科学技术史2：近代科学技术的产生和发展史.ppt

自然辩证法第二部分 科学技术史（2）,近代科学技术的产生与发展与近代机械论唯物主义自然观和19世纪辩证唯物主义自然观的形成,知识回顾,1、以下人物哪一位被人们称为“科学之父”：A、毕达哥拉斯；B、泰勒斯；C、亚里士多德；D、苏格拉底2提出“以太学说”的人是：A、牛顿；B、亚里士多德；C、赫拉克里特；D、伊壁鸠鲁3历史上首先把实验和数学结合起来，实现科学研究从定性到定量发展的是：A、毕达哥拉斯；B、亚里士多德；C、阿基米德；D、欧几里德4历史上最系统地阐述地球中心说的人是：A、亚里士多德；B、哥白尼；C、托勒密；D、希帕卡斯5被人们誉为“医学之父”并提出医学伦理“拇指原则”的人是：A、盖伦；B、孟德尔；C、维萨留斯；D、希波克拉底,6人类第一次开始将天然材料转变成人工材料的标志是：A、火的发明；B、新石器的出现；C、制陶；D、金属冶炼7被列宁誉为“辩证法的奠基人之一”的古希腊自然哲学家是：A、阿那克西米亚；B、阿那克西曼德；C、亚里士多德；D、赫拉克利特8古希腊自然哲学向经验自然科学转变的历史时期是：A、爱奥尼亚时期；B、雅典时期；C、亚历山大时期；D、罗马时期9、被马克思称为“古代最伟大的思想家”，被恩格斯称为“古希腊最博学的人”是：A、苏格拉底；B、柏拉图；C、亚里士多德；D、阿基米德,10、古希腊医生盖伦因为反对从书本上学习知识，坚持对动物的解剖，并写出 了131部医学著作，被人们称为“医学之父”。A、正确；B、错误11标志数学知识系统化的古代著作是：A、圆锥曲线论；B、论力的平衡；C、物理学；D、几何原本12、世界上第一位近代型物理学家是：A、亚里士多德；B、牛顿；C、伽利略；D、阿基米德13提出人体“三灵气说”的医学家是：A、哈维；B、维萨留斯；C、盖伦；D、希波克拉底14、在古希腊古罗马的科学技术发展上，我们可以认为，古希腊人偏重科学和 理论，古罗马人偏重实际和技术。A、正确；B、错误,近代科学技术发展（上）近代机械论自然观的形成,历史分期：515世纪欧洲中世纪；1518世纪自然科学在欧洲大力发展16-17世纪机械唯物主义自然观形成18世纪英国工业技术革命,1、近代自然科学在欧洲发展的两个历史前提：A、社会历史动因资本主义生产方式的出现和地理大发现；B、文化前提和思想基础文艺复兴和宗教改革运动、哲学转向,14世纪，资本主义性质的手工工场在意大利地中海沿岸地区发展起来，随后，德，法，英，荷，西班牙，葡萄牙资本主义经济快速发展。而经济的发展需要相应的生产技术，为此需要有科学的发展。新兴资产者为了加速资本和扩大资本的原始积累，开拓新市场，获得劳动力，迫切需要进行大规模远洋探险。,远洋探险的代表：葡萄牙，西班牙代表人物：迪亚士、达伽马，哥伦布，麦哲伦远洋探险和地理大发现的意义：大大推进了商业、航海业、和工业的发展，扩大了人们的眼界，鼓舞了人们的探索精神。航海活动为天文、地理、动植物学提供经验事实，在推进科学发展的同时，也推进技术的发展。,欧洲自然科学产生的文化前提和思想基础：1、文艺复兴2、宗教改革运动,1、文艺复兴：1416世纪末，欧洲新兴资产阶级，复兴古希腊，古罗马文化，反对宗教神学，颂扬人文主义。是一场思想文化运动。,神启,人性,信仰,理性,人的主体地位确立,天堂,世俗,上帝力量被弱化,但丁：神曲；薄伽丘：十日谈；达芬奇：最后的晚餐、蒙娜丽莎；塞万提斯：堂吉诃德；莎士比亚：罗米欧与朱丽叶、威尼斯商人、哈姆雷特、奥赛罗、李尔王；它们所共同体现的主旨，就是提倡个性解放，反对封建势力和神权统治。,（摄于但丁故居）（塞万提斯）薄伽丘十日谈黑死病描述,文艺复兴对技术和知识结合的促进,手工艺人（最初缺乏文化知识）以文本为导向的知识者（这些知识最初总是被手工艺人和工匠所忽视）。手工艺人和学者的相互作用，“艺术家科学家”（Artist-scientist）的诞生“Renaissance Men。,2、宗教改革运动：16世纪，德国神甫马丁 路德倡导宗教改革运动，反对教会特权，主张自己寻求信仰，动摇了封建教会和宗教神学，再次强调了人的主体地位和主体意识中国的印刷术为新教的思想宣传奠定技术基础。,欧洲哲学转向笛卡儿我思故我在：确立了主体和主体性的基础优先地位，以主客二分为基础的方法论形成；F培根知识就是力量：吹响探索自然和改造自然的号角。,近代自然科学产生,事件：1、天文学革命2、医学革命A.哥白尼天体运行论的发表与“太阳中心说”的创立；人物：哥白尼伽利略布鲁诺B.血液循环理论的建立；人物：维萨留斯塞尔维特哈维,哥白尼（14731543）与天体运行论,1543年：天体运行论，引发自然观的科学革命自然观的改变及意义：1、冲破了地球居于宇宙中心静止不动的传统自然观，推翻了一千多年来占统治地位的托勒密的地心说。2、它是自然科学向宗教神学的挑战，自然科学从此从神学的禁锢中解放出来。摒弃了神创论的宇宙观，实现了自然观念的根本变革。恩格斯：哥白尼的著作“向自然事物方面的教会权威挑战。从此自然研究开始从神学中解放出来”。“哥白尼的学说撼动人类意识之深，自古无一种创见、无一种发明可与之相比。自古以来，从来没有这样天翻地覆地把意识倒转过来。因为若地球不是宇宙的中心，那么无数古人相信的事物将成为一场空了。谁还相信伊甸园、赞美诗的颂歌、宗教的故事呢？”歌德。,布鲁诺（15481600）和伽利略（15641642）对“太阳中心说”的发展,1、1584年，布鲁诺出版了论无限性、宇宙及世界，发展了“太阳中心说”，提出了太阳系和宇宙无限性的思想；2、1632年，伽利略出版了关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话（简称对话），分析了托勒密体系的不合理性，论证了哥白尼体系的合理性。他们使得自然观和宇宙论进一步倒转，对宗教神学的神创论唯心主义自然观进一步造成冲击。,血液循环理论的发现与对传统自然哲学医学理论的冲击,1、比利时医生维萨留斯1543年发表了人体的结构，批判了盖伦医学体系；2、西班牙医生塞尔维特批判了盖伦的“三灵气”说并提出了人体“血液小循环（心肺循环）”理论；3、英国医生哈维（“近代生理学之父”），提出了人体血液大循环理论。自此，天文学、力学、数学、物理学、生物学等都取得了进步，但力学相对最为完善。也正是力学的发展，奠定了机械论自然观的坚实基础。,近代自然科学最辉煌的成就：,经典力学体系的建立,1、伽利略（“近代科学之父”）对经典力学的贡献：（1）发现了自由落体定律；（2）进行了著名的斜面实验；（3）发现惯性定律；（4）发展了抛物体运动轨迹理论。（5）建立科学研究方法论程序,加利略的开创性贡献,奠定了科学研究的方法论程序假说-演绎-检验自然知识的标准“新科学”的哲学本质毕达哥拉斯主义的复活数学化的自然（世界）观实验的本质,2开普勒（“太空律师”）对天体之间作用力的研究：发现了行星运动三定律；3、荷兰物理学家惠更斯：“物体保持圆周运动需要一种向心力”；4、英国物理学家虎克：“天体离运转离引力中心越近、引力越大”；5、英国物理学家牛顿：万有引力定律FGm1 m2/r2.1687年，牛顿（16421727）出版了自然哲学的数学原理。第一次把地面力学（运动三定律：F，F0，F）和天体力学（万有引力定律）统一起来，建立其经典力学体系，完成了近代自然科学史上的第一次大综合。正确反映了宏观物体的机械运动规律。,欧洲近代自然科学革命的特征1、主角是新型学者；2、数学（几何）的核心作用；3、探索者的宗教（基督教）动机,牛顿力学对机械论自然观形成的基础作用,1、提出外因论；2、机械运动的还原；3、自然界只有量变而没有质变；4、时间和空间成了脱离物质的独立实体；5、机械的单一意义上的决定论是决定论唯一形式；6、寻求简单性。,机械论唯物主义自然观的基本观点,机械唯物主义自然观认为世界是一部机器，由惰性物质组成，与思维存在物人无关，物体运动是由于外力推动，遵循严格的机械决定的因果关系。机器的自然图景和严格的机械决定论，是机械唯物主义自然观的基本命题。,1、机器的自然图景 自然界、宇宙，就是一部巨大的，（受到数学法则支配的）精确（按照机械的因果决定论）运转着的机器。2、严格的机械决定论 所有的事物都是具有确定性的，未来和过去都可以精确地展现出来。自然界只存在因果必然性，而没有偶然性。,机械唯物主义自然观的积极作用,1、能够对事物进行深入探讨，人们认识到自然的可探索性。2、对自然科学冲破唯心主义的羁绊具有积极意义。3、对自然科学从自然哲学的笼统分析走向分门别类的专门研究具有积极作用。,机械唯物主义自然观的局限性和消极作用,1、机械性：2、形而上学性：3、唯心主义（唯物主义的不彻底性）,近代机械唯物主义自然观所内蕴的近代自然科学特征及思维模式,1分科研究；2实证科学；3自然科学与数学（演绎）的紧密结合；4形而上学的自然科学；5机械论和还原论的自然科学；,近代自然科学思维方式：形而上学性：用孤立、静止的观点看自然，认为自然事物从来都是如此和一成不变的，着重研究既成事物是什么，尚不能深入考察事物中所发生的变化。机械论：所有运动变化的原因都在物质的外部，用机械运动解释一切自然现象思维方式绝对化。既坚持自然客体与规律的客观性，又否认事物的内在变化，脱离不了神学目的论。乃至对社会发展做出唯心主义的解释。,直观性，思辩性，猜测性,形而上学性，机械论，不彻底的唯物主义,近代科学技术的产生与发展（下）-18世纪下半叶-19世纪辩证唯物主义自然观的形成,历史前提：工业革命与生产推动自然科学大发展。科学研究从搜集资料转向整理资料，自然物之间的相互联系和作用呈现，使得自然观从形而上学的机械论阶段进入辨证自然观阶段。,近代第一次技术革命,时间：18世纪下半叶至19世纪地点：英国事件起点：纺织机革新技术革命标志：蒸汽机的发明和使用动力体系：蒸汽动力技术体系：机器大生产体系技术物：蒸汽轮船，蒸汽火车等,工业技术革命第一阶段,1733年，凯伊发明了飞梭，织布效率提高；1733年，约翰怀亚特制造了第一台自动纺纱机；1765年，哈格里夫斯 发明了“珍妮纺纱车”；1769年，阿克莱特发明了水力纺纱机；1779年，克隆普顿发明“骡机”，可安装推动400个纱锭。1785年，卡特赖特发明了自动织布机，织布效率提高了40倍。,纺织机改革的意义：纺织机的改革，在纺织业内部，机器基本上取代了手工操作，第一次技术革命首先在纺织行业展开。它意味着工厂时代到来，人类生产进入了迅猛发展的时期。,工业技术革命的第二阶段,工具机的革新要求有新的、稳定的动力技术与之适应，蒸汽机的改进使得英国工业革命进入第二阶段。1765年，工匠詹姆斯瓦特（17361819）革新了纽可门蒸汽机，大大提高了蒸汽机的热效率。,瓦特蒸汽机发明的意义：1.欧洲掀起产业革命，成为世界科技、经济中心。2.实现了从手工业到机器工业的转变，创造了巨大的生产力，并造就了大工业资本家和产业雇佣工人两大阶级。3.以蒸汽机的发明和使用为主导的时代被称为“蒸汽时代”，体现了技术在社会发展中的主导作用。,工业技术革命第三阶段,蒸汽动力机器大工业生产体系的形成工作机器的车床、刨床、钻床、磨床、镗床等；农业机器的播种机、收割机、打谷机、割草机等；工业生产体系的纺织、采矿、冶金、交通等；车床、刀架的应用使得“用机器制造机器”时代的真正来临。,工业技术革命的第四阶段,蒸汽轮船1807年富尔顿（美工程师）蒸汽火车1823年史蒂芬逊（英工程师）,近代第一次工业技术革命的特点,1、机器代替手工工具2、工匠和工厂主（企业家）是主角3、发生在资本主义制度相对成熟的地区4、科学和科学家未起大的作用,第一次技术与工业革命的意义：工业革命塑造了新的时代精神，中世纪遗留下来的悠闲懈怠的贵族气息被打破，代之而来的是紧张，急迫的工作状态。高度紧张的工作和高度系统化专业化的技术分工使得人们以一种机械僵化地形而上学思维进行工作。机器开始表露出对社会消极的一面，不再仅仅是人类发展科技与机器，而是机器间接地控制了人。“自然-科学技术人类社会”之间的关系被马克思恩格斯提上日程,17601830年间，英国完成了近代第一次技术革命和产业革命。社会生产力得以高速发展，科学技术的生产力功能得以体现。人类进入工业文明社会之门，阶级关系发生变化，无产阶级登上历史舞台。马克思：“在资本主义社会里，资产阶级正是利用科学技术，在不到一百年的时间内创造出空前巨大的生产力科学成为生产财富的手段”。,近代后期科学技术发展的时代特征：,工厂手工业进入机器生产的大发展时期；科学技术威力的凸显；资产阶级采取措施保护、鼓励科学技术的发展；基础学科相继建立起理论体系；科学理论的大发展又引发了以电气技术为核心的第二次技术革命 在科学上，人类研究自然的视野不断拓宽，研究不断深入；涌现出一大批影响至今的科学理论;与第一次产业革命不同，此后科学真正推动技术和产业发展。,一、天文学的进展,1、赫歇尔的恒星天文学；2、天体起源和演化假说 赫歇尔（“恒星天文学之父”）：发现了天王星，发现了太阳的自行，第一个提出银河系的构成。证明太阳仍然不是宇宙的中心，从而使人类的认识又从太阳系扩展到银河系。康德拉普拉斯1755，1796年星云假说：第一次把太阳系视为一个不断演化和发展的过程，有它的产生、发展和灭亡的历史，在僵化的自然观上打破了第一个缺口，沉重的打击了神创论和宇宙不变论。,二、地质学,1.水成论和火成论之争；2.灾变论与渐变论之争；英国地质学家赖尔地质学原理-地壳的变化不是突如其来的灾难性的剧变，而是在漫长历史进程中的长期作用而势在必行发生的。第一，地球是缓慢进化来的；第二，地球表面的变化是风、雨、河流、火山爆发、地震等自然力缓慢地综合作用地结果；第三，地壳的上升、下降运动的根本原因在于地球内部物理、化学、电力、磁力作用的结果；-地球的变化“具有时间上的历史”。恩格斯：“最初把理性带入地质学的是赖尔，因为他以地球的缓慢变化这样一些渐进的作用，取代了由于造物主的一时兴起而引起的突然变革”。,三、物理学,两大发展：1、能量守恒与转化定律的发现；2、电磁理论的建立。能量守恒与转化定律的发现：（物理学第二次大综合）法国卡诺：“卡诺循环理论”；德国迈尔：第一次提出热功当量的概念；英国焦耳：第一次测出热功当量值。德国赫耳姆霍茨：第一次系统阐述能量守恒定律。,转化定律对于辩证唯物主义自然观确立的意义,自然界的热、光、电、磁、机械的、化学的种种过去被认为“物理力”的东西，实际上是能量之间的相互转化，自然界的无机物之间并非相互独立而没有联系，自然界的一切运动都可以归结为不同运动形式之间的相互转化：表明了物质运动多样性与统一性的辩证性；同时，运动普遍存在，不能作形而上学的认识；普遍联系的观点被确立。,电磁理论的建立（物理学第三次大综合）,（1）人们对电磁现象的早期认识；（2）连续电流的获得；（3）静电力大小的测定；（4）电磁相互联系和转化的发现；（5）电磁理论的建立；（麦克斯韦：电磁学通论）麦克斯韦的理论揭示了自然界的电、磁、光的统一性，实现了人类对自然界认识的又一次综合。1873年：电磁学通论，这是一部系统总结电磁现象研究成果的经典著作，它标志电磁理论的确立。,1888年，物理学家赫兹发现了电磁波。1895年，马可尼发明了无线电报。建立在纯粹科学基础上的研究导致了无线电技术的诞生。标志着人类由科学指导技术的时代的到来。,四、化学,1、拉瓦锡氧化燃烧理论取代燃素说;2、原子分子论的建立;3、有机化学的兴起；4、化学元素周期律的发现 揭示了自然界的内在联系，以及元素由量变到质变、量与质互相联系的实质，为唯物辩证法提供了科学依据。,五、生物学,1、细胞学说的建立；证明了一切生命物质的基本单位是细胞，揭示了生命现象，特别是动植物之间的本质同一性2、进化论的创立；证明自然界的所有生物都有产生、发展、灭亡的历史，有从简单到复杂，从低级到高级的发展规律，推翻了把动植物看做毫无联系的、偶然神造的“万物不变论”。马恩：“达尔文的进化论证明了自然界的历史发展”。,自然辩证法的创立,19世纪，传统的形而上学思维模式受到冲击，电磁理论、能量守恒与转化定律、演化思想的出现、生物进化论的产生，证明了自然界中对立面的渗透和统一、量变到质变、绝对到相对，等众多范畴的辩证性。正是在这一情况下，恩格斯于19世纪末期创立了“自然辩证法”。,辩证唯物主义自然观的基本思想,基本思想：（1）物质是万物的本原和基质（2）运动不灭（3）物质决定思维和意识（4）时空并非孤立存在，而是物质固有属性（5）自然事物存在对立统一性（6）自然万物都处于普遍联系与相互作用中（7）人类和人类社会是基于自然发展之上（8）人类实践产生“人化自然”,基本特征：（1）唯物论与辩证法的统一。（2）自然史和人类史的统一。（3）天然自然与人化自然的统一。（4）能动性与受动性的统一。,近代第二次技术革命,1、前奏：工业发展导致垄断资本主义的能源需求，一场电力代替蒸气动力的技术革命应运而生。第二次技术革命是理论在先，技术在后。2、标志电机的发明和电力的应用。第二次技术革命时代被称为“电气时代”。,第二次工业革命：时间：19世纪下半叶至第一次世界大战爆发地点：美国事件：发电机，电报机，电话机，灯泡的发明动力体系：电气技术体系：规模化技术体系技术物：内燃机，钢铁，合成化工等科学重大突破：细胞学说，能量守恒与转化定律，生物进化理论，遗传学说，等。第二次工业革命的效果：1830年第一次技术革命结束，1860年美国工业产值居世界第四，第二次技术革命后，1890年工业生产总值增加8倍，超过英国，位居世界第一。,重大技术事件：（1）发电机和电动机的产生及发展（2）电灯的发明与应用（3）远距离输电的实现（4）无线电技术的发明 西门子的电动机；贝尔的电话；爱迪生的电灯 被人们称为“照亮了人类实现电气化的道路”。,19世纪的技术革命现代技术的诞生,科学的技术机器的发明是科学应用于生产的前提；拥有最新科学知识的工程师是主力；以科学研究为前提和先导，实验室成为发明场所；科学家、发明家、企业家结合,