数学史与科学史-01-科学史.ppt

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1、,一门科学的历史，就是这门科学本身。歌德 Johann Wolfgang von Goethe(1749-1832),科学史,牛顿24岁万有引力 1666年,高斯24岁近代数论 1801年,伽罗瓦 18岁 群论 1829年,爱因斯坦 26岁 狭义相对论 1905年,海森伯 26岁 测不准原理 1927年,哥德尔 24岁 不完全性定理 1930年,纳什 22岁 纳什均衡 1950年,沃森 25岁 DNA双螺旋 1953年,科学是什么？The Meaning of Science,第 1 讲,科学的应用,科学的方法,科学的内容,科学的目的,科学,知识：science,n.,14世纪,科学(明治初年

2、),Science：学、理学、科学 Natural science：自然科学 Scientist：科学家、理学家哲学词汇明治45年（1912年）,休厄尔William Whewell(1794-1866),科学的应用：技术,科学的最明显的特征是它的应用。,在西欧的语言中很难找到与“科学技术”相对应的词。,“科学”与“技术”的混淆。,费恩曼Richard P.Feynman(1918-1988),科学的另一个方面是科学的内容，即已经发现的理论和定律。这是科学家从事科学研究后的收获，也使他们所得到的最高奖赏。做这类工作不是为了应用，而是为了导致令人振奋的发现。这一令人激动的部分也正是科学家从事科学

3、研究工作的真正原因。,法拉第Michael Faraday(1791-1867),法拉第发现了电解定律，这一定律今天在工业上被广泛用于金属电镀和阳极染色工艺以及许多其他方面。蜡烛的故事编者的序言,决定着原子如何结合在一起的根本原因，乃是因为一个原子的正电性与另一个原子的负电性相互吸引，并以确定的比例结合在一起。,在原子中电是以基本单位的整数倍的形式表现出来的。,哥德尔Kurt Godel(1906-1978),说什么爱因斯坦的发现首先是使人能造原子弹，那叫无知缪说。当然，他对此间接有所贡献，但他的工作本质上属于一个全然不同的方向。,这个“全然不同的方向”就是“自然哲学”的基本理论，这构成了哥德

4、尔与爱因斯坦生活的中心目的。王浩,基本问题 The Fundamental Problem,基本问题就是贯穿一门学问发展始终的核心问题，人们通过不断地重新提出这些问题，从而不断地深化他们对整个理论的领悟。对基本问题的不断探索，逐渐丰富对这门学科的认识，增长人类的知识。,科学史的基本问题:科学是什么？,科学是对自然、对宇宙、对生命的探索。发现支配自然与生命现象的基本定律。,基本理论的数学化,康德Immanuel Kant(1724-1804),科学的历史,数学科学：古典,物理科学：近代,生命科学：现代,巴罗Isaac Barrow(1630-1677),数学科学的基本问题,数与量的统一与分离,布

5、尔巴基（Bourbaki):研究对象,序次结构 代数结构 拓扑结构,基本问题:什么是数？,自然数、有理数、实数、复数 理想、群、环、域、格、流形,核心:素数,数：运算关系的元素,毕达哥拉斯Pythagoras(ca 560ca 480 BC),欧几里得Euclid(ca.325-ca.270BC),算术基本定理:几何原本 The Fundamental Theorem of Arithmetic,欧拉Leonhard Euler(1707-1783),其中p表示所有的素数。,黎曼Bernhard Riemann(1826-1866),黎曼zita 函数,黎曼猜想Riemann hypothes

6、is（1859年）zita函数的所有非平凡零点，都位于复平面上的直线Res=1/2上。,高斯Karl F.Gauss(1777-1855),素数定理,瓦莱普桑（比利时）Custave de la Valle-Poussin1866-1962,阿达玛（法国）Jacques-Salomon Hadamard 1865-1963,当Re(s)=1时，,希尔伯特David Hilbert(1862-1943),哈代G.H.Hardy(1877-1947),物理科学的基本问题,物质是什么？,牛顿Isaac Newton(1642-1727),苹果为什么会掉下来呢？,生命科学的基本问题,生命是什么？,沃森

7、James D.Watson(1928-),克里克Francis Crick（1916-）,DNA双螺旋结构,线性科学,我们的数学工具，从简单的算术、微积分到代数拓扑学，大多数都依赖于线形假设。所谓“线形”，整体等于部分之和。,笛卡尔Rene Descartes(1596-1650),如果一个问题过于复杂以至于一下子难以解决，那么就将原问题分解成一些足够小的问题，然后再分别解决。,机械论、还原论,拉普拉斯Pierre Laplace(1749-1827),庞加莱Henri Poincare(1854-1912),非线性科学,对于生命系统：整体总是大于部分之和。,整体论,科学史,总论,古代科学,科学革命,物理科学,数学科学,生命科学,The End,