4.第4章近代科学的诞生教程分析.ppt

第4章 近代科学的诞生 刘 伟 一、近代科学技术产生的历史背景 （一）资本主义生产方式的出现 资本主义生产方式的出现促进了生产技术的改进 纺织业、采矿业、冶金业中开始使用一些新式机器。 技术上的改进给自然科学的发展开辟了道路 （1）水轮、风车的制造和使用推动了力学的发展； （2）治金、纺织、玻璃和眼镜制造业的发展向化学和光学提出了需要解决的问题；给自然科学的研究提供了观察和实验手段。 （二）航海探险与地理大发现 马可波罗（1254－1323）游记，1275到达中国 1487年，狄亚士到达非洲的最南端，葡萄牙国王裘安二世取名“好望角” 1497年7月8日，葡萄牙人达伽马离开里斯本开始探索由非洲到印度的航路，次年3月1日到达非洲东岸莫桑比克，5月到印度，于1499年9月返回葡萄牙 意大利人哥伦布1492年8月3日由西班牙巴罗士出发，一直西航于11月12日到达巴哈马群岛的圣萨尔瓦多，他以为自己到了印度群岛，但没有找到黄金 意大利航海家亚美利哥认识到哥伦布发现的是一块新大陆。 麦哲伦1519年9月由西班牙起航，12月到达巴西，1520年10月通过南美最南端进入太平洋，1521年3月到达关岛，4月麦哲伦被杀，11月到达摩鹿古群岛，1522年9月回到圣卢卡尔港，少了一天 （二）航海探险与地理大发现 （二）航海探险与地理大发现 航海探险促进了与航海有关的科学技术的发展： （1）推动了天文学、大地测量学、地理学和数学的发展 （2）舰船和武器制造推动了力学、数学和技术发展。 航海探险推动科学观念上的突破： （1）证明地球是球形的，发现了新大陆，加深了人们对地球的认识。 （2）航海探险开拓了欧洲人的视野，向人们展示了一种开拓进取精神。 （三）15-16世纪文艺复兴 以意大利为中心的复兴古典文化运动 歌颂人性、反对神性，提倡人权、反对神权，提倡个性自由、反对宗教禁锢，赞颂世俗生活、反对来世观念和禁欲主义 文学家：但丁（1265－1321）、彼特拉克（1304－1374）、塞万提斯（1547－1616）、莎士比亚（1564－1616） 艺术家：达芬奇（1452－1519）、米开朗基罗（1475－1564） 莎士比亚：人是一个什么样的杰作呀！人的理性多么高贵！人的能力无穷无尽！人的洞察力多么宛若神明！ （三）15-16世纪文艺复兴 达芬奇作品（1452－1519） （四）16-17世纪宗教改革 挑战神恩、天启、权威，罗马教廷的至高无上的地位 马丁·路德（1483－1546）于1517年贴出95条论纲，反对赎罪券，反对罗马教会的权威 因信称义，信仰高于一切 结束于1648年的威斯特法伦和约。 二、哥白尼日心说革命 （一）科学革命 关于科学革命的不同见解： 科学革命（Scientific Revolution）指的是16、17世纪在欧洲发生的一场思想巨变，从此人们的世界观和获取自然知识的方式发生了根本的变化。 自古希腊以来人类思想所完成或经受的一场最为意义深远的革命。——柯瓦雷（1943） 科学革命使基督教兴起以来的一切事物相形见绌，使文艺复兴和宗教改革降格到纯粹的插曲之列……它是现代世界和现代精神的真正起源。　　——巴特菲尔特（1949） 根本就不存在科学革命。……17世纪人口的压倒性多数并不生活在欧洲，也不知道他们生活在“17世纪”，更没有意识到一场正在发生的科学革命——夏平（1996） （二）哥白尼日心说 动机 古典天文学家传统，要恢复希腊古典天文学的传统。“对于哲学家们不能对造物主为我们造成的美好而有秩序的宇宙机构提出正确的理论而感到气愤”——《天球运行论》序言 改历。1512年教皇询问哥白尼改历之事。 （二）哥白尼日心说 哥白尼所不满意的托勒密体系的问题： 地球只保持了静止，实际并不处在宇宙的中心 行星实际上并不做均匀圆周运动（只相对偏心匀速点做匀速运动） 哥白尼所害怕的： 地心地静理论已经与基督教教义相结合，托勒密宇宙论已经成了基督教地理学，挑战地心说也就是在挑战基督教世界体系 （二）哥白尼日心说 行星的留、逆行均是由于地球与行星之间的相对运动所引起。逆行只发生在最亮的时候 解释了水星和金星为什么总是不离开太阳（最大距分别为28度和48度） 给出了行星的确定的排列顺序 （二）哥白尼日心说 哥白尼的保守和不足之处 基本上没有利用新的观测数据 保留了天球体系 保留了正圆运动，因此也保留了本轮－均轮体系 保留了偏心圆装置，太阳实际上并不在宇宙的中心 实际上写成了一部技术性很强的数学著作，未取得在第一卷定性描述中所给出的美学优势，实际上并不比托勒密体系更精确、更简单 （二）哥白尼日心说 哥白尼体系面临的问题 恒星视差问题。直到1838年才最终被观察到，相当于看20公里之外的一枚硬币