第三讲近代科学的初步发展.doc

第三讲 近代科学的初步发展 本讲基本内容 一、历史背景回顾 二、天文学的革命 三、开普勒的行星运动定律 四、医学生理学中的革命 五、伽利略的贡献 六、牛顿的综合 七、近代科学方法与实验工具 八、自然观 提问：近代科学为什么在西方发展？ 先有科学革命还是先有工业革命？先有瓦特还是先有牛顿？ 一、近代科学产生的社会历史背景回顾 1.十字军东征（1096～1291） 2.文艺复兴（14~16世纪） 3.地理大发现（1450~1521） 4.宗教改革运动（14~16世纪） 二、天文学的革命(参考《科学技术发展简史》第五章问题二) 第一次科学革命首先在天文学和医学生理学两大领域取得了突破性胜利。 1543年，哥白尼的《天体运行论》和维萨里的《人体的构造》两部科学著作同时问世，标志着科学的发展已经进入一个新的历史阶段。 提问：近代科学革命也成为天文学革命。 1）为什么近代科学革命首先在天文学上突破？ 因为当时统一叫“哲学”，大小宇宙是人首先遇到的问题。 当时科学，哲学不分，没有物理，化学…… 2）科学与哲学区别？ 哥白尼《天体运行论》后，科学才与哲学脱离，到1833年才有了“科学家”之词。 1.托勒密(Ptolemy，85－168)的地心说 古罗马著名天文学家、地理学家、数学家和物理学家； 继承和综合了古希腊天文学成果，写成天文学百科全书《天文学大成》； 提出均轮－本轮数学模式，能够满足历法、农业、航海的需要； 统治西方天文学1300年，最后成为神学的工具。 2.哥白尼(Nicolas Copernicus，1473-1543) 他是 波兰天文学家和数学家； 在意大利波伦亚等三所大学留学多年，广泛涉猎天文学和数学，对日心说产生兴趣； 1505年回国担任牧师，利用业余时间研究天文学，利用将近10年时间、于1525年完成《天体运行论》； 1543年，临终前正式发表。 （注：“波仑亚”是欧洲最早的大学，是“阿里斯达特”第一个提出“日心说”，不是哥白尼。 恒星视差：即同一恒星春秋看到的角度不同。） 主要观点： 地球不是静止不动的； 地球不是宇宙的中心，太阳才是； 地球既有自转又有公转； 太阳照亮整个宇宙，并驾驭着周围的行星； 天体的视运动包含着地球运动的因素。 意义：（1）它宣告了神学宇宙观的破产，将自然科学从神学的奴役下解放出来。（2）既然传统的天文观不是亘古不变的绝对真理，那就没有什么信条不可怀疑。 哥白尼那本不朽的著作是自然科学借以宣告独立的宣言。 ——恩格斯 爱因斯坦在纪念哥白尼去世410周年（1953）说，哥白尼对西方摆脱教权统治和学术统治枷锁的精神解放所做的贡献，几乎比谁都大。 哥白尼的缺陷： （1）理论是在总结托勒密“地心说”和古希腊“日心说”基础上，通过观察和计算核对所得，在地球运动动力学科学理论的不足。 （2）深受天体运动必然是圆周匀速运动观点的影响。 不能回答如下问题：(1)地球为什么不会飞散？(2)地球上的物体为何没有被抛在后面？ (3)恒星视差？ 3.布鲁诺和伽利略对哥白尼学说的传播（1）布鲁诺(Giordano Bruno，1548-1600) 代表作《论无限性、宇宙和世界》，发展了哥学说，认为： 宇宙是统一的、物质的、无限的，太阳系之外还有无限多个世界。太阳并不静止，也在运动之中； 太阳不是宇宙的中心，无限的宇宙根本没有中心。 因为抨击教会的黑暗和经院哲学的虚伪而被打成异教徒。1600年2月17日，在罗马鲜花广场接受火刑。 （2）伽利略(Galileo Galilei，1564-1642) ——近代科学之父 1615年、1633年两次被罗马教皇宗教裁判所传讯。 1633年被判终生监禁。 1642年在囚禁中病死。 1979年，世界范围内成立的专门调查该案件的委员会，并于1983年公布了审查结果，主编《伽利略·伽利莱》一书的主教写道：“给伽利略定罪的法官犯了错误。” （补充：近代科学家都是教徒，但没有影响他们的科学思想，突破了教会对科学的世俗。 宗教与科学的关系：可以和平共处，但本质上水火不相容。 近代三大巨著：哥白尼的《天体运行论》 伽利略的《对话》 牛顿的《自然科学的数学原理》 亚里士多德著名的“思想实验”。 例：伽利略实验：重物、轻物落地及重轻物绑在一起，哪个快？） 三、开普勒的行星运动定律1．第谷·布拉赫(Tycho Brahe，1546-1601)的观测 丹麦贵族出身的天文学家 托勒密的忠实信徒；1580年丹麦建成近代第一个真正的天文台。在此工作了21年，完成了750颗星的观测记录；创造了一套天象观测方法，成为近代天文学的奠基者。 2. 开普勒(Johann Kepler，