第7讲 18世纪.ppt

第7讲 18世纪： 美妙的科学世界 十七世纪的遗产 “杰出的先生们，来吧，打消惊扰我们时代庸人的一切疑惧；为无知和愚昧而作出牺牲的时间已经够长了；让我们扬起真理的风帆，比所有的前人都更深入地去探索大自然的真谛！” —亨利·奥尔登伯格致 斯宾诺莎的信（1662年7月） “必有多人切心研究，知识就必增长。” 十八世纪 17世纪给后世留下了一大笔遗产，而18世纪则是这个天才时代当之无愧的继承者。前人在科学、技术、和哲学等领域的成就都被恰当地吸收了，不仅如此，它们还被朝许多方向大大推进了：人类获得的知识被传播到了空前广阔的范围内，而且还应用到了每一个可能的方面，以期改善人们的生活。这个时代的一切理智和道德的力量都被套进人类进步的科学战车之上，这是前所未有的。 自然，正向探索者们露出她美妙的世界！ 18世纪的科学全景 数学：微积分的应用与拓展—无穷级数、常微分方程、偏微分方程、微分几何、变分法 天文学：在牛顿的基础上，构造了一个庞大的动力学体系，所有的成果都汇集在拉普拉斯的《天体力学》中。太阳系的起源；恒星系； 物理学：声、光、电、热、磁—几乎在每一个分支中都取得了可观的进步。 化学：摆脱了炼金术的思想方式，步入了科学的阶段。拉瓦锡：燃烧的秘密。 气象学：气压计、湿度计、风速计的设计和应用 地质学：地球成因学；古生物学；火山地质学。 地理学：探险，大地测量学，制图学，自然地理学 生物学：林奈的分类法；形态学；胚胎学 技术：在其一切的分支中都取得了巨大的进展，而且科学开始关注技术问题。 时代的精神 为了理解18世纪，仅仅了解它在科学和技术的成就是不够的。 18世纪人类精神上所表现出的来重要特征：现世主义、理性主义、自然主义。 现世主义：热衷于现世和尘世的生活； 理性主义：相信人类理智的能力、相信个人判断能力； 自然主义：相信自然过程有其固有的秩序，不存在神奇的或自然的干预。 “四海之内皆兄弟” “人本主义”和“博爱主义”在18世纪的精神中处于主导地位，导致这个时代倾向于国际主义即世界主义。理性的作用倡导团结一切人，并把所有国家邦联成一个伟大的“博爱的祖国” 伏尔泰公开反对狭隘的“爱国主义”； 康德、歌德、赫德尔： “四海之内皆兄弟” 科学家的世界性：欧拉—出生在瑞士，先后担任圣彼得堡、柏林科学院院士；拉格朗日—出生于意大利，先后担任柏林、法国科学院的院士。 一、微积分在18世纪的拓展 1.受了委屈的莱布尼兹 2.伯努利—著名的数学家族 3.数学英雄—欧拉 4.拉格朗日：数学科学的金字塔 1.受了委屈的莱布尼兹 莱布尼兹（G.W.Leibniz， 1646-1716） —在微积分的发明权上，莱布尼兹受了“委屈”，然而他的思想和方法，却在欧洲大陆广泛传播开来，相反，英国数学却由于固守牛顿的“体系”而受到了伤害。 莱布尼兹的生平 1646年7月1日出生于莱比锡(Leipzig)的知识分子家庭 1661年考入莱比锡大学(15岁！），学习法律，但莱比锡大学的教授们拒绝授予他博士学位（太年轻了！），但是，在1666年他以《论组合的艺术》在纽伦堡的阿尔特多夫大学获得博士学位 1667-72法律顾问，外交官 1672-76年住巴黎大使—结识了惠更斯：转折点—原来自己是一个天生的数学家！发明了计算器 1673年出访伦敦：对新方法的迷恋，被选为皇家学会的外籍会员 1676回到德国，汉诺威(Hanover)公爵图书馆馆长 1700年创立柏林科学院，任院长 Master of All Trades 微积分、组合数学、计算器、二进制 经济学、伦理学、语言学、国际法 创办学术杂志《教师学报》，并自任主编 创立柏林科学院，担任首任院长 最后40年为布伦斯威克家族编纂家谱 高斯的批评：莱布尼兹把他伟大的数学天才浪费在各种各样的学科中了！ 1716年去世，陪伴他走向墓地只有他的一个秘书 牛顿和莱布尼兹工作的比较 创作与发表 不同的研究风格 莱布尼兹发明的计算器 二进制的发明 莱布尼兹发明二进制的手稿 1679 二进制与八卦 000 100 010 110 001 101 011 111 二进制是算术系统，成为今天计算机的通用语言 八卦图是二分系统，其中有一定的科学因素，但是没有被进一步发展，甚至连同负载它的《易学》一起被排除在正统的儒学之外！ 莱布尼兹的中国情结 1697年12月14日，莱布尼兹给在给朋友写的一封信中说到： 我准备在自己办公室的门上挂个牌子，写上“中国事务处”几个字，凡是涉及到有关中国的问题，可以先寄给我，然后由我转给在中国的耶稣会士。 《中国近事》（1699） “耶稣会士们把我