世界科技文化史 课件第七章.ppt

19世纪理论自然科学的形成 第七章 19世纪理论自然科学的形成 第七章 19世纪理论自然科学的形成 7.1 科学的新世纪 7.2 天文学和地质学的发展 7.3 经典物理科学的完成 7.4 19世纪的化学科学 7.5 生命科学的形成 7.6 第二次技术革命和科学的职业化 称19世纪为“科学的世纪”，是因为： 第一，物理学、化学、生物学等自然科学学科已从经验水平上升到理论水平。 第二，现代工业真正开始了以自觉应用自然科学作为其技术基础的历史。 第三，这个世纪科学研究的社会组织形式的转变,标志着科学作为社会建制已经形成，科学活动已从非职业科学家的业余爱好而成为一种专门职业，科学家的社会角色在社会中已经确立。 7.2 天文学和地质学的发展 1. 笛卡尔的天体演化思想 2. 布丰行星系起源假说 3. 康德的星云假说 4. 拉普拉斯假说的风行 5. 形而上学并未终止辩证法问题 6. 提丢斯—波德行星定则 7. 天王星和海王星的发现 7.2 天文学和地质学的发展 8. 赫歇尔生平 9. 赫歇尔的银河系模型 10. 近代早期地球成因理论 11.地质学中的“水”“火”之争 12. 赖尔的地质渐变论 7.2 天文学和地质学的发展 尽管在牛顿物理学的冲击下，以太-旋涡理论很快成为天文学中多余的东西，但笛卡儿高于他的同时代人的独特之处，就在于他最先意识到，一切自然现象“都应被看作是逐渐生成的”，而不能“把它们看作完全现成的”。这是笛卡儿留给后世自然科学的遗言。 他设想太阳系形成早期有一颗巨大的彗星坠落在太阳上；其巨大的冲力将太阳物质的洪流碰溅起来并离开太阳表面，在太阳之外距离不等的地方集结，形成大小各异的炽热而发光的流质球体，这些球体上的物质经冷却逐渐变为不发光的固体——行星和卫星。这是关于天体起源与演化的“灾变说”。 这种“灾变说”没有在天体演化学中产生多大影响，但其中的突变思想对于地质学和古生物学影响较大。 康德假设，形成太阳系的原料是一种最初以细微 分割状态弥漫在全部空间中的炽热原始星云物质。 这些物质永恒地旋转着。在万有引力作用下这些星 云物质逐渐聚集成大小各异的团块，较大的团块是 中心天体，较小的团块则成为使周围物质围绕其凝 结的核。 康德认为吸引和排斥同样基本和普遍。 康德认为，宇宙的演化也是无限的。一切有起源的东西、一切具体的事物自身都包含着“有限”这个本质特点，它们一旦开始，就不断走向消亡。他大胆地说，太阳系也是要灭亡的。 拉普拉斯假说风行了近一个世纪。鉴于这一学说与康德学说的相似，1854年赫尔姆霍茨(Helmholtz,Hermann Ludwig Ferdinand von, 1821～1894)把它和康德的星云说合称为康德—拉普拉斯天体演化说。 1772年，柏林天文台台长 波德（1747—1826）研究了提丢斯的发现，并向天文学界公布了这个定则。 天王星的计算轨道与实测轨道有不小的误差。英国天文学家约翰·亚当斯于1845年用摄动方法求得了海王星的位置，预报了新的行星。1846年法国天文学家勒威耶用同样的方法，再次精确地预言了海王星的质量、轨道及位置，同年9月23日，德国柏林天文台台长加勒博士根据勒威耶的预报观测到这颗新的行星。 但是赫歇尔的主要兴趣是对恒星的研究。他是恒星天文学的创始人。 他得到其妹卡洛琳·赫歇尔的协助，兄妹合作近50年，发现14个星云、8颗彗星，编成2500个星表。 赫歇尔的另一个重大发现是太阳的自行。1805年，他利用对36颗恒星固有运动的精确测量结果，得出太阳系正在向武仙座运动的结论。 赫歇尔还发现了大量的双星系统，并且发现这些双星都围绕着公共的质心转动， 莱布尼兹(Leibniz,Gottfried Wilhelm,Freiberr Von,1646～1716)于 1693年提出关于地球起源的见解，认为地球原先是个炽热的球体，当外表层冷却到一定程度就形成波质壳层，现今的片麻岩等结晶岩石也许就是这种波质壳层的残余。地球冷却时周围水汽凝成汪洋大海。 布丰在《地球学说》中提出，地球原先是太阳的组成部分，只是因为一颗彗星的冲击而同太阳分开。 最早提出水成论的是英国的物理学家约翰·伍德沃德（1665～1728），他在1695年发表的一文中认为，在诺亚时代，集积的大洪水爆发，把整个地球淹没，万物被洪水冲走并同水相混，后来的沉积物以它们的重量为序，重的物体在最低层，轻的物体则在上层。 首先对具有宗教内涵的水成论提出批评并系统提出火成论思想的是意大利人安东·拉札罗·莫罗（1687～1740）。对水成论进行批评的还有英国人赫顿（1726～1797）