5近代自然科学(16-18世纪) (2).ppt

哥白尼革命的背景一、天上的现象地球、太阳、月亮、行星、恒星二、数学的描述—托勒密天文学1、地球静止、位于宇宙的中心2、以均匀、圆形的运动拯救行星现象三、理论的解释—亚里士多德宇宙论地下：四大元素（多变易朽）天上：以太天球（永恒不朽）——有限、封闭、有等级秩序的宇宙哥白尼革命的过程第谷·布拉赫（1546-1601）

——天才的观测家和保守的理论家一、天才的观测家新的仪器、定期观察二、保守的理论家第谷体系——行星绕太阳、太阳绕地球约翰·开普勒（1571-1630）

——天空的立法者一、开普勒定律椭圆轨道定律、面积定律、周期定律二、开普勒工作的先决条件坚定的哥白尼派+第谷的观测数据伽利略·伽利莱（1564-1642）一、将望远镜对准天空1、恒星的数量增多，恒星的表现尺寸却不变2、发现月亮的山脉、木星的四颗卫星3、没有为哥白尼主义提供直接的证据，但普及了哥白尼天文学二、新力学《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》惯性原理、潮汐现象、伊萨克·牛顿（1643-1727）哥白尼革命的结果1687年，牛顿《自然哲学之数学原理》出版。这是经典力学的第一部经典著作（标志着经典力学体系的创立），也是人类掌握的第一个完整的科学的宇宙论和科学理论体系，其影响遍布经典自然科学的所有领域。牛顿力学是整个近代物理学和天文学的基础，也是现代一切机械、土木建筑、交通运输等工程技术的理论基础。牛顿在整个科学史上占有独特的地位，他给以后整整两个多世纪的科学思想深深地打上了自己的烙印。他的伟大不能完全归功于个人的聪明才智，牛顿自己也承认他是站在巨人肩上，因此比别人站得更高看得更远。一、《自然哲学的数学原理》导论：定义、运动的基本定理或定律第一篇：论物体的运动第二篇：论物体(在阻滞介质中)的运动第三篇：论宇宙体系（哲学中的推理规则、总释）二、机械世界观微粒与引力、绝对时空观大自然和它的规律隐藏在黑暗之中上帝说：“让牛顿去吧！”一切便灿然明朗——英国诗人波普突破：集大成贡献：简单的数学原理统一了天上地下的运动问题：引力是什么？绝对时空是什么？一、现代科学和现代哲学自然的数学化、数学-实验方法、认识论成为哲学的中心二、形成近代世界观天上和地下的统一、天国变成天空、宇宙的有限到无限、人中心地位的丧失、有机宇宙到机械宇宙、目的论的终结近代心灵：空间、时间、力、运动、质量、定律古代心灵：实体、广延、因果性、本质、观念、形式、质料、可能性与现实性对热的研究对热现象的实验研究是从测量温度开始的。16－17世纪，温标和温度计的发明及改进为测量温度的变化提供了便利手段，这是热学走上定量科学的第一步。1756年，英国布莱克提出潜热和比热的概念，并创立了测定热量的理论和方法，使热学的发展又向前迈出了一步。热质说（热素说）：把热看做是一种没有质量、没有体积、具有广泛渗透性的特殊的物质，它可以在热交换中，从一个物体流向另一个物体，但总热量是守恒得。热质说成为18世纪占统治地位的一种观点。对电磁现象的实验研究18世纪对电和磁的实验研究尚局限于静电和静磁方面。这一时期电学的主要成就是关于静电相互作用和电的运动特性的研究。1729年，首次对导体和绝缘体进行了区分。1734年，在自然界中发现两种不同的电：正电和负电。并证明电有同性相斥异性相吸的特性。1745－1746年，制造了能储存电荷的装置－莱顿瓶，为电学的实验研究和理论发展创造了更好的条件。1785年，法国库仑提出著名的库仑定律。标志着电学成为一门独立学科。英国的富兰克林，做了风筝实验，证明闪电是一种自然界的放电现象，与摩擦产生的电没有区别。后来发明了避雷针。1800年，发明了伏达电池。几何光学的发展17－18世纪，几何光学得到了较大的发展。1621年，发现了光的折射定律。1655年，发现了光线传播中除了直进、反射和折射以外的衍射现象。17世纪下半叶以来，由于牛顿和惠更斯对光学的深入研究，使得光学真正走上科学的道路。牛顿在光学上的主要贡献是对颜色的研究。1704年出版的《光学》一书，阐明了对颜色本性的解释。光的微粒说（牛顿：弹性物质微粒流）和光的波动说（惠更斯：具有