科技史

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1伽利略被尊称为“近代物理学之父”。其重要贡献

是:奠定经典力学之基础;捍卫和发展日心说;创立实验与数学结合的科研方法。

2.伽利略对经典力学的贡献

(1)发现了自由落体定律:在伽利略时代人们对物体下落的认识还停留在亚里士多德的重物体比轻物体下落得快的水平,伽利略认为亚里士多德的观点是错误的,但要推翻这个错误结论必须进行证明。 a.逻辑证明

伽利略所做的推理 : 大前提是:重物比轻物下落得快。假如把两个物体捆在一起,让它在与原来分别下落的相同条件下自由下落,那么,原来较轻的物体将会延缓较重物体的下落速度,也就是说这个复合体必然比原来较重的物体下落得慢。

另外按照亚里士多德的观点,还可以得出另一个结论:复合体比原来的较重物体下落得快。 可见,按照亚里士多德的物体下落速度与重量成正比的规定,将会产生自相矛盾的结果,因此亚里士多德的观点是错误的。

2牛顿对万有引力定律的贡献

a.地球对月球引力的研究:本质上就是重力 b.万有引力的发现

第一,牛顿根据开普勒行星运动第一定律和伽利略的惯性定律,认为行星若以椭圆轨道绕日运行,而

不是匀速直线运动,就得连续不断地改变方向,因而必须有力连续作用其上。

第二,牛顿用数学方法证明了开普勒的第二定律,即如果面积、速度是常量,行星与太阳的连线在相等时间内所扫过的面积相等的话,那末那个连续作用于行星的力,就是沿着径向方向的向心力。

第三,牛顿根据开普勒的第三定律,联系惠更斯的向心加速度公式,证明了向心力的大小与行星到太阳的距离的平方成反比。

第四,牛顿又假定:这一引力的大小不仅与物体间的距离平方成反比,而且与两个物体的质量的乘积成正比,用公式可以表示成:

c.牛顿在发现万有引力定律中的特殊功绩 第一,他把其他科学家以为只是局部天体之间的引力作用推广到宇宙中一切具有质量的物体之间;

第二,从理论上精确计算出这种引力的大小;

第三,证明了任何两个物体间的万有引力可以看作集中作用于物体 的质点 上; 第四,从万有引力定律可以推出行星运动的三定律。

3相对论相关内容重大意义:

狭义相对论(新时空观)的创立

1.两个基本假设:第一个假设是相对性原理,即物体运动状态的改变与选择任何一个参照系无关;第二个假设是光速不变原理,即对任何一个参照系而言,光速都是相同的。 爱因斯坦从两个基本假设及“同时性”的相对性出发,得出了新的结论-狭义相对论。 2.狭义相对论

第一,一个物体相对于观察者是静止的时候,它的长度测量值最大;如果相对于观察者以速度v运动时,那么沿相对运动方向上,它的长度要缩短,速度越快,缩短越大,即运动着的尺子要缩短,其长度收缩公式为:

第二,时钟对于观察者静止时,走得快,如果它相对于观察者以速度v运动时,那么它就变慢了,即运动着的时钟要变慢,其时钟变慢公式为: 3.狭义相对论的相关内容

(1)宇宙没有标准钟和标准尺,时间、空间都与运动状态有关,随着物质运动速度的变化而改变。

(2)在任何惯性系中,物体的运动速度都不能超过光速。 (3)如果物体的运动速度比光速小很多( ) 相对论变成了牛顿力学,即牛顿力学作为一个特例包括于相对论之中,也就是说相对论力学比牛顿力学更具有普遍意义。

(4)物体的质量是它所含能量的量度,即:

上述公式说明:利用很少的物质就能产生巨大的能量。这一公式奠定了原子能的理论基础。 4.狭义相对论的重大意义: 第一,它从根本上抛弃了经典力学中牛顿的绝对时空观,牛顿把时空与物质运动割裂开来,认为空间“是与外界任何事物无关”的“绝对空间”,时间是“与任何其他外界事物无关”的“均匀的”、“流逝着”的绝对时间。

爱因斯坦认为时间、空间不仅与物质不可分割,而且随物质运动状态而改变,为辩证唯物主义关于时间、空间是物质的存在方式的原理提供了坚实的自然科学的证明。 第二,它否定了“以太”的存在。

第三,它揭示了时间、空间不可分割性,证明了时空存在着内在的、本质的联系。 三.广义相对论的创立

1.广义相对论的实质:一种引力理论.

2.广义相对论的主要思想:第一,现实的物质空间不是平直的欧几里德空间,而是弯曲的黎曼空间.第二,它的弯曲度取决于物质在空间的分布情况.物质密度大的地方,引力场的强度也大,空间弯曲得也厉害,时间也要相应地变慢。

3.广义相对论的意义:它进一步否定了牛顿的绝对时空观,再一次证明时空的相对性、可变性,即时空不仅随物质运动状态的改变而改变,而且与物质分布的密度,即引力场强度密切相关。为辩证唯物主义的时空是物质的存在方式的原理提供了雄辩的证明。

4深刻理解“科学技术是第一生产力”的含义

(1)在现代生产力系统中,科学技术起着第一位的 变革作用。

2)现代科学日益成为生产的先导。

3)科技进步是推动国民经济增长的决定性因素。 科技发展面临的问题 水污染,空气污染

5世界古代七大建筑奇观—金字塔、“空中花园”、

宙斯神像、阿蒂密斯女神庙、太阳神像、摩索 拉斯陵墓、亚历山大港灯塔。

6医学的主要成就—

(1)战国时期的黄帝内经:这是一部驰名中外的中医学经典著作,它以黄帝与岐伯、雷公等医师谈话、问答的方式讨论医学问题全书共18卷,分问素(9卷)、灵枢(9卷).内容涉及生理、病理、药理、针灸、按摩、人体解剖等各个方面.其中针灸是我国独创.望、闻、问、切四项原则延用至今.黄帝内经是中医理论形成的标志。

2)东汉张仲景的《伤寒杂病论》:张仲景(公元150~219)今河南省南阳县人,被尊为医圣.他的医术很全面, 《伤寒杂病论》具有很高的学术价值,是从古至今最有影响的著作之一。

3)外科医生华佗:华佗(约145~208)是安徽亳县人,是汉末医学家,精通内、外、妇、儿、针灸等科,施针用药,简而有效。

值得一提是,华佗积极倡导体育锻炼,认为这是治病强身的手段,为此他编了“五禽戏”,即模仿虎、鹿、熊、猿、鸟的动作而治病健身.其中“五禽戏”是模仿虎的前肢扑动,鹿的伸转头颈,熊的伏倒站起,猿的脚尖跳跃,鸟的展翅飞翔。

(4)明代李时珍的《本草纲目》:李时珍(1518~1593)生于今湖北蕲春县.《本草纲目》共载药理1892种,附方11096个.还绘制药物形态图形1100多幅,以及另外一些有价值的其它内容。 该书于1590年出版,出版后立即被译成英、法、德、俄等多种文字,流传于世界,成为医药史上的世界名著.达尔文把该书誉为“中国古代的百科全书”。

7医学:发展原因:医学与心理学在阿拉伯占有

重要位置;人是不完善的,这种态度是鼓励学习的 动力和医学研究的动力;医生在阿拉伯是受人敬重 的职业;地理环境使疾病流行。

主要成就:a.阿尔拉兹著《天花与麻疹》,首次将两者区分开;b.“医学之王”阿维森纳提出病原体致病的看法;c.发达的眼科学,阿尔-哈增首次使用晶状体、角膜等术语。伊本·伊萨在《眼科医生手册》中描述

了130种眼科疾病及其治疗方法;d.外科手术采用了消毒与麻醉措施;e.揭示出血液小循环过程。F.把健康与环境的影响联系起来,并把这看作人体有自然治愈力的重要条件之一(环境卫生学)。

820世纪20年代以后,科技史真正形成了一门独 立的学科,对中国近代科学为什么落后

的探讨进 入新时期,其观点主要有: (1)从社会发展上找原因(李约瑟)

(2)从上层建筑找原因

(3)从理论和实践的关系进行探讨

(4)从科学方法的角度进行研究

也有学者从民族性格、教育、经济等方面进行 讨论。

9近代科学产生的条件

1.从旧科学传统向新科学观的转变

旧科学传统:以亚里斯多德(公元前384—前322年)思想为最集中 体现的古代科学传统的基本点是:(1)科学研究不必使用数学; (2)天地两界说;(3)自然位置说;(4)力是强迫运动的原因; (5)不研究天体运动的原因。 亚里斯多德观点衰落的原因:(1)托勒密、哥伯尼、布鲁诺、笛卡 尔学说的出现;(2)开普勒(1571—1630)的发现;(3)伽利略 的研究;(4)1577年天空出现一颗新彗星;(5)圣经和宗教势力 的影响。

2.社会风气之转变

文艺复兴与思想解放;地理大发现与开阔视野;科学日益受到重视。

3.基督教的衰落

冲击:14世纪的奥卡姆;17世纪的清教和实验哲学。 造成基督教衰落的因素:(1)科学发展;(2)新科学事实的发现;(3)社会革命的冲击。

4.科学方法之演进

(1)来自神学的“自然界有秩序”的观点的确立; (2)唯名论的复活及对希腊原子论的恢复; 3)科学家的努力;

(4)哲学家的提炼概括; R·培根(1219—1292):明确提出实验科学的概念和实验方法论。 F·培根:制订实验方法论原理和提出科学归纳法。 笛卡尔:为近代科学提供“新工具”,即方法论。

5.中国文化的影响

物态文化的影响;著作及中国思想道德的影响;

10《天体运行论》的主要内容

共分六卷:第一卷介绍了日心学说,是全书的总纲;第二卷介绍了数学原理;第三卷讨论地球绕太阳的运动;第四卷讨论月球绕地球的运行;第五卷讨论五大行星的运动;第六卷继续讨论星行星的运动。

11一、工业革命的背景(多方面的因素)

(一)资本主义生产的发展

英国最为典型:工场手工业、农业、对外贸易

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