科学技术的历史发展与自然观的演变.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章,科学技术历史发展,与自然观演变,第一节,古代,科学技术,产生与古代人自然观,第二节,近代科学革命与形而上学自然观形成,第三节,近代科学全方面发展与辩证唯物主义自然观产生,第四节,当代科学革命与辩证唯物主义自然观发展,第五节 新技术革命兴起及其对社会影响,1/86,第一节 古代科学技术产生,与古代人自然观,一、,古代科学技术,二、,古代人自然观,2/86,一、,古代科学技术,1、探索科学起源思绪,2、原始时代技术与经验形态自然知识,3、古代科学繁荣,4、原始社会（经历几百万年）,5、奴隶社会（公元前4000多年-公元6世纪）经历50,6、封建社会（公元6世纪-14世纪）经历10,7、,古代科学衰落,3/86,1、探索科学起源思绪,科学：理性精神和求实精神统一,丹皮尔：科学是在巫术、神话“丛林”和工艺、工具“草原”上发芽成长,梅森：科学有两个根源，一是,技术传统,，一是,精神传统,，这两个传统汇流产生了一个新传统，即,科学传统,4/86,2、原始时代技术与经验形态自然知识,原始时代技术：制造石器；用火和人工取火；植物栽培和动物驯养技术；制陶技术、纺织技术、建筑技术和运输技术；文字创造和利用,经验形态自然知识：组成了自然科学萌芽最初形式,5/86,3、古代科学,形成和,繁荣,（1）,科学种子形成,（2）,欧几里德几何学,（3）,阿基米德力学,（4）,阿里斯塔克天文学,（5）,阿波罗尼乌斯和希帕克地心说,（6）,埃拉托色尼地学,（7）,亚历山大里亚时期科学特点,6/86,（1）,科学种子形成,科学是,理性,和,试验结果,巧妙结合。这种理性是要求,逻辑完备性,理性，普通是经过可接收或可了解前提推出难以接收和了解推论；这种试验结果普通是经过,可控试验,取得准确结果。,在亚历山大里亚时期，科学种子开始形成,。最先形成科学是几何学。几何学之所以首先取得发展，除了生产原因之外，认识上原因是因为几何学最轻易到达这两点,7/86,（2）,欧几里德几何学,公理化逻辑体系,欧几里德几何学示范作用,8/86,（3）,阿基米德力学,浮力定律：公理化方法推出结论,杠杆原理：公理化方法推出来结论,阿基米德力学特点：数学与经验结合,9/86,（4）,阿里斯塔克天文学,太阳中心说：月亮不发光，地球绕太阳转，月亮绕地球转,太阳比地球大（6-7倍），地球比月亮大，太阳到地球距离比月亮到地球距离大（19-21倍）,特点：阿里斯塔克结论已不是希腊式哲学猜测，而是亚历山大里亚式,观察与几何学相结合产物,10/86,（5）,阿波罗尼乌斯和希帕克地心说,阿波罗尼乌斯均轮-本轮体系,希帕克偏心圆观念,特点：观察与经验结合,11/86,（6）,埃拉托色尼地学,巧妙而又准确地测出地球周长,12/86,（7）,亚历山大里亚时期科学特点,不再追求希腊式大而全宇宙体系，而是对一些详细问题进行系统理论研究，因而取得愈加必定进步,把理论推理和观察结果巧妙地结合在一起。科学种子能够说在此时开始形成,13/86,4、原始社会（经历几百万年）,工具、火、冶铜、冶铁,14/86,5、奴隶社会（公元前4000多年-公元6世纪）经历50,耕作、文字、数学、天文、力学,15/86,6、封建社会（公元6世纪-14世纪）经历10,农业、医学、数学、物理、中国四大创造。,16/86,7,、,古代科学衰落,17/86,（1）,示范作用极限：,示范理论扩展到一定程度，受到研究对象本身复杂性和专门性限制，难以深入发挥作用,18/86,（2）,理论传输范围有限,教育和通讯技术不发达，理论传输范围有限,19/86,（3）,希腊理性精神受到压制,罗马帝国征服以及基督教兴起，使希腊理性精神受到压制,20/86,（4）,罗马帝国科学技术,：,重视技术，忽略理论,普林尼自然史,盖仑医学,托勒密地心说,21/86,二、,古代人自然观,1,、对自然敬畏与原始宗教自然观,2,、古代朴素唯物主义自然观,（一）,3,、,古代朴素唯物主义自然观,（二）,4,、,古代朴素唯物主义自然观,（三）,5,、基督教兴起与中世纪神学自然观,22/86,1、对自然敬畏与原始宗教自然观,因为对自然敬畏，把自然构想成为有意识有目标力量；这么就形成了一个,拟人化、万物有灵论自然观,评价：即使包含很多谬误东西，但与以后神学自然观不一样，它是原始人试图解释自然一个努力,23/86,2、古代朴素唯物主义自然观,（一）,:,自然观特点：直观性；辩证性；思辨性；猜测性。,用自然原因解释自然,：,（,1）,泰勒斯：,水,是万物本原,（2）,阿那克西曼德：万物本原是,无限者,（3）,阿那克西米尼：,气,是万物本原,（4）,赫拉克里特：火是万物本原；一切皆流，无物常驻；,逻各斯,统治一切；,逻各斯,本质是对立统一；万物是经过斗争和必定性产生,（5）,阿那克萨哥拉：万物本原是,种子,（6）,德莫克利特：万物本原是,原子,24/86,3,、,古代朴素唯物主义自然观,（二）,追求逻辑完满,：,（,1）,毕达哥拉斯：万物本原是数,（2）,巴门尼德：,只有存在存在，非存在是不存在；存在是一；存在是静止,（3）,芝诺：,一个人永远不能从一个城市走到另一个城市,；,飞矢不动,；,阿基利斯追不上乌龟,（4）,苏格拉底：,The unexamined life is not worth living;Knowledge is virtue；,自知自己无知是最聪明；辩证法根本目标是排除错误，到达真理,（5）,柏拉图：表观世界是改变，在这改变世界背后存在一个不变形式世界；,“,洞喻,”,；数学影响,25/86,4,、,古代朴素唯物主义自然观,（三）,亚历士多德综合：“吾爱吾师，吾更爱真理”；既重视,逻辑严谨,（创建了,三段论,严格推,理,形式），又重视,经验事实,（他是古希腊最终一个百科全书式人物，同时又是第一个对自然进行,分门别类,研究人）。,从他之后，科学开始从哲学中分离出来,古代自然观特点：猜测性，朴素性，直观性，唯物性，辩证性,26/86,6、基督教兴起与中世纪神学自然观,基督教兴起,基督教五大论题：创世纪，人类中心说，原罪说，神恩说，对不朽信仰,柏拉图学说与奥古斯丁神学,亚里士多德再发觉与阿奎那神学,27/86,第二节 近代自然科学产生,一、,近代自然科学产生社会历史条件,（,历史背景）,二、近代科学革命,与形而上学自然观形成,28/86,一、,近代自然科学产生社会历史条件,（,历史背景）,1、,文艺复兴与科学解放,2,、,宗教改革和科学,3,、,地理大发觉对科学影响,4、资本主义生产方式,29/86,二、近代科学革命,与形而上学自然观形成,1,、,自然科学独立,2,、,经典力学体系建立,3,、,形而上学自然观产生,4,、,对形而上学自然观评价,30/86,1,、,自然科学独立,哥白尼天体运行论,维萨里人体结构,31/86,2,、,经典力学体系建立,（1）,第谷和开普勒,（2）,伽利略试验结果,（3）,牛顿综合,32/86,（1）,第谷和开普勒,地谷天文观察 半地心-半日心学说,开普勒三定律,：,轨道定律,，,面积定律,，,周期定律,33/86,（2）,伽利略试验结果,（一）,摆等时性发觉,望远镜创造及“新天空”发觉,关于落体运动思索和试验,斜面试验与惯性定律,关于抛体运动研究,伽利略科学方法,34/86,（2）,伽利略试验结果,（二）,关于落体运动思索和试验：,S,与,t,2,成正比,35/86,（2）,伽利略试验结果,（三）,斜面试验与惯性定律,36/86,（2）,伽利略试验结果,（四）,37/86,（2）,伽利略试验结果,（五）,关于抛物体试验研究,38/86,（3）,牛顿综合,39/86,3,、,形而上学自然观产生,（1）,近代前期科学特点,（2）,形而上学自然观形成,（3）,形而上学自然观中心思想,40/86,（1）,近代前期科学特点,只有力学比较完善，其它科学还处于搜集材料阶段,研究方法主要是分析解剖方法,研究对象主要是既成事物，还没有深入到事物演化发展,41/86,（2）,形而上学自然观形成,用“力”解释一切，把一切都解释为必定,孤立地、片面地看问题,看不到事物发展改变,42/86,（3）,形而上学自然观中心思想,近代形而上学机械唯物主义,1.,用孤立静止片面观点对待世界；,2.,用力学解释一切现象；,3.,用分析还原方法来处理复杂问题,(,有进步，但也忽略了内在联络,),4.,自然界不但是认识了解对象，而且是试验对象。,43/86,4,、,对形而上学自然观评价,主动一面：在反对神学斗争中曾起到一定主动作用。,危害：使18世纪自然科学在自然观上低于古希腊，甚至造成唯心主义和神秘主义目标论。,牛顿：神第一推进；林耐：上帝创造最初物种；冯哈勒：第一物种；居维叶：上帝连续创造。,恩格斯不无遗憾地说：哥白尼在这一时期开端向神学写了挑战书，牛顿却以神第一推进假设结束了这一时代。,44/86,第三节 近代科学技术发展与自然辩证法创建,一、,近代自然科学全方面发展及其对形而上学自然观冲击,二、,近代后期自然科学特征,三、,辩证唯物主义自然观创建,45/86,一、,近代自然科学全方面发展及其对形而上学自然观冲击,1,、,天文学中新观念：打开形而上学第一缺口,2,、,地质学新理论：打开形而上学第二缺口,3,、,物理学新综合：打开形而上学自然观新缺口,4,、,化学上新发觉：冲击形而上学自然观,5,、,生物学新进展：为辩证唯物主义自然观提供基础,46/86,1,、,天文学中新观念：打开形而上学第一缺口,康德星云假说：用原始星云吸引和排斥作用解释了太阳系起源，否定了神第一推进，包含着继续进步起点，在僵化形而上学自然观上打开了第一个缺口,康德潮汐摩擦理论：说明了太阳系不但有一个起源过程，而且还有一个演变灭亡过程。,拉普拉斯星云假说,47/86,2,、,地质学新理论：打开形而上学第二缺口,地质演化说-赖尔：地球表面改变是风、雨、温度、水流、潮汐、火山和地震等自然力在漫长时期里逐步造成。,将今论古方法,用地球表面对立力量解释了地球表面发展改变：,水成作用和火成作用,批判了当初占统治地位,灾变说,，打开了形而上学自然观又一个缺口,48/86,3,、,物理学新综合：打开形而上学自然观新缺口,（1）能量守恒和转化定律-焦耳,（2）电磁感应理论-麦克斯韦,49/86,（1）能量守恒和转化定律-焦耳：,自然界中各种能量，以固定当量关系相互转化，不会增多，也不会毁灭。,能量守恒和转化定律发觉：揭示各种运动形式之间普遍联络,50/86,（2）电磁感应理论-麦克斯韦,电和磁同一事物两个方面，光就是电磁波，电磁波速度在真空中为：30万公里每秒。电磁学可用4个方程来描述。,电磁理论大统一：揭示了光电磁统一,51/86,4,、,化学上新发觉：冲击形而上学自然观,原子分子论到元素周期表-门捷列夫,52/86,（1）、原子分子论（19世纪末）,一切物质都由分子组成，分子是保持物质化学性质最小单位。,分子是由原子组成，原子是由化学方法不能再分最小质点。,原子和分子都处于永恒运动状态。,原子和分子各自种类不一样，其化学性质、质量和大小也不一样。,原子-分子学说建立：确立了化学基础,53/86,（2）化学元素周期律,按原子量大小排列元素，在性质上呈显著周期性。,原子量决定元素性质。,能够按原子量和元素性质预告新元素。,能够依据元素周期律修正元素原子量。,元素周期律发觉：揭示了自然界量转化为质规律,54/86,（3）用无机物合成尿素,从无机物合成有机物：揭示了无机,界和,有机界联络,55/86,5,、,生物学新进展：为辩证唯物主义自然观提供基础,（1）细胞学说,（2）生物进化论-达尔文,56/86,（1）细胞学说：,动植物都是由类似细胞组成，这些细胞都按一样规律形成和生长，生命共性单元是细胞。,细胞理论建立：揭示了生物界统一性,57/86,（2）生物进化论-达尔文,生物是由共同祖先逐步进化而来，在各种生物之间存在着亲缘关系；,因为繁殖过剩引发生存斗争，适者生存，会造成物种自然选择；,人工选择会造成新物种，并把动植物有利变异保留下来让它留传给后代，而将无用变异淘汰掉；,人类也是生物进化结果，它直接起源于猿,生物进化论建立：有力地批判了目标论、神创论、不变论,58/86,以上总结：近代前期五大科学成就,(,奠定了辩证唯物论基础,),1.,太阳系星云起源假说康德拉普拉斯，天体演化,2.,地质渐变论赖尔，地球演化,3.,能量守恒与转化把各种运动联络起来,4.,分子原子论，合成有机物，化学周期率,5.,细胞学说和进化论,(,提醒：天文地理物理化学生物，恰好是最主要五门自然科学,),59/86,二、,近代后期自然科学特征,自然科学开始全方面发展，不再局限于少数学科,自然科学开始深入到研究事物演化发展过程,开始由搜集材料阶段进入整理材料阶段,60/86,三、,辩证唯物主义自然观创建,辩证自然观产生不可防止,说明辩证自然观重担落到马克思和恩格斯肩上：从19世纪50年代开始，在长达时间内，恩格斯在批判黑格尔自然哲学和概括自然科学新结果基础上，说明了辩证唯物主义自然观基本内容,辩证唯物主义,1.,自然界是发展改变，螺旋上升,2.,自然界是普遍联络,61/86,第四节 当代科学革命与辩证唯物主义自然观发展,真正能派用场汽车是19美国福特做出来。从这个角度讲，汽车是二十世纪。二十世纪科学技术进步是天翻地覆慨而慷。,在众多科学技术中间，有十项最为主要:一个技术，二个理论，三个工程，四个模型，是二十世纪科学技术发展最为主要成就。,一个技术,，计算机技术；,二个理论,，相对论、量子论；,三个工程,，曼哈顿工程，阿波罗登月工程，基因测序工程；,四个模型,，夸克模型，宇宙大爆炸模型，,DNA,就是脱氧核糖核酸双螺旋结构模型，再加上地球板块模型。,62/86,一个技术,，计算机技术。美国贝尔试验室第六任总裁洛斯讲过，工业革命，就是蒸汽机，工业革命解放了我们肌肉，解放体力劳动；通讯革命，电话、电报这些东西，延长了我们感官，耳朵、眼睛延长了；不过信息革命，正在扩充着我们思维，就是用计算机真正解放了我们脑力劳动。他讲了这个信息革命有两段，第一段就是计算机，晶体管就是讲半导体，半导体发觉，晶体管创造，计算机创造是第一个阶段；第二个网络，,网络革命实际就是计算机革命加上通讯革命结合，成为现在网络。,不过基础还是计算机，所以计算机出现给我们人类生活，从生产、生活到社会带来了巨大改变。,63/86,一、,当代物理学革命,二、,当代科学发展,三、,辩证唯物主义自然观发展,64/86,一、,当代物理学革命,19世纪力学、光学、热学、电磁学有突破性进展。但末期三大发觉：电子、,X,射线、和元素天然放射性给人们带来迷惑。,20世纪初物理学重大成就为：相对论和量子力学,1,、,物理学革命序幕,2,、,相对论建立,3,、,量子力学,（,quantum mechanics,）,建立,65/86,1,、,物理学革命序幕,（1）,三大试验发觉,（2）,两朵乌云,66/86,（1）,三大试验发觉,1895：伦琴发觉,X,射线,1896：贝克莱尔发觉放射性,1897：汤姆逊发觉电子,三大试验发觉冲击着经典物理学,67/86,（2）,两朵乌云,以太漂移问题,:,第一朵乌云，主要是指,A,迈克尔孙试验结果和以太漂移说相矛盾；,紫外灾难,:,第二朵乌云，主要是指热学中能量均分定则在气体比热以及势辐射能谱理论解释中得出与试验不等结果，其中尤以黑体辐射理论出现,“,紫外灾难,”,最为突出。,68/86,2,、,相对论建立,（1）,费兹杰拉德、罗仑兹和彭加勒,（2）,爱因斯坦狭义相对论,（3）,广义相对论,69/86,（1）,费兹杰拉德、罗仑兹和彭加勒：,走到相对论门口，但因为传统观念束缚，因而没有成为相对论缔造者,70/86,（2）,爱因斯坦狭义相对论,狭义相对性原理,光速不变原理,推论,71/86,（3）,广义相对论,广义相对性原理,等效原理,推论,72/86,3,、,量子力学,（,quantum mechanics,）,建立,普朗克：量子论提出,爱因斯坦光量子理论,波尔量子化原子轨道理论,德布罗意物质波概念,海森堡矩阵力学,薛定谔波动力学,矩阵力学和波动力学统一,73/86,二、,当代科学发展,1、当代科学全方面发展,2、当代科学哲学问题,74/86,1、当代科学全方面发展：,（1）,粒子物理学,：,基本粒子400余种与夸克,（2）,地学,：,大陆漂移说,（3）,天文学,：,宇宙大爆炸,（4）,化学,与,生物学,：,DNA,与分子生物学,（5）,系统科学,：,非线性科学与复杂性研究,75/86,2、当代科学哲学问题,夸克幽禁-物质无限可分性,大爆炸学说-时空始点,76/86,三、,辩证唯物主义自然观发展,1,、,对物理学危机各种态度,2,、,列宁对辩证唯物主义发展,3,、,当代自然科学对辩证唯物主义基本标准证实,77/86,1,、,对物理学危机各种态度,旧理论维护者,唯心主义者,自发唯物主义者,78/86,2,、,列宁对辩证唯物主义发展,物理学唯心主义产生根源：夸大数学作用；不知道辩证法,真理是相对真理和绝对真理统一,列宁,：,物质观，运动观，时空观,79/86,3,、,当代自然科学对辩证唯物主义基本标准证实,当代科技革命,量子论，相对论，系统论，自组织理论,系统普遍联络一个形式,要素,(,元素、组成,),结构,(,内部要素特定关系,),功效,(,内部关系和外部关系中表现特定功效,),环境,(,系统之外有作用环境,),系统特点,1.,整体性加和性和非加和性,2.,动态性能量、物质、信息交换,3.,层次性依联络强度分层次,80/86,第五节 新技术革命兴起及其对社会影响,一、以往技术革命,二、新技术革命兴起,三、新技术革命兴起对社会影响,81/86,一、以往技术革命,1、第一次技术革命,瓦特-蒸汽机时代,（,人类用自然力改造自然）,引发第一次产业革命,2、第二次技术革命（19世纪）,电动机-电气时代,引发第二次产业革命,82/86,二、新技术革命兴起,83/86,当前科技发展趋势。,现在科技发展也是十项：,一个兴起，两个焦点，四个基础,一个兴起，纳米科学技术。,二个焦点。第一个焦点环境安全技术，环境污染，生态失衡。第二个焦点，能源，资源安全技术问题，能源枯竭，资源枯竭。,四个支撑，四个基础。一、信息科学技术。二、先进制造科学技术。三、生命科学技术。四、材料科学技术。,84/86,因为资产阶级竞争,因为技术和研究社会化,因为科学技术积累,有了技术突破：,1、电子技术和计算机技术 7、生物技术,2、自动控制技术 8、海洋技术,3、新能源技术,4、激光技术,5、新材料技术,6、航天技术,85/86,三、新技术革命兴起对社会影响,当代科学技术兴起和应用,改进了人们生活，也带来,人口膨胀,、资源短缺、生态失衡、,环境污染,等问题。,86/86,