[自然科学发展概论.docVIP

1—2 简述自然科学发展的三个时期及三次科学革命 三个时期： （1）自然科学发展的第一个时期大约是从远古到15世纪 根据考古学的研究成果，人们在长期的实践活动中，逐步了解认识了自然界，到公元前6世纪已积累了不少的数学、天文学和医药知识，自然科学已开始萌发。 这一时期，关于自然界的知识中天文学走在最前面。在医药方面，已有关于多种疾病的名称和药物的记载 从公元前5世纪到15世纪，人们把自然界当作一个整体，从总的方面来把握自然界的发展变化，描绘自然界的总面目。基于这种认识，产生了力求囊括自然界一切事物的自然哲学。虽然那时已出现了天文学、数学、物理学、化学、医学、生物学、地学等专门化知识，但都包含在统一的自然哲学中。 在物理学方面，已出现了亚里士多德的《物理学》，他的工作给后人许多启发，但他所得出的结论有很多是错的，例如，受外力作用运动的物体，当外力停止作用，物体的运动也就立即终止。又如，较重的物体下落较快，较轻的物体下落较慢等。亚里士多德的这些错误结论纯粹是他的直观想象和逻辑推理，并无任何实验依据，那时人们也还没有“科学实验”的思想。 （2）自然科学发展的第二个时期——近代自然科学发展时期 从时间上看，这个时期大约是从16世纪到19世纪。随着欧洲文艺复兴运动和资本主义社会的发展，需要有探索自然物体的物理特性和自然力的活动方式的科学，从各个细节上分门别类地研究大自然的奥秘，于是数学、物理、化学、天文、地学、生物等专门学科逐渐从自然哲学中分离出来，形成了一门门独立的学科，使近代自然科学得到了迅速的发展。这一时期，数学上，微积分和非欧几何已经建立；物理上，牛顿理论和电磁理论已经建立；化学上，创立了科学的原子论；天文学上，提出了日心说；地学上，提出了地质演化说；生物上，建立了细胞学说和生物进化论，等等。近代自然科学的发展从天文学上首先突破，随后物理学又成为带头学科。 （3）自然科学发展的第三个时期——现代自然科学发展时期 从时间上看，这个时期大约是从19世纪末开始。此后，人们对于自然界的认识逐步深入到微观领域和宇观领域，发现了许多前所未有的物质形态和运动形式，出现了许多分支学科、边缘学科、横断学科和综合学科。 现代自然科学包括基础科学、技术科学和应用科学三大部分 基础科学以自然界某种特定的物质形态及其运动形式为研究对象，目的在于探索和揭示自然界物质运动形式的基本规律。 技术科学以基础科学的理论为指导，研究同类技术中共同性的理论问题，目的在于提示同类技术的一般规律。 应用科学是综合运用技术科学的理论成果，创造性地解决具体工程和生产中的技术问题，创造新技术、新工艺和新生产模型的科学 三次科学革命： 科学革命的含义 科学革命是指人类对客观世界规律性的认识发生具有划时代意义的飞跃，从而引起科学观念、科学研究模式以及科学研究活动方式的根本变革。科学革命的实质是指包括科学事实、科学理论、科学观念三个基本要素组成的科学知识结构体系的根本变革，其中作为体系硬核的科学观念居于最高层次，它代表着一个时代科学思想的精华，并为科学理论活动和实践活动提供基本准则和框架。 （1）第一次科学革命 第一次科学革命是指从哥白尼天文学革命开始，到以牛顿、伽利略为代表的经典力学体系的建立为标志的科学革命 1543年，哥白尼发表了巨著《天体运行论》，提出了太阳中心说。与此同时，维萨留斯及其同学塞尔维特提出了以心脏为中心的血液循环理论。它们真实地反映了客观世界运动规律，无论在内容上还是方法上都与中世纪的科学有着本质的区别。在内容上建立了“日心说”“心心说”，否定了“地心说”“肝心说”；在方法上用重视观测实验的方法代替了单纯思辨、推理演绎的方法，把科学建立在实验、观测的基础上。这是第一次科学革命的开始。 这次科学革命，开头是自然科学为争取生存权利而反对宗教的斗争，而后在天文学、力学、数学、解剖学、生理学等学科领域，以力学为带头学科，实现了第一次科学革命。这两方面的相互联系、相互促进，构成了这次科学革命的基本内容，从而标志着以实验为基础的近代科学的真正诞生。 （2）第二次科学革命 18世纪下半叶到19世纪初，在第一次科学革命的基础上发生了第一次技术革命，它是从纺织机、蒸汽机的发明和应用开始的。 这次科学革命以电磁理论、化学原子论和生物进化论的提出为主要内容，以热力学、电磁学、化学、生物学等一组学科为带头学科，推动了近代化学、生物学、地质学、数学、电磁学、热力学、光学、生理学、地理学、人类学等学科的诞生或发展。 19世纪科学革命的结果使科学由落后于技术和生产的局面一跃而处于领先地位，并对技术和生产起着重要的指导作用。 （3）第三次科学革命——现代科学革命 现代科学革命的内容： 始于19世纪末20世纪初的现代科学革命，是以相对论和量子力学的诞生为主要标志，以现代宇宙学、分子生物学、系