科學(xué)和技術(shù)革命及其影響

前言：什么科學(xué)和技術(shù)革命1、“革命”的含義（1）從日常革命到嚴(yán)格的革命朝朝都說本朝好/唯有前朝最糟糕朝好朝壞憑自語/怎知新朝勝舊朝（2）對別人的革命和自我革命2、科學(xué)和技術(shù)革命的確認(rèn)（1）從格式塔到范式論（2）革命的參照和標(biāo)準(zhǔn)（3）革命的次數(shù)和性質(zhì)一、科學(xué)和技術(shù)革命的條件或背景1、外部條件阿拉伯的文化壓力（四百年禁錮）11—13世紀(jì)宗教真正（十字軍東征）城市興起航海探險(xiǎn)（1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲；1497年達(dá)加瑪?shù)竭_(dá)印度；1519-1522麥哲倫環(huán)球旅行）產(chǎn)業(yè)變化：手工工場（資本主義生產(chǎn)方式）的出現(xiàn)一、科學(xué)和技術(shù)革命的條件或背景3、思想條件（1）文藝復(fù)興文藝復(fù)興是一個(gè)從封建社會(huì)向資本主義社會(huì)過渡的社會(huì)大變革時(shí)代，實(shí)質(zhì)上是新興資產(chǎn)階段為取得統(tǒng)治地位，打著恢復(fù)古希臘羅馬等古典文化的旗號(hào)，創(chuàng)立資產(chǎn)階級新文化的偉大思想解放運(yùn)動(dòng)。時(shí)間：14—16世紀(jì)；地點(diǎn)：意大利—?dú)W洲。宣揚(yáng)人性，弱化神性；提倡人權(quán)，弱化神權(quán)；重視現(xiàn)世，弱化天堂；崇尚理性，弱化神啟；鼓吹個(gè)性釋放，弱化宗教禁錮。蘊(yùn)藏著理性（經(jīng)驗(yàn)）主義，探索精神，民主思想和世俗觀念。一、科學(xué)和技術(shù)革命的條件或背景3、思想條件（2）宗教改革宗教改革是焦點(diǎn)馬丁·路德（維登堡大學(xué)神學(xué)教授）A1517年10月31日發(fā)表《關(guān)于赦罪符效能問題的辯論》（95條），1520年當(dāng)眾焚燒教皇教渝，1521年1月被開除教籍。B主張取消教階制度和繁瑣的禮拜形式，建立“廉儉教會(huì)”。提出“信仰得救”，主張信仰獨(dú)立，人人有直接閱讀圣經(jīng)的權(quán)利而不需神甫做中介。C把《圣經(jīng)》譯成德文。D建立路德新教（市民溫和派——有產(chǎn)階級），精神革新。

一、科學(xué)和技術(shù)革命的條件或背景（2）托馬斯·閔采爾（平民革命派：外部社會(huì)基礎(chǔ)的沖擊）最初贊同路德，后來分化組織農(nóng)民起義，全國2/3農(nóng)民參加，提出12條綱領(lǐng)。恩格斯：德國農(nóng)民戰(zhàn)爭“預(yù)言式地提出了未來的階級斗爭”。（3）加爾文教二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)

1、第一次科學(xué)革命揭幕——天文學(xué)（1）哥白尼1543年《天體運(yùn)行論》六卷提出太陽中心說：太陽是宇宙的中心，行星都圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)；地球是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的一顆普通行星，本身自轉(zhuǎn)；月球是地球的衛(wèi)星，地球帶著月球一起繞日運(yùn)行；行星在太陽系中的排列次序是：土、木、火、地、月、金、水，它們繞日運(yùn)轉(zhuǎn)的周期分別是30年，12年，2年，1年，幾個(gè)月；處在這些行星中心的是太陽；恒星在遠(yuǎn)離太陽的一個(gè)天體球面上靜止不動(dòng)。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)1、第一次科學(xué)革命揭幕——天文學(xué)（2）布魯諾

1584年《論無限性，宇宙和諸世界》，《論原因、本原和太一》。28歲流亡，8年鐵窗。1600年2月17日被燒死在羅馬鮮花廣場上。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（一）第一次科學(xué)革命

1、揭幕——醫(yī)學(xué)（1）維薩留斯（比利時(shí)人，西班牙國王御醫(yī)）1543年《人體構(gòu)造》（七卷），“解剖學(xué)之父”，糾正蓋侖200多處錯(cuò)誤。（2）塞爾維特（西班牙）1553年匿名出版《基督教的復(fù)興》，提出血液小循環(huán)：血從右心室經(jīng)肺動(dòng)脈流入肺部，在肺組織內(nèi)清洗凈化，經(jīng)肺靜脈流入左心房。同年10月23日被燒死。（3）哈維（英國宮廷醫(yī)生）1628年出版《心血循環(huán)運(yùn)動(dòng)論》提出血液大循環(huán)觀點(diǎn)二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)伽利略（意大利比薩人，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)之父，天空的哥倫布）改進(jìn)望遠(yuǎn)鏡，放大32倍；觀察：月球山脈，太陽黑子，木星衛(wèi)星，銀河系星群；1632年發(fā)表《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大體系的對話》；1638年監(jiān)禁中寫作出版《關(guān)于兩種新科學(xué)的對話》（4年后死于獄中）。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（2）力學(xué)伽利略18歲發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性，制成第一架擺鐘；發(fā)現(xiàn)慣性定律，落體定律，拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。創(chuàng)立了實(shí)驗(yàn)（而不是觀察）和數(shù)學(xué)（推理）相結(jié)合的方法?；莞寡芯侩x心力，1673年發(fā)現(xiàn)向心加速度公式二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（3）數(shù)學(xué)

幾何——解析幾何代數(shù)——韋達(dá)定理二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)3、綜合與擴(kuò)展（1）古典科學(xué)體系的形成

天文學(xué)：哥白尼—第谷—開普勒（橢圓）—伽利略（圓）———牛力學(xué)：達(dá)·芬奇—伽利略（惠更斯）——（直線和圓兩種慣性運(yùn)動(dòng)形式）數(shù)學(xué)：笛卡兒———————————頓光學(xué)：伽利略———————————二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（2）擴(kuò)展（牛頓對后世的積極影響）A、形成系統(tǒng)的以機(jī)械力學(xué)為軸心的解釋框架（力的觀念和哲學(xué)），各學(xué)科依此建立規(guī)范：光學(xué)、聲學(xué)、熱力學(xué)、天文學(xué)。B、一系列科學(xué)發(fā)現(xiàn)印證了牛頓理論：1772年（德）波德預(yù)測火、木之間的谷神星存在；1781年（英）威廉·赫舍爾發(fā)現(xiàn)天王星；1845年（英）亞當(dāng)斯，1846年（法）勒維烈、（德）伽勒（柏林天文臺(tái)）發(fā)現(xiàn)海王星。人類的預(yù)言第一次顯靈。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)C、形而上學(xué)自然觀中心思想：自然界的絕對不變性，特別是宇宙不變和物種不變。哲學(xué)傾向：（機(jī)械論觀點(diǎn)、形而上學(xué)思維方式、經(jīng)驗(yàn)論）機(jī)械論宇宙萬物只有空間上的并存關(guān)系，而無時(shí)間上的演化與發(fā)展；物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的根本原因在于外力的推動(dòng)；時(shí)間和空間是與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)無關(guān)的獨(dú)立客體；宇宙中的一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)都是由嚴(yán)格因果關(guān)系決定的純粹必然的過程。形而上學(xué)思維方式：孤立、靜止、片面、僵化地看問題。經(jīng)驗(yàn)論：認(rèn)為只有經(jīng)驗(yàn)才是最可靠的。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（二）第一次技術(shù)革命科學(xué)引發(fā)了技術(shù)和工業(yè)革命：以紡織機(jī)械（工作機(jī)）的革新為起點(diǎn)，以蒸汽機(jī)（動(dòng)力機(jī)）的發(fā)明為標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)由手工工具到機(jī)械化的轉(zhuǎn)變（作坊——手工工場——工廠），工業(yè)技術(shù)體系形成。三次浪潮：蒸汽化（英，瓦特，1769）電氣化（德，西門子，1867）信息化（美,艾肯特、莫克雷,1964）二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（三）第二次科學(xué)和技術(shù)革命1、背景：自然科學(xué)的全面發(fā)展（變化即時(shí)間因素的突顯）（1）天體演化學(xué)說。1755康德《自然通史和天體論》、1796拉普拉斯《宇宙體系論》。（2）地質(zhì)漸變學(xué)說[英]賴爾1833年出版《地質(zhì)學(xué)原理》針對[法]居維葉1812年《地球表面的革命》

二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（3）細(xì)胞學(xué)說和生物進(jìn)化論1838年[德]施萊登在《植物發(fā)生論》中提出細(xì)胞是一切植物普遍存在的基本構(gòu)造單位。1839年施旺推廣到動(dòng)物界。[法]拉馬克1809年《動(dòng)物哲學(xué)》最早提出系統(tǒng)進(jìn)化論：A、總綱：世界循序漸進(jìn)地產(chǎn)生各種生物；B、機(jī)制：受自身內(nèi)在傾向和環(huán)境影響；C、法則：用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。1858年[英]華萊士《物種無限偏離原始類型的歧化傾向》

二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（4）原子分子論、人工合成、元素周期律1803年[英]道爾頓原子論、1811年[意]阿伏伽德羅分子論。1824年[德]維勒合成尿素。1863—1871門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律（1869年《化學(xué)性質(zhì)和原子量的關(guān)系》）。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（5）能量守恒和轉(zhuǎn)化定律（熱力學(xué)四大定律的基礎(chǔ)）古老的守恒觀；1644年笛卡兒《哲學(xué)原理》從機(jī)械碰撞中的動(dòng)量不便，提出宇宙運(yùn)動(dòng)總量守恒的思想；1842年邁爾提出能量守恒和熱功當(dāng)量；1843年焦耳攪拌實(shí)驗(yàn)和熱的機(jī)械當(dāng)量為428.9千克米/千卡。1847年赫姆霍茲動(dòng)能勢能轉(zhuǎn)化，熱力學(xué)第一定律。

二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（2）[英]麥克斯韋位移電流；1865年《電磁場動(dòng)力學(xué)》給出一組微分方程；1873年《論電和磁》；1888年[德]赫茲證實(shí)麥?zhǔn)项A(yù)言的正確性?？茖W(xué)中理性要素在增長，系統(tǒng)整理材料。

二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（3）電器技術(shù)中心體系的形成1835年[美]莫爾斯電報(bào)機(jī)；1845年[英]惠斯通發(fā)明使用電磁鐵的發(fā)電機(jī)；1794—1862年內(nèi)燃機(jī)發(fā)明與生產(chǎn)。1867年[德]西門子發(fā)明自激式直流發(fā)電機(jī)；1876年[美]格雷、貝爾發(fā)明電話；二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)1879年[英]斯方、[美]愛迪生發(fā)明電燈；1894年[俄]波波夫發(fā)明無線電報(bào)；1895年[意]馬可尼實(shí)現(xiàn)無線電通訊，1899年跨躍英法海峽，1901年橫跨大西洋?；咀兓卣鳎杭夹g(shù)的知識(shí)基礎(chǔ)發(fā)生根本變化（由經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)）；技術(shù)聯(lián)系增加，以主導(dǎo)技術(shù)為中心形成新體系；技術(shù)的反思開始。

二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)3、社會(huì)基礎(chǔ)的變革（1）資本主義已完成原始積累，由自由競爭進(jìn)入壟斷時(shí)期；（2）科學(xué)技術(shù)社會(huì)化；（3）科學(xué)技術(shù)在中心轉(zhuǎn)移中不斷興旺（湯淺光昭）。

二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（四）第三次科學(xué)革命和技術(shù)革命1、先導(dǎo)：三大發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)革命（1）

三大發(fā)現(xiàn)及影響1895年[德]倫瑟射線，1895年[法]貝克勒爾放射性，1897年[英]湯姆生電子。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)由此產(chǎn)生原子物理學(xué)：1904年湯姆生原子模型，1910年1月盧瑟福原子—行星式模型，1912年玻爾量子化模型。

（2）以太漂移和相對論物理學(xué)以太（絕對空間的化身，舊物理學(xué)殘跡）；光行差實(shí)驗(yàn)。

二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)1905年愛因斯坦狹義相對論：前提：相對性原理，物理規(guī)律在一切慣性系都相同；光速不變原理（在慣性系）?；居^點(diǎn)：空時(shí)并非互不相干，而是有本質(zhì)聯(lián)系；空時(shí)都同物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有關(guān)，并隨速度變化而變化；對不同慣性系，空時(shí)速度不同。推論：A“同時(shí)性”是相對的；B運(yùn)動(dòng)方向上物體變短；C運(yùn)動(dòng)著的時(shí)間變慢；D運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量變大；E光速是極限速度。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)1915年廣義相對論：前提：廣義相對性原理（對一切參照系）；等價(jià)原理，在時(shí)空小范圍內(nèi)引力場同相當(dāng)?shù)募铀俣葏⒄障翟谖锢砩贤耆葍r(jià)?；居^點(diǎn)：物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間不是平坦的，而是彎曲的，空間彎曲的程度（曲率）取決于物質(zhì)質(zhì)量及其分布；空間曲率體現(xiàn)為引力場的強(qiáng)度。推論：水星在近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)；光在穿過強(qiáng)引力場時(shí)彎曲；遠(yuǎn)離引力場發(fā)射出的光的譜線向紅端移動(dòng)。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（3）黑體輻射與量子物理學(xué)黑體是能全部吸收外來電磁輻射而無反射和透射的理想物體。1893年[法]維恩定律：黑體強(qiáng)度同輻射強(qiáng)度分布的波長成反比；1895年[英]端利一金斯公式：黑體輻射強(qiáng)度正比于它的絕對溫度，反比于所發(fā)射光線波長的平方（“紫外災(zāi)難”）二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)

1900年普朗克量子假說：物體在發(fā)射或吸收輻射時(shí)，能量不是連續(xù)變化的，而是以一定數(shù)值的整數(shù)倍跳躍式變化。數(shù)值中的最小能量單位叫能量子E=hv1905年愛因斯坦光量子論1912年波爾氫原子模型1923年[法]德布羅意物質(zhì)波理論；1926年[奧]薛定諤波動(dòng)方程，同年[德]玻恩對波做出統(tǒng)計(jì)解釋。1925年海森堡矩陣力學(xué)。1926年薛定諤和狄拉克證明二者等價(jià)性。1928年狄拉克統(tǒng)一相對論和量子力學(xué)。二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（4）系統(tǒng)科學(xué)的興起（1945年）（5）分子生物學(xué)1944年[美]艾弗里證實(shí)DNA是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)；1952年[美]沃森和[英]克里克發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)；1969年64個(gè)遺傳密碼全部破釋；2001年人類基因圖譜測序完成?？寺∨c基因工程。2、主潮：信息革命與全球網(wǎng)絡(luò)化（1）核反應(yīng)與能源開發(fā)1939年重核裂變；1942年第一座原子反應(yīng)堆。

（2）計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展（1946年）（3）

全球網(wǎng)絡(luò)化（1990年）二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)3、概括：20世紀(jì)的成就可以用“344”來表示（1）三大基礎(chǔ)科學(xué)成就：相對論、量子力學(xué)、非線性科學(xué)（2）四大理論模型：宇觀模型：宇宙大爆炸模型微觀模型：量子力學(xué)的夸克模型地表模型：大陸板塊模型生命模型：分子生物學(xué)的DNA雙螺旋模型（3）四大技術(shù)成就能量技術(shù)：核能技術(shù)宇航技術(shù)：登月和火星勘察信息技術(shù)：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)生命技術(shù)：克隆技術(shù)二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)4、20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)革命的實(shí)質(zhì)（1）顛覆了原有的世界觀念改變了世界圖景（世界觀的建構(gòu)性）進(jìn)一步走向相對性再一次證明經(jīng)驗(yàn)的不可靠性（2）科學(xué)主題發(fā)生了巨大變化（董光壁）A.從構(gòu)成論走向生成論B.從公理論走向模型論C.從物質(zhì)論走向信息論二、科學(xué)革命的過程和性質(zhì)（3）逼近了各方面的“極限”

A.關(guān)照自然系統(tǒng)的整體（原子分子系統(tǒng)、凝聚體系統(tǒng)、生命體系統(tǒng)、地球系統(tǒng)、宇宙系統(tǒng)）B.走向理論的綜合統(tǒng)一C.逼近永恒的科學(xué)難題（宇宙的起源、生命的起源、智力的起源）D.遭遇三大周期的交匯第五經(jīng)濟(jì)長波周期：蒸汽、鐵路、電力、電子和信息？第六政治霸權(quán)周期：葡萄牙、荷蘭、西班牙、英國、法國、美國、？第七科學(xué)轉(zhuǎn)移周期：意大利、荷蘭、英國、法國、德國、美國、亞洲？三、科學(xué)和技術(shù)革命的影響1、核心影響是推動(dòng)了世界的現(xiàn)代化進(jìn)程現(xiàn)代化就是把古代社會(huì)轉(zhuǎn)為現(xiàn)代社會(huì)的歷史進(jìn)程現(xiàn)代化中的十個(gè)變化：勞動(dòng)社會(huì)化國家工業(yè)化生產(chǎn)機(jī)械化鄉(xiāng)村城市化大眾知識(shí)化經(jīng)濟(jì)市場化政治民主化社會(huì)法治化文化多元化思想自由化現(xiàn)代化的四種動(dòng)力啟動(dòng)力：思想自由、解放（人文的）原動(dòng)力：科技發(fā)明、革命主動(dòng)力：工業(yè)革命（產(chǎn)業(yè)革命的龍頭