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1、第六讲：第六讲： 1616、1717世纪世纪 近代科学的诞生近代科学的诞生（一）思想革命与近代科学革命（一）思想革命与近代科学革命（二）近代科学革命的主要成就（二）近代科学革命的主要成就（三）（三）机械论自然观的产生、主旨与特点机械论自然观的产生、主旨与特点（四）对机械论自然观的评价（四）对机械论自然观的评价（一）思想革命与近代科学革命（一）思想革命与近代科学革命思想革命思想革命（1 1）从神学中解放出来：）从神学中解放出来：文艺复兴运动宗教改革地理大发现（2 2）批判与怀疑的科学精神：）批判与怀疑的科学精神：罗吉尔培根近代科学革命：知识生产方式的变革近代科学革命：知识生产方式的变革哥白尼日心
2、说（1）从神学中解放出来：文艺复兴运动： 14、15世纪；renaissance（法语：re naitre）复兴古希腊罗马文化，复兴是为了新生。 形成了现代科学（甚至技术）赖以产生与发展 的一整套先行观念：人的主体性科学 技术产生的一个先决条件 。人文主义文化强调人的 价值，颂扬人性，使人摆 脱了对神的力量的恐惧和 依赖。但丁说，“人的高 贵，就其许许多多成果而 言超过了天使的高度。” 自然的数学化柏拉图承继了毕达哥拉 斯的思想，认为自然的真蒂在于不变的理念世界 ，理念世界是按照数学的世界构成的，数学是我 们通向理念世界的桥梁。“复兴的柏拉图主义”中 ，上帝变成了数学家，自然理所当然地要以数学
3、 结构为基础。随着自然的数学化，一种新的自然 图景出现了：自然变成了一个不具“目的”的循数 学规律而运动的物体，这种新出现的自然图景所 导致的一个首要结果就是17世纪自然科学的革命 。1 1、思想革命、思想革命人类世俗生活的 先决性这种现世 的世俗生活态度，使人 类的才华有可能大规模 地投入物质生产技术， 有助于现代技术的产生 。而不是中世纪的那种 拯救技艺。 人类征服自然随着人的主体性的 弘扬和自然的数学化，先前原始浑然一体的 人与自然也开始分置于主体世界与客体世界 这两个不同的世界之中。这种笛卡儿似的主 体-客体、精神-自然的两元分裂，预示了一 种人对自然的新的体验方式人类征服自然 。人与
4、自然的关系发生了急剧的变化，原始 同一消失了，代之而起的是一种人对无意识 的客体世界的控制与利用的关系。宗教改革：宗教信仰是个人的事情，不需要依靠教会的权威 。 新教伦理与近代资本主义精神地理大发现：为近代科学革命提供了良好的心理氛围和精神动力。 l文艺复兴的指导思想是人文 主义，其核心是人乃万物 之本，l主张以个人作为衡量一切事 物的尺度。人文主义者重视 人的价值，提倡个性与人权 ，主张个性自由，反对天主 教的神权；主张享乐主义， 反对禁欲主义；提倡科学文 化，反对封建迷信。l恩格斯：文艺复兴是一次人类从来没有经是一次人类从来没有经 历过的最伟大的、进步历过的最伟大的、进步 的变革，是一个需
5、要巨的变革，是一个需要巨 人而且产生了巨人人而且产生了巨人 在思维能力、热情和性在思维能力、热情和性 格方面，在多才多艺和格方面，在多才多艺和 常识渊博方面的巨人常识渊博方面的巨人 的时代。的时代。l文艺复兴运动的直接影响推动了欧洲近代文学和艺术的繁荣导致了科学发展的转折，为近代科学的诞生做 了重要的准备宗教改革1、16世纪，马丁路德（德）领导的宗教改革运动核心：“信仰可 以获救”、“廉价教会”2、加尔文教：人实现上帝使命，提倡私有财产，发家致富光荣l 路德教派德意志北部和东北部北欧、美国l 加尔文派瑞士法国、英国和美国等地l 英国国教英国（仍是封建教会） 意义： 1、动摇教会与神学； 2、新
6、教伦理与近代资本主义精神； 3、把社会向近代社会的世俗化推进了一大步； 4、科学革命就是在宗教改革的背景下展开的，其中许多关键 人物，如开普勒、伽利略、笛卡尔和牛顿，都层受到神学骚 乱中所争论的那些宗教问题的深刻影响马丁路德l出生于德国中部的埃斯勒本，此处是宗教改革的 精神家园；l他的神学著作改变了欧洲的历史进程。他的目的 是恢复原始福音，即未被中世纪神学歪曲的原始 福音。他认为在圣经经文中的上帝世界和教 会组织之间有一条鸿沟。l他争论说，经文中根本找不到说明教皇权利和烦 琐仪式的合法证据。路德认为，对上帝的真正信 仰最好表现在日常生活活动中，而不是在朝圣或 神圣仪式中。l要侍奉上帝，宁愿通过
7、侍奉邻居而不是侍奉教会 。l西方世界经过中世纪黑暗的长期演化，到15、16世纪 时，资本主义生产方式，纺织业、金属冶炼和机械加 工等,工场手工业都得到了长足发展，商品经济日趋 发达。l商品经济和开拓市场的需要导致人们把眼光投向更广 阔的世界远航探险和地理大发现（麦哲伦1519- 1522年环球航行、哥伦布1492年发现美洲新大陆）就 是在这种背景下发生的；l天文知识和地理知识的需要导致数学和力学的发展， 从而在文艺复兴（摒弃神性、张扬人性）和宗教改革 运动背景下发生了一场以天文学为先导的科学革命。地理发现l葡亨利王子（1394-1460）1419 马德拉群岛1432 亚速尔群岛1445 佛得角
8、亨利王子去世1453年君士坦丁堡陷落，导致 欧洲与东方贸易通道被控制在土耳其人手中 寻求开辟新航道l葡狄亚士（1450-1500）1487 非洲最南端好望角（国王裘按二世命名） l葡达伽马（1460-1524）成功地绕过非洲，到达印度（印度西南海岸 卡里库特港），1493开拓了通往东方的新航路 l哥伦布（1451-1506）勇敢地横跨大西洋，经过36天的航行，登陆美 洲（巴哈马群岛中的一个小岛）l葡麦哲伦（1408-1521）环球航行：1519-1922，率五只船，l西班牙南美菲律宾印度非洲好望角 西班牙l麦哲伦在菲律宾被土著人所杀 证实了大地是球形的学说l地理大发现意义：证实了地球是一个球体
9、。由于发现了沟通大西洋和太平洋的海峡，证明地球 上水体是连在一起的，且十分肯定地确定了地球表 面占优势的是大洋，而不是大陆。此后，一批反映新时代内容的地理著作和地图积累了巨大的财富，为资本主义的最初的原始积累 提供了物质基础。同时也为当时及以后的科学发展 打下了物质基础l15451560年，西班牙每年掠夺黄金5500公斤，白银 246000公斤。哥白尼日心说：哥白尼日心说：哥白尼（NCopernicus，1543）天体运行论： （1）太阳是宇宙的中心，各行星 绕太阳运转； （2）地球在运动，绕太阳公转自 转，由此而形成四季和昼夜； （3）月亮是地球的卫星； （4）行星按距太阳由近至远的排 列为
10、水星、金星、地球、火星、 木星、士星，最外层是恒星天。使人类从以自我为中心的沉湎状态 中摆脱出来，否定了上帝把地球置 于宇宙中心的宗教教条,标志着近代 自然科学从宗教神学中的解放。（2）批判与怀疑的科学精神：罗吉尔 培根（1220-1292）：近代实验科学精神的先驱大著作小著作第三著作人们之所以常犯错误有四个原因：1、对权威过于崇拜；2、限于习惯3、限于偏见；4、对有限知识的自负反对按照书本和权威来裁定真理，主张靠“实验来弄懂自然 科学、医药、炼金术和天上地下的一切事物。”（二）近代科学革命的主要成就（二）近代科学革命的主要成就德开普勒开普勒（J. Kepler，1571-1630）意伽利略伽
11、利略（Galileo Galileo, 1564-1642）英哈维哈维（William Harvey, 1578-1657）英波义尔波义尔（H. R. Boyle, 1627-1691) 英牛顿牛顿（Isaac Newton, 1642-1727） “这是人类从来没有经历过的最伟大的、进 步的变革，是一个需要巨人在思维能力、热 情和性格方面，在多才多艺和学识渊博方面的巨 人的时代。” 恩格斯 德德 开普勒开普勒（J. Kepler，1571-1630）天空立法者 破除了天体必须以完美正圆运 行的观念，发现了运行速度不均 匀的特性。行星运动的椭园轨道 具有科学革命的意义。在第谷布拉赫的观测资料基
12、 础上发现了行星运动三定律：l第一定律行星绕太阳 的运行轨道是一以太阳为 一个焦点的椭圆（1609 新天文学）；l第二定律行星到太 阳的矢径在相等时间内 划出相等的面积（1609 新天文学 ）；l第三定律行星公转周 期的平方与它同太阳的距 离的立方成正比（1619） 宇宙的和谐。开普勒为科学而献身l他的一生充满不幸：l幼年体弱多病，一只手半残，视力衰弱，妻死子 病，母亲曾经被指控为施行巫术而遭到拘禁；在 大学学习期间，他受到天文学教授麦斯特林的影 响，成为哥白尼学说的拥护者，同时对神学的信 仰发生了动摇。他终生贫困交加，靠教书和占星 术维持生活，最后死于索取薪金的途中。l l 意意 伽利略伽利
13、略（Galilei Galileo ，1564-1642）l近代物理学之父。l创造并且示范了新的科学实验传统， 数学与实验相结合的科学方法，研究了落体运动，抛体运动; 发明了天文望远镜，发现了月亮有环形山，发现木星的4 个卫星，由此证明天体与地球是一样的，月上与月下相同 。星星的报告（1610） 传播哥白尼的日心说。关于托勒密和哥白尼两大世界体 系的对话（1632）、两门新科学（1638）。提出“ 相对性原理”（萨尔维阿蒂的大船）伽利略他在宣判后仍然喃喃的说：可是地 球仍然在转动！347年后，即1980年罗马教会宣布 当年（1633年）对伽利略的裁判是 错误的，为伽利略平反。 英英 哈维哈维（
14、William Harvey, 1578-1657）近代生命科学创始人之一1628：心血运动论系统发现了心血运动与循环过程。提出血液循环理论 ： 血液在人体内不断循环，血液 循环的中心心脏是微型宇宙、是太 阳；这与哥白尼日心说互相映照。 英英 波义尔波义尔（H.R.Boyle,1627-1691)近代化学之父 1661：怀疑的化学家标志着近代化学从炼金术脱胎而出。贡献1：确立起化学的概念，即化学被看成一门理论科学，它不只是制造贵重金属或有用药物的经验技艺，而是自然哲学的一个分支，主要从事对物质现象的理论解释。 贡献2：清除旧元素概念，认为元素是“某些原初的和单纯的即丝毫没混合过的物体，这些物体
15、不是由任何其他物体组成，也不是相互组成，而是作为配料，一切所谓的完全混和物体都直接由它们化合而成，最终也分解成它们”。 贡献3：澄清火在化学分解中的作用。火可以分离许多混合物，但不能分离一切混合物；分离出的物质也不一定是元素。 贡献4：对燃烧问题的研究。意识到空气对于燃烧的重要性，而且只有一部分空气才是燃烧所必须的，接近于发现氧。 英英 牛顿牛顿（Isaac Newton，1642-1727）经典力学之父l有多项发现和发明：l自然哲学的数学原理（1686-4-28）；l论光学（1704）；1665年发明级数近似法即二项式定 理；l1665年到1666年发明微积分（正反流数运算）；l集大成地总结了前人科学工作，统一了天体力学与地面力 学，提出一系列经典力学基本概念，建立了经典力学的完 整系统体系：概念、原理和运动三定律与万有引力定律， 实现了自然科学的第一次大综合。l生平：（16421727）生前丧父，三岁后母亲改嫁，14 岁务农，1661年考上剑桥大学三一学院， 选为巴罗的助手，16651667（18个月）回乡躲避 瘟疫： 引力、微积分、光分解；16871727（40年）没有大的科 学成就自然哲学的数学原理(1686) :l以运动万有引力论证了彗星沿抛物线轨道运动，说明了地 球上的潮汐是太阳和月亮引力作用的结果等;l尤其是，他不但从数学上论证了
