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1、回顾上周授课内容 l 上周我们首先共同了解了中世纪（公元5 15世纪）科学技术的情况，复苏古希腊科学 技术；l 其次介绍了文艺复兴（公元1416世纪 ）的人文主义思想（神性人性；神权 人权；蒙昧/神秘理性/科学。提倡人的高 贵、尊严、自由、价值。核心在于人的解放。 ）介绍了早期的文学三杰：但丁、薄伽丘、彼 特拉克；艺术三杰：达芬奇、米开朗基罗、 拉菲尔。观看了大国崛起第一集来了解地 理大发现的过程和意义。l 我们重点学习了近代早期科学革命：以 1543年哥白尼发表天体运行的天文学革命 和维萨里发表人体结构的解剖学革命拉开 了近代天文学革命的序幕。 l 前者的革命对象是基督教神学自然观的天 体观
2、赖以支撑的理论基石托勒密的地心体 系，后者的革命对象是基督教神学自然观的人 体观赖以支撑的理论基石盖仑的人体学说 。在布鲁诺和伽利略的捍卫下发展了日心说； 在塞尔维特发现血液小循环即肺循环的基础上 ，哈维发现血液循环是英国逐渐取代意大利而 成为新的科学中心的奠基礼。最后重点介绍了经典力学体系的建立 l（一）、近代力学知识的积累l1.伽利略的力学贡献：匀加速运动定律 ；自由落体定律；惯性原理；抛射体运 动定律。l2.开普勒行星运动三定律的发现：第一 定律：椭圆定律行星沿椭圆轨道绕 太阳运动，第二定律：面积定律；第三 定律：周期定律。l（二）、牛顿力学体系的建立l1.近代最伟大的科学家牛顿l牛顿经
3、典力学体系的创立：力学三大定 律的建立，第一定律也叫惯性定律；第 二定律经典公式：F=ma；第三定律：力 与力的相互作用。万有引力定律的发现 。1687年7月,牛顿的自然哲学的数学 原理以拉丁文初版问世，立刻轰动全 欧学术界。l英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首 赞美牛顿的诗：l 自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里 。l 上帝说：“让牛顿去吧！”l 于是，一切成为光明。 第三讲 学习内容l一、科学方法的探索l二、技术科学的曙光l三、第一次工业革命的风云l四、 近代科学技术史的总结一、 科学方法的探索（一） 科学方法论的历史源流l科学方法论是关于科学方法的一般理论 。它不仅具有直接的科学方法论的意
4、义 ，而且具有重要的科学认识论的意义。 因此，科学方法论历来为西方科学家和 哲学家所重视。l早在古希腊时期，以毕达哥拉斯学派的 数学方法、亚里士多德的逻辑方法、欧 几里得的数学演绎方法和阿基米德的实 验方法为基础的古希腊科学方法论体系 初步形成。毕达哥拉斯 Pythagoras (ca 560ca 480 BC)l文艺复兴运动时期，古希腊科学方法论 中的两大基本方法实验方法和数学 方法不但得到了复兴，而且得到了初步 发展。达芬奇、哥白尼、维萨利和塞尔 维特等人在实验方法方面作出了重要贡 献；哥白尼、刻卜勒等在数学方法方面 使毕达哥拉斯数的和谐思想得以复兴和 发展。一个人若怀疑数学的极端可靠性，
5、他就 会陷入混乱之中，人类的一切探讨活动 如果缺少数学上的说明和论证，那就不能称 之为科学。 达芬奇宇宙这本书是用数学语言写成的。伽利略l在近代，真正全面奠定近代科学方法论 基础的是伽利略，他以受控实验与数学 分析相结合的新的方法论奠定了近代科 学方法论的基础。伽利略（15641642）近代科学之父 实验科学l科学方法论是科学与哲学相互渗透的一 个边缘学科。l在近代初期，科学方法论的研究大都出 于科学家，缺乏哲学的总结。而英国唯 物主义哲学家培根（Francis Bacon 15611626）正是在这种背景出现的试 图对科学方法论进行哲理性总结的第一 人。（二）培根：要做科学上的哥伦布l培根论
6、述了他的科学方 法论的两大基本原则： 实验定性原则与归纳推 理原则。l培根把实验放在他的科 学方法论的首位，是他 认为只有实验才是确定 自然事物性质的认识基 础。（Francis Bacon 1561Francis Bacon 156116261626）l1620年发表新工具、1624年发表新大 西岛。工具也就是方法。l培根曾以蚂蚁、蜘蛛、蜜蜂这样三种读物的不 同习性作过一个生动的比喻。他说：“历来研 究科学的人，不是单务实验的人就是只重教条 的人。单重实验的就如蚂蚁似的，他们只图采 集，来供食用。爱行推论的，就如蜘蛛似的， 他们只是凭着自己的材料结成网子。所以，真 正的科学方法，既不能象蚂蚁
7、那样单纯采集， 也不能象蜘蛛那样自我结网，而应象蜜蜂那样 ，先广采百花，再精心加工，最后酿成蜜。真 正的科学方法及其程序，就应当是蜜蜂的工作 方法与程序。” （三）从科学史上看培根l在近代科学史上，培根是系统地研究科学方法 论的第一人。l存在的局限性：（1）忽视了数学方法在科学方法中的重要作用 。（2）忽视了演绎方法在科学方法中的重要作用 。作为科学方法论的数学家，在创立实验归纳 法以及奠定整个近代科学的认识论基础方面， 他的贡献是不能低估的。（四） 数学方法的开拓从寻求普遍的科学方法走向数学l笛卡尔（Rene Descartes 1596- 1650）l费尔玛（Pierre Fermant
8、1601- 1665）l笛卡尔试图建立一种不同 于培根的实验归纳法的新 的科学方法论，于是，以 数学分析和演绎推理为基 本内容的笛卡尔的数学演 绎法，也就在对培根的实 验归纳法的批评中产生了 。l笛卡尔还明确地提出了数 学是一种普遍的科学方法 的思想。笛卡尔 Ren Descartes 1596-1650近代代数与近代几何的发展l古希腊时期，欧几里得的几何原本和阿波罗尼的 圆锥曲线等杰出的几何学著作。后期亚历山大学 派的数学家狄奥芬塔斯的算术通常被认为是西方 数学史上最早的一部代数学著作。l1591年，法国著名代数学家韦达（Francois Viete 1540 1603）发表了分析术引论，即
9、美妙代数 。l英国的耐普尔（John Napier 15501617）于1594年 发明了对数。l在几何学方面，1615年，刻卜勒发明了酒桶的几何 学艺术，初步探讨了椭圆及其他圆锥曲线的几何性 质。l笛卡尔创立了解析几何。解析几何： 一门新兴的边缘科学的诞生在哲学上，笛卡尔是一个著名的怀疑主义者。他对当时 的代数和几何进行了批判行的考察和研究，认为它们不可 能成为一种普遍的科学方法。l对于几何，笛卡尔认为，欧几里得的几何学有两大明显的 弊病。其一，他认为欧几里得几何学过分依赖几何图形， 而且过于抽象。其二，他认为欧几里得几何学过分追求证 明，而在证明中又过分追求证明的奇巧性。l对于代数，笛卡尔
10、认为代数的明显短处在于它只注意数量 关系的运算，忽视了数量关系与空间形式的联系。笛卡尔的解析几何的创立，是十七世纪的一项重大思想成就。 把几何所研究的“形”与代数所研究的“数”也就融为一体了。费尔玛：解析几何的另一个发明家l1637年，费尔玛在 笛卡尔发表方法 论的同年也发表 了他的求极大值 与极小值的方法 ，是解析几何的部 分内容。l笛卡尔的体系更为 严密。P. de Fermat 1601-1665解析几何诞生的意义与影响l首先，解析几何的创立，自然科学由此获得了一种新 的数学方法，促进了科学的数学化。l其次，解析几何的创立，促进了数学本身的方法论化 。十七世纪初期，培根的实验归纳法和笛卡
11、尔的数学 演绎法的相继产生，标志这近代科学已经形成比较完 备的科学方法论基础。 l第三，解析几何的创立，直接影响和推动了数学本身 的发展。它本身也就成了一种双面的数学工具。十八世纪的法国 著名数学家拉格朗日 （Joseph Louis Lagrange 17361813 ）在其数学概要 一书中，曾作过恰当 评价：“只要代数同几 何分道扬镳，它们的 进展就缓慢，它们的 应用就狭窄。但是当 这两门科学结合成伴 侣时，它们就互相吸 取新鲜的活力，从那 以后，就以快速的步 伐走向完善。”J. L. Lagrange 1736-1813 （五）牛顿在科学方法论上的综合l牛顿首次在理论上，特别是实践上实现
12、了实验 归纳法和数学演绎法两种科学方法论的综合。 牛顿重视实验的作用，同时也重视数学的作用 ，实现了实验方法和数学方法的结合。l在科学逻辑方面，牛顿既重视培根的归纳法， 也重视笛卡尔的演绎法。他不仅在其科学理论 的研究中经常运用假说，而且在理论上也承认 过建立假说的必要性。l l 在科学逻辑方面，牛顿他不仅在理论上提 出了分析与综合相结合的方法论思想，而且在 其科学实践中应用了这一基本方法。l 由于牛顿实现了实验方法与数学方法、归 纳方法和演绎方法、分析方法与综合方法的第 一次大综合，这就使他在科学方法论上比与他 同时代的其他科学家高出一筹。可见，牛顿的 科学方法论上的成功，也是他能够成为十七世 纪的科学泰斗的重要原因之一。英国著名诗人亚历山大波普曾写过一首赞美牛顿的诗 ：自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。上帝说：“让牛顿去吧！”于是，一切成为光明。 我之所以 能比别人看得远 些，是因为我站在 巨人们的肩上。牛顿我之所以 能比别人看得远 些，是因为我站在 巨人们的肩上。牛顿我之所以 能比别人看得远 些，是因为我站在 巨人们的肩上。牛顿
