第40讲 近代以来的科学技术一、物理学成就1．牛顿力学体系的创立(1)背景：近代科学诞生后，伽利略创立了自由落体定律，推翻了亚里士多德的学说2)标志与组成：1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》总结了他的力学体系成就，标志着牛顿力学体系的创立，主要包括惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律及万有引力定律3)意义①完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合②使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证特别提示 哥白尼的“日心说”否定了宗教神学崇信的“地心说”，被恩格斯称赞为“自然科学的独立宣言”，标志着近代自然科学的兴起；牛顿力学体系的创立，沉重打击了教会的宇宙观，从根本上动摇了封建神学的基础，是近代自然科学形成的标志2．量子论的诞生(驱走乌云的太阳)(1)诞生①1900年，普朗克提出了著名的量子概念②普朗克《关于正常光谱能量分布定律的理论》的发表，标志着量子理论的诞生2)发展①1905年，爱因斯坦运用量子理论成功地解释了光电效应②1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波理论，将量子论发展到一个新的高度③在量子理论的基础上，奥地利、德国的物理学家建立了量子力学。
3)意义：使人们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革3．爱因斯坦的“相对论”(1)1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，创立了狭义相对论，认为时间和空间随着物质运动速度的变化而变化它否定了牛顿的绝对时间和绝对空间，是对牛顿力学的继承和发展2)1916年，爱因斯坦把狭义相对论推广到加速运动的参考系中，建立了广义相对论，第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想3)意义①相对论的建立，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响②相对论同量子理论一起，构成了现代物理学的基本理论框架疑难问答 问：爱因斯坦的相对论是否否定了牛顿力学？答：爱因斯坦的相对论只否定了牛顿的绝对时空观，没有否定牛顿力学相对论发展了牛顿经典力学，打破了传统的时空观牛顿力学是相对论在低速状态下的一个特例牛顿力学是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想二、生物学成就1．近代生命科学的成果(1)两条研究路线①群体研究路线：以林耐为代表，主要运用观察和分类的方法②个体研究路线：以哈维为代表，主要运用解剖和实验的方法，建立了血液循环理论。
2)近代生命科学的成果①巴斯德：通过实验证明了微生物不能自然产生，为微生物学奠定了基础②拉马克：提出了生物是从低级向高级发展进化的观点，为达尔文创立进化论奠定了重要的基础2．达尔文和进化论(1)标志：1859年，达尔文的巨著《物种起源》出版2)内容①物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的②自然界进化的规则是物竞天择，适者生存3)影响①达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命的一击②证明了整个有机界都是长期发展进化过程的产物3．进化论的发展与传播(1)达尔文提出人类起源于古猿的观点2)在同反对意见的论战中，进化论被更多的人了解和接受3)1863年，赫胥黎发表《人类在自然界中的位置》，使人猿同祖论进一步得到确立特别提示 达尔文的进化论是生物学的理论，它不是适用于一切现象的普遍规律，并不适用于人类社会的发展，因此社会达尔文主义是伪科学理论同时，社会达尔文主义的形成，也不是达尔文追求的目标所以，不能因此而否定达尔文及其进化论三、从蒸汽机到互联网1．蒸汽机的发明(1)原因：社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育2)发明：瓦特改进了蒸汽机，提高了热效率，并使其动力运动形式变为旋转运动3)影响：成为“万能的原动机”，是人类继发明用火之后，在驯服自然力方面所取得的最大成果；工厂大量出现，历史跨入了蒸汽时代。
2．交通工具的改进(1)美国工程师富尔顿发明汽船并投入使用2)英国人史蒂芬孙研制蒸汽机车获得成功，昭示着“铁路时代”的到来3．近代工业生产体系的确立(1)1794年，英国人莫兹利发明了移动刀架，1797年使刀具的制作实现了机械化2)19世纪初，一个以机器制造机器的新工业部门——机械加工制造业诞生了4．第二次工业革命——世界跨入电气时代(1)电力的发明和应用①1831年，英国的法拉第发现电磁感应现象，提出发电机的理论基础②电动机和发电机的发明，为电力工业开辟了广阔的前景2)内燃机的发明和应用①19世纪80年代前期，德国人卡尔·本茨和戴姆勒各自独立地制成以汽油为燃料的内燃机②1887年，狄塞尔发明了柴油机③以内燃机为发动机的汽车、远洋轮船、飞机等交通工具陆续出现，这也推动了石油开采、石油化工和化学工业的发展3)化学工业：1867年诺贝尔发明了炸药辨析对比 正确区分“蒸汽时代”与“电气时代”的发明(1)“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业，科技含量不高，发明者主要是工人、技师，发明主要集中在英国2)“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业，科技含量高，发明者主要是科学家，发明涉及主要资本主义国家5．立体交通的诞生(1)表现①1885年，德国工程师卡尔·本茨和戴姆勒以汽油机为动力机分别独立制成了最早的汽车。
②1887年，人们把内燃机装配到轮船上③1903年，莱特兄弟设计制成一架飞机并试飞成功，开创了人类交通事业的新纪元2)影响：使人类从平面交通时代迅速步入水、陆、空立体交通时代6．穿越大洋的电波(1)随着电动机和发电机的相继发明，利用电磁感应现象的电报、和无线电通信也先后被发明出来2)1837年，美国人莫尔斯发明了有线电报机；1876年，美国人贝尔发明了机；意大利人马可尼1902年和1916年实验无线电通信技术成功7．改变世界的网络(1)1946年，美国研制出第一台电子计算机，至今电子计算机被广泛应用到各个领域2)电子计算机与通信技术相结合而成的互联网遍布世界，正在以人们无法预料的速度、深度和广度，改变着人类文明的进程社会达尔文主义达尔文的《物种起源》问世后，英国学者斯宾塞将达尔文的学说运用到社会历史领域，创立了社会达尔文主义这种社会哲学认为，人类社会也像自然界一样，存在着生存竞争在竞争中，强者生存了下来，而弱者则被淘汰只有这样，人类社会才能进步社会达尔文主义有其学术价值，不能完全否定但是这种观点将自然界的生存竞争规律搬到社会学的研究中来，公开主张国家之间、民族之间以及人与人之间的“弱肉强食、优胜劣汰”，公然将以强凌弱的强权主义宣称为“社会伦理”，是不可取的。
考点一 人类进步的巨大引擎——近现代科学理论的发展1．近代科学发展的原因项目原因社会原因资本主义的发展为科技发展奠定了物质基础，这是近代自然科学创立发展的社会基础思想基础文艺复兴、宗教改革和启蒙运动，为近代自然科学的诞生和发展奠定了思想基础制度基础欧洲资本主义国家保护、奖励科技发明，改革教育制度和专利制度，组织科研机构，推动了近代科学的创立和发展外在因素中国的四大发明、阿拉伯文化和希腊自然哲学传入西欧，开阔了人们的眼界，并为科学研究提供了丰富的素材主观原因科学家的努力探索，促进了科学的发展2.唯物史观——近代思想解放与近代科学技术产生、发展的关系(1)思想解放促进了近代科学技术的产生和发展①意大利的文艺复兴运动从思想上解放了人和人性，把人从宗教神学的束缚中解放出来，激发了人对宇宙、自然和人自身的探究热情近代天文学革命就是在文艺复兴时期以人文主义为武器反对封建神学的斗争中开始的，文艺复兴运动直接为打破地心说提供了思想动力和精神基础②宗教改革、启蒙运动对人们思想的解放为近代科学技术的发展提供了思想条件2)近代科学技术的发展促进了新的思想解放①近代天文学革命打破了中世纪神学世界观的支柱之一——地心说，给神学以极大冲击。
②牛顿用数学的研究方法描述宇宙运行的自然法则，为启蒙思想提供了科学理论依据，对启蒙运动的开展起了重要的推动作用③随着工业革命的开展，生物学领域掀起了一场革命，进化论的观点开始挑战基督教神学所宣扬的神创论，极大地冲击了基督教神学思想，促进了人们思想的解放要求：阅读史料，论证社会达尔文主义的荒谬性史料 各国的民族主义者认为，达尔文给他们提供了支持和合法性他们认为与自然界一样，政治活动中的最强者是得胜者，好战的程度决定了谁将在国际“生存竞争”中获胜而在经济生活中，这是一个自由放任经营和粗俗个人主义盛行的时期上、中层阶级生活舒适、心满意足，强烈反对国家为促进更大的社会公平而作任何干预在殖民地扩张的黄金时期19世纪后期，达尔文主义被用来为帝国主义辩护有人争辩说，殖民地是列强的繁荣和生存所必需的；还有人则争辩说，按照现实成就判断，各土著民族弱小、低劣，需要优越强大的欧洲人的保护和指导 ——《全球通史》提示：达尔文的生物进化论有力地挑战了封建神学创世说，动摇了教会权威，但不可移植到人类社会论证： 答案 材料显示达尔文的生物进化论学说被异化为“弱肉强食”的社会达尔文主义，目的是维护社会的不公平现象和为列强对外扩张寻求合法性。
这种理论不但会激化资本主义社会的阶级矛盾，更重要的是它为列强殖民扩张提供了理论依据，必然会加剧世界局势的动荡与世界各国的贫富差距所以，社会达尔文主义是对达尔文生物进化论学说的异化，是荒谬的1．科学预言的探索引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动，是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式美国科研人员2019年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力波天文台于去年9月首次探测到引力波爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”被填补了发现问题 材料体现了引力波从科学预言到探测发现的过程命题角度 科学预言对科技研究的引导作用；科技成果取得的条件；新科技成果对人类的影响2．牛顿力学的思想价值“牛顿思想的冲击是巨大的；无论对它们的理解正确与否，启蒙运动的整个纲领，尤其是法国，是有意识地以牛顿的原理和方法为基础的，同时，它从他那惊人的成果中获得了信心并由此产生了深远的影响——艾赛亚·伯林发现问题 作者从科技的角度看待思想解放运动命题角度 科技发展与思想解放的关系3．经典力学的挑战者19世纪末，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，放射线和原子被发现，另一方面扩展到整个宇宙。
随着光学等学科的深入发展，人们对在光速或接近光速运动状态下的物质的研究，也超出了经典物理学的范围物理学遇到了被称为“晴空上漂浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题其一就是被认为是光、电等的传播载体的以太的不存在，这使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》发现问题 材料主要描述了美国著名历史学家斯塔夫里阿诺斯对相对论产生原因的评论命题角度 相对论产生的动力；狭义相对论与牛顿力学的关系考点二 三次科技革命的影响1．积极影响(1)极大地提高了生产力2)人们的生活水平普遍提高3)政治上要求进一步民主化，使工人阶级和其他劳动群众普遍获得了一些政治权利4)第一次工业革命巩固了资本主义各国的统治基础；第二次工业革命后形成了垄断组织，部分地克服了资本主义生产的无。