科学史纲要复习
第一章 科学的前史
第一节 神话自然观：自然观：是对自然界存在的形态、运动形式、发展规律的总的看法。神话自然观是对自然的神话式的认识，核心是万物有灵和神灵崇拜。很多民族历史上都经过这样的时期。
神话自然观的特点：
1人与自然一体化。人在自然之中而非自然外，自然是有灵性的人格性存在。
2．自然不是作为客体，而是作为另一主体而存在的。有着知、情、意等精神特征，有时温和，有时暴虐；有时给人以恩惠，有时给人以惩罚。
３，自然的行为是人格性的创造活动，无规律可言。人与自然的对话和交通，必须用祭祀、仪式等来进行。
第二节 东方的古老文明
一、尼罗河文明：尼罗河流域的古埃及是世界是历史最悠久的文明古国之一“埃及是尼罗河的赠礼”。文字 天文历法 数学 医学 金字塔
二、两河流域文明(美索不达米亚)：世界上另一个最古老的文明发源于幼发拉底河和底格里斯河流域。美索不达米亚，意为两河之间的地方。楔形文字（泥板书） 汉谟拉比法典 天文学（占星术、历法） 数学 冶铁术 城市建筑
三、古印度文明：印度河和恒河所形成的冲积平原，土壤肥沃，气候湿润，是世界最古老文明的发源地之一。神秘的国度、宗教的温床。历法 宇宙论 数学 医学
四、中国古代文明：重视现实世界、遵从生活经验农学 中医药学 天文历法 数学 冶金和丝织技术
第二章 古希腊辉煌的科学思想
古希腊是科学的发源地，古希腊文化是科学思想的主要源泉之一。
第一节 古希腊的理性（哲理）自然观
哲理自然观的形成：长期的观察和思考使人们不再认为反复无常的事件决定于不负责任的天神的偶然意志了，他们开始认为在神圣的和普遍的法则之下，天律是不变的 哲理自然观的特点：
1. 脱离了人格化的自然，自然是客体，是人探索的客观对象。
2. 自然具有规律，宇宙是有序的。规律是可知的。
3. 宇宙具有本原，可用统一的原理进行说明。
第二节 爱奥尼亚学派的自然哲学
一、自然哲学家：泰勒斯 阿拉克西曼德 阿拉克西美尼 阿拉克萨哥拉 赫拉克利特
二、理性主义学派：毕达哥拉斯 巴门尼德 芝诺
三、体系化哲学：柏拉图 亚里士多德 德谟克利特
泰勒斯：水是万物的本原。其意义在于：1，现象只是表面的，存在着更为本质的东西；科学要探索纷繁现象之后的本原。2，要求从自然本身对问题作出合理解答，而不求助于神话和神秘主义。3，包含着世界是统一的思想，可以用一个统一的原理来解释世界。
第三节 毕达哥拉斯学派：数学自然观；毕达哥拉斯
第四节 原子论思想：留基伯；德谟克里特
原子论的阐释原则：一切宏观物质的质的差异都可归结为微观物质的量的差异
第六节 亚里士多德:百科全书式的学者。亚里士多德生平；吾爱吾师，吾犹爱真理；目的论思想；四因说
第三章 古希腊时期自然科学各学科的先驱们：数学 天文学 物理学 医学
第二节 希腊天文学的先驱们
天文学家阿里斯塔克：日心说的先驱；-他主张，并非如我们肉眼所见的那样是日月星辰绕地球转动，而是地球与星辰一起绕太阳转动。他进而指出，恒星的周日转动其实是地球绕轴自转的结果。他的思想是天才的，但与人们的生活经验相去太远，所以不为当时的人们所相信 埃拉托色尼测定地球大小。他的科学工作包括数学、天文学、地理学和科学史。埃拉托色尼最著名的成就是测定地球的大小，其方法完全是几何学的。埃拉托色尼算出的地球周长是25万希腊里，约合4万公里，与今天的数据只相差100多公里。这在古代世界是了不起的成就，这是希腊理性科学的伟大胜利。
希帕克斯创立球面三角：希帕克斯是希腊化时期伟大的天文学家，他的卓越贡献是创立了球面三角这门数学工具，使希腊天文学由定性的几何模型变成定量的数学描述，使天文观测有效地进入宇宙模型之中。希帕克斯把平面三角术推广到球面上去，通过创立球面三角术，使人们能够计算行星的球面运动。他抛弃了之前的天体同心球模型，创立了本轮—均轮体系，引入了偏心运动概念，以此描述行星的运动。
天文学集大成者托勒密：托勒密，他系统地总结了希腊天文学的优秀成果，写出了流传千古的《天文学大全》。这部13卷的著作被阿拉伯人推崇为 “伟大之至” ，结果书名就成了《至大论》。托勒密体系基本上是对前人工作的一种综合，而且主要依据希帕克斯的著作，但他有自己的观测和发现。托勒密的体系由于具有极强的扩展能力，能够较好地容纳望远镜发明之前不断获得的新的天文观测结果，所以一起被作为最好的宇宙模型并统治西方天文学界一 千多年。托勒密体系在近代被宗教神学神化和利用，从而成为科学进步的障碍，但我们却不能让托勒密来负责，它在天文学史上起到过巨大的历史作用，在整个科学史上也具有崇高地位。
第三节 希腊医学的先驱们
医学之父希波克拉底： 希波克拉底誓言：希波克拉底的最大贡献是将医学从原始巫术中拯救出来，以理性的态度对待生病、治病。他不仅以医术高超著称，而且以医德高尚而为人敬重和称道。他首倡的希波克拉底誓言成为从医者的自律规范。今天联合国教科文组织制定的医生和护士的宣誓誓言，也是由他启发而出的。
医学集大成者盖伦：盖伦的主要贡献是系统地总结了希腊医学的成就，创立了自成体系的医学理论。
第四章 古罗马的科学
罗马性格与希腊气质：1，希腊——高雅、轻利、超越、理性。2，罗马——粗俗、功利、务实、野蛮。3，希腊人追求的是精神的愉悦；罗马人追求的是肉体的狂欢。
古罗马的科学
特征：1．缺乏独创性，但忠实地接受希腊科学，公充地评价前人的贡献，客观而不失真地将希腊科学传给后世。２．罗马人不仅对近东国家和希腊人的科学知识进行收集和整理，而且对之进行系统化的工作。３．重视技术和实用，重视理论与实际的统一，注意事物的特殊性。
第二节 古希腊与古罗马的技术成就
一、希腊建筑：希腊人鄙视功利和现实利益的追求，认为技术是登不得大雅之堂的。因此技术上的成就十分有限。希腊人在建筑工程、水路和陆路运输工程、军事工程以及机械制造方面还是取得了一些成就。
近代科学
托勒密的宇宙模型：托勒密系统总结了希腊天文学的优秀成果，确立了地心体系的基本构造，
他的理论认为，地球是球形的，处于宇宙的中心，诸天体围绕地球旋转。他发展了古希腊希帕克斯有关行星运行的理论，用本轮、均轮的组合圆周运动来描述行星的运行轨迹。使得他的理论更为精致，并能被天文观测所证实。
前哥白尼时代的天文学背景：中世纪的宇宙模型是以托勒密的天文学和亚里士多德的宇宙论为基础的，被基督教理论所用。
亚里士多德的物理学：亚里士多德的物理学是那个时代的基本的知识背景。在亚里士多德的物理学中，有一条著名的定律：当物体不受力的时候，保持静止；当物体受到力的作用时，就运动。而这与人们的日常生活经验是接近的。
第二节 哥白尼革命
哥白尼倡导了日心地动说，认为太阳位于宇宙的中心，地球以及其它行星绕日旋转。
哥白尼学说的形成：
1， 1509年，哥白尼写出了关于日心体系的概要，并将之抄赠朋友们传阅；
2， 1540年在波兰的格但斯克出版了哥白尼的朋友和学生雷提卡斯所写的《哥白尼〈天
体运行论〉提纲》；
3， 1543年《天体运行论出版》
哥白尼新宇宙学的要点：
首先，哥白尼提出了地球自转和公转的概念。全部星空的周日旋转实际上是地球自转造成的；而太阳的周年视运动，实际上是由地球绕太阳的每年公转一周造成的，地球还有第三种运动，即所谓倾角运动，地球自转的轴与公转的黄道面保持固定的交角，从而形成地球上四季的差别。
其次，哥白尼用太阳取代地球位于宇宙的中心，所有的行星包括地球均以太阳为中心转动。这一变动使各大行星的运动获得了统一性。
哥白尼学说受到的责难：
1， 如果地球以如此大的速度运动，那必定会分崩离析。
2， 如果说地球在高速运动，那地球上的物体为何没有被抛在后面？
3， 地球如果相对于恒星运动，那么应该可以观察到恒星的周年视差，但人们却从未观
测到过。
第二节 斯台文的静力学研究
西蒙．斯台文1548年生于比利时的布鲁日早在伽里略之前，斯台文就在静力学中做出了重要的贡献。
第三节 吉尔伯特的磁学研究
威廉．吉尔伯特1544年5月24日生于英国埃塞克斯郡的科尔切斯特《论磁》1600年出版，这使他在物理学史上留下了不朽的位置。
第四节 真空问题：托里拆利、帕斯卡、盖里克与玻义耳玻义耳发明的真空泵
第五节 惠更斯：摆的研究
克里斯蒂安．惠更斯，惠更斯对摆的研究是他在物理学方面最出色的工作，他继承了伽
利略关于摆的研究，利用摆的等时性，造出了人类历史上第一架摆钟。惠更斯在《论碰撞引起的物体运动》一文中提出了所谓“活力守恒原理”，它是能量守恒原理的思想先驱。在《论离心力》一文中，他提出了著名的离心力公式。他在光学中也颇有建树，提出了光是振动的传播的理论，是著名的光的波动说的创始人。
第六节 牛顿的伟大综合
牛顿是近代科学的奠基人，是人类史上最杰出的科学家，是科学史上的巨人和最伟大的
天才。
1665年初，发明了级数近似法和二项式定理，同年11月，发明了正流数运算法即微分运算；
次年1月，研究颜色理论，5月着手研究反流数运算即积分运算；这一年他继续思考动力学和引力问题，成功地从开普勒第三定律推出，行星维持轨道运行所需的力与它们到旋转中心的距离成平方反比关系。1686年，牛顿完成了科学史上最伟大的一部著作《自然哲学的数学原理》。这是标志近代科学诞生的里程碑式的著作，于1687年7月以拉丁文初版问世。
第二节 血液循环的发现
迈克尔．塞尔维特发现了血液的肺循环。
法布里修斯在《论静脉瓣膜》宣布发现了永远向心脏方向打开的静脉瓣膜。
哈维1616年公布了他所发现的血液循环理论。1628年出版的《心血运动论》宣告了
生命科学新纪元的到来。于1628年出版了《心血运动论》这部生理学史上划时代的巨著。哈维的《心血运动论》，系统地总结了自己通过实验所发现的血液循环运动规律，这部巨著确立了他在科学史上的不朽的地位，宣告了生命科学新纪元的到来。
第三节 显微镜下的新世界
伽利略在自己动手造出望远镜之后，曾尝试设计用来放大近距物象的显微镜，但真正用
显微镜发现了有机体内新世界的是马尔切诺．马尔比基、列文虎克、胡克和斯麦旺丹。 列文虎克《大自然的奥秘》记录了他一生的诸多发现。马尔切诺．马尔比基（1628—1694）意大利人。斯麦旺丹采集了三千种昆虫标本，奠定了近代昆虫学的基础。
第八章 化学的发展
第一节 由炼金术到医学化学和矿物学
1， 帕拉塞尔苏斯：医学化学的创始者。帕拉塞尔苏斯基本上还是炼金术的信奉者，而他的
炼金术概念其实包括所有的化学过程。他主张炼金术的主要目的在于制取那些能满足人们需要的物质，特别是能用于医疗事业的东西。
2， 阿格里科拉：近代矿物学之父。阿格里科拉的《论金属》一书出版于1556年，书中总
结了当时采矿工人的实践知识，记述了当时已知的采矿和冶金方法，并配有精美的插图。阿格里科拉也因此赢得了近代矿物学之父的美称。
3， 赫尔蒙特：化学定量实验的开创者。他是从炼金术向化学过渡的最重要的人物。赫尔蒙
特在理论上有重大突破，并且开创了在化学中定量实验的传统。赫尔蒙特设计并亲自动手做的著名的“柳树实验”
第二节 波义耳: 近代化学的诞生
波义尔最重要的著作：《怀疑的化学家》于1661年出版，此书标志着近代化学从炼金术
脱胎而出，并从一种实用技术转向理论科学而诞生。
波义尔在近代化学中的重要贡献：从波义尔开始，化学被看成是一门理论科学，它不仅
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。确立这样的化学概念是波义耳的第一个重要贡献。波义尔在化学中所做的第二个重要贡献是清除了旧的化学元素概念，并确立了新的化学元素概念。他的第三个贡献在于澄清了火在化学分解中的作用。第四个贡献在于对燃烧问题进行了研究。
第三节 燃素说：施塔尔
施塔尔（1660-1734）受原子论的影响，并在原子论的基础上建立了他的元素概念，他把其老师贝歇尔所称的油状土叫做“燃素”。斯塔尔主张，易燃物之所以易燃是因为其中含有较多的灰烬不能燃烧是因为其中已不含有燃素。在燃烧过程中，被燃烧物体中的燃素被空气吸收。空气因此只起到单纯的助燃作用，主要用途是带走燃素。
第三节 气体研究与氧的发现
赫尔蒙特；黑尔斯；布莱克；普利斯特列；舍勒
第六章 热力学与能量定律的建立
第一节 量热学与热质说：布莱克
苏格兰化学家布莱克（1728-1799）他最先提出将热和温度分别称为“热的分量”和“热的
强度”。他最著名的发现是“潜热”。
热质说：一种关于热现象的本质学说。物体温度的变化可以看成是吸收或放出热质造成
的，热传导是热质的流动，物体受热膨胀是因为热质粒子相互排斥，潜热是物质粒子与热质粒子产生化学反映的结果。由于热质是一种物质，它还遵守物质守恒定律，而这与已经知道的热量守恒现象是一致的。
第二节 热与唯动说：伦福德伯爵、戴维
他们的实验指出了热质说的困难，并没有证实热质是不存在的；此外他们也没有提出一
套新的建设性的学说来取代热质说，去解释那些用热质说可以很好地解释的热现象。因此，热质说还延续了相当长的一段时间。只有等到能量守恒定律的出现，才使得热之唯动说真正取代了热质说。
第三节 热力学的建立：卡诺
法国工程师卡诺（1796-1832）第一次从理论上说明热机运行过程，建立热力学原理。
1824年，卡诺出版了生前发表的唯一一本著作《关于火的动力的思考》，提出了他的理想热机理论，奠定了热力学的理论基础。
第四节 热力学第一定律（能量守恒定律）
最早提出能量守恒定律的德国医生迈尔（1814-1878）与迈尔几乎同时提出能量守恒定
律的是英国物理学家焦尔（1818-1889）。
德国物理学家赫尔姆荷兹（1821-1894）在1847年发表了《论力的守恒》，系统、严密
地阐述了能量守恒原理。首先，他用数学化形式表述了在孤立系统中机械能的守恒；接着，他把能量的概念推广到热学、电磁学、天文学和生理学领域，提出能量的各种形式相互转化和守恒的思想。能量守恒定律揭示了自然科学各个领域之间惊人的普遍联系，是自然科学内在统一性的第一个伟大的证据。由于它主要借助于热功当量的测定而确立，所以也常被称为热力学第一定律。
第五节 热力学第二定律（能量耗散定律）
热力学第二定律是物理学史上的历史性突破：它突出了物理世界的演化性、方向性、不
可逆性，给出了与牛顿机械宇宙图景完全不同的世界深化图景。
开尔文勋爵（1824-1907）、克劳修斯（1822-1888）他们分别提出了热力学第二定律
系统有序化参量——“熵”：系统热含量与其绝对温度之比，在系统孤立（不与外界发
生能量交换）之时总会增大，在理想状态下保持不变，在任何情况下都不会减少。克劳修斯将之命名为“熵”。
1．中国古代科技的特点
(l)．中国古代科技重经验，西方近代科技重实验。
中国古代科学从内容上看主要是应用科学，经验的终结，缺乏理论探索还处于对自然界各种现象的描述阶段即感性认识阶段，缺乏理性认识。而西方近代科学把系统观察和实验同严密的逻辑体系结合，形成以实验事实为根据的系统的科学理论。
(2)．中国古代科技重综合，西方近代科技重分析。
中国古代科技直接从现象中进行整体理论综合。只知其然，不知其所以然。西方近代科技善于分析法，把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明，从而给近代科学理论提供有效方法和明确方向。
(3)．中国古代科技重实用，西方近代自然科学重理论。
中国古代科技实用性强，一般能直接满足人们的实际需要，却很少能用逻辑方法对这些经验材料进行整理，作出理论概括和分析。西方近代自然科学重理论。
(4) 中国古代科技服务于农业，西方近代科技主要服务于工业
2.中国古代科技高度发达的原因
1、源泉：我国古代人民积累的丰富的知识经验，成为了古代科技发展的源泉。
2、政治：中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件。
3、经济：中国古代社会生产力的发展，这为科技的进步提供了经济基础。
4、政策：政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注。
5、教育：中国古代教育的发展，为科技的发展奠定了人才基础。
6、对外交往：中国古代对外交往的发展也使中国古代科技能吸收其他国家地区人民的智慧，得以进一步发展。
7、中国古代科学家探索精神是中国古代科技发展的重要因素。
1、经济发展，为科技文化进步提供物质基础；
2、由经济决定的政治状况，为科技文化的发展提供了相应的社会环境；
3、统治阶级重视教育事业的发展，培养了从事科技文化事业的人才；
4、统治者实行开明的对外政策(包括外来宗教），有利于我国科技文化的正常发展；
5、国家的统一和民族融合，加强了各民族各地区的文化交流和发展；
6、前代科技文化成就奠定的基础。
总之，各族人民辛勤劳动，创造了大量物质财富和精神财富，是古代科技文化领先于世界的根本原因。
3.中国古代科技高度发达的表现
1．四大发明 2．数学 3．天文历法和地学 4．医药学 5．农学 6．建筑学
7．其它
古代：北宋沈括反映技术革新成就的巨著《梦溪笔谈》，被誉为“中国科学史上的坐标”。明末清初宋应星的《天工开物》被誉为“中国十七世纪的工艺百科全书”。此外，杜诗、马钧、黄道婆等能工巧匠作了许多发明创造。
5.哈维的血液循环理论 哈维从三方面论证他的学说：
（1）由于心脏的活动，血液被不断地从腔静脉输送到动脉，其量之大是不可能由被吸收的营养物来提供的，而且全部血液是以很快的速度通过心脏的。如果心室的容量为56.8克，心跳每分72次，则一小时由心脏压出的血液应为245.376千克。这么大的血量不可能马上由摄入体内的食物供给，肝脏在这么短的时间内也决不可能造出这么多的血液来。
（2）血液在动脉脉搏的影响下连续不断地、均匀地流经身体各部分，其量大大超过提供营养之需，也不是全身液体所能供给的。哈维用捆扎手臂的实验证明，血液是从动脉流到四肢以及身体其他各部分的。
（3）静脉从身体各部分把血液不断地送回心脏。哈维阐明了静脉中瓣膜的真正意义在于防止血液从较大的静脉流至较小的静脉；防止血液由中心部位流向四周部位；只让血液由较小的静脉流向较大的静脉，由四肢、头部等处流向心脏。
虽然哈维发现了血液循环，但是在当时的条件下，他并不能清楚地了解血液是怎样由动脉流到静脉的。在他逝世后，显微镜才得到改进，意大利的解剖学家马尔比基，
在1661年发现了蛙肺部的毛细血管，从而完善了哈维的血液循环学说。
盖伦是最著名的医生和解剖学家。他一生写了131部著作，其中《论解剖过
程》、《论身体各部器官功能》两书阐述了他自己在人体解剖生理上的许多发现。 盖伦的最重要成就是他建立了血液的运动理论和对三种灵魂学说的发展。大约在公元前5世纪后期古腊毕达哥拉斯学派的非罗劳斯认为人体具有三种灵魂，即(一)生长灵
魂，这是人、动物和植物所共有的，在人体它位于脐部；(二)动物灵魂，这是人和动物所共有的，它位于心脏、主管感觉和运动；(三)理性灵性灵魂，这只有人才具备,位于脑部，主管智慧。
亚里士多德则分别称这三种灵魂为生殖灵魂、感觉灵魂及理性灵魂。植物只有生殖灵魂，动物有前二种灵魂，只有人才具备三种灵魂。盖伦则把这三种灵魂的说法与人体的解剖学、生理学知识创造性的结合起来，提出了所谓"自然灵气"、"生命灵气"、"动物灵气"的理论。他认为这三种灵气，在人体分别位于消化系统、呼吸系统和神经系统。它们都发源于一个被称之为"纽玛"的中心灵气。这种"纽玛"存在于空气中，人体通过呼吸，吸进"纽玛"从而获得活动。
盖伦认为肝是有机体生命的源泉。是血液活动的中心。盖伦在描述性生物学方面作出了重要贡献，他对人体许多系统解剖结构的系统描述以及结合解剖构造对血液运动的系统论述，都在生物学史上产生了很大的影响。
6．哥白尼
【哥白尼的历史地位】
哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观，这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。因此使天文学从宗教神学的束缚下解放出来，自然科学从此获得了新生，这在近代科学的发展上具有划时代的意义。
7.培根创立实验归纳法
弗兰西斯．培根极力批判经院哲学和神学权威。他还进一步揭露了人类认识产生谬误的根源，提出了著名的“四假相说”。
第一种是“种族的假相” ——这是由于人的天性而引起的认识错误；
第二种是“洞穴的假相” ——是个人由于性格、爱好、教育、环境而产生的认识中片面性的错误；
第三种是“市场的假相” ——由于人们交往时语言概念的不确定产生的思维混乱； 第四种是“剧场的假相” ——是指由于盲目迷信权威和传统而造成的错误认识。 培根指出，经院哲学家就是利用四种假相来抹煞真理，制造谬误，从而给予了经院哲学沉重的打击。但是培根的“假相说”渗透了培根哲学的经验主义倾象，未能对理智的本性与唯心主义的虚妄加以严格区别。
培根的科学方法观以实验定性和归纳为主。他强调，运用归纳法必须记住两条规则： ① 放弃所有先入为主的概念而重新开始；
② 暂时不要企图上升到一般的结论。
8.笛卡儿创立数学演绎法
笛卡儿1641年出版了《行而上学的沉思》，1644年又出版了《哲学原理》等。哲学上，他推崇理性，是唯理论的代表。对于精神与物质的关系，持有精神与物质互不相关的二元论观点。笛卡尔的演绎法不是简单的重提古希腊的演绎法，而认为作为演绎法的出发点的命题与数学公理相类似，是直观的可靠的真理。他要求他的演绎法与经院哲学的复杂繁琐的教条相区别，而要遵守以下几个原则：
① 只把那些十分清楚明白地呈现在我的心智之前、使我根本无法怀疑的东西放在我的判断中；
② 把难题尽可能分解为细小的部分，直到可以圆满解决为止；
③ 按从最简单、最容易认识的对象开始，一点一点地上升到复杂的对象的认识
④ 把一切情形尽量完全地列举出来，尽量普遍地加以审视，以保证没有遗漏。
他进而又创立了解析几何学，为微积分的创立奠定了基础，从而开拓了变量数学的广阔领域。从1619年读了开普勒的光学著作后，笛卡儿就一直关注着透镜理论；并从理论和实践两方面参与了对光的本质、反射与折射率以及磨制透镜的研究。他从理论上推导了折射定律，与荷兰的斯涅耳共同分享发现光的折射定律的荣誉。在力学方面，他提出了宇宙间运动量总和是常数的观点，创造了运动量守恒定律，为能量守恒定律奠定了基础。他还指出，一个物体若不受外力作用，将沿直线匀速运动。他发展了宇宙演化论，创立了漩涡说。他认为太阳的周围有巨大的漩涡，带动着行星不断运转。笛卡儿的这一太阳起源的旋涡说，比康德的星云说早一个世纪。他还提出了刺激反应说，为生理学做出了一定的贡献。
9.伽俐略的数学与实验相结合
伽利略的数学与实验相结合的研究方法，一般来说，分三个步骤：
① 先提取出从现象中获得的直观认识的主要部分，用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念；
② 再由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数量关系；
③ 然后通过实验证实这种数量关系。
浮力天平 温度计 望远镜
10.牛顿论科学方法
牛顿认为从现象中可以得出科学原理，或者说科学基本原理可以从现象中导得或推出。牛顿在《原理》和《光学》两书中明白表达他的做学问的方法，即要明白无误地区别猜测、假设和实验结果（及由此而归纳得出的结论），还有从某些假设条件下所得到数学推导。综合分析方法 牛顿指出，在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难问题时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法。
12.世界科技中心在欧美的转移
(一) 地中海沿岸意大利( 15—17 世纪) —— 世界近代科技的第一个中心
表现: 近代自然科学勃然而兴: 波兰天文学家哥白尼创立“ 太阳中心说”, 天文学革命开始。意大利科学家伽利略自制望远镜观察天体, 证实“ 太阳中心说”的正确性, 他注重实验和实践, 被视为近代实验科学的奠基者, 他还研究物体的运动规律, 奠定了近代动力学的基础。同是意大利科学家的布鲁诺捍卫发展了哥白尼的理论, 并提出一世界科技中心的转移种新理论, 即“ 宇宙是无限的”, 提倡唯物主义的科学研究方法, 为科技发展做出了贡献。科技的大发展推动了意大利的经济发展, 使它成为当时的世界经济中心。
原因: 意大利最早出现了资本主义萌芽; 以人文主义为核心的思潮文艺复兴—— 一场思想文化运动发源于意大利; 原有的文化基础。
思考: 这一时期, 东西方科技发展有何区别? 为什么?
古典科技的总结vs近代自然科学产生
封建经济高峰、重农抑商、资本主义萌芽发展受阻碍vs资本主义兴起
君主专制空前加强vs西欧反封建斗争开展 封建思想vs西欧思想解放、实验科学 闭关锁国政策、“ 天朝上国”思想vs积极扩张、吸收(中国三大发明)
(二) 英国( 17—19 世纪)
表现: 培根提倡唯物主义的科学研究方法, 为科学发展做出了贡献。牛顿独立地建立了微积分学, 奠定了变量数学的基础, 他建立的牛顿力学体系把天上和地上的物体运动概括在一个理论之中, 成为近代科学形成的标志, 这是在人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。英国科学家在电磁学方面取得巨大成就:吉尔伯特发表《论磁学》, 法拉第用实验证明电磁感应现象, 麦克斯韦建立系统的电磁学理论并预言电磁波的存在, 从而为开辟人类生活的新时代—— 电的时代创造了条件。英国科学家波义耳把实验方法引入化学, 被称为近代化学的创始人。道尔顿建立了科学的原子论。哈维建立了血液循环学说, 奠定了近代生理学的基础。达尔文确立了进化论, 使生物学走向成熟。科学上的最新成就成为技术革命的先导, 特别是瓦特制成的改良型蒸汽机, 引起了第一次工业革命, 使英国的经济进入了极度繁荣时期, 英国很快成为世界霸主。 原因: 启蒙运动思想解放; 新航路开辟后, 处于大西洋航运的中心线上; 资产阶级革命的胜利, 确立了资本主义制度; 殖民扩张及其需求; 资本主义经济发展, 最早进行和完成了工业革命。
(三) 法国( 18—19 世纪)
表现: 笛卡尔创立解析几何学, 实现了从常量数学到变量数学的转折; 拉瓦锡的氧化学说和质量守恒定律使化学发展步入正轨; 拉马克提出生物进化观点等。
思考:(1) 法国成为科技中心的原因。新航路开辟、启蒙运动、法国大革命、工业革命。
(2) 中西方科技发展水平差距的扩大及其对中国的影响。
一是西方科技发展促进资本主义崛起, 加速了西方资本主义对中国入侵, 使中国逐步沦为半殖民地半封建社会; 二是先进的中国人萌发了“ 向西方学习”的新思想, 不断地学习、引进西方先进科技。
(四) 德国( 19 世纪末—20 世纪初)
表现: 西门子等制成实际可用发电机, 促发了以电气化为主要特征的第二次工业革命。内燃机的诞生及卡尔·本茨制造出用内燃机作驱动的汽车。科学理论的研究也走到前列, 如伦琴发现“ X 射线”, 居里夫妇提炼出镭, 爱因斯坦提出相对论, 开创了物理学的新时代。
思考:(1) 德国科技迅速发展的原因。
国家统一的完成, 促进资本主义迅速发展; 普法战争的胜利; 政府重视科学研究并积极利用科技发明等。
(2) 英、法为何逐步丧失科技中心的地位?
经济发展缓慢; 政府或资本家没有积极采用新技术; 殖民地、小农经济、高利贷资本。
(五) 美国(20 世纪)
表现: 在第二次工业革命高潮中, 大发明家爱迪生发明电灯, 贝尔发明电话; 在第三次科技革命中, 美国显然占据着主导地位: 原子弹爆炸, 电子计算机诞生, “ 阿波罗”登月, 航天飞机升空, 等等。在新科学技术革命的代表性领域里, 美国占有十分重要的地位。
原因: 19 世纪末, 工业产量位居世界第一; 世界大战的积极推动; 政府重视科技教育; 政治相对稳定, 民主制度较完善; 采取移民政策吸引大批欧亚科学家, 积极引进外来技术等。
三、有关科技中心转移的规律性认识
(一) 条件:
1.经济: 生产力水平的提高, 经济的发展是其物质基础(保证有足够的科教资金投入) ;2.思想: 人们思想观念的解放, 积极探索自然;3.政治: 政治稳定、政府重视(科研环境) ;4.对外: 对外交流学习, 积极引进先进技术;5.拥有一支优秀人才(科学家) 队伍。
(二) 影响:
世界科技中心的转移, 往往导致世界经济中心的转移。经济中心和科技中心的形成是相互促进的。
四、中国成为世界科技中心之一的可能性
21 世纪的科技中心和经济政治形势一样, 可能呈现多中心或多极化的局面。那么, 中国成为世界科技中心之一的有利因素(或可能性) 有:
(一) 改革开放以后, 我国经济持续发展, 取得了巨大成就, 极大地提高了生产力水平;(二) 不断地解放思想;(三) 社会稳定, 政府重视( 提出科技是第一生产力、科教兴国战略等) ;(四) 不断加大对外开放, 积极引进世界先进科技;(五) 中国传统文化的底蕴, 庞大的科学家队伍;(六) 中华民族的勤劳智慧和创新精神。
相对论
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理，相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”，“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论，是只限于讨论惯性系情况的相对论。牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间——绝对空间，时间是独立于空间的单独一维，1628～1694）即绝对时空观。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝1628～1694）对的空间和时间。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。
广义相对论是爱因斯坦在1915年发表的理论。爱因斯坦提出“等效原理”，即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上(目前实验证实,在10 − 12的精确度范围内,仍没有看到引力质量与惯性质量的差别)。根据等效原理，爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变
的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身故有性质无关，
只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会
造成时空的弯曲，在弯曲的时空中，物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运
动——在欧氏空间中即是直线运动)，如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动，
实际是绕着太阳转，造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上，如果以直线运动，
实际是绕着地球表面的大圆走。
倒相对论：相对论的提出，同样受到很多的指责，有很多人认为它是错误的，并大大阻
碍了社会的发展。然而这种观点并不被主流科学界所接受。
科学史纲要
1古希腊罗马天文学 数学 医学的代表人物及其著作观点
天文学： 亚里士多德，观点：地球是球形，地球是静止不动的，而且是宇宙的中心。
托勒密
第一部是《天文学大成》。第二部是《地理学指南》，是一部全面探讨希腊罗马
地区地理知识的典籍。而第三部是有关占星学的《四书》，书中尝试改进占星术
中绘制星图的方法，以便融入当时亚里士多德的自然哲学。
托勒密总结了希腊古天文学的成就，写成《天文学大成》十三卷。其中确定了一
年的持续时间，编制了星表，说明旋进、折射引起的修正，给出日月食的计算方
法等。他利用希腊天文学家们特别是喜帕恰）的大量观测与研究成果，把各种用
偏心圆或小轮体系解释天体运动的地心学说给以系统化的论证，后世遂把这种地
心体系冠以他的名字，称为托勒密地心体系。
数学：
欧几里德
欧几里得是古希腊最负盛名、最有影响的数学家之一，他也是亚历山大里亚学派
的成员。欧几里得写过一本书，书名为《几何原本》（Elements）共有13卷。
《几何原本》的主要对象是几何学，但它还处理了数论、无理数理论等其他课题。
欧几里得使用了公理化的方法。公理（Axioms） 就是确定的、不需证明的基本
命题，一切定理都由此演绎而出。在这种演绎推理中，每个证明必须以公理为前
提，或者以被证明了的定理为前提。这一方法后来成了建立任何知识体系的典范，
在差不多在二千年间，被奉为必须遵守的严密思维的范例。《几何原本》是古希
腊数学发展的顶峰。
阿波罗尼，他的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果，它将圆
锥曲线的性质网罗殆尽，几乎使后人没有插足的余地。《圆锥曲线论》是一
部经典巨著，它可以说是代表了希腊几何的最高水平，自此以后，希腊几
何便没有实质性的进步。
医学：希波克拉底
希波克拉底提出“体液学说”，认为人体由血液、粘液、黄胆和黑胆四种
体液组成，这四种体液的不同配合使人们有不同的体质。他把疾病看作是
发展着的现象，认为医师所应医治的不仅是病而是病人；从而改变了当时
医学中以巫术和宗教为根据的观念。主张在治疗上注意病人的个性特征、环境因素和生活方式对患病的影响。重视卫生饮食疗法，但也不忽视药物
治疗，尤其注意对症治疗和预后。 盖伦的最重要成就是他建立了血液的运动理论和对三种灵魂学说的发展
盖伦则把这三种灵魂的说法与人体的解剖学、生理学知识创造性的结合
起来，提出了所谓"自然灵气"、"生命灵气"、"动物灵气"的理论。他认为这
三种灵气，在人体分别位于消化系统、呼吸系统和神经系统。它们都发源
于一个被称之为"纽玛"的中心灵气。这种"纽玛"存在于空气中，人体通过呼
吸，吸进"纽玛"从而获得活动。
2.西方医学巫医分离，从思辨猜测医学理论到分析 和实证.(题
意是 从盖伦是怎么发展到哈维（标志 西方医学开始，开始认识
器官的工作）的呢？)
雅典时期——希波克拉底，被誉为“医学之父”
1） 将医学从原始巫术中解放出来，以理性的态度对待生病、治病
2） 提出“体液理论”人身上有四种体液：血液、黄胆汁、黑胆汁和粘液
3） 提出希波克拉底誓言--医生要处处为病人着想，要保持自己行为和这一职业
的神圣性。
亚历山大时期——盖仑，希腊医学的集大成者
1） 盖仑系统总结了希腊医学自希波克拉底以来的成就，创立了自成体系的医学
理论。
2） 他的理论是基于自己大量的解剖（动物）实践和临床实践，对人体结构和器
官的功能有比较正确的描述和说明。
3） 盖仑奠定了西方医学的基础。
4） 对神经生理学做了比较深入的研究，将神经分为运动神经，感觉神经和混合
神经
5） 对药物学有所研究
6） 提出血液运动理论（人体主要器官为：肝脏、心脏和大脑，肝脏——静脉系
统的潮汐运动，动脉系统——人体的单向吸收，这两大运动之间通过右心室与左
心室之间的隔膜相联系）
16世纪——帕拉切尔苏斯，文艺复兴时期医学革命代表
1） 提出人体的生命过程是化学的过程
2） 主张使用德文写书和演讲，使医学易为大众接受
达•芬奇
1） 首先革新解剖学，绘制出大量精美准确的解剖图
2） 发现主动脉根部瓣膜活动及其性质。
维萨留斯
1） 著有《论人体构造》，系统阐述了他多年来的解剖实践和研究。该书最大的
特点是插图多而且精美。
2） “我在这里并不是无故挑剔盖仑缺点，相反地，我肯定盖仑是一位大解剖学
家。他解剖过很多动物，但限于条件，就是没有解剖过人体，以致造成很多错误。
在一门简单的解剖课程中，我能指出他的两百种错误。但我还是尊重他。”
3） 维萨留斯发现盖仑所谓的心室相通的观点是错误的。
塞尔维特
1） 在《基督教的复兴》中提出了小循环的机理：血液并不是通过心脏中的隔膜
由右心室直接流入左心室，而是经由肺动脉进入肺静脉，与这里的空气相混合后
流入左心室。
威廉•哈维
1） “无论是解剖学或是学解剖学，都应以实验为根据，而不应当以书本为根
据。”
2） 在《心血运动论》中公布了血液循环理论。（1 血液在动脉和静脉中的流动
方向的不同。2 造血速度。）
3相对论的时空观 与 牛顿的时空观的不同点。 .
第一，牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间，时
间是独立于空间的单独一维（因而也是绝对的）。狭义相对论认为空间和时间并
不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。而且
在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种
对应于“全局惯性系”的理想状况。
第二，牛顿时空观认为，空间“是与外界任何事物无关”的“绝对的空间”，时
间是“与任何其他外界事物无关”的“匀速地”“流逝着”的绝对的时间。狭义
相对论认为时间，空间不仅与物质不可分割，而且随物质运动状态而改变。狭义
相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性
质可以推出洛仑兹变换。
三，对人类中心论的批判
1）日心说战胜地心说 哥白尼《天体运行论》
2） 人猿同祖说
达尔文《物种起源》：人类也是进化而来的，不是天生是地球上最优良的物种。
郝胥黎《人类在自然界的位置》：将人类中心的自我优越感一扫而光。1860年6
月30日。
潜意识理论：人类具有高贵的理性。但在意识上，人类并不完全脱离动物界，精
神上仍然保留着原始的成分。
19世纪末，奥地利心理学家弗洛伊德提出了无意识理论：一些精神病人
发病起因于某种无意识的精神压抑，它发生于本能的无意识领域。
5.化学是怎样从炼金术里分离出来的？
在文艺复兴时期，炼金术分为三个走向，一是传统的点石成金术，一是医药化学
运动，一是早期的矿物学！
帕拉塞尔斯医药化学运动的始祖，他在医学上的主要贡献是引进了矿物质作为药
物，启发了后人通过实验发现物质的化学性质，再由其化学性质分类！而矿物学
中，阿格里科拉被称为近代矿物学之父，《论金属》一书中详细的记述了当时已
知的采矿和冶金的方法！17世纪的赫尔蒙特主张观点“万物源于水”并提出“气
体”概念！因为这些科学家的奠基，1661年出版的波义尔的《怀疑的化学家》
标志着近代化学从炼金术中脱胎而出，化学从此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，他指出任何物体都不是真正的元素或要素，因为他们都处于
化合状态，而元素是指“某些原初的和单纯的即丝毫没混合过的物体，这些物体
不是任何其他物体组成，也不是相互组成，而是作为配料，一切所谓的完全混合
物体都直接由它们化合而成，最终也分解成它们”！
由此可知，化学从炼金术中分离出来时经历过上述几个阶段的，由几代的科学家
共同努力，从仅是为了实用的炼金术中分离出理论科学的“化学”！
6.近代科学家吉尔伯特、伽利略、牛顿的理论对近 代物理学的影响。
吉尔伯特 开创了电学和磁学的近代研究，并引进了质量、力等新概念，牛顿物
理学的一个基本要点是区分力质量和重量，有了这个区分，力学才突破了感性经
验的范围进入了纯理论的领域，质量的引入使吉尔伯特在物理学上留下科不朽的
位置！
伽利略 最先倡导并实践实验加数学的方法，但是他所谓实验并不是培根意义上
的观察实验，而是理想化的实验，要认识基本的力学规律，首先要从观念上排除
摩擦力的影响，这就要全新的概念体系来支撑做的实验，而只有这种理想化的实
验才可能与数学处理相配套。伽利略创立了对物理理象进行实验研究并把实验的
方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法，他的研究程序可以分为三个
阶段：直观分解、数学演绎、实验证明。而其中，大一步即直观分解相当重要，
它意味着将一个无比丰富复杂的感性自然界通过直观翻译成简单明了的数学世
界，即将自然数学化，全部近代物理科学都是建立在自然的数学化基础上的！正
是这一点上伽利略当之无愧的成为近代物理学之父！
牛顿 的理论方法被称之为“归纳----演绎”法，他遵循培根的经验主义原则，进
行了大量的成功的实验；同时他又效仿笛卡尔，将数学引入了物理学中，但是他
完全不同意笛卡尔的先天——演绎法，他十分重视归纳，他认为演绎的结果必须
重新诉诸实验确证，实验观察与数学演绎是十分紧密地结合在一起的。牛顿建立
了一个新的力学体系，并提出了一个新的时空观。由此，近代物理学才得以确立。
7 近代科学的开端的几个代表人物 是怎样引导自然科学的成熟
培根 认为必须重视观察经验，自然的知识只有通过对事物有效的观察才能发现，
正确的认识方法既不能是单纯的经验主义，也不能是单纯的理性主义，必须将它
们结合取来才能更好的解释自然界的所有现象，尽管他本人不重视数学与科学的
结合，实验的结果也没什么重大的发现，但是他是科学实验的鼓动家，是未来科
学时代的预言家，指引了一条通向科学的道路！
笛卡尔 不太重视实验，他重视数学，创造了数学演绎方法论，认为经验可能会
发生错误，但是演绎法是不会出错的，笛卡尔的数学演绎方法论固然存在着他的
缺陷，但无可争议的是，由于他的数学方法论将世的科学家带入了经验加数学演
绎的世界中，为他们提供了一条可供前进的道路！
伽利略与牛顿两位伟大的科学家是真正代表近代科学方法论的精神，伽利略倡导
实验加数学的方法，使自然数学化，并提出了理想化模型！牛顿的理论方法被称
为“归纳——演绎法，并用此理论建立了一个新的力学体系，提出了新的时空观，
由此，近代物理学才得以确立！
正是由以上几位杰出的科学家建立起来的完整的实验体系才使得众多的科学家
进行了有效的实验，不必再走更多的弯路，使自然科学走向了成熟！
辨析题
8 总结古希腊先贤的思想对科学产生有何影响。
希腊人第一次形成了理性自然观，把自然独立于人，看作有规律的可以把握的对
象，创造了一套数学语言力图掌握规律，开科学精神之先河。
毕达哥拉斯学派对数学的追求使数学规律发展，为自然科学的产生奠基
原子论思想 德谟克利特 哲学思辨产物 现代实验证明了猜想 把自然界的质的
差别还原成量上的差别，就使统一的自然界可以用数的科学来描述，使数学在自
然科学中更加重要
对宇宙模型的不断猜测，从毕学派的地球天球到亚里士多德的多天球体系，促
使了观测的发展。
9 逻辑推演体系与实证主义的关系。
以逻辑推演为主的自然科学研究开始于亚里士多德对自然规律的思考与理解。在
生物学物理学等方面以目的论为中心进行逻辑推演，解释自然现象。
限于社会生产力发展程度的局限，当时的逻辑推演自然的成为了研究自然科学
的绝对主流。在欧几里德的《几何原本》所建立的几何体系中达到了高峰。
理论上 19世纪中叶，德国哲学家维特根斯坦，结合实证主义中重经验的学
说和符号逻辑学说，成为逻辑实证论。符号逻辑就是将代数的方法和符号，
应用在逻辑上。这种理论运用逻辑，达成具有像数学那样明显和确实的结论。
实际上，伽利略从一个逻辑推理开始批评亚里士多德的理论。不仅证明了不同重量的
物体由同一高度下落时速度是相同的，更重要的是，这个大胆的结论推翻了亚里士多德的权
威结论。这位真正的近代科学之父，近代实验科学精神的创造者，并不满足于逻辑推理，而
是继续做了斜面实验。伽利略最终用“思想实验”由斜面的情形推到自由落体和水平运动的
情形 从逻辑 到实证 再到逻辑 大胆假设小心求证的科学研究理论初具雏形 逻辑推演与实
证主义和谐结合了。随着科学技术的发展，实验仪器愈加先进，实证的地位愈加重要。但是
逻辑推演依然是科学研究的必经之路。再到现代科学，逻辑推演与实证主义更是水乳交融。
比如爱因斯坦的广义相对论 逻辑推演 提出三大假设：水星近日点的运动试验
光线在引力场的偏移试验光谱线的红向移动试验。之后在现代科学家的小心实验
中一一得到了验证说明二者缺一不可。
伽利略创造并示范了新的科学实验传统，以追究事物之量的数学关系为目标
的研究纲领，以及将实验与数学相结合的科学方法，正是他的工作将近代物理学
乃至近代科学引上了历史的舞台。
伽利略奠定了近代实证科学的方法论基础,他综合性地运用了种种带有逻辑
实证主义特征的科学方法,树立了西方经典力学的科学研究传统,为后来牛顿力学
的数百年研究暗暗地定下了研究的方向。
实证主义是自古希腊以来的西方哲学中的重要传统。但作为一种哲学思潮，
实证主义萌芽于17世纪的欧洲，18世纪后逐渐形成的所谓唯理论与经验论之间
表面对立的背后，隐藏着一种深刻的一致，即对关于世界的偶然知识与关于永恒
之物的必然知识的严格区分。
开始于近代科学之父伽利略。伽利略用落体试验、天文望远镜等手段证实自
己的物理学观点，被认为是实践赋予了伽利略的物理学知识。也被认为是实验物理学的开端。
简单的逻辑方法是指，在认识事物的简单性质和关系的过程中，运用思维形
式有关的一些逻辑方法，通过这些方法去形成明确的概念，作出恰当的判断和进
行合乎逻辑的推理。
学习形式逻辑知识，可以指导我们正确进行思维，准确、有条理地表达思想；
可以帮助我们运用语言，提高听、说、读、写的能力；可以用来检查和发现逻辑
错误，辨别是非。同时，学习形式逻辑还有利于掌握各科知识，有助于将来从事
各项工作。
实证研究方法包括观察法、谈话法、测验法、个案法、实验法等，是与纯粹
的理性分析相对应的一种研究方法。
10古希腊(泰勒斯、毕达哥拉斯、原子论、柏拉图理念
论)对科学的起源的意义何在
泰勒斯说过：“万物起源于水”，这是一个普遍性命题，是科学对待自然界的第一
个原则。其次，它开创了唯物主义的传统，它所找到的本原是物质性的本原，而
不是任何其他精神性的东西，这也是自然科学的伟大传统之一。这对后世科学和
哲学的发展有导向性作用。
11试论述逻辑分析和经验实验观测缺一不可 逻辑分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线，并以此解决问题。分析方法作为一种科学方法由笛卡尔引入，源于希腊词“分散”。分析方法认为任何一个研究对象都是由不同的部份组成的，是一种机制。由笛卡尔奠基的迄今在分析科学中占主导地位的理性主义传统，其认识模式可概括为四段图式，即首先以方法论的怀疑论为构筑知识大厦提供否定性准备，然后以理性直观到的第一原理为发现起点，并运用从数学方法中提升的严格的演绎推理从第一原理中推演出可成功说明自然现象的定律或推论，最后运用归纳和实验观察提供事实验证。这一模式开辟了科学发现逻辑之先河。
实验，区别于试验，实验是为了解决文化、政治、经济及其社会、自然问题，而在其对应的科学研究中用来检验某种新的假说、假设、原理、理论或者验证某种已经存在的假说、假设、原理、理论而进行的明确、具体、可操作、有数据、有算法、有责任的技术操作行为。通常实验要预设“实验目的”、“实验环境”，进行“实验操作”，最终以“实验报告”的新闻形式发表“实验结果”。
可见，没有逻辑分析的细致的寻找能够解决问题的主线，也就没有最后运用归纳和实验观察提供事实验证，也就有悖于逻辑分析。相反，单纯有经验实验，而没有实验前的分析，那也是盲目的实验，没有任何结果。
所以，逻辑分析和经验实验观测缺一不可。
12燃素说到拉瓦锡发现氧气的过程
一·燃素说的产生和兴起
燃烧过程和金属锻造在十七世纪末引起了化学家们的特别注意，然而对燃烧现象的解释只能根据燃烧是物质分解的固有概念。这些观点来源于当时普遍承认的亚里士多德的四元素轮或者是炼金术的三要素论，而波义耳关于元素的新观点没有得到承认和发展.在这种情况下，燃素说诞生了。
二·燃素说的危机
在18世纪中期，尽管燃素说统治着整个化学领域，但已有不少化学家开始对其怀疑。
十八世纪中期，在化学领域开始了迅速积累关于物质成分的试验资料过程，化学家们开始注意对某些化学变化产生的气体的研究。在化学分析研究以及气体试验基础上所获得的新的试验事实与燃素说的理论产生了尖锐的矛盾。
在十八世纪末燃素论占统治地位的情况下，积累事实材料的过程十分迅速。这一时期所获得的新资料，为燃素说的破产埋下了伏笔。
三．燃素说的灭亡
1772 年法国科学家拉瓦锡在做流的燃烧时发现“硫在燃烧时不仅没有失去重量反而增加了重量，也就是用一磅的硫能得到一磅多的硫酸（硫的氧化物）。而重
量的增加是由于燃烧时大量的空气被固定了下来的结果”。而随着拉瓦锡研究的深入以及布拉克论文的引入，拉瓦锡越来越深信燃素说是毫无根据的。
1777 年拉瓦锡在汞的燃烧实验中应用了物质不灭的想法，证明空气的一部分结合到汞里去了。而且这一部分空气只能是普利斯特里刚发现的氧气。而由反过来把燃烧得到的汞的化合物加热还原成汞时所放出的气体体积和性质正好完全一致。这样拉瓦锡已经不借助于燃素说而达到了燃烧就是与氧化合的新燃烧理论。
从 1777 年开始，拉瓦锡公开明确地起来反对燃素说
1777 年拉瓦锡在《燃烧概论》这一报告中对燃烧现象作出了如下结论：“1。任何燃烧
都放出热质和光 2·物体只能在空气少数成分中或者只能在某一种成分中燃烧，我把它叫做纯净的空气。 3.被称为可燃的物体，不仅在真空中或者其他空气中不会燃烧，而且会迅速熄灭，好像把物体放到了水中一样 4.任何燃烧都是纯净空气的分解，而燃烧物所增加的重量恰好等于所吸收空气的重量 5.燃烧时燃烧物变成酸.”
1789 年，拉瓦锡又出版了他最重要的著作—《化学纲要》，书中以大量的事实、全新的观点，对化学革命进行了全面系统地阐释和总结，彻底推翻了“燃素说”，并以燃烧理论取而代之，这标志着燃素说的灭亡。
13 论述题：近代科学的起源是啥？为啥？
古希腊是近代科学起源
泰勒斯 西方第一个自然哲学家 “万物源于水” 开创唯物主义传统，找到物质性的本原而非任何精神性的本原，从自然界本身说明自然界。
毕达哥拉斯学派提出地球-天球概念
原子论思想 德谟克利特 哲学思辨产物 现代实验证明了猜想
柏拉图 数学演绎方法 发展数学 培养了大量优秀人才从而为近代科学奠定了基础
亚里士多德 总结前人成就 创造性提出自己的理论 在生物 物理 天文 逻辑哲学有所贡献 写下形而上学 天象学
14 古代到近代科学方法论
古代 主要体现在两方面：1，复活毕达哥拉斯主义，使科学数学化（从哥白尼到牛顿） 2，提出目的论 此外，实用的因素有所增加。
近代
1、 培根创立实验归纳法，以定性实验和归纳为主，主张科学理论与科学技术相辅相成 2.笛卡儿创立数学演绎法 3.伽俐略的数学与实验相结合 4.惠更斯强调假说的作用 5.莱布尼茨符号技巧的运用 6.牛顿的综合分析方法
15 为什么说古希腊是科学精神的起源
希腊人第一次形成了理性自然观，把自然独立于人，看作有规律的可以把握的对象，创造了一套数学语言力图掌握规律，极大地发展了逻辑演绎方法和逻辑思维，开科学精神之先河。
古希腊是近代科学起源
泰勒斯 西方第一个自然哲学家 “万物源于水” 开创唯物主义传统，找到物质性的本原而非任何精神性的本原，从自然界本身说明自然界。 毕达哥拉斯学派提出地球-天球概念
原子论思想 德谟克利特 哲学思辨产物 现代实验证明了猜想 柏拉图 数学演绎方法 发展数学 培养了大量优秀人才从而为近代科学奠定了基础
亚里士多德 总结前人成就 创造性提出自己的理论 在生物 物理 天文 逻辑哲学有所贡献 写下形而上学 天象学
古希腊科学的大发展
三个杰出的人物代表了这一时期最高的科学成就，他们是欧几里德、阿墓米德和托勒密，欧几里德因为《 几何原本》 ，阿基米德因为杠杆原理和浮力原理，托勒密因为《 至大论》 而彪炳史册，他们是古代世界在几何学、力学和天文学上达到的三座高蜂。
16近代科学的起源开端，天文学，医学是怎样从一个阶段到另一个阶段的突破
近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的。
天文学是一门最古老的科学。在西方，通过毕达哥拉斯、柏拉图、 喜帕恰斯、托勒密等人的研究，已经提出了几种不同的理论体系，成为一门最具理论色彩，又是提出理论模型最多的一门学科。同时，天文学与人们的生产和生活密切相关，人们种田靠天、畜牧靠天、航海靠天、观测时间也靠天，这就必然会有力推动天文学的发展。。在天文学领域，两种宇宙观，新旧思想的斗争十分激烈。特别是到了中世纪后期，天主教会还别有用心地为托勒密的地心说披上了一层神密的面纱。硬说地球处于宇宙中心，这种荒唐说法被当作权威加以崇信之后，托勒密的学说就成为不可怀疑的结果而严重阻碍着天文科学的进步。然而，地心说基础上产生的儒略历在325年被确定为基督教的历法后，它的微小误差经过长时间的积累已经到了不可忽视的地步，同观测资料大相径庭。托勒密体系的错误日益暴露，人们急需建立新的理论体系。当时，文艺复兴正蓬勃开展，它不仅大大解放了人们的思想，同时也推动了近代自然科学的产生。波兰天文学家哥白尼适应时代要求，他从1506年开始，对天象仔细观察了30年，从而创立了一种天文学的新理论--日心说。1543年，哥白尼公开发表《天体运行论》，这是近代自然科学诞生的主要标志。日心说的提出恢复了地球普通行星的本来面貌，猛烈地震撼了科学
界和思想界，动摇了封建神学的理论基础，是天文学发展史上一个重要的里程碑。 文艺复兴运动中，怀疑教条、反对权威之风兴起。于是，医界也产生了一场以帕拉切尔苏斯为代表的医学革命。中世纪的医学校中,主要讲阿维森纳的《医典》,以及加伦和希波克拉底的著作。。文艺复兴的狂潮，很快就波及医学领域。帕拉切尔苏斯指出人体的生命过程是化学过程。他在巴塞尔大学任教时主张用流行的德语写书和讲演，使医学易为大众所接受，这是一件伟大的改革。他重视实践，反对烦琐的经院哲学，反对中世纪顽固的传统和权威观念。他勇敢地向墨守成规和盲目崇拜进行斗争，公开焚毁了加伦和阿维森纳的著作。
17. 论述科学技术当中理性传统和工匠传统的结合对科学发展的影响
自然科学发展史是研究自然科学发展过程及其规律的科学。它依据历史事实，通过对科学发展历史过程的分析来总结科学发展的历史经验并揭示其规律。 近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的。这一时期，自然科学的发展成就辉煌，取得了一系列重大成果。但从宏观上看，科学发展是落在生产技术的后面。
科学的发展不是凭空进行，而是必须以已有的科学成果为发展的起点。当时已有的天文学数学知识为力学的发展创造了前提，而力学发展较完善的状况又促成了哲学史上机械自然观的形成
在18世纪中叶以前，自然科学研究主要是运用观察、实验、分析、归纳等经验方法达到记录、分类，积累现象知识的目的。在18世纪中叶以后，由于启蒙运动的发展，“自然科学便走进了理论的领域而在这里经验的方法就不中用了，在这里只有理性思维才能有所帮助。”理性思维就是对感性材料进行抽象和概括，建立概念，并运用概念进行判断和推理，提出科学假说，进而建立理论或理论体系。
18.中国古代神话自然观与希腊哲理自然观的关系 人类的交往的过程就是不同的文化汇聚、升华的过程。
1. 公元前三千年左右，在地中海世界东部的爱琴海一带，产生过一个繁盛的克里特文明，这种文明同亚非大陆的关系非常密切，深受西亚和埃及诸文明的影响，而当时的欧洲--"希腊地区"，还是一个蒙昧未开化的区域。追本溯源，倒是亚、非地区的文化影响了希腊文化，尤其是从公元前750年到公元前650年的一个世纪里，希腊文化深受东方文化的影响。由此我们可以知道，在古代地中海世界，原先就存在过一种希腊因素和东方因素相汇合的文化。当然，这种汇合并不是简单的"合并"，双方的关系是互动的，并不是始终一方对另一方一边倒的强势影响，究竟是谁对谁的影响大，是由不同时期各种具体而复杂的因素决定的。这一时期以西方影响东方为主，充分地体现了古希腊文明的扩张性。不过东方文明对西方文明的贡献还是不可忽略的，于宗教信仰、科学等方面的表现尤为突出。文明交流的范围也大大拓展了，从印度到西西里，从咸海、里海到印度洋各种不同的传统，不同层次的文化都参与了希腊化的过程。
科学史纲要复习
第一章 科学的前史
第一节 神话自然观：自然观：是对自然界存在的形态、运动形式、发展规律的总的看法。神话自然观是对自然的神话式的认识，核心是万物有灵和神灵崇拜。很多民族历史上都经过这样的时期。
神话自然观的特点：
1人与自然一体化。人在自然之中而非自然外，自然是有灵性的人格性存在。
2．自然不是作为客体，而是作为另一主体而存在的。有着知、情、意等精神特征，有时温和，有时暴虐；有时给人以恩惠，有时给人以惩罚。
３，自然的行为是人格性的创造活动，无规律可言。人与自然的对话和交通，必须用祭祀、仪式等来进行。
第二节 东方的古老文明
一、尼罗河文明：尼罗河流域的古埃及是世界是历史最悠久的文明古国之一“埃及是尼罗河的赠礼”。文字 天文历法 数学 医学 金字塔
二、两河流域文明(美索不达米亚)：世界上另一个最古老的文明发源于幼发拉底河和底格里斯河流域。美索不达米亚，意为两河之间的地方。楔形文字（泥板书） 汉谟拉比法典 天文学（占星术、历法） 数学 冶铁术 城市建筑
三、古印度文明：印度河和恒河所形成的冲积平原，土壤肥沃，气候湿润，是世界最古老文明的发源地之一。神秘的国度、宗教的温床。历法 宇宙论 数学 医学
四、中国古代文明：重视现实世界、遵从生活经验农学 中医药学 天文历法 数学 冶金和丝织技术
第二章 古希腊辉煌的科学思想
古希腊是科学的发源地，古希腊文化是科学思想的主要源泉之一。
第一节 古希腊的理性（哲理）自然观
哲理自然观的形成：长期的观察和思考使人们不再认为反复无常的事件决定于不负责任的天神的偶然意志了，他们开始认为在神圣的和普遍的法则之下，天律是不变的 哲理自然观的特点：
1. 脱离了人格化的自然，自然是客体，是人探索的客观对象。
2. 自然具有规律，宇宙是有序的。规律是可知的。
3. 宇宙具有本原，可用统一的原理进行说明。
第二节 爱奥尼亚学派的自然哲学
一、自然哲学家：泰勒斯 阿拉克西曼德 阿拉克西美尼 阿拉克萨哥拉 赫拉克利特
二、理性主义学派：毕达哥拉斯 巴门尼德 芝诺
三、体系化哲学：柏拉图 亚里士多德 德谟克利特
泰勒斯：水是万物的本原。其意义在于：1，现象只是表面的，存在着更为本质的东西；科学要探索纷繁现象之后的本原。2，要求从自然本身对问题作出合理解答，而不求助于神话和神秘主义。3，包含着世界是统一的思想，可以用一个统一的原理来解释世界。
第三节 毕达哥拉斯学派：数学自然观；毕达哥拉斯
第四节 原子论思想：留基伯；德谟克里特
原子论的阐释原则：一切宏观物质的质的差异都可归结为微观物质的量的差异
第六节 亚里士多德:百科全书式的学者。亚里士多德生平；吾爱吾师，吾犹爱真理；目的论思想；四因说
第三章 古希腊时期自然科学各学科的先驱们：数学 天文学 物理学 医学
第二节 希腊天文学的先驱们
天文学家阿里斯塔克：日心说的先驱；-他主张，并非如我们肉眼所见的那样是日月星辰绕地球转动，而是地球与星辰一起绕太阳转动。他进而指出，恒星的周日转动其实是地球绕轴自转的结果。他的思想是天才的，但与人们的生活经验相去太远，所以不为当时的人们所相信 埃拉托色尼测定地球大小。他的科学工作包括数学、天文学、地理学和科学史。埃拉托色尼最著名的成就是测定地球的大小，其方法完全是几何学的。埃拉托色尼算出的地球周长是25万希腊里，约合4万公里，与今天的数据只相差100多公里。这在古代世界是了不起的成就，这是希腊理性科学的伟大胜利。
希帕克斯创立球面三角：希帕克斯是希腊化时期伟大的天文学家，他的卓越贡献是创立了球面三角这门数学工具，使希腊天文学由定性的几何模型变成定量的数学描述，使天文观测有效地进入宇宙模型之中。希帕克斯把平面三角术推广到球面上去，通过创立球面三角术，使人们能够计算行星的球面运动。他抛弃了之前的天体同心球模型，创立了本轮—均轮体系，引入了偏心运动概念，以此描述行星的运动。
天文学集大成者托勒密：托勒密，他系统地总结了希腊天文学的优秀成果，写出了流传千古的《天文学大全》。这部13卷的著作被阿拉伯人推崇为 “伟大之至” ，结果书名就成了《至大论》。托勒密体系基本上是对前人工作的一种综合，而且主要依据希帕克斯的著作，但他有自己的观测和发现。托勒密的体系由于具有极强的扩展能力，能够较好地容纳望远镜发明之前不断获得的新的天文观测结果，所以一起被作为最好的宇宙模型并统治西方天文学界一 千多年。托勒密体系在近代被宗教神学神化和利用，从而成为科学进步的障碍，但我们却不能让托勒密来负责，它在天文学史上起到过巨大的历史作用，在整个科学史上也具有崇高地位。
第三节 希腊医学的先驱们
医学之父希波克拉底： 希波克拉底誓言：希波克拉底的最大贡献是将医学从原始巫术中拯救出来，以理性的态度对待生病、治病。他不仅以医术高超著称，而且以医德高尚而为人敬重和称道。他首倡的希波克拉底誓言成为从医者的自律规范。今天联合国教科文组织制定的医生和护士的宣誓誓言，也是由他启发而出的。
医学集大成者盖伦：盖伦的主要贡献是系统地总结了希腊医学的成就，创立了自成体系的医学理论。
第四章 古罗马的科学
罗马性格与希腊气质：1，希腊——高雅、轻利、超越、理性。2，罗马——粗俗、功利、务实、野蛮。3，希腊人追求的是精神的愉悦；罗马人追求的是肉体的狂欢。
古罗马的科学
特征：1．缺乏独创性，但忠实地接受希腊科学，公充地评价前人的贡献，客观而不失真地将希腊科学传给后世。２．罗马人不仅对近东国家和希腊人的科学知识进行收集和整理，而且对之进行系统化的工作。３．重视技术和实用，重视理论与实际的统一，注意事物的特殊性。
第二节 古希腊与古罗马的技术成就
一、希腊建筑：希腊人鄙视功利和现实利益的追求，认为技术是登不得大雅之堂的。因此技术上的成就十分有限。希腊人在建筑工程、水路和陆路运输工程、军事工程以及机械制造方面还是取得了一些成就。
近代科学
托勒密的宇宙模型：托勒密系统总结了希腊天文学的优秀成果，确立了地心体系的基本构造，
他的理论认为，地球是球形的，处于宇宙的中心，诸天体围绕地球旋转。他发展了古希腊希帕克斯有关行星运行的理论，用本轮、均轮的组合圆周运动来描述行星的运行轨迹。使得他的理论更为精致，并能被天文观测所证实。
前哥白尼时代的天文学背景：中世纪的宇宙模型是以托勒密的天文学和亚里士多德的宇宙论为基础的，被基督教理论所用。
亚里士多德的物理学：亚里士多德的物理学是那个时代的基本的知识背景。在亚里士多德的物理学中，有一条著名的定律：当物体不受力的时候，保持静止；当物体受到力的作用时，就运动。而这与人们的日常生活经验是接近的。
第二节 哥白尼革命
哥白尼倡导了日心地动说，认为太阳位于宇宙的中心，地球以及其它行星绕日旋转。
哥白尼学说的形成：
1， 1509年，哥白尼写出了关于日心体系的概要，并将之抄赠朋友们传阅；
2， 1540年在波兰的格但斯克出版了哥白尼的朋友和学生雷提卡斯所写的《哥白尼〈天
体运行论〉提纲》；
3， 1543年《天体运行论出版》
哥白尼新宇宙学的要点：
首先，哥白尼提出了地球自转和公转的概念。全部星空的周日旋转实际上是地球自转造成的；而太阳的周年视运动，实际上是由地球绕太阳的每年公转一周造成的，地球还有第三种运动，即所谓倾角运动，地球自转的轴与公转的黄道面保持固定的交角，从而形成地球上四季的差别。
其次，哥白尼用太阳取代地球位于宇宙的中心，所有的行星包括地球均以太阳为中心转动。这一变动使各大行星的运动获得了统一性。
哥白尼学说受到的责难：
1， 如果地球以如此大的速度运动，那必定会分崩离析。
2， 如果说地球在高速运动，那地球上的物体为何没有被抛在后面？
3， 地球如果相对于恒星运动，那么应该可以观察到恒星的周年视差，但人们却从未观
测到过。
第二节 斯台文的静力学研究
西蒙．斯台文1548年生于比利时的布鲁日早在伽里略之前，斯台文就在静力学中做出了重要的贡献。
第三节 吉尔伯特的磁学研究
威廉．吉尔伯特1544年5月24日生于英国埃塞克斯郡的科尔切斯特《论磁》1600年出版，这使他在物理学史上留下了不朽的位置。
第四节 真空问题：托里拆利、帕斯卡、盖里克与玻义耳玻义耳发明的真空泵
第五节 惠更斯：摆的研究
克里斯蒂安．惠更斯，惠更斯对摆的研究是他在物理学方面最出色的工作，他继承了伽
利略关于摆的研究，利用摆的等时性，造出了人类历史上第一架摆钟。惠更斯在《论碰撞引起的物体运动》一文中提出了所谓“活力守恒原理”，它是能量守恒原理的思想先驱。在《论离心力》一文中，他提出了著名的离心力公式。他在光学中也颇有建树，提出了光是振动的传播的理论，是著名的光的波动说的创始人。
第六节 牛顿的伟大综合
牛顿是近代科学的奠基人，是人类史上最杰出的科学家，是科学史上的巨人和最伟大的
天才。
1665年初，发明了级数近似法和二项式定理，同年11月，发明了正流数运算法即微分运算；
次年1月，研究颜色理论，5月着手研究反流数运算即积分运算；这一年他继续思考动力学和引力问题，成功地从开普勒第三定律推出，行星维持轨道运行所需的力与它们到旋转中心的距离成平方反比关系。1686年，牛顿完成了科学史上最伟大的一部著作《自然哲学的数学原理》。这是标志近代科学诞生的里程碑式的著作，于1687年7月以拉丁文初版问世。
第二节 血液循环的发现
迈克尔．塞尔维特发现了血液的肺循环。
法布里修斯在《论静脉瓣膜》宣布发现了永远向心脏方向打开的静脉瓣膜。
哈维1616年公布了他所发现的血液循环理论。1628年出版的《心血运动论》宣告了
生命科学新纪元的到来。于1628年出版了《心血运动论》这部生理学史上划时代的巨著。哈维的《心血运动论》，系统地总结了自己通过实验所发现的血液循环运动规律，这部巨著确立了他在科学史上的不朽的地位，宣告了生命科学新纪元的到来。
第三节 显微镜下的新世界
伽利略在自己动手造出望远镜之后，曾尝试设计用来放大近距物象的显微镜，但真正用
显微镜发现了有机体内新世界的是马尔切诺．马尔比基、列文虎克、胡克和斯麦旺丹。 列文虎克《大自然的奥秘》记录了他一生的诸多发现。马尔切诺．马尔比基（1628—1694）意大利人。斯麦旺丹采集了三千种昆虫标本，奠定了近代昆虫学的基础。
第八章 化学的发展
第一节 由炼金术到医学化学和矿物学
1， 帕拉塞尔苏斯：医学化学的创始者。帕拉塞尔苏斯基本上还是炼金术的信奉者，而他的
炼金术概念其实包括所有的化学过程。他主张炼金术的主要目的在于制取那些能满足人们需要的物质，特别是能用于医疗事业的东西。
2， 阿格里科拉：近代矿物学之父。阿格里科拉的《论金属》一书出版于1556年，书中总
结了当时采矿工人的实践知识，记述了当时已知的采矿和冶金方法，并配有精美的插图。阿格里科拉也因此赢得了近代矿物学之父的美称。
3， 赫尔蒙特：化学定量实验的开创者。他是从炼金术向化学过渡的最重要的人物。赫尔蒙
特在理论上有重大突破，并且开创了在化学中定量实验的传统。赫尔蒙特设计并亲自动手做的著名的“柳树实验”
第二节 波义耳: 近代化学的诞生
波义尔最重要的著作：《怀疑的化学家》于1661年出版，此书标志着近代化学从炼金术
脱胎而出，并从一种实用技术转向理论科学而诞生。
波义尔在近代化学中的重要贡献：从波义尔开始，化学被看成是一门理论科学，它不仅
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。确立这样的化学概念是波义耳的第一个重要贡献。波义尔在化学中所做的第二个重要贡献是清除了旧的化学元素概念，并确立了新的化学元素概念。他的第三个贡献在于澄清了火在化学分解中的作用。第四个贡献在于对燃烧问题进行了研究。
第三节 燃素说：施塔尔
施塔尔（1660-1734）受原子论的影响，并在原子论的基础上建立了他的元素概念，他把其老师贝歇尔所称的油状土叫做“燃素”。斯塔尔主张，易燃物之所以易燃是因为其中含有较多的灰烬不能燃烧是因为其中已不含有燃素。在燃烧过程中，被燃烧物体中的燃素被空气吸收。空气因此只起到单纯的助燃作用，主要用途是带走燃素。
第三节 气体研究与氧的发现
赫尔蒙特；黑尔斯；布莱克；普利斯特列；舍勒
第六章 热力学与能量定律的建立
第一节 量热学与热质说：布莱克
苏格兰化学家布莱克（1728-1799）他最先提出将热和温度分别称为“热的分量”和“热的
强度”。他最著名的发现是“潜热”。
热质说：一种关于热现象的本质学说。物体温度的变化可以看成是吸收或放出热质造成
的，热传导是热质的流动，物体受热膨胀是因为热质粒子相互排斥，潜热是物质粒子与热质粒子产生化学反映的结果。由于热质是一种物质，它还遵守物质守恒定律，而这与已经知道的热量守恒现象是一致的。
第二节 热与唯动说：伦福德伯爵、戴维
他们的实验指出了热质说的困难，并没有证实热质是不存在的；此外他们也没有提出一
套新的建设性的学说来取代热质说，去解释那些用热质说可以很好地解释的热现象。因此，热质说还延续了相当长的一段时间。只有等到能量守恒定律的出现，才使得热之唯动说真正取代了热质说。
第三节 热力学的建立：卡诺
法国工程师卡诺（1796-1832）第一次从理论上说明热机运行过程，建立热力学原理。
1824年，卡诺出版了生前发表的唯一一本著作《关于火的动力的思考》，提出了他的理想热机理论，奠定了热力学的理论基础。
第四节 热力学第一定律（能量守恒定律）
最早提出能量守恒定律的德国医生迈尔（1814-1878）与迈尔几乎同时提出能量守恒定
律的是英国物理学家焦尔（1818-1889）。
德国物理学家赫尔姆荷兹（1821-1894）在1847年发表了《论力的守恒》，系统、严密
地阐述了能量守恒原理。首先，他用数学化形式表述了在孤立系统中机械能的守恒；接着，他把能量的概念推广到热学、电磁学、天文学和生理学领域，提出能量的各种形式相互转化和守恒的思想。能量守恒定律揭示了自然科学各个领域之间惊人的普遍联系，是自然科学内在统一性的第一个伟大的证据。由于它主要借助于热功当量的测定而确立，所以也常被称为热力学第一定律。
第五节 热力学第二定律（能量耗散定律）
热力学第二定律是物理学史上的历史性突破：它突出了物理世界的演化性、方向性、不
可逆性，给出了与牛顿机械宇宙图景完全不同的世界深化图景。
开尔文勋爵（1824-1907）、克劳修斯（1822-1888）他们分别提出了热力学第二定律
系统有序化参量——“熵”：系统热含量与其绝对温度之比，在系统孤立（不与外界发
生能量交换）之时总会增大，在理想状态下保持不变，在任何情况下都不会减少。克劳修斯将之命名为“熵”。
1．中国古代科技的特点
(l)．中国古代科技重经验，西方近代科技重实验。
中国古代科学从内容上看主要是应用科学，经验的终结，缺乏理论探索还处于对自然界各种现象的描述阶段即感性认识阶段，缺乏理性认识。而西方近代科学把系统观察和实验同严密的逻辑体系结合，形成以实验事实为根据的系统的科学理论。
(2)．中国古代科技重综合，西方近代科技重分析。
中国古代科技直接从现象中进行整体理论综合。只知其然，不知其所以然。西方近代科技善于分析法，把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明，从而给近代科学理论提供有效方法和明确方向。
(3)．中国古代科技重实用，西方近代自然科学重理论。
中国古代科技实用性强，一般能直接满足人们的实际需要，却很少能用逻辑方法对这些经验材料进行整理，作出理论概括和分析。西方近代自然科学重理论。
(4) 中国古代科技服务于农业，西方近代科技主要服务于工业
2.中国古代科技高度发达的原因
1、源泉：我国古代人民积累的丰富的知识经验，成为了古代科技发展的源泉。
2、政治：中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件。
3、经济：中国古代社会生产力的发展，这为科技的进步提供了经济基础。
4、政策：政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注。
5、教育：中国古代教育的发展，为科技的发展奠定了人才基础。
6、对外交往：中国古代对外交往的发展也使中国古代科技能吸收其他国家地区人民的智慧，得以进一步发展。
7、中国古代科学家探索精神是中国古代科技发展的重要因素。
1、经济发展，为科技文化进步提供物质基础；
2、由经济决定的政治状况，为科技文化的发展提供了相应的社会环境；
3、统治阶级重视教育事业的发展，培养了从事科技文化事业的人才；
4、统治者实行开明的对外政策(包括外来宗教），有利于我国科技文化的正常发展；
5、国家的统一和民族融合，加强了各民族各地区的文化交流和发展；
6、前代科技文化成就奠定的基础。
总之，各族人民辛勤劳动，创造了大量物质财富和精神财富，是古代科技文化领先于世界的根本原因。
3.中国古代科技高度发达的表现
1．四大发明 2．数学 3．天文历法和地学 4．医药学 5．农学 6．建筑学
7．其它
古代：北宋沈括反映技术革新成就的巨著《梦溪笔谈》，被誉为“中国科学史上的坐标”。明末清初宋应星的《天工开物》被誉为“中国十七世纪的工艺百科全书”。此外，杜诗、马钧、黄道婆等能工巧匠作了许多发明创造。
5.哈维的血液循环理论 哈维从三方面论证他的学说：
（1）由于心脏的活动，血液被不断地从腔静脉输送到动脉，其量之大是不可能由被吸收的营养物来提供的，而且全部血液是以很快的速度通过心脏的。如果心室的容量为56.8克，心跳每分72次，则一小时由心脏压出的血液应为245.376千克。这么大的血量不可能马上由摄入体内的食物供给，肝脏在这么短的时间内也决不可能造出这么多的血液来。
（2）血液在动脉脉搏的影响下连续不断地、均匀地流经身体各部分，其量大大超过提供营养之需，也不是全身液体所能供给的。哈维用捆扎手臂的实验证明，血液是从动脉流到四肢以及身体其他各部分的。
（3）静脉从身体各部分把血液不断地送回心脏。哈维阐明了静脉中瓣膜的真正意义在于防止血液从较大的静脉流至较小的静脉；防止血液由中心部位流向四周部位；只让血液由较小的静脉流向较大的静脉，由四肢、头部等处流向心脏。
虽然哈维发现了血液循环，但是在当时的条件下，他并不能清楚地了解血液是怎样由动脉流到静脉的。在他逝世后，显微镜才得到改进，意大利的解剖学家马尔比基，
在1661年发现了蛙肺部的毛细血管，从而完善了哈维的血液循环学说。
盖伦是最著名的医生和解剖学家。他一生写了131部著作，其中《论解剖过
程》、《论身体各部器官功能》两书阐述了他自己在人体解剖生理上的许多发现。 盖伦的最重要成就是他建立了血液的运动理论和对三种灵魂学说的发展。大约在公元前5世纪后期古腊毕达哥拉斯学派的非罗劳斯认为人体具有三种灵魂，即(一)生长灵
魂，这是人、动物和植物所共有的，在人体它位于脐部；(二)动物灵魂，这是人和动物所共有的，它位于心脏、主管感觉和运动；(三)理性灵性灵魂，这只有人才具备,位于脑部，主管智慧。
亚里士多德则分别称这三种灵魂为生殖灵魂、感觉灵魂及理性灵魂。植物只有生殖灵魂，动物有前二种灵魂，只有人才具备三种灵魂。盖伦则把这三种灵魂的说法与人体的解剖学、生理学知识创造性的结合起来，提出了所谓"自然灵气"、"生命灵气"、"动物灵气"的理论。他认为这三种灵气，在人体分别位于消化系统、呼吸系统和神经系统。它们都发源于一个被称之为"纽玛"的中心灵气。这种"纽玛"存在于空气中，人体通过呼吸，吸进"纽玛"从而获得活动。
盖伦认为肝是有机体生命的源泉。是血液活动的中心。盖伦在描述性生物学方面作出了重要贡献，他对人体许多系统解剖结构的系统描述以及结合解剖构造对血液运动的系统论述，都在生物学史上产生了很大的影响。
6．哥白尼
【哥白尼的历史地位】
哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观，这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。因此使天文学从宗教神学的束缚下解放出来，自然科学从此获得了新生，这在近代科学的发展上具有划时代的意义。
7.培根创立实验归纳法
弗兰西斯．培根极力批判经院哲学和神学权威。他还进一步揭露了人类认识产生谬误的根源，提出了著名的“四假相说”。
第一种是“种族的假相” ——这是由于人的天性而引起的认识错误；
第二种是“洞穴的假相” ——是个人由于性格、爱好、教育、环境而产生的认识中片面性的错误；
第三种是“市场的假相” ——由于人们交往时语言概念的不确定产生的思维混乱； 第四种是“剧场的假相” ——是指由于盲目迷信权威和传统而造成的错误认识。 培根指出，经院哲学家就是利用四种假相来抹煞真理，制造谬误，从而给予了经院哲学沉重的打击。但是培根的“假相说”渗透了培根哲学的经验主义倾象，未能对理智的本性与唯心主义的虚妄加以严格区别。
培根的科学方法观以实验定性和归纳为主。他强调，运用归纳法必须记住两条规则： ① 放弃所有先入为主的概念而重新开始；
② 暂时不要企图上升到一般的结论。
8.笛卡儿创立数学演绎法
笛卡儿1641年出版了《行而上学的沉思》，1644年又出版了《哲学原理》等。哲学上，他推崇理性，是唯理论的代表。对于精神与物质的关系，持有精神与物质互不相关的二元论观点。笛卡尔的演绎法不是简单的重提古希腊的演绎法，而认为作为演绎法的出发点的命题与数学公理相类似，是直观的可靠的真理。他要求他的演绎法与经院哲学的复杂繁琐的教条相区别，而要遵守以下几个原则：
① 只把那些十分清楚明白地呈现在我的心智之前、使我根本无法怀疑的东西放在我的判断中；
② 把难题尽可能分解为细小的部分，直到可以圆满解决为止；
③ 按从最简单、最容易认识的对象开始，一点一点地上升到复杂的对象的认识
④ 把一切情形尽量完全地列举出来，尽量普遍地加以审视，以保证没有遗漏。
他进而又创立了解析几何学，为微积分的创立奠定了基础，从而开拓了变量数学的广阔领域。从1619年读了开普勒的光学著作后，笛卡儿就一直关注着透镜理论；并从理论和实践两方面参与了对光的本质、反射与折射率以及磨制透镜的研究。他从理论上推导了折射定律，与荷兰的斯涅耳共同分享发现光的折射定律的荣誉。在力学方面，他提出了宇宙间运动量总和是常数的观点，创造了运动量守恒定律，为能量守恒定律奠定了基础。他还指出，一个物体若不受外力作用，将沿直线匀速运动。他发展了宇宙演化论，创立了漩涡说。他认为太阳的周围有巨大的漩涡，带动着行星不断运转。笛卡儿的这一太阳起源的旋涡说，比康德的星云说早一个世纪。他还提出了刺激反应说，为生理学做出了一定的贡献。
9.伽俐略的数学与实验相结合
伽利略的数学与实验相结合的研究方法，一般来说，分三个步骤：
① 先提取出从现象中获得的直观认识的主要部分，用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念；
② 再由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数量关系；
③ 然后通过实验证实这种数量关系。
浮力天平 温度计 望远镜
10.牛顿论科学方法
牛顿认为从现象中可以得出科学原理，或者说科学基本原理可以从现象中导得或推出。牛顿在《原理》和《光学》两书中明白表达他的做学问的方法，即要明白无误地区别猜测、假设和实验结果（及由此而归纳得出的结论），还有从某些假设条件下所得到数学推导。综合分析方法 牛顿指出，在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难问题时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法。
12.世界科技中心在欧美的转移
(一) 地中海沿岸意大利( 15—17 世纪) —— 世界近代科技的第一个中心
表现: 近代自然科学勃然而兴: 波兰天文学家哥白尼创立“ 太阳中心说”, 天文学革命开始。意大利科学家伽利略自制望远镜观察天体, 证实“ 太阳中心说”的正确性, 他注重实验和实践, 被视为近代实验科学的奠基者, 他还研究物体的运动规律, 奠定了近代动力学的基础。同是意大利科学家的布鲁诺捍卫发展了哥白尼的理论, 并提出一世界科技中心的转移种新理论, 即“ 宇宙是无限的”, 提倡唯物主义的科学研究方法, 为科技发展做出了贡献。科技的大发展推动了意大利的经济发展, 使它成为当时的世界经济中心。
原因: 意大利最早出现了资本主义萌芽; 以人文主义为核心的思潮文艺复兴—— 一场思想文化运动发源于意大利; 原有的文化基础。
思考: 这一时期, 东西方科技发展有何区别? 为什么?
古典科技的总结vs近代自然科学产生
封建经济高峰、重农抑商、资本主义萌芽发展受阻碍vs资本主义兴起
君主专制空前加强vs西欧反封建斗争开展 封建思想vs西欧思想解放、实验科学 闭关锁国政策、“ 天朝上国”思想vs积极扩张、吸收(中国三大发明)
(二) 英国( 17—19 世纪)
表现: 培根提倡唯物主义的科学研究方法, 为科学发展做出了贡献。牛顿独立地建立了微积分学, 奠定了变量数学的基础, 他建立的牛顿力学体系把天上和地上的物体运动概括在一个理论之中, 成为近代科学形成的标志, 这是在人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。英国科学家在电磁学方面取得巨大成就:吉尔伯特发表《论磁学》, 法拉第用实验证明电磁感应现象, 麦克斯韦建立系统的电磁学理论并预言电磁波的存在, 从而为开辟人类生活的新时代—— 电的时代创造了条件。英国科学家波义耳把实验方法引入化学, 被称为近代化学的创始人。道尔顿建立了科学的原子论。哈维建立了血液循环学说, 奠定了近代生理学的基础。达尔文确立了进化论, 使生物学走向成熟。科学上的最新成就成为技术革命的先导, 特别是瓦特制成的改良型蒸汽机, 引起了第一次工业革命, 使英国的经济进入了极度繁荣时期, 英国很快成为世界霸主。 原因: 启蒙运动思想解放; 新航路开辟后, 处于大西洋航运的中心线上; 资产阶级革命的胜利, 确立了资本主义制度; 殖民扩张及其需求; 资本主义经济发展, 最早进行和完成了工业革命。
(三) 法国( 18—19 世纪)
表现: 笛卡尔创立解析几何学, 实现了从常量数学到变量数学的转折; 拉瓦锡的氧化学说和质量守恒定律使化学发展步入正轨; 拉马克提出生物进化观点等。
思考:(1) 法国成为科技中心的原因。新航路开辟、启蒙运动、法国大革命、工业革命。
(2) 中西方科技发展水平差距的扩大及其对中国的影响。
一是西方科技发展促进资本主义崛起, 加速了西方资本主义对中国入侵, 使中国逐步沦为半殖民地半封建社会; 二是先进的中国人萌发了“ 向西方学习”的新思想, 不断地学习、引进西方先进科技。
(四) 德国( 19 世纪末—20 世纪初)
表现: 西门子等制成实际可用发电机, 促发了以电气化为主要特征的第二次工业革命。内燃机的诞生及卡尔·本茨制造出用内燃机作驱动的汽车。科学理论的研究也走到前列, 如伦琴发现“ X 射线”, 居里夫妇提炼出镭, 爱因斯坦提出相对论, 开创了物理学的新时代。
思考:(1) 德国科技迅速发展的原因。
国家统一的完成, 促进资本主义迅速发展; 普法战争的胜利; 政府重视科学研究并积极利用科技发明等。
(2) 英、法为何逐步丧失科技中心的地位?
经济发展缓慢; 政府或资本家没有积极采用新技术; 殖民地、小农经济、高利贷资本。
(五) 美国(20 世纪)
表现: 在第二次工业革命高潮中, 大发明家爱迪生发明电灯, 贝尔发明电话; 在第三次科技革命中, 美国显然占据着主导地位: 原子弹爆炸, 电子计算机诞生, “ 阿波罗”登月, 航天飞机升空, 等等。在新科学技术革命的代表性领域里, 美国占有十分重要的地位。
原因: 19 世纪末, 工业产量位居世界第一; 世界大战的积极推动; 政府重视科技教育; 政治相对稳定, 民主制度较完善; 采取移民政策吸引大批欧亚科学家, 积极引进外来技术等。
三、有关科技中心转移的规律性认识
(一) 条件:
1.经济: 生产力水平的提高, 经济的发展是其物质基础(保证有足够的科教资金投入) ;2.思想: 人们思想观念的解放, 积极探索自然;3.政治: 政治稳定、政府重视(科研环境) ;4.对外: 对外交流学习, 积极引进先进技术;5.拥有一支优秀人才(科学家) 队伍。
(二) 影响:
世界科技中心的转移, 往往导致世界经济中心的转移。经济中心和科技中心的形成是相互促进的。
四、中国成为世界科技中心之一的可能性
21 世纪的科技中心和经济政治形势一样, 可能呈现多中心或多极化的局面。那么, 中国成为世界科技中心之一的有利因素(或可能性) 有:
(一) 改革开放以后, 我国经济持续发展, 取得了巨大成就, 极大地提高了生产力水平;(二) 不断地解放思想;(三) 社会稳定, 政府重视( 提出科技是第一生产力、科教兴国战略等) ;(四) 不断加大对外开放, 积极引进世界先进科技;(五) 中国传统文化的底蕴, 庞大的科学家队伍;(六) 中华民族的勤劳智慧和创新精神。
相对论
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理，相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”，“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论，是只限于讨论惯性系情况的相对论。牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间——绝对空间，时间是独立于空间的单独一维，1628～1694）即绝对时空观。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝1628～1694）对的空间和时间。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。
广义相对论是爱因斯坦在1915年发表的理论。爱因斯坦提出“等效原理”，即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上(目前实验证实,在10 − 12的精确度范围内,仍没有看到引力质量与惯性质量的差别)。根据等效原理，爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变
的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身故有性质无关，
只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会
造成时空的弯曲，在弯曲的时空中，物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运
动——在欧氏空间中即是直线运动)，如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动，
实际是绕着太阳转，造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上，如果以直线运动，
实际是绕着地球表面的大圆走。
倒相对论：相对论的提出，同样受到很多的指责，有很多人认为它是错误的，并大大阻
碍了社会的发展。然而这种观点并不被主流科学界所接受。
科学史纲要
1古希腊罗马天文学 数学 医学的代表人物及其著作观点
天文学： 亚里士多德，观点：地球是球形，地球是静止不动的，而且是宇宙的中心。
托勒密
第一部是《天文学大成》。第二部是《地理学指南》，是一部全面探讨希腊罗马
地区地理知识的典籍。而第三部是有关占星学的《四书》，书中尝试改进占星术
中绘制星图的方法，以便融入当时亚里士多德的自然哲学。
托勒密总结了希腊古天文学的成就，写成《天文学大成》十三卷。其中确定了一
年的持续时间，编制了星表，说明旋进、折射引起的修正，给出日月食的计算方
法等。他利用希腊天文学家们特别是喜帕恰）的大量观测与研究成果，把各种用
偏心圆或小轮体系解释天体运动的地心学说给以系统化的论证，后世遂把这种地
心体系冠以他的名字，称为托勒密地心体系。
数学：
欧几里德
欧几里得是古希腊最负盛名、最有影响的数学家之一，他也是亚历山大里亚学派
的成员。欧几里得写过一本书，书名为《几何原本》（Elements）共有13卷。
《几何原本》的主要对象是几何学，但它还处理了数论、无理数理论等其他课题。
欧几里得使用了公理化的方法。公理（Axioms） 就是确定的、不需证明的基本
命题，一切定理都由此演绎而出。在这种演绎推理中，每个证明必须以公理为前
提，或者以被证明了的定理为前提。这一方法后来成了建立任何知识体系的典范，
在差不多在二千年间，被奉为必须遵守的严密思维的范例。《几何原本》是古希
腊数学发展的顶峰。
阿波罗尼，他的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果，它将圆
锥曲线的性质网罗殆尽，几乎使后人没有插足的余地。《圆锥曲线论》是一
部经典巨著，它可以说是代表了希腊几何的最高水平，自此以后，希腊几
何便没有实质性的进步。
医学：希波克拉底
希波克拉底提出“体液学说”，认为人体由血液、粘液、黄胆和黑胆四种
体液组成，这四种体液的不同配合使人们有不同的体质。他把疾病看作是
发展着的现象，认为医师所应医治的不仅是病而是病人；从而改变了当时
医学中以巫术和宗教为根据的观念。主张在治疗上注意病人的个性特征、环境因素和生活方式对患病的影响。重视卫生饮食疗法，但也不忽视药物
治疗，尤其注意对症治疗和预后。 盖伦的最重要成就是他建立了血液的运动理论和对三种灵魂学说的发展
盖伦则把这三种灵魂的说法与人体的解剖学、生理学知识创造性的结合
起来，提出了所谓"自然灵气"、"生命灵气"、"动物灵气"的理论。他认为这
三种灵气，在人体分别位于消化系统、呼吸系统和神经系统。它们都发源
于一个被称之为"纽玛"的中心灵气。这种"纽玛"存在于空气中，人体通过呼
吸，吸进"纽玛"从而获得活动。
2.西方医学巫医分离，从思辨猜测医学理论到分析 和实证.(题
意是 从盖伦是怎么发展到哈维（标志 西方医学开始，开始认识
器官的工作）的呢？)
雅典时期——希波克拉底，被誉为“医学之父”
1） 将医学从原始巫术中解放出来，以理性的态度对待生病、治病
2） 提出“体液理论”人身上有四种体液：血液、黄胆汁、黑胆汁和粘液
3） 提出希波克拉底誓言--医生要处处为病人着想，要保持自己行为和这一职业
的神圣性。
亚历山大时期——盖仑，希腊医学的集大成者
1） 盖仑系统总结了希腊医学自希波克拉底以来的成就，创立了自成体系的医学
理论。
2） 他的理论是基于自己大量的解剖（动物）实践和临床实践，对人体结构和器
官的功能有比较正确的描述和说明。
3） 盖仑奠定了西方医学的基础。
4） 对神经生理学做了比较深入的研究，将神经分为运动神经，感觉神经和混合
神经
5） 对药物学有所研究
6） 提出血液运动理论（人体主要器官为：肝脏、心脏和大脑，肝脏——静脉系
统的潮汐运动，动脉系统——人体的单向吸收，这两大运动之间通过右心室与左
心室之间的隔膜相联系）
16世纪——帕拉切尔苏斯，文艺复兴时期医学革命代表
1） 提出人体的生命过程是化学的过程
2） 主张使用德文写书和演讲，使医学易为大众接受
达•芬奇
1） 首先革新解剖学，绘制出大量精美准确的解剖图
2） 发现主动脉根部瓣膜活动及其性质。
维萨留斯
1） 著有《论人体构造》，系统阐述了他多年来的解剖实践和研究。该书最大的
特点是插图多而且精美。
2） “我在这里并不是无故挑剔盖仑缺点，相反地，我肯定盖仑是一位大解剖学
家。他解剖过很多动物，但限于条件，就是没有解剖过人体，以致造成很多错误。
在一门简单的解剖课程中，我能指出他的两百种错误。但我还是尊重他。”
3） 维萨留斯发现盖仑所谓的心室相通的观点是错误的。
塞尔维特
1） 在《基督教的复兴》中提出了小循环的机理：血液并不是通过心脏中的隔膜
由右心室直接流入左心室，而是经由肺动脉进入肺静脉，与这里的空气相混合后
流入左心室。
威廉•哈维
1） “无论是解剖学或是学解剖学，都应以实验为根据，而不应当以书本为根
据。”
2） 在《心血运动论》中公布了血液循环理论。（1 血液在动脉和静脉中的流动
方向的不同。2 造血速度。）
3相对论的时空观 与 牛顿的时空观的不同点。 .
第一，牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间，时
间是独立于空间的单独一维（因而也是绝对的）。狭义相对论认为空间和时间并
不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。而且
在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种
对应于“全局惯性系”的理想状况。
第二，牛顿时空观认为，空间“是与外界任何事物无关”的“绝对的空间”，时
间是“与任何其他外界事物无关”的“匀速地”“流逝着”的绝对的时间。狭义
相对论认为时间，空间不仅与物质不可分割，而且随物质运动状态而改变。狭义
相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性
质可以推出洛仑兹变换。
三，对人类中心论的批判
1）日心说战胜地心说 哥白尼《天体运行论》
2） 人猿同祖说
达尔文《物种起源》：人类也是进化而来的，不是天生是地球上最优良的物种。
郝胥黎《人类在自然界的位置》：将人类中心的自我优越感一扫而光。1860年6
月30日。
潜意识理论：人类具有高贵的理性。但在意识上，人类并不完全脱离动物界，精
神上仍然保留着原始的成分。
19世纪末，奥地利心理学家弗洛伊德提出了无意识理论：一些精神病人
发病起因于某种无意识的精神压抑，它发生于本能的无意识领域。
5.化学是怎样从炼金术里分离出来的？
在文艺复兴时期，炼金术分为三个走向，一是传统的点石成金术，一是医药化学
运动，一是早期的矿物学！
帕拉塞尔斯医药化学运动的始祖，他在医学上的主要贡献是引进了矿物质作为药
物，启发了后人通过实验发现物质的化学性质，再由其化学性质分类！而矿物学
中，阿格里科拉被称为近代矿物学之父，《论金属》一书中详细的记述了当时已
知的采矿和冶金的方法！17世纪的赫尔蒙特主张观点“万物源于水”并提出“气
体”概念！因为这些科学家的奠基，1661年出版的波义尔的《怀疑的化学家》
标志着近代化学从炼金术中脱胎而出，化学从此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，他指出任何物体都不是真正的元素或要素，因为他们都处于
化合状态，而元素是指“某些原初的和单纯的即丝毫没混合过的物体，这些物体
不是任何其他物体组成，也不是相互组成，而是作为配料，一切所谓的完全混合
物体都直接由它们化合而成，最终也分解成它们”！
由此可知，化学从炼金术中分离出来时经历过上述几个阶段的，由几代的科学家
共同努力，从仅是为了实用的炼金术中分离出理论科学的“化学”！
6.近代科学家吉尔伯特、伽利略、牛顿的理论对近 代物理学的影响。
吉尔伯特 开创了电学和磁学的近代研究，并引进了质量、力等新概念，牛顿物
理学的一个基本要点是区分力质量和重量，有了这个区分，力学才突破了感性经
验的范围进入了纯理论的领域，质量的引入使吉尔伯特在物理学上留下科不朽的
位置！
伽利略 最先倡导并实践实验加数学的方法，但是他所谓实验并不是培根意义上
的观察实验，而是理想化的实验，要认识基本的力学规律，首先要从观念上排除
摩擦力的影响，这就要全新的概念体系来支撑做的实验，而只有这种理想化的实
验才可能与数学处理相配套。伽利略创立了对物理理象进行实验研究并把实验的
方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法，他的研究程序可以分为三个
阶段：直观分解、数学演绎、实验证明。而其中，大一步即直观分解相当重要，
它意味着将一个无比丰富复杂的感性自然界通过直观翻译成简单明了的数学世
界，即将自然数学化，全部近代物理科学都是建立在自然的数学化基础上的！正
是这一点上伽利略当之无愧的成为近代物理学之父！
牛顿 的理论方法被称之为“归纳----演绎”法，他遵循培根的经验主义原则，进
行了大量的成功的实验；同时他又效仿笛卡尔，将数学引入了物理学中，但是他
完全不同意笛卡尔的先天——演绎法，他十分重视归纳，他认为演绎的结果必须
重新诉诸实验确证，实验观察与数学演绎是十分紧密地结合在一起的。牛顿建立
了一个新的力学体系，并提出了一个新的时空观。由此，近代物理学才得以确立。
7 近代科学的开端的几个代表人物 是怎样引导自然科学的成熟
培根 认为必须重视观察经验，自然的知识只有通过对事物有效的观察才能发现，
正确的认识方法既不能是单纯的经验主义，也不能是单纯的理性主义，必须将它
们结合取来才能更好的解释自然界的所有现象，尽管他本人不重视数学与科学的
结合，实验的结果也没什么重大的发现，但是他是科学实验的鼓动家，是未来科
学时代的预言家，指引了一条通向科学的道路！
笛卡尔 不太重视实验，他重视数学，创造了数学演绎方法论，认为经验可能会
发生错误，但是演绎法是不会出错的，笛卡尔的数学演绎方法论固然存在着他的
缺陷，但无可争议的是，由于他的数学方法论将世的科学家带入了经验加数学演
绎的世界中，为他们提供了一条可供前进的道路！
伽利略与牛顿两位伟大的科学家是真正代表近代科学方法论的精神，伽利略倡导
实验加数学的方法，使自然数学化，并提出了理想化模型！牛顿的理论方法被称
为“归纳——演绎法，并用此理论建立了一个新的力学体系，提出了新的时空观，
由此，近代物理学才得以确立！
正是由以上几位杰出的科学家建立起来的完整的实验体系才使得众多的科学家
进行了有效的实验，不必再走更多的弯路，使自然科学走向了成熟！
辨析题
8 总结古希腊先贤的思想对科学产生有何影响。
希腊人第一次形成了理性自然观，把自然独立于人，看作有规律的可以把握的对
象，创造了一套数学语言力图掌握规律，开科学精神之先河。
毕达哥拉斯学派对数学的追求使数学规律发展，为自然科学的产生奠基
原子论思想 德谟克利特 哲学思辨产物 现代实验证明了猜想 把自然界的质的
差别还原成量上的差别，就使统一的自然界可以用数的科学来描述，使数学在自
然科学中更加重要
对宇宙模型的不断猜测，从毕学派的地球天球到亚里士多德的多天球体系，促
使了观测的发展。
9 逻辑推演体系与实证主义的关系。
以逻辑推演为主的自然科学研究开始于亚里士多德对自然规律的思考与理解。在
生物学物理学等方面以目的论为中心进行逻辑推演，解释自然现象。
限于社会生产力发展程度的局限，当时的逻辑推演自然的成为了研究自然科学
的绝对主流。在欧几里德的《几何原本》所建立的几何体系中达到了高峰。
理论上 19世纪中叶，德国哲学家维特根斯坦，结合实证主义中重经验的学
说和符号逻辑学说，成为逻辑实证论。符号逻辑就是将代数的方法和符号，
应用在逻辑上。这种理论运用逻辑，达成具有像数学那样明显和确实的结论。
实际上，伽利略从一个逻辑推理开始批评亚里士多德的理论。不仅证明了不同重量的
物体由同一高度下落时速度是相同的，更重要的是，这个大胆的结论推翻了亚里士多德的权
威结论。这位真正的近代科学之父，近代实验科学精神的创造者，并不满足于逻辑推理，而
是继续做了斜面实验。伽利略最终用“思想实验”由斜面的情形推到自由落体和水平运动的
情形 从逻辑 到实证 再到逻辑 大胆假设小心求证的科学研究理论初具雏形 逻辑推演与实
证主义和谐结合了。随着科学技术的发展，实验仪器愈加先进，实证的地位愈加重要。但是
逻辑推演依然是科学研究的必经之路。再到现代科学，逻辑推演与实证主义更是水乳交融。
比如爱因斯坦的广义相对论 逻辑推演 提出三大假设：水星近日点的运动试验
光线在引力场的偏移试验光谱线的红向移动试验。之后在现代科学家的小心实验
中一一得到了验证说明二者缺一不可。
伽利略创造并示范了新的科学实验传统，以追究事物之量的数学关系为目标
的研究纲领，以及将实验与数学相结合的科学方法，正是他的工作将近代物理学
乃至近代科学引上了历史的舞台。
伽利略奠定了近代实证科学的方法论基础,他综合性地运用了种种带有逻辑
实证主义特征的科学方法,树立了西方经典力学的科学研究传统,为后来牛顿力学
的数百年研究暗暗地定下了研究的方向。
实证主义是自古希腊以来的西方哲学中的重要传统。但作为一种哲学思潮，
实证主义萌芽于17世纪的欧洲，18世纪后逐渐形成的所谓唯理论与经验论之间
表面对立的背后，隐藏着一种深刻的一致，即对关于世界的偶然知识与关于永恒
之物的必然知识的严格区分。
开始于近代科学之父伽利略。伽利略用落体试验、天文望远镜等手段证实自
己的物理学观点，被认为是实践赋予了伽利略的物理学知识。也被认为是实验物理学的开端。
简单的逻辑方法是指，在认识事物的简单性质和关系的过程中，运用思维形
式有关的一些逻辑方法，通过这些方法去形成明确的概念，作出恰当的判断和进
行合乎逻辑的推理。
学习形式逻辑知识，可以指导我们正确进行思维，准确、有条理地表达思想；
可以帮助我们运用语言，提高听、说、读、写的能力；可以用来检查和发现逻辑
错误，辨别是非。同时，学习形式逻辑还有利于掌握各科知识，有助于将来从事
各项工作。
实证研究方法包括观察法、谈话法、测验法、个案法、实验法等，是与纯粹
的理性分析相对应的一种研究方法。
10古希腊(泰勒斯、毕达哥拉斯、原子论、柏拉图理念
论)对科学的起源的意义何在
泰勒斯说过：“万物起源于水”，这是一个普遍性命题，是科学对待自然界的第一
个原则。其次，它开创了唯物主义的传统，它所找到的本原是物质性的本原，而
不是任何其他精神性的东西，这也是自然科学的伟大传统之一。这对后世科学和
哲学的发展有导向性作用。
11试论述逻辑分析和经验实验观测缺一不可 逻辑分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线，并以此解决问题。分析方法作为一种科学方法由笛卡尔引入，源于希腊词“分散”。分析方法认为任何一个研究对象都是由不同的部份组成的，是一种机制。由笛卡尔奠基的迄今在分析科学中占主导地位的理性主义传统，其认识模式可概括为四段图式，即首先以方法论的怀疑论为构筑知识大厦提供否定性准备，然后以理性直观到的第一原理为发现起点，并运用从数学方法中提升的严格的演绎推理从第一原理中推演出可成功说明自然现象的定律或推论，最后运用归纳和实验观察提供事实验证。这一模式开辟了科学发现逻辑之先河。
实验，区别于试验，实验是为了解决文化、政治、经济及其社会、自然问题，而在其对应的科学研究中用来检验某种新的假说、假设、原理、理论或者验证某种已经存在的假说、假设、原理、理论而进行的明确、具体、可操作、有数据、有算法、有责任的技术操作行为。通常实验要预设“实验目的”、“实验环境”，进行“实验操作”，最终以“实验报告”的新闻形式发表“实验结果”。
可见，没有逻辑分析的细致的寻找能够解决问题的主线，也就没有最后运用归纳和实验观察提供事实验证，也就有悖于逻辑分析。相反，单纯有经验实验，而没有实验前的分析，那也是盲目的实验，没有任何结果。
所以，逻辑分析和经验实验观测缺一不可。
12燃素说到拉瓦锡发现氧气的过程
一·燃素说的产生和兴起
燃烧过程和金属锻造在十七世纪末引起了化学家们的特别注意，然而对燃烧现象的解释只能根据燃烧是物质分解的固有概念。这些观点来源于当时普遍承认的亚里士多德的四元素轮或者是炼金术的三要素论，而波义耳关于元素的新观点没有得到承认和发展.在这种情况下，燃素说诞生了。
二·燃素说的危机
在18世纪中期，尽管燃素说统治着整个化学领域，但已有不少化学家开始对其怀疑。
十八世纪中期，在化学领域开始了迅速积累关于物质成分的试验资料过程，化学家们开始注意对某些化学变化产生的气体的研究。在化学分析研究以及气体试验基础上所获得的新的试验事实与燃素说的理论产生了尖锐的矛盾。
在十八世纪末燃素论占统治地位的情况下，积累事实材料的过程十分迅速。这一时期所获得的新资料，为燃素说的破产埋下了伏笔。
三．燃素说的灭亡
1772 年法国科学家拉瓦锡在做流的燃烧时发现“硫在燃烧时不仅没有失去重量反而增加了重量，也就是用一磅的硫能得到一磅多的硫酸（硫的氧化物）。而重
量的增加是由于燃烧时大量的空气被固定了下来的结果”。而随着拉瓦锡研究的深入以及布拉克论文的引入，拉瓦锡越来越深信燃素说是毫无根据的。
1777 年拉瓦锡在汞的燃烧实验中应用了物质不灭的想法，证明空气的一部分结合到汞里去了。而且这一部分空气只能是普利斯特里刚发现的氧气。而由反过来把燃烧得到的汞的化合物加热还原成汞时所放出的气体体积和性质正好完全一致。这样拉瓦锡已经不借助于燃素说而达到了燃烧就是与氧化合的新燃烧理论。
从 1777 年开始，拉瓦锡公开明确地起来反对燃素说
1777 年拉瓦锡在《燃烧概论》这一报告中对燃烧现象作出了如下结论：“1。任何燃烧
都放出热质和光 2·物体只能在空气少数成分中或者只能在某一种成分中燃烧，我把它叫做纯净的空气。 3.被称为可燃的物体，不仅在真空中或者其他空气中不会燃烧，而且会迅速熄灭，好像把物体放到了水中一样 4.任何燃烧都是纯净空气的分解，而燃烧物所增加的重量恰好等于所吸收空气的重量 5.燃烧时燃烧物变成酸.”
1789 年，拉瓦锡又出版了他最重要的著作—《化学纲要》，书中以大量的事实、全新的观点，对化学革命进行了全面系统地阐释和总结，彻底推翻了“燃素说”，并以燃烧理论取而代之，这标志着燃素说的灭亡。
13 论述题：近代科学的起源是啥？为啥？
古希腊是近代科学起源
泰勒斯 西方第一个自然哲学家 “万物源于水” 开创唯物主义传统，找到物质性的本原而非任何精神性的本原，从自然界本身说明自然界。
毕达哥拉斯学派提出地球-天球概念
原子论思想 德谟克利特 哲学思辨产物 现代实验证明了猜想
柏拉图 数学演绎方法 发展数学 培养了大量优秀人才从而为近代科学奠定了基础
亚里士多德 总结前人成就 创造性提出自己的理论 在生物 物理 天文 逻辑哲学有所贡献 写下形而上学 天象学
14 古代到近代科学方法论
古代 主要体现在两方面：1，复活毕达哥拉斯主义，使科学数学化（从哥白尼到牛顿） 2，提出目的论 此外，实用的因素有所增加。
近代
1、 培根创立实验归纳法，以定性实验和归纳为主，主张科学理论与科学技术相辅相成 2.笛卡儿创立数学演绎法 3.伽俐略的数学与实验相结合 4.惠更斯强调假说的作用 5.莱布尼茨符号技巧的运用 6.牛顿的综合分析方法
15 为什么说古希腊是科学精神的起源
希腊人第一次形成了理性自然观，把自然独立于人，看作有规律的可以把握的对象，创造了一套数学语言力图掌握规律，极大地发展了逻辑演绎方法和逻辑思维，开科学精神之先河。
古希腊是近代科学起源
泰勒斯 西方第一个自然哲学家 “万物源于水” 开创唯物主义传统，找到物质性的本原而非任何精神性的本原，从自然界本身说明自然界。 毕达哥拉斯学派提出地球-天球概念
原子论思想 德谟克利特 哲学思辨产物 现代实验证明了猜想 柏拉图 数学演绎方法 发展数学 培养了大量优秀人才从而为近代科学奠定了基础
亚里士多德 总结前人成就 创造性提出自己的理论 在生物 物理 天文 逻辑哲学有所贡献 写下形而上学 天象学
古希腊科学的大发展
三个杰出的人物代表了这一时期最高的科学成就，他们是欧几里德、阿墓米德和托勒密，欧几里德因为《 几何原本》 ，阿基米德因为杠杆原理和浮力原理，托勒密因为《 至大论》 而彪炳史册，他们是古代世界在几何学、力学和天文学上达到的三座高蜂。
16近代科学的起源开端，天文学，医学是怎样从一个阶段到另一个阶段的突破
近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的。
天文学是一门最古老的科学。在西方，通过毕达哥拉斯、柏拉图、 喜帕恰斯、托勒密等人的研究，已经提出了几种不同的理论体系，成为一门最具理论色彩，又是提出理论模型最多的一门学科。同时，天文学与人们的生产和生活密切相关，人们种田靠天、畜牧靠天、航海靠天、观测时间也靠天，这就必然会有力推动天文学的发展。。在天文学领域，两种宇宙观，新旧思想的斗争十分激烈。特别是到了中世纪后期，天主教会还别有用心地为托勒密的地心说披上了一层神密的面纱。硬说地球处于宇宙中心，这种荒唐说法被当作权威加以崇信之后，托勒密的学说就成为不可怀疑的结果而严重阻碍着天文科学的进步。然而，地心说基础上产生的儒略历在325年被确定为基督教的历法后，它的微小误差经过长时间的积累已经到了不可忽视的地步，同观测资料大相径庭。托勒密体系的错误日益暴露，人们急需建立新的理论体系。当时，文艺复兴正蓬勃开展，它不仅大大解放了人们的思想，同时也推动了近代自然科学的产生。波兰天文学家哥白尼适应时代要求，他从1506年开始，对天象仔细观察了30年，从而创立了一种天文学的新理论--日心说。1543年，哥白尼公开发表《天体运行论》，这是近代自然科学诞生的主要标志。日心说的提出恢复了地球普通行星的本来面貌，猛烈地震撼了科学
界和思想界，动摇了封建神学的理论基础，是天文学发展史上一个重要的里程碑。 文艺复兴运动中，怀疑教条、反对权威之风兴起。于是，医界也产生了一场以帕拉切尔苏斯为代表的医学革命。中世纪的医学校中,主要讲阿维森纳的《医典》,以及加伦和希波克拉底的著作。。文艺复兴的狂潮，很快就波及医学领域。帕拉切尔苏斯指出人体的生命过程是化学过程。他在巴塞尔大学任教时主张用流行的德语写书和讲演，使医学易为大众所接受，这是一件伟大的改革。他重视实践，反对烦琐的经院哲学，反对中世纪顽固的传统和权威观念。他勇敢地向墨守成规和盲目崇拜进行斗争，公开焚毁了加伦和阿维森纳的著作。
17. 论述科学技术当中理性传统和工匠传统的结合对科学发展的影响
自然科学发展史是研究自然科学发展过程及其规律的科学。它依据历史事实，通过对科学发展历史过程的分析来总结科学发展的历史经验并揭示其规律。 近代自然科学是以天文学领域的革命为开端的。这一时期，自然科学的发展成就辉煌，取得了一系列重大成果。但从宏观上看，科学发展是落在生产技术的后面。
科学的发展不是凭空进行，而是必须以已有的科学成果为发展的起点。当时已有的天文学数学知识为力学的发展创造了前提，而力学发展较完善的状况又促成了哲学史上机械自然观的形成
在18世纪中叶以前，自然科学研究主要是运用观察、实验、分析、归纳等经验方法达到记录、分类，积累现象知识的目的。在18世纪中叶以后，由于启蒙运动的发展，“自然科学便走进了理论的领域而在这里经验的方法就不中用了，在这里只有理性思维才能有所帮助。”理性思维就是对感性材料进行抽象和概括，建立概念，并运用概念进行判断和推理，提出科学假说，进而建立理论或理论体系。
18.中国古代神话自然观与希腊哲理自然观的关系 人类的交往的过程就是不同的文化汇聚、升华的过程。
1. 公元前三千年左右，在地中海世界东部的爱琴海一带，产生过一个繁盛的克里特文明，这种文明同亚非大陆的关系非常密切，深受西亚和埃及诸文明的影响，而当时的欧洲--"希腊地区"，还是一个蒙昧未开化的区域。追本溯源，倒是亚、非地区的文化影响了希腊文化，尤其是从公元前750年到公元前650年的一个世纪里，希腊文化深受东方文化的影响。由此我们可以知道，在古代地中海世界，原先就存在过一种希腊因素和东方因素相汇合的文化。当然，这种汇合并不是简单的"合并"，双方的关系是互动的，并不是始终一方对另一方一边倒的强势影响，究竟是谁对谁的影响大，是由不同时期各种具体而复杂的因素决定的。这一时期以西方影响东方为主，充分地体现了古希腊文明的扩张性。不过东方文明对西方文明的贡献还是不可忽略的，于宗教信仰、科学等方面的表现尤为突出。文明交流的范围也大大拓展了，从印度到西西里，从咸海、里海到印度洋各种不同的传统，不同层次的文化都参与了希腊化的过程。