第2章 科学技术及自然辩证法的历史发展1

nullnull     第二章 科学技术及 自然辩证法的历史 第一节 古代（15世纪以前）科学技术及朴素自 然观、方法论、科学技术观 第二节 近代前期（15到18世纪）科学技术及机 械唯物主义自然观、方法论、科学技术观 第三节 近代后期（19世纪）科学技术及辩证的自 然观、方法论和科学技术观 第四节 20世纪以来的科学技术和 自然辩证法的发展 第一节 古代（15世纪以前）科学技术及朴素自然观、方法论、科学技术观第一节 古代（15世纪以前）科学技术及朴素自然观、方法论、科学技术观  一、古代科学技术 1、古代技术的发展 （1）总体状况：古代人在长期的实践中，凭借经验发明创造了大量的与生产生活直接相关的实用技术；虽然总体上发展较慢，水平较低，没有超出古代工匠的手工技术水平，但对人类社会和后世技术的发展具有重要历史意义。 null 取火用火技术；渔猎技术；农具制作和耕作技术；采矿、冶炼、制造石器、铜器、铁器、陶器技术；制丝、制盐、制茶、纺织、印染、酿造技术；建筑、治水、道路、交通等工程技术；舟车、兵器等制造技术；医疗、制药技术、休闲娱乐技术；文字及其他信息传播技术（如驿站和烽火传信技术）；四大发明为代表的，对世界文明产生巨大影响的封建大一统技术；水轮、水车、水磨、风磨、时钟等对近代第一次技术大革命产生直接影响的机械技术和动力传递技术；等等，等等。 （2）主要成就：null水 磨烽火台双联水磨（3）历史地位：（3）历史地位： 首先，古代技术的产生和发展标志了人类的诞生，加速了人类社会的进化和发展。 其次，古代技术中已包含了近现代技术发展的三大主导要素，是近现代技术的发端，（能源、材料、信息技术是近现代技术发展的三大要素，技术革命也是在这三方面。古代技术中的取火用火技术、制陶冶炼技术、文字及其他信息传播技术正是其发端）。 再次，古代技术为近代技术的产生提供了直接的技术基础（动力传递和机械制造技术）。 2、古代科学的发展（三种形态的科学 ）2、古代科学的发展（三种形态的科学 ） ①实用科学 含义:是指古代人在生生产实践、医疗实践和日常生活方面所积累的经验自然知识。 特征：在内容上，反映人们制造和使用劳动工具，利用自然力和治疗疾病等方面的实际效益，而对制约这些效益的自然规律较少探讨。 在方法上，主要是在观察基础上的经验描述，而较少分析和论证。 例子，古代中国和罗马的自然科学主要是这种形态的科学。（本草纲目、天工开物、几大农书；普林尼<自然史>、维特卢维奥<建筑学>）。 nullnull ②理论自然知识 含义:是指以定理和定律的形式表述的自然科学知识。（只有静力学、天文学和数学达到了这一程度。） 特征：在内容上，是反映自然现象或工艺技术背后的自然规律。（阿基米德静力学、欧几里德几何学、托勒密地心说）。在方法上，是自然哲学与工程技术的结合、与数学的结合，注重观测，有一定的实验和定量分析。但是在定律和定理之间没有联系起来，没有形成理论体系（欧几里德几何学是个特例）。 null阿基米德欧几里德null ③自然哲学 含义：是指还没有从哲学中分化出来的一种特殊的知识形态。 特征：在内容上，是对重要的自然现象的根本性 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 。（如主要包括了自然万物的本原问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 、天体系统模型、物质结构、运动和时空、生命的起源和进化等等问题。）在方法上，主要是思辩的想象和猜测，以弥补观测的不足。（中国和古希腊发达,例子） 3、古代科学技术发展的总体特征 3、古代科学技术发展的总体特征  ①技术与科学的技关系尚不密切（实用科学还不是现代意义上的科学），表现为工匠和学者两种相互分离的传统。 　　②技术主要与人们的生产和生活直接相关，并且没有超出工匠的技术水平，但是已涉及现代技术的三大基本领域。科学形成了三种形态的科学，但尚不是现代意义上的科学。 ③科学的实践基础主要是生产实践。 　 null   ④地理因素对此期科学技术的发展具有重要作用（主要是几大文明古国）。 ⑤各民族间的文化交流对科学技术发展已有重要作用，交流的主要形式和载体是贸易和战争，战争起重要作用。 ⑥进入阶级社会后，阶级斗争和社会制度在很大程度上影响科技发展的速度和方向（如，大一统的帝国发展了大一统的技术）。 null ⑦宗教对科技发展有重要影响。（尤其是西方，总体上是阻碍，但由于其利用科学，客观地起了宣传普及作用，后期则起了否证性放大作用。） ⑧各民族科技发展水平不平衡规律已开始表现出来。如中国封建社会科学技术，尤其是实用科学和封建大一统技术领先于世界。古希腊则在理论自然知识和自然哲学方面领先。 二、古代的自然观和方法论 二、古代的自然观和方法论 1、  古代朴素唯物主义和辩证法的自然观 ① 主要特点： 直观性，用直观形象的物质形态解释世界 辩证性，能用联系发展的观点解释世界 思辩性，没有充足的科学根据，以想象和猜 测弥补科学事实的不足 ②代表性观点：（水、火、原子、元气等） null2、古代的科学技术方法论 ① 技术上：试错法和观察法。 ② 科学上：比较分类、观察及经验描述、 简单的实验。 ③ 以三段论推理系统为核心的演绎逻辑方法。 ④ 公理化方法的初步发展。 3、古代的科学技术观：还没有形成系统的、 明确的看法。 第二节 近代前期的科学技术及机 械唯物主义自然观、方法论 和科学技术观（15到18世纪） 第二节 近代前期的科学技术及机 械唯物主义自然观、方法论 和科学技术观（15到18世纪） 一、近代前期的科学技术 1、近代前期科学的发展 ① 总的概括：在资本主义生产方式产生、地理大发现、文艺复兴和宗教改革运动等一系列社会历史条件的催生下，发生了第一次科学革命，宣告了自然科学的独立，完成了自然科学的第一次理论综合，但就自然科学的整体状况而言，尚处于分门别类地研究既成事物的阶段。 ② 第一次科学革命的过程② 第一次科学革命的过程 天文学和力学：哥白尼(1543天体运行论)、布鲁 诺、伽里略、刻普勒、惠更斯、牛顿（1687自然哲学之数 学原理） 数学：对数（耐普尔1594 ） 、解析几何（笛卡尔1637）、 微积分（牛1669-1676，莱1673-1676） 医学：维萨留斯（1543《人体的构造》）、塞尔维特 （1553小循环论）、哈维（1628大循环论） 其他学科：还没有成为现代意义上的科学，（物理学只 有光学有所发展，地学和生物学尚处于胚胎阶段，化学刚 脱离燃素说）。③第一次科学革命的内含（为什么称为革命？） ③第一次科学革命的内含（为什么称为革命？） A.科学突破了宗教的禁锢，宣告了自然科学的独立（有自己的研究对象、方法和结论）。 B.实现了一系列科学结论上的变革。主要有：对地心说的否定，实现了宇宙结构学的变革；对盖仑的一些医学结论的否定，实现了医学方面的变革；对亚里士多德力学思想的否定，实现了力学方面的变革。 C.实现了科学方法的变革。主要有：实验成了科学的真正基础；实验数学方法和分析方法相结合；强调了经验和理性方法的结合；出现了专门的方法论研究（培根和笛卡儿）。 D.实现了科学观的变革。主要有：崇尚科学，强调科学对人类的利益，“知识就是力量”；强调了科学对象是自然界。2、近代前期技术的发展2、近代前期技术的发展 ① 总的概括：发生了第一次技术大革命和产业革命，人类社会生产进入机械化大生产阶段，使生产力大发展，使生产变成了科学的应用，人们认识到了机械力的威力。 ②  第一次技术革命的过程 A.工作机的发明和动力需求 B.蒸汽机的发明和蒸汽动力革命 C.蒸汽动力技术群的形成A.工作机的发明和动力需求A.工作机的发明和动力需求纺织机的发明和改进： 1733 年凯伊发明飞梭，织布提高效率1倍； 1765年哈里格夫发明珍妮机，纺纱提搞效率100倍； 1769年发明水利纺纱机，解决动力问题； 1779年克隆普顿发明骡机，同时驱动300-600纱锭，大大提高纺纱能力； 1785年卡德莱特发明自动织布机，提高效率40倍。 其他行业工作机的发明：净棉机、梳棉机、漂白机等先后被发明和改进；水力“跳动锤”、鼓风机；最重要的是威尔金森于1775年发明的精密镗床、莫利兹于1797年发明了刀架车床，这种车床带有精密的导螺杆和可互换的齿轮，是切削加工的质的飞跃； 1817年英国罗伯特发明了手动刨床，1818年美国怀特尼发明了卧式铣床，等等。 对强大、方便的动力机的需求：null珍妮纺纱机骡 机旧式织布机全自动织布机null莫兹利车床B.蒸汽机的发明和蒸汽动力革命B.蒸汽机的发明和蒸汽动力革命对蒸汽机的最初需要和设想：古代希罗的蒸汽动力球和庙门、近代巴本的设想。 实用蒸汽机的发明：1698年萨弗利“矿工之友”、1712年纽克门大气机。 瓦特对蒸汽机的重大改进：1763年开始研究，1776年造出第一台带冷凝器的机器，1782年完成双向作用机，1783年完成旋转运动机。 蒸汽机的广泛运用：完成了工作机革命后的动力革命，各种工厂广泛运用蒸汽机。nullnullnull瓦特蒸汽机的发明与改进 曾拉动历史前进的蒸汽机汽车 瓦特早期的蒸汽机 C.蒸汽动力技术群的形成C.蒸汽动力技术群的形成工作母机的发明：各种机床的发明，机器制造技术的革命—用机器制造机器的机械制造技术体系的实现。 钢铁冶炼技术的发展：达比父子发明以煤代木技术，使冶炼技术发生革命，进而实现了机械制造中以钢铁代替木材的材料革命。 交通运输技术的变革：火车（史蒂文森）和轮船（富尔顿）的发明。 主导技术、主导技术群的形成和技术革命：形成了蒸汽机制造技术，以及以使用蒸汽动力为核心的各个领域的相关技术，形成了以蒸汽技术为主导的近代机械技术体系，完成了近代第一次技术大革命。③ 近代前期技术发展的总体特点③ 近代前期技术发展的总体特点 ◆技术发展是科学与工业相结合的产物,工业对技术的需求是技术发展的根本动力。 ◆技术发展不平衡(特别是技术目的与手段、技术结构与功能的矛盾)是决定这一时期技术发展方向的直接因素和内在动力。 二、近代前期的机械唯物主义自然 观、方法论和科学技术观二、近代前期的机械唯物主义自然 观、方法论和科学技术观 1、机械唯物主义自然观 ①   基本特征： 不变性 孤立性 机械论的片面性（用力学解释一切，力学万能；用外力说明事物运动发展的原因，导致上帝第一推动论；夸大必然，否认偶然性和因果关系的机械决定论。）null②产生和存在的历史根据： 科学认识开始于“是什么？”的特点决定的； 当时必须采取的方法决定的（分析）； 力学率先发展和技术革命决定的。 ③局限性： 不能把唯物主义坚持到底，易陷入唯心主义和神学目的论； 在自然科学进一步发展需要进一步理论综合时，形而上学思维方式起消极阻碍作用。null 2、科学技术方法论 ① 总的状况：以实验、分析、归纳和数学 方法为主的分析型科学方法，出现了对科学方 法论的专门研究和论述。 ② 几个主要人物的贡献： 伽里略、培根、笛卡尔 ③ 局限性：没把归纳与演绎结合起来； 重分析轻综合；重经验轻理论方法。null3、科学技术观（唯物主义的） ①  代表性的观点： 科学研究的对象是自然界，人是自然的主人； 阐述了科学技术的社会作用，提出了 “知识就是力量” 的命题； 强调应把科学传统和技术传统结合起来，相互促进； 主张科研要协作。 null②  局限性：带有形而上学特征，表现为： 没有解决或看到生产对科学的决定作用； 没有解决感性认识和理性认识的关系； 没有看到资本主义社会对科学技术发展的双 重作用。 小结：近代前期自然观、方法论、科学技术观的局限性，表现为在一系列方面的形而上学片面性。必然随着科学技术的进一步发展而被代替。 第三节 近代后期（1755年--19世纪末）科学技术及辩证的自然观、方法论和科学技术观 第三节 近代后期（1755年--19世纪末）科学技术及辩证的自然观、方法论和科学技术观 一、近代后期的科学技术 　 总的概括：工业革命席卷全球，发生了第二次科学大革命，实现了宏观领域的全面的理论综合；发生了第二次技术革命，形成了以电力技术为主导的技术体系，人类社会进入电气时代；科学技术成果本身就说明了自然事物的联系和发展，打开了形而上学自然观的一个又一个缺口，为自然辩证法的建立提供了科学基础。1、近代第二次科学革命(1755—1895)1、近代第二次科学革命(1755—1895)（1）18世纪下半叶至19世纪30年代初,自然科学革命: 1755,康德《宇宙发展史概论》提出了星云说 1796,拉普拉斯《宇宙体系论》进一步完善了天体演化说 1783,拉瓦锡创立氧化燃烧说,引起化学革命 1803,道尔顿提出原子论 1811,阿伏加德罗创立分子论 1830-33,赖尔《地质学原理》提出地质渐变论null（2）19世纪30年代至中叶,自然科学三大发现: 1838、1839,施莱顿和施旺分别提出植物、动物的细胞学学说 1824,卡诺发表《关于火的动力及产生该动力的机器之研究》,提出卡诺循环 1842,罗伯特·迈尔《论无机自然界的力》最先发现能量守恒定律 1843,焦尔测定热功当量,发现热力学第一定律,1847,赫尔姆霍茨《论力的守恒》将该定律定型 1850、1851,克劳修斯、开尔芬分别提出热力学第二定律 1854,达尔文《物种起源》提出生物进化论进化论创立者达尔文 Charles Darwin进化论创立者达尔文 Charles Darwinnull（3）19世纪下半叶,化学的发展与电磁理论的创立: 1823、1837,维勒、凯库勒、李比希先后建立有机化学、合成化学与农业化学 1869,门捷列夫发现元素周期律 1821,安培建立电动力学基础,法拉弟建立电动机原理 1831,法拉弟通过实验发现电磁感应定律 1837,法拉弟建立电磁场理论的基础 1864,麦克斯韦从理论上建立了电磁场的基本方程式,并预见了电磁波的存在(1888,赫兹用实验证明),后来又推断光和热都属于电磁波,这样便形成完整的的电磁理论,完成了近代自然科学理论上的第二次大综合 实验物理学家法拉弟 Michael Faraday (1791—1867) 实验物理学家法拉弟 Michael Faraday (1791—1867) 电磁理论创立者 法拉弟与麦克斯韦 （4）第二次科学革命的特点: （4）第二次科学革命的特点:这次科学革命是自然科学的全面变革。从18世纪中叶到19世纪末的一个半世纪中,以星云说为开端的又一次天文学革命,引发地质学、生物学、化学、热力学、电动力学及电磁学等各个学科领域的全面变革,揭示了自然界的演化过程与普遍联系,构筑起自然科学知识体系的宏伟大厦。 这次科学革命同第一次技术革命相交织而同步进行。化学、热学的最初成果哺育了蒸汽动力技术,而蒸汽机提高热效率的需要,又推动了热力学的发展,热力学成果再次诱发了内燃机的发明,并同电磁学、化学一起导致第二次技术革命的到来。这样,科学革命与技术革命形成新型的互动关系。null这次科学革命席卷欧洲大陆,扩大了科学的社会影响。它使世界科学中心继17世纪由意大利转移到英国后,转移到法国与德国,重新回到欧洲大陆,并同整个欧洲的哲学革命、民主革命和产业革命一起构成欧洲社会的历史交响乐。2、近代第二次技术革命(1830－1902)2、近代第二次技术革命(1830－1902)（1）总的状况：这一时期，是以钢铁冶炼技术的发展、内燃机和其他热力机械的发明应用、有机化工技术的发展、电力技术的发展为主要内容，其中电力技术成了这一时期的主导技术，并形成了主导整个工业技术的电力技术体系。 （2）主要成就 ① 电力技术的发展 （2）主要成就 ① 电力技术的发展电力技术的初步设想与技术实现（1831年完成发电机模型和电动机的发明） 电力技术的技术完善（自激式发电机的发明，1866年德国人西门子） 电力技术的工业应用推广（发电站和交流高压输电系统的建立，1882年） ②钢铁冶炼技术的发展②钢铁冶炼技术的发展贝塞麦转炉炼钢法的发明(1855年偶然发明吹氧炼钢法，1857年发明转炉法) 托马斯碱性炼钢法（1877）和西门子、马丁的平炉炼钢法（1864） 钢铁工业大发展，1870-1900年，世界钢铁产量从51万吨猛增至2783万吨。 钢铁业的跃进和钢铁材料科学的形成 　　③内燃机和其他 　　　热力机械的发明　　③内燃机和其他 　　　热力机械的发明最初的设想与技术实现（1860雷诺机，二冲程、无压缩、电点火的煤气机） 内燃机的改进和完善（罗莎提出四冲程原理：进气、压缩、燃烧膨胀、排气，奥托1876年制成四冲程机，被誉为“瓦特以来动力机方面最大的成就” ） 汽车、蒸汽涡轮机（为火力发电机提供动力）和燃气轮机（用于船舶和发电动力）的发明，内燃机的广泛应用（1883年戴姆勒制成迈巴赫设计的汽油机，1892年狄塞尔制成柴油机，1886年戴姆勒发明第一台汽车，1903年福特发明生产线，1884年发明蒸汽轮机。） ④电信技术的产生与发展 ④电信技术的产生与发展 有线先电报（1835年莫尔斯完成，1865年大西洋海底电缆铺设） 有线电话（1875年贝尔发明） 无线电通讯（1895年马克尼发明无线电报，1896年波波夫发明无线电报） ⑤19世纪其他技术的进展 ⑤19世纪其他技术的进展化工技术的发展： 制碱技术（1862年比利时人索尔维发明氨碱法） 有机化学工业兴起（1856年铂金发明苯胺紫） 火药工业发展（诺贝尔发明安全炸药） 建筑技术的发展： 钢铁材料运用（） 水泥的发明 钢筋混凝土的发明 结构科学的产生 （3）第二次技术革命的特点 （3）第二次技术革命的特点A.由经验、规则性技术向以理论为基础的科学性技术转变。比起上一次技术革命来，这次以电力技术为标志的技术革命尽管仍然有着它自身的经验因素，但却在更大程度上是第二次自然科学革命超前发展的直接结果。这次科学革命大约历时一个世纪，而超前第二次技术革命却不到半个世纪。这表明科学对技术的作用加快了、加强了。就作为先导和主导技术的电气技术和无线电技术来说，它们主要依赖于电磁感应现象的发现和电磁学基本规律的确立。　 nullB.形成以电力技术为主导的各种技术全面变革的新技术体系。其主导技术是电力技术和电报、电话及无线电通信技术,其他重大技术变革包括内燃机技术及新交通工具技术、钢铁冶金技术、化工技术,为20世纪技术革命奠立了坚实的基础。nullC.产生了“科学家－工程师－企业家”风格的集成式转化型人才。如西门子(德)、克虏伯(德)、蔡斯(德)、爱迪生(美)、贝尔(美)和马可尼(英、意)等。他们与17世纪帕斯卡(法)、笛卡儿(法)和莱布尼兹(德)等人那种“科学家－数学家－哲学家”复合型人才风格显著不同,反映出19世纪科学技术与经济日趋密切结合的时代新特征。 “科学家·工程师·企业家” 集成式人才代表: W.西门子和爱迪生“科学家·工程师·企业家” 集成式人才代表: W.西门子和爱迪生W.西门子(Wportrait Siemens)完成对电力技术革命具有转折点意义的发电机发明,建立第一条有轨电车系统,成立了对德国发展有重大影响的西门子公司。爱迪生的大量发明中的两大划时代发明: 1879,爱迪生发明真空炭丝灯,1881年建立火力发电站。nullD.这是一次席卷欧洲和北美大陆、震撼世界的技术革命。在这一时期，法国和德国主要是在本国科学兴隆的基础上完成第一次革命，而超过英国，并进而实现第二次技术革命的。美国则主要是利用欧洲和本国的科学成果，在完成两次技术革命中形成本国的技术兴隆，进而成为下一时期的世界科学中心。这些国家在电力技术革命的基础上，又完成第二次产业革命（1880-1940），出现电气工业、钢铁工业、汽车工业、化学工业等新兴工业的大发展。 二、马克思、恩格斯 创立自然辩证法 二、马克思、恩格斯 创立自然辩证法1、需要：上述科学发展情况，说明需要新自然观 ①科学家思想混乱 ②方法论上经验主义倾向严重阻碍理论综合 ③无产阶级革命运动需要科学的世界观 2、条件：①自然科学成果揭示出了联系和发展，　　提供了坚实的基础。 ②许多科学家在科学方法上有新的发展，提出　　要发展理论思维。 ③德国古典哲学的概括和成果。3、马克思、恩格斯的贡献3、马克思、恩格斯的贡献 马克思、恩格斯概括总结、批判继承前人和同时代人的成果，实现了人类自然观、科学技术观和方法论方面的重大变革，其主要观点和理论贡献表现在如下几个方面： ①自然观方面： ①自然观方面：A.自然界是复杂的等级层次系统； B.物体的相互作用构成运动，运动、时空是物质的属性； C.概括出几种基本运动形式，指出可以转化； D.指出运动有规律性，基本规律是三大规律； E.提出了大循环的思想。 ②科学技术观方面： ②科学技术观方面： A.  论述了科学与技术的关系，指出后者是基础； B.  论述了科学、技术、实验的关系； C. 论述了科学技术与社会制度、阶级斗争、 哲学等的关系； D. 指出了科学指数增长的规律； E. 论述了科学分类问题，指出应该以运动形式 为分类 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ； F. 指出人、社会、科学技术、自然要协调发展。 ③方法论方面： ③方法论方面： A. 阐明了经验和理性的关系，强调了理 性思维的重要； B. 论述了假说方法； C. 论述了归纳与演绎、分析与综合、具 体与抽象、逻辑的与历史的统一等辨 证关系. ④对当时重大的科学问题 做了科学阐述 ④对当时重大的科学问题 做了科学阐述 A. 提出了原子可分和电运动的物质承 担者的预见； B. 预见了边缘科学，交叉科学的出现。第四节 20世纪以来的科学技术和自然辩证法的发展第四节 20世纪以来的科学技术和自然辩证法的发展 一、第三次科学技术革命 及自然辩证法的发展 二、第四次科学技术革命 及自然辩证法的发展 一、第三次科学技术革命 及自然辩证法的发展 一、第三次科学技术革命 及自然辩证法的发展 1、 第三次科学革命(1895－1953) （1）第三次科学革命的过程和主要成就 首先， 经典物理学遇到严峻挑战 19世纪末科学发展状况（普遍认为物理学体系已日臻完美，物理学大厦已接近竣工）。 科学发展对经典物理学的威胁（三大发现、两大难题及其对物理学的威胁） null 1895,伦琴发现X射线,1901年获首次诺贝尔奖 1896,贝克勒尔发现放射性(铀矿);塞曼发现塞曼效应 1897,J.J.汤姆逊发现阴极射线由电子组成 两大难题：迈克尔逊—莫雷实验 黑体辐射问题 三大发现，使人类的认识第一次深入到了原子内部，彻底打破了物质不可入、元素不可变、原子不可分的传统物理学观念。以太漂移实验的零结果和黑体辐射研究中的“紫外灾难”，使经典物理学陷入不可克服的矛盾，成为推动这一时期科学发展的重要机制。 Roentgen（伦琴） Roentgen（伦琴）null 其次，以1900年普朗克的量子论为起点，在20世纪初掀起了一场划时代的物理学革命。 1900,普朗克建立量子论基础,提出了一能量子为基础的黑体辐射公式，引入普朗克常数h，解决了黑体辐射问题。 1901-1913,开尔芬, 长冈半太郎, J.J.汤姆逊,卢瑟夫和玻尔先后建立原子结构模型;卢瑟夫、索迪提出原子嬗变说 1904,洛伦兹建立洛伦兹变换式 1905,爱因斯坦建立狭义相对论,光量子说,布朗运动理论 1916,爱因斯坦建立广义相对论;1919英国皇家学会艾丁顿在非洲南美日全食观测到光线弯曲 1923,l.德布罗意引入物质波概念,于1924年奠定波动力学基础, 1926,薛定谔建立完整的波动力学 1925,海森堡创立量子力学,狄拉克提出量子力学基础方程式,玻恩、约尔丹建立矩阵量子力学。 至此，现代物理学两大理论支柱已经确立，物理学革命完成。 null量子论的诞生，是对经典物理学理论的重大突破和严重冲击。 它把经典物理学中一切因果关系都是在连续的基础上所建立的物理思想方法彻底地变革了。它使人们从根本上改变了只承认连续性和机械力学决定论的经典观念，揭示了连续与间断统一的自然观，揭示了自然规律的客观统一性，为各门科学的量子化奠定了理论基础。 量子力学揭示了微观物质世界的基本规律，使人们认识到波粒二象性是微观世界最基本的特征。量子力学的创立，推动了原子物理学的发展，同时对物质结构理论以及化学、生物学的发展也产生了深刻的影响。 狭义相对论的建立，从根本上突破了牛顿绝对时空观的旧框框，把空间、时间和物质的运动联系了起来，引起了人类时空观的革命和整个物理学的革命。在狭义相对论中，光的传播不需要以太，自然地解决了以太“漂移”实验零结果的难题。 狭义相对论无论在科学上还是在哲学的世界观和方法论上，无论是在理论上还是实践上都具有极其重要的意义，爱因斯坦因此也成为继牛顿之后最伟大的科学巨人。广义相对论的建立，为人类探索宇宙奥秘提供了有力的理论工具，   1917年，爱因斯坦依据广义相对论提出了有限无界的静态宇宙模型，开创了现代宇宙学理论的先河。 nullE=MC2： 改变世界的方程 狭义相对论基本结论： 狭义相对论基本结论：牛顿的绝对时间和绝对空间都是不存在的，麦克尔逊理论经络伦兹变换能够适用于任何运动的惯性系，以太是多余的了，以太之谜不再存在； 力学运动规律在静止的或者匀速运动的坐标系中看来其数学形式是完全一样的； 光在真空中总是以确定不变的速度传播的； 运动的物体随其运动速度与光速之比的平方而发生不同程度的钟慢、尺缩效应，同时质量增大； 物体的质量是它所含的能量的度量， 关系式为：E=MC2 广义相对论基本结论 ： 广义相对论基本结论 ：物理规律对于一切以任何形式相对运动的观察者来说都是一样的； 物质存在的空间不是平坦的欧氏空间而是弯曲的黎曼空间； 某一区域的空间弯曲曲率决定于该区域的物质质量及其分布状况； 在引力场中的一切运动都要在时空中走短程线，光线的路程要弯曲，时钟的走时要变慢。 再次，在量子力学和原子物理学的指导下,人们深入到原子核内部,作出一系列新发现: 再次，在量子力学和原子物理学的指导下,人们深入到原子核内部,作出一系列新发现:1932,查德威克发现中子,安德逊发现正电子,考克饶夫特及沃尔顿发现原子核的人工嬗变,海森堡建立原子核结构理论 1935,汤川秀树引入介子概念(核子力理论) 1937,内特麦耶、安德逊发现介子 1937,佩利亚等用回旋加速器得到锝Tc(43号元素) 1938,哈恩和史特拉斯曼发现铀原子核裂变现象 1939,玻尔、惠勒建立原子核裂变理论 1942,费米实现原子核链式反应 1945，原子弹研制成功原子核内蕴藏的巨大能量 (图为世界第一颗原子弹试爆)原子核内蕴藏的巨大能量 (图为世界第一颗原子弹试爆)1克镭的放射能为170卡/小时,按平均寿命2300年计,其释放的全部能量为: 170×24×365×2300=24×10¹º 为1克煤燃烧产生的热量(7000)的50万倍。 按质能相当式E=mc²尔格(c=3×10¹ºcm/sec),1克煤的全部原子彻底裂变会产生2×10¹³卡,是通常燃烧产能的30亿倍。 在相对论的指引下,人们深入探测宇宙,提出各种宇宙天体起源与宇宙结构理论,产生了宇宙学。 最后，第三次科学 革命中的其他成就 最后，第三次科学 革命中的其他成就1895,弗洛伊德(Sigmund Freud)开创精神分析理论与方法;1915,弗洛伊德发表《精神分析学》 1910,魏格纳(Alfred Wegener,1880-1930)发表《海陆的起源》,提出大陆漂移说 1926,摩尔根(G.Morgan)发表《基因论》,建立生物遗传的基因理论 （2）第三次科学革命的特点 （2）第三次科学革命的特点A 这次科学革命主要是一场划时代的物理学革命,实现了物理学史上第三次理论大综合,建立起崭新的科学世界图景和思维方式。相对论、量子力学、原子物理学、核物理学和宇宙学的建立,改变了牛顿经典物理学的绝对时空观,标志着现代物理学成为新的先导学科。 B 这场科学革命使人类认识伸向微观和宇观两极,是科学认识史上的伟大变革,揭示出对物质和宇宙的认识是不可穷尽的。它使人类的认识深入到原子内部与宇宙深处，从宏观向微观和宇观两极延伸,再次证明物质的可分性和宇宙是演化的,标志着人类对自然的认识产生了一次巨大的飞跃。nullC 这场科学革命对技术发展和社会生活产生了极其深远的影响。它不仅有着深刻的内在逻辑必然性，而且有着深厚的技术实践基础；不仅以先行的第二次技术革命为前提，而且与迭次继起的第三次技术革命相交织。总之，它们依然是在科学内在逻辑和社会技术需要的交叉点上生长起来的。 D 这场科学革命、技术革命和产业革命的迭次发生与紧密结合,导致国家规模的大科学工程产生。这场科学革命使世界科学活动中心,从德国和欧洲转移到美国。以美国20世纪40年代原子弹研制的曼哈顿 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 为起点,到60年代耗资220多亿美元、参与人员达25万的阿波罗登月计划,形成了科学、技术、经济和军事密切结合的大科学组织结构与系统工程,是近代社会化科学建制的一次重大变革。爱因斯坦 奇迹年爱因斯坦 奇迹年1905,爱因斯坦在一年之内发表了关于分子大小测定、布朗运动理论、狭义相对论、光量子说、质能相当式等五篇 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ,改变了物理学面貌。爱因斯坦 （1879－1955） 亚瑟·艾丁顿（1882－1944） 爱因斯坦 （1879－1955） 亚瑟·艾丁顿（1882－1944） 1915,爱因斯坦提出光线在引力场弯曲理论;1919英国皇家学会艾丁顿与皇家天文台的天文学家一起远行普林西比岛(非洲西海岸上的喀麦隆沿岸的一个岛屿),观看5月29日发生的日食。这次日食提供了一次验证爱因斯坦的预言的机会,即光线受引力影响。这次日食观测首次提供了广义相对论的观测证据。 获奖最多的家庭 在诺贝尔奖的名册上，居里一家由于有4人共5人次获奖而格外引人注目获奖最多的家庭 在诺贝尔奖的名册上，居里一家由于有4人共5人次获奖而格外引人注目1903年,玛丽·居里与丈夫皮埃尔·居里同获诺贝尔物理学奖。 1911年,玛丽·居里由于成功获得微量金属铀,荣膺诺贝尔化学奖。 居里夫妇的大女儿伊蕾娜·约里奥－居里和女婿弗雷德里克·约里奥，由于发现新的人工放射性元素，被授予1935年度的诺贝尔化学奖。2、物理学唯心主义与列宁 对自然辩证法的发展2、物理学唯心主义与列宁 对自然辩证法的发展 ① 物理学唯心主义的主要观点： A.物理学遭遇了危机，经典物理学失 败了。 B.物质消灭了，唯物主义失败了。 C.物理学的对象是数学符号，不再是 客观的。 D.真理的客观性不存在了。 ②列宁对自然辩证法的发展： ②列宁对自然辩证法的发展： A.指出物理学是发生了革命，而不是出现了危机，物理学进入了新的阶段。 B.指出原子的可分性只是表明了人类对物质结构认识的深化，亚原子粒子仍然是物质的，并且给物质下了辩证唯物主义的定义，克服了旧唯物主义的局限性。 C.指出物理学的符号化和数学化，是物理学成熟的表现，但并没有否定其对象的客观性。 D.阐明了真理的绝对性和相对性，指出了物理学唯心主义的错误在于由绝对主义滑向了相对主义。3、第三次技术革命(1903－1970)3、第三次技术革命(1903－1970) （1）总的状况：以1903年飞机和1904年电子管两大发明为起点,标志第三次技术革命将以传输机为先导技术和以控制机为主导技术形成第三技术体系。第三次技术革命以二战结束的1945年分为两个阶段。 第一个阶段(1903－1945)： 具有传输机性质的飞机、坦克、潜艇、火箭和雷达等新型武器借助两次世界大战迅速发展起来,以及机电综合体和生产流水线的出现,使传统的人工操作与控制技术发生变革,导致自动控制技术的兴起,为控制机和控制论的创立奠定了前题条件。null1903,赖特兄弟飞机(16马力双螺旋桨)最初飞行 1904,弗莱明发明二极真空管,科伦发明电传真 1906,桑托斯·迪蒙在欧洲最初飞机飞行 1907,德·福雷斯特发明三极真空管 1908,齐柏林的飞艇飞行12小时 1911,福特汽车生产线 1914,朗格缪尔制成高真空管 null1916,英军在索姆河会战中使用坦克 1920,美国匹兹堡KDKA台开始无线电广播 1925,贝尔德发明最初的实用电视 1932,布吕赫、约翰逊制成发射式电子显微镜 1940,康平尼机(喷气机前身); 1943,英美雷达实用化 1944,V1型和V2型实用火箭(德国W·冯·布劳恩) 1945,美国试验原子弹并在日本投下原子弹null 第二阶段(1945 －1970)： 在现代传输机的带动下,作为现代控制机主体的电子计算机应运而生,迅速发展起来,进而导致导弹、人造卫星、载人飞船、超音速飞机和自动化机器等尖端技术的大量涌现。于是以电子计算机为核心,包括航空航天技术、原子能技术、自动化技术、高分子合成技术和半导体技术等在内的第三技术体系建立和完善起来。 1946～1958产生第一代计算机, 用真空管制作开关逻辑部件 1948,巴丁等发明晶体管 1949,喷气式飞机实用化nullnull1951,美发展武器电子自动瞄准,用电子计算机作战略分析 1952,苏联建立世界第一座原子能发电站 1957,苏联发射第一颗人造卫星; 1958,美国发射人造卫星; 1959～1964第二代计算机产生, 用晶体管制作开关逻辑部件, 运算速度达到每秒几十到几百万次,开始使用汇编语言和Fortran等高级语言 1961,苏联发射第一艘载人宇宙飞船; 1966,苏联火箭首次在月球着陆 1969,美国阿姆斯特朗船长乘阿波罗11号登月成功,提前完成了1961年提出的阿波罗登月计划（2）第三次技术革命的特点（2）第三次技术革命的特点A.这次技术革命进一步形成了基于理论先导的科学性技术。它是在第三次自然科学革命的直接作用下以超前发展的量子力学、固体物理学、控制论、高分子化学等为理论基础并与其相互交叉形成的。 B.这次技术革命形成了以传输技术为先导、以控制技术为主导的第三技术体系,揭开了崭新的原子能时代、计算机时代和空间时代的序幕。核能利用是人类发现“第二次火”——“天火”的划时代事件,控制论和计算机迈出人类智力解放的新步伐,航天技术使人类从地球表层迈向外层空间。正如首位登月者阿姆斯特朗所说：对个人来说，只是一小步，而对人类而言却是一大步。nullC.这次技术革命和科学革命的迭次发生与紧密结合,加速了科学技术化与技术科学化,科学技术一体化、产业化。第三次技术革命和第三技术体系，有一个明显不同于以往的新特点，这就是它们不仅更依赖于科学知识，而且科学向技术转化的周期也越来越短，相互渗透和融合日趋显著，造成科学技术彼此推进的连锁反应愈来愈烈，相互之间的空隙愈来愈小，科学的技术化和技术的科学化使二者难以分离;进而加速了科学技术产业化,引发出第三次产业革命（1940－1990），导致电子工业、航空航天工业、原子能工业和塑料工业等一系列新兴工业的兴起。 二、第四次科学技术革命 及自然辩证法的发展 二、第四次科学技术革命 及自然辩证法的发展 以20世纪50年代的分子生物学和60年代的粒子物理学为标志的第四次科学革命, 以70年代初的基因工程技术和微电子技术为代表的第四次技术革命, 是紧接着第三次科学革命和技术革命发生的, 三、四次之间并没有截然不同的界限。对于这两次科学革命和技术革命,是否应当区分, 以及如何分期, 学术界存在某些不同的看法。但是,从主要内容、水平和特征看, 这两次科学革命和技术革命仍然是可以从性质上加以区分的。严格说来, 所谓现代科学革命和现代技术革命(或新技术革命), 就是第四次科学革命和技术革命。 1、第四次科学革命（1953—） （1）第四次科学革命的主要成就1、第四次科学革命（1953—） （1）第四次科学革命的主要成就A．1953年，发现脱氧核糖核酸(DNA)分子的双螺旋结构模型，揭开了生物遗传密码，导致新的生物学革命，标志着第四次科学革命的开始，也极大地促进了分子生物学的发展。 B．在20世纪初物理学革命的基础上,战后物质科学领域正向微观与宇观两个极端层次突进。 C．20世纪中叶以来, 一批数学家、物理学家、化学家和生物学家从不同视角对信息、系统以及非线性、复杂性问题进行了更为广泛的综合研究, 创立了各种理论和学说, 推动了信息科学、系统科学和非线性科学的形成与发展。（老三论、新三论） （2）第四次科学革命的特点（2）第四次科学革命的特点A.这次科学革命使得科学体系结构趋于整体化和专业化。 B. 这次科学革命迅速地转化为技术革命, 导致科学和技术的一体化。 C. 这次科学革命使得科学活动日益社会化和国际化。 2、第四次技术革命（1970—） 2、第四次技术革命（1970—） 第四次技术革命于20世纪70年代兴起，它以微电子技术、计算机技术、生物工程、空间技术、海洋开发、新能源和新材料技术、激光技术、现代通信技术为主要内容。 （1）第四次技术革命主要成就 （1）第四次技术革命主要成就A.伴随着集成电路技术的发展，微电子技术突飞猛进，电子信息技术呈现微型化、超级化、网络化和智能化趋势,展示出巨大的威力。 B. 在分子生物学基础上产生的基因重组技术, 同新兴的和传统的细胞技术、酶技术、发酵技术相结合, 形成现代生物工程技术的革命。 C.其他高新技术如新材料技术、新能源技术、空间技术、海洋技术等获得全面的发展。 （2）第四次技术革命的特点（2）第四次技术革命的特点第四次技术革命同以往技术革命具有不同的特点，主要表现在是技术发展呈现了五个方面特征： 技术的科学化、智能化、群体化、生态化、高技术产业化。 null首先，它是智力型的技术革命。以往技术革命主要是延伸人手的功能，扩展人的体力，把人从笨重的体力劳动中解放出来。这次技术革命则是延伸人脑的功能，扩大人的智力，把人从繁杂的脑力劳动中解放出来。这些技术能广泛渗透到传统产业中去，技术的扩散更为迅速并可以带动社会各业的技术进步。 其次，它是群体式的技术革命。就项目来说，这次技术革命的新技术是以群体形式出现的，并相应地形成了一批产业群。一方面，一门技术是多种技术的结合、综合的结果，另一方面，一门技术又带动了多门技术的发展。因此，可以称其为全方位、立体型、全面开发的技术革命。 null 最后，它是集约型的技术革命。基于上两个特点, 导致智力、知识、信息高度密集的高技术日新月异, 成为这次技术革命的核心，并使知识和信息成为战略资源。科学革命成为技术革命的先导，科学成果渗透到技术的各个领域成为技术发展的关键，促使技术越来越科学化。 null总之，20世纪70年代初以微电子技术和生物基因技术的发明为标志的一系列高技术成就，正在成为并将继续成为21世纪三大主导学科的生命科学、信息科学和环境科学, 必将对新世纪人类生活产生难以估量的影响 null 3、现代科技革命对自然辩证 法的证明、丰富和挑战 3、现代科技革命对自然辩证 法的证明、丰富和挑战系统科学的证明和丰富 宇宙学的证明和丰富 粒子物理学的证明和丰富 生物学的证明和丰富 “夸克幽禁”的挑战 中性突变理论的挑战 大爆炸理论的挑战 结 论 结 论 自然辩证法是伴随着科学技术的发展而不断发展的学科，学习自然辩证法，对我们的科学技术工作具有重要的指导意义。