近代科技知识的整理

向历史教学名家周长森老师学习致敬——近代科学技术的知识整理

近代科学技术

【总论】

（1）近代科技产生的原因：根本原因是欧洲封建社会内部产生了资本主义生产方式。①文艺复兴、宗教改革等思想运动的影响，从神学中出来从而得到发展。②资本主义的发展提供了物质基础和现实需要。③科学家勇于探索的精神。

（2）近代科技与古代科技的区别：①古代人把自然界当成一个整体加以考察，近代以来的科学把自然界划分为不同的领域，分门别类地加以研究，逐渐形成以自然界为研究对象的自然科学各门学科。②古代学者只是依靠直观感觉和哲学思辨对自然界提出种种猜测，近代科学依靠科学试验来检验和发展科学理论，科学试验是这一时期自然科学发展的重要基础。③古代科学和技术两相分离，近代以来科学与技术互相联系，并逐步走向结合，技术在科学的指导和推动下取得了长足进步，大大推动社会经济发展。

1．牛顿与经典力学：近代科学之父、启蒙运动之父、工业之父

【时代背景】：资本主义迅速发展。

①经济：资本主义在欧洲发展。

②政治：英国发生资产阶级，并最终建立君主立宪制的资产阶级民主政治。资产阶级需要从自然界中寻找推动力。

③思想：文艺复兴和启蒙运动，推动欧洲思想。

④科学：欧洲不断涌现科学家巨人：伽利略自由落体定律推翻了亚里士多德的学说，培根的经验主义重视实验与归纳，笛卡尔对碰撞运动也有研究，开普勒对天体力学有研究。

【经典力学体系】标志：牛顿1687年出版《自然哲学的数学原理》

（1）运动三定律：a、在研究伽利略自由落体定律基础上，得出惯性定律和加速度定律；b、在笛卡尔等人对碰撞运动的研究基础上总结出作用力和反作用力定律。牛顿的运动三定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。

（2）天体力学：牛顿综合开普勒等人关于天体力学方面的研究成果，并运用他创立的微积分做计算工具，成功导出万有引力定律。1687年出版划时代科学巨著《自然哲学中的数学原理》。确定了解决万有引力问题的物理运动三定律，阐明万有引力概念并把它应用到天文学中。此外，他在书中还解释了潮汐现象、地球扁圆形状等问题。这是一本重要的力学全书，用数学表达方式，把伽利略、开普勒等人零散的理论加以科学整理，从而构成完整的力学理论体系。自此后，牛顿力学成为经典力学理论，统治物理学200多年。后来被爱因斯坦相对论以及量子力学的建立才打破这种绝对权威。

【评价】17世纪牛顿提出了物体机械运动的三大定律和万有引力定律，这些定律构成了一个统一体系，把天上和地球上的物体运动概括在一起，人们视牛顿力学体系的建立为近代科学形成的标志。这是人类认识史上对自然规律的第一次理论性概括和综合。他被称为“近代科学之父”，为人类社会的发展与进步做出了巨大贡献，有力推动了人类摆脱愚昧。走向更高文明时代。

意义：标志着人类科学时代的开始。

①牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出了系统、合理的说明，完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。

②牛顿的经典力学成为整个近代物理学和天文学的重要支柱，标志近代科学的形成。

③近代科学摆脱了神学的束缚向前发展，进入了全面繁荣的时代，各门自然科学的理论体系纷纷建立起来。

④引发了第一次技术，使人类进入蒸汽时代，也是现代工程力学以及相关工程技术的理论基础。

⑤为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。

2．进化论

（1）进化论创立：达尔文进化论：1859年《物种起源》主要观点：

① 生物进化规律：由低到高级、由简单到复杂

② 生物渐变，而且变异

③ 物种有共同的原始起源，物种变异是自然选择结果

④“生存竞争”和“自然选择”是普遍规律（优胜劣汰）（自然界中生物的物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展的。自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。）

（2）进化论的传播：赫胥黎1863年发表《人类在自然界中的位置》，使人猿同祖论进一步得到确立，促进了进化论的传播。

（3）意义：①对于生物学：它证明了整个有机界——植物、动物，包括人在内，都是长期发展进化过程的产物，开创了生物科学发展的新时代。②对于神学和思想：否定了神学创世说，极大地促进了欧洲思想的，使人们的世界观发生根本变化。③对于马克思主义：为马克思主义提供了自然史基础。④对于社会变革：进化论思想后来被引入到社会政治领域，成为资产阶级最终战胜封建主义的有力的思想武器；对中国的维新变法思想也产生了积极的影响；导致种族优胜论等欧洲中心论思想，成为种族、殖民扩张的理论。

（4）宗教与科学在世界观和论证方法上的分歧：①世界观：宗教认为上帝创物，而且生物不变，科学认为世界万物首先是物质的，并按照物质演变规律不断从低级到高级发展，是不断进化的；②方上：宗教依靠主观想象和《圣经》臆断人类起源于上帝的创造，科学则依靠证据和实验来论证人类起源于物质世界的进化。

（5）宗教与欧洲社会之间的关系

①古代希腊：古希腊哲学与宗教是既相互对立又相互联系的统一体。一方面，古希腊哲学把人与自然区分开来，在观察事实和理性思考的基础上解释自然、社会和人生，因而与感性直观的宗教世界观有着根本区别。另一方面，由于哲学是从宗教神话中分离出来的，它与宗教仍有着千丝万缕的联系。希腊人的灵魂观念很强烈，即使是当时走在理性思维前

列的哲学家，也难以摆脱宗教的影响。苏格拉底曾论证过灵魂的存在。其弟子柏拉图更是发展了灵魂学说，他的思想对教哲学和神学产生了极大的影响。

②文艺复兴时期：a、哥白尼的日心说，否定了教神学的地心说，向自然事物方面的教会权威挑战，从此自然科学便开始从神学中出来。b、实质内容，是以重视人生反对神学宣扬的向往来世，以重视研究自然反对神学宣扬的天国知识。这就形成了与神学相对立的人文科学和自然科学，其中包含的无神论思想达到了无神论史的新的发展水平。标志自然科学对神学的胜利。

③欧洲资产阶级的时代。资产阶级为了推翻封建统治，建立和发展资本主义制度，不得不首先向以罗马天主教会为中心的宗教势力发动进攻。资产阶级为了夺取政权，必须批判“君权神授”说；资产阶级为了改造全社会，必须批判宗教信仰的各个方面。

④自然神论和启蒙运动：在自然科学领域，伽利略、开普勒(j·kepler，1571—1630)、尤其是牛顿创立了机械力学体系。这些因素都促成了近代的自然神学，主张以理性代替启示，强调崇拜自然界及其规律，用赋予自然界以规律的某种“理性的上帝”去代替传统宗教神学所说的那种绝对自由，为所欲为的上帝。

⑤达尔文（ charles darwin ）在 1859 年发表他的代表作品《物种起源》，以“天演论”来解释物种之间是经过漫长时间变异与进化而成为现在的模样。这理论一被提出，便受到教会的反对，因为它直接冲击着传统对创世记第 1 至第 2 章生命起源的解释。

3．蒸汽机的发明和电气技术的应用——人类动力上的发明

（1）万能蒸汽机——蒸汽时代

a、影响：推动了工业向纵深发展，人类社会进入蒸汽时代。

b、原因：①根本原因是工业的推动：英国工业从纺织业开始，机器大工业受到水力条件制约，无法实现大发展，急需动力。②科学条件：牛顿力学和热学为其提供理论基础，试验科学的研究方法为其提供方。③早期蒸汽机只能用于矿山抽水，但为瓦特改良蒸汽机提供了基础。

c、过程：①1769年起英国人瓦特改良蒸汽机，完成了对纽可门蒸汽机的革新。②1785年“万能蒸汽机”投入使用并推广。

d、意义：①解决了工业发展中的动力问题，为工业、交通运输业的发展铺平了道路，极大地推动了社会生产力的发展，使人类社会由此进入“蒸汽时代”。它是人类继发明火以后，在驯服自然力方面所取得的最大成果，所以蒸汽机是工业时期最伟大的发明。②工厂大量出现，工业大量集中成为可能，加剧城市化的发展。③富尔顿1803年制成汽船，史蒂芬孙1814年发明蒸汽机车昭示着铁路时代的到来。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，近代工业生产体系最终确立。

（2）电气时代：“科”“技”结合的典范——电气与内燃机

①、背景：a、经济：各种工业发展的需要。b、科学：科学家们对电的不懈追求，法拉第发现电磁感应现象。c、政治：资产阶级民主政治的发展。

②、电气技术的运用：德国人西门子发明了发电机（1866年），比利时人格拉姆发明了电动机。到20世纪，电力成为工业发展的主要动力。美国人爱迪生是著名的电气发明家。

③、内燃技术的运用：a、19世纪80年代德国卡尔本茨和戴姆勒制成汽油内燃机，1887年狄赛尔发明柴油机。b、19世纪末，汽车工业建立起来，轮船、飞机陆续出现，人类从平面交通时代进入立体交通时代。内燃机也推动了石油开采业的发展，加速石油化工的产生。

④、意义：人类进入“电气时代”。电力的广泛应用，推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展。各种各样使用电力的新发明纷纷涌现，彻底改变着人们的生产和生活。

（3）科学技术的进步对社会发展的作用

①科技转化为第一生产力，社会生产力大幅度提高。瓦特蒸汽机出现以后，机器生产在几乎所有的工业部门迅速发展，火车和轮船的发明又使交通运输更加便捷；电气技术的应用，使工业获得更强大、更方便的动力，机器使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术更加先进。内燃机、汽车、合成化工、规模化炼钢，促进第二次工业。

②社会结构和世界形势的改变。资产阶级由于掌握了先进的生产力，实力日益强大，开始确立对世界的统治。同时，随着信息交流和交通运输的便捷，世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。

③社会财富的大大增加和人们生活变得更加丰富多彩。蒸汽机出现以后，形成了新的城市。随着经济的发展，城市更加繁荣而且日益重要。电气技术的广泛应用，使城市面貌发生巨大变化

（4）、电讯技术的发明（注意：向距离挑战包括交通、电讯与网络三方面）

a、条件：19世纪电磁感应现象和电磁波的发现，以及发电机和电动机的发明。

b、主要成就：①有线电报：1837年美国人莫尔斯发明有线电报，欧美国家架设电报线路，1851年世界上第一条海底通讯电缆横跨英吉利海峡将英法连接起来，1866年横跨大西洋的海底电缆铺设成功，欧美国家的大电报公司将电报线路向全世界扩展，形成遍布全球的电报网。②电话：1876年美国人贝尔发明电话机，电话在通信领域将世界连成一个整体。③无线电报：无线电之父意大利人马可尼，1902年试验成功横跨大西洋的无线电通讯，1916年完成短波试验，从而奠定几乎所有现代远距离无线电通信的技术基础。

c、影响：①促进电信事业的发展，为快速传递信息提供了方便，使世界的政治、经济联系进一步密切。②改变了战争，使战争可以远距离指挥，战争规模扩大。③深刻影响人们的生活和思想观念，促进文化的发展。