第九章科学技术的成就一、科学的涵义从词源来看，拉丁语Scientia，（词根Scire,学或知）是学问和知识的意思。

英语Science 等同于 natural science。

德语Wissenschaft，则包括了一切有系统的学问，不但包括science,也包括历史、语言学及哲学。

《大英百科全书》的定义：科学是涉及对物质世界及其各种现象并需要无偏见的观察和系统实验的所有各种智力活动，一般说来，科学涉及一种对知识的追求，包括追求各种普遍真理或各种基本规律的作用。

对本章提到的“科学”和“技术”作出界定：所谓科学，就是关于自然和社会的现象及其发展规律的知识体系,它是一种社会的观念形态,也是人类探索自然规律的文化活动，数学，物理，化学，地理学，天文学，生物学，农学，医学等学科均包括在内。

技术一般被理解为关于工具、物质产品以及它们被用来达到实用目的的方式的知识,包括纺织,建筑,机械,冶金,车船,兵器,陶瓷,造纸,印刷等方面。

二、西方科学历史进程中呈现出的特点（Last Para. P233—Para.3 P234）1、西方科学重视理论体系的建构，以哲学认识论作为科学研究的指导原则。

2、西方科学理论中充满着形而上学与实践之间的矛盾冲突。

3、西方科学重视方法论，追求以实验科学、数学等精密科学为研究方法，并发展出严密的学科分类。

4、西方科学与技术紧密结合。

5、西方科学的每一个进步都经历了艰难曲折，专制制度与宗教都曾经阻碍科学的发展。

三、古希腊罗马的科学技术成就（一）古希腊的科学技术成就1、天文学米利都学派的泰勒斯预测了公元前586年的月蚀。

毕达哥拉斯：整个宇宙的中心天体是“中心火”。

阿里斯塔克(前310—230)（人称“希腊化时期的哥白尼”）：太阳中心说。

埃拉托色尼(约前275—196年)：地球是椭圆体；希帕卡斯(前190—120)：地球中心说。

2、数学泰勒斯最早提出并证明了几何学的几个命题。

毕达哥拉斯证明了勾股定理。

柏拉图曾研究过数学中的分析法、归谬论等一些基本的推理法。

欧几里得(前330—275)：《几何原本》(13卷)（又译作《几何学原理》）3、物理学亚里士多德：《物理学》，世界上最早的物理专著，使物理学成为一门学科阿基米德：“阿基米德原理”4、地理学埃拉托色尼(约前273—192)：《地理学概论》，第—次推测从西班牙沿同一纬度航行，最后可抵达印度。

计算出地球的周长5、生物学亚里士多德：他的著作中记载了500种动物6、医学两大派，一派是柯斯派，另一派为克尼多斯派（二）古罗马的科学技术成就1、天文历法方面托勒密：《天文学大成》13卷(又译作《至大论》,《大汇编》,《天文学大全》,《地理指南》等)罗马人结合古埃及太阳历和古希腊实行太阴历的优点，制定了儒略历。

2、医学塞尔苏斯：外科学和解剖学盖仑：《解剖过程》、《身体各部的机能》，有解剖学之父的美称3、农学老加图：《农业志》（又译《论农业》）瓦罗：《农业论》科路美拉：《论农业》（共12卷）4、建筑维特鲁维：《论建筑》成为建筑学上的奠基性著作。

罗马帝国建筑事业发达罗马人在建筑的结构上优于希腊，尤其在实用方面达到相当高的水平。

促进罗马建筑结构水平提高的是建筑材料的发展。

开始使用混凝土建筑。

罗马人建筑上重大的功绩是将希腊人的列柱和西亚的圆拱结合运用，创造了拱券结构。

如政府大厦、圆形剧场等古罗马圆形剧场遗址为了解决柱式与拱券结构的矛盾，罗马人发展了柱式。

支承拱券的墙和墩子又大又重，必须装饰，罗马人在长期实践过程中产生了券柱式，即在墙上或墩子上贴装饰性的柱式。

罗马的引水工程建设也是很先进的，它的引水道工程（高架引水道）尤其著名。

古罗马高架引水道（桥）5、地理地图学斯特拉波：《地理学》，还首次为人类绘制了世界地图。

6、博物学老普林尼：《自然史》37卷，成为研究古代罗马科学史的重要文献。

三、中世纪的科学技术成就欧洲科技的发展在中世纪几乎是一片空白，但是依然有人在黑暗中不断摸索，寻找通向光明的窗口。

正是这些人不懈的努力和为真理而牺牲的精神，才使人们得以走出中世纪的囚笼。

在这1000多年中，在极其艰难条件下，欧洲在科学思想的吸收、普及、教育和实用技术的发明等方面，仍然有一定的建树。

1、农业发展与技术进步首先普及使用了铁犁，用畜力代替人的体力；还懂得了二圃和三圃的休耕制和轮作制，以恢复地力，提高产量。

把东方的水稻、棉花、甘蔗都引种到了欧洲。

围海造田、改良土壤、农产品加工，水力磨房、风力磨房，家畜的饲养和使用玻璃制造业：眼镜片、油灯冶炼和铸造：引进风箱；熔铁和铸铁技术。

手工业也发展起来，水磨开始广泛使用，机械方面已能制造精密的钟表。

2、科技翻译和修道院科学研究翻译大量的希腊、罗马和阿拉伯的科学著作。

翻译的代表作有托勒密的《天文学大成》等80多种阿维森纳的《医典》，印度的数字、阿拉伯人的数学以及中国人发明的算盘还值得一提的是，欧洲中世纪的科学成果，大部分是在宗教的圣地——修道院中完成的。

3、大学的创立与新世纪的曙光出现了各种类型的世俗性学校，标志着欧洲中世纪科技教育的发展。

培养出了一批又一批反对宗教神学和封建势力，献身于科学技术革命的精英，为文艺复兴准备了大量的中坚力量。

四、文艺复兴时期的科学技术成就——西方近代自然科学的产生及初期成果（一）促使西方近代自然科学产生的原因1、资本主义社会生产发展中的新问题促成新的科学知识的产生。

2、文艺复兴时期人们思想的解放，是近代自然科学兴起的一个重要条件。

3、15世纪末新航路的开辟开阔了人们的视野，增加了人们科学探索的兴趣。

4、对其他国家和地区的科技成果的吸收是西方近代自然科学兴起的又一背景。

5、资产阶级及其科学家对基督教的斗争精神为近代自然科学的发展铺平了道路。

（二）文艺复兴时期自然科学的主要成就（1）哥白尼太阳中心说(亦称日心说)①地球决不是不动地处在宇宙的中心；②地球围绕处于宇宙的中心太阳运行。

（2）布鲁诺《论无限性、宇宙和诸世界》和(诺亚方舟》中提出了宇宙无限和统一的新观点。

（3）开普勒接受第谷的邀请，当他的助手，一起研究天文学。

创立了行星运动三定律，即“开普勒定律”。

《哥白尼天文学简论》进一步捍卫和发展了哥白尼的学说。

（4）伽利略放大率可达30倍的天文望远镜，发现了木星的4个卫星。

《星球的使者》1632年，代表作《关于两个世界体系的对话》：①证明地球在运动；②充实哥白尼的学说；③地球的潮汐。

达·芬奇研究了杠杆原理，重新发现了阿基米德的液体压力概念。

水波和声波的传播规律；光的反射；材料的承重；伽利略发现了摆锤的定时性定律。

1590年，第一个提出了自由落体定律。

晚年，提出牛顿第一、二运动定律的基本思想，阐述力的合成定律。

托里塞利测定大气压的压强，1643年发明水银气压计。

3．数学方丹纳研究出解三次方程的方法，费拉里发现了四次方程的解法。

西方“代数学之父’’韦达首次在代数学上使用了文字符号。

耐晋尔第一个制成了对数表，笛卡尔创立了解析几何，莱布尼兹和牛顿创立了微积分数学。

4．医学和生理学（1）维萨里为近代解剖学奠定了基础并为血液循环的发现开辟了道路，《论人体构造》。

（2）塞尔维特第一位解释血液流动的医学家。

（3）哈维解剖学家，血液循环学说的确立者。

1628年，出版《心血运动论》。

由于发现了血液循环而把生理学确立为科学。

五、西方近代科学技术的后期成就——三次科学大综合1、第一次大综合：以牛顿力学为中心（1）牛顿力学1687年，《自然哲学的数学原理》完成了近代自然科学的奠立过程。

牛顿力学体系的核心理论，是著名的物体运动三定律和“万有引力”定律。

牛顿的力学体系通过质量、空间、时间、力四个独立的科学概念，揭示了宏观物体低速机械运动的客观规律，是科学史上的首次综合，标志着人类科学时代的开始。

牛顿在数学（微积分数学）和光学方面的研究中也作出了重要贡献（光微粒说）。

（2）微积分数学牛顿找到了微积分方程的形式。

莱布尼兹创立的微积分学基本体系为现代纯数学和应用数学奠定了基础。

（3）光学17和18世纪的光的波动说 (惠更斯)和微粒说（牛顿）是解释光的性质的两种主要学说。

托·杨 1801，光的干涉现象，解释牛顿环和薄膜上彩色花纹；马吕斯，光的偏振现象；托·杨提出光是横波的观点；菲涅尔，证明波动说对衍射现象的解释；最后人们又测出了光速。

（4）电磁学1600 ，吉尔伯特《论磁学》，磁石，“电”。

18初，格雷，电的感应现象；某些物质的导体、非导体性。

18中，杜费制定了同性相斥，异性相吸定律。

1746，“莱顿瓶”，满足贮藏电能的愿望。

富兰克林l752，证明闪电和实验室里的电火花是同一回事。

18末19初，伏特制成了第一只干电池。

（5）化学1661，波义耳《怀疑的化学家》，一门科学；证明空气不是一种基本元素，而是几种气体的混合物；发现了气体体积与压力成反比的关系，即“波义耳定律”。

波义耳以后的一百年里，燃素说阻碍了人们对热、火、空气等物质和燃烧现象的正确认识。

“化学界的牛顿”拉瓦锡1777，《概述燃烧》，明确提出了氧燃说。

从拉起，化学开始成为一门真正的科学。

（6）星云学17和18 ，康德——拉普拉斯的星云说。

1755，康德《宇宙发展史概论》，太阳系起源于原始星云的假说。

拉普拉斯l796，星云说，太阳系起源于一个巨大的、缓慢转动着的灼热原始星云。

（7）生物学显微镜的发明促进了生物学在17世纪中叶以后的发展。

17世纪末叶以后的一百多年里，生物学家们集中力量对生物学知识加以描述和分类。

（8）医学和生理学l7世纪医学和生理学的发展比较缓慢。

然而，显微镜等科学仪器的发明毕竟推动了17世纪医学的进步。

18世纪医学进展的主要里程碑，是接种疫苗和种痘预防天花的发展。

2、第二次大综合：以三大发现为中心（1）能量守恒原理1847，德国物理学家赫尔姆霍兹《论力的永恒》全面论证了能量守恒原理。

（2）细胞学说1832，布朗发现细胞内有一个核。

1838和1839，施莱登和施旺分别论证了植物体和动物体都是由细胞构成的；细胞核对于细胞的形成至关重要。

1855，微耳提出了“细胞生自细胞核”理论，并且将细胞学说应用于病理学研究。

（3）物种进化学说达尔文1859，《物种起源》系统地提出了自然选择学说。

1871，《人类起源及性的选择》指出人类起源于某种类似猿的祖先3、第三次大综合：以新三大发现为中心（1）物理学中电子的发现、x射线和放射性元素的发现1878，罗伦兹提出了物质结构的电子学说。

1881，斯通尼把基本单位的电荷命名为“电子”。

1897，汤姆生证明，戈尔茨坦于1876年肯定的“阴极射线”是一些带电粒子，它的质量比氢原子小。

以后确认这些粒子就是电子1895，伦琴发现“x射线”。

1896，贝克勒尔进一步发现了铀的放射性。

居里夫妇从贝克勒尔发现钍、钋、镭也都具有放射性。