第1节 数学 节
3. 现代数学的发展 ①更加理论化、抽象化
②与其他知识领域的关系更密切
抽象代数学
研究各种抽象的公理化代数系统的数学学科 非特定的任意元素集合及其相关的代数运算 其成果被广泛应用于电子计算机技术和其他一些 工程技术中，并形成许多分支（代数编码学、语 言代数学等）
解析数论
以分析的方法来研究数论的问题（基础理论）
第2节 物理学 节
一、物理学的研究对象、分支
对象：物质运动规律,物质的基本结构。 分支:
普通物理学（力学、热学、分子物理学、电 磁学、光学、原子物理学等） 理论物理学（理论力学、热力学、统计物理 学、电动力学、量子力学等）
第2节 物理学 节
二、物理学的发展
1. 古代物理学的发展
古希腊
亚里士多德的《物理学》：世界上最早的物理学著作 ，涉及到时间、空间及一些力学现象。 阿基米德：杠杆原理和浮力定律，“力学之父” 欧几里得：开创了“几何光学”（光的反射定律）
第3节 化学 节
一、化学的研究对象、分支
对象：化学是研究物质的组成、结构、性质 及其变化规律的科学。 分支:无机化学、有机化学、分析化学和物理 化学
第3节 化学 节
二、化学的发展
1. 古代化学的发展
生产工艺：烧炼陶瓷、冶金、酿造 炼丹术：普通金属→贵重金属
第3节 化学 节
二、化学的发展
2. 近代化学的发展
玻义耳：《怀疑的化学家》，近代化学的奠基人 拉瓦锡：《化学基础论》，最重要的典籍 道尔顿：提出原子学说，奠定了物质结构理论基础 阿伏伽德罗：提出分子概念，形成原子－分子学说 维勒：人工合成尿素，使有机化学真正起步 门捷列夫：发表《元素属性和原子量的关系》，化学 元素周期表，为研究化学元素和变化过程提供了重要 依据，为进一步揭开原子内部秘密做了必要准备
波动光学的建立
在对光的本性的认识中，存在着波动说和微粒说之争 荷兰惠更斯是近代光的波动说的主要倡导者；笛卡儿 主张光的微粒说，牛顿也倾向于光的微粒说 “干涉”实验、“偏振现象”，波动说正确解释 光速的测定是波动说战胜微粒说具有决定意义的实验
第2节 物理学 节
二、物理学的发展
2. 经典物理学体系的形成
卫星
如月亮是地球的 卫星，它绕地球（行 星）运行。本身不发 光，也是靠反射太阳 的光，才能看见。
彗星
又称扫帚星，是太 阳系的特殊星体，它运 行到太阳附近，受到太 阳的高温高热粒子（太 阳风）辐射的影响， 使星星看起來，就像拖 着尾巴的星星；如哈雷 等。
热力学
由研究当时的蒸汽机的效率开始，进而描述热和功的相 互转化及其在数量上的关系的规律。 焦耳、开尔文、克劳休斯、卡诺等：建立了“能量守恒 与转化定律、热力学三定律”，形成了热力学基础
第2节 物理学 节
二、物理学的发展
2. 经典物理学体系的形成
统计物理学
克劳休斯：建立了气体分子运动论，从而产生了统计 物理学
由鱼形演化出的不规则的几何图形
第1节 数学 节
二、数学的ห้องสมุดไป่ตู้展
1. 古代数学的发展
实际需要 思维能力的提高
原始社会
多少、大小
奴隶制、封建制社会 十进制、六十进制记数法 几何学、代数学
第1节 数学 节
1. 古代数学的发展 古希腊： 古希腊 ： 欧几里得的《几何原本》（约公元前300年），
建立了第一个数学理论体系——几何学，标志着人类科学研 究的公理化方法的初步形成，后世称为“欧式几何学”。 《几何原本》共13卷，在第1卷中，欧几里得 首先给出关于点、线、面、直线、平面、圆等 23个基本概念的定义，然后在这个基础上给出 几何学理论的5条公设和5条公理。 《原本》的公理化体系：从10条公设与公理出 发，将古希腊时代人们发现的465个几何和算 术定理全部推演出来，从而把古希腊数学组织 在一个严密的、逻辑线索清晰的公理化体系之 中，被世人称为公理化的楷模。
第3节 化学 节
二、化学的发展
3. 现代化学的发展
元素周期律的重新认识与现代无机化学的新发展
不仅填补了原先周期表的空缺，还发现了许多新元素 生物无机化学、无机固体化学等
物理化学的建立与分析化学的发展
以物理学的理论和方法来研究化学现象和过程的学科 包括结构化学、化学热力学、化学动力学、胶体化学 以仪器分析为主要手段的现代化学分析方法
阿拉伯数字： 阿拉伯数字：人们通常所说的阿拉伯数字，其实是印度
人的发明，后经阿拉伯人传入西方。
第1节 数学 节
2. 近代数学的发展：代数学、解析几何学、微 积分、数学分析、概率论等 代数学的成熟
法国吉拉尔和笛卡儿，德国高斯，法国拉格朗日 ，挪威阿贝尔，法国伽罗瓦……
解析几何学的创立
把点和数联系起来，把曲线和方程联系在一起， 从而能够利用代数方法来研究几何学。 其创立归功于费马和笛卡儿 为微积分的发展铺平道路
第2节 物理学 节
相对论：关于物质运动和时间、 相对论：关于物质运动和时间、空间的理论
狭义相对论：①一个物体相对于观察者静止时,它 的长度测量值最大②一个时钟相对于观察者静止 时,它走的最快③在惯性系中,任何物体的运动速度 都不能超过真空中的光速④如果物体运动速度比 光速小很多,相对论力学还原为经典力学 质能关系式：E=mc2，质能关系式对后来发展的原 子能事业起到了指导作用 广义相对论：1915年建立，现代宇宙学基础理论 之一
第1节 数学 节
3. 现代数学的发展 数理逻辑
运用数学的方法来研究逻辑 思想起源于莱布尼兹，成功建立逻辑演算的是英 国布尔 布尔代数（逻辑代数）：变量只取0和1两个值 为现代计算机技术的发展提供了理论基础
数理统计学
研究有效地收集、整理和分析带有随机性的数据 ，从而作出推断或预测，为人们的决策和行动提 供建议
运用数学语言研究《红楼梦》 运用数学语言研究《红楼梦》的 作者和成书过程（80年代 年代） 作者和成书过程（80年代）
中国数学家李贤平在美国威斯康星大学，运 用计算机技术的模式识别法和统计学家使用 的探索性数据分析法，又提出了一个《红楼 梦》成书过程的观点：《红楼梦》各回所写 内容具有不同的风格，各部分实际上是由不 同作者在不同时期里完成的。
研究方法：天体测量学、天体力学和天体物理学 观测手段：光学、射电、红外、紫外、X射线……
恒星
如太阳、织女、 牛郎星……，本身 会发光发热的星球， 这种星球的內部不 断的有氢气在进行 核聚变，由于体积 大，所以引力相当 大。
行星
如地球、土 星….等是太阳系 的行星，它们绕 着太阳（恒星） 运行。行星本身 不会发光，靠反 射太阳的光，才 能让我们看见。
广义相对论
爱因斯坦指出物体 使周围空间、 使周围空间、时间 弯曲， 弯曲，在物体具有 很大的相对质量 例如一颗恒星） （例如一颗恒星） 时，这种弯曲可使 从它旁边经过的任 何其它事物， 何其它事物，即使 是光线，改变路径。 是光线，改变路径。
力学的分类和应用范围 力学的分类和应用范围 和应用
运动学 （以观点分）动力学 静力学 质点力学 质点组力学 低速运动--经典力学（以对象分）刚体力学 宏观系统(h不起作用) 弹性力学 连续介质力学 流体力学 牛顿力学（矢量力学） （以方法分） 分析力学 高速运动--相对论力学 低速运动---量子力学 微观系统(h起作用) 高速运动---量子场论（相对论量子力学）
中国
北宋沈括：《梦溪笔谈》里首次提到了指南针 明代朱载：《律吕精义》中提出了“新法密律”
第2节 物理学 节
二、物理学的发展
2. 经典物理学体系的形成
经典力学
伽利略（意大利）：开创了通过实验和运用数学研究物 理规律的方法,在科学思想和方法上开辟了全新的道路 牛顿：万有引力定律，牛顿力学三定律，标志着经典力 学的成熟
第1节 数学 节
3. 现代数学的发展 模糊数学（ 模糊数学（ FUZZY ）
是研究和处理模糊性现象的一种数学理论和方法 其创立归功于美国的查德 在模糊集合中，给定范围内元素对它的隶属关系不一定 只有“是”或“否”两种情况，而是用介于0和1之间 的实数来表示隶属程度，还存在中间过渡状态。 已初步应用于模糊控制、模糊识别、模糊决策、模糊评 判、系统理论、信息检索、医学、生物学等各个方面
第1节 数学 节
2. 近代数学的发展 微积分与数学分析学的产生
微积分由牛顿和德国莱布尼兹建立 在实践中（物理学和工程技术）的应用非常广泛 和有效，为自然科学的进一步发展提供了有力的 数学工具。
概率论的建立
研究随机现象的统计规律：寻找大量具有偶然性 事物中出现某事件的概率 使数学家们首先思考概率论的问题，是来自赌博 者的“赌金分配问题” 概率论的创始人：帕斯卡、费马、惠更斯
第二章 自然科学基础学科
主要内容
第1节 数学 第2节 物理学 第3节 化学 第4节 天文学 第5节 地球科学 第6节 生物学 自然科学分段
古代自然科学 (16世纪以前) 近代自然科学 (16—19世纪) 现代自然科学 (20世纪以后)
第1节 数学 节
一、数学的研究对象及分支
对象：数学是研究数量关系和空间形式的学科,数和 数 形是两大基本对象。 形是人类对生存空间形式的直接认识，从无规则 图形逐渐制造出一些规则的形体，形成抽象意义 下的几何图形。 分支： 纯粹数学（几何类、代数类、分析类等） 应用数学（数理方程、概率统计、运筹学、计算 数学等）。
第1节 数学 节
1. 古代数学的发展 中国： 中国：《九章算术》（汉代，约公元前1世纪），是我国
古代数学体系（以解决实际问题为内容的实用数学体系）形 成的重要标志。在世界数学史上第一次引用了正、负数概念， 并给出了加减运算法则。 《九章算术》采用问题集的形式写成。使用归纳的方法，对