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二、近代时期1、近代前期（16~18世纪）•5—15世纪西方是一个科学发展的低潮•15世纪末、16世纪初，欧洲城市商业经济的发展和地理上的大发现，带来了两大变化：世界范围的贸易从家庭手工业过渡到工场手工业•思想文化领域出现了两大运动：文艺复兴运动宗教改革运动⑴近代科学革命•1543年哥白尼的《天体运行论》维萨留斯的《人体结构》这标志着自然科学的革命，从宗教神学的束缚中解放出来，走上了独立发展的道路。•哥白尼提出日心说，以取代地心说。•维萨留斯的《人体结构》中有300多张木板印刷的解剖图，纠正了传统权威盖仑学说的错误达200多处，并公开批判了教会关于人体结构的无稽之谈。《人体构造》中的插图⑵近代科学前期的主要成就•在开普勒行星运动三定律、伽利略自由落体定律等基础上，牛顿发现了力学运动三定律和万有引力定律，建立了严密的理论体系。•一支独秀伽利略：地球确实是在转动呀！力学以外的学科情况•数学：对数（1614，耐普尔）、解析几何（笛卡尔）、微积分（1665—1676，牛顿与莱布尼茨）；•生物学，林耐的分类体系；•物理学，尚处于收集经验材料的阶段；•化学，借助燃素说从炼金术中独立出来；•地质学和古生物学，还没有超出矿物学的胚胎状态。⑶近代科学前期的自然观①机械论自然观形成•社会生产和近代科学革命为其基础。•以机械化为特征的技术积累与增长，一方面促进了资本主义经济关系的发展；另一方面也成了近代科学中机械论自然观兴起的基础。牛顿力学体系的建立为机械论自然观的成熟提供了重要的科学基础。•⑴牛顿力学：惯性是物质的本质属性，机械论：所有的运动变化的原因都在物质外部。•⑵牛顿力学：只能改变物体的速度和位置，而不能改变它的质量。机械论：自然界只有量变而没有质变。•⑶牛顿力学：根据公式可以精确地预言运动的结果。机械论：自然界服从严格的决定论的因果律。•⑷牛顿：“从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些力去论证其他的现象。”机械论：用“力”的概念和机械运动的规律去解释一切现象。•由于牛顿力学的成功，机械论自然观得到了兴盛。②机械论自然观的基本思想和特征•英国哲学家霍布斯（T.Hobbes，1588—1679）和洛克（J.Locke，1632—1704）对机械论作出抽象和提炼，从自然科学移到哲学领域，使其发展为成熟的经典形态。基本观点：•整个宇宙由物质组成的；物质的性质取决于组成它的不可再分的最小微粒的数量组合和空间结构；物质具有不变的质量和固有的惯性，它们之间存在着万有引力；一切物质运动都是物质在绝对、均匀的空间和时间中的位移，都遵循机械运动规律，保持严格的因果关系；物质运动的原因在物质的外部。•最显著的特点是：把自然、宇宙看作是一架巨大的机器，把动物看作机器，甚至把人也看作机器。•自然界就被描绘成机器在精确地运转。•科学的任务就是揭示这架机器是如何自己组织起来并自行运行的。③与机械论自然观相联系的思维方式•否认自然界的发展，从而无法解释自然界现存状态的造成原因。•开始对自然界进行分门别类的研究，同时获取的科学材料还不足以说明自然界各种不同质的事物之间的联系、变化和发展的过程。•研究方法主要是分析、解剖的方法。•为了认识整个的自然界，把自然界分成许多部分，分门别类地去研究；•为了认识某一自然事物，把它加以解剖，研究它各个局部的细微构造；•为了认识某一自然过程，把它分成若干阶段，在静止的状态下去研究它的某一截面。•这种研究方法为科学认识积累了大量的经验材料，是一种有效的方法，但是它也给人们留下了一种孤立地、静止地思考问题的习惯。•人们已经获得的关于自然界的认识主要是对机械运动的认识，因而也产生了借助机械力学的思想来解释各种自然现象的倾向。•形成了“用孤立的、静止的和片面的观点去看世界”的一种认识习惯，也就是形而上学自然观。•基本思想是：认为自然界的一切事物从来如此，永远如此；万事万物只在空间上彼此并列，并无时间上的发展变化；如有变化也只是物体的机械运动，只是数量上的增减和场所的变更；这种增减和变更的原因，不在事物的内部，而只在于外力的推动。•方法论上，将所有运动还原为机械运动或力的作用后，可以用实验方法加以精确解析求得相应的数值，进而建构起简明的数学公式，以此去说明各种自然现象。2、近代后期（18世纪末~19世纪）•工业革命：改变了整个社会的经济结构有力地推动了科学技术的发展•19世纪科学技术有了全面发展，从收集经验材料的阶段开始进入对这些材料进行理论概括的阶段。⑴科学发现这些发现主要有：▲1755年，德国康德提出了太阳系起源的“星云假说”。1796年，法国拉普拉斯也独立提出了“星云假说”，并进行了数学和力学方面的论证。把太阳系的形成描绘成一个自然发展的过程。▲1830年，英国赖尔提出了地质渐变论。以地球的缓慢变化这样一种渐进的作用，来说明整个地球的变化都是自然力作用的结果。•▲19世纪40年代，由迈尔、焦耳等人几乎同时发现了能量守恒定律，揭示了存在于自然界的热、光、电、磁、以及机械的、化学的等等不同能量形式之间的联系与转化。•▲1828年，德国科学家魏勒发现氰酸铵加热后能转化为尿素，这意味着人工从无机物合成了有机物。无机物与有机物联系起来了，它们之间不存在无法逾越的鸿沟。•▲1838年，德国科学家施莱登指出，植物是由细胞组成的；1939年，德国科学家施旺又指出动物也是由细胞组成的。细胞学说——，一切生命物质的基本组成单位是细胞。动物与植物之间的联系被发现了。•▲1859年，英国科学家达尔文提出了以自然选择为基础的生物进化论。•其它还有：门捷列夫建立元素周期律，揭示了元素之间的联系；麦克斯韦提出电磁场理论，将电、磁、光联系起来。⑵自然观的发展①机械论自然观仍然占统治地位•“如果你要问我，我们的世纪是钢铁世纪、蒸汽世纪，还是电气世纪，那么我会毫不犹豫地回答，我们的世纪是机械自然观的世纪，……”——1886年，德国物理学家玻耳兹曼在皇家科学院的讲演•1888年，英国物理学家J·J·汤姆逊：“最引人注目的一个结果就是增强了用力学原理来说明一切物理现象的信念，促进了追求这种说明的研究”。②形而上学的思维方式，则受到一系列重大发现所包含的科学思想的冲击。•然科学的发展，为从形而上学思想复归到辩证思维奠定了基础。•马克思、恩格斯建立“自然辩证法”，提出辩证自然观。③近代科学的发展和第一次、第二次技术革命的发生，使人类征服自然的能力提高到新的水平。•人类逐渐形成强烈的“征服自然”、“控制自然”的观念。三、20世纪以来（现代时期）•整个20世纪是一个科学革命的世纪1、20世纪科学成就代表：•两大理论：相对论与量子力学•四大模型：宇宙学中的宇宙大爆炸模型基本粒子物理学中的夸克模型生物学中的DNA双螺旋结构模型地质学中的大陆板块模型2、20世纪的科学革命•19世纪末、20世纪初，物理学革命，建立了以相对论和量子力学为支柱的现代物理学理论体系。•以物理学革命为先导，涌现出了现代宇宙学、粒子物理学、分子生物学、控制论、耗散结构理论、协同学、超循环理论、混沌理论等一系列在观念上具有变革性质的新学科、新理论。•1954年，美国科学家、控制论的奠基人维纳（N.Wiener，1894~1964）在他的著作《人有人的用处——控制论和社会》（商务印书馆1978年P4）中提出：统计物理学是相当于相对论和量子力学的另一次革命。•1968年，奥地利出生的美国生物学家贝塔朗菲（L.vonBertalanffy，1901—1971）在《一般系统论——基础、发展、应用》中说：一般系统论标志着科学的“重新定向”。•1979年，钱学森：“从科学理论角度来看，20世纪上半叶的三大伟绩是相对论、量子力学和控制论，也许可以称它们为三项科学革命，是人类认识客观世界的三大飞跃。”（《工程控制论》“序”，科学出版社1980年）•1985年，比利时科学家普里高津（I.Prigogine，1917）指出：在宏观层次上“物理学正在经历着根本性的转变”。造成这个转变的就是非平衡态系统理论。（《探索复杂性》四川教育出版社1986年P3）•1987年，美国《纽约时报》科技部主任格莱克（J.Gleick）在《混沌：开创新科学》（上海译文出版社，1999年P6）中写道：“20世纪的科学有三件事将被人们记住：相对论、量子力学和混沌”，“混沌是本世纪物理科学中第三次大革命。就像前两次革命一样，混沌割断了牛顿物理学的基本原则”。•20世纪已经发生了两次科学革命即相对论和量子力学，目前正在出现第三次科学革命。•这三次科学革命都是相对于牛顿理论的革命。3、自然观的变化•相对论和量子力学在物质观、时空观、运动观上都带来了一些崭新的观念。•系统科学和混沌学所涉及的就是宏观领域，非线性系统具有超越不同学科领域局限性的共同性质。•第三次科学革命会对自然观产生较大的影响。