科學技術史復習筆記-資料下載頁

【導讀】1，學習和研究科學技術發展史，是科學技術創新的前提和基礎。科學技術發展史表明，科學技術的發展取決于?？茖W知識的積累，與前輩遺留下來的知識成正比。突破的重要條件。學習科技史，不僅可以了解某個學科、某項技術的產生和發展的脈絡與歷史演變，比較準確地。把握新的科技生長點和突破口，明確主攻方向，而且可以借鑒前人成功的經驗和失敗的教訓。研究科學技術史，了解科學技術發展的歷史沿革，更好地把握科學技術發展的趨勢和特點，從而站得高看得遠，有助于正確選擇研究課題。歷史上許多重大科學發現所使用的方法是不。會因為科學技術形態的變遷而失去其積極意義的，相反，將永遠作為寶貴財富留給后人。4，學習科學技術發展史，有助于樹立崇尚科學、破除迷信的社會風氣，樹立辯證唯物主義的科學世界觀。部分地界的物體由土、水、火、氣構成，作直線運動。月亮以上的天體由以太構成，作圓周運動。整個宇宙是一個以地球為圓心構成的圓狀整體。

　　

【正文】 原子模型使人類在探索原子內部運動規律的艱難歷程中邁出了堅實的一步，它 開啟了通往微觀世界的大門，開始改變了人們對微觀世界的認識觀念，使其成為近代原子結構理論發展過程中的一個重要轉折點或里程碑。在當時的歷史條件下，當經典物理學對原子中的現象不能給出合理闡釋時，玻爾理論指出了分析問題的主要線索，沿著玻爾理論的啟示，策動了很多的實驗工作，得到了一系列重要結果。玻爾的思想不僅在早期近代原子物理的建立中起著指導作用，而且，由于它能簡單形象地給出原子結構的輪廓，因此，即使有了現代量子力學，它仍不失為一個對原子問題作近似處理的有效模型和入門理論，至今在現代原子結構的研究中仍有其重要的生命力 ，在有關原子結構的教材中仍把玻爾理論作為線索來講述。 39， 數學中的哥德爾定律 哥德爾不完備性定理：如果人們只限于用運用數學系統中的形式化概念和方法，便不可能確立這個系統的無矛盾性。 哥德爾定理揭示了這樣一個問題：整個數學不可能井然有序的安置在任何公理系統上，每一個數學系統，不管他多么復雜，總包含著不能消除的悖論。這樣，哥德爾定律就否定了數學對完備和確定性的追求。 40， ＤＮＡ 的雙螺旋結構有以下重要意義： 沃森，克里克 1953年 《核酸的分子結構》建立了 ＤＮＡ 的雙螺旋結構 ① 解釋了基因的線形順序的實質 ② 表明了 基因精確復制的機制 ③ 按化學觀點說明了突變的實質 ④ 指明為什么突變、重組功能在分子水平上是可以區分的現象。它標志著遺傳學的研究從細胞水平進入到分子水平。 ⑤ 標志著分子生物學的誕生。 41， 黎曼幾何的內容及意義 １８５４ 年，德國數學家黎曼繼承羅巴切夫斯基等人的思想，建立了一種更為廣泛的幾何學，即今天所謂的黎曼幾何，羅氏幾何與歐氏幾何都只是它的特例。黎曼對第五公設作了另外的假設，提出兩個不同的公設：第一，凡直線都相交；第二，直線不能無限地延長。從而推導出被稱為黎曼幾何的又一個非歐幾何體系。與羅巴切夫斯基幾何不同的是， 在黎曼幾何中，過一點可以作出一條已知直線的無數條垂線，三角形的內角和大于 １８０176。 等等。 黎曼幾何的建立，為愛因斯坦創立廣義相對論提供了數學工具。非歐幾何的建立突破了人們傳統的平直的幾何觀念，引起了空間觀念的一場革命?？傊瑹o論是歐氏幾何還是非歐幾何中的各種體系，都是對不同時空范圍的描述，所反映的都是不同條件下的相對真理。 42， 熱力學第二定律和耗散結構理論 克勞休斯把熵的概念引入熱力學，說明同樣大小的能量，如果其溫度較高則熵較少，溫度較低則熵較大；由于熱量總是從高溫物體傳向低溫物體。因此，一個相對獨立的系統 總是要沿著熵增大的方向運動，當熵達到最大或可用的熱能最小時，熱機就不再作功，整個系統的能量守恒，處于熱平衡狀態。熵的概念說明了熱學過程的不可逆性?？藙谛匏拱褟挠邢薹忾]系統中總結出的熱力學第二定律推廣到無限宇宙中去，最終得出?熱寂說? 的結論。按照他的宇宙?熱寂說?，整個宇宙中的運動都要轉化為熱，熱又只能由高溫狀態變成低溫狀態，宇宙的熵趨于極大，最終將達到熱平衡，不再發生任何變動、即進入?死? 狀態。 所謂耗散結構，就是一個遠離平衡狀態的開放系統在外界條件達到一定的閾值時，量變可能引起質變，系統通過不斷與外界 交換能量和物質，就可能從原有的無序狀態轉變為一種時間、空間或功能的有序狀態。為了與平衡結構相區別，尤其是為了強調非平衡和不可逆過程對建立有序的貢獻，普利戈津將這樣形成和維持的宏觀有序機構稱為耗散結構 ?耗散結構?的理論是物理學中非平衡系統的一個重要新分支。 １９ 世紀的經典熱力學和經典統計物理學主要研究的是不與外界發射物質和能量交換的理想化的孤立系統。 耗散結構產生的條件： 第一， 產生耗散結構的系統都包含有大量的系統基元甚至多層次的組分。 第二， 產生耗散結構的系統必須是開放系統，必定同外界進行著物質與能量的 交換。 第三， 產生耗散結構的系統必須處于遠離平衡的狀態。 第四， 非線性相互作用是耗散結構產生的內在機制。 第五， 隨機漲落是耗散結構形成的直接誘因。 耗散結構理論的提出對當代哲學思想產生了深遠的影響，該理論引起了哲學家們的廣泛注意。在耗散結構理論創立前，世界被一分為二：其一是物理世界，這個世界是簡單的、被動的、僵死的、不變的、可逆的和決定論的量的世界；另一個世界是生物界和人類社會，這個世界是復雜的、主動的、活躍的、進化的，不可逆和非決定論的質的世界。物理世界和生命世界之間存在著巨大的差異和不可逾越的鴻溝，它們是完全分離的，從而 伴隨而來的是兩種科學、兩種文化的對立。而耗散結構理論則在把兩者重新統一起來的過程中起著重要的作用。耗散結構理論極大地豐富了哲學思想，在可逆與不可逆、對稱與非對稱、平衡與非平衡、有序與無序、穩定與不穩定、簡單與復雜、局部與整體、決定論與非決定論等諸多哲學范疇都有其獨特的貢獻。 43， 板塊構造理論的意義 板塊構造理論的提出是地球科學史上的一次重大變革，它開創了人類對地球史認識的新階段，對大地構造學、地質學以及整個地球科學產生了深刻影響，也改變著人們的舊地球觀。 第一， 它描繪了大陸有分有合，大洋有生有滅的圖景，是地球觀 從?固定論?到?活動論? 的變革，提供了一個整體性思維的認識模式。 第二， 它對研究山脈及高原的成因、礦帶分布、古氣候及生物演化等，展示了美好前景。 當然，板塊構造理論也有它的不足之處、如板塊運動的驅動力問題、地幔對流的證據問題、秘魯海溝沉積物基本未經變動問題等，這一理論還不能予以很好的說明?？磥淼厍虻淖兓遣豢筛F盡的，人們對它的認識也不能停留在已知的水平上，仍有待于地球科學家們進一步去探索。 44， 克隆技術的社會影響 克隆技術將成為一項革命性的動物育種手段，通過克隆技術選育的動物費時少而性狀穩定。克隆技術對于搶救 瀕危物種能起很大的作用，克隆技術也可以使我們在做醫學實驗中使用的動物基因和性狀完全相同，從而大大提高實驗的精確度和安全性。 從社會倫理的角度看，用克隆技術來培育具有特定生理性狀的人，對作為自然物種一部分的人類的發展是一種過強的干預，這種干預可能影響人類人種的自然構成和自然發展。被克隆的人，其生理性狀是完全受到控制的，這樣的人在社會生活中的悲觀心理和宿命感可能比正常生育出來的人更強，他們能否有完整的正常的生活過程？如果這種人是為某種目的而產生的，則會有強烈的自己是社會工具的感覺，甚至產生反抗和報復心理。這種技 術如果被用來控制人的性別比、人種結構，或是為了生產商品化的人體器官而生產克隆人，其社會后果就更難以預料。 從家庭倫理角度看，將克隆技術用于人體繁殖，會加劇家庭多元化傾向的發展，還會從根本上改變人的親屬關系，確定人類親屬關系的標準也將發生改變。 從性倫理角度看，它完全改變了人類自然的基于性愛的生育方式，使人口的生產與性愛分離，并由此改變人類的基本性倫理關系。 從遺傳學上看，它破壞了人擁有獨特基因型的權利。 從哲學上看，它還會使正常的生與死的概念發生動搖?，F代科學技術是一把 雙刃劍，在其造福人類的同時，也會帶來一些負面效應。因此，我們要警惕現代科學技術被一些別有用心的人利用。另外也不能把科學自由和倫理道德對立起來。現代生命科學發展的事實表明，倫理的規范和引導，并沒有束縛科學的發展，傾聽倫理的聲音，有利于科學更健康、順利地發展。 45， 協同學產生的意義 協同學吸取了當代科學理論中的最新成果，形成了自身的獨特風格。其思想方法充分體現了辯證法的觀點，具有深遠的哲學方法論意義。首先，協同學成了連接不同學科的橋梁和紐帶，具有明顯的方法論意義。其次，協同學所采用的分析以及類比研究方法，不僅 具有重要的哲學意義，而且對自然科學和社會科學都有指導作用。最后，協同學完全從相對的意義上重新定義宏觀和微觀的概念，使得宏觀和微觀這對哲學范疇具有了更加普遍的意 義，可以廣泛地應用到各個學科中去。自協同學問世以來，它的概念和方法被應用到物理學、化學、生物學、經濟學、社會學等各種不同的領域中，并取得了豐碩的成果。在自然科學方面主要用于物理學、化學、生物學、生 態學和新興的學科，以及認知科學等方面。 協同學越來越多地被用于社會科學領域，如經濟學、城市規劃、人口控制、心理學和行為科學等方面，甚至也可以應用協同學優化 現代化教學手段。但協同學在社會領域的應用，目前還處于定性研究階段，雖然也可以用一些數學方法處理，但比物理和化學領域的精確度要差得多。雖然如此，協同學揭示出的事物協同與不協同之間的矛盾，仍具有十分普遍的意義，它為人們解決復雜的科研、生產和社會問題，提出了一條新的途徑。同時，協同學從事物的矛盾中，從偶然性與必然性的統一中考慮問題，還有重大的哲學意義，因而引起了哲學工作者的普遍重視。 46， 超循環理論產生的意義 超循環理論是繼耗散結構理論和協同學之后的又一種關于非平衡系統的自組織理論。超循環理論之所以擺脫了庸俗進 化論和形而上學發展觀，在于它深刻地揭示了生物進化中的多樣性和同一性的對立統一。艾根把生命的起源與演化分為三個階段：前生物的化學進化階段、生物大分子的自組織階段和達爾文生物進化階段。超循環理論主要研究的是從無生命到生命的進化即從生物大分子到原生生物的進化問題，并建立了數學模型。超循環理論揭示了內在的基因突變和自我復制是進化的根據，外部的環境選擇適應和物質、能量、信息的供應是進化的條件，它是辯證發展的循環觀，因而是超循環。 超循環理論研究的是體系的整體和過程，這一理論的建立和發展所采用的方法，為現代科技方法論提供了豐富生動的新內容。掌握這些方法，對當代科學技術的發展有十分重要的意義。 47， 混沌理論產生的意義 混沌不僅為我們重新描繪了一幅辯證統一的世界圖景，而且還為我們重新描繪了世界演化的一般模式。過去我們一貫的基本觀點是：任何系統都有生有滅，有自己演化的起點和終點，并且系統演化的一般模式表現為從無序到有序，最后又回到無序之中。并且，由于以前對序的實質尚未很好地認識，人們一般都把無序僅僅看作是對應于熱平衡的狀態，然而混沌告訴我 們，系統演化的起點和終點不可能是絕對的無序態，而只能是相對的?；煦邕\動中包含了產生新的有序結構的必要條件和基礎，系統的演化起源于混沌，同時也終結于混沌?；煦邕\動還為我們重新描繪了系統、世界演化的一般模式： 混沌態（ １ ） → 有序態（ １ ） → 混沌態（ ２ ） → 有序態（ ２ ） → ?從混沌到有序，從有序到混沌，宇宙中無數系統空間上形形色色的并列存在，以宇宙中無數系統時間上生生不息的循環演化為前提。這是物質世界的永恒的循環與發展。而混沌理論則揭示并證明了世界演化發展的一般模式，描繪了世界演化的新圖景。 48， 科技革命 科技革命 ：三次科技革命的對比 開始時間及條件 第一次科技革命 （ 工業革命 ） （ 18 世紀 60 年代） 資產階級統治在英國的確立 海外貿易、奴隸貿易和殖民掠奪積累了大量資本 圈地運動的進一步推行造成了大批雇傭勞動力 工場手工業的發展積累了一定的生產技術 18 世紀中葉英國成為世界上最大的資本主義殖民國家，國外市場急劇擴大 第二次科技革命 （ 電力革命 ） （ 19 世紀 70 年代） 資本主義制度在世界范圍內確立 資本積累和對殖民的肆意掠奪積累了大量資金 自然科學取得突破性進展 世界市場的出現和資本主義世界體系的形成，進一步擴 大了對商品的需求 第三次科技革命 （ 信息技術革命 ） （ 20 世紀四五十年代） 二戰后，資本主義推行福利制度與國家壟斷資本主義，政局穩定 20 世紀初科學理論的重大突破和一定的物質、技術基礎的形成。 （直接推動力是二戰及戰后各國對高科技迫切的需要 這與前兩次有別） 主要成就和特點 主要成就： 第一次科技革命 棉紡織：一系列紡織機器的發明動力：瓦特改良蒸汽機（ 1785 年 ）交通運輸：富爾頓－輪船（美、 1807 年）；史蒂芬孫－蒸汽機車（英、 1814 年） 首先發生在英國，并以英國為主體；以 輕工業為主導； 以蒸汽動力為主要標志； 技術發明主要源于工人和技師的實踐經驗 第二次科技革命 電力的廣泛應用（西門子－發電機、格拉姆－電動機） 內燃機和新交通工具的創制（卡爾 本茨－內燃機驅動的汽車、萊特兄弟－飛機） 新通訊手段的發明（貝爾－電話、馬可尼－無線電報） 科學同技術開始密切結合 新技術發明幾乎同時發生在幾個國家 一些國家兩次工業革命交叉進行 第三次科技革命 以原子能技術、航天技術、電子計算機的應用為代表，包括人工合成材料、分子生物學和遺傳工程等高新技術。 術推動生產力的發展，轉化為直接生產力的速度加快。 切結合，相互促進。 。 主要影響及對中國的影響 主要影響 對中國的影響 第一次科技革命 極大地提高了生產力，促使資本主義制度的鞏固與廣泛建立； 使社會階級結構發生重大變革，社會日益分裂為兩大對立階級； 使社會經濟結構發生重大變化，開始了城市化進程； 使世界格局發生變化 ：東方從屬于西方 自由資本主義發展起來，殖民侵略進入以商品輸出為主時期 發動兩次鴉片戰爭，使中國淪為半殖民地半封建社會 近代工業產生（中國民族資本主義產生） 先進的中國人開始向西方學習。 第二次科技革命 促使生產力迅速發展； 生產關系進一步調整：壟斷與壟斷組織形成，主要資本主義國家進入帝國主義階段； 列強加緊瓜分世界，資本主義世界體系最終形成