现代科学革命(会考)

现代科技革命与马克思主义考题1. 什么是科学革命？什么是技术革命？人类社会经历了哪几次科学革命和技术革命？科学革命：由科学的新发现和崭新的科学基本概念与理论的确立而导致的科学知识体系的根本变革。

它是人类认识领域的革命，是科学理论体系的根本改造和科学思维方式的变革，从而把科学对客观世界的认识提高到一个新水平，并提出种种新的认识客观世界的原则。

三次重大的科学革命：①第一次科学革命发生于16世纪中叶到17世纪末，以哥白尼天文学革命为开端，牛顿经典力学的建立为标志意义：社会意义：自然科学向宗教神学提出了挑战，使人类思想获得了一次大解放科学意义：自然科学取得了独立的地位，并开辟了迅速发展的道路②第二次科学革命发生于18世纪下半叶到19世纪末。

以热力学、电磁学、化学、生物学为代表，许多新学科诞生为标志。

意义：给神创论和行而上学以沉重打击，为辩证唯物主义自然观的创立奠定了自然科学基础；同时，这次革命成为技术革命的先导，大大推动了社会生产力的发展。

③现代科学革命始于19世纪末物理学的三大发现，以20世纪初产生的相对论与量子力学为标志的革命。

由于这次革命与技术革命紧密联系在一起，故又称为现代科技革命意义：现代科学革命使人们对自然界的认识由宏观深入到了微观，实现了人类认识的一次新的飞跃。

其影响超过了以往任何一次科学革命。

技术革命：当技术进步表现为技术或技术体系发生质的飞跃性变革时,就称为技术革命。

①技术进步的渐进形式是指在技术基本原理不变的情况下的局部改良。

包括一般性技术发明、技术改造、技术综合、技术转移等，可总称为技术革新。

②技术进步的跃进形式是指技术原理性的发展所引起的技术上的创新，称为技术革命。

技术革命不同于科学革命，也不同于工业革命，技术革命可能带来的是科学革命，也可能带来的是产（工）业革命，比如，20世纪的生物技术带来了分子生物学、基因组学的科学革命，还21世纪的合成生物学引发的技术革命却可能带来生物产业革命。

现代科学技术常识一、现代科学技术革命（一）科学技术革命的内涵与实质1、科学－理论认识；技术－理论认识在现实中的实际运用。

2、科学革命――认识的变革，带来了观念、理论、方法的变革。

如，牛顿第一定律技术革命――劳动工具、生产工艺、管理技术的根本变化。

第一次工业革命：蒸汽机的发明，是工场手工业发展到机器大生产的一个飞跃。

它不仅是一场生产技术上的革命，也是一次深刻的社会革命，引起了生产关系上的重大变革。

第二次工业革命，标志(产业革命):电气化，19世纪，随着资本主义经济的发展，自然科学研究工作取得重大进展，1870年前后，由此产生的各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，促进经济的发展。

―――人类社会进入工业时代第三次工业革命，在二战以后，标志微电子技术的发展和普遍应用，是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。

不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。

是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命。

―――人类社会进入信息化时代第四次工业革命，则意味着人类社会宇航时代的开始！3、科学知识体系――科学事实、科学理论、科学观念（居于首要）组成。

科学革命的实质――科学知识体系发生了根本性变革。

（二）现代科学革命的主要内容科学革命往往是在某个领域发生的1、物理学革命――相对论和量子理论创立与发展，20世纪最伟大的科学革命。

相对论有狭义与广义之分，如，你看和一个美女在一起觉得时间特别短，与一个不怎么样的女人在一起，觉得时间特别长。

带来了能源、信息、生物工程等高新技术的发展，核技术的突破。

2、现代宇宙学――宇宙的时空特征，有爱因斯坦作为代表。

从古至今，人们一直渴望了解大千世界的来龙去脉。

在终于了解我们定居的这颗星球不过是茫茫宇宙无数星体中的一个以后，天文学家开始致力探索宇宙的起源。

现代科学革命的发展历程现代科学技术革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治领域的变革，也影响了人类生活方式、思维方式的发展。

一、现代科学革命的产生（一）科学革命的含义科学的任务是不断探求和系统总结关于客观世界的知识。

科学的发展表现为渐进与飞跃两种基本形式的辩证统一。

科学发展的渐进形式是科学进化，即人类对客观世界规律性的认识没有突破原有科学的规范和框架。

如某些新规律的发现，原有理论的局部修正或者拓宽和深化。

科学发展的飞跃形式是科学革命。

科学革命是指人类对客观世界规律性的认识发生具有划朝代意义的飞跃，从而引起科学观念、科学研究模式以及科学研究活动方式的根本变革。

科学革命这一概念是由英国剑桥大学教授H·巴特菲尔德在《近代科学的起源》一书中第一次在一般性意义上加以使用的。

（H·巴特菲尔德，张丽萍等译。

《近代科学的起源》华夏出版社，1988年，第157~159页。

）他把“科学革命“看作是比文艺复兴和宗教改革更为重要的决定近代特征的划时代事件。

从这以后，无论是科学家还是哲学家，都很重视从理论上来研究科学革命及其在历史上的作用。

对于自然科学，人们可以理解为关于自然的系统知识，也可以理解为探索自然的方法，还可以理解为人类社会活动的一个特定领域。

就科学作为系统知识来说，任何一门学科的概念、结构、范式的变化都可以视为该学科的一场革命；就科学作为人类活动来说，任何研究活动组织方式的变革也都可以看作是科学革命。

因此，由于角度的不同，人们对自然科学史上所发生的科学革命有二次说、三次说、四次说和多次说等不同认识，以主张三次说的较为普遍。

实际上，科学革命的实质，是指包括科学事实、科学理论、科学观念三个基本要素组成的科学知识结构体系的根本变革，其中作为体系硬核的科学观念居于最高层次，它代表着一个时代科学思想的精华，为科学理论活动和实践活动提供基本准则和框架。

因此，只有相对稳定的科学观念发生根本变革，并在科学共同体中得到确认，才能构成科学革命。

For personal use only in study and research; not for commercial use现代科学革命的主要内容现代科学革命是以物理学革命为先导，以现代宇宙学、分子生物学、系统科学、软科学的产生为重要内容，以自然科学、社会科学和思维科学相互渗透形成交叉学科为特征的一次新的科学革命。

（一）物理学革命的扩展现代物理学革命在产生了研究高速（接近光速）物理现象的相对论和研究微观现象的量子力学两大基础理论之后，迅速向宏观、宇观和微观的更深层次扩展，并向着大统一的方向推进。

天体物理学、原子核物理学、粒子物理学、凝聚态物理学和统一场论都是现代物理学中十分活跃的学科。

尤其在第二次世界大战以后，从宇宙天体物理的探索到物质结构之谜的揭示，都取得了飞速发展。

现代物理学的每一个重大突破和发展都广泛而深远地影响其他学科的发展，极大地推动着生产和技术革命，使人类进入到能源、信息、材料、生物工程等高新技术的时代。

1.宇宙射线的新发现1945年，宇宙射线正式成为宇宙线物理学一个分支学科的研究对象。

它使用无线电电子学的技术方法，通过对宇宙天体所发射和反射电波的观测研究，来进一步揭露宇宙天体的奥秘。

1940年以前，人们对来自地球以外的宇宙射线开始有所认识。

40年代末，发现混有氦、碳、氮、铁等元素的宇宙射线在银河系内慢慢加速，推测这些能量很高的宇宙射线是超新星爆炸时的飞散物，它们是在银河磁场中加速的。

人们观测到太阳磁暴后地球上宇宙射线增加，说明低能宇宙射线来自太阳。

英国鲍威尔、意大利奥查林尼、巴西拉蒂斯等科学家观察到了宇宙射线的运动轨迹。

60年代以来，由于科学技术的飞速发展，高灵敏度和高分辩率的巨型射电望远镜日益增多，发现并研究了许多新颖奇特的宇宙射电辐射，如微波背景辐射、类星体、脉冲星等。

1963至1974年相继发现星际分子30多种，其中包括多种组成生命结构的有机分子，如羟基（OH）、水分子、氨分子（NH3）、甲醛分子（CH2O）、甲酸分子（HCOOH）等，为探索生命的起源开辟了新的途径。

现代科学革命的特点和内容20世纪科学革命和技术革命推动科学技术和生产紧密结合，不但使社会生产力获得极大的发展，而且使社会经济生活，政治生活和文化生活也发生了深刻变化。

现化技术革命所提供的核武器，改变了世界战争的格局，核武器的恐怖对峙已使核战争成为不可能，和平与发展成为20世纪下半叶的重要特征。

现代科学革命是以物理学革命为先导，以现代宇宙学、分子生物学、系统科学、软科学的生产为重要内容，以自然科学、社会科学和思维科学相互渗透形成交叉学科为特征的一次新的科学革命。

现代物理学革命在产生了研究高速（接近光速）物理现象的相对论和研究微观现象的量子力学两大基础理论之后，迅速向宏观、宇观和微观的更深层次扩展，并向着大统一的方向推进。

天体物理学、原子核物理学、粒子物理学、凝聚态物理学和统一场论都是现代物理学中十分活跃的学科。

尤其在第二次世界大战以后，从宇宙天体物理的探索到物质结构之谜的揭示，都取得了飞速发展。

现代物理学的每一个重大突破和发展都广泛而深远地影响其他学科的发展，极大地推动着生产和技术革命，使人类进入到能源、信息、材料、生物工程等高新技术的时代。

其中物理学革命又包括：1、宇宙射线的新发现；2、粒子物理学的发展；3、凝聚态物理学的发展；4、量子化学的产生。

现代宇宙学是一门方心未艾的学科，正处于百家争鸣的进期，提出的模型很多，有的被否定，有的已得到一定程度上的支持，但都还有待进一步的检验与发展。

生命科学革命又包括：1、分子生物学的诞生；2、脑科学的进展。

系统科学的产生和发展：1、系统论、信息论、控制论的产生；2系统科学的新进展。

现代科学革命的特征1、特征：一体化、综合化和多元化。

粒子物理学、现代宇学、量子化学、分子生物学、系统科学等新科学的兴起，从微观粒子、宏观天体、以及宇宙生命世界的各个方面，深刻的揭示了自然界的本质和规律。

2、外在特征：高速化、社会化和广域化。

高速化表现在两方面一是科学理论本身的发展速度大大加快；而是科学理论物化加快，物化周期大大缩短，新技术替代旧技术的时间越来越快。

《现代科学革命》讲义一、什么是现代科学革命现代科学革命是指在 20 世纪初以来，在物理学、天文学、生物学等多个领域发生的一系列重大变革和突破。

这些变革不仅改变了人们对自然界的认识，也深刻地影响了人类的思维方式和生活方式。

在物理学领域，相对论和量子力学的提出是现代科学革命的重要标志。

爱因斯坦的相对论打破了牛顿经典力学的绝对时空观，揭示了时间和空间的相对性以及物质和能量的等价性。

量子力学则揭示了微观世界的不确定性和粒子的波粒二象性，彻底改变了人们对微观世界的理解。

在天文学领域，哈勃定律的发现证明了宇宙的膨胀，大爆炸宇宙学模型的提出为宇宙的起源和演化提供了新的理论框架。

在生物学领域，DNA 双螺旋结构的发现开启了分子生物学的新时代，使人们对生命的本质和遗传机制有了更深入的认识。

二、现代科学革命的背景19 世纪末，经典物理学取得了巨大的成功，似乎已经能够解释自然界的一切现象。

然而，随着科学研究的深入，一些新的实验现象无法用经典物理学来解释。

例如，黑体辐射、光电效应等问题的出现，使经典物理学陷入了困境。

同时，科学技术的进步，如高精度实验仪器的发明和使用，也为新理论的诞生提供了条件。

此外，当时的社会背景也对科学革命产生了影响。

工业革命的推进使得社会对科学技术的需求日益增长，为科学研究提供了更多的资源和支持。

三、相对论的诞生爱因斯坦的相对论包括狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论主要基于两条基本原理：相对性原理和光速不变原理。

相对性原理指出物理规律在所有惯性参考系中都是相同的，光速不变原理则表明真空中的光速在任何惯性参考系中都是恒定的。

狭义相对论的一些重要结论包括时间膨胀、长度收缩和质能方程等。

时间膨胀意味着运动的时钟会变慢，长度收缩则是指运动的物体在运动方向上的长度会缩短。

质能方程E=mc²揭示了质量和能量的等价性，这一方程对核能的开发和利用具有重要意义。

广义相对论则进一步探讨了引力问题，将引力描述为时空的弯曲。

《现代科学革命》讲义一、引言在人类历史的长河中，科学的发展始终是推动社会进步的重要力量。

而现代科学革命，则是科学发展历程中的一次重大飞跃，它深刻地改变了我们对自然世界的认识，也对人类的生活和社会产生了深远的影响。

二、现代科学革命的背景19 世纪末 20 世纪初，经典物理学的大厦看似已经建成，但一些新的实验现象却无法用经典物理学来解释。

例如，黑体辐射、光电效应等。

这些问题的出现，使得物理学陷入了困境，也为现代科学革命的爆发埋下了伏笔。

同时，随着工业革命的推进，科学技术得到了极大的发展，实验手段和观测技术不断提高，为科学家们探索未知领域提供了有力的支持。

三、现代科学革命的主要内容1、相对论的提出爱因斯坦的相对论是现代科学革命的重要成果之一。

狭义相对论打破了牛顿力学中绝对时空的观念，指出时间和空间是相互关联的，并且会随着物体的运动状态而发生变化。

广义相对论则进一步探讨了引力的本质，认为引力是由于物质的存在导致时空弯曲所产生的。

相对论的提出，不仅改变了我们对时空和引力的认识，也对现代物理学和天文学的发展产生了深远的影响。

2、量子力学的诞生量子力学的诞生是对经典物理学的又一次重大突破。

它揭示了微观世界中粒子的行为具有不确定性和波粒二象性。

量子力学的发展使得我们能够更好地理解原子、分子等微观粒子的结构和性质，为现代化学、材料科学和电子技术的发展奠定了基础。

3、分子生物学的兴起分子生物学的兴起是现代科学革命在生命科学领域的重要表现。

它揭示了生命现象的分子基础，包括 DNA 双螺旋结构的发现、基因的表达和调控等。

分子生物学的发展使得我们能够从分子水平上理解生命的本质，为生物医学、农业和生物技术的发展带来了巨大的机遇。

四、现代科学革命的影响1、对科学研究的影响现代科学革命使得科学研究的领域更加广泛和深入，从宏观世界到微观世界，从宇宙天体到生命现象，都成为了科学研究的对象。

同时，科学研究的方法也发生了重大变化，理论与实验的结合更加紧密，跨学科研究成为了趋势。

第25课现代科学革命一．经典物理学的危机（1）经典物理学达到顶峰：19世纪，在经典力学基础上，光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得长足的进步，把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。

（2）经典物理学面临的挑战：19世纪，物理学出现了一系列新的发现，无法用经典物理学来解释，物理学面临着危机与挑战，使物理学孕育着一场伟大的革命。

一系列的新发现与经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾，暴露了经典物理学理论中的隐患，揭示了经典物理学的局限性，这使经典物理学陷入了危机，面临着挑战。

二．爱因斯坦与相对论（1）相对论的提出：1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》一文，完整地提出了狭义相对论。

1916年，爱因斯坦又建立了广义相对论。

（2）相对论的基本原理：相对性原理和光速不变原理，爱因斯坦认为，时间、空间、运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以互相转化。

（3）相对论提出的历史意义：是物理学领域最伟大的革命，它在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，可以广泛地解释不同运动状态的物质，创立了一个全新的物理学世界，极大地扩展了物理学应用的领域，同时，相对论也打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证地看待世界的途径。

三．量子理论中的微观世界（1）量子理论的诞生与发展：1900年，为解决热辐射理论上的疑点，普朗克提出了量子假说：辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。

之后，爱因斯坦提出了光的量子理论，丹麦玻尔提出了原子的量子理论。

在此基础上，量子力学建立起来。

（2）量子理论提出的意义：量子理论是20世纪最有成就的科学理论之一，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步，对化学、生物学、医学、考古学、古生物学和地质学等科学领域都产生了重大影响，带来了许多划时代的技术创新，直接推动了社会生产力的发展，从根本上改变了人类的物质生活。

四．现代科学革命产生的影响量子论和相对论一起，构成了现代物理学的基础，弥补了经典物理学的不足，描绘了一个崭新的世界，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。