19世纪理论自然科学的形成
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19世纪自然科学的三大发现及其发明者1.细胞学说19世纪30年代,由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺提出2.能量守恒和转化定律可以说是多人研究的结果。
1842年,德国的青年医生迈尔(J.R.Mayer,1814-1878),写成了他的第一篇关于能量守恒和转化定律论文:《论无机自然界的力》;1847年,英国酿酒商焦耳、德国物理学家赫尔姆霍茨分别发表各自有关能量守恒和转化定律的讲演或论文;不过,焦耳被认为是最先用科学实验确立能量守恒和转化定律的人,但焦耳和赫尔姆霍茨也承认迈尔发现能量守恒和转化定律的优先权。
1953年,威廉·汤姆生帮助焦耳终于完成了关于能量守恒和转化定律的精确表述。
至此,自然科学中的三大发现之一的能量转化和能量守恒定律宣告得到公认。
3.生物进化论1859年,英国生物学家达尔文出版了《物种起源》,阐述了以自然选择学说为主要内容的生物进化理论,给神创论和物种不变论以沉重的打击。
这也是19世纪自然科学的三大发现之一。
我国著名科学家及其成就:1、钱学森(著名科学家、物理学家。
我国近代力学事业的奠基人之一。
在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域做出许多开创性贡献。
)2、钱三强(核物理学家,中国科学院院士,在“核裂变”方面成绩突出,是许多交叉学科和横断性学科的倡导者。
为中国原子能科学事业的创立和“两弹”研究作出了重要贡献)3、竺可桢(地理学家、气象学家、中国现代气象学和地理学的一代宗师,是我国物候学研究的创始者、推动者)4、李四光(古生物学家、地层学家、大地构造学家、第四纪冰川学家。
是中国地质力学的创始人。
“ ”化石新分类标准的提出、中国南方震旦纪与北方石炭纪地层系统的建立、中国东部第四纪冰川的发现与研究是他对地质科学的重大贡献。
)5、袁隆平(农学家、杂交水稻育种专家,中国研究杂交水稻的创始人,世界上成功利用水稻杂交优势的第一人。
他于1981年荣获我国第一个国家特等发明奖,被国际上誉为“杂交水稻之父”。
19世纪科学理论和技术进步
马克思主义的自然哲学理论,即自然辩证法,是在19世纪自然科学众多伟大发现的基础上创立的。
1637年,法国哲学家和科学家笛卡尔创立了解析几何学,第一次把变量引进了数学领域,1665年和1673年,牛顿和莱布尼茨分别独立发明的微积分,使“自然科学有可能作为数学不仅表明状态,并且也表明过程、运动。
”
变量数学冲击了关于数的孤立与绝对不变的概念,非欧几何和抽象代数的诞生,动摇了牛顿的“绝对空间”观念和数学、物理学机械化观点。
1755年,德国哲学家康德提出了星云假说,用星云物质的引力和斥力相互作用来解说天体的成因和演化,推翻了上帝创造世界的神话。
到了19世纪,自然科学领域中的伟大发现从不同方面揭示了自然界的历史发展和普遍联系规律,如英国地质学家赖尔于1830年发表了《地质学原理》,用地球自身的自然力量解说了地层的形成和演化的历史。
1845年到1862年,德国哲学家洪堡德运用科学比较法揭示了自然现象之间的联系,开创了自然地理学。
1831年,法拉第发现了电磁感应定律,把电和磁联系起来看成是一种运动形式;
麦克斯韦发展了法拉第的电磁定律,把电、磁和光都看成是电磁
波,使它们统一起来,并用一组微分方程表述它们之间的联系和转化。
热力学的发展,布朗运动、气体分子运动论,特别是能量守恒与转化定律的确立,彻底动摇了牛顿经典力学体系。
近代⾃然科学发展历程要点解读⽂艺复兴以后,理性主义的确⽴,促进了科学和⽂学艺术的迅速发展。
近代⾃然科学成就巨⼤,出现了⾼等数学;建⽴了⽜顿⼒学体系和相对论⼒学体系;⽣物进化论学说诞⽣;物理、化学等也有突出成就。
近现代⾃然科学的发展,⼤体经历了三个阶段:1、近代⾃然科学的兴起阶段:近代⾃然科学的开端就是天⽂学⾰命,⾃然科学的创始⼈哥⽩尼的“太阳中⼼说”动摇了封建神学的基础。
笛卡尔创⽴了解析⼏何,成为数学中的转折点。
⽜顿⼒学体系建⽴标志着近代科学的形成,这是⼈类认识史上对⾃然规律的第⼀次理论性的概括和综合。
把实验法引进化学的波义尔成为近代化学的创始⼈。
哈维的⾎液循环学成为现代⽣理学的起点。
2、19世纪综合化阶段:电磁感应现象的发现是电磁学的辉煌成就。
电磁学的建⽴,为⼈类打开了“电⽓时代”的⼤门。
道尔顿建⽴的科学的原⼦论开创了⼈类在物质认识⽅⾯的新纪元。
物质的分⼦——原⼦结构学说确⽴使化学取得了飞速发展。
门捷列夫发现化学元素周期规律,制定了化学元素周期表。
周期律的发现,是⽆机化学的系统化和⼤综合。
达尔⽂创⽴的⽣物进化论学说,是对⽣物学的伟⼤综合,从根本上推翻了统治⽣物学的“神创论”思想。
爱因斯坦提出的相对论是天体物理学和宇宙学的基础,是利⽤原⼦能的理论基础,是物理学思想的⼀场重⼤⾰命。
3、飞跃阶段:20世纪四五⼗年代兴起的新科技⾰命即第三次科技⾰命,以原⼦能技术、航天技术、电⼦计算机的应⽤为代表,还包括⼈⼯合成材料、分⼦⽣物学和遗传⼯程等⾼新技术。
新科技⾰命使科技在推动⽣产⼒的发展⽅⾯起着越来越重要的作⽤,科技转化为直接⽣产⼒的速度加快。
科学和技术密切结合,相互促进。
随着科学实验⼿段的不断进步,科研探索的领域不断开阔。
科技各领域之间相互渗透:⼀⽅⾯学科越来越多,分⼯越来越细,研究越来越深⼊;另⼀⽅⾯学科间的联系越来越密切,科学研究朝着综合性⽅向发展。
四、⾃然科学的进步与⽣产⼒的发展近代⾃然科学是随⽣产⼒的进步⽽产⽣和发展的。
19世纪自然科学成就19世纪是自然科学取得巨大成就的时期,以下是其中一些重要的成就:1. 细胞学说:细胞学说是由德国生物学家施莱登和泰奥多尔·施旺在19世纪初期提出的。
他们认为所有生物都是由一个或多个细胞组成的,细胞是生命的基本单位,没有细胞就没有生命。
这个学说的提出,标志着生物学从描述性的研究转向了实证性的研究。
2. 能量守恒定律:能量守恒定律是由德国物理学家迈尔在1842年提出的,后来被亥姆霍兹和萨克斯进一步发展。
他们认为能量不能凭空产生或消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
这个定律是现代物理学的基本原理之一,也是许多工程和技术领域的基础。
3. 生物进化论:生物进化论是由英国生物学家查尔斯·达尔文在19世纪中期提出的。
他认为生物是通过进化而来的,物种之间存在着遗传变异和自然选择的关系。
这个学说的提出,颠覆了传统的神创论和物种不变论,对现代生物学和生态学的发展产生了重大影响。
4. 原子论:原子论是由英国化学家约翰·道尔顿在19世纪中期提出的。
他认为所有物质都是由不可分割的原子组成的,原子之间通过化学键结合形成分子。
这个学说的提出,标志着化学从定性研究转向了定量研究,也为现代物理学的发展打下了基础。
5. 热力学第二定律:热力学第二定律是由德国物理学家克劳修斯和英国物理学家开尔文在19世纪中期分别提出的。
他们认为在自然界中,热量只能从高温物体传递到低温物体,而不能反过来。
这个定律也被称为热机第二定律,是热力学和工程学的基础之一。
除了上述的成就,19世纪还涌现出了许多其他重要的科学成就,比如电学、光学、地质学等等。
这些成就的出现,不仅推动了科学技术的进步,也深刻地改变了人类对自然界的认识和理解。
近代自然科学发展的四个阶段全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:近代自然科学发展的四个阶段近代自然科学的发展是一部丰富多彩的历史,经历了四个主要阶段。
这四个阶段不仅在科学理论上有所突破和革新,同时也在科学实践中产生了巨大的影响和推动力。
下面,我们将逐一介绍这四个阶段,并对它们的特点和意义进行分析。
第一阶段:文艺复兴和科学革命文艺复兴和科学革命是近代自然科学发展的起点。
在文艺复兴时期,人们开始对古典文化和自然进行重新审视,开启了现代科学的大门。
伽利略、开普勒、伏尔泰等科学家通过实验和观察,建立了现代科学的理论框架和实验方法。
他们提出了许多革命性的观点和理论,如地心说的否定、万有引力定律的提出等,为现代科学的发展奠定了基础。
文艺复兴和科学革命是自然科学从经验到理论、从现象到本质的转变,标志着人类认识自然的新时代的开启。
第二阶段:工业革命和实验物理学工业革命的兴起对自然科学的发展产生了巨大的推动力。
在这一阶段,人们加快了对自然规律的探索和实践应用。
实验物理学得到了迅速发展,从静态到动态、从微观到宏观,一系列经典物理学定律相继建立,如牛顿的三大运动定律、热力学定律、电磁学定律等。
这些定律不仅揭示了物质世界的基本规律,还为工业生产和技术创新提供了强大的理论支持。
工业革命和实验物理学的发展使自然科学进入了一个新的高潮,为现代科学的多样化和复杂化奠定了基础。
第三阶段:现代物理学和量子论20世纪初,随着相对论和量子力学的提出,现代物理学得到了极大的发展。
爱因斯坦的相对论揭示了时空的统一和质能的等价,狄拉克和薛定谔的量子力学揭示了微观世界的奇妙规律。
这些理论不仅颠覆了经典物理学的观念,还为原子核物理、粒子物理和天体物理的研究打开了新的方向。
现代物理学和量子论的发展是自然科学走向复杂性和深度的关键一步,也是科学技术的飞速发展和应用的重要基础。
第四阶段:生命科学和信息技术生命科学和信息技术的飞速发展标志着近代自然科学进入了一个全新的时代。
《自然辩证法》由10篇论文、169段札记、两个计划草案,总共181个部分组成。
大部分论文和札记的内容与两个计划草案相符合。
根据“总计划草案”的结构,全书大致包括以下6个方面的内容:一、关于自然科学史、自然观史、自然史主要反映在《导言》和有关札记中。
《导言》包括两部分,前一部分概述了近代自然科学产生和发展的历史。
恩格斯在该部分指出,与15世纪下半叶至18世纪自然科学水平和研究方法相适应,形成了形而上学的自然观(见机械唯物主义自然观)。
自然科学的进一步发展,在天文学、地质学、物理学、化学和生物学方面打开了形而上学自然观的缺口,说明了辩证唯物主义自然观代之而起的必然性。
恩格斯在《导言》的第2部分,根据当时的自然科学材料,描述了从星云物质到人类产生即从低级到高级发展的分化过程,论述了自然界有限事物在有生有灭、有灭有生的大循环中无限发展的规律性。
自然科学史是描述和解释自然科学知识产生、发展和系统化进程的历史学科,包括它的通史、断代史、国别史和部门科学史。
它以大量的经过考证的历史资料阐明人类认识和改造自然的历史,研究历史上各个时期的科学发现和发明、科学家的活动与成就、科学概念和科学思想以及科学学说的历史演化、科学知识的传播、科学与其他社会因素的相互作用、科学发展的社会历史背景等,并总结科学发展的历史经验,揭示科学发展的规律。
人们对于自然界的总的看法。
是世界观不可分割的组成部分,又是人们认识和改造自然的方法论。
在历史上有各种不同的自然观。
根据对自然界的本原是物质的还是精神的不同回答,基本上区分为唯物主义和唯心主义两种对立的自然观。
唯物主义自然观认为自然界是不依赖于人的意识而独立存在的客观物质世界;唯心主义自然观认为自然界是精神或上帝的产物。
随着人类科学实践和认识活动的深化,唯物主义自然观经历了自发唯物主义自然观、形而上学自然观和辩证唯物主义自然观三种历史形式。
古代的朴素唯物主义自然观认为,自然界是某种从混沌中产生出来的东西,是不断变化发展的,有自己的客观规律。
自然辩证法概论1、自然观古代朴素自然观观点及意义。
解答一:(老师课件)自然界的变化也叫做自然界辩证法,是研究自然或自然界的存在方式、结构组成、演化规律以及人与自然关系的一门哲学分支学科,是自然辩证法的重要组成部分。
期望通过对自然存在及其演化进行哲学分析,以达到对自然的新的理解。
古代希腊和中国的自然观具有朴素唯物主义和朴素辩证法的思想,它坚持从自然界本身的原因说明世界的本原,把自然界看作是不断产生和不断消灭的永恒运动的过程。
肯定了自然界的物质性和统一性,论述了自然事物相互联系、相互作用的辩证统一,这些基本观点,本质上是统一的。
但是由于古代自然科学尚处于萌芽阶段,还没有从哲学母体中分化出来,人们对自然界的认识还是非常笼统、模糊和粗糙。
因而不可避免地带有历史的局限性——直观性、猜测性、简单性。
朴素性:简单性;不够科学;把自然界的运动看成是一个圆圈式的简单循环,不能深刻地揭示自然界各种运动形式内在联系的过程性/ 猜测性:幼稚的或错误的,甚至带有神秘主义色彩。
解答二:(源自网络)把自然界当作一个统一的有机体;在某种具有固定形体的东西中去寻找这个统一;把自然界是一幅由种种联系和相互作用无穷无尽地交织起来的画面,其中没有任何东西是不动的或不变的。
但当时还缺乏足以把自然现象联结成因果链条的经验知识;人们对自然界的认识尚未进步到分析和解剖的程度,因而对总体联系的认识必然是模糊的。
意义:第一,标志着人类对自然界的认识已冲破原始神话和宗教的藩篱,开始运用理性思维去探索自然的本质和规律,这是人类在认识自然的道路上的一次巨大进步。
第二,意味着哲学与自然科学之间存在着天然的联系:一方面哲学要以对自然界的认识作为自己的重要基础;另一方面自然科学在认识自然界的过程中不可能回避对自然界的总观点的问题。
2、近代形而上学自然观产生的科学基础及评价。
(机械唯物主义自然观又叫形而上学的自然观也叫机械钟表式的自然图景)一、机械唯物主义自然观的科学基础:牛顿力学15世纪末16世纪初,欧洲城市商业经济的崛起和地理上的大发现,为世界范围的贸易以及从家庭手工业到工场手工业的过渡奠定了基础。
一、自然主义的理论主张、思想艺术特点和发展状况自然主义产生于19世纪下半叶的法国,19世纪末和20世纪初传至欧美和世界各国。
19世纪下半叶,欧洲资本主义获得长足发展,开始由自由资本主义向垄断资本主义过渡。
19世纪50至70年代,法国处于第二帝国时期,经济有很大发展,同时进行殖民扩张。
拿破仑第三在政治上实行高压政策,迫害共和派。
由于他在军事上的无能,导致1870年以色当战役的惨败。
普法战争的爆发表明普鲁士日益强大,欧洲的几个强国存在利益分配不均的尖锐矛盾。
第二帝国的败北加深了民族矛盾,由此产生了1871年的巴黎公社。
巴黎公社也是社会主义思潮和工人运动发展的产物。
法国第三共和国时期,当局为了转移矛盾,制造了轰动一时的德雷福斯案件。
随着自然科学的发展和阶级矛盾的激化,实证主义、唯意志论、直觉主义等哲学思潮广泛流行。
这就是自然主义、唯美主义和象征派产生的社会背景。
自然主义在思想上受到实证主义、遗传学说和决定论的深刻影响。
它的哲学基础是孔德(1798—1857)的实证主义。
实证一词即“实在”、“确定”、“精确”的意思。
孔德的实证哲学(《实证哲学教程》,1830—1842)只研究具体的事实和现象,而不追究事实和现象领域内的本质与规律性。
他把一切现象看成不变的自然规律,不去探索原因和目的。
孔德力图将哲学融化于自然科学中,强调艺术要探索人,认为个人的社会性是生理条件所决定的东西,主张以人的病理状态作为道德研究的基础。
法国文学批评家泰纳(1828—1893)接受了他的观点,提出了“种族、环境、时代”三要素的论点。
种族包含人的先天的、生理的、遗传的和特定民族诸因素,环境包含物质和社会两重因素,也包括地理气候条件,时代包含文化和当时占优势的观念等因素。
他注意到要综合研究人所受到的各种影响,要写出特定时代、特定环境和特定类型的人物形象,但他不了解更重要的是人有社会属性和阶级属性,过分强调人的种族因素。
泰纳的《艺术哲学》(1865)以这种观点去研究意大利、尼德兰和希腊的艺术。