牛顿与近代科学的建立.ppt

常规科学的发展和建立以牛顿与近代科学的建立为例段海龙,什们是常规科学？美国著名科学史家库恩的科学的革命将科学发展分为以下几个阶段：,前科学常规科学危机科学革命新的常规科学,主要内容,牛顿之前科学发展的历程牛顿的工作对近代科学的影响结论,牛顿之前科学发展的历程(近代科学诞生的背景),四大文明古国古希腊古罗马阿拉伯十字军东征文艺复兴（代表人物：达芬奇）,牛顿,艾萨克牛顿IsaacNewton16431727，英国物理学家，数学家。小学不显得十分聪明，学习成绩十分平常，但喜欢弄机械。但最后终于取得了优异的成绩。,舅舅推荐他去剑桥大学深造。1661年6月，牛顿进入剑桥三一学院。在这里他遇到了决定他一生的数学教授巴罗。在他的引导下，牛顿系统阅读了开普勒的光学、笛卡尔的几何学和哲学原理、伽利略的关于两大世界体系的对话以及胡克的显微团等书籍、基本掌握了当时最前沿的数学和光学知识。1665年初，牛顿大学毕业，获得文学学士学位。当时伦敦正闹瘟疫学校惟恐波及乃停课放假。牛顿便于1665年6月回故乡伍尔索普躲避，在他母亲的农场里度过了两年时光。,牛顿的科学成就,一、万有引力定律的发现二、经典力学体系的建立三、在光学方面的成就四、在数学方面的成就,万有引力的发现（F=GMm/r2）,一、早期对引力的研究吉尔伯特（磁学中的伽利略）开普勒（磁力说）法布里阿德（天）（力与距离平方成反比）二、胡克等人的研究（数学证明、物理概念）三、牛顿：用数学证明了物理思想四、验证：地球形状、哈雷彗星、发现海王星和冥王星,经典力学体系的建立,概念：“质量”、“动量”、“惯性”、“力”、“时间”、“空间”六大基本概念，牛顿正是做了这些工作三个运动定律：伽利略很早便研究了落体定律和惯性原理；第二定律，笛卡儿对动量mv的研究也起了重要的重要；第三定律是牛顿在引力思想基础上独自发现的。牛顿还提出了四条“推理法则”：精简原理、统一原理（二条）和一种信念。,牛顿在光学方面的成就,提出了光的分解说，指出不同颜色的光有不同的折射率，否定了笛卡儿“彩虹等颜色现象是白光变态的结果”的错误理论。在光的偏振与衍射方面做了大量的研究，改进望远镜，亲手制造了第一架反射望远镜，避免了色差。为此，牛顿成为英国皇家学会会员，并从此成了英国的有名学者之一。1704年，牛顿发表了他的重要著作光学。,数学成就,万有引力的证明依赖于数学微积分的发明（受卡瓦列利、瓦里士和巴罗的影响）是高等数学的基础1696午，瑞士数学家伯努利出了两个问题，向欧洲数学家挑战。牛顿知道后当天晚上就解决了，第二天匿名寄去了答案；伯努利一眼就看出是牛顿的手笔叫道：“我一眼就认出了狮子的利爪。”1716年莱布尼兹出题为难他，他一个下午就将题做出来了。牛顿已75岁。,梅尔顿学派数学：笛卡尔奥里斯姆力学：惠更斯布里丹达芬奇斯蒂芬伽利略牛顿胡克天文学：哥白尼第谷开普勒哈雷引力思想：吉尔伯特布里阿德玻列利,牛顿对近代科学建立的贡献,恩格斯的评价：牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学；由于进行了光的分解而创立了科学的光学；由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学；由于认识了力的本性而创立了科学的力学。物理学也正是在18世纪获得了科学性质。,为什么？,勤奋；研究方法：十分重视数学与物理现象的结合，认为数学的基础在于自然科学，数学的概念是从物质世界的各种现象、各个过程中抽象出来的，但数学又为自然科学提供了说明和论证的方法；吸收同时代人的科学方法，在罗吉尔培根的实验归纳法的基础上，吸收笛卡儿的数学演绎体系，形成了比较全面的科学研究方法重视实验，从归纳入手，运用天才的逻辑头脑加上严密的数学论证。态度：严谨。可以从他不“假设”看出他的。具有朴素的唯物主义和辩证思想，他相信事实，坚持光的微粒说但不拒绝波动说；他承认物质的客观性与世界的物质统一性；承认时空存在的客观性；承认自然界各事物之间普遍的联系性与物质运动的规律性。,总结,从牛顿的工作及其对近代科学的建立作用，可以看到常规科学的发展主要是量的积累过程。是零散的知识积累到一定程度之后，形成一套系统的、有一定规范的学科，这里有统一的思想、统一的科学方法，有代表著作，典型代表人物（如阿基米德、牛顿），术语（如牛顿的“质点”）等。也只有这样，才能形成一门科学，也才能够发展。,欢迎批评指正！谢谢！,