近代自然科学的兴起.
第四章 近代自然科学的诞生
伽利略绘制的月面图和星空图
近代实验科学的开端
伽利略还是一位卓越的物理学家，他发现摆 的摆动，虽然摆幅大小一次比一次减小，但每次 摆动的时间却总是相等的，由此发现了著名的摆 的等时性定律，并用单摆周期作为时间量度的单 位（1583年）。 伽利略还做了自由落体的理想实验，发现物 体的加速度与重量无关，这样就否定了亚里斯多 德关于落体加速度与重量成正比的臆断。
但是，细心的开普勒发现，由此算出的火星位
置同第谷的数据间相差8分，就是0.133度。这是第
谷的数据发生了误差，还是火星的轨道根本就不是
圆呢？开普勒凭借着自己良好的科学素养，毫不犹 豫地选择了后者，他坚定地说：“这8分是不允许 忽略的，它使我走上了改革整个天文学的道路。” 后来，开普勒向行星轨道形状也许是椭圆的方向进
牛顿力学是伽利略、开普勒研究成果的综合
牛顿认为一个球体如果与球外一个物质粒子相
互吸引，这个球体的整个质量可看成是集中于它的
球心上。这一定理使牛顿得出了下面的结论：地面
附近落体加速度和月球的向心加速度之比，应该等
于月球离地球的距离与地球半径之比的平方。这一 结论可以用实验验证。
这定理还使他可以把行星都看成质点，各行星 沿它们之间的连线方向相互加速。这一想法再加上 惯性定理，就可得到开普勒的面积定律。牛顿把伽 利略关系(即以恒定加速度下落的物体．其下落的 时间与距离间的关系)应用到受一瞬时向心冲力的 行星的运动上，就推出了平方反比定律，由此得出 行星运动轨迹是椭圆的结论。
牛顿(1642──1727年)
在伽利略、开普勒、笛卡儿等人研究工作的基础 上，英国物理学家牛顿把物体的运动规律归结为三条 基本运动定律和万有引力定律，由此建立起一个完整 的力学理论体系。这样，他就把过去一向认为是截然 无关的地球上所谓“世俗”的运动和日月星辰那些属 于神圣的“天堂”的运动统一在同一理论框架之中。 这可以说是人类认识自然的历史中第一次理论的大综 合。
近代自然科学的产生
近代自然科学的产生近代自然科学的产生近代自然科学的产生是一个漫长而又复杂的过程，它涉及到了哲学、数学、物理、化学等多个领域。
以下将从欧洲文艺复兴时期开始，逐步展开近代自然科学的发展历程。
欧洲文艺复兴时期欧洲文艺复兴时期（14世纪至17世纪）是近代自然科学产生的重要背景之一。
在这一时期，人们开始对古希腊和罗马文化进行重新研究和发掘，并且开始对自然界进行更加深入的观察和研究。
哥白尼和伽利略哥白尼（1473-1543）是近代天文学的开创者之一。
他提出了日心说，即认为太阳是宇宙中心而地球则绕着太阳公转。
这一理论打破了古老的地心说，并成为后来天文学发展的基础。
伽利略（1564-1642）则是现代物理学和天文学的奠基人之一。
他通过望远镜观察到了许多天体现象，如木星卫星、月球表面等，这些观察结果支持了哥白尼的日心说，并且也证明了古老的天文学理论是错误的。
牛顿牛顿（1642-1727）是近代自然科学的巨人，他创立了经典物理学，并提出了万有引力定律。
这一定律解释了行星运动、地球引力等现象，成为后来天文学和物理学研究的基础。
达尔文达尔文（1809-1882）是现代生物学的奠基人之一。
他在《物种起源》中提出了进化论，认为生物种类是通过适应环境而不断演化而来。
这一理论打破了传统神创论观念，并成为后来生物学研究的基础。
化学化学作为一门独立的自然科学也在近代产生并发展起来。
拉瓦锡（1743-1794）提出了元素概念，将化合物分解成各种元素，并且开创了现代化学分析方法；门捷列夫（1834-1907）则提出了周期表，将元素按其原子结构排列，并且预测了未被发现的元素。
结语可以看出，近代自然科学产生并非某个人或某个时期的功劳，而是一个漫长而又复杂的历史过程。
它涉及到哲学、数学、物理、化学等多个领域，也受到社会、文化等因素的影响。
近代自然科学的产生不仅改变了人们对自然界的认识，也推动了科技和社会的进步。
近代自然科学兴起的原因
近代自然科学兴起的原因可以追溯到15世纪初期的文艺复兴运动。
在文艺复兴时期，人们开始对古代希腊和罗马文化进行重新发掘和研究，这导致了许多重大的思想变革和科学进展。
本文将讨论近代自然科学兴起的原因，主要包括以下几个方面：人类对自然世界的认识的变化，科学方法的发展，实验和观察技术的进步，以及资本主义的发展对科学研究的促进。
一、人类对自然世界的认识的变化近代自然科学兴起的一个重要原因是人类对自然世界的认识发生了变化。
在中世纪，人们普遍相信上帝是自然现象的掌控者，自然现象都是上帝的意志。
因此，科学研究的主要目的是为了探索上帝的奥秘，而不是研究自然本身。
但是，在文艺复兴运动中，人们开始重新关注自然界，并开始质疑中世纪教会对自然界的控制和解释。
这导致了人们对自然世界的认识发生了变化，开始尝试通过观察和实验来理解自然现象。
这一转变为科学方法的兴起铺平了道路。
二、科学方法的发展科学方法的发展也是近代自然科学兴起的重要原因之一。
在文艺复兴时期，人们开始重视逻辑推理和实验方法，这为科学研究的发展提供了基础。
科学方法的基本特点是基于观察、实验和数据来建立理论，并根据这些理论进行预测和验证。
这一方法的兴起帮助科学家们更好地理解自然现象，并推动了科学研究的发展。
三、实验和观察技术的进步实验和观察技术的进步也是近代自然科学兴起的重要原因之一。
在文艺复兴时期，人们开始发明和使用各种仪器来帮助观察和实验，例如显微镜、望远镜和天文仪器等。
这些仪器的使用使得科学家们能够更加准确地观察和测量自然现象，从而推动了科学研究的发展。
实验技术的进步也使得科学家们能够在受控的环境中进行研究，从而更好地理解自然现象。
例如，通过控制实验条件，科学家们能够研究物质的化学和物理性质，进一步理解自然现象的本质。
四、资本主义的发展对科学研究的促进资本主义的发展也为近代自然科学的兴起提供了一定的促进作用。
资本主义的发展需要大量的技术进步和创新，这促使资本家投资于科学研究，以期望获得更大的经济利益。
近代自然科学发展历程要点解读
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。
近代自然科学发展的四个阶段-概述说明以及解释
近代自然科学发展的四个阶段-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:自然科学是人类对自然界规律的研究和认知的过程。
近代自然科学的发展经历了四个阶段，每个阶段都有其独特的特点和贡献。
本文将对这四个阶段进行详细介绍和探讨。
第一阶段是近代自然科学的起步阶段，也是观察和实证研究阶段。
在这个阶段，科学家主要通过观察和实验来收集数据和获取关于自然现象的信息，推动了自然科学的发展。
经典力学的奠基者牛顿和开普勒就是这个阶段的代表人物。
第二阶段是理论建模的发展阶段。
在这个阶段，科学家开始尝试建立数学模型来解释和预测自然现象，并通过理论来解析和推导实验结果。
电磁学和物理学的发展进入了这个阶段，麦克斯韦和法拉第等科学家的贡献在此阶段功不可没。
第三阶段是量子力学的诞生和发展阶段。
在这个阶段，科学家发现了微观世界的奇异现象，并建立了量子力学这一新的物理学理论。
量子力学不仅革新了自然科学的思维方式，也对物质和粒子的本质有了更深入的认识。
爱因斯坦、波尔等科学家在发展量子力学方面作出了重要贡献。
第四阶段是近代自然科学的多学科交叉阶段。
在这个阶段，自然科学与其他学科领域的交叉研究变得越来越重要。
生物学、化学、地球科学等学科相互渗透和融合，推动了自然科学的进一步发展。
现代天文学、生物技术等新兴学科的出现，标志着近代自然科学取得了前所未有的成就。
总之，近代自然科学的发展经历了四个阶段，从观察实证到理论建模，再到量子力学的发现与应用，最后进入了多学科交叉的阶段。
这四个阶段构成了近代自然科学发展的历程，为人类对自然界规律的认知提供了坚实的基础，也为人类社会的进步和发展作出了巨大贡献。
文章结构部分的内容可参考以下写法：1.2 文章结构本文将对近代自然科学发展的四个阶段进行详细探讨。
整篇文章将分为三个主要部分：引言、正文和结论。
引言部分将提供对整篇文章的概述，包括简要介绍近代自然科学的演进背景和意义。
同时，我们将明确文章的目的，即探讨近代自然科学发展的四个阶段。
近代自然科学发展的四个阶段
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。
近代自然科学的兴起
物理学领域： 迈尔（德国）、焦耳（英国）等 能量转化与守恒定律 1786年，伽伐尼发现电流
1820年，丹麦人奥斯特发现电流的磁效应
1831年，英国人法拉第提出电磁感应定律Байду номын сангаас
六、现代自然科学（20世纪初——）
三大发现： 电子的发现：英汤姆生1897年 X 射线：德国人伦琴研究阴极射线，意外发 现放在距离放电馆 2 米远的铂氰化钡的屏上 发出了荧光。 放射性现象：法国人贝克勒尔研究 X 射线产 生的原因时，1896年，发现铀盐会自动发出 具有穿透力很强的射线。
三大发现：
X 射线：德国人伦琴研究阴 极射线，意外发现放在距 离放电馆 2 米远的铂氰化钡 的屏上发出了荧光。
伦琴发现X 射线后仅仅几个月时 间内，它就被应用于 医学影像。 1896 年 2 月 ， 苏 格 兰 医 生 约 翰· 麦金泰在格拉斯哥皇家医院 设立了世界上第一个放射科。
两大成就： 相对论： 1905 年狭义， 1936年广义 量子力学：德布罗意 ( 法 国） 薛定谔 （奥地 利） -- 波动力学；波恩 （德） -- 矩阵力学，海 森堡（德），狄拉克 （英）等人。
生物学领域： 细胞假说： 德国植物学家施莱登（ 1804-1881 ）于 1838 年发表《关于论植物起源的资料》，动物学 家施望（ 1810-1882 ）于 1839 年发表《关于 动植物的结构和生长的一致性的显微研究》， 指出动植物都是由细胞组成，按同样的规律 形成和生长。 。
达尔文（1809-1882）（英国） ——1859年发表《物种起源》
近代后期自然科学（18世纪后叶-19世纪末） 天文学领域：星云假说：康德-拉普拉斯假说— —太阳系是又弥漫尘粒通过吸引和排斥逐步形 成的。
近代自然科学的兴起
第23课 近代自然科学的兴起
伽利略因支持哥白尼的日心说而接受教廷审讯
1633年，罗马召令伽里略到罗马受审，强迫他签字 “悔过”并放弃哥白尼学说。伽利略受审近 300年后， 即1928年，罗马教皇才在公开集会上承认对伽利略的 审判是错误的 。
第23课 近代自然科学的兴起
牛顿
近代自然科学的奠基者
艾萨克·牛顿
哥白尼创立的日心说，即天文学 名著《天体运行论》的发表，不但是 天文学上的一次伟大革命，推动了天 文学研究的飞速发展，而且引起了人 类宇宙观的重大革新，沉重地打击了 封建神权的统治，“从此自然科学便 开始从神学中解放出来”。
第23课 近代自然科学的兴起
哥白尼的《日心说》示意图 波兰天文学家哥白尼通过天文观察和数学计算创立了“日心说”，认为 太阳位于宇宙的中心，地球和其他星球都围绕太阳运转。
第23课 近代自然科学的兴起
■哥 白 尼 ■伽 利 略 ■牛 顿
第16课 近代科学技术革命
布鲁诺
被宗教裁判所 连续不断的审讯和 折磨长达八年之后 的布鲁诺，于1600 年2月17日，烧死 在罗马的百花广场 上。
“日心说”
第23课 近代自然科学的兴起
哥白尼
哥白尼（1473—1543），文艺复 兴时期波兰著名的天文学家，太阳中 心说的创始人，近代天文学的奠基人。
第23课 近代自然科学的兴起
《自然哲学的数学原理》是科学发展过程中 的一个重要里程碑，它不但奠定了天体力学的基 础，而且使牛顿力学体系取得统治地位达两百年 之久。
近代自然科学的集大成者
1.惯性定律 2.加速度的比例定律
3.作用反作用定律
1687年牛顿出版力学经典著作《自然哲学的数学原理》
《自然哲学的数学原理》 研究成果： 把天体万物的运动 ，都用运动三定律 （誉为是经典物理学 的基础） 和万有引力定律予以说明 ，建立了经典力学的基本体系 。影响： 为近代自然科学的发展奠 定了基础 。牛顿的《自然哲学的数学原理》，实现了物理学史上的第一次大飞跃。
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完成了人类对自然界认识史上的第一次大综合，是近 代自然科学理论中最先成熟和完善的核心理论体系。 促进近代科学的形成和发展 具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义
近代科学兴起的伟大历史意义
1、科学技术的进步推动了社会经济的发 展； 2、促使了人们的思想革命； 3、为启蒙思想家提供了科学养分。
欧洲近代科学的兴起为什么首先 是从天文学领域的革命开始的?
以哥白尼的日心说为代表的天文学革命 触及了中世纪神学的理论根基,动摇了教 会的权威。
迟到的证据
事实上，1822年教庭正式裁定太阳是行 星系的中心的时候，直接证明地球在绕 太阳运动的证据并没有被发现。 1835年白塞尔用精密的仪器发现了恒星 周年视差，这是盼望已久的证据。可以 直接证明地球确实是在绕太阳运动。
伽利略的历史地位
爱因斯坦：“伽利略的发现以及他所应 用的科学推理方法，是人类思想史上最 伟大的成就之一，标志着物理学的真正 开端。” 1980年，罗马教会正式为伽利略平反。
说说你所知道的牛顿
只有把他的一生看作为永恒真理而斗 争的舞台上一幕才能理解他。
-----爱因斯坦
自然界和自然规律隐藏在黑暗中：
近代自然科学产生的社会历 史背景
1. 欧洲资本主义生产方式 的兴起是近代科学的原动 力 2.文艺复兴运动 3.宗教改革
一、哥白尼和他的《天体运行论》
尼古拉·哥白尼 Nicolas Copernicus 1473年2月19日生于波兰 托伦的一个富商之家。 10岁丧父，由兼任主教 的叔父抚养。 早年教育：数学和绘画
2、“不唯上，不唯书，只唯实”，不迷 信权威，不信奉教条，要树立批判性的 学习精神。
二、近代科学之父— —伽利略（1564-1641
1564.2.15生于意大利的比萨 新时代的阿基米德 1589年，比萨大学数学教授 1592年，帕多瓦大学 1610年回到佛罗伦萨 1624－1630写作《两大世界体系的对话》， 1632年出版，1633年监禁 1638年出版《两门新科学的对话》 1642年1月9日去世，次年牛顿出生（新历）
欧洲自然科学的研究中心 由意大利转移到了英国。
牛顿：超一流的科学家， 当时最杰出的代表人物。
研究范围：力学、光学、 数学、化学和神学；
牛顿的工作是科学史上的 第一次大综合。
经典力学的建立──牛顿
1、标志： 《自然哲学的数学原理》
2、条件： 前人基础; 注重实验
3、基本理论：万有引力定律 牛顿力学三定律
1、望远镜天文学
望远镜的诞生，荷兰眼望远镜， 20倍，发现了月亮上的环型山
1610年发现木星的四颗卫星，轰动 一时
1612年发现太阳黑子
为哥白尼辩护（直到1579年才开始
相信），与教会冲突
世界上第一台
折射远镜
2、开创了实验和数学相结合的科 学研究方法
力学观：必须有力作用在物
体上，物体才能运动，没有力 的作用，物体就会静止。
?
通过观察、实验和推理，得出结 论：
如果运动物体不受阻碍，它将速 度保持不变地持续运动下去。
1590年， 伽利略在比萨斜 塔上做了“两个 铁球同时落地” 的著名实验，从 此推翻了亚里士 多德“物体落地 下的速度和重量 成比例”的学说， 纠正了这个持续 了1900年之久 的错误结论。
布鲁诺和刻卜勒捍卫和发展日心说
布鲁诺：宇宙空间 是无限的，太阳只 是太阳系的中心；
刻卜勒：行星是按 照椭圆轨道绕太阳 运行的
教材P120“各抒己见”
哥白尼否定地心说，而布鲁诺和刻卜勒又 发展了哥白尼的学术思想。从这一事实中，
你受到什么启示？
1、人类在探索自然奥秘、追求真理的过 程中，只有不断地否定自己、超越自己， 才能推动科学的进步。
哥白尼学说的革新内容
哥白尼描绘了他的宇宙图景： 地球是一颗普通的行星，既有自
转又有绕日公转。哥白尼学说 纠正了自古流传并为基督教会 所支持的地心和地静说的错误。 太阳位于宇宙的中心， 水星、金星、地球带着月亮、 火星、木星和土星依次绕着太 阳运行， 最外围是静止的恒星天层。
《天体运行论》标志着近代 科学的诞生。
上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都
是光明。
----蒲伯
我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，
我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常
更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾
自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然
没有发现。
------牛顿
三、牛顿（1642-1727） 对近代科学的贡献