《科学技术发展简史》简答题参考资料

《科学技术发展简史》总复习

T1、19世纪物理学的三大发现及其主要内容，引发的物理危机的分析

19 世纪末，物理学上出现了三大发现，即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念，从而打开了原子和原子核内部结构的大门，揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后，利用化学平衡和反应速度的概念，可以判断化学反应中物质转化的方向和条件，从而开始建立了物理化学，把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论，使人类进一步了解了分子结构与性能的关系，大大地促进了化学与材料科学的联系，为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证，在改善人民生活，提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上，发展成为多分支学科的科学，开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师” 将运用善变之手，为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。

在物理学的发展史中我们常常会遇到不同的问题，在我们解决这些问题的同时我们会发现过去的理论很难满足日新月异的发展，就这样我们展开了对过去保守的经典的质疑，以及在怀疑中动摇了经典物理学的地位为新发现带来了不可或缺的机遇。

19世纪末三大物理学实验的发现（X射线的发现，放射性的发现，电子的发现），诱发了经典物理学的危机。三大实验发现打开了经典物理学的缺口。原来认为原子是不可分割的最小质点现在从原子里发现了电子、X射线和γ射线；原来认为元素是固定不变的，但放射现象表明一种元素可蜕变为另一种元素；原来认为物质的质量与运动无关，现今电子的质量随运动速度变化而变化，质量似乎不守恒了；原来认为能量守恒只存在于机械能、热能和电能相互转化之中，现在一块静止的放射物质本身就是热源，即便没有外力作用，能量也源源不断地向外界释放，能量好像也不守恒了；原来认为质量和能量不搭界，现在放射性物质因能量不断释放，质量也不断减小。等等的一系列现象的发现，用过去的经典物理学理论很难给予解释和证明这些现象到底是什么回事，就这样在人们开始质疑过去所坚持的经典，开始往不同的方向探索，展开不同的研究，其中当然有对有错。三大实验发现猛烈地冲击着牛顿力学的物质质量、能量、动量等基本概念，经典物理学中质量守恒、能量守恒、运动定律等基本定律也面临严峻考验。面对物理学危机，一些抱残守缺的物理学家悲观失望，唯心主义趁虚而入；但更多的是科学家对经典物理的突破和打破原有束缚的创新。

在科技的发展浪潮之中，我们和多时候会遇到类似20世纪初的那种新的发现而引起新的理论革命，而带来一系列的经典物理学危机，这一系列的危机既有机遇，也有挑战。

挑战就是在我们已有的理论之下很难去解释新出现的问题，这样我们必须去向传统发出挑战，但在当时的形势之下既没有完整的理论体系去支持新的理论，而且在经典物理学理论长期占据着人们的思想，使到当遇到不敢轻易去涉足下去，被经典物理学绑住了思维的发散，只能在一定的范围内思考，用原有的缺陷去研究

心有的问题，我们必须找出新的理论体系去解释新的问题，这就是我们的机遇，但当我们要去打破经典的时候，往往需要很大的勇气来面对经典崇拜者的质疑时我们到底是坚持还是放弃，这使得科学家很难鼓起勇气去，但当面对新的事物的时候很难去阻止科学家对真理的追寻。

对于经典物理学危机，我们可以从两个方面去看。第一，经典物理学体系是由前人在理论和实验体系不完整的前提下产生的，它是基于局限的研究条件下所产生的结果，并不是完完全全的正确，但是在当时的情况下这些是一个十分了不起的发现和理论体系，但随着人类对自然的认识和对科学技术的发展，和科学实验条件的进步我们就在想有更多的了解，更想去寻求真相。第二，在物理学危机之下可以衍生出更多的问题还有更多的发现这对科学的发展绝对是一件不可或缺的事情，可以发现更多的问题意味着科学的发展将有更多的机遇和挑战。

科学是发展的没绝对的静止不前，而我们需要的就是在学会辨识真伪，当面临到挑战的时候要勇于发现问题和挑战真理的可信性，这并不是意味着我们的研究就是异类，而是对真理的探求和实事求是的坚实探讨，这是英中勇气的表现，当面对我们从未想象过的事情是这使一种很重要的品质和需求，有事后研究就是需要这样的挑战，以及机遇来产生问题以及自身对问题的执着。

20世纪初爱因斯坦的相对论就是一个很好的例子，它不但打破了传统的束缚而且开创了一个新的物理学时代，这个理论完全颠覆了过去对质量、运动学、粒子的传统认识，显示出一个全新的物理学大发现的时代。对论的提出可谓是对现代物理的一个跨时代的认识，但当这些理论成就了爱因斯坦的同时我们是否想过到底是什么成就了他？是自他面临经典是的态度，是面对经典的挑战时的对自己的坚持以及敢去对经典提出质疑的，当经典物理遇到质疑时，也就是说我们的机遇和挑战的时候到来了。我们要么就是创造出新的理论体系去拟补缺失，就这样爱因斯坦选择了开辟新路的历程，这使一个挑战也是一个机遇，它可以制作一个时代，也可以造就一个天才。当然最后的事实是证明爱因斯坦是对的，他不仅提出了核弹的理论公式mc2，还解释了光电效应等一系列的新理论，使得他成功地获得了诺贝尔物理学奖。

在爱因斯坦的例子中我们不难发现，在面对经典的质疑是我们要勇于怀疑以及寻找答案，因为只有那样我们才会是一个成功的人。知道现在经典物理学还用很多指引的声音这个就需要我们现在的抑或是以后的科学家去解释，和面临新的挑战，在挑战中寻找机遇。一旦当机危机到来的时候也意味着我们的挑战和机遇。

在把握机遇的同时也要尊重经典因为毕竟那是我们发现新理论的基础和质疑的对象。因为这样才会在发现的同时也不会过于的偏离研究的方向。

所以在我们面对经典物理的挑战是不要过分的坚信经典的绝对性而忽略了科学的局限性，要勇于提出问题和敢于质疑，在面对挑战是就是在选择机遇的时候，要把握好方向探索出机会。

T2、简述西方天文学发展史

上古天文学巴比伦文明：苏美人已能从月相来订出历法，并已知润月的观念。巴比伦人更改进并统一了历法，且订出了黄道十二宫。亚述人则更认识了黄道和白道，也订出了一星期七天的制度。随后的迦勒底人更可预测日月食，对于天文的观测也是有名的详实，对于五大行星的纪录更是如此。总言之，巴比伦文化为日后承接的希腊文化打好了良好的基础。

埃及文明：埃及的天文学是僧侣祭司的特权，埃及的天文学，在早期第三到第六王朝间发展最为快速，金字塔，太阳历的订定都是在这个时期。比较特别的，是埃及人将一天分为昼夜，各分为十二小时，但由于随季节日夜长短会有变化，所以古埃及一小时的长度不是一定的。

印度文明；印度文明发源虽早，但发展较慢，后期天文发展还有受到希腊的影响。印度使用二十七星宿，他们将一个朔望月分为白月和黑月，又以月圆时月亮所在的星座命名该月份，是比较特殊的。

西方古典天文体系的形成---- 希腊时代首先登场的是地处小亚细亚，和埃及以及巴比伦最为接近的爱奥尼亚，泰勒斯(Thales)是爱奥尼亚学派的始祖，他曾预言公元前585年的一次日蚀，制止了两个种族的战争。但后来波斯攻陷爱奥尼亚，此学派便渐趋没落。

随后而起的是意大利南希腊端民地上的毕达哥拉斯(Pythagoras)学派，毕达哥拉斯曾用船的桅杆，星星的高度，月食时的地球影来证明地球是圆的。但后来此学派因分裂和政治压迫而告没落。

爱奥尼亚学派没落之后，仅寻的学者移居雅典继续工作，毕达哥拉斯学派的学者也渐聚集在雅典，两派学者在雅典的聚集造成了雅典学派的兴起。柏拉图(Plato)便是此学派代表人物之一，此学派的欧多克斯(Eudoxus)用许多复杂同心球壳的套迭来证明行星的运动。亚理士多德(Aristotle)不仅支持此学说，并用恒星不动的理由来说明天动说的可信性。贺拉客利特(Heraclides)则由观测水，金星，认为内行星绕日运动，这点对哥白尼的日心体系具有启发作用。

公元前四世纪，马其顿兴起，公元前338年，整个希腊被纳入马其顿统治，随后的亚历山大大帝，更建立了跨欧亚非三洲的大帝国。后来亚历山大帝国崩溃，他的大将托勒密占领埃及，由于他曾为亚理士多德的学生，故重视学术发展，在亚历山大城设立了一个规模庞大的研究教学机构，还有一间五十万卷书的图书馆，直接造成了亚历山大学派的产生。阿利斯塔克(Aristarchus)在那时首先提出日心说，但此想法超前时代太多，不为人接受。后来阿基米得记录下了这个看法，为一千多年后哥白尼的日心地动说起了重要的启发作用。阿利斯塔克也是第一个测量日月地距离，地球直径，黄赤交角的人。

托勒密王朝后来也脱离不了衰亡的命运，逐渐沦为罗马附庸，学术中心渐转移至罗德斯岛和爱琴诸岛，喜帕恰斯是这时代的代表人物，最大贡献是在观测天文学上，他的发现十分多，其中他编篡的星表，更在1800年之后，帮助哈雷发现了恒星的自行。曾被人称为「天文学之父」。

喜帕恰斯的传人是托勒枚(Claudius Ptolemy)，他的主要著作【大综合论】(Megale Syhtaxis)涵盖了希腊化时期所有的天文学成就。拖勒枚承认，行星的运动可以用地球运动来说明，但当时还不了解万有引力，所以他否定了这个说法。

后来的罗马人对于科学研究并不醉心，他们只学到了希腊人的科学知识。但并没学到希腊的研究精神，所以，罗马时代天文学的进展是很缓慢的。罗马本来的历法是阴阳合历，到了儒略、凯萨(Julius Caesar)的时代，已经和实际的时间差了三个月，于是废除了阴阳合历，采用太阳历，新修改后的历称为儒略历，现今的七月就是Julius的变形。后来的奥古斯都(Augustus)把八月用自己的名字代替，也就是August的由来。

罗马帝国崩溃之后，传统的希腊知识被基督教义取代，天文学发展停滞。加上阿拉伯人入侵，毁掉了东方希腊文化的几个中心。希腊文化就此成为教科书名词，长达一千年的黑暗时代开始。

日心体系和古典天文学的诞生罗马帝国衰亡，随后文化中心的没落，日耳曼蛮族的入侵，基督教兴起。一直到十一世纪，希腊科学和所有的新科学思想被教会以圣经的内容加以压制。欧洲直到十字军东征，才又接触到古希腊和阿拉伯的天文学。远洋航行技术的进步，造成天体导航的需求，和新航路的开拓，以及资本主义的发生。哥伦布和麦哲伦随后完成了他们的伟大航行。教会的枷锁渐渐被打破了。

由于观测技术的进步，到了哥白尼时代托勒玫地心体系中的圆不断增加至八十个之谱。如此复杂的系统，已使一些科学家感到不满。在十三世纪时，知晓天文的西班牙国王阿耳丰索就开了个玩笑，结果连王位都不保。哥白尼(Nicolaus Copernicus)分析了托勒玫体系的行星运动，发现如果把三种共同的运动(周日旋转，周年运动，岁差)用地球在运动来表示，则复杂的系统变得简洁明暸。他花了数十年的时间反复证明自己的论点无误，最后在临终前出版了【天体运行论】，改变了人们的视野。

之后的布鲁诺，本为牧师，但一生为科学奋斗。他延伸哥白尼的学说，创造出了和我们如今认同的宇宙观相当的思想。但在这种宇宙中，没有上帝的存在，于是他被教会视为公敌，于1592年被教会逮捕，八年后烧死在罗马。

开普勒(Johannes Kepler)幼年时在神学院接触哥白尼学说，后来在弟谷(Tycho Brache)麾下与其合作，最后继承了弟谷的观测数据，创出了行星运动三大定律。首先，他发现观测的资料和前人推算的值有8'左右的误差，而在一千条的火星观测数据中，都有相同的误差，他开始试着找出原因。归纳出了第一条行星运动定律-行星在椭圆轨道运动，太阳在其中一个焦点上。随后又发现了第二定律-面积定律和第三定律-行星公转周期平方和半长轴立方成正比，为牛顿的万有引力定律开辟了道路。

和开普勒同时期的伽利略(Galileo Galilei)则是第一位用望远镜进行观测的天文

学家。他看到了太阳黑子，月球的表面，木星的卫星，金星的盈亏，这些都证明了哥白尼学说的正确。最后他被教会逮捕下狱，屈打成招，签下悔过书，软禁终生。

稍后的牛顿(Issac Newton)生在教会控制较少的英国。他发现了统治行星运动的定律。古典天文学，至此趋于完备。

18，19世纪天文学的进展

首先登场的是哈雷(Edmond Halley)，他二十二岁时就因出版了一份南天星表而享有盛名，1705年，他计算出了二十四颗彗星的轨道，发现有一颗是1681-1682出现过的，而且和1607，1531年彗星出现的轨道也相近，于是他预言，下一次将会在1758年回归。到了1758年，哈雷彗星果然回来了，计算所依据的牛顿定律被大众完全接受，彗星是大气现象的说法也不攻自破了。

布拉德雷(J.Bradley)在误打误撞的情形下则发现了光行差，求得了更精确的光速数值。他晚年编制了一份庞大的星表，被誉为十八世纪最精密的星表，对近代研究恒星自行有伟大的价值。

十八世纪发现了一条行星位置的规律，将日地距离取为1，则已发现的行星位置都符合0.4+0.3*2^n的规律，称为提丢斯(Titius)定则，或称波德守则，于是人们在发现到了天王星后，又在火星和木星间找到了小行星带，根据天王星的轨道摄

动，又找到了海王星。值得一提的，最先计算出海王星位置的是一名英国的大学生亚当斯(J.C.Adams)，这是人们用牛顿力学发现的第一枚星体。

在欧洲文艺复兴的时期，东方的中国正处于积弱不振，科学衰落的时期。教会利用这个机会藉传扬科学知识为传教活动服务。当时许多派来中国的传教士都是欧洲一流的天文学家，但由于教规的约束，起初他们传扬的多半是中古世纪的古老科学思想。开始传扬日心说，已是十八世纪中叶之后的事了，那时日心说在欧洲已取得绝对的胜利。这些耶稣会教士对于介绍西方数学，天文学到中国，以及将东方古老天文学数据介绍至西方，有着相当的贡献。

如果说哥白尼创立了行星天文学，则恒星天文学之父应该是威廉、赫歇耳(W.Herschel)，他发现了太阳的自行(太阳朝武仙座方向运动)，又发现了互绕的双星系统，他在估计银河的距离时，也开始了恒星统计学的工作。

贝赛耳(F.W.Bessel)则完成了之前许多天文学家想证明的恒星视差，证明了哥白尼地动说唯一未被证明的部份。人类也开始了可测定恒星距离的时代。

此时，分光仪，光度学，照相术也在天文上展露头角。分光仪使我们得到遥远星球的温度，化学组成，甚至视速度。光度学使我们精确地分析行星光度，照相术则使我们能摄取微弱天象。在1850年代，天体物理学诞生了。

1888年，在天体物理学终于厘清星云星团的面目后，德雷耶耳(J.L.E.Dreyer)发表了星云星团【新总星表】(简称N.G.C.)，一直至今，这个星表还经常使用。

二十世纪的天文学

天体物理学在二十世纪才利用于行星的观测上，南加州威尔逊天文台发现火星大气的成份不适于生物生存。金星上的红外线吸收带，表示有大量的二氧化碳。木星表面存在甲烷和氨分子。使得天文学家开始建立行星表面构造的理论。

1930年，靠着照相术，汤鲍(C.Tombaugh)发现了预言中的冥王星。

莫理(A.C.Maury)则靠着十九世纪哈佛大学的观测数据，将恒星分成O～S数类。最后罗素(H.N.Russel)发表了绝对星等对光谱型的统计图，世称赫罗图。

勒维特(H.S.Leavitt)则利用已知绝对星等的造父变星求出两个麦哲伦云的距离，利用这种方法，很多球状星团的距离也被求出了。

1931年，无线电工程师杨斯基(K.G.Jansky)发现了宇宙背景辐射，开始了无线电天文学，在无线电干涉仪发明以后，无线电狭着不受天候限制以及观测波谱广的优点，为天文研究方法造成了革命性的跃进。

1924年，哈柏(E.Hubble)确定了仙女座星系是河外银河，开辟了河外星系的研究。二战后，星系集团的研究，更发现了本星系群，甚至超星系群。有人也发现，许多星系的运动方向都远离我们，再加上宇宙背景辐射的证据，于是，大霹雳宇宙学兴起。

T3、近代中国科技落后的原因

政治原因：①近代中国的统治制度即封建专制统治制度从根本上阻碍了中国科技的发展（根本原因）。16世纪资本主义在西方确立了统治地位并繁荣发展，相反的，在地球另一边的中国仍实行封建专制统治，封建专制统治不仅抑制了中国近代资本主义的萌芽，也严重压制了中国人的创新思阻碍维，进而阻碍了中国科学技术的进步与繁荣。②近代中国的社会性质即半殖民地半封建社会决定了中国科技的发展方向。1839年，鸦片战争爆发，开启了西方列强侵略中国的大门。西方资本主义国家开始了对中国的殖民统治，为了达到奴役中国、变中国为殖民地的目的，它们遏制了中国科技的发展，即使是后来大清朝廷中出现“西学”之风，学习西方的先进技术和思想，它们也没有把真正的技术传授给中国的进步人士。

经济原因：近代中国的经济基础是封建自然经济即小农经济。①薄弱的小农经济仅限于自给自足，无法为科学技术发展提供大量的人力和物力。②清朝统治者的“重农抑商”政策不利

于小农的发展，也阻碍了科学技术的发展。面对西方资本主义和官僚资本主义的双重压迫，小农经济逐渐走向灭亡。

思想文化原因：①大多数中国人沉浸在“天朝上国”的自以为是中，盲目排外，不思进取，他们拒绝西方的先进科学技术，不进则退。这一现象在官僚阶层和人民大众中都有很好的体现：当英国的军舰开到渤海湾时，中国人仍旧在摇橹，当敌人的大炮击倒城门是，中国人还在挥刺刀舞长矛。②前清的某些思想文化政策遗留了下来，尤其是教育考试政策，并产生了严重的负面影响，如：“八股取士”的做法把学子禁锢在封建社会的牢笼中，无法革新陈旧的观点；“文字狱”则打击了学子们创新的积极性。

历史原因：中国封建社会太漫长，缺乏产生近代科技的动力。中国的封建社会，从公元前476年春秋战国到1840年鸦片战争，封建社会长达2300年，中国是世界上最早进入封建社会，又最迟走出封建社会，封建社会历史最长的国家。近代中国封闭的环境削弱了国人的创新思维，导致国人创新思维减少的环境因素主要指“闭关锁国”国策等。“闭关锁国”政策不仅阻碍了中国人与外界的接触，还阻碍了文化思想的传播与交流。

其次，我们在来看看外因方面，如：国内社会环境、国际环境等。

国内社会环境原因：①中国面临内忧外患，使统治者无力顾及科学技术的发展，任其不断衰落。内忧，鸦片战争以后，先进的中国人在亡国危机下觉醒，开始寻找救国强国的道路，并试图推翻清政府的封建腐朽的统治；外患，西方资本主义国家大举入侵中国，瓜分中国的土地，其中以沙皇俄国为最，并且逐渐由经济入侵转变为政治控制。科学技术的发展成为了封建统治下的牺牲品，但是，维护统治终究没有成功，科学技术也没有得到发展，不断落后。

②科学技术的发展缺乏一个安定的环境。连年战乱造成了社会动荡不安，百姓流离失所的混乱局面。在战乱中，中国科学技术与西方科学技术水平的差距越来越大。

国际环境：①西方资本主义经济繁荣发展，使各资本主义国家面临原材料市场短缺和销售市场狭小的难题，导致殖民主义迅速发展，资本主义国家开始他们的侵略之路，而中国成为了第一选择。这决定了中国科学技术落后的悲惨命运。②第二次科技革命蓬勃兴起，为侵略战争提供了先进的武器和船只等。

综上所述，近代中国科学技术的落后，不仅是由内因和外因构成，还是历史的必然。现在，只要我们认清原因，扬长避短，就可以在新的世纪里重新走到世界的前列，也许正因为我们上一代的忍辱负重和我们这一代的奋力拚搏，我们的孩子们才再有机会生活在世界第一强国中！当然，我们必需提醒他们是，不进则退，未来不要再重蹈覆辙，要永远让我们的祖

国屹立在世界的东方。

1、科学与技术的关系?科学家与工程师的关系?

科学是以客观事实为依据，对世界进行解释的一项人类活动。对自然现象的解释称为自然科学，对社会现象的解释称为社会科学。技术是依科学理论为依据，对客观世界进行创造或改造的人类活动。科学家研究已有的世界，工程师创造未有的世界。

2、《科学技术发展简史》涵盖的内容?历史年代的划分，各个时代科学技术发展的中心与成就?

科学技术史是关于科学技术发展过程及其规律的科学。它以科学技术发展的史实为基础，按照历史进程进行分析和概括，向人们展示了它的过去、现在和未来。《科学技术发展简史》则突出了科学技术发展中的主要部分，从史、论、传相结合的角度粗线条地概括了自原始社会至今，中外科学技术发展的主要成就，内容通俗易懂，并触及科学技术发展的前沿，展望了它的发展趋势，带有一定的知识性、趣味性和时代感，对普及科学技术知识、扩大知识面、提高人们的科学文化素质增强管理能力、陶冶情操、净化心灵及坚持马克思主义信仰都大有裨益，是党政干部、科技工作者、

企业管理干部及大专院校学生乃至中小学教师学习科技史的理想读物。《科学技术发展简史》的编排结构及基本框架是按古代、近代、现代、当代的顺序写成的。

科学技术发展简史是沿着人类社会发展的历史足迹展开。其内容包括古代科学技术、近代科学技术、现代自然科学的发展与新兴学科的建立、现代高科技。古代是指人类诞生到15世纪中叶，其中又分为上古、中古和下古，对应的是原始社会、奴隶社会、封建社会，在上古，科学技术发展中心主要在巴比伦（两河流域）、埃及、印度。古希腊罗马时代是奴隶社会科学技术发展的高峰。与欧洲相比，中国封建时代的科学技术却独领风骚。近代是指15世纪下半叶到19世纪末20世纪初。到了近代，科学技术发展的中心已从东方转移到了欧洲。一般认为，现代自然科学是从19世纪末20世纪初开始的。不仅物理学、化学、天文学、地质学等学科取得了重大突破，而且出现了横断科学和环境科学等新学科。自然科学的新成就促成了高新技术的发展。二次世界大战后出现了以电子计算机、原子能和航天技术为代表的第三次技术革命，都是在自然科学理论指导下取得的。

3、人类发展的历史及演变过程？人与动物的区别?

人类是生活在地球上的最高级的生物，人类历史只有地球历史的两千分之一（即约230万年），这是一般公认的人类起源年龄。人类是从古猿进化来的，劳动使猿变成了人，人与动物的根本区别在于人不仅会使用工具，而且会创造工具。火的使用和取火方法发明，使人和动物彻底的分开。

4、数学的应用？数学在各个时期的发展成就？

我国著名的数学家华罗庚先生写过一篇文章：《大哉数学之为用》，在其中，他用这样一段精辟的话来阐述数学的广泛应用。

宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生物之谜，日用之繁，数学无处不在。

数学创造了古代科学最高峰，即欧几里德的几何学。近代科学技术发展过程中数学的突出成就有法国的笛卡儿等创立的解析几何及牛顿和莱布尼兹开创的微积分。现代数学发展的成就中有概率论与数理统计、运筹学、泛函分析、突变理论、数理逻辑、模糊数学、非标准分析。

5、天文学的发展历史、存在的观点、研究的内容及新发现？

在历史的发展进程中，天文学中有两种截然不同的观点，即托勒密的地心说和哥白尼的太阳中心说。实践证明哥白尼的太阳中心说是正确的。现代天文学研究要解决的一个重大课题是天体怎样形成、发展和灭亡的。对宇宙的结构及其特征进行了探讨，出现了爱因斯坦的有限无边静态宇宙模型。宇宙的起源和演化存在着大爆炸理论，现代天文学的新发现中宇宙的年龄为141亿岁。

6、物理学的发展成就、各个时期人与事的关系？

在物理学中，阿基米德发现了浮力原理和扛杆原理。牛顿在总结前人研究经验的基础上发现万有引力定律。此外，近代科学技术的前期，物理学上还发现了被恩格斯誉为19世纪中叶自然科学的三大发现之一的能量守恒与转化定律。麦克斯韦的电磁理论揭示了自然界电、磁、光的统一性，实现了人类对自然界认识的又一次综合。现代自然科学发展中，物理学革命的发端是X射线、元素放射线和电子发现。相对论物理学的创立是物理学革命性发展的又一重要标志，在这次物理学革命中，爱因斯坦是革命的先锋和主将。核物理的突出成就在于原子核人工蜕变的实现、中子的发现及原子核组成的确认，重核裂变及其应用、轻核聚变及其应用、基本粒子的发现，寻找制造反物质及揭示“中微子丢失”之谜。

7、第一次技术革命发生的年代及标志？

第一次技术革命发生于近代前期的18世纪30年代-18世纪末。第一次技术革命以织布

机的改进为发端，蒸汽机的发明和使用为标志。第一次技术革命的时代被称为蒸汽时代。

8、第二次技术革命发生的年代及标志？

第二次技术革命发生于近代后期，及19世纪。第二次技术革命以电机的发明和电力的应用为标志，第二次技术革命的时代被称为电气时代。

9、第三次技术革命发生的年代及标志？

20世纪40年代以来，原子能、电子计算机、高分子合成材料、空间技术等高科技的相继出现，拉开了第三次技术革命的序幕。随着电子计算机和信息技术的发展，人类步入了信息时代。

10、被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现是什么？

19世纪中叶自然科学的三大发现：能量守恒与转化定律、细胞学说、达尔文的进化论。

11、现代高科技术的三大支柱指什么？

现代高科技术的三大支柱：材料技术、信息技术、能源技术。

12、地质学中存在的争论？

地质学中存在水成论和火成论之争论。

13、横断科学的定义及领域？

横断科学是渗透性、交叉性、综合化、整体化很强的科学，其中有信息论、控制论、系统论。

14、地球的历史？地球科学研究的内容及成就？

地球距今已有45亿年的历史。在地球科学中地球的圈层结构为大气、地壳、地幔、地核四个圈层，地球的物理性质是存在重力场、地电场、地磁场、地热场，地球的化学成分中重要的化学元素是：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等9种元素，约占元素总量的98.13%。关于大陆构造理论的假说有多个，其中最有科学价值的当推大陆漂移说、海底扩张说和板块构造说、李四光的地质力学。地球科学研究的新成果有地磁场起因的发动机理论、地球南北极无地震、厄尔尼诺和拉尼娜现象、“温室效应”与全球气候变暖、臭氧空洞、酸雨、当年恐龙何以独霸地球。

15、环境科学的发展背景及定义？环境问题的定义？环境污染、环境破坏的内容？环境保护的新课题和新举措？

环境问题随着社会生产的发展和科学技术的进步日益严重。所谓环境问题主要是指影响人类生活的环境污染和环境破坏。环境污染有大气污染、水污染、有机农药污染、放射性污染、噪音污染。环境破坏主要是由于盲目开荒、滥伐森林、过度放牧、滥捕野生动物、建筑高水坝、围湖造田等造成的环境破坏，严重可使自然资源枯竭。针对环境问题，要对环境规划与管理，环境监测与综合防治。环境保护的新课题和新举措有生物多样性保护、沙漠化和沙尘暴防治、水资源的科学管理。控制二恶英的污染源、用光催化技术净化空气。针对环境问题，20世纪80年代，环境研究从零里的、不系统的工作，逐渐发展为一个综合性的学科体系，即兴起了环境科学。通常认为环境科学是研究人类活动所引起的环境质量变化及环境保护和改善的科学，就形成和发展过程而言，它是在生物学、地学、化学、物理学、医学和工程技术学科探索环境问题的基础上形成的一门交叉性的综合学科。

16、空间技术的定义？航天和航空的区别？航天飞行要解决的关键问题？中国航天技术发展的历史、现状及前景？

航天和航空是两个不同的概念。航空是在大气层中的飞行，航天则是冲出大气层进入太阳系范围内的航行。航天飞行要解决的关键问题是必须达到第一、二宇宙速度。中国是航天器的摇篮，又是火箭的故乡。从原理上讲，中国的火箭是现代火箭的鼻祖。航天技术首先表现在发射人造地球卫星上。自20世纪50年代开始，人类进入了航天时代，已有前苏联、美国、法国、日本、中国、印度等国在航天方面得到发展，我国是继前苏联、美国、法国、日

本之后第五个用自制运载火箭发射国产卫星的国家。21世纪初，中国成为继前苏联、美国之后的第三个能自主发射载人飞船的国家。中国已先后将6位宇航员送入太空。探月工程中“绕”、“落”、“回”已于2007—2008由“常娥”一号完成了绕月工程。“嫦娥”二号落月卫星已于在2010年底前发射。中国将于2014年建成继酒泉、太原、西昌外的文昌卫星发射中心。

17、纳米技术的发展历史、定义、研究内容及其应用？

20世纪90年代发展起来的纳米技术是指在1—100纳米的空间内，研究电子、原子和分子内在运动规律和特性的一项崭新技术。纳米技术在延生以来，已经迅速地被应用到材料、电子信息、加工、军事、化工、医学、建筑、人们的日常生活领域，纳米时代正在到来。

18、激光的定义？激光技术的发展历史、定义、特点及其应用？

激光是一种人造光，它除了具有反射、折射、干涉等一般光的特性外，还具有方向性强、亮度高、单色性好、相干性好等独特的特点。20世纪60年代初发展起来的激光技术，目前已广泛应用于工业、医学、通信、国防、农业等领域，起到了不可替代的作用。

19、计算机技术的发展历史、意义、特点及其应用？

机器延长人的手，电子计算机延长人的脑。电子计算机是20世纪最辉煌的技术成果之一，具有划时代意义，由于它具有存贮数据、记忆、逻辑推理、判断等功能，以及运算速度快、计算精度高等特点，被广泛应用于国民经济、国防、科研直至家庭日常生活等各个领域。

20、信息技术的定义？现代信息技术包括的内容？信息传输技术的主体？

通常认为，凡是一切涉及信息的产生、处理、流通以及与扩展人类信息器官功能的相关技术都属于信息技术。信息技术包括信息的获取、处理、传播、储存、使用等技术。现代信息技术是以微电子技术为基础，以电子计算机技术为核心的技术，包括通信技术、传感技术、激光技术、自动化技术、生物技术等诸多技术。当今世界已进入信息时代，各国都把发展和应用信息技术放在突出位置。现代信息技术是一种综合性的高新技术，它是由许多单项技术组合起来的，其基础技术包括信息获取，信息传输，信息处理，信息控制和信息利用等方面。信息传输技术的主体是：通信技术、网络技术、“信息高速公路”。

21、现代生物学研究的层次、发展方向、研究成就？

20世纪以来，生物学有了巨大发展，尤其是50年代以来，由于化学和物理学的新成就被应用于生物学之后，对生命现象的研究日益从整体深入到细胞、亚细胞及分子水平。人们开始在分子水平上研究生命现象的物质基础，在此基础上建立起来的分子生物学成为现代生物学一个重要的发展方向，它导致了遗传工程等生物改造技术的勃起。现代生物学的研究成就有基因理论的建立、遗传之谜的破译、分子生物学的分支学科及生物改造技术的兴起、现代生物研究的新进展。

22、能源的定义及地位?能源技术的定义？能源的分类？

所谓能源就是指一定条件下能够提供机械能、热能、电能、化学能等某种形式的自然资源。能源是人类生产和生活不可缺少的物质资源，它在工农业生产、交通运输、国防建设及日常生活中都占有重要地位。能源技术就是关于研究能源开发、生产、转换、传输、分配及综合利用的技术。能源按照能源的生成方式，可分为一次能源和二次能源。按照能源的地位来分，可分为常规能源和新能源两大类。常规能源包括：水能、煤、石油、天然气。新能源包括：太阳能、风能、地热能、生物能、海洋能、核能、挤压水流发电、垃圾发电。

23、材料在人类历史发展进程中的地位?材料技术的地位?材料的定义、分类及应用?

人类历史是一部以材料划分进步时代的历史。材料在人类历史上历来占有重要的地位，它是经济发展和社会进步的决定性因素。材料技术与信息技术、能源技术被称为现代高科技领域的三大支柱。所谓材料，就是指能够直接用来制造各种产品的物质，如钢铁、水泥、木材、陶瓷、塑料等。按照它们的化学成分基本上划分为金属材料、无机非金属材料、有机高

分子材料、新型复合材料四大类；对发展中的新材料又按照它们的功能不同，分为信息材料、新能源材料和特殊条件下使用的材料三大类。各种材料广泛应用于工农业、交通运输、国防、科研、医疗及日常生活。

24、海洋的地位?海洋开发的定义？海洋开发技术的定义及研究内容?中国在海洋开发方面的成就?

海洋是一个具有战略意义的开发领域。21世纪人类的经济活动将大规模向海洋转移，21世纪海洋将是竞争十分激烈的领域，谁拥有海洋开发技术、谁就有更多的发言权。海洋开发是指人类为了认识，利用海洋所进行的科学研究和开发利用活动的总称。海洋开发技术则是对海洋资源和海洋环境进行开发和利用所采取的手段，它包括海洋调查、海洋采矿、海洋捕捞和海水养殖、海洋运输、海洋化工、海洋水下工程、海洋发电、海洋空间利用等一系列新兴技术。目前，各项海洋开发技术都得到不同程度发展。中国在海洋空间利用方面建成了世界第一长的跨海大桥——杭州湾跨海大桥，建成了世界第一长的斜拉索大桥——苏通大桥，建成了世界第一长的公路、铁路两用大桥——香港青马大桥。中国在建的珠港澳跨海大桥将再次刷新世界第一长的跨海大桥的记录。

25、简述化学的发展成就及影响。

与数学、物理、地质、天文等学科相比，化学是发展较晚的学科。在近代科技化学史上，氧化燃烧理论取代燃素说；原子-分子论的建立；有机化学的兴起；化学元素周期律的发现。在现代科学史上，现代化学在对元素周期律的解释、无机化学和分析化学、化学键理论、晶体结构以及大气化学和环境化学等研究方面都取得了一系列重大成就。20世纪以来，化学在理论和实践两个方面都取得了重大成就，它已深入到人类社会的各个领域，在人类生活中起着越来越重要的作用，人们的衣食住行处处都与化学相关。

26、论述中国科学技术发展的成就，影响及前景。如何才能进一步增强中国的竞争实力？

中国具有五千年的文明史。与欧洲相比，中国封建时代的科学技术却独领风骚。中国古代无论是在农学、医药学、数学、天文学、地学，还是在物理学方面都有骄人的成就。中国古代在冶金、制陶、纺织、建筑、水利、火药、造纸、印刷等方面也取得了令世界瞩目的成就。其中，指南针、火药、造纸、印刷就是古代中国的四大发明，在今天同样具有不可替代的作用。在现代自然科学发展过程中，1965年中国在世界上第一次合成了具有生命活性的结晶牛胰岛素。在水利建设方面，21世纪初，建成了世界第一的水利发电站——长江三峡水利发电站。在现代高科技发展中，空间技术方面，至2008年，中国成为继前苏联、美国之后第三个能自主发射载人飞船的国家。中国已先后将6位宇航员送入太空。中国探月工程中“绕”、“落”、“回”已于2007—2008由“常娥”一号完成了绕月工程。“嫦娥”二号落月卫星已于2010年底前发射。中国将于2014年建成继酒泉、太原、西昌外的文昌卫星发射中心。在海洋技术方面，至2010年，中国在海洋空间利用方面建成了世界第一长的跨海大桥——杭州湾跨海大桥，建成了世界第一长的斜拉索大桥——苏通大桥，建成了世界第一长的公路、铁路两用大桥——香港青马大桥。中国在建的珠港澳跨海大桥将再次刷新世界第一长的跨海大桥的记录。

以上这些都有赖于科学技术的进步和中国的改革开放。中国目前还只是发展中国家，要增强竞争实力，则要继续实行改革开放，走中国特色的社会主义建设道路。科学技术是第一生产力，少年强则中国强。故要从小培养少年儿童爱科学、学科学、用科学的思想，培养学生动手能力。牢记邓小平说的，计算机教育要从娃娃抓起。只有这样，才能保证中国国力位于世界前列。……[温家宝在中国科协全国代表大会作报告：中国科学技术协会第八次全国代表大会于2011年5月28日上午举行全体会议，中共中央政治局委员、国务院总理温家宝应邀作报告。他强调，没有科技的发展就没有中国的发展；科技发展的未来，决定着中国的未来。要努力提高全民族的科学素养。在科技领域，大力营造敢为人先、敢于创造、敢冒风

险、敢于怀疑批判和宽容失败的环境，鼓励自由探索，发扬学术民主，提倡学术争鸣。（新华社）]

28、第一次技术革命与第二次技术革命有何不同？

1）第一次技术革命首先从英国开始，使英国最先从农业社会中脱颖而出，称霸世界。而第二次技术革命则由美国和德国最先开始，使它们一跃而起，后来者居上，美德两国的工业经过了这次变革之后，远远地走在了英法的前面。2）第一次技术革命开创了大机器工业，使工场手工业成为了遥远的过去。在第一次技术革命的进程中，资本主义取得了统治地位。而第二次技术革命却是在大机器工业内部进行的。这种大工业内部的兴衰对社会结构的冲击，表现为渐进的，它没有使生产方式发生根本性的变化。但这个渐进的冲击也足以使资本主义从自由竞争阶段过渡到垄断阶段。3）第一次技术革命打断了农业社会的进程，建立了传统的工厂制度，使人类从农业文明一跃而跨入工业文明的全新时代。而第二次技术革命中兴起的许多工业部门都植根于第一次技术革命，但它们在第一次技术革命中不过是刚刚破土而出的萌芽。如钢铁、煤炭、机械加工等行业还没有完全摆脱原始的生产状态，与第二次技术革命后的大工业生产不可同日而语。在第二次技术革命中，这些老行业的新发展又导致石油、电气、化工、汽车、航空等新兴工业部门的出现，从而使整个工业的面貌焕然一新。4）第一次技术革命的主要标志是蒸汽机的发明和应用。而第二次技术革命以电力的应用为主要标志。

29、学习《科学技术发展简史》的方法，一是要读书；二是要处理好以下几个关系：史论关系；古今关系；内外关系；虚实关系；东西关系；科学和技术的关系；专通关系；事人关系。

30、《科学技术发展简史》的学习，对提高你的科学素养和人文素养有何帮助？

一个人的精神世界有三大支柱：科学、艺术、人文。科学追求的是真，给人以理性，科学使人理智;艺术追求的是美，给人以感性，艺术让人富有激情；人文追求的是善，给人以悟性，人文中的信仰使人虔诚。科学强调客观规律，艺术更注重主观情感；科学讲的是理性，艺术更富于情感。“科学就是根据事物的普遍性处理事物的特殊性。艺术是根据事物的特殊性处理事物的普遍性。”人文既有深刻的理性思考，又有深厚的情感魅力。一个人的精神世界，不能没有科学，也不能没有艺术，更不能没有人文。所以，我们也可以把人的综合素养概括为科学素养、艺术素养、人文素养。

所谓文化素养是指科学素养、人文素养、审美素养。从本质上说，这三方面是有机统一和不可分割的，他们共同构成了一个人的整体素质。只是为了说明、研究的方便才分为三，但他们又是有区分的。其中，人文素养是一个人素养的基础和核心，科学素养和审美素养以人文素养为出发点和归宿，是人文素养的延伸。因为科学离不开人文，科学离开了人文就会迷失前进的方向。科学也要以人为本，科学离开了人就失去了存在和发展的意义。

无论是党政领导干部、工商企业管理人员，还是在校学习的文科、理科大学生、研究生乃至中小学教师，都需要了解科学技术发展的历史，掌握现代科学技术发展的状况及发展趋势，否则就会在现代化建设的进程中失去发言权，甚至被淘汰。科学技术发展史集科技知识之精华于一身，在时间、精力有限的情况下，是一部读来省时、省力的好教材，它将把你带入科技知识的海洋，培养爱科学、学科学的思想，还可以从科学家的身上学到很多高尚的情操，进一步提高自身的科学素养和人文素养。

科学素养（Scientific Literacy）基本定义：国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即对于科学知识达到基本的了解程度；对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度；对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。目前各国在测度本国公众科学素

养时普遍采用这个标准。只有在上述三个方面都达到要求者才算具备基本科学素养的公众。

人文素养的灵魂，不是“能力”，而是“以人为对象、以人为中心的精神”，其核心内容是对人类生存意义和价值的关怀，这就是“人文精神”。这其实是一种为人处世的基本的“德性”、“价值观”和“人生哲学”，科学精神、艺术精神和道德精神均包含其中。它追求人生和社会的美好境界，推崇人的感性和情感，看重人的想象性和生活的多样化。主张思想自由和个性解放是它的鲜明标志，它以人的价值、人的感受、人的尊严为万物的尺度，以人来对抗神，对抗任何试图凌架于人的教义、理论、观念、进行中事业及预期中目标，对抗所有屈人心身的任何神圣。