上海交通大学：《科学技术史 A History of Science and Technology》教学资源（PPT讲义）第6讲 科学在19世纪的全面发展

第6讲 科学在19世纪的 全面发展

第 6讲 科学在19世纪的 全面发展

概 述 远古一18世纪：实际需要推动技术进步， 除了偶尔的发现带来发明外，需要常常在 发明之前，纯粹科学还是学者的个人兴趣， 科学研究滞后于技术革新，这在工业革命 中表现得特别显著

概 述 远古—18世纪：实际需要推动技术进步， 除了偶尔的发现带来发明外，需要常常在 发明之前，纯粹科学还是学者的个人兴趣， 科学研究滞后于技术革新，这在工业革命 中表现得特别显著

19世纪：科学的新时代 19世纪：追求纯粹知识的理论科学研究，，开始 走在实际应用与发明之前，并且启发和刺激 实际应用和发明。理论技术-理论的循环一旦 加速，科技发展就势不可挡。 例如： 法拉第的电磁实验一发电机、电动机 麦克斯韦的电磁理论一电报、电话 巴斯德的微生物研究一发酵工业、医学和医药 孟德尔的豌豆遗传实验一植物栽培、育种

19世纪：科学的新时代 n 19世纪：追求纯粹知识的理论科学研究，开始 走在实际应用与发明之前，并且启发和刺激了 实际应用和发明。理论-技术-理论的循环一旦 加速，科技发展就势不可挡。 n 例如： n 法拉第的电磁实验—发电机、电动机 n 麦克斯韦的电磁理论—电报、电话 n 巴斯德的微生物研究—发酵工业、医学和医药 n 孟德尔的豌豆遗传实验—植物栽培、育种

纯粹科学在理论上重大成就 数学 非欧几何(1826) 一过直线外一点只有一条直线与 已知直线平行吗？ 群论（1831)一方程的可解性理论：五次以上的代 数方程是否有一个公式解？ 抽象代数一“四元数”的发明（1843)：A*B≠B*A! 集合论(1872)一是偶数多？是奇数多？还是整数多？

纯粹科学在理论上重大成就 n 数 学 n 非欧几何（1826）—过直线外一点只有一条直线与 已知直线平行吗？ n 群论（1831） —方程的可解性理论：五次以上的代 数方程是否有一个公式解？ n 抽象代数—“四元数”的发明（1843）：A*B≠B*A！ n 集合论(1872)—是偶数多？是奇数多？还是整数多？

天文学 ■海王星的发现 (勒维里埃，1846) ■光速的测定（傅科，1850） ■光谱分析学（夫朗和费1814；基尔霍夫 1859) ■天体物理学：分光学、光度学、照相术

天文学 n 海王星的发现（勒维里埃，1846） n 光速的测定（傅科，1850） n 光谱分析学（夫朗和费1814；基尔霍夫 1859） n 天体物理学：分光学、光度学、照相术

物理学 热力学：卡诺：《关于火的动力思考》 (1842)- 热功当量 能量守恒与转化定律的发现：热力学第一定律 (迈尔1840；焦耳1843；赫尔霍姆兹1850)；能 量耗散定律：热力学第二定律（开尔文1851，克劳 修斯1854,1865：熵) 一(1)宇宙的能量是常数；(2)宇宙的熵趋于 一个极大值（热寂说一演化的物理学） 电磁学：奥斯特，欧姆，法拉第，麦克斯韦，赫 兹

物理学 n 热力学：卡诺：《关于火的动力思考》（1842)— 热功当量 n 能量守恒与转化定律的发现：热力学第一定律 （迈尔1840；焦耳1843；赫尔霍姆兹1850）；能 量耗散定律：热力学第二定律（开尔文1851,克劳 修斯1854,1865：熵） —（1）宇宙的能量是常数；（2）宇宙的熵趋于 一个极大值（热寂说—演化的物理学） n 电磁学：奥斯特，欧姆，法拉第，麦克斯韦，赫 兹

化学 ■原子论：道尔顿1803 ■有机化学：维勒人工合成尿素1828，李比 希定量分析法，化肥 ■元素周期律：门捷列夫1869

化学 n 原子论：道尔顿1803 n 有机化学：维勒人工合成尿素1828，李比 希定量分析法，化肥 n 元素周期律：门捷列夫1869

生物学 细胞学说（施莱登1838、施旺1839） ■生物进化论（达尔文1844) 微生物学（巴斯德细菌学1856、免疫学 1881) 遗传学（孟德尔豌豆杂交实验1865，魏斯曼 种质连续性理论1892)

生物学 n 细胞学说（施莱登1838、施旺1839） n 生物进化论（达尔文1844） n 微生物学 （巴斯德细菌学1856、免疫学 1881） n 遗传学（孟德尔豌豆杂交实验1865,魏斯曼 种质连续性理论1892）

19世纪科学研究的特点 从收集材料进入到整理材料 从经验分析进入到理论综合 从分析既成事物进入到研究自然过程 的历史发展 从研究低级运动形式进入到更高级、 更丰富的运动形式 在热力学，进化论，电磁场论，历史 唯物论的冲击下，机械自然观动摇了 马克思与恩格斯在19世纪科学发展的 背景下，阐述了对立统一规律，量变 质变规律与否定之否定规律

19世纪科学研究的特点 n 从收集材料进入到整理材料 n 从经验分析进入到理论综合 n 从分析既成事物进入到研究自然过程 的历史发展 n 从研究低级运动形式进入到更高级、 更丰富的运动形式 n 在热力学，进化论，电磁场论，历史 唯物论的冲击下，机械自然观动摇了。 马克思与恩格斯在19世纪科学发展的 背景下，阐述了对立统一规律，量变 质变规律与否定之否定规律

19世纪科学史的若干著名案例 ■一、非欧几何 ■二、电磁理论 ■三、热力学 口四、进化论

19世纪科学史的若干著名案例 n 一、非欧几何 n 二、电磁理论 n 三、热力学 n 四、进化论