第1讲古典科学与培根 科学的统 吴国盛 http://www.phil.pkueducn/personal/wugsh 北大科学史与科学哲学 http:/hps.phil.pkuedu.cn
第11讲 古典科学与培根 科学的统一 吴国盛 http://www.phil.pku.edu.cn/personal/wugsh 北大科学史与科学哲学 http://hps.phil.pku.edu.cn
上讲回顾 科学家社会角色的确立 科学研究事业的组织化 科学强国的兴衰
上讲回顾 ◼ 科学家社会角色的确立 ◼ 科学研究事业的组织化 ◼ 科学强国的兴衰
本讲目录 培根科学与古典科学的统 天体力学的历史贵留问题 ■电磁感应现象的发现到电磁理论的建立 电磁波的实验发现 ■光的波动说的复 光学与电磁学的统 热之唯动说的建立 能量守恒定律与能量耗散定律的建立
本讲目录 ◼ 培根科学与古典科学的统一 ◼ 天体力学的历史遗留问题 ◼ 电磁感应现象的发现到电磁理论的建立 ◼ 电磁波的实验发现 ◼ 光的波动说的复兴 ◼ 光学与电磁学的统一 ◼ 热之唯动说的建立 ◼ 能量守恒定律与能量耗散定律的建立
培根科学与古典科学的统 培根科学的数学化 库仑定律(电静力学 安培定律(电动力学) 傅里叶定律(热学) 欧姆定律(电学) 焦耳定律(电学与热学) 麦克斯韦方程 口经典科学与培根科学向着力学世界观统- 场-以太振动模型基础之上的电磁学、光学、力学的 统 能量概念之上的力、热、光、电、磁的统一
培根科学与古典科学的统一 ◼ 培根科学的数学化 ◼ 库仑定律（电静力学） ◼ 安培定律（电动力学） ◼ 傅里叶定律（热学） ◼ 欧姆定律（电学） ◼ 焦耳定律（电学与热学） ◼ 麦克斯韦方程 ◼ 经典科学与培根科学向着力学世界观统一 ◼ 场－以太振动模型基础之上的电磁学、光学、力学的 统一 ◼ 能量概念之上的力、热、光、电、磁的统一
恒星周年视差的发现 英国天文学家布拉德雷于1725年发现光行差,相 当于从10公里外看一根米尺 口1834年,德裔俄国天文学家斯特鲁维观测到织女 星(天琴座阿尔法星)有025角秒的周年视差 (相当于在20公里外看一枚硬币 德国天文学家白塞尔发现,天鹅座61号星有035 角秒 英国的亨德森发现,半人马座阿尔法星有091角 秒,人称比邻星
恒星周年视差的发现 ◼ 英国天文学家布拉德雷于1725年发现光行差，相 当于从10公里外看一根米尺 ◼ 1834年，德裔俄国天文学家斯特鲁维观测到织女 星（天琴座阿尔法星）有0.25角秒的周年视差 （相当于在20公里外看一枚硬币） ◼ 德国天文学家白塞尔发现，天鹅座61号星有0.35 角秒 ◼ 英国的亨德森发现，半人马座阿尔法星有0.91角 秒，人称比邻星
宇宙有多大 设日地距离为1米 ■太阳则为直径1厘米的小玻璃球 几大行星就成肉眼看不见的微粒 冥王星在40米远处 比邻星在270公里远处
宇宙有多大 ◼ 设日地距离为1米 ◼ 太阳则为直径1厘米的小玻璃球 ◼ 几大行星就成肉眼看不见的微粒 ◼ 冥王星在40米远处 ◼ 比邻星在270公里远处
海王星的发现 天王星的误差 口白塞尔主张另一个行星的摄动 英国亚当斯(1819-1892)1845年计算出一个新 行星的轨道,伦敦皇家天文学家艾里拒绝接受 法国的勒维烈(1811-1877)与巴黎天文台台长 阿拉哥。1846年,勒维烈算出了对天王星形成摄 动的新行星的轨道。柏林天文台对此进行了验证
海王星的发现 ◼ 天王星的误差 ◼ 白塞尔主张另一个行星的摄动 ◼ 英国亚当斯（1819－1892）1845年计算出一个新 行星的轨道，伦敦皇家天文学家艾里拒绝接受 ◼ 法国的勒维烈（1811－1877）与巴黎天文台台长 阿拉哥。1846年，勒维烈算出了对天王星形成摄 动的新行星的轨道。柏林天文台对此进行了验证
电流的磁效应 18世纪结束时,库仑定律,电学的最高成就 口1820年,丹麦物理学家奥斯特(1777-1851)发 现电流的磁效应。德国自然哲学的影响。 同年,法国物理学家安培(1775-1836)提出安 培定律(载流导线之间的相互作用力定律),奠 定了电动力学的基础。电流的方向 欧姆(1789-1854),1826年发表欧姆定律(电 流与电势差成正比与电阻成反比),匠人出身, 1849年任慕尼黑大学教授。 磁的电效应?法拉第、亨利
电流的磁效应 ◼ 18世纪结束时，库仑定律，电学的最高成就 ◼ 1820年，丹麦物理学家奥斯特（1777－1851）发 现电流的磁效应。德国自然哲学的影响。 ◼ 同年，法国物理学家安培（1775－1836）提出安 培定律（载流导线之间的相互作用力定律），奠 定了电动力学的基础。电流的方向 ◼ 欧姆（1789－1854），1826年发表欧姆定律（电 流与电势差成正比与电阻成反比），匠人出身， 1849年任慕尼黑大学教授。 ◼ 磁的电效应？法拉第、亨利
法拉第(1) 口英国物理学家麦克法拉第(1791-1867),贫苦 出身,幼年失学,在印刷厂当童工时学习零星的 科学知识 1812年,聆听戴维的讲演,得到戴维的赏识,到 了实验室当一名刷瓶子工人。次年成为戴维的助 手。游历欧洲。 口在电化学方面显示出卓越的实验才能,1824年选 为皇家学会会员。遭到戴维的妒忌,但法拉第 直心存感激
法拉第（1） ◼ 英国物理学家麦克·法拉第（1791－1867），贫苦 出身，幼年失学，在印刷厂当童工时学习零星的 科学知识 ◼ 1812年，聆听戴维的讲演，得到戴维的赏识，到 了实验室当一名刷瓶子工人。次年成为戴维的助 手。游历欧洲。 ◼ 在电化学方面显示出卓越的实验才能，1824年选 为皇家学会会员。遭到戴维的妒忌，但法拉第一 直心存感激
法拉第(2):电磁感应 电流有磁效应,磁有没有电流效应呢? ■1831年,法拉第发现运动的磁铁会导致电流 静止的磁铁却没有电流效应。这个电流称为 电流。模型发电机与电动机。 数学能力的欠缺被天才的物理洞察力所弥衤 建立“场”的概念(用来传递电磁作用的连续 质)、“力线”概念(场的直观图象)。破除了 牛顿的超距作用概念。 口建立电磁感应定律:只要导线垂直地切割磁力线 导线中就有电流产生,电流的大小与所切割的磁 力线数成正比
法拉第（2）：电磁感应 ◼ 电流有磁效应，磁有没有电流效应呢？ ◼ 1831年，法拉第发现运动的磁铁会导致电流，而 静止的磁铁却没有电流效应。这个电流称为感生 电流。模型发电机与电动机。 ◼ 数学能力的欠缺被天才的物理洞察力所弥补 ◼ 建立“场”的概念（用来传递电磁作用的连续介 质）、“力线”概念（场的直观图象）。破除了 牛顿的超距作用概念。 ◼ 建立电磁感应定律：只要导线垂直地切割磁力线， 导线中就有电流产生，电流的大小与所切割的磁 力线数成正比