第8讲 科学在19世纪的 全面发展
第 8 讲 科学在19世纪的 全面发展
概 述 从远古一18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，纯粹科学还是仅是学者的 个人兴趣，科学研究滞后于技术需要，这 在工业革命中表现的特别显著。 蒸汽机的发明就是一个典型的例子
概 述 从远古—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，纯粹科学还是仅是学者的 个人兴趣，科学研究滞后于技术需要，这 在工业革命中表现的特别显著。 蒸汽机的发明就是一个典型的例子
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，并且启发和刺激了 实际应用和发明。 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。 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)： AXBABXA! 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 （ 1 8 4 3 ） ： 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 ■热力学第一定律：能量守恒与转化定律（迈尔1840； 焦耳1843；赫尔姆荷兹1850) ■热力学第二定律：能量耗散定律（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 热力学第一定律：能量守恒与转化定律（迈尔1840； 焦耳1843；赫尔姆荷兹1850）； n 热力学第二定律：能量耗散定律（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
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
新兴工业强国的出现 19世纪以前，作为一个独立的国家，“德国” 尚不存在，只是由一些相对独立的小邦国组 成的联邦，其中普鲁士和奥地利是比较大的 邦国，在1870年赢得普法战争胜利后，德意 志联邦终于宣告成立。 在此之前，德国的科学家们已经做出了卓越 的贡献
新兴工业强国的出现 n 19世纪以前，作为一个独立的国家， “德国” 尚不存在，只是由一些相对独立的小邦国组 成的联邦，其中普鲁士和奥地利是比较大的 邦国，在1870年赢得普法战争胜利后，德意 志联邦终于宣告成立。 n 在此之前，德国的科学家们已经做出了卓越 的贡献