第三章 近代科学技术n第一节 近代科学诞生n第二节 第一次技术革命 n第三节 近代科学的全面发展n第四节 第二次技术革命 近代科学革命n哥白尼之前1.亚里斯多德物理学2.托勒密地心说n近代科学革命历程1.哥白尼革命2.开普勒：天空立法者3.伽利略：近代物理学之父哥白尼革命n哥白尼生平n哥白尼之前的科学传统n日心说和地心说n革命的对立面哥白尼（1473-1543）生于波兰，1543年出版天体运行论日心说面临的两大难题“天空立法者”开普勒n第一定律（轨道定律）：所有行星都沿椭圆轨道运行，太阳位于这些椭圆的一个焦点上n第二定律（面积定律）：太阳至行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积n第三定律（周期定律）：行星绕太阳公转一周的时间（运行周期）的平方同轨道长半轴的立方成正比近代物理学之父伽利略n出身n美第奇家族n教皇n科学发展的悲剧n当时科学的建制伽利略的贡献n落体运动亚里斯多德理论：速度和质量有关伽：落体下落距离跟运动时间的平方成正比n惯性原理亚里斯多德的动力学理论：力是运动的原因伽：外力不是维持运动的原因，而只是改变运动状态的原因n理想实验比萨斜塔实验 伽利略的学生维维尼安在他写的传记中提到，伽利略在比萨斜塔做过落体实验，证实了所有物体同时落地，但是没有理由相信他说的是事实。
伽利略斜面实验?牛顿（1643-1727）n牛顿1661年入剑桥大学三一学院学习1671年皇家学会会员，1687年发表自然哲学的数学原理1703年当选为皇家学会主席1705年被册封为爵士1727年牛顿辞世时，英国为他举行国葬，葬于威斯敏斯特教堂传说中的传说中的苹果树苹果树n牛顿1665-1666回乡躲避瘟疫，他的天才成就在这个时期奠定了基础相传他在树下看书时苹果落地促使他发现万有引力 1702年的牛顿牛顿力学体系的建立（一）n牛顿运动第一定律n牛顿运动第二定律n牛顿运动第三定律牛顿力学体系的建立（二）n万有引力定律向心力F=mv2/r 惠更斯r是行星和太阳的距离，v是行星运动的线速度，m是行星的质量由v=2r/T得F=4 2()r3T2mr2r3T2开普勒（行星运动第三定律）mm/r2 F=G mmr2第一次技术革命n英国的技术革命、产业革命n法国的产业革命和科学兴衰 n科学技术关系蒸汽机技术蒸汽机技术瓦特的改良蒸汽机富尔顿1807年制造的克莱蒙特号蒸汽船 史蒂芬森（G.Stephenson）的火车机车法国科学的发展n法国科学院n18世纪法国的杰出科学家有：拉格朗日、蒙日、达朗贝尔、拉普拉斯、拉瓦锡、库仑、傅里叶。
n根据汤浅光朝的研究，从18世纪后半叶到19世纪前期，法国已成为世界科学发展的中心经典物理学的成熟n热学的形成n光学的发展n电磁学的建立开尔文 克劳修斯热力学第二定律的宏观表述热力学第二定律的宏观表述n1.克劳修斯(Clausius)表述：热量不能自动地从低温物体传向高温物体制冷机)n2.开尔文（Kelvin)表述：其唯一效果是热全部转变成功的过程是不可能发生的热机)n3.奥斯特瓦尔德(Ostwald）表述：第二类永动机是不可能造成的热力学第二定律的数学表述n孤立系统内进行的过程孤立系统内进行的过程 熵永不减少熵永不减少 1865年克劳修斯还提出了熵的概念S=Q/T，并得出熵表述，因此热力学第二定律又可以称为熵增定律n 数学表述数学表述0S对热力学第二定律的深入认识1.能量退化角度认识 孤立系统内发生的自发过程 必然导致能量的退化2.熵的角度认识 孤立系统内发生的自发过程 必然导致熵的增加熵是能量不可用程度的量度能量危机 就是熵的危机生物学的飞跃n分类学n进化论n细胞学说第二次技术革命n大国兴衰1.德国2.美国n核心技术1.内燃机2.电机n科学的技术化和社会化 电的广泛应用电的广泛应用（最显著的成就）（最显著的成就）发电机发电机电动机电动机发电厂发电厂电气产品电气产品内燃机的创制和使用内燃机的创制和使用化工技术的发展化工技术的发展钢铁工业等传统工业的进步钢铁工业等传统工业的进步内燃机的创制内燃机的创制人类进入人类进入“电气时代电气时代”新交通工具新交通工具汽车、飞机汽车、飞机石油工业产生石油工业产生 影响影响极大地改变和丰富了人们的生活极大地改变和丰富了人们的生活 第二次技术革命第二次技术革命德国的崛起n李比希学派；n著名科学家：李比希、维勒、霍夫曼、凯库勒、赫尔姆霍茨、克劳修斯n化学工业的兴起。
美国的崛起n基础设施建设n工业实验室n管理出效益1897年生产的本茨四轮汽车 爱迪生和第一盏电灯。