医学:从《黄帝内经》开始,中医药学发展至今,其主要文献有《神农本草经》、《神农本草经注》、《新修本草》、《经史证类备急本草》、《本草纲目》、《针灸甲乙经》、《铜人腧穴针灸图经》、《十四经发挥》、《脉经》、《肘后方》、《诸病源候论》、《千金方》、《外台秘要》。
天文学:天文学方面的成就主要包括阴阳历法、天象观测、天文仪器和宇宙论几方面,相关著作有《阴阳历》、《阴阳合历》,汉《太初历》、《四分历》、祖冲之的《大明历》,唐代僧一行的《大衍历》,北宋沈括的《十二气节历》,元代郭守敬的《授时历》,清代的《时宪历》、战国的《天文星占》、《天文》、马王堆帛书《五星占》。
数学:古称“算学”,当时主要用于解决生活中遇到的实际计算问题,主要著作有:《九章算术》、《周髀算经》、《海岛算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《缀术》、《五曹算经》、《五经算术》、《张丘建算经》、《缉古算经》。
科技:陶瓷术、丝织术、造纸术、印刷术、航海术、工程建筑、huoyao研制,均有大量实物留存至今;
5、文艺复兴与启蒙运动——早期现代科学的诞生发展
51文艺复兴
随着西方文艺复兴的到了,科学迎来了一个新的发展阶段,并在此基础上终演变为“近代科学”。
光学的新发展在文艺复兴初期就发挥了作用,既挑战了长期以来关于感知的形而上学观念,也促进了诸如暗箱照相机和望远镜等技术的改进和发展。在我们现在所知的文艺复兴开始之前,罗杰·培根,维泰罗和约翰·佩克汉姆各自建立了一个因果链上的学术本体,该因果链始于对亚里士多德的个体和普遍形式的感觉,感知和最终认识。开发并研究了后来称为透视主义的视觉模型。由文艺复兴时期的艺术家创作。该理论仅使用亚里士多德的四个原因中的三个:形式,物质和最终原因。
在十六世纪,哥白尼制定了日心说不同太阳系模型地心说的托勒密的天文学模型。这是基于一个定理,即随着行星的球距运动中心越来越远,行星的轨道周期会更长,他发现这与托勒密的模型不符。
开普勒(kepler)等人对“眼睛的唯一功能就是感知”这一概念提出了挑战,并将光学的主要焦点从眼睛转移到了光的传播上。开普勒将眼睛建模为一个充满水的玻璃球,在它的前面开有一个小孔以对入瞳进行建模。他发现从场景的单个点发出的所有光线都在玻璃球体背面的单个点处成像。光学链终止于眼睛后部的视网膜。开普勒因发现开普勒行星运动定律而改进哥白尼的日心模型而闻名。开普勒并没有拒绝亚里斯多德的形而上学,并将他的作品描述为对亚里士多德的追求。
伽利略(galileo)创新地利用了实验和数学。然而,在教皇乌尔班八世阻止伽利略写哥白尼体系后,他遭到迫害。伽利略曾使用教皇的论点,并将其放在“关于两个主要世界体系的对话”的作品中,以简朴的口吻表达出来,这极大地冒犯了乌尔班八世。
在北欧,印刷机的新技术被广泛用于发表许多论点,其中包括一些与当代自然观念大相径庭的论点。勒内·笛卡尔(rees)和弗朗西斯·培根(fran)发表了支持非亚里士多德科学的新型哲学观点。笛卡尔强调个人思想,并主张应使用数学而非几何来研究自然。培根强调实验比沉思更为重要。培根进一步质疑亚里士多德关于形式因果和最终因果的概念,并提出了这样一种观念,即科学应该研究“简单”性质(例如热)的定律,而不是假设存在任何特定性质或“形式原因”。对于每种复杂类型的事物,这种新科学开始将自己视为描述了“自然法则”。这种对自然研究的更新方法被认为是机械的。培根还指出,科学应该首先针对实用的发明为了改善整个人类的生活。
52启蒙时代科学
作为启蒙时代的先驱,艾萨克·牛顿(isaa)和戈特弗里德·威廉·莱布尼兹(gottfriedwilheleibniz)成功地开发了一种新的物理学,现在称为古典力学,可以通过实验加以证实并使用数学进行解释(牛顿(on,1687年),《自然哲学》,《数学原理》)。莱布尼茨也纳入条款从亚里士多德物理学,但是现在新的非目的论的方式使用,例如,“能源”和“潜力”(亚里士多德“现代版本eia“)。这暗示着对象的观点发生了变化:亚里士多德曾指出对象具有可以实现的某些先天目标,现在这些对象被认为没有先天目标。按照弗朗西斯·培根的风格,莱布尼兹假定不同类型事物都按照相同的自然规律进行工作,每种事物都没有特殊的形式或最终原因在此期间,“科学”一词逐渐变得更常用于指代一种类型对某种知识,尤其是自然知识的追求,其含义与旧术语“自然哲学”非常接近。
在这段时间里,科学的既定目的和价值开始产生财富和发明,从物质主义的意义上讲,人类拥有更多的食物,衣服和其他东西,从而可以改善人类的生活。用培根的话说,“科学的真正合法目标是赋予人类生活以新的发明和财富”,他劝阻科学家们追求无形的哲学或精神观念。
启蒙运动时期的科学主要由科学团体和学术机构主导,它们已取代大学成为科学研究和发展的中心。社会和学术机构也是科学专业成熟的支柱。另一个重要的发展是科学在越来越多的人群中得到普及。哲学家引导了公众对许多科学理论的关注。
一些历史学家将18世纪标记为科学史上的枯燥时期;然而,本世纪在医学,数学和物理学的实践中取得了重大进步。生物分类学的发展;对磁和电的新认识;化学作为一门学科的成熟,奠定了现代化学的基础。
启蒙哲学家选择了科学先驱者的短暂历史(主要是伽利略,博伊尔和牛顿)作为将自然和自然法则的奇异概念应用到当今每个物理和其他社会领域的指导。在这方面,历史的教训和基于它的社会结构可以被抛弃。
三、量子力学研究
1、19世纪科学
十九世纪是科学史上一个特别重要的时期,因为在这个时代,当代现代科学的许多显着特征开始成形,如生命科学和物理科学的转变,精密仪器的频繁使用,“生物学家”、“物理学家”、“科学家”逐渐摆脱“自然哲学”和“自然历史”这类过时的标签,研究自然科学的人的专业化程度提高,导致业余自然主义者的减少,科学家在社会的许多方面,许多国家的经济扩张和工业化中获得了文化权威,大众科学著作和科学期刊的出现。
主要成就:
在19世纪初期,约翰·道尔顿(johndalton)提出了现代原子理论,该理论基于德克利特(decritus)最初的被称为原子的不可分割粒子的思想。
约翰·赫歇尔和威廉·惠威尔系统化方法:后者是创造了这个词的科学家。
查尔斯·达尔文发表《物种起源》时,他将进化论确立为对生物复杂性的普遍解释。他的自然选择理论为物种的起源提供了自然的解释,但是一个世纪之后才被广泛接受。
守恒定律的提出,能量守恒,动量守恒和质量守恒提出了一个非常稳定的宇宙,有可能是资源的损失小。然而,随着蒸汽机的出现和工业革命的发展,人们越来越认识到,物理学中定义的所有形式的能量都不是同等有用的:它们不具有相同的能量质量。这种认识导致了热力学定律的发展,在该定律中,宇宙的自由能一直在下降:封闭的宇宙的熵随时间增加。
电磁理论也成立于19世纪,并提出其不能轻易使用牛顿框架来回答新问题。允许原子解构的现象是在19世纪的最后十年发现的:x射线的发现激发了放射性的发现。第二年发现了第一个亚原子粒子,即电子。
2、20世纪科学
爱因斯坦的相对论的发展和量子力学导致替代经典力学与包含两个部分描述不同类型的自然事件的新物理。
同时,发现了原子及其核的结构,从而释放了“原子能”(核能)。1953年发现dna的分子结构。1964年发现了宇宙微波背景辐射。
此外,本世纪战争激发了对技术创新的广泛使用,从而引发了运输(汽车和飞机)革命,洲际弹道导单的发展,太空竞赛和核军备竞赛。在本世纪上半叶,抗生素和人造肥料的发展使全球人口增长成为可能。在本世纪下半叶,航天技术的发展使得对天体的其他物体(包括登月载人降落)进行了首次天文学测量。太空望远镜导致了天文学和宇宙学的众多发现。
在20世纪后期,集成电路的广泛使用与通信卫星的结合引发了信息技术的革命,以及包括智能手机在内的全球互联网和移动计算的兴起。对复杂的因果关系交织在一起的大量系统化和大量数据的需求,导致了系统理论和计算机辅助科学建模领域的兴起,这些领域部分基于亚里士多德范式。
3、21世纪科学
随着2012年希格斯玻色子的发现,发现了由粒子物理学标准模型预测的最后一个粒子。2015年,首次观测到了一个世纪前通过广义相对论预测的引力波。
4、量子理论
量子(quantu是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。
量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”,它最早是由德国物理学家普朗克在1900年提出的。在经典物理学中,根据能量均分定理:能量是连续变化的,可以取任意值。19世纪后期,科学家们发现很多物理现象无法用经典理论解释。普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍,从而很好地解释了黑体辐射的实验现象。
后来的研究表明,不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。
自从普朗克提出量子这一概念以来,经爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森伯、薛定谔、狄拉克、玻恩等人的完善,在20世纪的前半期,初步建立了完整的量子力学理论。绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论。
1905年,德国物理学家爱因斯坦把量子概念引进光的传播过程,提出“光量子”(光子)的概念,并提出光同时具有波动和粒子的性质,即光的“波粒二象性”。
20世纪20年代,法国物理学家德布罗意提出“物质波”概念,即一切物质粒子均具备波粒二象性;德国物理学家海森伯等人建立了量子矩阵力学;奥地利物理学家薛定谔建立了量子波动力学。量子理论的发展进入了量子力学阶段。
1928年,英国物理学家狄拉克完成了矩阵力学和波动力学之间的数学等价证明,对量子力学理论进行了系统的总结,并将两大理论体系——相对论和量子力学成功地结合起来,揭开了量子场论的序幕。量子理论是现代物理学的两大基石之一,为从微观层面理解宏观现象提供了理论基础。
量子假设的提出有力地冲击了经典物理学,促进物理学进入微观层面,奠基现代物理学。但直到现在,物理学家关于量子力学的一些假设仍然不能被充分地证明,仍有很多需要研究的地方。
科学反不反因果律
科学的发展方向不具有必然性
在以往人们理解的因果律中是存在一个必然的不可改变的结果的,如1+1=2,用人们以往已知的因果律来衡量1+1则必为2,而在科学中是存在1+1可以不等于2的可能的。这种可能的存在使得因果律更像一个“模糊的规范”,而非准确的规则;前者重于意义,而后者重于形式本身。
在现阶段人类所谓的科学,追求的是一种形式,这就是其局限。其结果即科学成果,虽对整个社会具有巨大意义,但在整个科学研究过程中这种意义并不会被过多考虑。
不同科学成果之间不具有紧密性
现代科学发展特别是科学上的重大发现和国计民生中的重大社会问题的解决,常常涉及不同学科的相互交充满和相互渗透。学科交叉逐渐形成一批交叉学科,如化学与物理学的交叉形成了物理化学和化学物理学,化学与生物学的交叉形成了生物化学和化学生物学,物理学与生物学交叉形成了生物物理学等。这些交叉学科的不断发展大大地推动了科学进步,因此学科交叉研究(interdisaryresearch)体现了科学向综合性发展的趋势。科学上的新理论、新发明的产生,新的工程技术的出现,经常是在学科的边缘或交叉点上,重视交叉学科将使科学本身向着更深层次和更高水平发展,这是符合自然界存在的客观规律的。由于现有的学科是人为划分的,而科学问题是客观存在的,根据人们的认识水平,过去只有天文学、地理(地质)、生物、数学、物理、化学六个一级学科;而经过20世纪科学的发展和交叉研究,又逐渐形成了新的交叉学科,如生命科学、材料科学、环境科学等,但即便如此各学科之间的研究成果并不具有必然的因果联系,即使在相同的学科中的不同研究成果也不一定都具有这种因果联系,所以在整个科学的研究成果中因果关系是被动的,而非主动的相互建立。这也在另一个层面上反应了科学自身具有其盲目性,也是其局限性的一种体现。