二影响世界发展进程的科学巨人.ppt

牛顿死后被安葬在威斯敏斯特教牛顿死后被安葬在威斯敏斯特教堂，为他抬棺材的是堂，为他抬棺材的是两位公爵两位公爵、三位伯爵三位伯爵以及以及大法官大法官。他就如一。他就如一位深受臣民爱戴的国王一样被安位深受臣民爱戴的国王一样被安葬的，在他之前，是没有哪一位葬的，在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之科学家享受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也将会是屈后，受到如此厚葬的也将会是屈指可数的。指可数的。-科学简史科学简史牛顿为什么能获此殊荣？牛顿为什么能获此殊荣？威斯敏斯特教堂威斯敏斯特教堂英国人将威斯敏斯特大教堂英国人将威斯敏斯特大教堂（也译为西敏寺）称为（也译为西敏寺）称为“荣荣誉的宝塔尖誉的宝塔尖”。近 代 科 学 之 父牛顿 Isaac Newton.(16421727)牛顿第一个提出万有引力的数学表达式：牛顿第一个提出万有引力的数学表达式：近代近代科学科学本质本质就是用就是用数学数学化的方式看待自然。化的方式看待自然。陈凡陈凡自然辩证法概论自然辩证法概论 科学科学自诞生之起就被称为实验科学，无论是伽利自诞生之起就被称为实验科学，无论是伽利略还是牛顿都是进行略还是牛顿都是进行实验（观察）实验（观察）检验的。检验的。杨小明杨小明科学与宽容科学与宽容 近代科学指15世纪下半叶至19世纪末的自然科学。是在人类近代史上发展的科学体系。以西方资本主义生产方式的兴起为背景，自然科学也发生了一场划时代的深刻革命，建立起完全不同于古代科学的科学体系。其前期（15世纪下半叶至18世纪中叶）尚处于经验科学经验科学阶段，其后期（18世纪中叶至19世纪末）开始进入理论科学理论科学阶段。百度百科4近代科学之父牛顿近代科学之父牛顿(1)(1)牛牛顿顿的的成成长长历历程程、主主要要科科学学成成就及其对人类社会发展的重大贡献就及其对人类社会发展的重大贡献(2)(2)牛牛顿顿严严谨谨的的科科学学态态度度与与勤勤奋奋的的探索精神探索精神b bC C成就成就领域领域数学数学天文学天文学物物理理学学光光学学力力学学提出二项式定理和微积分的初步算法。提出二项式定理和微积分的初步算法。1 1）制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光）制作折射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日光由七色光组成，进一步说明物体颜色的形成原理；由七色光组成，进一步说明物体颜色的形成原理；2 2）提出了光的）提出了光的 “微粒说微粒说”。1 1）创立了物体运动三定律和万有引力定律；）创立了物体运动三定律和万有引力定律；2 2）自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理,标志着经典力学理论体标志着经典力学理论体系的建立。系的建立。制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。一、牛顿何以被后人誉为一、牛顿何以被后人誉为“近代科学之父近代科学之父”（1 1）牛顿的主要科学成就）牛顿的主要科学成就自然界和自然规律自然界和自然规律隐藏在黑暗中，隐藏在黑暗中，上帝说：上帝说：让牛顿出生吧！让牛顿出生吧！于是，一切都变得光明。于是，一切都变得光明。（英）亚历山大（英）亚历山大蒲柏蒲柏Isaac NewtonIsaac Newton（1642164217271727）牛顿的成就是如何使世界变得牛顿的成就是如何使世界变得“光明光明”的？的？牛顿牛顿伏尔泰伏尔泰科学艺术女神科学艺术女神 缪斯缪斯牛顿的科学成就促进了牛顿的科学成就促进了启启蒙运动蒙运动的进一步发展。的进一步发展。理理性性之之光光科科学学之之光光 材料二：材料二：“牛顿的科学牛顿的科学发现也是人类的一次思维发现也是人类的一次思维革命，这一革命为欧洲由革命，这一革命为欧洲由农业社会向工业社会跃迁农业社会向工业社会跃迁奠定了理论基础。因此从奠定了理论基础。因此从更深层次的意义上，世界更深层次的意义上，世界史中的工业化运动是始于史中的工业化运动是始于1717世纪的欧洲科学革命。世纪的欧洲科学革命。”牛顿与工业革命牛顿与工业革命牛顿的科学成就为牛顿的科学成就为英国工英国工业革命业革命提供科学理论。提供科学理论。科学发展史科学发展史材料一：材料一：材料三材料三 经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系。牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出善的核心理论体系。牛顿的力学体系对自然界的力学现象做出了系统的、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的了系统的、合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。第一次理论大综合。人民版教材必修三人民版教材必修三P121P121第二段第二段材料四材料四 可以说，牛顿是将实验哲学和归纳法系统地用于科学可以说，牛顿是将实验哲学和归纳法系统地用于科学研究的开创者。而且，牛顿对归纳法的态度是严肃的、实事求研究的开创者。而且，牛顿对归纳法的态度是严肃的、实事求是的。是的。他使用并倡导的科学方法，武装了一代代科学家，他使用并倡导的科学方法，武装了一代代科学家，至今还在发挥作用。至今还在发挥作用。照亮宇宙的智慧之光牛顿照亮宇宙的智慧之光牛顿牛顿力学体系完成了人类对牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史自然界认识史上的第一次理论大综合。上的第一次理论大综合。牛顿牛顿“归纳归纳演绎演绎”等等科研方法科研方法对近代科学研究有引导意义。对近代科学研究有引导意义。人类文明史人类文明史一、牛顿何以被后人誉为一、牛顿何以被后人誉为“近代科学之父近代科学之父”（1 1）牛顿的主要科学成就）牛顿的主要科学成就（2 2）牛顿的主要科学成就对人类的贡献）牛顿的主要科学成就对人类的贡献 科学发展史、人类文明史科学发展史、人类文明史 二、牛顿何以能成为二、牛顿何以能成为“近代科学之父近代科学之父”？主主观？客客观？材料二材料二：在他生活的时代，英国皇家社会还在倡导以观察来验证科：在他生活的时代，英国皇家社会还在倡导以观察来验证科学概念的方法，而牛顿则将实验作为得出科学概念的主要途径，这学概念的方法，而牛顿则将实验作为得出科学概念的主要途径，这是牛顿第一次使用这种方法的人。是牛顿第一次使用这种方法的人。材料一材料一 一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发现了鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。续研究他的问题。勤奋的探索精神勤奋的探索精神科学的研究方法；严肃的科学态度科学的研究方法；严肃的科学态度 在牛顿之后，科学家如果不提供证据支持自己的说在牛顿之后，科学家如果不提供证据支持自己的说法，是不可能得到社会认可的。牛顿的研究方法法，是不可能得到社会认可的。牛顿的研究方法一直主一直主导了以后科学的发展导了以后科学的发展。改编自（英）改编自（英）Jane JakemanJane Jakeman牛顿传牛顿传欧洲大事年表（部分）欧洲大事年表（部分）15171517年年 马丁路德改革开始马丁路德改革开始15191519年年 麦哲伦环球航行开始麦哲伦环球航行开始15641564年年 伽利略问世伽利略问世1564 1564 莎士比亚（莎士比亚（16161616年去世）年去世）15961596年年 笛卡儿问世（笛卡儿问世（16501650年去世）年去世）1717世纪初世纪初 法、英、荷在北美掠夺殖民地；法、英、荷在北美掠夺殖民地；16401640年年 英国资产阶级革命开始英国资产阶级革命开始 16421642年年 伽利略伽利略去世，去世，牛顿出生牛顿出生16881688年年 英国英国“光荣革命光荣革命”16891689年年 孟德斯鸠问世孟德斯鸠问世16941694年年 伏尔泰问世伏尔泰问世1717世纪后半期世纪后半期 牛顿力学体系确立牛顿力学体系确立 17271727年年 牛顿去世牛顿去世 文艺复兴文艺复兴宗教改革宗教改革资本主义资本主义经济发展经济发展资产阶级革命资产阶级革命根据欧洲大事年表（部分），牛顿能取得成功，还受到哪些根据欧洲大事年表（部分），牛顿能取得成功，还受到哪些客观因素客观因素的影响？的影响？有利的社会环境（客观因素）：有利的社会环境（客观因素）：政治政治：英国资产阶级革命的洗礼；：英国资产阶级革命的洗礼；社会社会经济经济的发展对基础理论研究提出迫切的要求；的发展对基础理论研究提出迫切的要求；文艺复兴、文艺复兴、启蒙运动等启蒙运动等思想思想解放运动的推动；解放运动的推动；前人前人的研究成果；的研究成果；“我之所以能比别人看得远些，是因为我站我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。在巨人们的肩上。”牛顿牛顿在牛顿以前，天文学家开普勒发现了行在牛顿以前，天文学家开普勒发现了行星绕日运动的三大定律，伽利略也发现了力星绕日运动的三大定律，伽利略也发现了力学的一些基本原理。牛顿继承了他们的工作，学的一些基本原理。牛顿继承了他们的工作，设法通过数学方法计算出地球对月亮的引力。设法通过数学方法计算出地球对月亮的引力。(岳麓版岳麓版)被乔布斯掌握被乔布斯掌握 砸醒了牛顿砸醒了牛顿诱惑了夏娃诱惑了夏娃课堂探究（课堂探究（1 1）：有人说人类社会发展至今，三个苹果改：有人说人类社会发展至今，三个苹果改变了世界；对于砸醒了牛顿的苹果你怎么看？变了世界；对于砸醒了牛顿的苹果你怎么看？1666年秋天的一个傍晚，24岁的牛顿坐在花园的苹果树下，正在考虑一个运动的问题。忽然一只熟透的苹果掉了下来，正好落在牛顿的前面。这只苹果引起了牛顿的注意。他想，苹果为什么不向天上飞，也不向前后左右落，而偏偏垂直地落到地面上呢？肯定是地球在吸引它。既然地球能吸引离地面这么高的苹果树上的苹果，那它也肯定在吸引着月亮。经过研究、演算和论证，牛顿发现了万有引力定律。引自科学简史 一、牛顿何以被后人誉为一、牛顿何以被后人誉为“近代科学之父近代科学之父”（1 1）牛顿的主要科学成就）牛顿的主要科学成就（2 2）牛顿的主要科学成就对人类的贡献）牛顿的主要科学成就对人类的贡献 科技发展史、人类文明史科技发展史、人类文明史二、牛顿何以能成为二、牛顿何以能成为“近代科学之父近代科学之父”（主观、客观）（主观、客观）三、牛顿只是三、牛顿只是“近代科学之父近代科学之父”吗？吗？牛顿牛顿神学家神学家炼金术士炼金术士终生未婚者终生未婚者单亲贫困的孩子单亲贫困的孩子贫困的中学生贫困的中学生“输掉银币输掉银币”的大学生的大学生不受欢迎的大学教授不受欢迎的大学教授不彻底的唯物论者不彻底的唯物论者沉默的国会议员；沉默的国会议员；牛顿爵士牛顿爵士皇家学会会长皇家学会会长牛顿只是牛顿只是“近代科学之父近代科学之父”吗？吗？牛顿以自己杰出的贡献，获得了国葬的礼牛顿以自己杰出的贡献，获得了国葬的礼遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英遇。他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英国英雄们的地方。为他抬棺材的是两位公爵、国英雄们的地方。为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。法国著名哲学家伏尔泰三位伯爵以及大法官。法国著名哲学家伏尔泰当时正在英国访问，他目睹了牛顿的葬礼，十当时正在英国访问，他目睹了牛顿的葬礼，十分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的。在他之前，是没有哪一位科学家享被安葬的。在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也将会是屈指可数的。将会是屈指可数的。”科学简史科学简史 结束语：人对自己的未知世界不懈的好奇，是促使人类走向未知世界的核心动力，由于一个苹果的偶然引导，让牛顿从我们熟知的这个充满运动的经验世界，慢慢的走向了经验背后的规律世界。成为了世人敬仰的近代科学之父。中国的牛中国的牛顿在哪里？在哪里？宋应星（宋应星（15871666）天工开物天工开物对中国古代的对中国古代的各项技术进行各项技术进行了系统地总结，了系统地总结，构成了一个完构成了一个完整的科学技术整的科学技术体系。体系。近代科学为什么只在近代科学为什么只在17 17 世纪的世纪的西方发展，而没有在中国文明中产生？西方发展，而没有在中国文明中产生？牛顿（牛顿（16421727）李约瑟（李约瑟（19001995）李约瑟之谜李约瑟之谜“为什么现在我们的学校总是培养不出杰出人才为什么现在我们的学校总是培养不出杰出人才？钱学森之问钱学森之问课堂课堂探究探究（2 2）4近代科学之父牛顿近代科学之父牛顿(1)(1)牛牛顿顿的的成成长长历历程程、主主要要科科学学成成就及其对人类社会发展的重大贡献就及其对人类社会发展的重大贡献(2)(2)牛牛顿顿严严谨谨的的科科学学态态度度与与勤勤奋奋的的探索精神探索精神b bC C（4）.牛顿力学体系建立的意义牛顿力学体系建立的意义构成了近代力学体系的基础，成为近代物理学的重要支柱。构成了近代力学体系的基础，成为近代物理学的重要支柱。推动了推动了19世纪声、光、电磁、热学的进一步发展。世纪声、光、电磁、热学的进一步发展。完成对自然界认识史上的第一次理论大综合完成对自然界认识史上的第一次理论大综合近代科学形成的标志。推动了第一次工业革命。近代科学形成的标志。推动了第一次工业革命。根据万有引力定律，算出了地球的平均密度和扁平率，正确根据万有引力定律，算出了地球的平均密度和扁平率，正确解释潮汐的成因。还发现海王星冥王星。解释潮汐的成因。还发现海王星冥王星。把自然界中一切力学现象囊括在同一力学体系中，打击了神学，把自然界中一切力学现象囊括在同一力学体系中，打击了神学，促进人类思想进一步解促进人类思想进一步解放，推动了启蒙运动的发生。放，推动了启蒙运动的发生。斯蒂克利（第一个写牛顿传记的作者）记述：斯蒂克利（第一个写牛顿传记的作者）记述：“牛顿牛顿爵士在接受文学学士学位的仪式上被安排在第二列，属于爵士在接受文学学士学位的仪式上被安排在第二列，属于人们戏称的输掉银币者人们戏称的输掉银币者”。（。（“输掉银币者输掉银币者”是指当时的是指当时的一个传统：学生要向考试官缴纳一个传统：学生要向考试官缴纳9 9枚银币，如果学生考得枚银币，如果学生考得好，考完之后银币发还给他；如果考得不好，钱就没收了。好，考完之后银币发还给他；如果考得不好，钱就没收了。）但是，无论但是，无论2222岁的牛顿以何种成绩毕业，都不会影响岁的牛顿以何种成绩毕业，都不会影响他作为伟大科学家的声誉。更何况牛顿在大学毕业前夕，他作为伟大科学家的声誉。更何况牛顿在大学毕业前夕，就提出了数学上有名的二项式定理以及微积分的初步算法。就提出了数学上有名的二项式定理以及微积分的初步算法。这一成就已经站在了当时数学研究领域的顶峰。所以这一成就已经站在了当时数学研究领域的顶峰。所以有人说，即使牛顿没有别的成就，仅仅靠这个定理也足以有人说，即使牛顿没有别的成就，仅仅靠这个定理也足以使他在科学史上留下不朽的美名。使他在科学史上留下不朽的美名。牛顿只是牛顿只是“近代科学之父近代科学之父”吗？吗？牛顿从一个大学新生到成为剑桥大学卢卡斯讲座教授，总共费牛顿从一个大学新生到成为剑桥大学卢卡斯讲座教授，总共费时时8 8年。年。巴罗教授是第一任卢卡斯讲座教授，这个职位的人选是由卢巴罗教授是第一任卢卡斯讲座教授，这个职位的人选是由卢卡斯基金委员会指定的，只有真正有学问的人才能担任这一职务。卡斯基金委员会指定的，只有真正有学问的人才能担任这一职务。16681668年，巴罗教授推荐牛顿担任第二任卢卡斯讲座教授的职位，年，巴罗教授推荐牛顿担任第二任卢卡斯讲座教授的职位，16691669年牛顿就担任了这一职务（当时他还不到年牛顿就担任了这一职务（当时他还不到2727周岁）。周岁）。牛顿作为卢卡斯讲座教授，第一次上课就是以光学为主题，牛顿作为卢卡斯讲座教授，第一次上课就是以光学为主题，以自己的发现和严格的数学支持来讲课。可是他那一小群学生则以自己的发现和严格的数学支持来讲课。可是他那一小群学生则茫然无知，谁也没有意识到牛顿所讲述的理论基础，正是他后来茫然无知，谁也没有意识到牛顿所讲述的理论基础，正是他后来的著作的著作光学光学中的材料，是他对物理世界伟大贡献的两大支柱中的材料，是他对物理世界伟大贡献的两大支柱之一。之一。因此，牛顿第二次上课的时候没有一位学生来听，不但如此，因此，牛顿第二次上课的时候没有一位学生来听，不但如此，甚至在后来的甚至在后来的1717年间，几乎每一次上课都一样。年间，几乎每一次上课都一样。很少有学生去听很少有学生去听他的课，更难得有学生听得懂他的课。他的课，更难得有学生听得懂他的课。牛顿只是牛顿只是“近代科学之父近代科学之父”吗？吗？1689 1689年牛顿代表剑桥大学当选为国会议员。但据年牛顿代表剑桥大学当选为国会议员。但据说他在国会从不发言，有一次他站了起来，议会大厅说他在国会从不发言，有一次他站了起来，议会大厅里顿时静了下来，人们等待着这位伟人发言，可他只里顿时静了下来，人们等待着这位伟人发言，可他只说了一句说了一句“应把窗户关上应把窗户关上”就又坐下了。就又坐下了。17031703年，牛顿被选为英国皇家学会会长。以后的年，牛顿被选为英国皇家学会会长。以后的2424年间，他一直连任，甚至去世，这在英国皇家学会年间，他一直连任，甚至去世，这在英国皇家学会历史上是绝无仅有的。历史上是绝无仅有的。17051705年，英国女王授予他爵士称号。所以后世提年，英国女王授予他爵士称号。所以后世提到他时有时称到他时有时称“牛顿爵士牛顿爵士”。在所有的自然科学家中，。在所有的自然科学家中，牛顿是获得这一荣誉的第一人。牛顿是获得这一荣誉的第一人。牛顿只是牛顿只是“近代科学之父近代科学之父”吗？吗？牛顿牛顿一生一生花了很多的时间来从事花了很多的时间来从事圣经圣经预言等预言等神学神学研究。研究。在研究在研究自然科学的过程中，牛顿认为自然科学的过程中，牛顿认为“是上帝之手赋予了行星运动的第一是上帝之手赋予了行星运动的第一推动力推动力”，“各种自然事物，只能发源于上帝的意志之中各种自然事物，只能发源于上帝的意志之中”。这就。这就使一代科学巨匠在晚年却致力于编写以使一代科学巨匠在晚年却致力于编写以神学神学题材的著作。题材的著作。甚至在死甚至在死前的一个星期，牛顿还一再重新计算末日审判到来的时间前的一个星期，牛顿还一再重新计算末日审判到来的时间牛顿只是“近代科学之父”吗？牛顿还让上帝来做第一次推动。恩格斯 牛顿留下的文件中，有关炼金术的资料超过牛顿留下的文件中，有关炼金术的资料超过100100万字万字之多。他亲自品尝各种物质味道。保存了二百五十年的之多。他亲自品尝各种物质味道。保存了二百五十年的四束牛顿头发的化验证明，含有过量的铅汞和锑，说明四束牛顿头发的化验证明，含有过量的铅汞和锑，说明他是慢性金属中毒致死的。他是慢性金属中毒致死的。改编自怀特改编自怀特最后的炼金术士：牛顿传最后的炼金术士：牛顿传 牛顿在炼金术方面的探索，促使他逐渐形成了对牛顿在炼金术方面的探索，促使他逐渐形成了对于物质的性质以及同物质相关的种种于物质的性质以及同物质相关的种种动力的最后解构动力的最后解构。自然科学史家自然科学史家B.J.T.DobbsB.J.T.Dobbs，转引自杨小，转引自杨小 明等著明等著科学与宽容科学与宽容牛顿只是“近代科学之父”吗？牛顿在写给洛克的一封信中表示，牛顿在写给洛克的一封信中表示，“一想到你曾经努力将我与一想到你曾经努力将我与女人女人扯上关系，我扯上关系，我就不寒而栗就不寒而栗。”（英英JaneJakeman著著刘彬译刘彬译牛顿牛顿上帝上帝科学科学炼金术炼金术第第83页）页）牛顿只是“近代科学之父”吗？