科學技術史第八講：古典科學的全面發展電子科技大學科學技術史第八講：古典科學的全面發展電子科技大學目錄目錄人類很早就注意到了電與磁的自然現象（1）公元前585年，希臘哲學家泰勒斯已記載了用木塊摩擦過的琥珀吸引碎草等輕小物體，以及天然磁礦石吸引鐵的現象。（2）春秋戰國時期（公元前770—221年），已有“山上有慈石者，其下有銅金”，“慈石名鐵，或引之也”等磁石吸鐵的記載。人類很早就注意到了電與磁的自然現象（1）公元前585年，希吉爾伯特的開創性貢獻吉爾伯特“小地球”實驗。他用一塊天然磁石磨制成一個大磁石球，用小鐵絲制成小磁針放在磁石球上面，結果發現這根小磁針的全部行為和指南針在地球上的行為十分相似。吉爾伯特把這個大磁石球叫做“小地球”。由此，吉爾伯特提出一個假設：地球是一個巨大的磁石，它的兩極位于地理北極和地理南極附近。這個假設后來經德國數學家高斯從數學上加以論證和完善，至今仍是地磁理論的典型概念。吉爾伯特的開創性貢獻吉爾伯特“小地球”實驗。他用一塊天然磁石三、拉瓦錫化學革命吉爾伯特第一次明確的區分了電的吸引和磁的吸引。在吉爾伯特看來：①磁性是天然的，而電性需經摩擦產生；②磁力作用只在少數物體間發生，電力作用則是普遍的；磁力有兩種——引力和斥力，電力僅有引力；③磁體之間作用不受中間物體影響，而帶電體則不然。因此，吉爾伯特得出電與磁是兩種截然無關的現象的結論。這個結論，影響后人在隨后的兩百多年里一直把電現象和磁現象分開研究。。

吉爾伯特的影響三、拉瓦錫化學革命吉爾伯特第一次明確的區分了電的吸引和①1729年英國的格雷研究琥珀的電效應是否可傳遞給其它物體時，發現導體和絕緣體的區別。1733年法國的杜費把電區分為“玻璃的”和“樹脂的”兩種，他得到：帶相同電的物體互相排斥，帶不同電的物體彼此吸引。他把電想象為二元流體，當它們結合在一起時，彼此中和。②1745年荷蘭萊頓的穆欣布羅克為了避免電在空氣中逐漸消失，試圖尋找一種保存電的方法。從而發明了電容器的原形—萊頓瓶。這種貯存電的方法同時也被德國的克萊斯特獨立地發現。十八世紀電的研究迅速發展起來①1729年英國的格雷研究琥珀的電效應是否可傳遞給其它物體時

電學史上第一個保存電荷的容器誕生了。它是一個玻璃瓶，瓶里瓶外分別貼有錫箔，瓶里的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接，棒的上端是一個金屬球，由于它是在萊頓城發明的。所以叫做萊頓瓶，這就是最初的電容器。萊頓瓶電學史上第一個保存電荷的容器誕生了。它是一個萊頓瓶-人類最早的電容器萊頓瓶的發明使物理學第一次有辦法得到很多電荷，并對其性質進行研究。1746年，英國倫敦一名叫柯林森的物理學家，通過郵寄向美國費城的本杰明.富蘭克林贈送了一只萊頓瓶，并在信中向他介紹了使用方法，這直接導致了1752年富蘭克林著名的費城實驗。萊頓瓶-人類最早的電容器萊頓瓶的發明使物理學第一次有辦法得到從天空中收集閃電的富蘭克林富蘭克林在1752年進行了著名的費城實驗——從天空中收集閃電富蘭克林提出的電荷守恒定律⑴正電和負電，在本質上不應有什么差別；⑵摩擦起電過程中，總是形成等量的異種電荷；⑶摩擦起電過程中，一方失去的電荷與另一方得到的電荷在數量上相等。于是，在上述推論的基礎上，他總結出一個普遍的原理：電荷既不能創生也不能消滅，只不過是從某一個帶電體轉移到另外一個帶電體；在電荷轉移過程中，電荷的總量是不變的。這就是電荷守恒定律的最原始的表述方式。從天空中收集閃電的富蘭克林富蘭克林在1752年進行了著名的費十八世紀后期，開始電作用的定量研究。①1766年普里斯特利由實驗猜測電力與萬有引力有相似的平方反比律；②1769年羅賓遜由實驗第一次直接測定得到驗證；③1773年卡文迪許由實驗推出方次與2相差不超過2%，1879年由麥克斯韋整理公諸于世。④1785年庫侖由“庫侖扭秤”直接測定了兩個靜止點電荷的作用力的庫侖定律。從此電學的研究開始進入科學行列。⑤1811年泊松把勢論用于靜電學，發展了靜電學的解析理論。靜電學的逐步建立十八世紀后期，開始電作用的定量研究。靜電學的逐步建立

扭秤的原理：先使兩個小球各帶一定的電荷，這時橫桿會因帶電小球受電力作用而偏轉。轉動懸絲上端的旋鈕，使小球回到原來位置。這時是絲的扭力矩等于施于桿端小球上電力的力矩。如果懸絲的扭力矩與扭轉角度之間的關系已事先校準、標定，則由旋鈕上指針轉過的角度和橫桿的長度，可知在此距離下兩帶電小球之間的相互作用力。

庫倫扭秤庫侖扭秤是研究電荷間相互作用的一種實驗裝置。扭秤的原理：先使兩個小球各帶一定的電荷，這時橫桿庫倫定律：

兩個點電荷所受到的作用力的大小與兩者所帶電荷的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比，同性相斥，異性相吸

靜電學定律高斯定律：

通過一個閉合的曲面的電通量等于這個曲面所圍區域內的電量的代數和除以靜電常數。

由庫倫定律可以推導出高斯定理，不過有意思的是，對運動的電荷而言，庫倫定律不再成立，但高斯定理卻依然正確，所以，庫倫定律只能適用于靜止的點電荷。庫倫定律：靜電學定律高斯定律：由庫倫定律可科學技術史第八講課件十九世紀的科學技術1．經典電磁學的創立[丹]奧斯特[法]安培[英]法拉第[英]麥克斯韋[德]赫茲（1787-1851）（1775-1836）（1791-1867)（1831-1879）（1857-1894）

十九世紀的科學技術1．經典電磁學的創立[丹]奧斯特1820年丹麥物理學家奧斯特（1787—1851）發現了電流磁效應，首次揭開了電與磁的內在聯系，使電磁學的研究開始進入了一個迅速發展的時期。他的發現奠定了電動機的基本原理，包含了后來電報、電動機、電磁鐵等電力技術應用的巨大可能性。從1820年至1825年，法國物理學家安培（1775—1836）進行了一系列精心設計的電磁學實驗。電流磁效應的發現1820年丹麥物理學家奧斯特（1787—入了一個迅速安培明確提出了電流激發磁場及電流在磁場中受力的概念，他發現的安培定律決定了兩個電流間的相互作用力。他發現的安培定則是表示電流和它所引起的磁場之間的關系的定則。安培還提出了物質磁性的分子電流假說，從微觀上解釋了磁性的起源。安培做了關于電流相互作用的四個精巧的實驗，并運用高度的數學技巧總結出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關系。后來人們把這定律稱為安培定律。安培定律安培明確提出了電流激發磁場及電流在磁場中受力的①發現了安培定則；②發現電流的相互作用規律；③發明了電流計；④提出分子電流假說；⑤總結了電流元之間的作用規律—安培定律。安培的科學貢獻安培將他的研究綜合在《電動力學現象的數學理論》一書中，成為電磁學史上一部重要的經典論著。麥克斯韋稱贊安培的工作是“科學上最光輝的成就之一”，還把安培譽為“電學中的牛頓”。為了紀念他在電磁學上的杰出貢獻，電流的單位“安培”以他的姓氏命名。①發現了安培定則；安培的科學貢獻安培將他的研究1820年10月30日法國物理學家畢奧（1774—1862）和薩伐爾（1791—1841）發現直流電流對磁針作用的規律，即畢奧—薩伐爾定律。

畢奧（1774-1862）畢奧=薩伐爾定律1820年10月30日法國物理學家畢奧拉普拉斯對這一結果作了進一步分析，提出電流的作用可以看作它的電流元的單獨作用之總和。畢—薩伐爾—拉普拉斯定律奠定了電動力學數學理論的基礎。拉普拉斯(1749—1827）法拉第(1791-1867)

法拉第是19世紀英國偉大的物理學家。從1822年起他開始尋找磁產生電的效應。經過10年的研究，終于在1831年發現了電磁感應現象。電動力學的數學理論拉普拉斯對這一結果作了進一步分析，提出電流的作法拉第發現的電磁感應定律

不論采用何種形式，只要穿過閉合回路所圍面積的磁通量發生變化時，回路中就會產生感應電流。這就是法拉第發現的著名的電磁感應定律。

法拉第發現的該定律成為發電機的理論基礎，開創了人類利用電力的新時代。法拉第圓筒實驗電磁感應定律法拉第發現的電磁感應定律法拉第圓筒實驗電磁感應定律麥克斯韋是繼法拉第之后，集電磁學大成的偉大科學家。他依據庫侖、高斯、歐姆、安培、畢奧、薩伐爾、法拉第等前人的一系列發現和實驗成果，建立了第一個完整的電磁理論體系，不僅科學地預言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現象的本質的統一性，完成了物理學的第三次大綜合。麥克斯韋方程組麥克斯韋是繼法拉第之后，集電磁學大成的偉大科學思考問題1、靜電學確立的標志是什么？2、法拉第和麥克斯韋在電磁學理論建立過程中所做的貢獻是什么？3、在19世紀先后出現的電磁學理論當中，為什么看起來最簡單的歐姆定律發現的時間最晚？思考問題1、靜電學確立的標志是什么？科學技術史第八講課件

1809年拉馬克又在《動物哲學》一書中把生物演變看成是由簡單到復雜的進化過程，從簡單的生物開始逐漸上升到高等動物。拉馬克第一次成功地描述了動物進化過程，這是拉馬克不可磨滅的歷史功績。在拉馬克即將謝世（1829）之前，英國的生物學家達爾文出生（1809）。生物進化論的提出第一個提出生物進化學說的人是法國生物學家拉馬克（1744—1829）。1802年他發表《對有生命天然體的觀察》，闡明了他關于生物進化的創建。1809年拉馬克又在《動物哲學》一書中把生物演變看成達爾文位于倫敦東南郊外的唐恩小村

達爾文的故居。達爾文在此居住長達40年（1842-1882）達爾文寫作進化論的書房

達爾文位于倫敦東南郊外的唐恩小村達爾文的故居。達爾文在此居物種起源說提出人——達爾文物種起源說提出人——達爾文

在隨“貝格爾”到南美進行考察出發前，達爾文的老師劍橋大學生物學教授漢斯羅曾勸他帶一批書以便途中閱讀，其中也包括剛剛出版的賴爾的《地質學原理》，他奉勸達爾文不要接受這部書的觀點。但達爾文出發后常把這部書帶在身邊，它成了達爾文此次進行科學考察的理論指南。他把賴爾的觀點和方法從地質學推廣到生物學中去。前往“上帝之島”的考察

“貝格爾”號軍艦在隨“貝格爾”到南美進行考察出發前，達爾文的老達爾文隨“貝格爾”號航行5年線路圖（1831—1836）注紅線：出行圖；藍線：返回圖達爾文隨“貝格爾”號航行5年線路圖當達爾文回到英國時，他已堅定不移地相信物種不是被分別創造出來的，一個物種是從原有的另一個物種傳下來的。但在當時它還不能說明物種為什么能變化得如此巧妙地適應環境。為了探討這一問題，達爾文回國后便著手收集動植物在家養狀況下發生變異的材料。在研究工作的進行中，他很快覺察到，在創造作物和家畜的品種方面，新品種所以能適應人類的需要，其關鍵在于選擇。自然選擇的提出當達爾文回到英國時，他已堅定不移地相信物種不是

繼而他進一步探討選擇原理能否運用于自然界，以及選擇是如何在自然狀況下起作用的。達爾文在研究中發現：

自然界的動物和植物都具有巨大的繁殖能力，各種生物的實際數量，在一定條件，總是保持相對的穩定，沒有多大變化，生物實際生存的數量和它們繁殖的數量之間相差很大。繼而他進一步探討選擇原理能否運達爾文據此得出結論（3條）：(1)在生物界進行著生存斗爭

每一種生物，為了生存繁殖都需要進行斗爭，它們或者是為了爭取食物、光線、空間；或者是為了抵御敵害，對抗不良環境。(2)生物界普遍存在著變異，生存斗爭是在不完全相同的個體之間進行的

凡是能夠較好地適應環境的變異的個體，在斗爭中將有較多的機會得到生存繁殖，反之則被淘汰。達爾文據此得出結論（3條）：(3)生存斗爭導致自然選擇

在自然選擇過程中，被選擇的有利性狀將在近代傳遞過程中逐漸積累，從較小的變異轉變為較大的變異，并由于中間類型的死亡，變種轉變為界限分明的物種。物種就是這樣演變，新種就是這樣產生的。也就是說，生物在生存斗爭中，適者生存，不適者淘汰。物種在生存斗爭中經過自然選擇，逐漸產生新的物種，實現生物的進化。(3)生存斗爭導致自然選擇思考問題1、達爾文學說的要點是什么？2、達爾文學說對后來的社會有什么超越科學維度的深遠影響？思考問題1、達爾文學說的要點是什么？科學技術史第八講課件-道爾頓（1766—1844）1．科學的原子—分子論建立

英國化學家道爾頓1803年引入了化學元素原子量概念。道爾頓1766年生于昆布蘭的一個工人家庭。由于家境貧寒，他被迫中途退學，12歲開始當小先生謀生，道爾頓編制了14種元素的原子量表。他還編了元素符號，并將符號結合起來代表化合物，是使用元素符號的創始人。

化學原子理論的興起-道爾頓1．科學的原子—分子論建立化學原子理論的興起

1808年道爾頓出版了《化學哲學新體系》一書，正式發表了他的原子論。其要點如下：

（1）元素的最終組成稱為簡單原子，它們是不可見的，是既不能創造，也不能毀滅、更不可再分割的，它們在一切化學變化中保持其本性不變。（2）同一元素的原子，其形狀、質量及各種性質都是相同的，不同元素的原子在形狀、質量及各種性質上則各不相同。每一種元素以其原子的質量為其基本的特征。中文于1993年出版化學原子論1808年道爾頓出版了《化學哲學新體中文于1993年（3）不同元素的原子以簡單數目比例相結合，就形成化學中的化合物。化合物的原子稱為復雜原子。復雜原子的質量為所含各種元素原子質量之總和。同一化合物的復雜原子形狀、質量和性質也必然相同。道爾頓（1766-1844）道爾頓原子論的科學意義和哲學意義：

首先指出了每種元素以它們的原子量為其最本質的特征。這是道爾頓原子說的核心。以原子量為核心的新原子論，深入地探討了化學變化的本質，開辟了化學發展的新時代。（3）不同元素的原子以簡單數道爾頓（1766-18三、拉瓦錫化學革命①統一了所有的化學定律，如：當量定律、定組成定律、倍比定律。②能說明化合物的不同性質與過程。③能從微觀層次說明一切宏觀物理化學現象，把人們的認識引向了微觀原子世界。④為整個科學的進一步發展打一了基礎。

影響三、拉瓦錫化學革命①統一了所有的化學定律，如：當量定律、定組門捷列夫發現化學元素周期律

隨著化學實驗的進行，新元素不斷發現，到1869年，已有63種化學元素被發現，但缺乏元素之間的系統性研究，對各種元素性質比較、分類逐漸成為一個重要課題。

門捷列夫（1834—1907）確信各種元素的性質存在著周期性變化的規律，并于1869年提出：按照原子量的大小排列起來的元素，在性質上呈現明顯的周期性。并發表了他的第一個周期表。化學元素周期律門捷列夫發現化學元素周期律門捷列夫（1834—科學技術史第八講課件原子—分子論確立極大的促進了有機化學的發展。以前，有機化學被認為是研究生命物質的化學，而生命物質的基則是某種非物質的生命。這種“生命力論”在19世紀初以前的化學和生物學界是廣泛流行的。1824年，年僅24歲的德國化學家維勒（1800—1882）在研究氰酸和氨水兩種無機物作用時，竟然得到了一種有機物——尿素。近代有機化學的興起1824年，年僅24歲的德國化學家維勒（1800—1882）19世紀科學思想的基本特征

16~19世紀的科學都屬于近代科學的時期，但16~18世紀與19世紀又是近代科學的兩個不同階段：因為它們的研究任務、研究方法均有明顯的差別。19世紀的科學無論在廣度還是在深度上都比16~18世紀的科學有了更高程度的發展：﹡在時間上，已追溯到太陽系的起源；﹡在空間上，已確立了微小原子與龐大銀河系的存在；﹡在深度上，已涉及宇宙的未來、生命的本質與起源等。總結19世紀科學思想的基本特征總結19世紀的科學思想的巨大變革1.形而上學機械唯物主義自然觀、方法論的危機2.科學方法論由經驗方法向理論方法的過渡

3.辯證唯物主義自然觀的形成19世紀的科學思想的巨大變革1.形而上學機械唯物主義自然觀各門自然科學的迅速發展，揭示了各領域內部以及各領域之間的內在聯系，這就要求自然科學對數量龐大的科學事實資料加以整理并使之系統化，從而做出理論上的概括和說明。﹡

康德、拉普拉斯研究了天體的演化。

﹡

賴爾研究了地球的演化。

﹡

達爾文研究了生物的演化。﹡電磁學的發展說明了電、磁與光的聯系。﹡元素周期律說明了化學元素之間的聯系。自然科學系統化各門自然科學的迅速發展，揭示了各領域內部以及各﹡有機化學的發展說明了有機界與無機界、各種有機化合物之間的聯系，﹡細胞學說說明了動植物之間、高等生物和低等生物之間的聯系，﹡達爾文學說揭示了各個物種、各個個體之間的聯系，能量守恒與轉化定律揭示了自然界各種運動形態的聯系。自然科學為人類提供的已不再是自然界的某種簡單投影，而是一幅初具規模的立體圖畫。自然科學系統化﹡有機化學的發展說明了有機界與無機界、各種有機化合物科學技術史第八講：古典科學的全面發展電子科技大學科學技術史第八講：古典科學的全面發展電子科技大學目錄目錄人類很早就注意到了電與磁的自然現象（1）公元前585年，希臘哲學家泰勒斯已記載了用木塊摩擦過的琥珀吸引碎草等輕小物體，以及天然磁礦石吸引鐵的現象。（2）春秋戰國時期（公元前770—221年），已有“山上有慈石者，其下有銅金”，“慈石名鐵，或引之也”等磁石吸鐵的記載。人類很早就注意到了電與磁的自然現象（1）公元前585年，希吉爾伯特的開創性貢獻吉爾伯特“小地球”實驗。他用一塊天然磁石磨制成一個大磁石球，用小鐵絲制成小磁針放在磁石球上面，結果發現這根小磁針的全部行為和指南針在地球上的行為十分相似。吉爾伯特把這個大磁石球叫做“小地球”。由此，吉爾伯特提出一個假設：地球是一個巨大的磁石，它的兩極位于地理北極和地理南極附近。這個假設后來經德國數學家高斯從數學上加以論證和完善，至今仍是地磁理論的典型概念。吉爾伯特的開創性貢獻吉爾伯特“小地球”實驗。他用一塊天然磁石三、拉瓦錫化學革命吉爾伯特第一次明確的區分了電的吸引和磁的吸引。在吉爾伯特看來：①磁性是天然的，而電性需經摩擦產生；②磁力作用只在少數物體間發生，電力作用則是普遍的；磁力有兩種——引力和斥力，電力僅有引力；③磁體之間作用不受中間物體影響，而帶電體則不然。因此，吉爾伯特得出電與磁是兩種截然無關的現象的結論。這個結論，影響后人在隨后的兩百多年里一直把電現象和磁現象分開研究。。

吉爾伯特的影響三、拉瓦錫化學革命吉爾伯特第一次明確的區分了電的吸引和①1729年英國的格雷研究琥珀的電效應是否可傳遞給其它物體時，發現導體和絕緣體的區別。1733年法國的杜費把電區分為“玻璃的”和“樹脂的”兩種，他得到：帶相同電的物體互相排斥，帶不同電的物體彼此吸引。他把電想象為二元流體，當它們結合在一起時，彼此中和。②1745年荷蘭萊頓的穆欣布羅克為了避免電在空氣中逐漸消失，試圖尋找一種保存電的方法。從而發明了電容器的原形—萊頓瓶。這種貯存電的方法同時也被德國的克萊斯特獨立地發現。十八世紀電的研究迅速發展起來①1729年英國的格雷研究琥珀的電效應是否可傳遞給其它物體時

電學史上第一個保存電荷的容器誕生了。它是一個玻璃瓶，瓶里瓶外分別貼有錫箔，瓶里的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接，棒的上端是一個金屬球，由于它是在萊頓城發明的。所以叫做萊頓瓶，這就是最初的電容器。萊頓瓶電學史上第一個保存電荷的容器誕生了。它是一個萊頓瓶-人類最早的電容器萊頓瓶的發明使物理學第一次有辦法得到很多電荷，并對其性質進行研究。1746年，英國倫敦一名叫柯林森的物理學家，通過郵寄向美國費城的本杰明.富蘭克林贈送了一只萊頓瓶，并在信中向他介紹了使用方法，這直接導致了1752年富蘭克林著名的費城實驗。萊頓瓶-人類最早的電容器萊頓瓶的發明使物理學第一次有辦法得到從天空中收集閃電的富蘭克林富蘭克林在1752年進行了著名的費城實驗——從天空中收集閃電富蘭克林提出的電荷守恒定律⑴正電和負電，在本質上不應有什么差別；⑵摩擦起電過程中，總是形成等量的異種電荷；⑶摩擦起電過程中，一方失去的電荷與另一方得到的電荷在數量上相等。于是，在上述推論的基礎上，他總結出一個普遍的原理：電荷既不能創生也不能消滅，只不過是從某一個帶電體轉移到另外一個帶電體；在電荷轉移過程中，電荷的總量是不變的。這就是電荷守恒定律的最原始的表述方式。從天空中收集閃電的富蘭克林富蘭克林在1752年進行了著名的費十八世紀后期，開始電作用的定量研究。①1766年普里斯特利由實驗猜測電力與萬有引力有相似的平方反比律；②1769年羅賓遜由實驗第一次直接測定得到驗證；③1773年卡文迪許由實驗推出方次與2相差不超過2%，1879年由麥克斯韋整理公諸于世。④1785年庫侖由“庫侖扭秤”直接測定了兩個靜止點電荷的作用力的庫侖定律。從此電學的研究開始進入科學行列。⑤1811年泊松把勢論用于靜電學，發展了靜電學的解析理論。靜電學的逐步建立十八世紀后期，開始電作用的定量研究。靜電學的逐步建立

扭秤的原理：先使兩個小球各帶一定的電荷，這時橫桿會因帶電小球受電力作用而偏轉。轉動懸絲上端的旋鈕，使小球回到原來位置。這時是絲的扭力矩等于施于桿端小球上電力的力矩。如果懸絲的扭力矩與扭轉角度之間的關系已事先校準、標定，則由旋鈕上指針轉過的角度和橫桿的長度，可知在此距離下兩帶電小球之間的相互作用力。

庫倫扭秤庫侖扭秤是研究電荷間相互作用的一種實驗裝置。扭秤的原理：先使兩個小球各帶一定的電荷，這時橫桿庫倫定律：

兩個點電荷所受到的作用力的大小與兩者所帶電荷的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比，同性相斥，異性相吸

靜電學定律高斯定律：

通過一個閉合的曲面的電通量等于這個曲面所圍區域內的電量的代數和除以靜電常數。

由庫倫定律可以推導出高斯定理，不過有意思的是，對運動的電荷而言，庫倫定律不再成立，但高斯定理卻依然正確，所以，庫倫定律只能適用于靜止的點電荷。庫倫定律：靜電學定律高斯定律：由庫倫定律可科學技術史第八講課件十九世紀的科學技術1．經典電磁學的創立[丹]奧斯特[法]安培[英]法拉第[英]麥克斯韋[德]赫茲（1787-1851）（1775-1836）（1791-1867)（1831-1879）（1857-1894）

十九世紀的科學技術1．經典電磁學的創立[丹]奧斯特1820年丹麥物理學家奧斯特（1787—1851）發現了電流磁效應，首次揭開了電與磁的內在聯系，使電磁學的研究開始進入了一個迅速發展的時期。他的發現奠定了電動機的基本原理，包含了后來電報、電動機、電磁鐵等電力技術應用的巨大可能性。從1820年至1825年，法國物理學家安培（1775—1836）進行了一系列精心設計的電磁學實驗。電流磁效應的發現1820年丹麥物理學家奧斯特（1787—入了一個迅速安培明確提出了電流激發磁場及電流在磁場中受力的概念，他發現的安培定律決定了兩個電流間的相互作用力。他發現的安培定則是表示電流和它所引起的磁場之間的關系的定則。安培還提出了物質磁性的分子電流假說，從微觀上解釋了磁性的起源。安培做了關于電流相互作用的四個精巧的實驗，并運用高度的數學技巧總結出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關系。后來人們把這定律稱為安培定律。安培定律安培明確提出了電流激發磁場及電流在磁場中受力的①發現了安培定則；②發現電流的相互作用規律；③發明了電流計；④提出分子電流假說；⑤總結了電流元之間的作用規律—安培定律。安培的科學貢獻安培將他的研究綜合在《電動力學現象的數學理論》一書中，成為電磁學史上一部重要的經典論著。麥克斯韋稱贊安培的工作是“科學上最光輝的成就之一”，還把安培譽為“電學中的牛頓”。為了紀念他在電磁學上的杰出貢獻，電流的單位“安培”以他的姓氏命名。①發現了安培定則；安培的科學貢獻安培將他的研究1820年10月30日法國物理學家畢奧（1774—1862）和薩伐爾（1791—1841）發現直流電流對磁針作用的規律，即畢奧—薩伐爾定律。

畢奧（1774-1862）畢奧=薩伐爾定律1820年10月30日法國物理學家畢奧拉普拉斯對這一結果作了進一步分析，提出電流的作用可以看作它的電流元的單獨作用之總和。畢—薩伐爾—拉普拉斯定律奠定了電動力學數學理論的基礎。拉普拉斯(1749—1827）法拉第(1791-1867)

法拉第是19世紀英國偉大的物理學家。從1822年起他開始尋找磁產生電的效應。經過10年的研究，終于在1831年發現了電磁感應現象。電動力學的數學理論拉普拉斯對這一結果作了進一步分析，提出電流的作法拉第發現的電磁感應定律

不論采用何種形式，只要穿過閉合回路所圍面積的磁通量發生變化時，回路中就會產生感應電流。這就是法拉第發現的著名的電磁感應定律。

法拉第發現的該定律成為發電機的理論基礎，開創了人類利用電力的新時代。法拉第圓筒實驗電磁感應定律法拉第發現的電磁感應定律法拉第圓筒實驗電磁感應定律麥克斯韋是繼法拉第之后，集電磁學大成的偉大科學家。他依據庫侖、高斯、歐姆、安培、畢奧、薩伐爾、法拉第等前人的一系列發現和實驗成果，建立了第一個完整的電磁理論體系，不僅科學地預言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現象的本質的統一性，完成了物理學的第三次大綜合。麥克斯韋方程組麥克斯韋是繼法拉第之后，集電磁學大成的偉大科學思考問題1、靜電學確立的標志是什么？2、法拉第和麥克斯韋在電磁學理論建立過程中所做的貢獻是什么？3、在19世紀先后出現的電磁學理論當中，為什么看起來最簡單的歐姆定律發現的時間最晚？思考問題1、靜電學確立的標志是什么？科學技術史第八講課件

1809年拉馬克又在《動物哲學》一書中把生物演變看成是由簡單到復雜的進化過程，從簡單的生物開始逐漸上升到高等動物。拉馬克第一次成功地描述了動物進化過程，這是拉馬克不可磨滅的歷史功績。在拉馬克即將謝世（1829）之前，英國的生物學家達爾文出生（1809）。生物進化論的提出第一個提出生物進化學說的人是法國生物學家拉馬克（1744—1829）。1802年他發表《對有生命天然體的觀察》，闡明了他關于生物進化的創建。1809年拉馬克又在《動物哲學》一書中把生物演變看成達爾文位于倫敦東南郊外的唐恩小村

達爾文的故居。達爾文在此居住長達40年（1842-1882）達爾文寫作進化論的書房

達爾文位于倫敦東南郊外的唐恩小村達爾文的故居。達爾文在此居物種起源說提出人——達爾文物種起源說提出人——達爾文

在隨“貝格爾”到南美進行考察出發前，達爾文的老師劍橋大學生物學教授漢斯羅曾勸他帶一批書以便途中閱讀，其中也包括剛剛出版的賴爾的《地質學原理》，他奉勸達爾文不要接受這部書的觀點。但達爾文出發后常把這部書帶在身邊，它成了達爾文此次進行科學考察的理論指南。他把賴爾的觀點和方法從地質學推廣到生物學中去。前往“上帝之島”的考察

“貝格爾”號軍艦在隨“貝格爾”到南美進行考察出發前，達爾文的老達爾文隨“貝格爾”號航行5年線路圖（1831—1836）注紅線：出行圖；藍線：返回圖達爾文隨“貝格爾”號航行5年線路圖當達爾文回到英國時，他已堅定不移地相信物種不是被分別創造出來的，一個物種是從原有的另一個物種傳下來的。但在當時它還不能說明物種為什么能變化得如此巧妙地適應環境。為了探討這一問題，達爾文回國后便著手收集動植物在家養狀況下發生變異的材料。在研究工作的進行中，他很快覺察到，在創造作物和家畜的品種方面，新品種所以能適應人類的需要，其關鍵在于選擇。自然選擇的提出當達爾文回到英國時，他已堅定不移地相信物種不是

繼而他進一步探討選擇原理能否運用于自然界，以及選擇是如何在自然狀況下起作用的。達爾文在研究中發現：

自然界的動物和植物都具有巨大的繁殖能力，各種生物的實際數量，在一定條件，總是保持相對的穩定，沒有多大變化，生物實際生存的數量和它們繁殖的數量之間相差很大。繼而他進一步探討選擇原理能否運達爾文據此得出結論（3條）：(1)在生物界進行著生存斗爭

每一種生物，為了生存繁殖都需要進行斗爭，它們或者是為了爭取食物、光線、空間；或者是為了抵御敵害，對抗不良環境。(2)生物界普遍存在著變異，生存斗爭是在不完全相同的個體之間進行的

凡是能夠較好地適應環境的變異的個體，在斗爭中將有較多的機會得到生存繁殖，反之則被淘汰。達爾文據此得出結論（3條）：(3)生存斗爭導致自然選擇

在自然選擇過程中，被選擇的有利性狀將在近代傳遞過程中逐漸積累，從較小的變異轉變為較大的變異，并由于中間類型的死亡，變種轉變為界限分明的物種。物種就是這樣演變，新種就是這樣產生的。也就是說，生物在生存斗爭中，適者生存，不適者淘汰。物種在生存斗爭中經過自然選擇，逐漸產生新的物種，實現生物的進化。(3)生存斗爭導致自然選擇思考問題1、達爾文學說的要點是什么？2、達爾文學說對后來的社會有什么超越科學維度的深遠影響？思考問題1、達爾文學說的要點是什么？科學技術史第八講課件-道爾頓（1766—1844）1．科學的原子—分子論建立

英國化學家道爾頓1803年引入了化學元素原子量概念。道爾頓1766年生于昆布蘭的一個工人家庭。由于家境貧寒，他被迫中途退學，12歲開始當小先生謀生，道爾頓編制了14種元素的原子量表。他還編了元素符號，并將符號結合起來代表化合物，是使用元素符號的創始人。

化學原子理論的興起-道爾頓1．科學的原子—分子論建立化學原子理論的興起

1808年道爾頓出版了《化學哲學新體系》一書，正式發表了他的原子論。其要點如下：

（1）元素的最終組成稱為簡單原子，它們是不可見的，是既不能創造，也不能毀滅、更不可再分割的，它們在一切化學變化中保持其本性不變。（2）同一元素的原子，其形狀、質量及各種性質都是相同的，不同元素的原子在形狀、質量及各種性質上則各不相同。每一種元素以其原子的質量為其基本的特征。中文于1993年出版化學原子論1808年道爾頓出版了《化學哲學新體中文于1993年（3）不同元素的原子以簡單數目比例相結合，就形成化學中的化合物。化合物的原子稱為復雜原子。復雜原子的質量為所含各種元素原子質量之總和。同一化合物的復雜原子形狀、質量和性質也必然相同。道爾頓（1766-1844）道爾頓原子論的科學意義和哲