現代科學技術概論作業題目:論16至18世紀天文學發展特點及意義院系:美術系班級：10級4班姓名：吳仙云學號：201012010511論16至18世紀天文學發展特點及意義摘要:16到18世紀的天文學發展出現了哥白尼、伽利略、開普勒和牛頓等,他們所取設的成就使這一時期的天文學研究獨具特點,并在今后的天文學發展歷程中具有重大意義。關鍵詞:哥白尼革命科學思想科學方法近代自然科學是在16世紀問世的,而近代自然科學誕生的主要標志是1543年哥白尼《天體運行論》的發表。從這場哥白尼的革命開始,天文學逐步地擺脫了宗教的束縛,開始形成一門近代科學。在中世紀的黑夜之后,天文學在歐洲以意想不到的力量一下子重新興起,并且以神奇的速度發展起來。從十字軍遠征以來,由中世紀市民等級所創立的工業生產和商業獲得了巨大的發展,商品經濟的發展導致遠洋航行的發達。為此,人們迫切需要天文儀器,需要精密的恒星、行星的星表,當然也需要發明測定經緯度的方法。這就為天文學的發展提供了巨大的推動力。而冶金、機械制造等生產部門的發展，印刷術的傳播,則為天文學的發展提供了物質條件。一、16世紀天文發展的歷程1.哥白尼革命16世紀到17世紀,近代科學在西方興起,很多論者稱之為科學革命。人們通常把哥白尼提出日心說定作這場革命的起點,哥白尼的日心說也被稱作哥白尼革命。科學革命從天文學領域發端,并非偶然。就具體情況說,觀測天文學的復興和舊儒略歷需要改革有關,也和日益增加的遠洋航海活動有關,因為船只在遠洋深海往往很多天都看不到任何坐標,這就對更精確地確定經緯度提出了要求。因此當時的天文學才得以發展成一個比較成熟的科學。哥白尼在分析托勒密體系的基礎上,經過幾十年的研究,建立起一個嶄新的宇宙體系——地球是一顆行星,和別的行星一樣,都在同心圓周上圍繞太陽運行。這個既簡單而又基本的發現,使人們對于宇宙的看法從主觀的、神秘的、原始的見解,進步到近代的、客觀的、合理的見解。這體系引一系列思想上的革命,人們從此擺脫了對神學和古代經典的權威的迷信,以事實作為知識的來源,靠實踐判斷理論的真偽。因此,哥白尼論述這個日心體系的《天體運行論》一書,被恩格斯譽為“自然科學的獨立宣言”。2.伽利略對于宇宙的日心理論,哥白尼的敘述過于繁瑣,而且深奧。因此需要更多的人對這一學說做進一步的發展。在哥白尼以后對太陽中心說作出最大貢獻的有布魯諾、開普勒和伽利略。其中給出最明確而直接的證據而使這一理論獲勝的,主要是物理學家和天文學家伽利略。1609年他制成了第一架天文望遠鏡,并用來發現了月亮上的山和谷更觀測到無數的恒星,將銀河分解為恒星,最后他于1610年初得到了自己認為是最重要的發現,那便是木星的四顆主要衛星。還發現了金星的盈虧、太陽黑子等。他的這些發現證明了亞里士多德關于天體是完美無瑕的、只有地球才是不完美和不整齊的觀點是錯誤的,因而轟動了整個歐洲。隨后,伽利略出版了轟動整個學術界的《關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》一書。3.開普勒開普勒的天文學思想有兩方面:一是太陽是位于宇宙的中心,是推動行星運動的力源,力的性質是物質世界的自然力。二是行星在作物理機械運動時滿足橢圓、面積和調和等的規律,也就是平時所說的行星運動三定律。開普勒的提出依賴于第谷為他提供的大量的可靠的觀測資料。通過對這些資料的整理,他發現無論是托勒密體系、哥白尼體系還是第谷的折衷的體系都不能同第谷的行星觀測資料吻合得很好。因此他提出了新的設想,并最終提出了這個所有行星運動都適用的三條定律,從而為哥白尼學說作了第一次重大的發展。他是第一個試圖用力學、物理學的觀點來探究行星運動原因的人,也為以后牛頓在天文學的發展方面奠定基礎。4.牛頓哥白尼的日心說,開普勒的行星運動三大定律,伽利略的慣性定律和自由落體定律在當時的時代還是相互獨立的。牛頓最偉大的成就當是將支配天體運動的普遍規律穩固地建立起來,完成了哥白尼、伽利略、第谷和開普勒經150余年的努力,所建樹的偉大結構。用數學方法創建了經典力學體系——力學三大運動定律和萬有引力定律。牛頓不是孤立地處理這個定律,而是從建立總的力學體系出發,處理力、慣性、質量、向心力等問題,從方法上采用暫時排除次要因素研究天體中的兩體問題,并且引入了新的數學方法處理變量問題。后來人們利用萬有引力理論預測了海王星和冥王星的存在,證明了萬有引力定律的嚴密性和可靠性,它是天體力學和宇宙航行計算的基礎。牛頓還用理論推測地球的兩極處是扁平的形狀,并用地球這一形狀解釋了二分點的歲差現象——歲差是由于太陽對地球赤道突出部分的攝引而造成的。二、16世紀到18世紀的天文發展的特點16世紀到18世紀的天文學的發展是近代自然科學發展的早期,它是在同宗教和經院哲學的斗爭中產生的,并在斗爭中逐步形成了自己的唯物主義認識路線。1.科學思想在希臘時期,亞里士多德一直是眾人之師,他的著作是一切知識的源泉。在中世紀,僧侶和神學家用神學概括框架詮釋亞里士多德的哲學理論,削弱理性的力量,增加信仰的權威。使得亞里士多德的關于地球處于宇宙的中心,靜止不動理論為基督教義和信仰披上理性論證的外衣。并以此來禁錮人們的思想。直到十七世紀初期,這種傳統仍然統治著物理世界,學者們的研究都不由自主地把最終結果歸屬為用目的論框架尋找原因。單純運用“因果”概念的形式解釋比較大范圍的自然現象的行為在當時的科學論著中比比皆是,而類似于現代科學的嚴格量化說明的自然解釋極為少見。這種傳統在神學保護下得到了加強。到伽利略時期,隨著時代智力水平的發展,特別是運動研究和數學知識的深入,亞里士多德的哲學體系日漸顯出邏輯上的缺陷。伽利略把邏輯和數學主要作為科學的工具——保證科學理論事實不存在“語法”錯誤的有效思維形式——接受下來。更成功地在結構嚴謹的亞里士多德哲學體系上打開一個缺口,動搖了這一哲學體系的根基。伽利略科學是在亞里士多德傳統中催生的,但遠遠超越了傳統,超越了時代,是中世紀的模糊性科學思想向現代精確性科學思想轉變的轉折點,是人類思想史上的一次重大的跨越。2.科學精神科學史家業已形成共識,第一次科學革命產生于十六世紀哥白尼發表《天體運行論》和提出日心說,經由伽利略、開普勒、吉爾伯特、布魯諾等推進,完成在十七世紀牛頓發現萬有引力定律,建立經典力學。就人類所取得的進步而言,十七世紀科學革命是人類史上相當重大的事件。經過這次科學革命,人類的社會經濟、政治文化、思想觀念、思維方式發生了翻天覆地的變化。科學掙脫了神學的鐐銬,以其本來面目快速發展,科學世界觀取代了人們腦海中的神學世界觀。哲學是系統化、理論化世界觀,是對世界的一般本質和規律的總體把握。世界觀的徹底變革意味著哲學變革。從哲學觀點來看,第一次科學革命也帶來了近代哲學革命。對人類理性能力的審視和新科學思維方式的推崇突顯出認識論問題,古老的哲學煥發時代的光彩。3.科學方法實驗科學的出現是17世紀的科學取得重大進展的一個標志。伽利略的科學生涯中,不僅強調觀察和實驗的重要性,而且同時強調理性與經驗的同等重要,是在經驗的基礎上,通過理性的數學建構來達到對客觀自然界的認識。伽利略通過其畢生的努力,創立了科學實驗方法。并且他將實驗技術與數學分析結合在了一起。這種新方法——邏輯推理與科學實驗相結合——使物理學擺脫了依靠形而上的思辨、自覺、猜測和定性的一輪的狀況。牛頓能成為科學發展史上的巨人也與其科學方法不可分。他的科學方法可歸納為:公理化方法,分析與綜合法,歸納與演繹法。三、天文學科學對我國科學哲學研究的意義16世紀到18世紀天文學的發展,使得人們能夠開始反對盲目迷信古代權威,反對做權威詞句的奴隸,提倡在前人的基礎上有所創新,有所突破。哥白尼、伽利略開始主張尊重事實,當權威的說法與事實不符時,我們要選擇相信事實。要以實驗為根據,不以哲學家為老師,而以自然界為老師。反對空談,強調實用。研究天文學發展的歷程具有以下這些意義:1.創新是科學技術得以發展的靈魂,培育民族創新精神是一個民族和國家能夠發展科學技術,縮小和發達國家科技發展步伐之間存在的差距的必要條件。我們是一個人文色彩比較濃厚,精確性科學思維傳統不足,科學實力還相當單薄,科學精神還沒有到廣泛普及的國家,在這種情況下,研究那些為了天文學的進步做出卓越努力的人們不畏權威、權勢,堅持真理,為理性和科學吶喊的精神,及其超越傳統創立現代科學方法的思維過程對我們很有啟迪作用。因此,研究天文學科學的哲學意蘊應當是我國科學哲學工作者研究科學以為科學發展服務的個個重要課題。2.他們這些為天文學做出貢獻的,也使科學具有了普通智力世界也可以接受的內容和形式,使得科學能夠大眾化。他們采用通俗事例和大眾語言闡述深奧難懂的科學理論,教化許多人成為科學的終身追求者,大大加速了西方科學時代的到來。相對來講,當今我國民眾中仍缺少科學思維和科學精神,更勿論為科學而科學者。科學大眾化的方式方法很值得我國科學