合肥工业大学科技史试题合集(12)
本站小编 免费考研网/2016-08-24
简述古代、近代和现代科学与技术相互关系的历史变化。(12分)
古代、近代、现代科学与技术之间的联系有各自的特点。在古代,科学知识专属于贵族哲学家,而技术则由制造工匠掌握,二者有截然分明的高低贵贱之分。中世纪,商业蓬勃兴旺,社会交换日益活跃,哲学家传统和工匠传统开始缓慢接近。特别是在近代科学革命之后,科学以独立的社会建制和知识体系出现在社会舞台,加上随后的工业革命风起云涌,促使科学和技术逐渐接触。可是,真正以科学作为基础的现代技术,直到19世纪后期才崭露头角,化学合成技术和电气技术是其典型的代表。
20 世纪 40 年代后,科学与技术的联系空前增强,具体表现为“科学的技术化和技术的科学化”,而且,现代科学和现代技术在研究上也同步进行,互相接近。 科学与技术既相互联系又有区别: 科学与技术的区别 科学与技术在功能和作用上是有区别的,主要表现在:目的和任务不同、研究内容不同、研究成果的形式和评价标准不同、发展进程不同、生产力属性不同。 其一:科学是创造知识的研究活动,它所解决的主要是认识世界的问题,要回答“是什么”和“为什么”;而技术则是发明和创造操作的办法、技巧以及相应的物质手段,回答的是“做什么”和“怎样做”。 其二:科学是进行发现,探索未知的活动,带有自由研究的性质;技术则是从事发明,综合利用各种知识进行创造和实践的活动。 其三:科学创造的主要是知识;技术则不同,除了以知识形态出现外,还同时具有一定的物质形态。 其四:科学对经济的作用是隐含的,不太确定,有时需较长时间才能发挥出来;技术对经济的作用则比较确定,关系更直接。
3、近代以来物理学上发生过哪几次理论上的大综合,简述其过程及意义。(18分)
第一次物理学史上的大综合,诞生了牛顿的经典力学。
现代科学、现代物理学的基本的研究方法——即实验科学方法。而将实验科学的方法引入物理学领域的正是意大利的物理学家伽利略,将实验科学的方法引入物理学的研究领域这是伽利略对物理学的最大贡献,伽利略还创造性的用这个方法进行研究、归纳总结出一些重要的物理学结论和原理,为牛顿进行的第一次物理学大综合奠定了坚实的基础。
牛顿在伽利略、开普勒等人的基础上把物体运动规律归结为三条基本的运动定律和一条万有引力定律,把过去一向以为截然无关的地上物体和天体运动规律统一起来,并且运用自己发明的数学理论微积分创立了完整的经典力学体系,完成了物理学历史上的第一次大综合
二、第二次物理学的大综合确立了能量转化和守恒定律。
通过焦耳、迈尔、亥姆霍兹、克劳修斯等一大批物理学家的共同努力,导致了热力学第一、第二定律的发现,特别是能量转化和守恒定律的建立,揭示了热、机械、电化学等各种运动形式之间的相互联系和相互转化的关系,从而实现了物理学的第二次大综合。这次大综合不仅由第一次动力革命而来,而且还直接引起了18世纪的工业革命,带来了生产力的巨大发展和社会领域的重大变革。
三、第三次物理学的大综合和统一电磁场理论的确立。
1600年英国的医生、物理学家吉尔伯特出版了《论磁石》一书,被认为是近代电学的开始,他创造了“电”这个名字,研究了磁石之间的引力。1660年德国的马德堡市的市长格里凯发明制成了第一个起电机,1709年豪克斯克改进了格里凯的起电机,并且能够得到较强的电火花。1729年英国人格雷引入了导体的概念。1745年荷兰莱顿大学教授马森布洛克(1692-1761年)发明了第一个蓄电器——莱顿瓶。美国人富兰克林(1706-1790年)在电学领域取得了突出的成就,他用实验证实了天上的雷电与起电机上产生的电是同样的;他创造了许多电学上的专门词汇如正电、负电、电容器、充电、放电、电击、电枢、电刷等概念,发明了避雷针;他还用平行板电容器解释了莱顿瓶的原理,建立了电现象的第一个理论。
库仑定律是电学中的第一个定量的定律,由于他把力学方法移植到了电学领域,打开了数学通向这个领域的道路,在数学的参与下,电学开始成为一门独立的学科。经过高斯、韦伯等物理学家们的共同努力,终于建立了以库仑定律、高斯定律和环流定律等三条基本电学定律为基础的静电学理论体系,构成了整个电学理论的基础。
1786年意大利波伦亚大学解剖学和医学教授伽伐尼(1737-1798年)从解剖青蛙的实验研究中提出了“动物电”的概念;1791年意大利帕维亚大学教授伏打(1745-1807年)两种不同的金属接触产生了微弱的电流,1794年他把铜片和锌片成对叠加40-30对,在这些金属间夹进盐水浸湿的布块,制成伏打“电堆”,产生可以连续通几个小时的“动电”即电流。这样伏打就制成了电池,而且立即在实践中得到了广泛的应用。
经过德国的两位科学家欧姆(1787-1854年)、基尔霍夫(1824-1887年)等的共同努力,使“动电”的理论得以完整的建立好,并且为电磁学开启了新的研究领域。
对于电与磁的关系的研究是由奥斯特、安培、法拉第、特斯拉等人的卓越工作之下完成的。1后来经过毕奥和沙伐尔等物理学家的共同努力,从宏观上奠定了电动力学的数学理论基础。法拉第详细的阐述了电力线、磁力线、电场、磁场以及电磁感应定律等方面的电磁学理论,为麦克斯韦经典电磁学理论的建立奠定了坚实的基础。
蒸汽时代的动力靠的是蒸汽机,而电力时代的动力靠的是电动机,从原始电动机到工业上应用的电动机人类花去了40多年的时间。先是研究发展直流电动机,之后是研究发展发电站(开始是住户式发电站),再后来是研究出单相交流发电机以及三相交流发电机,在此基础上又推动了输电技术的发展,最后得到了现在在工厂里广泛应用的能够产生动力的三相交流电动机,使工厂里的动力供应完全满足生产需求。能源、动力技术的新突破,必将会引起工业技术乃至整个社会的大变革与大发展,电力的应用导致了第二次动力革命。
四、第四次物理学理论大综合与爱因斯坦的相对论。
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