世界科技史導論及古代科技

1、,參考書目《中華科技五千年》華覺明主編 山東教育出版社1997《世界歷史上的科學技術(shù)》英麥克萊倫 上海科技出版社《歷史上的科學》貝爾納 北京科學出版社1959《希臘思想和科學精神的起源》萊昂羅斑 廣西師大出版社2003《傳承與交融：阿拉伯文化》史希同 浙江人民出版社 1993《科學史及其與哲學和宗教的關(guān)系》丹皮爾 北京商務印書館1977《世界史綱》韋爾斯 北京人民出版社1982《達芬奇?zhèn)鳌纺峥茽?長江文藝出

2、版社,第一講 科學技術(shù)史導論科學史是研究科學的歷史發(fā)展的一門學科。一、關(guān)于科學和科技史的概念① 科學是關(guān)于人類認識自然及其規(guī)律的系統(tǒng)知識，技術(shù)是人類在改造自然的過程中，關(guān)于制造和操作系統(tǒng)的知識和技藝。 ②科學有兩層含義：其一， 是被看作關(guān)于自然的經(jīng)驗陳述和形式陳述的集合。其二，科學是由科學家的活動或行為所構(gòu)成的。科技史是科學和技術(shù)與社會科學相交叉的學科，它們是從歷史的觀點去研究科技發(fā)展及其與社會發(fā)展關(guān)系的歷史。,二、科學

3、史研究的領(lǐng)域目前，科學史研究的核心領(lǐng)域:1、科學的社會根源與社會史2、科學革命3、古代與中世紀的科學4、非西方文化中的科學5、國別研究6、學科史7、科學與宗教8、科學、醫(yī)學與技術(shù)9、科學哲學、科學心理學和科學社會學10，偉人研究,二、科學史的功能為什么要學習科學史？學術(shù)界普遍認同的科學史的功能：1、理解和運用科技知識和教育的功能第一，理解科學與社會的關(guān)系,掌握科學、技術(shù)與社會有關(guān)問題和知識, 樹立科學、技術(shù)

4、與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的新型的價值觀.第二認識到科技對社會的正反面的影響,尤其是科技對環(huán)境的負面影響.,空氣污染,2、科學史具有作為其他相關(guān)人文學科之基礎(chǔ)的功能。3、科學研究功能關(guān)于科學方法對于科學研究的重要作用。,,,,觀察、實驗,一般原理,實驗檢驗,,,歸納,演繹,伽利略,4、對于宗教信仰產(chǎn)生影響的功能近現(xiàn)代自然科學的發(fā)展迫使宗教不斷改變其教義圣保羅 阿奎那,5、以史為鑒的功能牛頓靜止的、絕對存在的時空觀念、以及時間

5、、空間和運動完全無關(guān)的形而上學觀點愛因斯坦提出了廣義相對論，揭示了四維空時同物質(zhì)的統(tǒng)一關(guān)系。指出空間、時間不可能離開物質(zhì)而獨立存在，空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布。廣義相對論實際上是一種引力理論，它在更深一層的意義上否定了牛頓的時空觀?；莞埂⒓~可門和瓦特6，   科學史具有作為科學決策之基礎(chǔ)的功能。在這方面，國外近年來逐漸興起的科技政策史的研究尤為值得我們關(guān)注。,“863計劃”,1.“863計劃”的提出,背景

6、:美國的“戰(zhàn)略防御計劃”即“星球大戰(zhàn)計劃”、歐洲的尤里卡計劃、日本的科技振興政策,均將發(fā)展高技術(shù)列為國家戰(zhàn)略的重要組成部分.,提出:1986年3月3日,面對許多國家紛紛制訂發(fā)展高科技戰(zhàn)略的形勢,王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允等四位老科學家給中共中央寫信,提出跟蹤世界先進水平,發(fā)展我國高技術(shù)建議.3月5日,鄧小平親自批示:此事宜速決斷,不可拖延.在鄧小平的關(guān)心下,黨中央國務院組織200多位專家編制了我國《高技術(shù)研究發(fā)展計劃綱要》

7、(即“863計劃”),打響了我國科技領(lǐng)域的一場攻堅戰(zhàn).“863計劃”于1986年3月由國務院正式批準實施.,目標:“863計劃”選擇了生物技術(shù)、航天技術(shù)、信息技術(shù)、激光技術(shù)、自動化技術(shù)、能源技術(shù)和新材料等7個領(lǐng)域的17個主題作為我國高技術(shù)研究與開發(fā)的重點.希望通過15年的努力,達到下列目標：,成果:截至1995年底,已鑒定成果1398項,其中獲國家或部委獎659項,550項達到國際水平,獲國家級獎73項,專利266項.,農(nóng)業(yè):新種

8、稻最高畝產(chǎn)紀錄達730公斤,導入抗病基因的抗赤霉病小麥,畝產(chǎn)高達450公斤.我國棉花生產(chǎn)因棉鈴蟲危害損失嚴重,用基因工程技術(shù)培育成功的“抗蟲棉”,領(lǐng)先世界水平.,自動化控制:CIMS工程是以計算機集成為主要特征的全新的自動化控制技術(shù),是信息時代工業(yè)革命的核心.我國無論在該工程的研究領(lǐng)域還是應用領(lǐng)域,目前均處于國際領(lǐng)先.,航天技術(shù):天地往返運輸系統(tǒng)、大型運載火箭、空間站、空間技術(shù)及應用已獲得87項研究成果,使我國具備了探索太空的

9、能力.,醫(yī)藥行業(yè):這斯間,已進入市場的新型藥物和疫苗就有7種,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益.17種生物制劑即將完成臨床試驗,還有50種在實驗室研制.我國還用基因工程技術(shù)研制出了治療乙肝的特效藥----重組人基因工程干擾素,信息技術(shù):曙光系列計算機的研制成功,標志著我國在計算機技術(shù)的研制上有了重大進展.1992年研制成功了04交換機,到1995年,36%的市場已被國產(chǎn)交換機占領(lǐng).,海洋采礦:聯(lián)合國已將夏威夷附近的30萬平方公里的公

10、海,劃為我國海洋勘探區(qū).并已研制出6000米水下機器人.,,,中國載人航天工程總設(shè)計師--王永志,中國神州飛船總設(shè)計師—戚發(fā)軔,2012年6月16日18點37分 神舟九號飛船發(fā)射,數(shù)學家—吳文俊,農(nóng)業(yè)專家—袁隆平,第二講 古代文明中的科學1、定義什么是古代文明中的科學？他們在科學技術(shù)史上占什么地位？,自然哲學,一、史前時期的科學舊石器時代人類的生活（250萬年前——前1萬年）,人類誕生的標志礫石、燧石石英石片和石核，

11、手斧,,史前時期的科學舊石器時代人類的生活（250萬年前——前1萬年）1、工具的使用,史前時期的工具前2000年巴布亞新幾內(nèi)亞,農(nóng)業(yè)和城市的興起，給社會生活帶來的巨大影響社會分工陶器制造、紡織、金工輪子的發(fā)明前4000－前3000年間，古代埃及地區(qū)，陶器相當普遍。石器和象牙（或河馬牙）工藝品，黃銅。,新石器時代人類的生活（10000年前至9000年前）,2、環(huán)鉆技術(shù)（5萬年至10萬年以前）,公元前3000年或6000年人

12、們留下的遺跡。英國的史前巨石陣公元前1000年廢棄,英國威爾特郡的巨石。公元前3000—前2000年間幾個時期的發(fā)展。整個遺址自東北至西南排列成行。朝著夏至日升起的太陽和冬至日落下的太陽。,,標志著月亮升起和落下的最高點和最低點,4、石頭和星星——古代巨石天文學,愛爾蘭紐葛蘭治的古墓的入口，由太陽或月亮照射產(chǎn)生的影子和光束,記錄科學的歷史開始于新石器時代歐洲的石環(huán)陣。,二、 古兩河流域的技術(shù)與科學1、古兩河流域的歷史,文明起源于

13、蘇美爾 人 （ 約公元前 3500）,◎阿卡德王國（銅石并用時代）◎ 前2371年,,●興修溝渠,基什國王,,二、古巴比倫王國（前1894-1595年）◎ 前1894年巴比倫建城。（阿摩利人）,亞述帝國（前689——612年）,亞述國王提加拉皮勒斯一世共獵殺920頭獅子,尼尼微,◎新巴比倫王國（前626-539年）◎ 迦勒底人，亦屬塞姆人的一支?！?疆域：巴比倫尼亞、敘利亞、 巴勒斯坦、腓尼基。,2、古代兩

14、河流域的技術(shù),,,⑴、農(nóng)業(yè)技術(shù),法律保護水利設(shè)施水利官員,重要的商貿(mào)和交通要道北部：河水泛濫少，需雨水灌溉 南部三角洲地區(qū)：沼澤地、鹽堿地 需建溝渠和堤壩美索不達米亞低地泛濫平原（4－6月）土壤鹽堿化（河水蒸發(fā)、沉積鹽堿）,玻璃最早出現(xiàn)于兩河流域地區(qū)，距今已有五千多年的歷史。,⑵、玻璃制作技術(shù),石英砂和天然堿混合在高溫中溶化后，能產(chǎn)生一種光彩奪目的物質(zhì)，加工成玻璃器皿。玻璃初始的制作是“型芯法”。,階梯型金字塔神廟 祭司,⑶、

15、建筑技術(shù),⑶、建筑技術(shù)巴比倫城的建設(shè)與“懸苑”尼布甲尼撒二世,花園每邊長120米，高25米。,⑴、建筑技術(shù),米底公主米梯斯,⑴、建筑技術(shù)建材的局限：粘土。 多級寺塔。,,3、古兩河流域的科學,⑴、數(shù)學：兩河流域的記數(shù)法是十進制和六十位制并用。(公元前３千年）這里的數(shù)學家還編制了許多數(shù)學表：如乘法表、倒數(shù)表、平方表、立方表、平方根表、立方根表等。他們還有代數(shù)學知識。會解一元一次方程，多元一次方程。他們把圓周的周角分為360度，

16、一度為60分，一分為60秒。這種方法一直為后世沿用。⑵、醫(yī)學：包括內(nèi)科、外科、眼科和婦科等多個方面。他們所用的植物藥物就有150多種。一些動物的油脂也被用來治病?！稘h謨拉比法典》,◎ 科學 天文歷法： 太陰歷，年分354天12月，8年3閏。觀測恒星的運動軌跡每月分為4周，每周7天（星神）每小時分為60分,,星期——星的日期。以日、月、火、水、木、金、土來命名一周中的七天。太陽日是星期日、月亮日是星期一、火星日是星期二

17、、水星日是星期三、木星日是星期四、金星日是星期五、土星日是星期六。這就是七天一星期的最早起源。此外，巴比倫人還認為一晝夜24小時，每小時60分鐘，這種時間的劃分法一直保存到今天.,,公元前800年，巴比倫人編輯完成了星表其中大約確定出100顆明亮的星星，它們組成星座（18個星座12個星座 金牛座、雙子座、天蟹座和獅子座）,,三、古埃及的科學技術(shù)1、古埃及的歷史（公元前3100—前332年 ）從美尼斯開始至馬其頓亞歷山大征服止的

18、埃及歷史分為三十一個王朝。,美尼斯,,2、古埃及的技術(shù) ⑴、建筑:凝固的藝術(shù)◎ 孟菲斯附近的金字塔,古埃及的建筑和造型藝術(shù)古埃及的建筑造型藝術(shù)的顯著特點是墨守成規(guī)、功利目的強。他們是古埃及人宗教思想的具體表述。金字塔,第一座金字塔是第3王朝的的左賽爾，建在古城孟菲斯附近的塞加拉地區(qū)。它以6層臺階向上升起，所以被稱為階梯型金字塔。,古埃及人對山丘的尊崇,尼羅河形成了大面積的沖積平原,胡夫金字塔建于公元前2700年(前2800），底

19、部每邊長都在約230米左右。由200萬塊石頭組成，誤差只有幾英寸。它中心的石塊有的重15噸，而它表面是由每塊平均重量1.5噸的石塊砌成。它們向上以不變的50度51分的角度砌200層。達到500英尺（約152米）高。胡夫建造的金字塔歷時30年，所用勞工達到10萬人。希羅多德6萬公斤銀子,比哈夫拉早5000年,斯芬克斯，俄狄浦斯,哈夫拉（前2240年）高27米長57米,埃及金字塔十奇—,(1).穿越胡夫金字塔的子午線，恰好把地球上陸地與

20、海洋分成相等的兩部分； (2).其塔高乘上10億,差不多等于地球與太陽的距離;(3).以二倍的塔高去除塔底的周長,恰好等于圓周率3.14159;(4).把生銹的首飾置于塔內(nèi),過了一段時間后,首飾銹斑全無;(5).把肉、蛋、奶等食品長時間儲存于塔內(nèi),不會腐爛變質(zhì),其保鮮功能勝過現(xiàn)代冰箱;(6).經(jīng)過脫水處理的鮮花置于塔內(nèi),經(jīng)過一段時間后,花朵既不枯萎也不褪色,鮮艷如初;(7).用塔內(nèi)放過的水沖洗傷口,傷口愈合得很快,勝過當今最

21、好的藥物愈合;(8).用塔內(nèi)的水洗臉,皮膚變得細嫩;(9).用塔內(nèi)的水澆樹苗,樹生長得非常茂盛;(10).一些科學家曾在塔內(nèi)長時間居住,都產(chǎn)生了一種奇異的感覺,覺得體內(nèi)增加了某種新的力量.,巴黎盧浮宮,胡夫金字塔,貝聿銘,◎ 底比斯附近的巨型宗教建筑 卡爾納克神廟和盧克索神廟。 新王國時期 僧侶勢力膨脹的濃縮 抑或物質(zhì)體現(xiàn)。,為了控制尼羅河水，埃及人在蘇聯(lián)的援助下于1960年動工興建阿斯旺水壩。它

22、位于埃及首都開羅以南900千米的阿斯旺市附近，它是非洲第一大河尼羅河的攔河大壩，耗資15億美元巨款,花費時間為10年,參加施工建設(shè)的人員超過4萬。,阿斯旺水壩,水庫長300多千米，平均寬22.4千米，面積6500平方千米，是世界第二大水庫，但它的深度(210米)和蓄水量(1820億立方米)則居世界第一。,⑵、古埃及的黃金加工技術(shù),,,古埃及的象形文字公元前3000年，古埃及人發(fā)明了象形文字,2、科學（1）.古埃及的數(shù)學:公元前

23、2000年，古埃及產(chǎn)生了高水平的幾何.比如:計算圓的面積,當時所用的圓周率π=3.1605。能夠計算三角形、長方形、梯形面積及立方體、柱體的體積。,古埃及人的幾何學為什么如此發(fā)達呢？,（2）、天文學： 天文觀測與星位的確定。 太陽歷之3季（每季4個月、每月30天、每月為3周、每周10天）,選出36個星座,組成36個人工月，每個月10天。這些月合在一起，就標志著太陽在365天經(jīng)過天空的軌跡。而那額外的5天被加在每年的年末，這

24、種埃及的360+5天的日歷，形成了后來西方國家日歷的基礎(chǔ)。一天的分時太陽神瑞 祭司 星 子午線,滴漏水鐘前1415－1380卡爾納克,（3）、古埃及的醫(yī)學古埃及的醫(yī)學較為發(fā)達,他們留下的較完整的醫(yī)學草紙書有六、七部。其中埃伯斯草紙書（成書于第18王朝，約公元前1584~1320）是一部寬0.3米,20.23米的醫(yī)學巨著。該書記載了許多病癥的醫(yī)療方法，包括內(nèi)科、婦科、眼科、解剖、生理、病理等多方面的知識，所載藥方有877個

25、。,（3）、醫(yī)學：木乃伊與外科學。,硝酸鹽,（3）醫(yī)學：木乃伊與外科學。,泡堿（天然巖鹽）（碳酸鈉和碳酸氫納）內(nèi)臟 （酒、香料）尸體（香柏油）尸體防腐師，分上中下三等，中等20米那（3000美元）,帝王谷位于開羅700公里尼羅河西岸，從古埃及第十八王朝（公元前1570年至1090年）法老圖特摩斯一世開始,,圖坦卡蒙其人其事公元前1361年父親阿赫那頓,,妻子安卡珊娜曼 西臺國宰相阿伊1931年開羅紐伯利戒指,圖坦卡蒙陵墓,

26、1903年戴維斯 (美） 1916年－ 1922年11月26日盧克索霍華德.卡特卡馮納伯爵“侵擾法老安寧者，死神之翼將在他頭上降臨”,五、古印度的技術(shù)與科學1、古印度歷史的背景,古印度文明的發(fā)展過程是一個多民族融合的過程。約公元3000年以前，達羅毗荼人創(chuàng)造的文化被史學界稱之為哈拉巴文化。,◎ 吠陀時代（前1500年——前600年） 文獻：,◎ 前1400-600年。 婆羅門教經(jīng)典《吠陀》： 梨俱吠陀、

27、 沙摩吠陀、 耶柔吠陀、 阿闥婆吠陀。,孔雀王朝（前324-187年）建立了印度歷史上第一個幅員廣大的帝國（印度、巴基斯坦、孟加拉），使孔雀王朝得到了暫時的統(tǒng)一與繁榮。,阿育王,貴霜帝國（ 公元1-5世紀）,4、莫臥爾帝國(1526～1857),,開國太祖巴布爾。1526年，擊敗了土耳其人依卜拉欣.洛提蘇丹君王的10萬大軍(12000、22歲）占領(lǐng)德里，建立了莫臥爾王朝“印度斯坦皇帝”,二、古代印度文化⑴文字

28、 哈拉巴文字。 梵文：婆羅門教文字， 主要用于官方和宗教領(lǐng)域。 巴利文：佛教的文字， 流行于民間的通俗性方言。,2、古印度的技術(shù)⑴、農(nóng)業(yè)技術(shù)：古印度地區(qū)，是世界上最早種植小麥和大麥的地區(qū)。距今已有6000年的歷史。⑵、手工業(yè)技術(shù)：早在哈拉巴時期，古印度的冶金技術(shù) 就達到了相當高的水平。銅、青銅器、鋼。公元前4世紀，在德里矗立著一根鐵柱，高7.25米、重6.5噸，全身沒有銹蝕。是印度笈多王朝時期建立

29、的。,古印度人最早種植棉花，因而古印度是棉紡織技術(shù)的發(fā)源地。孔雀王朝時期，棉紡織技術(shù)達到較高水平。（3）造船技術(shù)：笈多王朝時期就可以造出供幾百人乘坐的大海船。,公元前2600年摩亨左達羅是一座水處理完全經(jīng)過規(guī)劃的城市。井水下水道，洞穴。墻壁、垃圾農(nóng)業(yè)文明： 谷倉、農(nóng)作物、農(nóng)具。,,,（3）.建筑:,古印度人是最早使用燒制過的磚建造房屋的人,燒磚的發(fā)明是建筑技術(shù)史上的一件大事.,泰姬陵整個陵園是一個長方形，長576米，寬

30、293米，總面積為17萬平方米。東西：清真寺和答辯廳。陵的四方尖塔，高達40米，內(nèi)有50層階梯。甬道、人行道， “十”字形噴泉水池。,16世紀建筑日志（稻谷、牛奶、酸橙、粘性泥土）,泰姬陵位于印度古城阿格拉 城內(nèi)，距新德里200多公里。莫臥兒王朝第5代皇帝沙賈汗、皇后蒙泰姬.瑪哈爾泰姬陵于1631年（1632年）開始動工，歷時22年。每天動用2萬役工。耗竭了國庫（共耗費4000萬盧比），這導致莫臥爾王朝的衰落。,泰姬陵,163

31、1年莫臥兒皇帝沙賈汗的妻子蒙泰姬.瑪哈爾36歲、 18年， 14個孩子。（兩年喪服，頭發(fā)變白）。 1658年奧朗則布為帝，阿格拉城堡、9年澳大利亞女桑嘉.拜迪克,⑴數(shù)學知識：自公元前3000年時期，古印度人就創(chuàng)造了十進制記數(shù)。公元9世紀亞洲－－歐洲。笈多時代的學者阿耶波多是一位科學奇才，他的《圣使集》中不僅有天文學內(nèi)容，也討論了算術(shù)運算、乘方、開方以及代數(shù)學、幾何學和三角學的規(guī)則。,3、古印度的科學知識,公元7到13世紀是古印

32、度數(shù)學成就輝煌的時期。這時期著名人物有梵藏、大雄等人。梵藏約于628年寫成《梵明滿悉檀多》，對許多數(shù)學問題作了深入探討。梵藏是古印度最早引進負數(shù)概念的人，并提出了負數(shù)的運算方法。他還提出解一元二次方程的規(guī)則。,約3000年前產(chǎn)生的阿育吠陀醫(yī)學源自宗教作品《吠陀經(jīng)》，在印度沿用至今。,⑵醫(yī)學:,1世紀左右的《阿柔吠陀》是古印度最早的一部醫(yī)學著作,載有內(nèi)科、外科、兒科、等許多疾病的治療方法.《妙聞集》則記載了一些解剖學、生理、病理、內(nèi)外科

33、、婦科、兒科等知識,各類病癥達1120種,對一些外科手術(shù)有相當高的水平,記載外科手術(shù)器材120種.《阇羅迦集》和《秒聞集》(公元前數(shù)世紀至公元數(shù)世紀）。古印度醫(yī)學對其他國家產(chǎn)生有影響。以上兩部集子，在公元前8——9世紀傳入阿拉伯地區(qū)。我國西藏地區(qū)的藏醫(yī)受古印度醫(yī)學的影響。,,古埃及、印度科學文明的特征和局限性第一，充滿了濃厚的宗教色彩首先它主張自然界與超自然界同時存在的二域世界觀念。其次它主張自然界中存在秩序，而這種秩序是超自然