时代是思想之母,理论之源。不同的时代为科学理论的创立提供了不尽的源泉。
梳理人类历史上的重要科学发现和科学理论,有助于我们更好地了解人类认识世界的历程,更好地感受不同时代的历史风貌,培养我们崇尚科学、热爱创造、勇于探索未知世界的宝贵品格。
01 原子论
提出者:德谟克利特(古希腊)
完善者:道尔顿(英国)
提出时间:公元前400年
基本内容:原子论是指关于原子概念的学说,主要包括古希腊原子论和近代原子论两部分。德谟克利特探讨了物质结构的问题,提出了原子论的思想。他认为万物的本原是原子,原子是一种最后的不可分割的物质微粒。
道尔顿使物质由原子组成的这一概念成为一种学说,他给元素指定符号并且制作了14种元素的原子量表。他把波义耳、拉瓦锡的研究成果同原子论的观点结合起来,提出有多少种不同的化学元素,就有多少种不同的原子;同一种元素的原子在质量、形态等方面完全相同;在化学反应后,原子仍保持自身不变。
重要影响:
由道尔顿发展和完善的原子学说是科学发展上最重要的里程碑之一,标志着近代化学发展的开始。
02 万有引力定律
提出者:牛顿
提出时间:1687年
基本内容:解释物体之间的相互作用的引力:任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的的大小与它们两个的质量乘积成正比,与它们两个的距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。
重要影响:
万有引力定律的发现,是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次解释了(自然界中四种相互作用之一)一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
万有引力定律揭示了天体运动的规律,在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用。它为实际的天文观测提供了一套计算方法,可以只凭少数观测资料,就能算出长周期运行的天体运动轨道,科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现,都是应用万有引力定律取得重大成就的例子。
03 质量守恒定律
发现者:罗蒙诺索夫(俄国百科全书式的科学家、语言学家、哲学家和诗人)
发现时间:1756年
完善者:拉瓦锡 (法国著名化学家、生物学家,近代化学的奠基人。倡导并改进定量分析方法并用其验证了质量守恒定律,他称为“物质不灭定律”)
基本内容:化学反应中,参加反应的全部物质的重量,等于全部反应产物的重量。质量既不会被创生,也不会被消灭,而只会从一种物质转移为另一种物质,总量保持不变。
重要影响:
质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一,是人类认识世界的有力工具,是科学发展史上的重要里程碑。
04 进化论
提出者:拉马克(法国伟大的博物学家,较早期的进化学者之一)
完善者:达尔文(1859年出版的《物种起源》一书,为进化论奠定了科学基础。)
提出时间:1809年
标志:《动物哲学》一书的发表
基本内容:拉马克在《动物哲学》一书中,系统地阐述了他的进化理论,即通常所称的拉马克学说。书中提出了用进废退与获得性遗传两个法则,并认为这既是生物产生变异的原因,又是适应环境的过程。
达尔文论证了生物是由非生物进化而来的,生物在其漫长的进化过程中,由于变异,遗传及自然选择等作用,逐渐由低级到高级,由简单到复杂,由种类较少到种类繁多而发展。
重要影响:
它把变化发展的观点引入生活学领域,给宗教神创论和精神不变论以沉重打击,是人类对生物界认识的伟大成果,是19世纪自然科学的三大发现之一,为马克思主义哲学的产生提供了自然科学的基础。
进化论给人文领域带来了一场颠覆性的革命,极大地解放了人们的思想。
05 电磁感应
提出者:迈克尔·法拉第
提出时间:1831年
基本内容:电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。
重要影响:
电磁感应现象的发现,是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来,推动着人类社会迈进电气化时代。
06 细胞学说
提出者:德国植物学家施莱登 动物学家施旺
完善者:德国科学家魏尔肖(提出细胞通过分裂产生新细胞的观点)
提出时间:1838年-1839年
基本内容:细胞学说指出,细胞是动植物结构和生命活动的基本单位;细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用。
影响与评价:
细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一性,以及在进化上的共同起源。细胞学说间接阐明了生物界的统一性。
这一学说的建立推动了生物学的发展,并为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据。革命导师恩格斯曾把细胞学说与能量守恒和转换定律、达尔文的生物进化论并誉为19世纪三大最重大的自然科学发现。
07 能量守恒定律
提出者:迈尔、焦耳、亥姆霍兹
提出时间:19世纪40年代
基本内容:它是在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自独立发现的。其基本内容是:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。
重要影响:
能量守恒定律是自然界最普遍的定律之一,也是自然科学中最基本的定律之一,它科学地阐明了运动不灭的观点,是人们认识自然和利用自然的有力武器。
08 相对论
提出者:爱因斯坦
提出时间:1905年、1915年
基本内容:相对论是关于时空和引力的理论,主要由爱因斯坦创立,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。
重要影响:
相对论直接和间接地催生了量子力学的诞生,也为研究微观世界的高速运动确立全新的数学模型。
相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。
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