四元素说 四元素说是古希腊关于世界的物质组成的学说。这四种元素是土、气、水、火。
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》(Dialogo sopra i due massimi systemi del mondo, tolemaico e copernicano)是伽利略撰写的一部天文学著作,于1632年在意大利出版。这本书采用对话的形式,参与对话的是支持他的两个朋友,沙格列陀和萨尔维阿蒂,与一个亚里士多德观点支持者辛普利邱,对话分为4天。伽利略想要用这种对话形式使他的著作能拥有广大的读者,从而能有效地否定掉亚里士多德的力学和宇宙论。
《自然哲学的数学原理》
《自然哲学的数学原理》是第一次科学革命的集大成之作,它在物理学、数学、天文学和哲学等领域产生了巨大影响。在写作方式上,牛顿遵循古希腊的公理化模式,从定义、定律(即公理)出发,导出命题;对具体的问题(如月球的运动),他把从理论导出的结果和观察结果相比较。
燃素说
燃素说是形成于17世纪末、18世纪初的一个解释燃烧现象甚至整个化学的学说。认为火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种火的微粒既能同其他元素结合而形成化合物,也能以游离方式存在。大量游离的火微粒聚集在一起就形成明显的火焰,它弥散于大气之中便给人以热的感觉,由这种火微粒构成的火的元素就是“燃素”。
皇家学会
英国皇家学会(Royal Society)是英国资助科学发展的组织。成立于1660年。并于 1662年、1663年、1669年领到皇家的各种特许证。英女皇是学会的保护人。全称“伦敦皇家自然知识促进学会”。学会宗旨是促进自然科学的发展。它是世界上历史最长而又从未中断过的科学学会。它在英国起着全国科学院的作用。
史密森学会 史密森学会(SmithsonianInstitution)是唯一由美国政府资助、半官方性质的第三部门博物馆机构。由英国科学家詹姆斯·史密森(JamesSmithson)遗赠捐款,根据美国国会法令于1846年创建于美国首都华盛顿。
二、关于中国科技发展史的分期,目前通行的中国科技史著作大多是按朝代划分的,你认为这样的做法是否合适?其利弊何在?(15分)
三、从以下三题中任选二题作答(每题20分,共40分)
1,简述孟德尔的工作,并就其成就“迟迟不被学界重视,后来才被重新发现”的现象,说明科学与社会之间的关系。
第一,在孟德尔论文发表前7年(1859年),达尔文的名著《物种起源》出版了。这部著作引起了科学界的兴趣,几乎全部的生物学家转向生物进化的讨论。这一点也许对孟德尔论文的命运起了决定性的作用。 第二,当时的科学界缺乏理解孟德尔定律的思想基础。首先那个时代的科学思想还没有包含孟德尔论文所提出的命题:遗传的不是一个个体的全貌,而是一个个性状。其次,孟德尔论文的表达方式是全新的,他把生物学和统计学、数学结合了起来,使得同时代的博物学家很难理解论文的真正含义。
第三,有的权威出于偏见或不理解,把孟德尔的研究视为一般的杂交实验,和别人做的没有多大差别同 .
2,简述工业革命对19世纪科学发展的影响,并说明德国何以在19世纪下半叶“后来居上”的原因。
在19世纪早期,德国在工业上远远落后于英国,法国和比利时。但到世纪中期为止,德国各个邦国已经在快速赶上。到1900年为止,德国工业在世界上已经成为领导国家。1800年时德国的社会结构非常不利于企业发展或经济发展。由于法国大革命期在欧洲的传播,产生了重要的制度改革,包括废除对大地产进行买卖的封建限制;对城市内同业行会权利的限制和引进了一套更高效的商业法律。但尽管如此,地方传统势力仍在德国保持很强的势力。甚至到1850年为止,同业公会,土地贵族,教会和政府官僚制度的复杂多样的限制仍极大阻止着企业的发展。从1830s年代开始,普鲁士,萨克森和其他一些州重组了农业。引进了甜菜,芜菁和土豆,产生了过剩的粮食,这样大量的农业人口能涌进城市到工厂做工。德国的工业革命首先开始于纺织工业。通过1834年的关税同盟减免了在德意志邦国内部的流通税收。经济发展的起飞阶段始于1840s年代的铁路革命,铁路革命为国内的工业产品提供了市场,产生了对经理人,工程师,建筑师和熟练技工的大量需求并促进了在煤和钢铁方面的投资。普鲁士经济决策权掌握在东部的容克地主和西部的重工业组成的联盟手中。 工业化在德国以惊人的速度进行。德国制造商很快能从英国进口商手中抢回国内市场。并且能和英国制造商在美国市场上展开竞争。德国的放置和钢铁工业在1870年时在组织和技术效率上已经超过英国制造商。 因为德国比英国工业化时间晚,所以能够在模仿英国工厂的同时有效利用资本,防止重复建设和采用老旧的方法。德国比英国在研发的投入上花费更多的资本。尤其是在化学,机车和电器工业中。德意志帝国在这一时期的物理和化学科学上垄断了诺贝尔奖,得奖人数超过英国法国俄国美国的总和。相对论和量子力学等成就就是这一时期在德意志大地上开花结果。德国的卡特尔系统非常集中,能够更有效利用资本,而且与英国相比,德国不需要在全世界维持庞大的帝国开支。在1871年吞并阿尔萨斯和洛林后,德意志帝国获得了法国的一个工业重地,这一地区的钢铁和德国国内的煤相结合,极大促进了工业的发展。
3,有人认为爱因斯坦在提出“狭义相对论”的过程中,受到了“迈克尔逊-莫雷实验”结果的影响。你如何看待这一说法?给出赞成或反对的理由。 该实验让世界上的人们抛弃了以太的存在,在物理学发展史上是重大转折点。爱因斯坦的相对论是一种数学上的等效解决方法。------但是该实验的计算过程忽略了物体在以太中运动会变形,观测臂是由电磁力相互作用的原子分子组成,既然光是电磁波,光产生行程差。观测臂内的原子间的电磁作用力也会产生行程差,也即观测臂内部的原子不再是维持原来说的形状。观测臂的整体长度也会产生相等于光行程差的相应变化。所以永远也别想看到条纹移动,
相对论说是空间扭曲。其实整个实验是一种像刻舟求剑的错误方法。世界上的作用力几乎无不间接通过以太传播。以太密度的变化和运动让整个世界的运动和作用力相应变化。时空扭曲是等效的数学方法。而不是真实情况。电磁波是横波,并且是真空中唯一一种可以传播的波动,说明了真空是一种刚性粒子组成的高弹性流体。不同于空气。液体内部是弹性非刚性粒子 。所以,液体,空气中横波无法传递的。原子科学上的发展可以让计算机用原子科学来计算模拟物质的性质,甚至模拟研究生命内部的分子运动。为生命科学注入全新活力。而相对论使多原子体系能级的求解陷入了绝境。如果忽略了真空的存在,微观原子科学无疑会陷入绝境。
一、请简要列举下列人物在科技史上的主要贡献,每人最多不超过三项。(每人4分,共60分)
托勒密、笛卡儿、牛顿、道尔顿、布拉德莱(James Bradley)、法拉第、巴斯德、李比希、贝塞麦(Sir Henry Bessemer)、祖冲之、贾思勰、郭守敬、徐光启、李善兰、华罗庚
二、从下面两道题中任选一题作答(30分)。
1,有人认为中国古代有技术而没有科学,你读过中国科学技术史之后,对此是如何认识的?
科学是关于自然界、社会和思维发展规律的知识体系,可分为自然科学和社会科学两大类。概括地说,科学是人类探索自然和社会以及人本身,寻求其内在规律性的过程和结果,其过程为科学研究活动,其结果为科学理论体系。而技术是人类为满足需要——由简单的衣食住行到复杂的社会需要而改造自然的方法和手段,其方法为技艺,其手段为工具。科学主要表现为知识形态,技术则具有物化形态。科学提供物化的可能,技术提供物化的现实。科学上的突破叫发现,技术上的创新叫发明。科学是创造知识的研究,技术是综合利用知识于需要的研究。对科学的评价主要视其创造性、真理性,对技术的评价则首先看是否具有可行性,是否能够带来实用价值。
古代中国科技主要体现为实用主义、经验主义的智慧特质,其目的是为了满足人的生存需要。然而,中国古代科技成果为什么真正的科学是以逻辑、范式等作为基础的,它体现为知识的系统性、体系性、理论性,具有相对独立的价值取向。科学与技术是密不可分的,科学实质上是以普遍性逻辑为基础的技术集成。如从不同力的运动形态研究中所产生的技术发明,都源于共同的力学理论知识。虽然技术门类不同,但都建立在相同或近似的科学逻辑基础之上,技术的属性是相通的。
2,从科学技术史的角度简略论述科学与技术之关系的演变。
早在史前时期,人类就在制造工具的过程中产生了技术,但是长期以来,科学和技术并没有什么联系,各自按照自己的逻辑分道扬镳。现代技术的最大特点是它与科学的密切结合。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。现代技术完全可以说是科学的副产品或衍生物 。尤其引人注目的是,现代技术由于建立在坚实的科学基础上,加之科学向技术转化的周期缩短,其进步如虎添翼、突飞猛进。它在规模上相当庞大,在门类上相当齐全,在分工上相当专门,在水准上相当精密,在力量上相当强劲。它给时代
的政治、经济和文化打上了深刻的烙印,推动社会迅猛向前发展,同时也引发了诸多环境问题和社会问题。
三、阅读下面的一段话,写下你对这段话的理解。(30分) 英国哲学家弗兰西斯?培根是否应该算作科学史上的重要人物,现在仍然是一个有争议的问题。一方面有人指出,他对于科学的发展没有做出任何积极的贡献,无论他或别人用他推荐的科研方法都从未获致成功,而且他对其他一些研究者的实际功绩毫无所知。而另一方面,他的拥护者却坚持,由于他关于科学和科学的社会重要性的思想,特别是他表达自己思想的卓越方法,使得他对人类思想的发展起了很大的激励作用。
虽然培根自己却不是一位科学家,但是他是科学的指路人。培根正确地指出热是一种运动形式──一个重要的科学学说,但是在天文学上他却拒绝接受哥白尼的学说。不过人们应该记住培根不是要提出一套完整、正确的科学定律,而是要提出一个应该学什么的概说。他的科学猜想意在作为进一步探讨的起点而不是作为终极的结论。
根是近代自然科学的鸣锣开道者。他最早表达了近代科学观,阐述了科学的目的、性质,发展科学的正确途径,首次总结出科学实验的经验方法--归纳法,对近代科学发展起到指导作用。培根是除旧立新的思想革新者,他对经院哲学的科学观和传统逻辑思维方式的批判为自然科学的发展扫清了道路。
四、关于我国科学技术界的院士制度,近年各界议论纷纭,颇多嗤议,谈谈你对我国院士制度和院士的认识(答题控制在500-1000字)。下面的材料仅供参考。(30分)
中国现代最早的国家级科学院——“中央研究院”于1928年由国民政府建立,蔡元培出任第一任院长。20年后,中央研究院经过评议和选举,产生了中国的第一批共81名院士。
中国科学院筹建学部,历时一年于1955年6月成立,聘定中国科学院第一批学部委员(大致相当于前中央研究院院士)233名。
1990年11月,国务院决定从第二年起,每两年进行一次增选学部委员工作。次年,中国科学院选举出了210名学部委员,至1991年中科院学部委员总数为528人。
1993年10月,国务院决定中国科学院学部委员改称中国科学院院士,同时宣布成立中国工程院。次年中国科学院第七次学部委员大会通过了《中国科学院院士章程》,规定每届增选不超过60名。
到2003年1月,中国两院共有院士1332名,其中中国科学院院士总数为712人,中国工程院院士为234人。
到2002年为止,中国的三大科技奖之一的中国国家技术发明奖一等奖五年空缺。
2001年,中国在国际上发表的科技论文总数达64526篇,比2000年增长了29.9%;占世界论文总数1472280篇的4.4%,所占份额提高了0.8个百分点。
我国的发明专利特别是高新技术领域的发明专利申请量与批准量主要来自外国,我国每年的发明专利量据了解只相当于美国的1/40、韩国的1/4.
目前我国的科技工作者总数高居世界各国榜首,但其中世界知名者屈指可数。有人认为,中国院士的总体水平恐怕连美国二、三流大学教授的平均水平都不如。
我国院士数量的急剧增长,大大超过了同期我国科技发展水平的增长。这就必然导致我国院士的平均资格要求大大低于美、英、日等国的院士水平,他们在科学技术上的成就常常不在同一层次。有的院士说我国院士的水平多数不过美国二流大学的副教授水平,此话虽然尖刻不中听,却也不全是激愤偏颇之语。正是因为院士名额过多,一些学术水平并不特别优秀者还是当选了。使我国院士的学术资格相对较低,名额也过多。这是我国院士制的“先天”缺陷”。以此为基础,过快地扩张院士名额,又使这一问题更形突出。 降低院士标准的恶果之一,是毒化学术气氛,滋长学术腐败。由于院士资格降低,滥发头衔,名实不符,真伪难辨,院士就成为可以用学术之外的手段谋取的称号;而隐身在中国院士头衔背后的过多附加值,以及部门、学科、行业、地区、单位的种种利益,使得院士增选中丑闻不断。
降低院士标准的更严重后果,是使我国科技界长期游离于国际科学技术发展的主流之外。我们不否认两院院士是我国科技界的精英,但放在国际科技先进水平上度量,有些院士就相形见绌了。科学技术是最国际化的事业,当今世界科学技术的发展,越来越超越地域和国界,要实现我国科学技术的跨越发展,就必须早日实现科学技术的国际接轨。院士阶层作为科技界的顶层代表,多数居于科技界的重要学术和行政岗位,应尽量向国际标准看齐。如果连院士的水平尚不能与国际水平看齐,我国的科学技术研究必然是低水平重复而停滞不前,创新、赶超和跨越都只能是空谈。长此下去,“科教兴国”国策必然化为泡影。
提高我国科学技术的水平,院士必须起到表率作用。坚持国际通行的资格标准,提升我国院士的资格要求,是改革现行院士制度的当务之急,刻不容缓。
1A试论爱因斯坦的科学成就及其历史地位。
相对论相对论的提出是物理学领域的一次重大革命。它否定了经典力学的绝对时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性。它也发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,推动物理学发展到一个新的高度。
E=mc^2物质不灭定律,说的是物质的质量不灭;能量守恒定律,说的是物质的能量守恒。(信息守恒定律)
光电效应1905年,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖。光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。
政治观点爱因斯坦说自己是和平主义者和人道主义者,晚年成为民主社会主义者。爱因斯坦