科学简史脉络

这里有极简的科学发展史脉络。包含科学的发祥、演进、地理的迁移、学科的建立、重要代表人物代表观点代表成就的具体说明....

科学简史脉络 魏小小整理 20250531

• 科学的发祥
  • “科学”的前身 - 自然哲学
    • 哲学（西方哲学） 代表人 - 泰勒斯 / 亚里士多德
      • 自然哲学 代表人 - 牛顿
        • 科学 代表人 - 法拉第
      • 形而上学 代表人 - 黑格尔
  • “科学”的发祥地 - 希腊文明
    • 四大文明古国 古埃及 古印度 古巴比伦 中国
      • 地理与气候
        • 都在北纬30°附近
        • 有超大平原、天然水域河流
        • 适合农作物生长；适合规模化生产
      • 经济与社会
        • 农业发达
        • 自给自足
        • 和平
      • 政治与文化
        • 集权统治
    • 一颗文明遗珠 希腊
      • 地理与气候
        • 海洋与盐碱地为主
        • 不适合农作物规模化生产
      • 经济与社会
        • 手工业为主
        • 经济落后
        • 思想相对开放、自由、凶残
        • 要发展，就要求颠覆！求创新！
      • 政治与文化
        • 雅典 - 民主制度
        • 斯巴达 - 寡头政治
        • 继承了古埃及和古巴比伦的科学遗产，如天文、历法、数学...
        • 随着战争、拐卖、掠夺的频发，逐渐产生奴隶与奴隶主阶级，涌现一批“思想者”
  • 最早的“科学终极辩题”
    • 世界上最小的东西是什么？
    • 世界上最大的东西是什么？
• 原子论 世界上最小的东西是什么？ （万物的本原是什么）
  • 人 物 - 泰勒斯 评 价 - 哲学与科学之父 观 点 - 万物的本原是水（开启了西方哲学之路） 学 派 - 米利都学派
  • 人 物 - 巴门尼德 观 点 - 万物的本原是存在 学 派 - 埃利亚学派
  • 人 物 - 毕达哥拉斯 观 点 - 万物的本原是数 学 派 - 毕达哥拉斯学派 代 表 - 勾股定理（毕达哥拉斯） 黄金分割 有理数危机（第一次数学危机）
  • 人 物 - 赫拉克利特 观 点 - 万物的本原是逻各斯 学 派 - 爱非斯学派
  • 西方哲学史的开端
  • 人 物 - 留基伯 观 点 - 万物的本原是原子 原子论1.0
  • 人 物 - 德谟克利特 观 点 - 万物的本原是原子+虚空 原子论2.0
  • 人 物 - 亚里士多德 观 点 - 万物的本原是土、水、火、气+以太
    • 人物关系
      • 苏格拉底 古希腊大哲学家
      • 柏拉图 古希腊大哲学家，创立柏拉图学园
      • 亚里士多德 古希腊全能王，创立逍遥学派
      • 亚历山大 横扫欧亚非，建立亚历山大帝国
      • 师徒↓
• 地心说 世界上最大的东西是什么？
  • 人 物 - 毕达哥拉斯 观 点 - 大地是圆的（基于完美主义） 应该有10个会动的天体（9个被观测到+1个编纂的“对地”凑数）
  • 人 物 - 柏拉图 观 点 - 匀速圆周运动（基于认为每个天体的运动是完美的）
  • 人 物 - 欧多克斯 观 点 - 地球位于宇宙中心（基于同心球叠加模型） 地心说1.0
  • 人 物 - 亚里士多德 观 点 - 证明大地是球形的（实证方法的出现） 证据1：消失的星星 证据2：消失的船帆 证据3：弓形的月影 提出水晶球模型（开始了解天体之间的相互关系） 地心说2.0
  • 人 物 - 托勒密 观 点 - 提出“本轮”和“均轮”（后由喜帕恰斯提出“偏心”作为补充） 《天文学大成》（《至大论》） 地心说3.0（托勒密的地心说，终极版本）
• 数学
  • 人 物 - 欧几里得 评 价 - 几何之父 代 表 - 《几何原本》 平面几何学 公理化方法（23条定义、5条公设、一些结论）
  • 人 物 - 阿基米德 评 价 - 力学奠基人 代 表 - 浮力定理 杠杆原理 圆周率
  • 基于战争的推手 希腊在西方的科学被阿拉伯人在东方继承发扬 掀起一场百年翻译运动
  • 人 物 - 花剌子米 评 价 - 代数之父 代 表 - 阿拉伯数字的推广人（最早由印度人发明） 建立代数学
  • 跟着战争的节奏 阿拉伯人对科学的丰富与创新接续回归到西欧 引发欧洲的学术复兴（也叫“第一次文艺复兴”；与意大利文艺复兴时间相近）
• 大学产生了 11~12世纪 （大约中国的北宋时期） 神学为主流，其他兼之
  • 背景
    • 教会的存在为大学的出现提供了社会稳定和文化阶级的有利条件
  • 代表
    • 博格尼亚大学 意大利、世界上第一所大学
    • 巴黎大学 法国、前身是索邦神学院、当时最好的大学
    • 牛津大学 英国（基于英法万年死对头背景，英国自建）
      • 格罗斯泰斯特 牛津大学的第一任校长 提出 - 教学标准化、学习系统化
    • 剑桥大学 英国（基于牛津大学学生命案背景，自立门户）
      • 罗杰 · 培根 剑桥大学的老师 提出 - 实验验证
  • 加持
    • 美第奇家族 - 为文艺复兴各领域的建设与发展提供经济支持 - 建筑、艺术、图书馆、研究...
• 文艺复兴/科学复兴
  • 人 物 - 达 · 芬奇 代 表 - 绘画、解剖、自然博物、工学设计...
  • 人 物 - 笛卡儿 代 表 - 直角坐标系（将几何与代数结合起来） 机械世界观（认为宇宙和地上的运动规律应该是相同的） 提出物理学中“功”和“力”的概念 “我思故我在”（哲学与科学领域两开花）
  • 人 物 - 惠更新 代 表 - 光的波动说 圆周运动公式 提出动能和势能的概念
  • 人 物 - 哈维 代 表 - 血液循环理论
  • 人 物 - 弗朗西斯 · 培根 代 表 - 实验科学的创始人 近代归纳法的创始人
  • ......
• 日心说
  • 人 物 - 阿里斯塔克 观 点 - 日心说猜想（公元前270年提出，没有模型与论证）
  • 人 物 - 尼古拉 · 哥白尼 观 点 - 《天球运行论》（天体运行论），太阳取代地球作为宇宙中心 待解释问题 - 地动抛物 - 恒星的周年视差 - 准确度不够 后受布鲁诺的宗教信仰宣扬牵连，成为禁书
• 现代科学的建立
  • 人 物 - 伽利略 实 验 - 萨尔维阿蒂的大船（速度叠加定律） - 解释地动抛物 斜面实验（小球在摩擦力和惯性作用下的运动） - 验证地动抛物 （后续，牛顿据此提出了惯性定律） 自由落体实验 - 同一高度、不同重量、同时释放则同时落地 发 现 - 月球非光滑表面球体（非完美体 → 回应了亚里士多德的完美提法） 木星也有自己的卫星（驳斥了托勒密的地心说） 观 点 - 《关于两门新科学的对话》- 近代物理学的基石之一 主要总结了材料强度、动力学相关知识及力学原理
• 天文学
  • 人 物 - 第谷 评 价 - 天文学奠基人 发 现 - 超新星爆炸（驳斥了完美主义的地心说） 彗星（彗星的轨迹不是完美的匀速圆周运动，再次证明地心说的不准确）
  • 人 物 - 开普勒 评 价 - 天空立法者 发 现 - 开普勒第二定律 - 一颗行星在同样时间内相对于太阳扫过的面积是一样的 开普勒第一定律 - 行星沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳处在椭圆两个焦点中的其中一个点上 开普勒第三定律 - 所有的行星轨道的半长轴三次方，和它绕太阳转一圈时间的平方比值相等 （后续，牛顿据此推导出了万有引力定律）
• 物理学
  • 人 物 - 牛顿 评 价 - 知识界的百科全书，实现了宇宙和地球上物理学的统一 代 表 - 首先提出金本位制 微积分（流数） 牛顿第一定律 - 惯性定律 牛顿第二定律 - 加速度定律 牛顿第三定律 - 作用与反作用定律 万有引力定律 光学理论 绝对时空论（后被证伪） 《论星体的轨道运动》 《自然哲学的数学原理》
  • 人 物 - 胡克 代 表 - 弹性定律
• 科学院
  • 历史的变革与文化的演进 经历了三次扫盲运动 - 文艺复兴、宗教改革、启蒙运动 欧洲整体文化水平明显提高
  • 自然秘密研究院（意大利科学院的萌芽）
  • 林琴学院（从自然秘密研究院出来的物理学家到罗马重新建立；中间有伽利略的参与）
  • 齐曼托学院（意大利佛罗伦萨；由美第奇家族出资支持）
  • 意大利 主要日常：验证实验
  • 隐形学院（知名人物 - 胡克）
  • 皇家科学院 - 以促进自然知识为宗旨 - 世界意义所真正意义上的科学院 - 建立了格林尼治天文台 - 知名人物：牛顿、哈雷（发现哈雷彗星的意义在于人类可以开始预测行星的运动了）
  • 英国
  • 梅森学院→巴黎科学院（舍得投资）
    • 法国
  • 借用金星凌日 计算出了地日距离
• 化学
  • 人 物 - 葛洪 代 表 - 通过炼丹，发现了物质的构成除了金木水火土以外的元素 - 水银
  • 人 物 - 玻意耳 代 表 - 给“元素”下定义 - 某种原始的、简单的、一点没惨杂的物质 发现同等温度下，气体压强与体积成反比
  • 人 物 - 拉瓦锡 评 价 - 现代化学之父 代 表 - 燃素说；33种元素的元素表
  • 人 物 - 道尔顿 评 价 - 近代化学之父 代 表 - 原子论 同种元素的原子就像多胞胎，体重、长相一模一样 不同元素的原子，各自不同 各元素反应符合倍比定律
  • 人 物 - 门捷列夫 评 价 - 现代化学之父 代 表 - 发现元素规律（重量、活跃程度、熔点）；63种元素周期表（第一张元素周期表）
  • 人 物 - 阿伏伽德罗 代 表 - 分子论
• 热力学
  • 人 物 - 摄尔西斯 代 表 - 建立温度的计量标准（温度单位 摄氏度；以冰水的凝点到沸点为计算标准）
  • 人 物 - 开尔文 代 表 - 建立开尔文温度（以绝对零度为起点；开氏度=摄氏度+273.15°）
  • 人 物 - 普利斯特利 代 表 - 热质说（热是一种看不见的物质/元素；后被证伪）
  • 人 物 - 焦耳 代 表 - 通过热功当量实验。证明热不是物质，是一种能量
  • 人 物 - 亥姆霍兹 代 表 - 热力学第一定律 - 能量守恒定律（能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式）
  • 人 物 - 卡诺 代 表 - 卡诺循环、卡诺热机、《关于火的动力》
  • 人 物 - 克拉珀龙 代 表 - 《关于热的动力》（对卡诺理论用数学语言的翻译）
  • 人 物 - 克劳修斯 代 表 - 热力学第二定律 - 热量不能从低温物体传向高温物体，而不引起其他变化 熵
• 博物学/生物学
  • 人 物 - 林奈 代 表 - 《植物种志》，提出二名法命名规则；引入纲、目、属、种
  • 人 物 - 布丰 代 表 - 《自然志》；提出“退化”的想法
  • 人 物 - 居维叶 代 表 - 灾变论；摸骨识物
  • 人 物 - 拉马克 代 表 - 《动物哲学》；首先提出比较完整地进化论学说；用进废退；获得性遗传
  • 人 物 - 达尔文 代 表 - 《物种起源》；物竞天择，适者生存
  • 人 物 - 孟德尔 代 表 - 遗传学
• 电磁学 相对论 量子力学
  • 电
    • 电的发现
      • 摩擦
    • 电的本质
      • 静电、电流、电荷、电流、电压、电阻
  • 磁
    • 电生磁
    • 磁生电
  • 人 物 - 麦克斯韦 代 表 - 麦克斯韦方程组，算出了电和磁的关系
  • 人 物 - 爱因斯坦 代 表 - 光电效应《关于光的产生和转化的一个试探性观点》研究光和电子 布朗运动《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》研究分子如何运动 狭义相对论《论动体的电动力学》主要解释匀速和静止运动（不涉及变速运动）研究出时间和空间会变 质能方程《物体的惯性同它所含的能量有关吗》研究质量和能量如何转换 广义相对论，认为物体的下落，不是因为引力，而是空间被扭曲后压下去的。用数学方程式和日全食照片取得论证
  • 人 物 - 马克斯 · 普朗克 代 表 - 提出量子假说，认为能量是不连续的
  • 人 物 - 爱因斯坦 代 表 - 把量子假说运用到光电效应中，提出光子假说，认为光具有波粒二象性
  • 人 物 - 玻尔 代 表 - 万物相通
  • 旧量子论
  • 人 物 - 德布罗意 代 表 - 认为除了光之外，其他微观粒子也有波粒二象性
  • 人 物 - 海森堡 评 价 - 量子力学之父 代 表 - 矩阵力学；不确定性原理
  • 人 物 - 薛定谔 评 价 - 量子力学奠基人之一 代 表 - 波函数；薛定谔的猫
  • 人 物 - 玻恩 代 表 - 概率解释
  • 量子力学的核心 哥本哈根学派解释的主要内容
  • 第五届索尔维会议 1927年 关于量子力学的两派辩论