青年不可不知的科学历程
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作者： 相天编著
出 版 社： 海潮出版社
出版时间： 2009-6-1字数：版次： 1页数： 320印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787802136809包装： 平装编辑推荐
历史不会死去，它最善于记住两种人——智者与愚者。牛顿、达尔文、爱因斯坦等伟大科学家的名字永远镌刻在智者之榜。而那些嘲笑和卖弄科学家的愚者终将收到惩罚。“以史为镜，知兴衰”，读史可以明智，读科学史是现代人的明智。
内容简介
书中全面而有深刻地展示了“四大文明古国”的科学曙光，揭示了古希腊和古罗马的科学启蒙，描写了西方中世纪时期科学与宗教的猛烈碰撞，谈轮了哥白尼如何敲响“地心说”的丧钟，分析了伽利略和牛顿给近代物理学带来的革命性变化，表现了蒸汽机时代是如何奏响了第一次技术革命的乐章，反映了19世纪最令人震惊的发明——电机对第二次技术革命的重要影响，另外，对进化论的意义、遗传工程的崭新面貌、信息革命的前景都做了生动的叙述。
目录
第一章 四大古老文明
一、古埃及
二、古巴比伦
三、古印度
四、上古时代的中国
第二章 科学思想的摇篮
第三章 古罗马的科学技术
第四章 中世纪的漫漫长夜
一、思想的禁锢——主宰精神的基督教
二、古典文化衰落的黄昏
三、科学与宗教的碰撞
四、黑暗中的星星之火
第五章 独领风骚的中国科技
一、造福世界的四大发明
二、时间的学科——天文学
三、生存的学科——农学
四、健康的学科——医学
五、计算的科学——数学
六、建筑业——宏伟壮观的长城
七、巧夺天工的瓷器制作
八、纺织业——勇敢智慧的黄道婆
第六章 近代科学的诞生
一、哥白尼敲响“地心说”的丧钟
二、第谷发现新星
三、遭受酷刑的布鲁诺
四、天空立法者——开普勒
五、格里克——马德堡半球实验
第七章 科学步入牛顿时代
一、近代物理学之父——伽利略
二、经典力学之父——牛顿
三、皇家学会的台柱——胡克
四、光波动说的创始人——惠更斯
五、帕斯卡与帕斯卡定律
六、第一个称量地球的人卡文迪许
第八章 第一次技术革命
一、科学技术革命的曙光
二、神奇机器——蒸汽机技术的发展
第九章 近代化学舞台
一、近代化学的兴起
二、揭示化学本质
三、近代化学的繁盛
第十章 电磁的世界
一、电的发现过程
二、电气化的先驱
三、奥斯特、安培与电流磁效应
四、法拉第和电磁感应
五、电磁理论大厦
第十一章 第二次技术革命
一、l9世纪最令人震惊的发明——电机
二、硕果累累的大发明家——爱迪生
三、电信电讯
第十二章 近代生物学的发展
一、生物分类系统的诞生
二、细胞学说的探索与确定
三、划时代的人物——巴斯德
第十三章 进化论
一、众说纷纭的生物界
二、拉马克物种进化观念
三、达尔文进化理论
第十四章 运输机械革命
一、漂泊的家：船
二、奔驰的巨龙：火车
三、风驰电掣：汽车
第十五章 航空航天时代
一、飞行：梦想真成
二、火箭：冲破云霄
三、卫星：一览众山小
四、载人飞行：太空，并不遥远
第十六章 20世纪的遗传学
一、崭新的科学——古老的问题
二、豌豆的启示——遗传学的产生
三、遗传学的突破
四、遗传工程的“神话”
第十七章 原子物理学的革命
一、经典物理学危机
二、曙光初现——物理学三大新发现
三、原子核物理学
四、爱因斯坦与相对论的创立
五、新起点——量子论和量子力学
六、现代物理学——电子技术革命时代
第十八章 信息革命
一、电子计算机的历史渊源
二、雄厚依托——电子技术
三、群星闪耀——电子计算机家族
四、没有终点——网络技术的发展
书摘插图
第一章四大古老文明
历史上第一位哲人泰勒斯有句名言“万物源于水”。水孕育万物，孕育人类，同样也孕育着文明。尼罗河、美索不达米亚、恒河与黄河等几条大河分别孕育出四大文明古国，造就了金字塔、空中花园、青铜器冶炼和十进制数字等一系列科技硕果。
人类文明萌发伊始，科学技术就在其中扮演了极为重要的角色。以四大文明古国为代表的古代科学技术至今仍有无穷的魅力。
科学技术的产生、发展，是随着人们生产的需要而产生和发展起来的。古代人们在生产活动中，总是力图以极少的付出获取最大的收益，积极寻求事半功倍的工具和方法，因此先进的生产工具以及生产方法随即产生和发展。先是打制石器替代了自然形成的石器；后来火的发现使人们从生吞活剥、茹毛饮血的生活中解脱出来，鲜美的熟食不断地延长人的寿命；文字的产生结束了古人结绳记事的方法；从刀耕火种的艰难为主，到农业器具的广泛应用，古代劳动人民在生产实践中不断地提炼和升华自己的聪明智慧，同时又依靠自己的聪明和智慧不断地创造出新的科技成果。
在人类自身的发展过程中，自然农业经济首先取代了原始的狩猎生活，沿河的肥田沃土聚集了许多原始部落，他们在与大自然的搏斗中积累了丰富的经验，如引流灌溉、合理利用水资源等，使社会财富不断增加，人民的生活水平不断提高，科学技术也相继发展。
原始人集体守猎
生活在北非的尼罗河流域的古埃及，西亚的幼发拉底河和底格里斯河流域的古巴比伦，南亚印度河、恒河流域的古印度和东亚黄河流域及长江流域的古中国，在世界五千年的文明发展过程中，为人类的文明发展，创造了光辉灿烂的业绩，形成了人类科技文明的第一次繁荣。
一、古埃及
尼罗河三角洲不仅孕育了生机勃勃的绿洲，也造就了上古人类繁衍生息的一个家园。古埃及人在此组成了大大小小的部落，在尼罗河哺育下创造了灿烂的文明，希罗多德赞叹说：“埃及是尼罗河的赠礼。”早在公元前4000年左右，尼罗河流域就聚居了数百万人，并逐渐形成氏部公社和最早的奴隶制国家。公元前3500年至前3000年，埃及国王美尼斯统一了埃及，从此，埃及先后经历了31个王朝。国家的统一和社会经济的繁荣为科学技术的发展奠定了基础。埃及人民在长期的生产生活实践中兴修水利、发展农业。天文历法、文字、数学、医学、建筑等科学技术的发展，使古埃及在人类历史长河中，留下了令现代人赞叹不已的文明成果。
最早的太阳历
我们通常所说的“年”、“月”、“日”，实际上是自然界存在的周期性天文现象，例如太阳东升西落的周期就是一“日”；月亮由圆到缺，又由缺到圆，这就是“一月”；冬去春来，循环往复，这就是“一年”。这些周期性现象向人们提示了时间的进程。其中“日”和“月”比较容易确定，因为其周期现象有着非常显著的起止标志，而年的长度却不太容易确定。在农业社会中，农业生产与气候条件密切相关，因为耕作、播种、收获只有在一年中适当的时候进行才能保证丰收，所以确定天文历法年是非常必要的。历法的主要内容便是确定年、月、日的计算方法以及它们之间的关系。现在我们熟知，四季的变化是由于地球在绕着太阳公转。地球公转轨道是一个椭圆，在地球到达长轴两端时，日地距离最远，地球上气候温和，形成春秋两季；当地球到达短轴端时，由于地球自转轴与公转轴并不垂直，而是倾斜的（约成17度角），朝着太阳的一面半球是夏天，背着太阳的一面是冬天，当地球转到另一短轴端时，两个半球的冬夏两季正好反过来。因此，一年实际是地球围绕太阳公转一圈所花的时间，天文学上叫做回归年。但是，每一个回归年和一个回归年中每个月所包含的天数都不是相等的整数，现代天文学证明，1回归年有365，24220……日，这是一个无理数；而按照月和（即月之圆缺）变化所确定的月为29.53059天。为了计算和使用的方便，各个时代的历法必须使一年的日和月数成为整数，古代的天文学家靠人为约定的许多历法规则来解决这些问题。
我们可以把历史上曾经出现过的各种历法总结为以下三类：第一类，太阳历，这种历法所规定的一年的日数平均等于回归年，而具体的年的月数与月的日数则由天文学家或有关的政府机构甚至是宗教机构来确定。现在普遍施行的公历就是太阳历。第二类，太阴历，其月的平均日数约等于朔望月，年的月数则人为地规定，如伊斯兰教历。第三类，阴阳历，其年的平均日数约等于回归年，月的日数约等于朔望月，如我国现在使用的农历。各种历法都用置闰的方法来处理年、月、日的误差。
古埃及人创造了人类历史上最早的太阳历。早在公元前4000年时，埃及人就已经把一年确定为365天。各种历法的基础就是确定一年由哪一天开始，在古王国时代（约公元前3100一前2200年），埃及人观察到当尼罗河开始泛滥时，天狼星清晨正好出现在埃及的地平线上（也就是与太阳同时升起，天文学上称为偕日升），这一天于是被定为一年的第一天。但是，天狼星偕日升的周期并不是完全相等，埃及人经过推算证明，天狼星偕日升那天在120年之后，与120年前偕日升那一天正好相差一个月，而到了第1461年，偕日升那天又成了一年的开始。埃及人把这个1460年的周期叫做天狗周，因用当地人们是用神话中的天狗来称呼天狼星的。古埃及人的计算结果和今天的天文学计算相差无几：以365天为一年，则比实际一回归年（365.25天）少了0.25天，120年之后则少了30天1460年之后就会少365天，正好接近于一年。这样，一年的天数就被确定了。然后，规定一年为12个月，每月30天，年终再加上5天宗教节日，从而形成了完整的太阳历。古埃及人制定出了这样精确的周期，与他们长期细致的天文观测密切相关。
此外，古埃及人已经认识了许多恒星，不仅有人们熟知的北极星，还有天鹅、牧夫、仙后、天蝎、猎户、白羊等许多星座——虽然这些星座被赋予了神话色彩。
埃及精确的天文历法极大地促进了农业生产的发展，为人们的生产生活提供了便利的条件。可以说，在远古时代，谁先掌握了准确的年历，谁就拥有了领先的农业，也就有了生存的基本保障，为其他方面的发展打下了可靠的基础。
孟斐斯城外的大堤坝和水库
人类在与自然作斗争的过程中，创造了日益成熟的农业技术。古埃及的水堤坝和水库就是人们长期同尼罗河斗争的结果。
奴隶制下的古埃及城池林立，他们各自占据了大大小小的区域，却都利用同一条河流进行灌溉，为此各自修建了许多堤坝和灌溉渠道。但是当农业发展到一定程度以后，为了更为有效地利用水资源，就必须建立统一的灌溉系统。公元前3500年左右，古埃及的第一王朝便把尼罗河水利系统置于中央政府统一管辖之下，并设置专门官员负责对尼罗河的流量和水位变化做经常性的观测和记录。当尼罗河涨水时，水库蓄积洪水，并通过人工渠道引入农田进行灌溉，不仅发展了农业而且保护了人们的生命财产安全。后来历代的国王和官吏也都常以治水有方来作为自己的重要政绩。由此，古埃及的水利灌溉技术获得了极大地提高。由于以前的农业生产是靠天吃饭，因此水利技术的提高使农业生产获得了迅速发展。这样一来，人们有了丰富的食物，也就有了更多的精力进行其他科学技术的研究工作，使手工业、天文学等一系列与农业相关的科学技术都得到了发展。这样，生存和发展很好地联系在一起，彼此促进，共同前进。
人类学会支配动物
蓄耕的发明和应用是古埃及农业高度发达的又一重要标志。在此之前，人们所能利用的只有自身的力量，使生产活动受到了很大的限制。在牲畜饲养过程中，人们学会了支配动物的力量，比较强壮而又容易驯服的牛和驴就被用来耕地了。这是人类力量的首次扩展，明显增强了改造自然的力量。在木制的犁架上装上石制犁头的木石结构犁，虽然比较笨重且容易损坏，但由于是畜力牵引，毕竟比人力牵引前进了一大步。随着冶铜业的发展，金属犁头替代了石制犁头，使农业生产力又上了一个台阶。此时，古埃及地区的农作物品种也不断增加，粮食作物除了小麦和大麦，人们还大量种植蔬菜和水果，如胡萝卜、葱、蒜、黄瓜、莴苣、葡萄、无花果等等，其中的一些品种流传于世界各地。牛、羊、驴、马动物等的畜养方法，不仅为人们提供了肉食品，也为农业生产提供了重要动力。总之，古埃及的农业生产和农业技术已经达到了一个相当高的水平，成为其他科学技术发展和繁荣的基础。
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书摘与插图
