专题二十四 近代以来世界科学技术的历史足迹
1．经典力学
(1)伽利略――经典力学的奠基者
①意大利著名天文学家和物理 学家，近代实验科学的先驱。②主要贡献：天文学方面：自制天文望远镜，证明了哥白尼“日心说”的正确性；物理学方面：发现了自由落体定律，确立了匀速和匀加速运动的概念，为经典力学的建立奠定了基础，标志着物理学的真正开端。
(2)牛顿――经典力学的建立者
①物理学方面：1687年，牛顿出版了力学经典著作《自然哲学的数学原理》，建立起一个完整的力学体系，成为近代物理学的重要支柱，实现了物理学史上第一次大飞跃。在这本书中，牛顿提出 了物体机械运动的三大定律和万有引力定律。②数学方面：与德国数学家莱布尼茨分别独立创立了微积分。
(3)历史地位：
①牛顿的力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合，它以实验为基础，以数学为表达形式；②适用于整个太阳系、一切天体运动和宇宙中的所有物体，使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证(如：根据万有引力定律，人们发现了海王星)；③标志着近代科学的形成，牛顿被誉为“近代科学之父”。④局限性：经典力学建立在日常生活中常见的低速运动的物体之上，时间和空间是绝对不变的，无法解释物体的高速运动和微观世界。19世纪，经典物理学陷入危机，面临着巨大挑战。同时，也催生了量子论和相对论的诞生。
2．相对论和量子论
(1)量子论
①1900年，德国物理学家普朗克提出量子概念，标志着量子理论的诞生。认为物质的辐射能不是连续的，而是以最小的、不可再分的能量单位即能量量子的整数倍跳跃式的变化。②1905年，爱因斯坦利用量子论成功的解释了光电效应，进一步推动了量子论的发展。③20世纪30年代，奥地利、德国的物理学家建立了量子理论。标志着人类对微观世界的认识有了革命性的进步。
(2) 相对论
①1905年，爱因斯坦发表《论动体的电动力学》，创立狭义相对论。主要内容是：物体运动时，质量会随着物体运动的增大而增加，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。②1916年，建立广义相对论。主要内容是：空间和时间是物质存在的形式，空间不是平坦的而是弯曲的。
(3)意义
①相对论的 建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，形成全新的时空观、运动观和物质观，是人类思想史上一次根本性变革，对整个自然科学和哲学 都产生了深远的影响；②相对论和量子论一起构成了现代物理学的基本理论框架，量子理论也标着人类对客规律的认识开始从宏观世界深入到微观世界。
(4)牛顿力学和相对论的关系
①牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本规律，但前提是物体在低速运动的情况下才适用。②爱因斯坦的相对论否定 了牛顿的绝对时空观(注意：不是否定牛顿力学)，指出时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化，并提出质能转化原理，奠定了开发利用原子能的理论基础。③相对论发展了牛顿力学，牛顿力学只是在低速运动状态下的的一个特例。牛顿力学是整个力学的基础，它所提出的力学概念至今仍是物理学的重要思想。
3．进化论
(1)产生背景
文艺复兴、宗教改革和启蒙运动对基督教神学的冲击；资产阶级革命和工业革命的推动；科学技术的进步、生物学知识的积累。
(2)创立过程
拉马克：19世纪初期，法国生物学家拉马克提出了生物是从低级向高级发展进化的观点，肯定了环境对物种变化的影响。为达尔文创立进化论奠定了重要基础。
达尔文：1859年，达尔文的巨著《物种起源》出版，标志着生物进化论的诞生。主要观点：①一切生物都经历了从低级到高级、由简单到复杂的发展过程；②物种不断变异，新物种不断产生，旧物种不断灭亡；③物竞天择、生存 竞争、自然选择是自然界的规律。
赫胥黎：1863年， 发表《人类在自 然界中的位置》，进一步从解剖学的角度论证了人猿同祖的观点，进化论逐渐被科学界普遍接受。
(3)意义
①进化论从根本上推翻了长期统治生物学界的“神 创论”，是生物学的一次伟大综合，使生物学成为真正意义上的科学。②把“变化”“发展”的观念引入科学领域，对欧洲思想界、科学界和宗教界产生了巨大影响。恩格斯认为它是19世纪自然科学的三大发现之一。
(4)科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根 源
①当时生产力发展水平低下，人们对自然的认识有限；②神学、宗教、传说对人们思想的束缚；③近代科学尚未产生。主要原因：生产力水平低下，人们受宗教神学的影响。
4．蒸汽机的发明和电气技术的应用
(1)蒸汽机的发明与应用
①背景：社会生产的直接推动和实验科学的发展孕育了蒸汽动力技术。工业革命开始后，迫切需要解决动力不足的问题。②过程：英国人瓦特对纽克门蒸汽机进行了重大改进(18世纪后期)，使蒸汽机的动力形式从直线往复运动变为旋转运动。1785年首先用于纺织业，从此，蒸汽机得 到广泛应用(如：汽船、蒸汽机车的发明)。③意义：蒸汽机的发明和应用，改变了人类的动力结构，有力推动了交通运输和机械制造等工业部门的技术进步，人类生产和生活进入“蒸汽时代”；交通的便捷，使世界日益成为一个整体。
(2)电力的广泛应用
过程：①1831年，英国科学家法拉第发现电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础。②1867年，德国工程师西门子发明发电机，不久比利时人格拉姆发明电动机。电动机和发电机的发明，使电力成为蒸汽动力之后的一种新能源。③1882年，美国人爱迪生在纽约创建第一个发电站，把输电线连接成网络。他发明了电灯、电话等，对电力的广泛应用作出了巨大贡献。④内燃机的发明促进了交通工具的改进，汽车、飞机相继问世；也推动了石油开采业、石油化工的发展。
意义：电力提供了便捷而又强大的动力，极大的推动了工业生产的发展，掀起了第二次工业 革命；改变了人们的生产和生活方式，人们的生活更加丰富多彩，人类进入“电气时代”。
5．网络技术的发展与影响
(1)网络技术的发展
①1946年，美国人发明世界上第一台电子计算机，奠定 了现代信息技术的基础。②1969年，美国出于“冷战”需要，建成世界上第一个计算机网络。20世纪90年代以后，由于通讯技术和计算机技术的发展，互联网发展成为全球信息网(WORLD WIDE WEB)。③1993年，中国第一条互联网专线正式开通。
(2)现代信息技术对人类社会的影响
①现代信息技术 的发展使人类进入信息时代，促进了知识经济的形成和发展；改变了人们的工作、生活、社会交往和思维方式，方便了人们的日常生活；为教育提供了新的发展空间，引起了一场学习的革命；②现代信息技术的发展也带来很多问题：信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等现象严重影响了社会稳定和健康发展；虚拟社会对人们的生活、学习、工作、交往都有消极影响；特别是一些腐朽落后的文化和有害信息腐蚀了青少年的心灵，使他们痴迷网络甚至走向犯罪。