【www.shanpow.com--数学试题】
科学革命篇一:第三次科学革命
科学的两次大飞跃
科学发展到今天，可以说已经经历了两个大的历史阶段或飞跃。首先是古希腊文明，在古埃及、古巴比伦等文明的基础上建立了系统的数学（主要是欧几里得几何学）和逻辑，由此完成了第一次科学革命。这次革命是非常伟大的，因为从原始的经验性科学知识中产生出如此超脱和完美的科学知识，并且它成为直到今天的整个科学大树的根基和普遍的工具，这是非常了不起的。古希腊的哲学和辩论传统逐渐式微，但其创立的逻辑和数学作为一切科学基石的作用则是越来越牢固。
然后是在英国发生的第二次科学革命。其实这场革命从意大利文艺复兴时就开始酝酿了，并且被公认的“近代科学之父”就是意大利人伽利略，是他把实验方法系统地引入物理学研究。经过哥白尼、第谷、开普勒、伽利略、胡克、牛顿、培根等人不断努力启动了这次科学革命。随后拉瓦锡、孟德尔等人将实验的科学方法引入化学、遗传学等领域。冯特建立心理学实验室，被认为是心理学成为科学的标志……到今天，第二次科学革命成果已经需要用“知识爆炸”来形容。“任何一门学科是否具备实验基础，是她能否有资格被称为是科学的基本标准”，这个观念已经成为今天整个科学界（包括社会科学界）一致的看法。
伽利略斜面小球实验
现代科学的根本问题所在
但事实上，以上整个科学界公认一致的看法却是有严重偏差的。实验方法并不能有效应用于一切研究领域，尤其是社会科学领域。“社会科学”（与自然科学相对应）这一名称本身就表明研究社会的这一大块领域都难以完善地采用科学实验的方法。甚至是在很多自然科学领域，采用实验方法同样是有困难的，如天文学、地质学、气象学等等。并不是一切科学的测量都可被称为是“实验”，但一切科学实验的目的却都是为了测量。甚至于最初推动建立牛顿力学的开普勒三定律都不是实验的结果，而是第谷天文测量的结果。但因为伽利略开创的实验方法高度成功和过程的精致，并且与古希腊文明的思想冲突最小，使人们普遍认为只有建立在实验基础上才是判断科学与否的标准。为了能够使自己的学科显得更为科学，经济学领域也建起了“实验经济学”的学科，科学哲学领域也建立了“实验哲学”。但是，这些努力并没有使这些学科领域变得更为科学。由于实验基础的难以建立，很多学科就努力采用数学化的工具来体现自己的科学性。经济学是数学化比较充分的一个领域，形成了“数理经济学”研究传统。在战争领域数学化的工作有“数理战术学”，建立这门学科的中国学者，长沙国防科技大学的沙基昌教授参照了数理经济学的方法和模式。但是，缺乏实验基础让这些学科的科学化努力非常艰难。
量子力学的海森堡测不准原理出现以后，至今人们难以理解因此而带来的大量直觉难以理解的物理现象。事实上，一切测量都是“测不准”的，牛顿曾以测量误差可以无限减少，从而可忽略不计的看法，今天需要重新加以认识，它深刻影响了对科学如何理解的问题。
沃纳·卡尔·海森堡（德文原名：Werner Karl Heisenberg，1901年12月5日—1976年2月1日），德国著名物理学家，量子力学的主要创始人
纯科学
一、科学树及主干
以今天和未来科学发展来说，纯科学涉及到的有三大学科专业：数学（含逻辑学）、测量、信息技术，和一个理论：牛顿力学。
科学的树状模型示意图（只是示意），从主干不断生出越来越多的分支，主干为3大专业和1个理论
二、牛顿力学
它是一切科学认识世界和人类自身学科的起点，在今天已经属于中学课程，几乎所有上完高中的人都学过，另外具备了微积分的数学知识后，对牛顿力学基本上就可以完善地理解了，只是理解的深度不同而已。对于这一点有可能人们会感到奇怪，尤其相对论、量子力学，甚至发展出超弦理论、M理论的今天，对物质世界的认识已经远远超越了牛顿力学的认识范围，有些人甚至认为牛顿力学早已经被相对论、量子力学证伪或推翻了，这种看法其实是大错特错的。人们总是关注在最新的、最尖端的科学成就上，但一切最绚烂的科学之光只是它最具活力的树叶和枝叶上开出的鲜花，纯科学要关注的问题是支撑这些最耀眼的东西基础是什么。无论理论物理学未来如何发展，新出现的任何理论都必须能够还原为牛顿力学。牛顿力学不仅没有被推翻，反而是支撑一切科学的基础主干，一切科学都必须有最终还原为牛顿力学的逻辑路径。牛顿力学是永恒的、判断一切科学真理的标准之一。《实验、测量与科学》一书中把这称为“以牛顿力学为核心的还原标准”。
三、数学与逻辑
数学与逻辑在古希腊文明时代是两个学问，但在数理逻辑发展起来之后，逻辑与数学被统一在一起了。相对来说，数学专业和它对科学的价值与意义普遍为人们所认同和接受。不仅对所有理工科专业来说数学是最基础的学科，而且大量社会科学的专业也都已经把数学作为基础学科。
四、信息技术
信息技术是一切研究和学问的共同技术基础，更是科学发展的技术基础。可以说，人类文明的进化就是伴随一次又一次信息技术的飞跃而获得的。
1.第一代信息革命——语言
这个发生在7万年前，现代人类最早的智力突破是进化出了语言能力。在考古发掘出的这个时期人类大脑皮层中，负责语言的部分发育成型。这导致现代人类最后一次走出非洲，并灭绝了之前走出非洲的所有同类。
2.第二代信息革命——文字
在发明文字之前，人类的文化或文明只能通过世代口口相传来继承。有了文字，就可以把人类的文化和创造记录下来。文字对应了全球各个农业文明的起源。最早记录的方式是刻录文字，把文字刻在石头、甲骨、竹简等上面。
3.第三代信息革命——书写
文字刻录方式速度非常慢，而书写方式使文字记录的速度获得极大提升，成本也极大下降。最早的书写工具是古埃及和希腊的羊皮纸、纸草等。在石头、甲骨、竹简等上面刻画一个文字的时间要以小时计算，而采用书写方式后，记录一个字的时间就缩短到以秒计算。古埃及尤其古希腊文明就是在书写技术支持下诞生的。
4.第四代信息革命——中国造纸术和印刷术
这个技术极大降低了书写技术的成本和可获得性，极大加快了信息传播速度，并且在更好的书写技术基础上，增加了印刷技术。印刷技术极大增加了信息复制传播的效率并极大降低其成本，从而引导了科学和社会发展的巨大飞跃。它对应了文艺复兴、英国的工业革命和科学革命。
5.第五代信息革命——模拟电子信息技术
电报、电话、电视、电影、磁带等最早的电子信息技术是与电气化革命同时代的产物。但这次信息革命并没有带来科学跨代的进步。
6.第六代信息革命——数字化信息技术
计算机与窄带或早期宽带互联网，包括计算机、存储和通信三大部分。第五代信息革命是第六代信息革命的前导。第六代信息革命，除了信息输入这一项改进相对较小外，在信息处理成本、信息传递速度、信息处理能力、信息存储能力等其他方面，相比于第五代尤其第四代信息技术有很多个数量级的改进，并且还在持续地加大改进的数量级。计算机几乎已经是所有学科专业领域的人员都要学习的知识和技能。“通讯专业、尤其互联网是整个科学的基础”这种观点现在有大量的人已经认同，但还不是普遍地为人们所接受。更重要的是，即使认同这一点的人，也未必会系统学习和掌握通讯专业知识。信息技术主要影响的是科学认识的技术成本和效率，它是通过量变引起质的变化。例如在过去没有计算机的时代，很多算法理论上有解，事实上却是无法解决的，因为计算量太大了。但在采用了计算机之后，因计算量太大而无法解决的大量科学问题就迎刃而解了。
7.第七代信息革命——理想化信息技术
进入21世纪，早期互联网逐渐成熟，随着第六代信息技术内部若干深刻的技术瓶颈被彻底打破，信息技术进入理想化阶段。测量网大规模普及。这必然要对应一次全新的、可以与前两次科学革命相比拟的全新科学革命，这就是纯科学革命，或第三次科学革命。因此，今天之所以会发生“纯科学革命”，不仅是因为科学“应当”纯粹，更重要的是因为今天有条件发展纯科学。
五、测量
作者简介
科学革命篇二:科学革命的结构
科学革命的结构 编辑词条
《科学革命的结构》是现代思想文库中的经典名著，作者从科学史的视角探讨常规科学和科学革命的本质，第一次提出了范式理论以及不可通约性、学术共同体、常态、危机等概念，提出了革命是世界观的转变的观点，深刻揭示了科学革命的结构，开创了科学哲学的新时期。 基本信息
译 者 金吾伦、胡新和
书 名 科学革命的结构
出版社 北京大学出版社
作 者 托马斯·库恩(Thomas S.Kuhn)
目录
1简介
2译本
3目录
4概述
折叠 编辑本段 简介
《科学革命的结构》英文名是《The Structure of Scientific Revolution 》，作者是被理查德·罗蒂称作为"二战之后最具影响力的一位以英文写作的哲学家"--托马斯·库恩(Thomas S.Kuhn)。
科学革命的结构
是从事科学史与科学哲学研究的学者们不可不读的基本文献，是20世纪学术史上最有影响的著作之一，引导了科学哲学界的一场认识论的大变革，成为科学哲学史上一道重要的分水岭。其影响不仅在于科学史、科学哲学、科学社会学等相关领域，而且延伸到社会学、文化人类学、文学史、艺术史、政治史、宗教史等人文和社会科学领域。 折叠 编辑本段 译本
主要有三种，其中，大陆译本两种，即:1.金吾伦、胡新和译本，2003年版;2.李宝恒纪树立译本，上海科学技术出版社1980年版。3台湾译本一种，1989年出版的由程树德、傅大为、王道远和钱永祥合译的版本。 折叠 编辑本段 目录
序
I.导言:赋予历史的一种作用
II.走向常规科学
III.常规科学的本质
IV.常规科学即解难题
V.规范的优先性
VI.反常和科学发现的涌现
Vll.危机和科学理论的涌现
VIII.对危机的反应
IX.科学革命的性质和必然性
X.革命是世界观的改变
XI.革命是无形的
Xll.革命的解决
XIII.由于革命而进步 折叠 编辑本段 概述
折叠 基础概述
作者托马斯·库恩(Thomas Kuhn 1922年7月18日-1996年6月17日)，美国科学哲学家、科学史家。1949年获物理学博士学位。初在加利福尼亚大学柏克利分校哲学系任教，后在加利福尼亚州的一个行为科学高级研究中心工作，现任麻省理工学院"科学、技术与社会"课程的主任教授。主要著作还有:《哥白尼革命:西方思想发展中的行星天文学》、《必要的张力》、《黑体理论和量子的不连续性》等。作者:托马斯·库恩
本书意在建立一个区别于逻辑经验主义和批判理性主义的科学观。指出，科学知识的增长，科学家如何通过自己的研究促进这一增长，这些科学研究领域里司空见惯的事情并不是偶然发生的，而是有科学发展模式的，即:前范式科学-常规科学-革命科学-新常规科学，而表征每一阶段的核心是"范式"。
范式大体说来就是一个科学家集团所普遍接受的共同信念，一种得到普遍承认的科学成就，它包括科学概念、规律、形而上学理论、解题模型、范例、应用及工具等等在内。范式的主体是科学共同体，即在专业方面看法易于趋向一致的某一研究领域科学工作者组成的有形或无形的学派。具体阐明了科学革命的结构形式，指出，范式是科学诞生的标志。范式产生之前的科学只能称作前范式科学，而范式一旦产生，就进入了常规科学。常规科学表征科学共同体在范式指导下不断积累知识的过程，它通过解题难活动，消除反常，借扩充范式应用范围和提高其精确程度而逐步完善范式。常规研究是一个有始有终的过程。随研究的深入，反常大量出现，已构成对÷范式的根本威胁，于是危机到来，科学革命开始。科学革命始于危机，发端于科学发现。
科学发现意在创新，要求对旧范式进行理论和观念上调整。调整趋于明显，就标志着科学革命已经发生。科学革命是一个在时间和空间上有结构的过程。其主要的实质在于用新范式取替旧范式。因此，科学革命是一场深刻革命，它不仅使科学的面貌焕然一新，而且还会引起人们的世界观、认识论、方法论等方面的深刻变革。一旦新范式产生并立稳脚跟，科学便进入新的常规时期，向前发展。作者还明确指出，科学共同体就是新旧范式之争胜负的仲裁者。范式在常规科学和科学革命各阶段的运动可以转换成科学共同体在常规科学和科学革命各阶段的运动，就是说，可以通过科学活动主体的变化，来揭示科学知识增长的规律。这在整个科学史和科学哲学领域里是具有开创性意义的。此外，作者为了说明自己关于科学知识增长的观点不同于传统的逻辑经验主义直线积累观 ，还着重分析了理论之间的不同可通约问题，意在强调科学革命的创新意义以及科学家心理特征对科学活动的影响，但作者也因此犯了一个把科学知识的继承和创新割裂开来的错误。
本书是研究科学史和科学哲学的重要著作之一，它的出版，在西方哲学界、社会科学界乃至科学界都引起了巨大震动，形成一股世界性研究浪潮，开创科学哲学研究一个新的方向，所以，有人把本书列为本世纪最有影响的5本科学哲学著作之一。折叠 基础学科
破除迷信后科学重新分类，将属于思维的数学划出自然科学，而将神学列入自然环境分类:
自然环境(理科)
常识 宇宙学 天文学地质学 气象学 博物学相对论 物理学化学生物学生理学 心理学 卫生学 神学(高级文明)
人类社会(文科)
人类学 伦理学政治学 经济学 法律学 地理学历史学考古学 军事学 民俗学 新闻学 传播学
科学技术(工科)
搏击学(劳动、采集、狩猎、对抗、逃生) 医学营养学(烹调烹饪、药物搭配、中医修养) 农牧学(农牧林:种植栽培、放牧饲养、生物工程) 仿生学(建筑、服装) 信息学(计算机、互联网) 工程学(控制论:机械力学、机电电子、汽车船舶、航空航天) 统计学(管理、培训[着重技术的非基础教育])
思维文化(体艺)
体育 美学 音乐 美术(设计、绘画、雕刻雕塑) 表演学(舞蹈、演艺) 符号学(语言文字) 文学 数学 几何 分形学 概率论 维度绝学 灵论(意识学) 形而上学 教义(宗教) 预言学 哲学 教育学 学习学 辩证法词条标签： 自然辩证法名词
科学革命篇三:真的有科学革命吗？
真的有科学革命吗？ ──科恩《牛顿革命》与《科学中的革命》读后江晓原
所谓"革命"，西文原有"循环往复"之意，拉丁文作revolutionibus──哥白尼那部被称为"革命"的著作《天体运行论》标题用的就是这个字。这是用来描述自然的。 而在古代中国，"革命"的意思是将前一王朝的"天命"革除，使"天命"归于自己，改朝换代，建立自己的王权。这是用来描述政治的。 科恩（I. B. Cohen）在《科学中的革命》（Revolution in Science，1985）中多次强调科学革命与政治革命的不同，也许他并不知道中国和西方在"革命"这个字义上原初的差别。这倒使我联想起叶剑英的诗，有"景升父子皆豚犬，旋转还凭革命功"之句──旋转者，即revolution也，将旋转与革命相连，恰与西方的用法相合。 现代科学兴起已经数百年了，科学所取得的无数激动人心的伟大进展，都激起后人的景仰之情。但是直到二十世纪上半叶，主流的看法仍是将科学视为一个不断进步──或者说是渐进──的过程。 变化的标志出现在1962年，库恩（T. S. Kuhn）在这一年出版了《科学革命的结构》（The Structure of Scientific Revolutions）一书。从那以后，尽管对于"科学革命"的定义、描述和论证都言人人殊，但在关于科学发展历史的理论研究方面，"革命说"成为主流，成为时髦。不讲科学革命，则会成为跟不上潮流的落伍者。 在这个潮流中，哥白尼、牛顿、达尔文、爱因斯坦等科学伟人的学说和业绩，就成为科学革命理论中最引人注目的个案。理论大家通常先选择某个人物进行深入研究，然后以这些研究作为重要支柱，来构建他们关于科学革命的理论体系。库恩在发表他的科学革命学说之前就先出版了《哥白尼革命》（The Copernican Revolution，1956），科恩也在发表《科学中的革命》之前出版了好几本关于牛顿的书，最后的一本就叫《牛顿革命》（The Newtonian Revolution，1980），从书名上看，简直就象对库恩亦步亦趋。 毫无疑问，这些西方的科学史教授都是非常聪明的人。他们清楚地知道，再对学生们和公众讲述那些关于科学如何逐渐发展进步的老生常谈，是不能叫座了，必须求新求变。为了将听众从睡意朦胧中唤醒，他们改为谈论科学史上一次次"激动人心的革命"，这看来确实有些效果。 但是科学史上到底有没有"革命"呢？这在很大程度上只是一个观察角度问题，甚至可以说，只是一个表达方式问题。这个结论可以从科恩的《科学中的革命》中推论出来──当然他本人也许不赞成我这样的"误读"。 将科学发展的历史，或是现代科学兴起的历史，描述为若干次"革命"的结果，听起来确实不那么乏味。但是谈科学革命成了时髦，就形成了言必称科学革命的"泛革命化"局面──在科学史上挖掘出来的"革命"越来越多，以至于几乎每一个科学进展都被描述成"革命"。正如科恩在《科学中的革命》中所说： 近年来，几乎科学技术中每一个进步，都在每天的新闻报道中被描述成一场革命。……这也是这样一个简单事实的反映，即科学中已经发生了许多革命，而且还在继续发生着革命。（商务印书馆1998年中译本，下同，27页） 既然革命是如此之多，而且还"将要进行一系列连续的没有终点的革命（16页）"，那它们除了是"进展"、"进步"的同义语之外，还能是什么呢？ 科恩在此书中多次将科学革命和政治革命进行对比，比如有一处说： 科学事业不同于政治领域和社会领域，对于不同的科学家给革命以合法地位的各个步骤，科学事业均已承认了；这样，尽管会受到科学中保守势力的抵制，但革命运动并不是非法的，并不会超出已被人们接受的科学变革的规范之外。（46页） 然而让我们想一想，一种所有有关的人──包括"革命"的对象在内──都承认为合法的行动，又怎么能称得上"革命"呢？科恩也知道"科学革命"学说在理论上的困难，所以他说： 科学中确实有革命发生，我认为这是已知的事实，尽管我意识到：有些人不相信这一点，即使在那些相信者当中，对于科学发展的哪些事件构成了革命也还没有一致的意见。（35页） 当然，用"革命"来描述科学中的进步，也不应该被简单化地看成只是概念游戏。事实上，这种表述方式的转换也有其积极意义。因为不同的表述方式会对主题和目的产生不同的要求和制约。当科恩将以往通常认为的牛顿的综合描述为一场革命时，他不得不在更深入的讨论和更广泛的对比之下，来进行论述。这当然会使他讲出一些新的东西。 就我个人的阅读兴趣而言，我更喜欢《科学中的革命》一些。书中广泛的论述背景和多处细致的分析，给人以"精品"的感觉。虽然作者在追随谈论"科学革命"的潮流方面或许未能免俗，但他毕竟根基深厚，见解也相当通达，因此书中每多持平之论。 这又使我联想到美国另一位科学史家十几年前的一种观点。那时他在一篇广为传播的文章中，以他特有的晦涩文风表示：一场"科学革命"在十七世纪的中国也已经发生──而且是"不亚于哥白尼的"！事实上他的论断当然是经不起分析的，稍后就有不止一位中国学者指出了这一点──我想或许正是"泛革命化"的时髦引诱他犯了这一个小小的失误。
