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專題一 世界史上的三次科技革命
考點(diǎn)揭示及大綱要求
●考點(diǎn)要求：總體上看，本專題復(fù)習(xí)中應(yīng)注意以下問題：①第一、二、三次科技革命的原因、成就、特點(diǎn)、影響。②三次科技革命的對比分析。③科學(xué)技術(shù)和教育在推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、增強(qiáng)綜合國力方面發(fā)揮著越越重要的作用。④科教興國戰(zhàn)略的實(shí)施，推動(dòng)了我國的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，增強(qiáng)了我國的國際競爭實(shí)力，是中華民族偉大復(fù)興工程中的重要一環(huán)。
●熱點(diǎn)關(guān)注：①工業(yè)化問題。特別是西方國家的工業(yè)化與三次科技革命有著密不可分的聯(lián)系。第一次工業(yè)革命是機(jī)器生產(chǎn)代替了手工勞動(dòng)，輕工業(yè)領(lǐng)域取得了重大突破和發(fā)展。第二次工業(yè)革命后，歐美國家基本實(shí)現(xiàn)了以重工業(yè)為主體的國家工業(yè)化。第三次科技革命的興起和發(fā)展，使歐美國家工業(yè)化程度大大提升。②城市化問題。西方國家的城市化與三次科技革命密切相關(guān)。工業(yè)與科技革命加速了歐美國家的工業(yè)化，伴隨著工業(yè)化程度的不斷提升，城市化進(jìn)程也在不斷加快。③經(jīng)濟(jì)的全球一體化與區(qū)域集團(tuán)化，政治格局的多極化。歐盟、亞太經(jīng)合組織、歐佩克、東盟等組織的形成和發(fā)展或多或少的與三次科技革命存在著聯(lián)系。

一、三次科技革命之對比
１、開始時(shí)間及條：
（1）第一次科技革命（18世紀(jì)60年代）：①資產(chǎn)階級(jí)統(tǒng)治在英國的確立 海外貿(mào)易、奴隸貿(mào)易和殖民掠奪積累了大量資本； ②圈地運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步推行造成了大批雇傭勞動(dòng)力； ③工場手工業(yè)的發(fā)展積累了一定的生產(chǎn)技術(shù)； ④18世紀(jì)中葉英國成為世界上最大的資本主義殖民國家，國外市場急劇擴(kuò)大
（２）第二次科技革命（19世紀(jì)70年代）：①資本主義制度在世界范圍內(nèi)確立； ②資本積累和對殖民的肆意掠奪積累了大量資金； ③自然科學(xué)取得突破性進(jìn)展； ④世界市場的出現(xiàn)和資本主義世界體系的形成，進(jìn)一步擴(kuò)大了對商品的需求。
（３）第三次科技革命（20世紀(jì)四五十年代）：①二戰(zhàn)后，資本主義推行福利制度與國家壟斷資本主義，政局穩(wěn)定； ②20世紀(jì)初科學(xué)理論的重大突破和一定的物質(zhì)、技術(shù)基礎(chǔ)的形成。 （直接推動(dòng)力是二戰(zhàn)及戰(zhàn)后各國對高科技迫切的需要——這與前兩次有別）
２、主要成就和特點(diǎn)：
（１）第一次科技革命——成就：棉紡織：一系列紡織機(jī)器的發(fā)明動(dòng)力：瓦特改良蒸汽機(jī)（1785年 ）； 交通運(yùn)輸：富爾頓－輪船（美、1807年）；史蒂芬孫－蒸汽機(jī)車（英、1814年）
特點(diǎn)： ①首先發(fā)生在英國，并以英國為主體；②以輕工業(yè)為主導(dǎo)；③以蒸汽動(dòng)力為主要標(biāo)志；④技術(shù)發(fā)明主要于工人和技師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
（２）第二次科技革命 ——成就：①電力的廣泛應(yīng)用（西門子－發(fā)電機(jī)、格拉姆－電動(dòng)機(jī)）； ②內(nèi)燃機(jī)和新交通工具的創(chuàng)制（卡爾•本茨－內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車、萊特兄弟－飛機(jī)）； ③新通訊手段的發(fā)明（貝爾－電話、馬可尼－無線電報(bào)）
特點(diǎn)：①科學(xué)同技術(shù)開始密切結(jié)合； ②新技術(shù)發(fā)明幾乎同時(shí)發(fā)生在幾個(gè)國家； ③一些國家兩次工業(yè)革命交叉進(jìn)行。
（３）第三次科技革命——成就： 以原子能技術(shù)、航天技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為代表，包括人工合成材料、分子生物學(xué)和遺傳工程等高新技術(shù)。
特點(diǎn)：①科學(xué)技術(shù)推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展，轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力的速度加快。 ②科學(xué)技術(shù)密切結(jié)合，相互促進(jìn)。 ③科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域相互滲透。
３、 主要影響及對中國的影響：
（１）第一次科技革命 ——影響：①極大地提高了生產(chǎn)力，促使資本主義制度的鞏固與廣泛建立； ②使社會(huì)階級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變革，社會(huì)日益分裂為兩大對立階級(jí)； ③使社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化，開始了城市化進(jìn)程； ④使世界格局發(fā)生變化 ：東方從屬于西方； ⑤自由資本主義發(fā)展起，殖民侵略進(jìn)入以商品輸出為主時(shí)期 。
對中國影響：①發(fā)動(dòng)兩次鴉片戰(zhàn)爭，使中國淪為半殖民地半封建社會(huì)； ②近代工業(yè)產(chǎn)生（中國民族資本主義產(chǎn)生）； ③先進(jìn)的中國人開始向西方學(xué)習(xí)。
（２）第二次科技革命 ——影響：①促使生產(chǎn)力迅速發(fā)展； ②生產(chǎn)關(guān)系進(jìn)一步調(diào)整：壟斷與壟斷組織形成，主要資本主義國家進(jìn)入帝國主義階段； ③列強(qiáng)加緊瓜分世界，資本主義世界體系最終形成； ④殖民侵略進(jìn)入以資本輸出為主的時(shí)期； ⑤東西方差距進(jìn)一步擴(kuò)大； ⑥政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡加劇，世界力量對格局發(fā)生改變；列強(qiáng)爭奪與沖突加��； ⑦無產(chǎn)階級(jí)壯大，工運(yùn)逐漸走向高潮。
對中國影響：①列強(qiáng)繼續(xù)發(fā)動(dòng)一系列侵華戰(zhàn)爭，并掀起瓜分中國的狂潮，中國完全淪為半殖民地半封建社會(huì)； ② 中國民族資本主義初步發(fā)展； ③中國人民救亡圖存運(yùn)動(dòng)高漲（如：維新變法、義和團(tuán)運(yùn)動(dòng)、辛亥革命）。
（３）第三次科技革命 ——影響：①極大地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展——提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的手段改變； ②促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)生活結(jié)構(gòu)的變化－－第三產(chǎn)業(yè)比重上升。人們的衣食住行等日常生活發(fā)生變革； ③推動(dòng)了國際經(jīng)濟(jì)格局的調(diào)整－－各地聯(lián)系更緊密；強(qiáng)化國家資本主義和科技競爭；擴(kuò)大了發(fā)達(dá)國家同發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)差距。對發(fā)展中國家說，既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)。
新中國成立后，我國的科學(xué)技術(shù)也得到了進(jìn)一步發(fā)展，隨著改革開放，引進(jìn)外國先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，在科技領(lǐng)域碩果累累。機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
４、科技革命的哲學(xué)啟示 :/
①其出現(xiàn)是實(shí)踐的需要，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的產(chǎn)物，又推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步和生產(chǎn)力發(fā)展。
②即有共性也有各自特點(diǎn)，是共性和個(gè)性的統(tǒng)一、普遍性和特殊性的統(tǒng)一。
③不僅促成馬克思主義的誕生，也促進(jìn)了馬克思主義的發(fā)展。（馬克思主義隨實(shí)踐和科學(xué)的發(fā)展而不斷 發(fā)展）。
【思維拓展】在三次工業(yè)革命中，中國沒有把握科技革命大好機(jī)遇的主要原因：
第一次工業(yè)革命時(shí)，中國處于清朝中后期，受專制政治和閉關(guān)鎖國政策的影響，對先進(jìn)的科技和生產(chǎn)方式具有本能的排斥性，中國經(jīng)濟(jì)沒有發(fā)生大的變動(dòng)。
第二次工業(yè)革命時(shí)，中國仍然是清朝封建統(tǒng)治，由于西方列強(qiáng)的侵入，清政府內(nèi)外交困，于是對科技革命的態(tài)度由排斥到只引進(jìn)技術(shù)，如洋務(wù)運(yùn)動(dòng)。但洋務(wù)運(yùn)動(dòng)只是為維護(hù)封建統(tǒng)治而學(xué)習(xí)西方軍事技術(shù)和科學(xué)技術(shù)，不是為了從根本上促進(jìn)社會(huì)發(fā)展，很快就失敗了。外國資本主義國家并不愿意中國強(qiáng)大，因而沒有先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的引入，反而通過戰(zhàn)爭和資本輸出在中國繼續(xù)掠奪，中國民族資本主義發(fā)展極其緩慢。
第三次科技革命時(shí)，1945~1949年中國正處于解放戰(zhàn)爭時(shí)期，沒有發(fā)展科技革命的和平環(huán)境；1949新中國成立后，中華人民共和國政府為了維護(hù)獨(dú)立、提高國際地位，在國際科技經(jīng)濟(jì)競爭中取得優(yōu)勢，把發(fā)展科技作為增強(qiáng)綜合國力的重要手段，對待第三次科技革命采取了引進(jìn)吸收的態(tài)度，但由于帝國主義國家長期敵視、封鎖、包圍，缺乏正常的交流，于是中國政府重視獨(dú)立自主、自力更生地開展科技創(chuàng)新，重視科學(xué)體系的建設(shè)，努力趕超世界先進(jìn)水平；后由于“左”傾思想泛濫，革十年使中國失去了一個(gè)科技發(fā)展的好機(jī)會(huì)；改革開放后，科技以更快的速度向前發(fā)展。

二、三次科技革命的綜合分析與知識(shí)歸納
（一）地理學(xué)科知識(shí)分析與歸納
1、三次科技革命對工業(yè)的影響比較表
技術(shù)革命第一次科技革命第二次科技革命第三次科技革命
開始
時(shí)間18世紀(jì)60年代19世紀(jì)70年代20世紀(jì)四五十年代
主要
標(biāo)志蒸汽機(jī)的發(fā)明電氣化原子能技術(shù)、航天技術(shù)及電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

新興
工業(yè)棉紡織工業(yè)、鋼鐵工業(yè)電力、化學(xué)、石油開采和加工、汽車、飛機(jī)制造等工業(yè)電子、半導(dǎo)體工業(yè)、核工業(yè)、航天工業(yè)、高分子合成工業(yè)、激光工業(yè)等
工業(yè)分布趨勢及布局特點(diǎn)由分散走向集中，煤鐵復(fù)合型進(jìn)一步趨向集中，煤鐵復(fù)合型為主，日本出現(xiàn)了“臨海型”由集中趨向分散，出現(xiàn)了“臨空型”工業(yè)布局
主要投入要素資、勞動(dòng)力資金、技術(shù)、資高科技、資金
生產(chǎn)
方式大批量、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)大批量、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中小批量、定制生產(chǎn)
代表性
工業(yè)區(qū)英國伯明翰、曼徹斯特德國魯爾區(qū)、美國東北部工業(yè)區(qū)美國硅谷、日本硅島、德國慕尼黑
2、難點(diǎn)分析：三次科技革命對工業(yè)分布的影響
第一次科技革命使工廠遠(yuǎn)離了河流峽谷，使工業(yè)由分散走向集中，集中分布于煤鐵資豐富和交通方便的地區(qū)；第二次科技革命使工業(yè)進(jìn)一步趨向集中于煤鐵資豐富地區(qū)，并形成世界性的工業(yè)地帶，同時(shí)由于技術(shù)進(jìn)步和巨型運(yùn)礦船出現(xiàn)，出現(xiàn)了臨海分布；第三次科技革命由于超高壓輸電技術(shù)和核電的出現(xiàn)，以及能耗少的電子工業(yè)的興起，進(jìn)一步使工業(yè)擺脫了原料和能的地域限制，由集中趨向分散。
（二）歷史學(xué)科知識(shí)分析與歸納
1、科技革命的特征及后果比較
技術(shù)革命第一次科技革命第二次科技革命第三次科技革命
興起時(shí)間18世紀(jì)60年代19世紀(jì)70年代前后20世紀(jì)四五十年代
特征①第一次工業(yè)革命從英國開始，并率先完成。②從發(fā)明和使用機(jī)器開始。③使人類從工藝時(shí)代躍進(jìn)到機(jī)器時(shí)代。①在幾個(gè)國家?guī)缀跬瑫r(shí)進(jìn)行。個(gè)別國家兩次革命交叉進(jìn)行。②自然科學(xué)的新發(fā)展同工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合。③將人類由“蒸汽時(shí)代”推進(jìn)到“電氣時(shí)代”。①科技對生產(chǎn)力的推動(dòng)作用更大，科技轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力的速度更快。②科學(xué)和技術(shù)密切配合，相互促進(jìn)③科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域間相互滲透
影

響①極大地提高了生產(chǎn)力，鞏固了資本主義各國的統(tǒng)治基礎(chǔ)②引起社會(huì)結(jié)構(gòu)變革，工業(yè)資產(chǎn)階級(jí)和無產(chǎn)階級(jí)形成③城市化進(jìn)程開始。④確立了資產(chǎn)階級(jí)對世界的統(tǒng)治，造成了東方從屬于西方。⑤資產(chǎn)階級(jí)改良運(yùn)動(dòng)興起，自由資本主義發(fā)展。①產(chǎn)生了壟斷。②主要資本主義國家過渡到帝國主義階段，并掀起了瓜分殖民地的狂潮。③政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，爭奪世界斗爭日趨激烈。④資本主義各國政黨政治日趨完善。⑤資本輸出。⑥資本主義世界體系最終完成。①推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，使科技進(jìn)步成為經(jīng)濟(jì)增長的泉。②促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)生活結(jié)構(gòu)的變化，使國家壟斷資本主義得到發(fā)展。③推動(dòng)了國際經(jīng)濟(jì)格局的調(diào)整，加快了世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程。④知識(shí)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)。
（三）政治學(xué)科知識(shí)歸納與分析
1、科技革命的哲學(xué)啟示
每一次科技革命的出現(xiàn)都是實(shí)踐的需要，實(shí)踐決定認(rèn)識(shí)，但是正確的認(rèn)識(shí)和科學(xué)理論對人們的實(shí)踐活動(dòng)有著巨大的推動(dòng)作用。三次科技革命既有共同點(diǎn)，又有各自特點(diǎn)，這說明任何事物都是共性和個(gè)性的統(tǒng)一，是普遍性和特殊性的統(tǒng)一。三次科技革命一次比一次在層次上更深刻，在范圍上更廣泛，說明了認(rèn)識(shí)需要在實(shí)踐的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展。三次科技革命的特點(diǎn)影響各不相同，要求我們要堅(jiān)持具體問題具體分析的方法。
2、我們應(yīng)該如何對待新的科技革命
從國家講，要堅(jiān)持以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，把經(jīng)濟(jì)搞上去，為科技的發(fā)展奠定雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)，要大力發(fā)展科技化教育事業(yè)，實(shí)施科教興國戰(zhàn)略，要重視人才、尊重人才，充分發(fā)揮科技人才的作用，要建立知識(shí)創(chuàng)新體系，鼓勵(lì)知識(shí)創(chuàng)新。
從經(jīng)濟(jì)學(xué)上講，要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變，使經(jīng)濟(jì)的增長轉(zhuǎn)到主要依靠科技進(jìn)步和提高經(jīng)濟(jì)效益的軌道上，充分認(rèn)識(shí)到科技是第一生產(chǎn)力，充分認(rèn)識(shí)到科技在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用。
從哲學(xué)上講，要充分認(rèn)識(shí)到科學(xué)理論的指導(dǎo)意義，明確科技的作用。要充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，明確在激烈的科技競爭中，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神是極為重要的。
從政治學(xué)上講，要充分認(rèn)識(shí)到國際競爭重點(diǎn)的變化，認(rèn)識(shí)到?jīng)Q定一個(gè)國家國際地位高低的關(guān)鍵因素，要全面行使國家職能，把科教興國作為國家的重點(diǎn)。
（四）三次科技革命中分別產(chǎn)生的新興產(chǎn)業(yè)部門、出現(xiàn)的典型的工業(yè)中心（區(qū)、帶）及工業(yè)布局的趨勢
1、第一次工業(yè)革命產(chǎn)生了棉紡織業(yè)、金屬冶煉業(yè)、機(jī)器制造業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)，出現(xiàn)了以曼徹斯特為中心的棉紡織工業(yè)區(qū)與以伯明翰為中心的鋼鐵工業(yè)基地，工業(yè)布局的趨勢是生產(chǎn)由分散走向集中，輕工業(yè)發(fā)展迅速。
2、第二次科技革命產(chǎn)生了電力工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、汽車制造業(yè)、造船工業(yè)，出現(xiàn)了德國魯爾工業(yè)區(qū)、英國中部工業(yè)區(qū)、美國東北部工業(yè)區(qū)、原蘇聯(lián)以莫斯科和列寧格勒為中心的歐洲工業(yè)區(qū)。工業(yè)布局進(jìn)一步趨向集中，重工業(yè)突飛猛進(jìn)。
3、第三次科技革命產(chǎn)生了電子工業(yè)、核工業(yè)、航天工業(yè)、激光工業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)等，出現(xiàn)了美國西南部的斯坦福工業(yè)區(qū)（硅谷）、日本九州島（硅島）、英國蘇格蘭電子工業(yè)基地、德國慕尼黑工業(yè)中心。工業(yè)布局總體趨勢是分散，發(fā)達(dá)國家以分散為主，發(fā)展中國家以集中為主，第三產(chǎn)業(yè)比重上升。
（五）“世界工廠”的形成和三次轉(zhuǎn)移
17世紀(jì)至1830年，以蒸汽機(jī)的發(fā)明和廣泛運(yùn)用為標(biāo)志，英國出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)革命，工具機(jī)和動(dòng)力機(jī)發(fā)生變革，帶了紡織、冶金、機(jī)械制造、煤炭、交通等整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活出現(xiàn)歷史性進(jìn)步，人類的生產(chǎn)由手工作坊發(fā)展成工業(yè)，建立起機(jī)器制造業(yè)，繼而形成工業(yè)體系，并使英國成為世界第一個(gè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的國家，被譽(yù)為“世界工廠”。 此后，經(jīng)歷了三次轉(zhuǎn)移。
（１）“世界工廠”的第一次轉(zhuǎn)移
1851至1900年，德國的哲學(xué)革命使德國開創(chuàng)并發(fā)展了合成化學(xué)技術(shù)和工業(yè)，由合成染料帶動(dòng)合成纖維、制藥、油漆、合成橡膠、造紙、酸堿工業(yè)的快速發(fā)展，人類進(jìn)入合成化學(xué)時(shí)代和人工制品時(shí)代。到1895年，德國的各個(gè)產(chǎn)業(yè)全面超過英國，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。
（２）“世界工廠”的第二次轉(zhuǎn)移
1879至1930年，發(fā)生在美國的第二次技術(shù)革命———電力技術(shù)革命，使美國通過電力工業(yè)技術(shù)體系的完成，建立和完善了鋼鐵、化工和電力三大產(chǎn)業(yè)，并利用和發(fā)揮石油開采技術(shù)優(yōu)勢，發(fā)展了化纖、塑料、橡膠等石油化工產(chǎn)業(yè)及汽車、飛機(jī)制造產(chǎn)業(yè)，成為石油化工技術(shù)王國和人類科技和制造中心，也使人類進(jìn)入航空時(shí)代。
（３） “世界工廠”的第三次轉(zhuǎn)移
第二次世界大戰(zhàn)后，在第三次技術(shù)革命中，出現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)、通訊、自動(dòng)控制等信息技術(shù)為先導(dǎo)的高科技群，利用核能的新能技術(shù)、航天航空技術(shù)、新材料技術(shù)、生命科學(xué)和生物工程等。美國一直占據(jù)著世界科技中心的地位。由于戰(zhàn)后日本著眼于引進(jìn)、利用各國技術(shù)之長，走出了一條不斷創(chuàng)新的綜合發(fā)展技術(shù)之路，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、結(jié)構(gòu)升級(jí)，并在20世紀(jì)70年代后期，在鋼鐵、汽車、半導(dǎo)體、家電、機(jī)械設(shè)備、電子信息產(chǎn)品以及機(jī)器人等高技術(shù)產(chǎn)品的制造技術(shù)、產(chǎn)量、質(zhì)量方面都位居世界先進(jìn)水平，引導(dǎo)世界潮流，成為又一個(gè)“世界工廠”。

三、近代時(shí)期，歐洲的自然科學(xué)取得巨大成就
（1）17世紀(jì)解析幾何學(xué)與微積分學(xué)的創(chuàng)立標(biāo)志著以變數(shù)為主要研究對象的高等數(shù)學(xué)的誕生；
（2）牛頓力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成，是人類認(rèn)識(shí)史上對自然規(guī)律的第一次理論性的概括和綜合；
（3）電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，是19世紀(jì)電磁學(xué)的輝煌成就，它為人類開啟電力時(shí)代的大門創(chuàng)造了條；
（4）物質(zhì)的分子──原子結(jié)構(gòu)學(xué)說的確立促進(jìn)了化學(xué)的飛速發(fā)展，化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)則是無機(jī)化學(xué)的系統(tǒng)化和大綜合；
（5）17世紀(jì)早期血液循環(huán)學(xué)說的建立成為現(xiàn)代生理學(xué)的起點(diǎn)，細(xì)胞學(xué)說和進(jìn)化論成為18世紀(jì)下半葉至19世紀(jì)生物學(xué)的兩大成就；
（6）19世紀(jì)末電子和元素放射性的發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門，使人們的認(rèn)識(shí)得以深入到微觀世界。20世紀(jì)初相對論和量子理論的提出成為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，是促成20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的理論基礎(chǔ)。
附：近代自然科學(xué)發(fā)展史上的三次危機(jī)與突破
近代自然科學(xué)是以天學(xué)領(lǐng)域的革命為開端的。中世紀(jì)后期，天主教會(huì)別有用心地為托勒密的地心說披上了一層神密的面紗，硬說地球處于宇宙中心。
隨著藝復(fù)興正蓬勃開展，極大地解放了人們的思想，同時(shí)也推動(dòng)了近代自然科學(xué)的產(chǎn)生。波蘭天學(xué)家哥白尼創(chuàng)立了一種天學(xué)的新理論——日心說。1543年，哥白尼公開發(fā)表《天體運(yùn)行論》，這是近代自然科學(xué)誕生的主要標(biāo)志。日心說的提出恢復(fù)了地球普通行星的本面貌，猛烈地震撼了科學(xué)界和思想界，動(dòng)搖了封建神學(xué)的理論基礎(chǔ)，是天學(xué)發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑。
這一時(shí)期，自然科學(xué)的發(fā)展成就輝煌。在天體力學(xué)中，開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律（橢圓定律、面積定律、周期定律）；1632年，伽利略發(fā)現(xiàn)了自由落體定律；1687年，牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，系統(tǒng)論述了牛頓力學(xué)三定律（慣性定律、作用力反作用力定律、加速度定律）和萬有引力定律。這些定律構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的體系，把天上的和地上的物體運(yùn)動(dòng)概括在一個(gè)理論之中。這是人類認(rèn)識(shí)史上對自然規(guī)律的第一次理論性的概括和綜合。
這一時(shí)期主要是在收集材料，積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行分門別類的初步整理。18世紀(jì)，瑞典生物學(xué)家林耐寫了《自然系統(tǒng)》一書，使雜亂無的關(guān)于植物方面的知識(shí)形成了完整的系統(tǒng)（植物分類法）。在化學(xué)領(lǐng)域，英國科學(xué)家波義耳把嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)方法引入化學(xué)，他被稱為近代化學(xué)的創(chuàng)始人。德國科學(xué)家斯塔爾提提出燃素說解釋化學(xué)反應(yīng)，燃素說作為化學(xué)的理論成果統(tǒng)治了化學(xué)界近100年。
18世紀(jì)60年代，英國開始了工業(yè)革命。不過，許多技術(shù)發(fā)明大都于工匠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)和技術(shù)尚未真正結(jié)合。但在18世紀(jì)中葉以后，由于啟蒙運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，理性思維脫穎而出。理性思維就是對感性材料進(jìn)行抽象和概括，建立概念，并運(yùn)用概念進(jìn)行判斷和推理，提出科學(xué)假說，進(jìn)而建立理論或理論體系。19世紀(jì)道爾頓的原子論，阿佛加德羅的分子學(xué)說，門捷列夫的元素周期律開始都是以假說形式出現(xiàn)的。
19世紀(jì)是科學(xué)時(shí)代的開始。在天學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家們開始論及太陽系的起和演化。在化學(xué)領(lǐng)域，原子——分子論被科學(xué)肯定；拉瓦錫推翻了燃素說，并成為發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的第一人；1869年，俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)表了元素周期律的圖表和《元素屬性和原子量的關(guān)系》的論。在中，門捷列夫預(yù)言了十一種未知元素的存在，并在以后被一一證實(shí)。
１９世紀(jì)最重大的科學(xué)成就是電磁學(xué)理論的建立和發(fā)展。1820年7月，丹麥教授奧斯特通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電與磁的相互作用，他指出磁針的指向同電流的方向有關(guān)。這說明自然界除了沿物體中心線起作用的力以外，還存在著旋轉(zhuǎn)力，而這種旋轉(zhuǎn)力是牛頓力學(xué)所無法解釋的，這樣，一門新學(xué)科——電磁學(xué)誕生了。
英國化學(xué)家、物理學(xué)家法拉第在１831年總結(jié)出電磁感應(yīng)定律，1845年他還發(fā)現(xiàn)了“磁光效應(yīng)”，播下了電、磁、光統(tǒng)一理論的種子。但法拉弟的學(xué)說都是用直觀的形式表達(dá)的，缺少精確的數(shù)學(xué)語言。后，英國物理學(xué)家麥克斯韋克服了這一缺點(diǎn)，他于1865年運(yùn)用矢量分析的數(shù)學(xué)手段，提出了真空中的電磁場方程。以后，麥克斯韋又推導(dǎo)出電磁場的波動(dòng)方程，還從波動(dòng)方程中推論出電磁波的傳播速度剛好等于光速，并預(yù)言光也是一種電磁波。這就把電、磁、光統(tǒng)一起了，這是繼牛頓力學(xué)以后又一次對自然規(guī)律的理論性概括和綜合。
1888年，德國科學(xué)家赫茲證實(shí)了麥克斯韋電磁波的存在。利用赫茲的發(fā)現(xiàn)，意大利物理學(xué)家馬可尼、俄國的波波夫先后分別實(shí)現(xiàn)了無線電的傳播和接受，使有線電報(bào)逐漸發(fā)展成為無線電通訊。所有這些電器設(shè)備都需要大量的電，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是微弱的電池所能提供的。1866年，第一臺(tái)自激式發(fā)電機(jī)問世使電流強(qiáng)度大大提高。70年代，歐洲開始進(jìn)入電力時(shí)代。80年代還建成了中心發(fā)電站，并解決了遠(yuǎn)距離輸電問題。電力的廣泛應(yīng)用是繼蒸汽機(jī)之后近代史上的第二次科技革命。電磁學(xué)的發(fā)展為這次科技革命提供了重要的理論準(zhǔn)備。
正當(dāng)古典物理學(xué)達(dá)到頂峰時(shí)，卻出人意料發(fā)生了一系列震驚整個(gè)物理學(xué)界的重大事。古典物理學(xué)再次受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，第三次面臨重大的危機(jī)。
１９世紀(jì)未，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了一種能穿透金屬板使底片感光的X射線。不久,貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)象。居里夫婦受貝克勒爾啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)了釙、鐳的放射性，并在艱苦的條下提煉出輻射強(qiáng)度比鈾強(qiáng)200萬倍的鐳元素。1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，打破了原子不可分的傳統(tǒng)觀念，電子和元素放射性的發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門，這就為量子論的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。
在對電磁效應(yīng)和時(shí)空關(guān)系的研究中相對論產(chǎn)生了。愛恩斯坦提出的相對論將力學(xué)和電磁學(xué)理論以及時(shí)間、空間和物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系了起。這是繼牛頓力學(xué)、麥克斯韋電磁學(xué)以后的又一次物理學(xué)史上的大綜合。量子論和相對論是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，是促成20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的理論基礎(chǔ)。
20世紀(jì)四五十年代，第三次科技革命興起。電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用是科技發(fā)展史上一項(xiàng)劃時(shí)代的成就。蒸汽時(shí)代和電氣時(shí)代的技術(shù)發(fā)明大都是延長人的四肢與感官功能，解放人的體力，而電子計(jì)算機(jī)卻是延長了人的腦的功能。它開始替代人的部分腦力勞動(dòng)，在一定程度上物化并放大了人類的智力，極大地增強(qiáng)了人類認(rèn)識(shí)和改造世界的能力，現(xiàn)在更是廣泛滲透和影響到人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。

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