19 세기에 과학 연구는 자료 수집 및 축적 단계에서 재료 정리 및 통합, 가설 형성, 이론 체계 수립 및 완성으로 점차 옮겨가고 있다. 자연과학 각 분야의 많은 규칙성 인식과 중요한 원칙이 이 시기에 밝혀졌으며, 그 확장의 깊이와 폭은 17 과 18 세기를 훨씬 능가한다. 모든 고전 과학은 성숙해 완벽에 가까운 수준으로 인류 역사상 유례없는 정밀하고 믿을 수 있는 자연과학 체계를 형성하고 있다.
1637 년 프랑스 학자 데카르트 (1596- 165) 는 기하학적 문제를 대수적으로 해결하는 연구 결과를 발표하고 분석 형상을 만들었습니다. 이 성과는 과거 수학의 한계를 돌파하며, 자연사물의 모양과 양이 서로 연결되어 기하학과 대수학의 결합, 즉 모양과 수의 결합을 형상적으로 보여준다. 데카르트는 실제로 변수를 수학에 도입하여 물리학 연구 운동과 변화를 위한 강력한 수학 도구를 제공하여 수학의 전환을 실현하였다. 그 후 독일의 수학자 라이프니츠 (1646- 17 16) 와 영국 과학자 뉴턴 (1642-/ 라이프니츠는 현재 세계에서 보편적으로 사용되는 미적분학 기호를 발명했다. 분석기하학과 미적분학의 건립은 17 세기 수학의 가장 중요한 업적이다. 그 이후로, 수학은 전통적인 상수 계산에서 변수 중심의 새로운 분야로 접어들면서' 고급 수학' 이 생겨났다.
18 세기에 수학자들은 다년간의 연구를 통해 전통적인 유클리드 기하학이 논리적 갈등을 일으키지 않는 가설에서 파생된 기하학적 시스템이라는 것을 깨닫고, 또 다른 한 그룹이 논리적 갈등을 일으키지 않는 가설이 있다면 다른 기하학적 체계를 유도할 수 있다고 가정했다. 1854 년 독일 수학자 리만은 이전 연구에 기초하여 광범위한 비유럽 기하학을 제시하여 공간 특징의 가변성을 제시했다. 리만 기하학은 아인슈타인이 일반 상대성 이론을 확립하는 데 중요한 수학 도구를 제공한다.
물리학의 위대한 업적 고전 물리학에는 역학, 광학, 열학, 전자기학, 분자물리학 등 많은 부문과 가지가 포함된다. 17 과 18 세기에는 고전 역학만 성숙했다. 19 세기에 이르러 고전 물리학의 각 가지가 크게 발전하여 과학 체계가 이미 성숙되었다.
1687 년 뉴턴은 그의 과학 거작' 자연철학의 수학 원리' 를 발표했다. 이 책은 이 시기 자연과학의 가장 중요한 대표작으로, 자연과학의 많은 분야를 포함하지만, 가장 중요한 것은 역학이다. 이 책에서 뉴턴은 물체의 기계 운동 3 법칙과 만유인력의 법칙을 제시했다. 이 법칙들은 하늘과 땅의 물체의 움직임을 하나의 이론으로 요약한 통일된 체계를 구성한다. 뉴턴이 제기한 이러한 역학 이론은 뉴턴 역학 체계라고 불리며, 그것의 설립은 현대 과학 형성의 상징이 되었다. 인류 인식사에서 자연법칙에 대한 이론적 요약과 종합은 이번이 처음이다. 뉴턴은 과학에 많은 공헌을 했다. 그는 또한 태양광의 스펙트럼을 발견하고 반사식 망원경을 발명하여 광학 연구의 발전을 촉진시켰다.
뉴턴 물체 기계 운동의 세 가지 법칙은 관성 법칙, 가속도 법칙, 작용 및 반작용 법칙을 포함한다. 간단히 말해서, 관성의 법칙은 모든 물체이며, 외부 힘에 의해 작용하지 않는 한 항상 정지 또는 균일 직선 운동 상태를 유지합니다. 가속도의 법칙은 물체의 가속도가 힘에 비례한다는 것을 의미합니다. 작용력과 반작용력의 법칙은 작용력과 반작용력이 항상 크기가 같고 방향이 반대라는 것을 의미한다. 만유인력의 법칙이란 우주의 모든 물질 입자가 다른 모든 입자를 끌어들이는 것을 의미하며, 서로 끌어당기는 힘은 그것들 사이의 거리의 제곱에 반비례하여 질량에 비례한다.
뉴턴은 태양이 프리즘을 통과하여 무지개 같은 색을 반사하여 빨강, 오렌지, 노랑, 녹색으로 보이게 했다. 청록색, 파랑, 보라색의 7 색 리본; 이 색상 스펙트럼에 프리즘을 넣으면 무지개의 색이 즉시 백색광으로 돌아간다. 이 발견은 분광학의 창립을 위한 길을 닦았다.
과학의 힘은 예견에 있다. 1846 년 프랑스 천문학자 레비는 고전 역학 이론을 이용하여 미지의 행성의 가능한 위치를 계산했다. 독일 천문학자 갈러는 이 계산 결과에 따라 즉시 관측을 조직해 해왕성을 발견하고 고전 역학의 정확성을 증명했다.
17 세기 초 영국인 길버트는 천연 자석의 성격을 발견하고' 전기' 라는 단어를 영어로 도입했다. 그러나 오랫동안 사람들은 전기와 자기는 두 가지 관련이 없는 현상으로 여겨져 왔다. 덴마크 교수는 19 세기 초까지 전기 전선 근처에서 자침 회전 현상을 관찰한 후에야 전기와 자기 사이에 일정한 연관성이 있다는 것을 깨달았다. 1930 년대에 영국 과학자 패러데이는 도체가 자기장에서 움직일 때 전류가 생성되고 기계 에너지가 전기로 전환될 수 있다는 것을 실험을 통해 증명했다. 나중에 맥스웰은 이전 사람들의 연구를 총결하는 기초 위에서 전기 자기 빛의 연구를 결합하여 빛의 전자파 이론을 세웠다. 1873 년 영국 과학자 맥스웰은' 전자기학 통론' 이라는 책을 출판하여 전자기학 이론의 기본 틀을 확립했다. 전자기 감지의 발견은 19 세기 전자기학의 눈부신 성과로 발전기를 만들어 모터를 만들 수 있게 해 인류 생활의 새로운 시대인 전기시대를 열었다. 전자기장 이론은 과학인식사의 큰 도약으로 고전 물리 이론의 절정을 상징한다. 따라서 맥스웰은 "뉴턴에 이어 가장 위대한 수학 물리학자" 라고도 불린다.
1895 년, 독일 물리학자 렌진은 실험을 하다가 우연히 관통력이 강한 광선을 발견했다. 당시 이 광선의 성질을 몰랐기 때문에, 렌진은 잠시 그것을 엑스레이라고 불렀다. X-레이는 육체를 관통하고 뼈를 꿰뚫어 볼 수 있으며, 의료에 널리 쓰인다. 몇 년 후 과학자 퀴리 부부는 프랑스에서 플루토늄과 라듐 등 방사성 원소를 발견했다. 퀴리 부인 (1867-1934) 은 그녀의 논문에서 처음으로' 방사성' 이라는 단어를 사용했다. 이를 바탕으로, 영국 과학자 러더퍼드 등은 연구를 통해 방사성 원자가 스스로 광선과 에너지를 방출하면서 안정된 원자가 될 때까지 또 다른 방사성 원자로 쇠퇴하는 것을 발견했다. 동시에 과학자들은 연구 과정에서 전자의 존재를 발견하고' 원자불가분' 이라는 전통적 관념을 깨뜨렸다. 엑스레이, 방사성, 전자의 발견은 사람들에게 기묘한 미시 세계를 열어 주었다.
18 연말부터 19 초까지 다양한 물질 형태가 서로 변하는 사례가 많이 발견됐다. 이것은 물질 운동의 어떤 다른 형태 사이에는 반드시 어떤 내적 연관이 있어야 한다는 것을 보여준다. 독일 의사인 마이어 (1814-1878) 는 인체의 신진대사 관점에서 생체 내 에너지의 입력과 출력이 균형을 이루고 있다는 것을 깨달았다. 기계적 에너지와 마찬가지로, 음식에 함유된 화학에너지는 열로 전환될 수 있다. 마이어는 에너지 보존과 전환의 법칙을 발표한 최초의 사람이다. 이어 영국 아마추어 물리학자 조엘 (1818-1889) 이 먼저 과학 실험을 통해 에너지 보존과 전환의 법칙을 세웠다. 1847 년, 독일 물리학자 헬름홀츠 (1821-1894) 시스템은 에너지 보존과 전환의 원리를 면밀히 설명하고 이를 1960 년대에 이르러 에너지 보존과 전환의 법칙은 과학계의 인정을 받았다.
이 법칙은 자연계의 다양한 형태의 에너지 (예: 20 세기에 발견된 기계 에너지, 열, 전자기 에너지, 화학 에너지, 원자력 등) 가 일정한 조건 하에서 일정한 등가 관계에 따라 서로 전환될 수 있음을 보여준다. 변환 과정에서 에너지는 허공에서 생성되거나 소멸될 수 없다. 에너지 보존과 전환의 법칙은 기계적 효율을 높이기 위한 이론적 근거를 제공할 뿐만 아니라 물질운동 불멸의 원리, 운동 형식 통일성 등 철학적 명제에 대한 과학적 증거도 제공한다. 거스는 이를 19 세기 자연과학의 3 대 발견 중 1 위라고 부른다.
화학의 발전 17 세기 후반, 영국 과학자 보의엘은 먼저 화학 원소의 과학적 개념을 제시하고 과학실험을 화학연구의 기본 방법으로 내세워 현대화학의 창시자가 되도록 제창했다. 17 과 18 세기에 과학계의 보편적인 연소설로 사람들은 오랫동안 연소 현상의 본질을 드러내지 못했다. 18 말미에 프랑스 과학자 라부시는' 연소설' 의 잘못을 지적하고 연소가 공기 중의 산소와 결합되는 과정이라는 것을 분명히 지적했다. 연소 산화 이론은 현대 화학의 혁명적인 비약이다. 이때부터 화학연구가 정상 궤도에 들어서면서 19 세기에 일련의 위대한 성과를 거두었다. 라부아지도 화학반응을 통해 에너지 보존 법칙을 제시한 최초의 사람이다.
1803 년 프랑스 과학자 도르턴은 화학원소가 자연계에서 매우 작고 불가분의 원자로 구성되어 있다고 그의 원자론을 발표했다. 서로 다른 원소의 원자는 모양, 질량, 성질면에서 다르며, 원자량은 각종 원소의 기본 특징이다. 서로 다른 원소의 원자는 단순한 수량 대 결합으로 화합물을 형성한다. 원자론은 각종 화학현상과 화학법칙 사이의 내면관계를 설명하고, 곧 당시 화학연구의 통일이론이 되어 현대화학의 새로운 시대를 열었다. 18 1 1 년, 이탈리아 과학자 아보가드로는 원소 분자가 같은 원소의 원자로 구성되어 있고 화합물 분자는 다른 원소의 원자로 구성되어 있다는 분자 개념을 제시했다.
보의엘이 화학 원소의 개념을 제시한 이후 라와시는 산소를 알게 된 이후 원소를 찾는 것에 점점 더 관심이 많아지고 있다. 지구상에는 몇 가지 원소가 있습니까? 그들 사이에는 어떤 관계가 있습니까? 이런 문제들은 사람들이 끊임없이 생각하도록 유도한다. 1869 년 러시아 화학자 멘델레예프는 원소의 성질과 원소의 원자량 사이에 주기적 변화의 법칙이 있다고 제안했다. 이것이 바로 나중에 널리 알려진 원소 주기율이다. 멘델레프는 또한 첫 번째 화학 원소 주기율표를 만들었는데, 그는 당시 알려진 모든 원소들을 표에 나열하고 6 가지 미지의 원소와 그 성질을 예언했다. 이러한 과학적 예측은 곧 실험에 의해 증명되었다. 원소 주기율의 발견은 무기화학의 기초를 다졌다. 자연계의 원소가 고립되어 존재하는 것이 아니라 내재적 연계가 있는 통일체라는 것을 설명한다.
노벨은 스웨덴의 유명한 화학자, 엔지니어, 실업가이다. 그의 과학적 공헌은 주로 다이너마이트 개발에 있다. 65438+ 1960 년대와 1970 년대에 노벨은 다이너마이트 관련 다이너마이트와 뇌관 연구에 큰 진전을 이루며 더 안전하고 폭발력이 강한 다이너마이트를 만들어 특허를 획득했다. 노벨은 자신의 특허를 이용해 유럽 전역에 다이너마이트 공장을 많이 세우고 유전에 투자하여 막대한 부를 얻었다. 1896 년 이탈리아에서 노벨이 세상을 떠났을 때, 그의 유언장은 그의 유산 대부분을 위한 기금을 마련하여 과학과 평화에 탁월한 공헌을 한 사람들에게 상을 줄 것을 촉구했다. 1900 년 노벨상이 처음으로 수여되었습니다. 노벨상은 물리학, 화학, 생물학, 의학, 문학, 평화상으로 나뉜다. 1969 경제학상 설립. 노벨상은 현재 세계에서 가장 유명한 상으로 과학 진보와 인간 평화에 적극적인 추진 역할을 하고 있다.
생물학의 거대한 진보 1628 영국 의사 하비는 대량의 사실을 바탕으로 혈액순환 이론을 발표하여 현대 생리학의 기초를 다졌다. 65438 년부터 1930 년대까지 스웨덴 과학자 린나이 (Linnai) 는 전임자의 업적을 요약하여 동식물 분류를 수립하고 "경계 → 개요 → 속 → 종" 의 분류 체계를 수립하여 학계에서 신속하게 널리 인정되었습니다.
영국 과학자 후크가 1665 년 세포를 처음 발견한 후 100 년 이상 세포에 대한 인식이 크게 진전되지 않았다. 1838 년 독일 식물학자 슐라이덴은 세포가 모든 식물 구조의 기본 단위이며 식물 발육 과정은 새로운 세포를 형성하는 과정이라고 문장 발표했다. 1839 년 독일 동물학자 왕석은 슐라이덴의 관점을 동물계로 확장함으로써 본격적인 세포 이론을 수립했다. 일찍이 17 세기에 네덜란드 생물학자인 레빈 후크는 현미경으로 각종 미생물을 관찰하고 최초의 세균 지도를 발표했다. 이 발견은 생물학 연구의 새로운 영역을 열었다. 그러나 19 세기 상반기에 사람들은 여전히 미생물이 어떻게 생겨났는지 설명할 수 없었다. 1860 년 프랑스 생화학자 파스퇴르는 영양물질이 자연적으로 미생물을 생산할 수 없다는 것을 증명했고, 생명은 생명으로만 번식할 수 있다는 결론을 내렸다. 이 발견은 미생물학의 기초를 다졌다.
19 세기 초 프랑스 박물학자 라마크는 먼저 생물 진화의 관점을 제시하여 장기간의 격렬한 논쟁을 불러일으켰다. 65438-0859 년 영국 생물학자 다윈이 20 여 년간의 연구를 거쳐 쓴' 종의 기원' 이라는 책이 출판되었다. 다윈은 생모에서 태어난 많은 후손들이 생존에 필요한 조건을 위해 분투하고 있다고 생각한다. 많은 후손들이 절대 같지 않을 것이다. 그중 우수한 종은 생존 경쟁에서 이기고, 다른 종은 탈락한다. 이것이 적자생존입니다. 다윈은 돌연변이와 자연 선택이 새로운 종의 기원의 주요 요인이라고 생각한다. 종의 기원' 의 출판은 생물 진화론의 탄생을 상징한다. 187 1 년, 다윈은' 인류의 기원' 을 발표하여 인간의 조상이 고릴라와 침팬지와 친연관계를 분명히 밝혔다. 다윈의 생물 진화론은 하느님이 사람을 만드셨다는 관념을 완전히 흔들어 과학 분야에' 변화' 와' 발전' 이라는 개념을 도입함으로써 생물학과 인류학의 혁명뿐만 아니라 사회학과 역사학에 영향을 미치고 사회주의 다윈주의 사조를 불러일으켰다.
65438+60 년대. 오스트리아인 멘델은 먼저 생물계의 규칙적인 유전 현상을 서술했다. 약 19 10 년 전, 미국 생물학자 모건은 수년간의 연구를 거쳐 유전자 이론을 세웠다. 유전자 유전 이론에 따르면 염색체는 유전자의 물질 전달체이며, 유전자는 염색체에 직선으로 배열되어 있다. 서로 다른 염색체의 유전자는 자유롭게 조합할 수 있고, 같은 염색체의 유전자는 자유롭게 조합할 수 없고, 연쇄유전 법칙을 준수해야 한다.
멘델은 현대 유전학의 창시자이며, 그의 주된 공헌은 멘델의 법칙을 세우는 것이다. 분리 현상과 독립 분포의 법칙을 포함한 멘델의 법칙은 생물의 각 특성이 유전적 요인에 의해 전달되는 것이지, 특정 특성이 유전되는 것이 아니라는 것을 보여준다. 이것은 유전적 요인 1909 년 네덜란드 유전학자가 멘델이 말한' 유전적 요인' 을 표현하는' 유전자' 라는 단어이다. 이후' 유전자' 라는 개념은 생물학자들에 의해 점차 받아들여지고 이용되고 있다.
천문학의 새로운 발전 1755 독일 철학자 칸트는 태양계의 형성과 운동을 설명하기 위해' 성운 이론' 을 제시했고, 이후 프랑스 과학자 라플라스도 비슷한 가설을 제시하고 수학적 방법으로 논증했다. 칸트 라플라스 성운 이론은 태양계의 형성을 물질 세계 자체의 역사와 발전 과정으로 본다. 천문학자들은 또한 18 과 19 세기에 천왕성과 해왕성을 발견하여 태양계에 대한 인식을 더욱 높였다.
18 세기에 영국 천문학자 W 허셜은 은하수가 가장자리에 금이 간 렌즈처럼 생긴 별 층으로 이루어져 있고 태양이 은하계에 위치해 있다는 은하계의 개념을 제시했다. 19 세기 상반기에 그의 아들 J 허셜은' 천문학 개요' 를 발표하여 은하계의 개념을 확립하였다.