【正文】 社會化程度高，政府冷漠。直到 1847年，科學家才成為主體。 ? 第一任書記 Vernon Harcourt指出，學會的目的在于： ? 為科學研究工作提供更強大的推動力和有計劃的指導，使國民更加重視科學的目標，并排除一切阻礙科學進步的絆腳石，同時使國內(nèi)國外科學家的交流日益增進。 ? 19世紀的最后 25年，牛津和劍橋以及英國其它大學都設立了科學教授職位 ? 1826－ 28年成立倫敦大學 ? 1832年成立達勒姆大學，進行技工教育 ? 1760年開始，蘇格蘭的格拉斯哥大學和愛丁堡大學熱衷研究科學，開爾文勛爵，布萊克 專業(yè)學會的建立 ? 1766年伯明翰地區(qū)的太陰學會，博爾頓、瓦特、普利斯特列、老達爾文 ? 1788年林奈學會 ? 1807年倫敦地質(zhì)學會 ? 1826年倫敦動物學會 ? 1821年英國皇家天文學會（赫舍爾） ? 1841年倫敦化學會 科學促進會的建立 ? 1822年德國自然科學家協(xié)會，該學會每年輪流在德國各個城市開展活動 ? 1830年，劍橋數(shù)學教授巴比奇出版 《 論英國科學的衰退 》 ，指出科學研究在英國還沒有成為一種特殊的職業(yè)，吸引人才的職業(yè)是法律，呼吁英國社會和政府關注科學發(fā)展。 ? 科學家的培養(yǎng)體制開始形成，必須要有 PHD。天文臺 ? 1743年，富蘭克林創(chuàng)立美國哲學會 ? 1747年瑞典天文臺 ? 1753年英國基尤地區(qū)的皇家植物園 ? 1794年，巴黎皇家植物園改造成自然博物館 ? 1795年，巴黎科學院 (Academie Royale des Sciences de Paris)并入法蘭西學院 (Institut de France)，成為與文學、政治與道德科學并列的三大部門 ? 1812年，費城建立自然科學學院 ? 1850年，哈佛大學比較動物學博物館 18－ 19世紀研究機構的變遷 ? 大學和傳統(tǒng)研究機構向發(fā)展科學技術方向改造 ? 拿破侖充分認識到科學對于國家的戰(zhàn)略意義，創(chuàng)辦一批軍事學校和工科學校 ? 1794年法國綜合工藝學校（ Ecole Polytechnique） ? 1799年英國皇家研究院，為戴維、法拉第提供了研究場所，與此同時，一批機械學院誕生 ? 1810年德國柏林大學建立，德語區(qū)的大學里重視自然科學，大學不僅是傳授知識，而且生產(chǎn)知識，研究型大學來源于此。 17世紀的其它科學社團 ? 皇家出資建立了格林尼治天文臺（ 1675），首任皇家天文學家弗拉姆斯特德（ 1646－ 1719），但皇家后期出錢不多。 ? 本學會召集的日常會議的事務，是安排、考慮、審議和討論哲學實驗和觀察報告。大學是保守勢力的大本營，容不下科學革命家。休厄爾（ William Whewell）提議仿照 artist造新詞。 ? 這個詞的狹窄含義并不被當時像法拉第這樣的科學家所認可 ? 近代科學革命以來，今天被我們稱為“科學家”的那些人的社會角色是什么？如何謀生？在哪里工作？ ? Man of Science ? Natural philosopher 今天的科學家在哪里？ ? 大學 ? 政府設置的研究所 ? 企業(yè)設置的研究所 科學家的社會角色 ? 1585年，意大利人加爾佐尼在威尼斯出版《 世界職業(yè)大全 》 ，除了醫(yī)生是一個體面職業(yè)外，數(shù)學家、機械師、天文學家都只是一字帶過 ? 不存在一個統(tǒng)一的科學界或科學家職業(yè) ? 醫(yī)生、天文學家、數(shù)學家、煉金術士、藥劑師、金匠、園丁、政府官員 ? 不存在一套為了成為科學家而必須接受的教育和訓練體系 科學家的社會角色 ? 伽利略時代，“哲學家”是有地位的 ? 牛頓時代，“自然哲學家”有明顯職業(yè)化傾向，涵蓋皇家學會會員們的科學活動 ? 18世紀后期，“自然哲學家”多用來指代業(yè)余科學家 ? 1851年，查爾斯 科學革命的先驅者，大多散布在民間，從事各種各樣的職業(yè) ? 1600－ 1850年間，學會、學院是科學活動的中心，科學研究的業(yè)余化、非職業(yè)化 ? 1850年開始，大學重新成為科學精英的匯集之地，大學教授同時承擔科研和教學雙重任務，研究性大學出現(xiàn) ? 20世紀，工業(yè)界、政府、基金會大量投入經(jīng)費支持科學研究，科學的職業(yè)化徹底完成 科學活動的組織化 ? 實驗科學需要資金支持 ? 16－ 17世紀的主要資助方式：宮廷資助 ? 1560年意大利人波爾塔（ 1535－ 1615）創(chuàng)立“自然秘密研究會”，不久指為巫術團體被取締 ? 1603年在羅馬成立林琴（ Lincei，山貓、猞猁）學院，伽利略為重要成員， 1630年因贊助人去世而解散 ? 1657年佛羅倫薩成立“實驗（ Cimento，齊曼托、西芒托）學社”，伽利略的學生托里拆利和維維安尼是發(fā)起人。 …… 本學會不會承認任何古代和當代哲學家提出或提到的任何自然哲學原理的假說、體系或學說。 ? 1635年巴黎皇家植物園 ? 柏林科學院（ 1700）在萊布尼茲（ 1646－ 1716）的努力下正式成立，自然科學與人文學科并重。 19世紀后期，德國建立了一批技術專科學校（ Technische Hochschulen） ? 1824年，李比希被亞歷山大 大學的改造 ? 1826年，慕尼黑大學建立。于是人們要求改革大學制度，大討論的結果是，創(chuàng)辦新的技工學校。（梅森 《 自然科學史 》 418頁） ? 先生們，我們必須承認皇家學會已經(jīng)不再像我們現(xiàn)在這樣，用各種努力來促進自然科學的發(fā)展了。 1874年規(guī)定貴族不享受參加皇家學會的特權。道爾頓、戴維、楊、賴爾、焦耳、法拉第、麥克斯韋、達爾文 ? 法國科學體制：高度集中的科學管理體制，外省科研條件十分惡劣 ? 德國科學體制：面向工業(yè)發(fā)展科技，有機化學之父李比希，施旺、施萊登、微耳和、耐格里、魏斯曼，歐姆、楞次、赫爾姆荷茲?？茖W就是分科之學。 一． 光學的進展 1. 幾何光學： 1621年荷蘭斯涅爾發(fā)現(xiàn)光的折射定律 2. 波動光學的興起：牛頓的光的顏色的理論 3. 光的本質(zhì)的探討：光究意是什么，是某種物質(zhì)的運動形式 — 波動？還是某種實物微粒？胡克、惠更斯等人主張波動說，牛頓則更傾向于微粒說。法國的菲涅爾以數(shù)學形式證明了波動說。 ? 拉瓦錫在 1789年的 《 初等化學概論 》 中把熱物質(zhì)當做一種元素引入，稱之為熱素或熱質(zhì)（ calorique）。 熱機：從技術到理論 ? 蒸汽機的廣泛使用促進了工業(yè)革命、縮短了旅行時間、加快了商品流通。onard Carnot ? 卡諾 (17961832)出身于法國望族。但是經(jīng)過改進的蒸汽機效率仍然很低。 ? 卡諾從他的應用力學家父親那里學會了對一個循環(huán)過程進行考察的必要性?？ㄖZ認為，熱從高溫物體向低溫物體移動時，必然能夠產(chǎn)生動力。 卡諾循環(huán)：理想熱機 卡諾進一步設想了沒有任何損失的理想熱機。 ? 卡諾如果能繼續(xù)研究下去，很可能由此得出熱力學第二定律（熵增加定理）。 ? 倫福德出身于美國，后到歐洲慕尼黑管理一個兵工廠，他發(fā)現(xiàn)當鉆削制造炮筒的青銅坯料時，金屬坯料燙得象火一樣。 ? 當時傳統(tǒng)的解釋是，當金屬被切削成刨花時，熱質(zhì)就從金屬中逸出。 ? 他還試圖給出一定量的機械運動所能產(chǎn)生的熱量，這是首次給出了熱功當量的數(shù)值。 熱運動說的處境 ? 倫福德的報告引起巨大反響，對熱運動說有人支持也有人反對。 ? 必須等到能量守恒定律的確立，才能從更為廣闊的觀點來理解熱和運動的相互轉化。自然界的各種力，電、磁、光、熱、化學親和力等等東西歸根結底是同一種東西。 英國的焦耳擅長實驗。現(xiàn)在的熱功當量數(shù)值為 /卡。 湯姆森，即后來的開爾文勛爵對他的報告感興趣。 能量守恒定律的發(fā)現(xiàn) 對能量守恒，邁爾展開了大膽思辨，焦耳進行了扎實的實驗，而德國生理學家和物理學家赫姆霍茲（ 18211894）則立足于力學基礎之上，追求各種能量轉換過程的數(shù)學表述。我曾將這個普遍的定律命名為‘力的守恒原理’”。該定律的發(fā)現(xiàn)標志著近代物理學第二次理論大綜合。 第一定律的克勞修斯表述 1850年 4月克勞修斯在 《 物理和化學年鑒 》上發(fā)表了 《 論熱的動力和可由此推導熱學本身的定律 》 提出熱力學第一定律表述： “在一切熱做功的情況中，產(chǎn)生的功與消耗的熱量成比例。 熱力學第二定律的建立 ? 熱力學第一定律是關于孤立熱力學系統(tǒng)從熱源是否吸收熱量和內(nèi)能與外功之間轉化守恒關系的規(guī)律，它并不涉及不同溫度的兩個熱源之間的熱量傳遞。對此，需要有一個新的普遍規(guī)律對這種普遍現(xiàn)象加以說明。 ? 1923年普朗克到南京東南大學作熱力學第二定律方面的講學，胡復剛為之翻譯，首次把Entropie譯作熵。 這就是后來引起很多爭議的 “ 宇宙熱寂說 ” 的正式提出 。 熱力學第三定律 熱力學第三定律的建立與低溫現(xiàn)象的研究直接相關， 1848年湯姆遜提出絕對零度可能是溫度下限的觀點， 1906年德國人斯特提出任何物體都不可能冷卻到絕對零度。 1820年奧斯特發(fā)表這個實驗之后，引起了爆炸性的反響。 ? 實驗室里的法拉第漸漸表現(xiàn)出他的天分，甚至遠遠超出了值得戴維提攜的程度。 奧斯特讓電流產(chǎn)生了磁力，法拉第所想的是怎樣倒過來讓磁力產(chǎn)生電流。 17751836)發(fā)明的線圈來產(chǎn)生磁場，希望這個磁場能對第二個線圈產(chǎn)生影響。 ? 但法拉第沒有輕易放過這一現(xiàn)象。 磁力線 法拉第直觀地用磁力線來描述磁體周圍的磁場，并用鐵屑來演示磁力線的排列。 ? 不久他就造出了世界上第一臺磁感應發(fā)電機。 ? 法拉第借助于巧妙的實驗和直觀的圖像，成功地用力線模型解釋了電磁現(xiàn)象。他從小就有數(shù)學方面的天分，但是被同學們稱為傻瓜。 ? 1856年 2月他發(fā)表了電磁學的第一篇論文 《 論法拉第的力線 》 ，文章的目標首先放在用數(shù)學表示法拉第的見解上。 磁力管 按照法拉第的思想，整個空間都充滿了由磁力線構成的磁力管，各磁力管都具有橫向擴展和縱向收縮的性質(zhì)。 在這樣的模型中，磁場強度相當于漩渦的角速度；電場強度相當于漩渦發(fā)生形變時所產(chǎn)生的彈性力；電流強度相當于滾珠軸承粒子的流動。 ? 于是麥克斯韋大膽作出結論：光和引起電磁現(xiàn)象的情形一樣，是以太的橫向振動。 ? 麥克斯韋的電磁場理論是想通過具有力學特征的媒質(zhì)狀態(tài)的變化來理解電磁作用。 麥克斯韋的理論表明： ? 電與磁不能孤立地存在，哪里有電，哪里就有磁；哪里有磁，哪里就有電。