【正文】 19世紀(jì)60年代，巴斯德、科赫等人開(kāi)創(chuàng)了微生物的生理學(xué)或病理學(xué)研究，這才是真正的微生物學(xué)的肇始。英國(guó)的南丁格爾曾在德國(guó)學(xué)習(xí)護(hù)理知識(shí)，在克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)中率護(hù)土進(jìn)行戰(zhàn)地救護(hù)，收效顯著。18世紀(jì)時(shí)預(yù)防醫(yī)學(xué)有了某些改進(jìn)，但大多是個(gè)人努力的結(jié)果，實(shí)施范圍也很有限。麻醉術(shù)的發(fā)明使大的外科手術(shù)成為可能，但它的發(fā)展并不順利。后來(lái)，奧恩布魯格把這個(gè)方法用在人的胸腔，以尋找“病灶”。它包括橡皮球、橡皮囊臂帶以及裝有水銀的玻璃管三部分。 19世紀(jì)醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)展產(chǎn)業(yè)革命后，醫(yī)學(xué)得到了大的發(fā)展，物理和化學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)技術(shù)的影響明顯增強(qiáng)，許多其他學(xué)科的成果被直接應(yīng)用到醫(yī)學(xué)中來(lái)。由于耐格里不大精通數(shù)學(xué)，又不屑于花費(fèi)精力重復(fù)孟德?tīng)柕膶?shí)驗(yàn)，因此對(duì)孟德?tīng)柕陌l(fā)現(xiàn)反應(yīng)平淡。經(jīng)過(guò)8年的豌豆試驗(yàn)研究，孟德?tīng)栍?865年2月8日和3月8日兩次在布隆自然科學(xué)協(xié)會(huì)上報(bào)告了他的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果。所以講“悄然出現(xiàn)”，是因?yàn)樗牡旎?、奧地利修道士孟德?tīng)?Grreor Johann Mendel，1822～1884)是在鄉(xiāng)間修道院發(fā)現(xiàn)遺傳定律，并因種種原因而被長(zhǎng)期埋沒(méi)。之后。這表明進(jìn)化論已成為一種方法論思潮。又比如，他強(qiáng)調(diào)生存斗爭(zhēng)、特別是種內(nèi)斗爭(zhēng)，無(wú)視生物界的共生關(guān)系；強(qiáng)調(diào)進(jìn)化的漸進(jìn)性與緩慢性，而否認(rèn)物種的突變即飛躍?！眴?wèn)題在于僅僅發(fā)表通過(guò)自然選擇而進(jìn)化的觀點(diǎn)是不夠的，與“聯(lián)合論文”相比，達(dá)爾文于次年(1859)發(fā)表的《物種起源》之所以引起歐洲科學(xué)界的軒然大波，并引發(fā)了生物學(xué)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，是因?yàn)檫_(dá)爾文給出大量富于挑戰(zhàn)性的觀察證據(jù)，并論證了個(gè)體生存的機(jī)會(huì)依賴(lài)于個(gè)體的特定變異，而最適合于環(huán)境的、因而最有可能通過(guò)遺傳保留下來(lái)的變異乃是進(jìn)化的原料。達(dá)爾文肯定了自然選擇是生物進(jìn)化的根本動(dòng)因。他參加了養(yǎng)鴿俱樂(lè)部以及因賽馬和毛紡織業(yè)的需要而分別建立的養(yǎng)馬、養(yǎng)羊俱樂(lè)部的工作，同時(shí)，經(jīng)常同人工選擇的專(zhuān)家即育種和園藝工作者接觸。不少地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為這是地球科學(xué)史上的一次重大革命。勒比雄把整個(gè)地球巖石圈劃分為六大板塊，即太平洋板塊、歐亞板塊、澳洲板塊、非洲板塊、美洲板塊和南極洲板塊。他構(gòu)想了這樣一個(gè)圖像：地幔對(duì)流的上升處位于大洋中脊，地幔向兩側(cè)分流時(shí)把地殼拉開(kāi)，由此而產(chǎn)生了中央裂谷，地下的巖漿在中央裂谷處溢出，凝固形成新的洋底地殼，洋底地殼不斷生成并且受到地幔流的拖曳，持續(xù)地向兩側(cè)擴(kuò)張。這就表明地球磁極曾經(jīng)發(fā)生過(guò)多次倒轉(zhuǎn)。地球表面熱流量的平均值約為1．25微卡／厘米2在1957～1958年的“國(guó)際地球物理年”活動(dòng)中，各國(guó)調(diào)查船合作以聲納探測(cè)洋底，證實(shí)了存在著一個(gè)遍及全球，跨越各大洋盆地，延伸達(dá)65000公里的海底山脈。然而，他所“臆想”的一些證據(jù)后來(lái)竟然在海洋里找到了。從那時(shí)候直至本世紀(jì)40年代的幾十年內(nèi)，大陸漂移說(shuō)幾乎銷(xiāo)聲匿跡。德國(guó)氣象學(xué)家和地球物理學(xué)家韋格納(Alfred Lothar Wegener，1880～1930)也是受到非洲和南美洲海岸線(xiàn)的吻合這一事實(shí)的啟發(fā)開(kāi)始思考這個(gè)問(wèn)題的。我們記得，當(dāng)人們的知識(shí)從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入微觀領(lǐng)域的時(shí)候曾經(jīng)發(fā)生過(guò)許多困惑。這樣，河外星系的紅移現(xiàn)象就給了膨脹宇宙模型以有力的支持。所謂“有限無(wú)邊”的意思，是說(shuō)宇宙空間是一個(gè)彎曲的封閉體，它的體積是有限的。黑洞也是廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種天體。當(dāng)氦核的質(zhì)量達(dá)到恒星質(zhì)量的10～15％時(shí)，其核心部分又因引力而收縮，溫度隨之升高，至中心溫度達(dá)到1億度時(shí)，3個(gè)氦核聚合為1個(gè)碳核的核聚變就要發(fā)生。1905～1907年丹麥天文學(xué)家赫茨普龍(Ejnar Herzsprung，1873～1967)連續(xù)發(fā)表文章討論恒星的顏色與其光度之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。不久前美國(guó)伽利略號(hào)航天器發(fā)射的探測(cè)器進(jìn)入木星的大氣層，成功地發(fā)回了許多數(shù)據(jù)，對(duì)木星必將有更為準(zhǔn)確和深入的認(rèn)識(shí)。1964～1977年美國(guó)人接連向火星發(fā)射了八個(gè)探測(cè)器，也有多個(gè)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了在火星表面上的軟著陸。水星上有極為稀薄的大氣，有一個(gè)與地球類(lèi)似的內(nèi)核，其中含有約70～80％的鐵。由于探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是空間技術(shù)的應(yīng)用，本世紀(jì)以來(lái)人們對(duì)太陽(yáng)系各成員也得到了許多前所未知的知識(shí)?！拔⒉ū尘拜椛洹笔侵复嬖谟谡麄€(gè)宇宙空間的、各向同性的、在微波波段的電磁輻射，這是美國(guó)射電天文學(xué)家彭齊亞斯(ArnoPenzias，1933～ )和威爾遜(Robert Woodrow Wilson，1936～ ）于1964年偶然發(fā)現(xiàn)的。1960年美國(guó)天文學(xué)家桑德奇(Allan Rex Sandage，1926～ )等人首次探測(cè)的一種前所未知的天體。他的發(fā)現(xiàn)使人想到，除了光波波段之外，其他波段也有可能用于探測(cè)太空，從此開(kāi)辟了利用射電波研究太空的新紀(jì)元，人們制成了接收宇宙空間電磁輻射的射電望遠(yuǎn)鏡，打開(kāi)了人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙的一個(gè)很大的“窗口”，一門(mén)嶄新的學(xué)科——射電天文學(xué)從此誕生。天體都是大量物質(zhì)的凝聚，引力使天體收縮的時(shí)候就要釋放出能量；其二是核反應(yīng)。數(shù)據(jù)表明，恒星體積相差極遠(yuǎn)，有些半徑不過(guò)l0公里，有些卻是太陽(yáng)半徑的1000多倍。1929年美國(guó)天文學(xué)家哈勃(Edwin Powell Hubble，1889～1953)等人發(fā)現(xiàn)星系的光譜線(xiàn)紅移與它們和地球的距離存在著粗略的正比關(guān)系，現(xiàn)在人們稱(chēng)之為“哈勃關(guān)系”。天文學(xué)再次成為自然科學(xué)最活躍的前言之一。這部標(biāo)志著化學(xué)發(fā)展重要里程碑的劃時(shí)代著作給化學(xué)帶來(lái)了前所未有的條理性和系統(tǒng)性，它對(duì)化學(xué)的貢獻(xiàn)完全可以與牛頓的《原理》對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)相媲美。1774年他重復(fù)了波義耳的煅燒金屬(錫)實(shí)驗(yàn)。在氧化學(xué)說(shuō)誕生之前，實(shí)驗(yàn)化學(xué)在氣體分離和發(fā)現(xiàn)方面取得了重大進(jìn)步。 拉瓦錫的氧化學(xué)說(shuō)燃素說(shuō)是一種有嚴(yán)重錯(cuò)誤和重大困難的理論。 (2)燃素充塞于天地之間，大氣中因?yàn)橛兴艜?huì)有閃電，生物體因含有它才富于生命活力，無(wú)生命物質(zhì)因含有它才會(huì)燃燒。由于波義耳確立了化學(xué)的獨(dú)立性，給出了比較清楚的化學(xué)元素的定義，并進(jìn)行了大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，從而成為近代化學(xué)的奠基人。他給元素下了一個(gè)較清楚的定義：元素是“指某種原始的、簡(jiǎn)單的、一點(diǎn)沒(méi)有摻雜的物體，元素不能用任何其他物體造成，也不能彼此相互造成。他的微粒說(shuō)是燃素說(shuō)的理論前身。但他再科學(xué)史上更主要的貢獻(xiàn)是在化學(xué)方面。阿格利柯拉寫(xiě)過(guò)很多的冶金和礦物學(xué)著作，最著名的是1556年初版的《論金屬》。海爾蒙脫還注重氣體化學(xué)的研究，他最早區(qū)分了空氣、水蒸氣和其他氣體．還區(qū)分了呼吸用的空氣和使人中毒的一氧化碳以及可以滅火的二氧化碳等氣體。他認(rèn)為“硫”是可燃元素，“汞”是揮發(fā)性或可溶性液體兀素，“鹽”則是不揮發(fā)和不可燃元素。第二節(jié) 化學(xué)的重要進(jìn)展化學(xué)燃素說(shuō)從煉金術(shù)中的解放經(jīng)歷了約300多年，其中主要經(jīng)過(guò)醫(yī)化學(xué)與工藝化學(xué)時(shí)期、燃素說(shuō)時(shí)期和氧化說(shuō)時(shí)期。牛頓在大學(xué)時(shí)期就對(duì)光學(xué)有濃厚興趣，為了制造一種能消除色差的望遠(yuǎn)鏡而開(kāi)始研究顏色理淪。在同一年(1665)，胡克的科學(xué)著作《顯微術(shù)》問(wèn)世，其中光學(xué)部分對(duì)多種透明薄膜的閃光顏色現(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和理論的探討。不過(guò)是笛卡兒于1637年第——個(gè)發(fā)表了折射定律，并嘗試給它一個(gè)物理證明，但是否與斯涅爾獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)該定律則尚存疑問(wèn)。開(kāi)普勒是近代光學(xué)的奠基人，其地位如伽利略之于力學(xué)和吉爾伯特之于磁學(xué)。18世紀(jì)末由于德國(guó)科學(xué)家恩斯特?克拉尼(Ernst Chladni，1756 —1827)所進(jìn)行的對(duì)弦、桿、薄膜和板的振動(dòng)研究，使聲學(xué)從數(shù)學(xué)的或音樂(lè)的研究方法上升到物理聲學(xué)的高度。音的通常媒質(zhì)。特別是伽利略的法國(guó)學(xué)生默森在1636年著的《普通聲學(xué)》中提出弦的律音的頻率和弦的張力的平方根成正比，而和弦的長(zhǎng)度及單位長(zhǎng)度上的質(zhì)量成反比的定律。他在電堆實(shí)驗(yàn)和發(fā)明原電池的基礎(chǔ)上，提出了接觸理論，認(rèn)為任何物體中都含有電流質(zhì)，只是其緊張程度不同；當(dāng)兩種不同金屬接觸時(shí)，電流質(zhì)就可從一種金屬流向另一種金屬。他于1749年向英國(guó)皇家學(xué)會(huì)送交了《論天空閃電與地下電火花相同》一文，并在1752年5月一次著名的“風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)”中證實(shí)，閃電同實(shí)驗(yàn)室的電火花是本質(zhì)相同的放電現(xiàn)象。但后來(lái)(1S27—1830年左右)他終于放棄了熱質(zhì)論，認(rèn)為熱是動(dòng)力(能量)，是改變丁形式的運(yùn)動(dòng)。18世紀(jì)末，美國(guó)人本杰明?湯姆遜即倫福德(Bejamin Thomp—son，即Rumford，1753—1814)批判了熱質(zhì)說(shuō)。蘇格蘭的約瑟夫?布萊克(JosephBlack，1728—1799)在溫度和熱量之間，畫(huà)出一條明顯的界限；他引入了卡路里、比熱、熱容量、熔解熱和潛熱等術(shù)語(yǔ)。培根在《新工具》中正確地指出：“熱是向外擴(kuò)張而又受了限制的一種運(yùn)動(dòng)，熱的精英和本質(zhì)就是運(yùn)動(dòng)，并不是別的。為了能精確地測(cè)量熱度，許多科學(xué)家都致力于溫度計(jì)的研制。抽氣機(jī)的發(fā)明與改進(jìn)，對(duì)于氣體物理性質(zhì)的研究具有至關(guān)重要的意義。他在1644年《幾何學(xué)著作》一書(shū)中證明了，從一個(gè)充滿(mǎn)水的容器側(cè)壁的一個(gè)孔噴出的水柱的路徑呈拋物線(xiàn)狀，射流的速度及單位時(shí)間流量和一個(gè)物體從水面高度自由落到孔的高度時(shí)所達(dá)到的速度成正比，因而也和水柱在孔上面的高度的平方根成正比。他說(shuō)這里顯現(xiàn)了對(duì)自然真空的抵抗力的限度，從中不難看出亞里士多德關(guān)于“大自然厭惡真空”的觀點(diǎn)的痕跡。 真空與流體力學(xué)除了剛體力學(xué)外，近代力學(xué)的又一分支是流體力學(xué)?！北M管牛頓晚年為了解釋造成行星橢圓軌道的切向力來(lái)源，曾提出“上帝的第一推動(dòng)”的神學(xué)思想，但他認(rèn)為創(chuàng)造后的宇宙不再受神的任何統(tǒng)制。這種新思想孕育了在思想信仰和習(xí)慣勢(shì)力領(lǐng)域中的革命，它標(biāo)志著以啟蒙運(yùn)動(dòng)為起點(diǎn)的新時(shí)代的到來(lái)。哈雷(，1656～1742)通過(guò)對(duì)1682年大彗星的觀測(cè)與研究認(rèn)為，不僅是行星，而且彗星同樣在萬(wàn)有引力作用下運(yùn)動(dòng)。英國(guó)著名哲學(xué)家G．貝克萊(G．Berkeley，1685～1753)就是激烈攻擊牛頓數(shù)學(xué)分析的代表人物之一。力學(xué)由“革命時(shí)期”的質(zhì)變而轉(zhuǎn)入“常規(guī)時(shí)期”的量變，這是理論自身不斷完善的過(guò)程，它主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，是力學(xué)“在牛頓定律基礎(chǔ)上的一種演繹的、形式的和數(shù)學(xué)的發(fā)展其二，是牛頓力學(xué)的外展式應(yīng)用。它還解釋了月球的規(guī)則運(yùn)動(dòng)和不規(guī)則運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。在計(jì)算結(jié)果送給柏林的加勒(1812—1910)的當(dāng)天晚上，就在預(yù)測(cè)的位置上找到了這顆后來(lái)被命名為海王星的行星。一般說(shuō)來(lái)，牛頓的經(jīng)典力學(xué)的形而上學(xué)模式有三個(gè)特點(diǎn)：首先，牛頓模式中包含一種依靠一個(gè)個(gè)事實(shí)的實(shí)證與歸納達(dá)到原理方法，這種方法的實(shí)質(zhì)是只能問(wèn)“怎么樣”(How)，而不能問(wèn)“為什么Why)。這種由伽利略奠基而由牛頓完成的模式統(tǒng)治自然科學(xué)達(dá)三個(gè)世紀(jì)之久。最后，他還研究了浮動(dòng)物體的平衡條件，他發(fā)現(xiàn)這種物體的重心必定和所排開(kāi)的流體的重心(即“浮心”)在同一垂直線(xiàn)上。這個(gè)假設(shè)由于他的早逝而未能證實(shí)。帕斯卡提出把氣壓汁作為測(cè)量高度的儀器，此外，帕斯卡對(duì)流體力學(xué)的主要貢獻(xiàn)是提出了著名的“帕斯卡定律”，即：流體中任何點(diǎn)上的壓強(qiáng)必然按原來(lái)的大小向各方向傳遞。他還根據(jù)氣壓變化同天氣變化之間的關(guān)系，預(yù)報(bào)了1660年的一次嚴(yán)重風(fēng)暴。直到18世紀(jì)，自然科學(xué)才區(qū)分開(kāi)熱量和溫度；而“冷”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，直到19世紀(jì)才從科學(xué)的詞匯中最后消失。熱質(zhì)說(shuō)能解釋許多已知的熱現(xiàn)象，因而在18世紀(jì)成為一種主流的理論，它的確立和當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展水平和機(jī)械自然觀有很大的關(guān)系。他利用數(shù)學(xué)推理，成功地推導(dǎo)了波義耳和馬略特定律，論證了壓強(qiáng)和分子速度的平方成比例，證實(shí)了阿蒙頓實(shí)驗(yàn)：當(dāng)密閉的定量氣體的溫度增加某—數(shù)值時(shí)，氣體壓強(qiáng)的增加和密度成比例。漢弗萊?戴維支持倫福德對(duì)熱質(zhì)說(shuō)的批判，他認(rèn)為熱素是不存在的，熱現(xiàn)象的直接原因是運(yùn)動(dòng)。1746年荷蘭萊頓大學(xué)教授馬森布羅克（16921761）在18世紀(jì)起電機(jī)和法國(guó)杜菲（,16981739）發(fā)明驗(yàn)電計(jì)的基礎(chǔ)上，制造了能蓄電的工具萊頓瓶，為靜電學(xué)的研究創(chuàng)造了實(shí)驗(yàn)條件。值得注意的是，近代科學(xué)史上最早的科學(xué)史著作正是介紹電學(xué)領(lǐng)域的，這就是英國(guó)的普里斯特列（Joseph Priestley，17331804）所著的《電學(xué)的歷史和現(xiàn)狀及最初的實(shí)驗(yàn)》（1776）18世紀(jì)末葉，電學(xué)從靜電研究向流電研究發(fā)展。從古代到17世紀(jì)，主要從算術(shù)(比例)的角度對(duì)諧音的音程進(jìn)行研究。其中歐拉于1739年根據(jù)泰勒1713年的研究結(jié)果提出了更為精確的確定音調(diào)的方法，即一根弦的振動(dòng)頻率（n）與其長(zhǎng)度（l）和單位長(zhǎng)度質(zhì)量（m）之間的關(guān)系。而18世紀(jì)初，F(xiàn)．豪克斯貝則沿著相反的思路改進(jìn)了上述實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)容器中的空氣為一個(gè)大氣壓時(shí)，鈴聲可傳到30碼以外；兩個(gè)大氣壓時(shí)，鈴聲可傳到60碼以外；三個(gè)大氣壓時(shí)則可傳到90碼以外。中世紀(jì)偉大的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家伊本?海賽姆用實(shí)驗(yàn)測(cè)定了折射率。他對(duì)折射規(guī)律的研究雖方法正確但未獲成功。他從波動(dòng)觀點(diǎn)出發(fā)解釋了似乎同光的直線(xiàn)傳播定律相悖的衍射現(xiàn)象。他認(rèn)為，構(gòu)成一個(gè)發(fā)光體的微粒把脈沖傳送給鄰近的 種彌漫媒質(zhì)的微粒，每個(gè)受激微粒都變成一個(gè)球形子波(即次波)的中心。而在1704年他的《光學(xué)》中，牛頓則徹底主張光的微粒假說(shuō)。盡管他沒(méi)有從實(shí)踐上完全擺脫煉金術(shù)，但他認(rèn)為煉金術(shù)的目的是荒誕的。他不同意帕拉塞爾蘇斯的三元素說(shuō)，認(rèn)為水和氣才配稱(chēng)為元素，因?yàn)樗鼈兪窃俨荒鼙贿€原為更基本的東西，且兩者不能互變?yōu)閷?duì)方。117世紀(jì)除醫(yī)化學(xué)外，工藝化學(xué)也是從煉金術(shù)向近代化學(xué)過(guò)渡的重要方向之一。此書(shū)和《論金屬》一書(shū)均體現(xiàn)了在化學(xué)方面學(xué)者傳統(tǒng)和工匠傳統(tǒng)的結(jié)合，是從煉金術(shù)通過(guò)工藝化學(xué)向近代化學(xué)發(fā)展的里程碑。波義耳還批評(píng)煉金術(shù)中的“同情”、“憎惡”、“親和”等不科學(xué)的、帶感情色彩的概念。兩者作為機(jī)械的微粒哲學(xué)，反映了那個(gè)時(shí)代人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的機(jī)械論特征。他第一次使用“分析”一詞，元素概念的提出就是由“分析”而來(lái)。后來(lái)，他的學(xué)生、德國(guó)御醫(yī)斯塔爾(G．E．Stahl，1660～1734)于1703年重新編輯出版了貝歇爾著作，并增加大量注釋。比如，金屬燃燒時(shí)逸出(釋放)燃素而成鍛灰，而煅灰與木炭一起燃燒時(shí)又從木炭中吸收燃素，重新變?yōu)榻饘佟Ｒ慌掳l(fā)現(xiàn)的事實(shí)不斷要求對(duì)這些理論進(jìn)行修改。舍勒和普利斯特列所發(fā)現(xiàn)的這種氣體并沒(méi)有使他們成為批判燃素說(shuō)的革命家，這一事實(shí)說(shuō)明：燃素說(shuō)一方面促成了實(shí)驗(yàn)化學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，另一方面又阻礙著理論化學(xué)的發(fā)展。 這就是化學(xué)史上著名的氧化理論。”法國(guó)科學(xué)界完全懂得他的價(jià)值，兩年后在巴黎立起了拉瓦錫的塑像。后來(lái)又有人利用測(cè)量恒星亮度的方法來(lái)測(cè)算它們的距離，測(cè)距范圍有所擴(kuò)大。但是恒星與我們的距離差異極大，在地面上所測(cè)得的光度與恒星的真實(shí)光度也就存在著差異。一些溫度較低、顏色偏紅而體積巨大的“紅巨星”，其密度只有水的幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)分之一，這在地球上就被認(rèn)為是“真空”。光學(xué)望遠(yuǎn)鏡對(duì)于天文觀測(cè)固然十分重