【正文】 現(xiàn)象，但直至17世紀(jì)上半葉對電的認(rèn)識仍無新的進(jìn)展。此后他又研制了避雷針。然而這兩種解釋之間的爭論，客觀上促進(jìn)了電化學(xué)的發(fā)展。法國物理學(xué)家J．索維爾(JOseph SauvcLit，1653—1716)對共鳴進(jìn)行了觀察，對弦的諧音作了研究，進(jìn)行過振動(dòng)頻率的測量，并且第一次在駐波理淪中引入了科學(xué)術(shù)語——“波節(jié)”與“波腹”。17世紀(jì)中葉，作為抽氣機(jī)發(fā)明人的蓋里克最早進(jìn)行了關(guān)于空氣和我們對聲音的感知兩者間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。拿破侖看了他的聲圖實(shí)驗(yàn)后，說：“克拉尼使聲音變得可以看見了。開普勒第一次明確提出光度學(xué)基本定律，即光強(qiáng)與離光源的距離平方成反比地變化。他在《氣象學(xué)》中對虹霓理論的研究成為牛頓對虹霓解釋的前提。雖然他未能確定厚度與顏色之間的精確關(guān)系，卻為牛頓對“牛頓環(huán)”現(xiàn)象的研究奠定廠基礎(chǔ)。他對色散的解釋立即引起他與胡克等人的爭論。盡管它與煉金術(shù)有千絲萬縷的聯(lián)系，但其實(shí)際工作為化學(xué)發(fā)展開辟了新的方向。他做過制藥、提純等大量化學(xué)實(shí)驗(yàn)，區(qū)分了白礬和藍(lán)礬，研究了二氧化硫的漂白作用，發(fā)現(xiàn)了醚類物質(zhì)及其麻醉作用，并強(qiáng)調(diào)化學(xué)操作中定量的意義。他倡導(dǎo)化學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)用火的操作來證明，并自稱為“火術(shù)哲學(xué)家”。盡管此書側(cè)重于應(yīng)用方面，但已有部分金屬化學(xué)以及地質(zhì)現(xiàn)象的內(nèi)容。微素理論認(rèn)為構(gòu)成自然界的材料是一些細(xì)小致密、用物理方法不可分割的微粒，正是物質(zhì)的這些機(jī)械微粒決定著物質(zhì)的性質(zhì)及其變化，其中包括：它們的大小、位置、機(jī)械運(yùn)動(dòng)，以及當(dāng)時(shí)人們所了解的一切物理、化學(xué)性質(zhì)。他認(rèn)為金屬燃燒后，由于火的微粒(火素)穿過玻璃容器與金屬化合，從而產(chǎn)生金屬灰?！彼J(rèn)為化學(xué)的一個(gè)重要任務(wù)就是把復(fù)雜的物質(zhì)分解為它的組成元素，并由此認(rèn)識物質(zhì)的本性。 燃素說完成化學(xué)學(xué)科統(tǒng)一的并不是波義耳的元素定義，而是在他的“火素”概念基礎(chǔ)上形成的燃素說。 (3)燃素不會自動(dòng)從物體中分離出來，只有在借助空氣而發(fā)生燃燒時(shí)，燃素才能釋放出來。而它最大的困難是，如果確有“燃素”這種物質(zhì)存在，它就應(yīng)具有重量，然而，金屬經(jīng)煅燒釋放燃素后重量非但沒有減少，反而增加。1774年英國的普利斯特列在實(shí)驗(yàn)中也獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì)，他稱之為“脫燃素氣體”。而舍勒與普利斯特列的新發(fā)現(xiàn)為這種解釋提供了強(qiáng)有力的支持。在雅各賓派專政時(shí)期，拉瓦錫因涉嫌經(jīng)濟(jì)問題而受到指控，于1794年5月8日被處死。本世紀(jì)以來人們又得到了更多的知識。現(xiàn)時(shí)已知離我們最遠(yuǎn)的天體達(dá)150億光年，這當(dāng)然只是我們目前“視線”所及的距離，隨著技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)距離還會不斷地?cái)U(kuò)展。現(xiàn)在已知的數(shù)據(jù)是：質(zhì)量最小只有太陽質(zhì)量的百分之幾，最大的為太陽的100多倍，多數(shù)在太陽質(zhì)量的0．1～l0倍之間。按質(zhì)能關(guān)系式E＝mc2可以算出，1克氘聚合為氦時(shí)所釋放的能量約相當(dāng)于11噸煤的熱值。70年代德國人建成廠直徑為100米的射電望遠(yuǎn)鏡，它的短波觀測范圍可至厘米波。多數(shù)天文學(xué)家認(rèn)為這是現(xiàn)時(shí)已知的離開我們最遙遠(yuǎn)的天體。后來，他們又確認(rèn)這種輻射相當(dāng)于溫度為2．7K的輻射。1969年美國的阿波羅11號宇宙飛船更直接把人送上了月球，取回了月面巖石和土壤，并在月面上裝置了多種探測儀器。金星是距離地球最近的行星?；鹦潜砻鏁円沟臏囟葹?7℃～—111℃。70年代后期美國的宇宙探測器對它作了廣泛的考察。1958年美國天體物理學(xué)家史瓦西(Martin Schwarzschild，1912～ )系統(tǒng)地闡述了他根據(jù)赫羅圖所描畫的一顆恒星一生的發(fā)展史。（4）高密恒星——恒星演化的最后階段 當(dāng)紅巨星內(nèi)部能夠發(fā)生核反應(yīng)的物質(zhì)都耗盡時(shí)，它的末日也就來臨。因?yàn)閷τ谌魏翁綔y手段來說它完全是“黑”的，所以把這種天體稱為黑洞。愛因斯坦的假說給了人們很大的啟發(fā)，不過他的靜態(tài)觀點(diǎn)并不為人們所信服。一些新的觀測資料已經(jīng)說明哈勃關(guān)系應(yīng)當(dāng)作某些修正，河外星系的譜線紅移究竟能不能以多普勒效應(yīng)來解釋也是一個(gè)問題。需要注意的是，天文學(xué)家們所討論的宇宙是指以天文觀測手段所能觀測到的一切，與哲學(xué)家們所討論的宇宙含義不完全相同，以往曾有人分不清這兩個(gè)概念的區(qū)別，由此而對現(xiàn)代宇宙學(xué)所討論的問題橫加指責(zé)，在蘇聯(lián)和在我國都曾經(jīng)發(fā)生過這種令人啼笑皆非的情況，但愿這種事情永遠(yuǎn)成為過去。他的主要觀點(diǎn)是：大陸為較輕的剛性硅鋁質(zhì)所組成，它漂浮在較重的硅鎂質(zhì)之上，距今大約2．5億年前，大陸是一塊完整的、單一的大陸，它的位置約在今天北極到非洲的周圍。1928年霍姆斯就此提出了“地幔對流說”。本世紀(jì)30年代以后，出于軍事上和漁業(yè)上的目的以及石油和其他礦產(chǎn)資源開發(fā)的需要，系統(tǒng)的海洋調(diào)查工作規(guī)模不斷擴(kuò)大。大洋中脊突兀于海底，相對高差平均約為1～2公里，寬度在200～400公里左右。秒，～3微卡／厘米250年代美國“先鋒號”調(diào)查船在美國西部測量海底地磁，發(fā)現(xiàn)洋底巖石的磁場存在著有規(guī)律的變化，磁場的強(qiáng)度強(qiáng)弱相間并且磁場方向依次正逆變化。他推算每隔兩三億年全部洋底地殼就要更新一次。板塊的運(yùn)動(dòng)造成了大陸的漂移。R．Darwin，1809—1882)的《物種起源》—書的發(fā)表。達(dá)爾文由此受到啟發(fā)，他認(rèn)為大自然代替了人而把生物生殖、發(fā)育中所出現(xiàn)的偶然性變異，按照一種在生物與環(huán)境的斗爭以及種間和種內(nèi)的生存斗爭中實(shí)現(xiàn)的趨勢即“適者生存、不適者淘汰”的趨勢進(jìn)行選擇，并且經(jīng)過遺傳把這種變異積累、加強(qiáng)和流傳下去，造成了現(xiàn)存的物種。甚至達(dá)爾文的進(jìn)化論思想最初是以達(dá)爾文與華萊士(A．R．Wallace，1823—1912)的通信形式提出的。華萊士認(rèn)為，《物種起源》一書不僅使達(dá)爾文與牛頓齊名，而且他的工作將永遠(yuǎn)成為19世紀(jì)最偉大的成就。無論如何，他由生物學(xué)的大量事實(shí)概括得出的生物進(jìn)化論是人類對生物界認(rèn)識的偉大成就，并給形而上學(xué)的物種不變論和宗教的神創(chuàng)論(即特創(chuàng)論)以沉重的打擊。這個(gè)學(xué)說認(rèn)為，一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來，并且是由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成的。正是在這個(gè)基礎(chǔ)上，施來登、施旺才做出了理論上的概括，得出一切有機(jī)體都是由細(xì)胞所構(gòu)成、細(xì)胞是生物結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)和有機(jī)體發(fā)育的起點(diǎn)的普遍結(jié)論。這種影響無論從深度和廣度上看都不亞于甚至超過進(jìn)化論。豌豆雜交第一代通過白花授粉所產(chǎn)生的雜種第二代中，表現(xiàn)顯性性狀與表現(xiàn)隱性性狀個(gè)體的比例約為3：1；(2)自由組合規(guī)律。可惜大植物學(xué)家耐格里到死也不知道由于他的態(tài)度而對遺傳學(xué)以及他自己的種質(zhì)學(xué)說的進(jìn)一步發(fā)展犯了一個(gè)多么大的錯(cuò)誤。血壓具有很重要的臨床意義。不過，這套裝置只能測動(dòng)脈的收縮壓而且不準(zhǔn)。但叩診法的推廣應(yīng)用，還是]9世紀(jì)的事。但由于地處偏僻，他的成就沒能為世人所知。英國于1848年設(shè)立衛(wèi)生總務(wù)部，頒布了一些預(yù)防疾病的法令。近代醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)展為人類醫(yī)學(xué)在20世紀(jì)的大發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，許多初步的臨床應(yīng)用技術(shù)只是由于不夠完善和嚴(yán)密而顯得粗糙，經(jīng)過理論和實(shí)踐上的發(fā)展完善，醫(yī)學(xué)吸收物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等優(yōu)秀成果獲得了長足的進(jìn)展，為人類的生命和健康做出了巨大的貢獻(xiàn)。他的祖上幾代人均以制革為生，父親曾在拿破侖的軍隊(duì)中任軍曹長，這也許是巴斯德忠君思想的根源所在。1854年，從而把細(xì)菌歸類為植物。繼他之后，研究職業(yè)病的勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)、研究食品工業(yè)的營養(yǎng)和食品衛(wèi)生學(xué)相繼產(chǎn)生。人們折服了，在場的著名外科醫(yī)學(xué)家比奇洛斷然當(dāng)眾宣布：“我今天所見的事情，將會風(fēng)行全球。18世紀(jì)初，這種方法經(jīng)土耳其傳到英國，詹納在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)牛痘接種比人痘接種更安全。奧地利醫(yī)生奧恩布魯格(Auenbrugger)發(fā)明了叩診。約在18世紀(jì)初，英國人哈．爾斯用一根長達(dá)9英尺的玻璃管一頭連上很尖的銅管，插入了馬腿的動(dòng)脈內(nèi)，血液在垂直的玻璃管內(nèi)升到8．3英尺的高度，測得了馬的血壓。過了35年，孟德爾的工作才被重新發(fā)現(xiàn)并引起重視。1865年他把研究成果寫成《植物雜交試驗(yàn)》的論文在布隆博物學(xué)會上宣讀，并于次年發(fā)表在該會的會報(bào)上。孟德爾受到細(xì)胞種質(zhì)學(xué)說的啟發(fā)，于1854年開始以豌豆為材料進(jìn)行雜交育種的遺傳研究。鑒于細(xì)胞理論對揭示自然界普遍聯(lián)系的巨大價(jià)值，恩格斯把這一理論同能量守恒定律和生物進(jìn)化論等一起看成是辯證唯物論的自然觀的重要證據(jù)。白1665年至19世紀(jì)30年代，人們利用顯微鏡觀察到了細(xì)胞的各種形態(tài)，如有的又細(xì)又長，有的則呈圓形。達(dá)爾文的貢獻(xiàn)不僅在于提出了物種進(jìn)化的理論，更在于提出了一種進(jìn)化的模式，以致許多學(xué)科只要涉及進(jìn)化問題，就可以用這一模式來分析。自然選擇的條件是外部環(huán)境的變化，但自然選擇的根據(jù)是變異?！庇H身與會的胡克說，論文激起了強(qiáng)烈的好奇心，但沒有“進(jìn)行討論的跡象”。自然選擇包括三個(gè)始終綜合發(fā)生作用的因素——變異性、遺傳性和由繁殖過剩而引起的生存斗爭。他考察了物種在空間上的分布，還比較了古生物學(xué)所揭示出來的物種變化的結(jié)果，在長期考察中形成了“物種可變”的思想萌芽。板塊構(gòu)造說能夠說明許多地質(zhì)現(xiàn)象，使人們大為振奮，但是它仍然留下不少疑問。 板塊構(gòu)造說的誕生 海底擴(kuò)張說表明，以大洋中脊為中心的海底擴(kuò)張必然引起大陸的運(yùn)動(dòng)，大陸漂移的機(jī)制得到了說明。1963年英國劍橋大學(xué)博士研究生瓦因(Frederich John Vine，1939～ )和他年青的導(dǎo)師馬修斯(Drummond Hoyle Matthews，1931～ )認(rèn)為，洋底磁條帶可能是沿大洋中脊噴發(fā)出的巖漿凝固時(shí)所打上的那時(shí)地球磁場的印記。磁性巖石之所以具有磁性，是因?yàn)檫@些巖石形成時(shí)被地球磁場所磁化的緣故，它的磁場方向必定與當(dāng)時(shí)地球磁場的方向一致。按照原先的想象，遠(yuǎn)離大陸的大洋深處非常寧靜，但人們發(fā)現(xiàn)洋底頻繁發(fā)生地震，震中基本上都位于大洋中脊處。1925～1927年德國調(diào)查船“流星號”的調(diào)查使人們知道，洋底并不像過去想象那樣平坦，而是存在著一系列山脈?；裟匪箤λ约旱南敕]有信心，說這只是“純屬臆想的概念”。韋格納認(rèn)為，使大陸產(chǎn)生漂移的力量來自兩個(gè)方面：一是地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的力；二是太陽和月亮的吸引所產(chǎn)生的自東向西推動(dòng)的力。不過，也有學(xué)者注意到世界地圖上非洲西海岸與南美洲東海岸的鋸齒狀擬合，由此而猜測這兩塊大陸原先可能連接在一起，后來才分離成為兩塊大陸，這就是說大陸曾經(jīng)發(fā)生過橫向的移動(dòng)。后來宇宙背景輻射的發(fā)現(xiàn)給了人們很大的鼓舞，因?yàn)樗贡ㄓ钪婺Ｐ偷倪@個(gè)預(yù)言成為真實(shí)。此時(shí)天文觀測有了很大的進(jìn)步，天文觀測表明銀河以外的星系普遍有光譜紅移現(xiàn)象，就是說它們都在遠(yuǎn)離我們而去?，F(xiàn)代宇宙模型的研究始于愛因斯坦。有人運(yùn)用廣義相對論研究中子星結(jié)構(gòu)，認(rèn)為它們的直徑一般只有幾十公里，而密度則大得驚人，它的外殼的密度約為1011～1014克／厘米3，里層密度約為1014～1015克／厘米3，內(nèi)部密度則更達(dá)1016克／厘米3。不同質(zhì)量的恒星穩(wěn)定時(shí)期各不相同，質(zhì)量越大的恒星時(shí)間越短，質(zhì)量越小的恒星的時(shí)間越長。此外，對天王星、海王星和冥王星的觀測也獲得了不少有價(jià)值的資料，對太陽系其他家族成員如彗星、流星和隕星的研究也有許多成果。木星的表面是流體，內(nèi)部則有一個(gè)由鐵和硅構(gòu)成的固體核。金星上沒有任何類似生活在地球上的動(dòng)物和植物的存在。自1974年起，美國人發(fā)射的探測器多次飛越水星。脈沖星的發(fā)現(xiàn)為星體演化和高能天體物理學(xué)的研究開辟了新的途徑。質(zhì)量最大的是由11個(gè)原子組成的氰基辛四炔(HC9N)。自從射電天文學(xué)誕生以來，人們發(fā)現(xiàn)宇宙中發(fā)射電磁波的射電源已3萬多個(gè)，使人們“看”到了距離地球100多億光年的星系，發(fā)現(xiàn)了一系列前所未知的現(xiàn)象。本世紀(jì)初，人們在無線電實(shí)驗(yàn)中注意到，在接收遠(yuǎn)處傳來的無線電波時(shí)總是伴隨著一種無法排除的微弱干擾。一些溫度較高、顏色偏白而體積較小的“白矮星”的密度則可達(dá)水的幾千萬倍，一立方厘米這樣的物質(zhì)的重量就有好幾十噸，不過大多數(shù)恒星的密度均在水的密度的1/100～10倍之間。不過人們已能測定恒星的距離，據(jù)此以求出它的真實(shí)光度也就不是難事了。上文曾說及上個(gè)世紀(jì)天文學(xué)家已利用多普勒效應(yīng)測算恒星遠(yuǎn)離我們的速度。第三節(jié) 天文學(xué)的豐碩成果現(xiàn)代天文學(xué)的進(jìn)步與物理學(xué)的進(jìn)步直接相關(guān)，無論是觀測手段的更新還是各種假說的建立都離不開物理學(xué)的知識和理論。到1785年以后，他的氧化理論除普利斯特列等少數(shù)科學(xué)家外已被化學(xué)界普遍接受。借助別人制造的武器最終摧毀燃素說的是法國化學(xué)家拉瓦錫。正如化學(xué)史家萊斯特所說：“一旦有某種更加合理的學(xué)說可供利用，燃素說就不可避免地要一敗涂地。由于燃素說使包括燃燒現(xiàn)象在內(nèi)的大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)在系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上得到了說明，從而使化學(xué)擺脫了煉金術(shù)，結(jié)束了化學(xué)在18世紀(jì)中葉以前知識零散、解釋混亂的局面，完成了化學(xué)學(xué)科的統(tǒng)一。他用“燃素”代替波義耳的“火素”和貝歇爾的“油土”，提出了系統(tǒng)的燃素說。他說，現(xiàn)在不僅要指出自然是由復(fù)雜元素組成的，而且要指出到底由多少種元素組成。波義耳不僅否定古代的元素說，也否定煉金術(shù)和霍亨海姆的元素說。他認(rèn)為化合反應(yīng)中的吸引力或“親和力”，可以解釋為運(yùn)動(dòng)粒子相互匹配集聚的結(jié)果，而根本不是什么“相親相愛”的結(jié)果。 微素理論17世紀(jì)化學(xué)史上的重要人物之一——波義耳是一位神職人員，兼科學(xué)家。這方面的代表人物主要有德國醫(yī)生阿格利柯拉(G，Agricola，1494—1555)、意大利工匠畢林古修(V。他通過著名的柳樹實(shí)驗(yàn)論證樹的所有新物質(zhì)幾乎都是由水轉(zhuǎn)化來的。他給煉金術(shù)下了一個(gè)新定義—一把天然原料轉(zhuǎn)化為對人類有用的產(chǎn)品的科學(xué)。由于他在科學(xué)界的巨大影響，而使惠更斯提出的較系統(tǒng)的波動(dòng)說被埋沒百年之久，以致整個(gè)18世紀(jì)光學(xué)處于停頓狀態(tài)。這就是1678年提出的著名的惠更斯原理。他還指出，顏色的不同乃是眼睛受到速度不同的光振動(dòng)刺激的結(jié)果，這個(gè)思想對后來的光學(xué)發(fā)展具有根本性意義。第一位提出精確的折射定律的是荷蘭人斯涅爾(W．Sncll，1591—1626)。但總的來說，古代與中世紀(jì)的光學(xué)知識是極其有限的。在做這一實(shí)驗(yàn)的1705年，他還用實(shí)驗(yàn)證明了聲音可在水中傳播。此外，拉普拉斯在牛頓研究的基礎(chǔ)上引入了拉普拉斯因子，從而精確地解釋了聲速與氣體溫度變化的關(guān)系。17世紀(jì)科學(xué)家中不少人提出過音程的汁算原則。其中最重要的是意大利動(dòng)物學(xué)家伽法尼（Galvani,17371789）于1780年在解剖青蛙時(shí)發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物電流。18世紀(jì)對電現(xiàn)象的研究中更值得一提的是曾作為美國《獨(dú)立宣言》起草人之一的弗蘭克林（Benjamin Frankin,17061790）。直至19世紀(jì)前10年，熱質(zhì)說和熱的唯動(dòng)說的爭論仍未停止，熱質(zhì)說仍占優(yōu)勢。可是當(dāng)時(shí)熱質(zhì)說占優(yōu)勢，擁護(hù)者中包括權(quán)威拉瓦錫，他甚至把卡路里納入化學(xué)元素表。直到19世紀(jì)，熱質(zhì)說才讓位于熱是能的一種形式的觀念。力學(xué)已經(jīng)達(dá)到能夠計(jì)算行星運(yùn)動(dòng)的階段時(shí)熱學(xué)理論仍然處在原始的水平。