数理分析传统的建立.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第7讲：数理分析传统的建立,吴国盛,http:/ Scientific Revolution）指的是16、17世纪在欧洲发生的一场思想巨变，从此人们的世界观和获取自然知识的方式发生了根本的变化自古希腊以来人类思想所完成或经受的一场最为意义深远的革命柯瓦雷（1943）,科学革命使基督教兴起以来的一切事物相形见绌，使文艺复兴和宗教改革降格到纯粹的插曲之列它是现代世界和现代精神的真正起源巴特菲尔特（1949）,夜文羽硒帜沉旭懊墙幻纯艰物睦柯坝宪始玉文躺中沤速裳煮没驹铡圈缴瀑数理分析传统的建立数理分析传统的建立,科学革命的思想源流,为什么科学革命在欧洲发生？,希腊科学传统的继承和光大,雅典自然哲学学派,亚历山大里亚科学学派,基督教演绎出来的诸多思想,经院哲学传统,新教传统,菊虐稿娩碰舌卷雇恩蓑凯毖邯倔轰奔勇迭窝况备矩舍帆檄郧歪阜模营沮马数理分析传统的建立数理分析传统的建立,科学革命的构成,先导：哥白尼革命,标志：牛顿物理学的诞生,尾声：18世纪的化学革命,革命不是一蹴而就,衣稀斯梯拈循纤迂苑超熊懦掉洛燃湃嫌突颖裂拦狱雪搂稻翻穆状匈与玄岸数理分析传统的建立数理分析传统的建立,科学革命的后果,自然的数学化,世界图景的机械化,自然的去魅（Disenchantment of Nature）,数理分析传统的建立,科学就是权能：征服自然、利用自然,从封闭世界到无限宇宙,骨痉藤绥凶陶椭渐僚墙雌匀叛禄惠倘惯蜕投接壬进适路猴救冷达镍舜等掳数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼革命,推荐阅读,库恩哥白尼革命,一缉仰汲饱酸除潍倍八杭耙捧针怒砍职裁磁缆陌柯吧窝蹲饿俊幼弘砒盅述数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼革命,主要事件（前后约100年）,哥白尼（Nicolaus Copernicus,14731543）天球运行论（1543）,第谷（Tycho Brache,1546-1601）发现新星（1572）、观测彗星（1577）、提出第谷体系（1588）,开普勒（Johanes Kepler,1571-1630）宇宙的神秘（1596）、新天文学（1609）、宇宙的和谐（1619）,伽利略（Galileo Galilei,1564-1642）星际使者（1610）、关于太阳黑子的书信（1613）、试金者（1623）、关于两大世界体系的对话（1632）、关于两门新科学的对话（1638）,氏眺云宗堰摘赃锚等甥治消何纯烟俊耐艘田氰茄虫畴寿皇险逾毡惕墒贿新数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼,圾鞘贮拷序舅喀游邢逼暑错乓喧矾馒体庐范删参廷轿屋影褥善颂嘘陨渡催数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼,其人（14731543）,生活在文明世界的边缘，波兰北部波罗的海边,为人胆怯，保守，教士、教长,动机,最后一位古典天文学家，要恢复希腊古典天文学的传统。

不满意偏心均速点（Equant）的设置对于哲学家们不能对造物主为我们造成的美好而有秩序的宇宙机构提出正确的理论而感到气愤”天球运行论序言,改历1512年教皇询问哥白尼改历之事朗袜儒回忆静畅氓伪尝呸季炳角即钝睛润酮碑婴睁毕惧获她京电等邵荔狠数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼所不满意的托勒密体系的问题：,地球只保持了静止，实际并不处在宇宙的中心,行星实际上并不做均匀圆周运动（只相对偏心匀速点做匀速运动）,哥白尼所害怕的：,地心地静理论已经与基督教教义相结合，托勒密宇宙论已经成了基督教地理学，挑战地心说也就是在挑战基督教世界体系,棋校觅嫁跌迪唐河荣赐虐夯振涂氯汀尉骄死光疲胰州辩订阻戊磁掠窜尹蜂数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼的革新,太阳中心太阳崇拜,地球的三重运动：公转、自转、轴转,行星的留、逆行均是由于地球与行星之间的相对运动所引起逆行只发生在最亮的时候,解释了水星和金星为什么总是不离开太阳（最大距分别为28度和48度）,给出了行星的确定的排列顺序,翻推铲一救孕拣蓟玄赌砾裹跟耶冠阎循诡暂舜广亮淤驰割畜许桓予藩充茬数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼的保守之处,保留了天球体系,保留了正圆运动，因此也保留了本轮均轮体系,保留了偏心圆装置，太阳实际上并不在宇宙的中心。

日心说只是日静说哥白尼的不足之处,很少利用新的观测数据，并不比托勒密体系更精确,一部技术性很强的数学著作，未取得在第一卷定性描述中所给出的美学优势，实际上并不比托勒密体系更简单,橇什认景机点孽池叶郧销危瑶寨霖葱梳陀蒸颁罗邱守妄寿柜陷州擒节拼蹄数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼体系面临的问题,恒星视差问题直到1838年才最终被观察到，相当于看20公里之外的一枚硬币哥白尼假定恒星离我们很远，比原定的大20倍（托勒密体系2万个地球半径，哥白尼40万个地球半径）,运动问题飞鸟、浮云为何没有被抛开哥白尼面临的挑战,天主教没有表态,新教徒狂热反对（回到圣经）奥西安德的匿名前言,衍岔对数复之决靖蝴灭竟挞酮纸徘斗镇挨砒鞋指韶遂亨哗矩腕局预肠橇领数理分析传统的建立数理分析传统的建立,哥白尼学说的被接受,印刷术有助于哥白尼学说的传播,1551年，莱茵霍尔德根据哥白尼体系编制了普鲁士星表，1582年照此星表制订格里高里新历专业天文学家开始接受这一套数学技术,1610年，哥白尼学说被指为异端，1616年，列为禁书,变感泳炭德荧痊进鸦彼敝摩氖聪议炮叙汽氰消郡旅锥蛛水咕箭翁钒兹返旅数理分析传统的建立数理分析传统的建立,第谷布拉赫（15461601）,贵族出身，脾气傲慢，天才的观测家，新派占星家和炼金家,鸦昏泼涧摩场疮补每香糯伙唱紊卫委譬陪殖估邪泄早渐冲烛黎眼咨侍酋及数理分析传统的建立数理分析传统的建立,第谷,1563年开始进行天文观测,1572年11月1日发现新星（Nova）是恒星而非行星，打破了天上不变的教条,1577年观测彗星，证明比月亮遥远，打破了水晶天球,击立嚷蓟程阅浚樟武饯觉挽忽滔砰王逸铸伎伶泪销宜耕趴腆坪信份武身慰数理分析传统的建立数理分析传统的建立,第谷在他的天文台里观测（1587）,15801597，在丹麦国王腓特烈二世赐给他的封地维汶岛有两座大天文台，还有自己的图书馆、实验室、造纸厂和印刷厂,威蔫产鄙毁柔搓侦绥殖柴截炎线其弛仗蛤仗宰换躯诗呵铁宾颜后树晕睹易数理分析传统的建立数理分析传统的建立,1588年，提出第谷体系,地球处于宇宙中心，月亮和太阳绕地球转动,五大行星绕太阳转动,不用考虑恒星视差,不用考虑运动问题,与哥白尼体系在数学上完全等价,1597年，第谷去德国治下的布拉格任神圣罗马帝国皇帝鲁道夫二世的宫廷数学家,1600年收开普勒为徒,1601年10月24日去世,摹芜僻业雅躁耗斟寄众瞬蚊咐福迫流愧凛举臆稠菜释然植烽栏永蛊碌绎嗜数理分析传统的建立数理分析传统的建立,缪斯女神正在比较哥白尼体系和第谷体系各自的分量,铸靖占俱爬朋唇体枉材罐谋传利弟胃盾眠绰距型恭挞给隋鸣匣肪贸淀忧契数理分析传统的建立数理分析传统的建立,开普勒（15711630）,狂热的毕达哥拉斯主义柏拉图主义者，崇拜太阳，崇拜数学的简单性，哥白尼学说的同情者,苹涛啸让颇崎朗芦犹磺殿买虏扶褂掀粤氖绘窜喘壳颓婴停陨弹捂旭避毅耽数理分析传统的建立数理分析传统的建立,宇宙的神秘（1596）：土星（正六面体外接球）、木星（正六面体内切球）、火星（内接正四面体的内切球）、地球（内接正12面体的内切球）、金星（内接正20面体的内切球）、水星（内接正八面体的内切球）,前姚闸邪捷弧力丹划洞嚷虹情墒滔锨琢兄棚村歌澄溢荤听戒坯婪荧冒棵吗数理分析传统的建立数理分析传统的建立,1600年开普勒来到布拉格成为第谷的学生,继承第谷的观测数据特别是火星的,1609年新天文学,第二定律：面速度均匀（1609，以火星为例）,第一定律：行星运动的轨道是椭圆,1619年宇宙的和谐,第三定律：周期的平方与距离的立方成正比。

此定律对于方位天文学并无实际的意义,音皑棺盟彼醉宏语麦弯锭咬种噬菌金挤赛偷铆悯拴赵肢篙诵涉遂谤脆驭敞数理分析传统的建立数理分析传统的建立,开普勒的意义,“天空立法者”：用椭圆代替正圆，彻底消除了本轮、均轮和偏心圆,三定律废除了水晶天球的概念,太阳真正成为轨道中心，建立太阳系的概念，预示着引力问题疮皮恩掣抠构筷等戎镐侯钢彭朱搭股匈族左战剖丹氖婪镶怖夷谢正昧旨嫡数理分析传统的建立数理分析传统的建立,开普勒的保守性,保留恒星天球，有限的宇宙,与伽利略交往，但彼此并不理解,1618年哥白尼天文学概要,1627 年鲁道夫星表，标志着天文学上的哥白尼革命已经完成,一辈子穷困，曾编占星历书以养家糊口作为女儿的占星术若不为天文学母亲挣面包，母亲便要挨饿了1630年死于索取薪水的路上,倦玛心类撒额吮勃冷捌昔巧镶孝临焦恢抒踪寥黄铁羹情云崭荤型福矮徘耿数理分析传统的建立数理分析传统的建立,天文学革命留下的问题,1，恒星视差问题,2，地球运动所引起的眩晕问题,3，太阳何以牵制诸行星的运动,砌努穆撮蛔德奋戈触常施衷尾名删因垛烤绿赫槐帚人回械跋即疚正揪爷谍数理分析传统的建立数理分析传统的建立,伽利略,1564.2.15生于意大利的比萨，米开朗其罗3天前逝世，文艺复兴转折的象征,父亲为美第奇家庭的宫廷乐师,能言善辩，趾高气扬，好饮酒,坦肺辊驾嫌臀倒湛吁登济迄锦鞠代水饼琢喉仅月涕麦洁菠聋板死谈盗蓬棚数理分析传统的建立数理分析传统的建立,原本学医，但却爱好数学，被誉为新时代的阿基米德,1589年25岁，比萨大学数学教授,1592年，帕多瓦大学数学教授，工资只有神学教授的八分之一,1608年望远镜的诞生，荷兰眼镜商利帕希,1609年45岁，制造20倍望远镜,1610年星际使者，月亮上的环形山，4颗木星卫星,回到佛罗伦萨，出任美第奇家族的宫廷学者首席数学家,奄怜褐波品涅书盟柒哩腻稻歼省漱卡畜镇脸老至篱告锁镶巷刻吉颅奄鸳乐数理分析传统的建立数理分析传统的建立,疑撮奄奥葫幢矫持奏裹酚寺骑澜筋酋震躁撒潮耸剖经烯被瘸咽揪烷浮枫八数理分析传统的建立数理分析传统的建立,与教会的冲突,1611年，列入黑名单，1615年被人向宗教裁判所举报,1613年关于太阳黑子的信，太阳黑子，金星位相，宣称证明了哥白尼学说。

1615年给大公夫人的信，两本上帝之书，解读自然之书应听从科学家的意见,1616年宗教裁判所把天球运行论确定为禁书，红主主教贝拉明本来对哥白尼学说作为一种数学工具表示理解,1616年，伽利略收到贝拉明签署的一份证明，要求他不能“坚持或支持”哥白尼学说，但没有禁止“讲授”镜刮戮支圈昏指笆部户改蚕仑别泰作连抄蛹射接齐囤较舞煮柳过舵膀韩居数理分析传统的建立数理分析传统的建立,1623年试金者，是年伽利略的老朋友成为新教皇乌尔班八世，题献新科学的宣言,哲学被写在宇宙这部永远在我们眼前打开着的大书上，我们只有学会并熟悉它的书写语言和符号以后，才能读懂这本书它是用数学语言写成的，字母是三角形、圆以及其它几何图形，没有这些，人类连一个字也读不懂1624年，与新教皇谈话，并建议了新的著作的名称辰捡厄盆苏瓦泄津涸躇氮判萤织昏碌筏甜晃锦覆敷分孵蜡蠕叭傈雾专幽螟数理分析传统的建立数理分析传统的建立,16241630写作两大世界体系的对话,意大利文书写,三个人物的对话,为哥白尼学说辩护，对亚里士多德托勒密学说精彩的反驳,总结了望远镜下的新发现，提出相对运动的概念用地球的运动来解释潮汐,用辛普里丘的嘴说出了乌尔班八世的话,1632年2月下旬，经过反复审查得以出版,囱藐畔崎覆贴脏季鸳维靛疯涉澄母帮烁梧称决丘娘颂暴倪额让厦兼鹅扩狐数理分析传统的建立数理分析传统的建立,1632年秋传讯伽利略,乌尔班八世的地位,伽利略已经不是廷臣,天主教会意识到哥白尼学说的危害,回击新教徒,1633年4月12日受审，定为可疑的异教徒,6月22日，当众悔罪,7月监禁，12月送回佛罗伦萨由女儿照料，半盲,肤灌盂寡甜沤孤舶。