自然科學(xué)/德國少年兒童百科知識(shí)全書

前言

　　今天，如果我們沒有一本包羅萬象的《人類文化史》，那么對(duì)于“科學(xué)”這個(gè)概念，我們就無從談起了。因?yàn)橹挥邪芽茖W(xué)放在浩瀚的人類文化史中，我們才能看到現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)，看到科學(xué)與人類文化和社會(huì)發(fā)展之間的緊密聯(lián)系。在過去的幾百年中，特別是從19世紀(jì)中葉開始，科學(xué)知識(shí)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為我們的文化帶來了深層次的、根本性的變化。一方面，人類對(duì)于自身以及這個(gè)世界有了更多更深刻的認(rèn)識(shí)；另一方面，以科學(xué)研究為基礎(chǔ)的技術(shù)改革，使我們居住的這個(gè)星球日益先進(jìn)。我們的祖先曾經(jīng)把人類累積的經(jīng)驗(yàn)作為了解這個(gè)世界的入口，現(xiàn)在，我們通過科學(xué)知識(shí)正在不斷地打開這個(gè)入口?！　”緯鵀樽x者描述了科學(xué)發(fā)展史上的重大事件和現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展軌跡。作者希望能為讀者提供一條線索，使讀者可以輕而易舉地看到科學(xué)發(fā)展的開端和方向。本書的重點(diǎn)并不是那一小部分最偉大的科學(xué)家，而是那些在人類社會(huì)發(fā)展早期，深受社會(huì)文化影響的科學(xué)家，以及那些總是對(duì)新鮮事物感興趣，致力于把科學(xué)和技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)家。

內(nèi)容概要

科學(xué)家在哪里工作？實(shí)驗(yàn)到底有什么作用？什么是收藏室？……帶著這些問題，著名科學(xué)家、科普作家法勒克·穆勒博士引領(lǐng)我們踏上了一次奇妙的科學(xué)旅程。他為我們講述了世界上各種不同文化的發(fā)展與傳播，并且展望了科學(xué)發(fā)展的未來。穆勒博士還非常明確地闡述了科學(xué)發(fā)展對(duì)我們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?，以及世界科學(xué)研究領(lǐng)域所取得的豐碩成果。他既提出了核武器應(yīng)該如何發(fā)展的問題，也為讀者們介紹了舉世聞名的諾貝爾獎(jiǎng)。最后，他還指引孩子們，應(yīng)該如何了解科學(xué)知識(shí)，進(jìn)行最初的科學(xué)研究。

書籍目錄

知識(shí)與科學(xué)  科學(xué)家們?cè)谀睦锕ぷ鳎? 什么是知識(shí)？  為什么知識(shí)非常重要？  科學(xué)有哪些種類？  科學(xué)家就是收集者嗎？  如何確認(rèn)關(guān)于世界的知識(shí)？  科學(xué)改變了我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)嗎？科學(xué)的初級(jí)階段  科學(xué)有起源嗎？  古希臘人知道些什么？  人類如何保存知識(shí)？  為什么科學(xué)會(huì)發(fā)生改變？  百科全書包括哪些內(nèi)容？知識(shí)的傳播  第一所大學(xué)是什么時(shí)候建立的？  早期的大學(xué)有哪些作用？  知識(shí)是如何傳播的？科學(xué)革命  好奇心會(huì)帶來危險(xiǎn)嗎？  什么是科學(xué)革命？  古老的知識(shí)有什么作用？  伽利略通過望遠(yuǎn)鏡看到了什么？  人們?nèi)绾窝芯刻祗w？自然之書  什么是自然之書？  上帝是一個(gè)鐘表匠嗎？  人類是一臺(tái)機(jī)器嗎？  地球是一塊磁石嗎？  通過顯微鏡我們能看到什么？  實(shí)驗(yàn)有哪些作用？  數(shù)學(xué)在科學(xué)研究中扮演著怎樣的角色？科學(xué)與合作  科學(xué)家必須共同合作嗎？  什么是科學(xué)院？  什么是收藏室？  所有人都應(yīng)該科學(xué)地思考嗎？電  能工業(yè)化時(shí)期  什么是工業(yè)化？  是否存在永動(dòng)機(jī)？  什么是能量？  我們能從煤炭中得到顏料嗎？  什么是世界的“神經(jīng)系統(tǒng)”？  標(biāo)準(zhǔn)的重要性體現(xiàn)在哪里？  科學(xué)研究院是從什么時(shí)候開始建立的？競爭與合作  一個(gè)學(xué)科在不同的國家會(huì)有不同嗎？諾貝爾獎(jiǎng)  原子世界遵循怎樣的法則？  計(jì)算機(jī)有多重要？  什么是合作研究？  我們生活在生物學(xué)的世紀(jì)嗎？世界的科學(xué)  為什么科學(xué)對(duì)每個(gè)人都很重要？  我們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)？  孩子也能從事科研工作嗎？  科學(xué)將如何繼續(xù)發(fā)展？名詞索引

章節(jié)摘錄

　　什么是科學(xué)革命？　　歷史學(xué)家認(rèn)為，現(xiàn)代科學(xué)體系形成于16世紀(jì)到17世紀(jì)之間。它是當(dāng)時(shí)歐洲社會(huì)和經(jīng)濟(jì)變化的產(chǎn)物。有些人認(rèn)為，在這個(gè)時(shí)期會(huì)爆發(fā)一場像除舊革新的政治革命一樣的“科學(xué)革命”。實(shí)際上，在這個(gè)時(shí)期內(nèi)，隨著知識(shí)的積累、更新和發(fā)展，科學(xué)的確發(fā)生了變化。當(dāng)時(shí)最常見的就是關(guān)于宇宙學(xué)的辯論?！　?543年，尼古拉斯·哥白尼（1473—1543）發(fā)表了他的學(xué)術(shù)著作《天體運(yùn)行論》。在這部著作中他闡述了自己的觀點(diǎn)：太陽是世界的中心。對(duì)于哥白尼而言，地球僅僅只是一顆在火星和金星之間按照一定軌道繞著太陽運(yùn)行的行星?！　「绨啄嵩?jīng)供職于天主教會(huì)。由于這個(gè)特殊的理由，再加上一些其他的因素，他始終不能被看作是這個(gè)新學(xué)科唯一的創(chuàng)始人。其他的科學(xué)家接受了他提出的理論，并繼續(xù)把這個(gè)理論發(fā)揚(yáng)光大。當(dāng)時(shí)有許多學(xué)者都認(rèn)為自己是新時(shí)代的代言人。對(duì)于他們而言，如果想要當(dāng)時(shí)的天主教會(huì)接受他們發(fā)現(xiàn)的新事物和新思想，他們就必須要按照天主教的要求加以變通，這樣才有可能被天主教會(huì)認(rèn)可?！　」爬系闹R(shí)有什么作用？　　差不多所有的學(xué)者都不愿意把“古老的知識(shí)”完全剔除，比如亞里士多德的學(xué)說。他們認(rèn)為，這些“舊”知識(shí)像巨人一樣推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展，雖然它們已經(jīng)完成了使命，但是我們完全可以把這些知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己知識(shí)結(jié)構(gòu)的一部分。此外，如果我們能把現(xiàn)在的科學(xué)發(fā)展看作是古老的科學(xué)發(fā)展的一部分，那么我們就如同站在了巨人的肩膀上。這樣，我們就會(huì)比他們看得更遠(yuǎn)?！　‘?dāng)時(shí)，大部分研究人員并不是生活在修道院內(nèi)，而是在生活在城市中，在大學(xué)里學(xué)習(xí)。他們作為數(shù)學(xué)家、皇家天文學(xué)家或顧問，為公爵或者國王服務(wù)。雖然他們只能從事理論研究，禁止進(jìn)行實(shí)際操作，但是當(dāng)時(shí)的學(xué)者，還是對(duì)不同學(xué)科之間存在的關(guān)系表現(xiàn)出了極大熱情，希望能從實(shí)際的制造工藝中尋找答案?！　∵_(dá)·芬奇（1452—1519）是較早在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域開展研究的學(xué)者。他不僅致力于藝術(shù)研究，而且還涉獵工程學(xué)并提出了相關(guān)的問題。他時(shí)常親自動(dòng)手，解答機(jī)械方面的疑問。另外一位著名學(xué)者伽利略，作為哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家供職于意大利一個(gè)有權(quán)勢的伯爵府。伽利略從不懼怕進(jìn)入手工作坊，而且喜歡和手工業(yè)者在一起，學(xué)習(xí)他們的制造技藝?！　≠だ酝ㄟ^望遠(yuǎn)鏡看到了什么？　　17世紀(jì)初期，荷蘭的磨鏡師傅就已經(jīng)開始制造望遠(yuǎn)鏡并在市場上出售了。這種情況出現(xiàn)后不久，伽利略就擁有了自己的望遠(yuǎn)鏡。他利用這個(gè)經(jīng)過改進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡來觀察天體，并且發(fā)現(xiàn)了很多過去未曾發(fā)現(xiàn)的東西。他看到月球表面坐落著山峰；木星不僅僅只有一顆衛(wèi)星，而是有好多顆衛(wèi)星圍著它旋轉(zhuǎn)；太陽的表面時(shí)不時(shí)會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)，在斑點(diǎn)周圍出現(xiàn)紅色的光芒。伽利略的一些朋友和同行，剛開始都不相信他觀測到的現(xiàn)象。因?yàn)樗麄冞€心存疑慮：通過望遠(yuǎn)鏡觀察到的東西是否值得信賴?！　‘?dāng)一個(gè)人用望遠(yuǎn)鏡觀察遠(yuǎn)處教堂的塔樓時(shí)，他還可以走到塔樓前，對(duì)比望遠(yuǎn)鏡中看到的塔樓是否比真實(shí)的塔樓大一些。而在用望遠(yuǎn)鏡觀測遙不可及的星辰時(shí)，人們根本無法通過對(duì)比來確定自己看到景象是否真實(shí)?！　∪藗?nèi)绾窝芯刻祗w？　　想要人們相信望遠(yuǎn)鏡中觀測到的月球山脈真實(shí)可信，就必須滿足一些前提條件。首先，人們必須確信月亮、行星和太陽等天體和地球一樣，都遵循著同一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這樣才具有可比性。關(guān)于這一點(diǎn)，早在伽利略之前就已經(jīng)開始了無休止的爭論。許多人認(rèn)為，這些天體是按照和地球不同的規(guī)律運(yùn)動(dòng)的。最明顯的現(xiàn)象就是，這些天體都是沿著圓形的軌道恒久不變地轉(zhuǎn)動(dòng)，而地球的運(yùn)動(dòng)則是雜亂無章、毫無規(guī)律可循的。因此這些人認(rèn)為，在地球上通過望遠(yuǎn)鏡觀測天體根本就是一種不科學(xué)的方式，不值得相信。然而，伽利略所做的實(shí)驗(yàn)就是為了能讓其他同行相信，地球的運(yùn)動(dòng)同樣是遵循一定的規(guī)律的。在很多情況下，人們必須與自然合作，這樣它才能將最真實(shí)的一面展示給我們。　　什么是自然之書？　　在看完一些學(xué)者對(duì)大自然的介紹之后，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)大自然就是一本非常特別的書。如果說《圣經(jīng)》是上帝賜予人類的一本寫滿文字的書，那么大自然也是一本不可思議的自然之書。　　伽利略相信，書寫這本自然之書的語言并不是普通的文字，而是一種“數(shù)學(xué)語言”，即圓、三角和圓錐體這類普通的數(shù)學(xué)圖形?！　】茖W(xué)家的任務(wù)就是通過解讀自然中的幾何圖形和數(shù)字公式，為人類展示這本書所描述的內(nèi)容?！　≡S多科學(xué)家認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)器材和儀器是人類探索和了解自然的重要途徑。英國科學(xué)家羅伯特·胡克（1635—1703）和許多同時(shí)代的人一樣，他們認(rèn)為，生活在遠(yuǎn)古時(shí)期的人類的祖先，曾經(jīng)有著非常敏銳的感官，他們可以在不使用任何輔助工具的情況下，感知到大自然的神秘規(guī)則。按照胡克的理論，現(xiàn)在他使用顯微鏡等實(shí)驗(yàn)儀器，都是為了幫助人們找回已經(jīng)失去的感知能力。對(duì)于胡克而言，這個(gè)世界都是由微小的粒子構(gòu)成的，這種微小的粒子只有在顯微鏡下才能看得到?？茖W(xué)家只能依靠越來越精密的顯微鏡，才能不斷地了解到這些微小粒子的情況。　　上帝是一個(gè)鐘表匠嗎？　　有時(shí)我們會(huì)討論，什么是這個(gè)時(shí)代最重要的新生事物。在討論中我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在科學(xué)家不僅能夠?yàn)槲覀冴U釋天體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，創(chuàng)造出令人信服的數(shù)學(xué)成就，而且還能制造各種各樣的機(jī)器。　　雖然有些機(jī)器的性能還不是很穩(wěn)定，但是機(jī)器的穩(wěn)定性和精密程度都在日益提高?！　《遥祟愔圃斓臋C(jī)器也逐漸被社會(huì)接受和認(rèn)可。

編輯推薦

　　《自然科學(xué)》為讀者描述了科學(xué)發(fā)展史上的重大事件和現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展軌跡。作者希望能為讀者提供一條線索，使讀者可以輕而易舉地看到科學(xué)發(fā)展的開端和方向。《自然科學(xué)》的重點(diǎn)并不是那一小部分最偉大的科學(xué)家，而是那些在人類社會(huì)發(fā)展早期，深受社會(huì)文化影響的科學(xué)家，以及那些總是對(duì)新鮮事物感興趣，致力于把科學(xué)和技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)家。

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