17世纪西方自然科学最重要的成就是
丹麦天文学家、布拉格天文台台长第谷(Tycho)从1576开始,与助手们一起做了20年的大量天文观测工作。他的观测结果比以前精确了50倍,几乎达到了肉眼观测精度的极限,是望远镜发明前最杰出的天文观测。
1601年,第谷临死前把所有的观测数据都交给了年轻的新助手开普勒。开普勒相信哥白尼的直观理论,认为宇宙可以用数学来表示。他为计算出的行星圆轨道与精确观测的结果不符而苦恼。他寻求一种更简单、更合理的数学方法来表示天体。最后,他放弃了哥白尼的圆形轨道和匀速运动的观点。本文在分析第谷留下的精确数据的基础上,大胆提出了“火星绕太阳运行的轨道是椭圆的,太阳在椭圆的一个焦点上”的假设。结果是用第谷观察到的数据演讲。这样,在第谷精确观测的基础上,开普勒终于在1609表达了两颗星的运动规律。第一定律是:轨道是椭圆的,太阳在一个焦点上。第二定律是面积定律:在相同的时间内,行星和太阳的连线扫过相同的面积。1619年开普勒在进一步研究的基础上发表了行星运动第三定律。周期定律是任何行星公转周期的平方与行星到太阳平均距离的立方成正比,为了纪念开普勒的相遇。
开普勒三定律首次定量地指出了行星运动速度变化与轨道的关系,运动速度变化与力直接相关。
微积分的发明
如果把整个数学比作一棵大树,那么初等数学就是树的根,数学的很多分支都是枝干,主干的主要部分是微积分。微积分是人类智慧最伟大的成就之一。
17世纪以来,随着社会的进步和生产力的发展,以及航海、天文、矿山建设等诸多待解决的问题,数学也开始研究变化的量,数学进入了“变量数学”时代,即微积分不断完善,成为一门学科。在整个17世纪,数十位科学家为微积分的创立做了开拓性的研究,但牛顿和牛顿使微积分成为数学的一个重要分支。
细胞理论
细胞理论的建立
早在17世纪,显微镜刚刚问世的时候,物理学家胡克就在显微镜下看到软木薄片是由许多蜂窝状的小结构组成的。他把这些小结构命名为“细胞”,这是细胞这个词第一次出现。18世纪,生物的微观研究没有取得新的成果,生物学家对分类学的研究热情高涨。生物学微观方面的实验被忽略了。在2008年底和2009年初,许多科学家试图在植物界和动物界找到结构的基本单位。比如德国诗人、生物学家歌德认为,植物的叶子是所有植物的基本单位。德国自然哲学家奥肯认为,所有生物都是由一个叫做“粘液囊泡”的基本单位组成的。到了19世纪,显微镜的制造技术有了进步,提高了显微镜的分辨率。这为研究动物和植物的微观结构创造了条件。到了20世纪30年代,一些科学家在显微镜下观察到了细胞的细胞质、细胞核、细胞壁等结构以及细胞质的运动,在动物体内也发现了细胞。这一时期的工作为细胞理论的建立创造了条件。
细胞的存在是众所周知的事实,但人们仍然不清楚它的内部结构和功能以及它在生物体中的地位。细胞理论最终由德国植物学家施莱登(1804-1881)和动物学家王石(1810-65438)创立。
施莱登于1804年出生在汉堡的一个医生家庭。他早年学过法律,在汉堡做过一段时间律师,但他不喜欢这份工作。1833年,他决定转行,先后在哥廷根大学和柏林大学学习植物学和医学。在此期间,他开始对植物学感兴趣。本文讨论了有花植物的胚芽发育历史。18900.688686868617他强调植物学的研究必须抛弃当时抽象的推论方法,代之以严格的观察和在观察基础上的严格归纳。当时植物学仍以分类学为主,但施莱登开始研究植物的结构和发育。
1838年,施莱登开始研究细胞的形态和功能。同年,他发表了一篇关于植物发生的论文。在论文中,他提出,无论植物有多复杂,都是由细胞组成的。细胞不仅是独立的生命,也是维持整个植物生命的生命的一部分。
在1838+00年6月的一次聚会上,施莱登向在尤尔实验室工作的王石讲述了未发表的《植物发生论》中植物细胞的结构以及细胞核在细胞发育中的重要作用,引起了王石的兴趣。
王石于1810年出生在莱茵河畔诺伊斯。他的父亲是一名金匠。高中毕业后,王石去学医。1834获得博士学位后,成为著名生理学家乐盈的助手。在乐盈的指导下,他对许多学术领域产生了兴趣。他学习了组织学、生理学、动物学和微生物学。他还发现了神经纤维周围的纤维鞘,后来被称为“王石神经鞘”。
与施莱登的会面突然让王石想起,在观察蝌蚪背上的神经索细胞和软骨细胞时,它们都有细胞膜、细胞质和细胞核。这时,他意识到,也许在植物中起基本作用的细胞在动物中也有同样的作用。王石研究了一些专门的组织,如上皮、蹄、羽毛、肌肉组织和神经组织,并得出结论,不管是什么组织,尽管它们。
1839年,王石发表了一篇题为《动植物结构和生长相似性的微观研究》的论文,指出所有的动植物组织,无论彼此多么不同,都是由细胞组成的。他写道:“我们推倒了分隔动物和植物世界的巨大屏障,找到了基本结构的统一性。”他认为所有的细胞,无论是植物细胞还是动物细胞,都是细胞。
在1838-1839中,施莱登和王石分别发表了关于植物细胞和动物细胞的基本认识的专著。他们达成了完全一致的观点,创立了细胞理论,即所有的植物和动物都是由细胞组成的,细胞是生命结构和功能的基本单位。
细胞学说一经建立,立即显示出它的生命力,极大地推动了生物学的发展,并在十几年间迅速普及和完善。细胞理论对生物科学的发展具有重要意义。恩格斯说:“有了这个发现,有机的、有生命的天然产物——比较解剖学、生理学和胚胎学——就有了坚实的基础。”细胞学说、达尔文进化论和孟德尔遗传学被称为现代生物学的三大基石,但实际上可以说细胞学说是后两者的“基石”。细胞理论在哲学上也有重要意义。它通过具有与细胞结构相同的标准特征来统一不断变化的生物世界。同时有力地证明了生物之间存在着亲缘关系,为生物进化理论奠定了基础。恩格斯认为细胞理论的建立是对辩证唯物主义正确性的最有说服力的检验。他把细胞理论、进化论、能量守恒和转化定律列为19世纪的三大科学发现。
此后,在细胞理论的基础上,人们对生物界进行了更深入的研究,发现了细胞的全能性,即任何细胞都具有发育成完整个体的潜力。根据这一理论,人们发展了组织培养和克隆技术等高科技生物技术。
有引力,这是最重要的。