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1、 一门科学的历史，就是这门科学本身。歌德 Johann Wolfgang von Goethe(1749-1832)科学史牛顿牛顿24岁万有引力 1666年 高斯高斯24岁近代数论 1801年 伽罗瓦伽罗瓦 18岁 群论 1829年 爱因斯坦爱因斯坦 26岁 狭义相对论 1905年海森伯海森伯 26岁 测不准原理 1927年 哥德尔哥德尔 24岁 不完全性定理 1930年 纳什纳什 22岁 纳什均衡 1950年 沃森沃森 25岁 DNA双螺旋 1953年科学是什么？The Meaning of Science第第 1 讲讲 科学的应用 科学的方法 科学的内容 科学的目的 科学知识：scienc
2、e,n.,14世纪knowledge,n.知道：scio拉丁：scientia科学：science,复，n.17世纪 科学(明治初年)Science：学、理学、科学 Natural science：自然科学 Scientist：科学家、理学家哲学词汇明治45年（1912年）分科之学休厄尔William Whewell(1794-1866)由于我们不能对物理学的研究者（a cultivator of physics）使用physician一词，因此，我便称其为physicist。同样，我们非常需要一个一般性的名词来表述科学 的 研 究 者（a cultivator of science），于是，
3、我便想将其称为scientist。科学的应用：技术 科学的最明显的特征是它的应用。在西欧的语言中很难找到与“科学技术”相对应的词。“科学”与“技术”的混淆。费恩曼Richard P.Feynman(1918-1988)科学的目的 科学的另一个方面是科学的内容，即已经发现的理论和定律。这是科学家从事科学研究后的收获，也使他们所得到的最高奖赏。做这类工作不是为了应用，而是为了导致令人振奋的发现。这一令人激动的部分也正是科学家从事科学研究工作的真正原因。法拉第Michael Faraday(1791-1867)法拉第的电解定律 法拉第发现了电解定律，这一定律今天在工业上被广泛用于金属电镀和阳极染色工
4、艺以及许多其他方面。蜡烛的故事编者的序言法拉第发现了什么 决定着原子如何结合在一起的根本原因，乃是因为一个原子的正电性与另一个原子的负电性相互吸引，并以确定的比例结合在一起。在原子中电是以基本单位的整数倍的形式表现出来的。如此重要的科学发现却被按照上述方式来理解，仅仅说明这些原理可以被用于电镀，这是不可原谅的错误。偶尔，小孩子反倒会意识到那些意义，此时，一个科学家的苗子出现了。如果当他们上大学时我们才教他们这些，那就太晚了。我们必须从娃娃教起。哥德尔Kurt Godel(1906-1978)说什么爱因斯坦的发现首先是使人能造原子弹，那叫无知缪说。当然，他对此间接有所贡献，但他的工作本质上属于一
5、个全然不同的方向。这个“全然不同的方向”就是“自然哲学”的基本理论，这构成了哥德尔与爱因斯坦生活的中心目的。王浩 基本问题 The Fundamental Problem 基本问题就是贯穿一门学问发展始终的核心问题，人们通过不断地重新提出这些问题，从而不断地深化他们对整个理论的领悟。对基本问题的不断探索，逐渐丰富对这门学科的认识，增长人类的知识。科学史的基本问题:科学是什么？科学是对自然、对宇宙、对生命的探索。发现支配自然与生命现象的基本定律。基本理论的数学化康德Immanuel Kant(1724-1804)在任何特定的理论中，只有其中包含数学的部分才是真正的科学。科学的历史 数学科学：古典
6、 物理科学：近代 生命科学：现代巴罗Isaac Barrow(1630-1677)巴罗：什么是量？数学科学的基本问题 数与量的统一与分离 布尔巴基（Bourbaki):研究对象 序次结构 代数结构 拓扑结构 基本问题:什么是数？自然数、有理数、实数、复数 理想、群、环、域、格、流形 核心:素数 数：运算关系的元素毕达哥拉斯Pythagoras(ca 560ca 480 BC)万物皆数欧几里得Euclid(ca.325-ca.270BC)大于1的所有自然数，都可以表示成有限个素数的乘积，并且这个表现形式是唯一的。算术基本定理:几何原本 The Fundamental Theorem of Ari
7、thmetic欧拉Leonhard Euler(1707-1783)1737年 欧拉恒等式其中p表示所有的素数。黎曼Bernhard Riemann(1826-1866)1859年 黎曼zita 函数 0 1/2 1平凡零点:-2,-4,-6,.无零点无零点复平面ImRs无穷多零点 黎曼猜想Riemann hypothesis（1859年）zita函数的所有非平凡零点，都位于复平面上的直线Res=1/2上。高斯Karl F.Gauss(1777-1855)素数分布 素数定理 瓦莱普桑（比利时）Custave de la Valle-Poussin1866-1962 阿达玛（法国）Jacques
8、-Salomon Hadamard 1865-1963 1896年证明素数定理 当Re(s)=1时，希尔伯特David Hilbert(1862-1943)我为什么要杀掉一只会下金蛋的鹅呢？哈代G.H.Hardy(1877-1947)我从来不做任何有用的事。物理科学的基本问题 物质是什么？牛顿Isaac Newton(1642-1727)苹果为什么会掉下来呢？生命科学的基本问题 生命是什么？沃森James D.Watson(1928-)克里克Francis Crick（1916-）DNA双螺旋结构 线性科学 我们的数学工具，从简单的算术、微积分到代数拓扑学，大多数都依赖于线形假设。所谓“线形”
9、，整体等于部分之和。笛卡尔Rene Descartes(1596-1650)如果一个问题过于复杂以至于一下子难以解决，那么就将原问题分解成一些足够小的问题，然后再分别解决。笛卡尔方法隐含了一个假定：当所有分割的问题都被解决之后，系统还可以恢复原状或重新组合起来。换言之，分割的各个问题的解答之总和，就给出了一个最后的答案。这是一个核心的假定。机械论、还原论 拉普拉斯Pierre Laplace(1749-1827)只要给定宇宙在某个时刻的结构，由给定的一组定律即能精确地决定它的演化。庞加莱Henri Poincare(1854-1912)但事实并不总是这样；初始条件中的细小差别可能会导致最终结果
10、的极大差别。前者微小的误差会酿成后者的巨大错误。准确预言不再可能，所发生的一切都成了偶然的事件。非线性科学 对于生命系统：整体总是大于部分之和。整体论科学史 总论 古代科学 科学革命1.科学是什么2.希腊科学3.中国科学4.哥白尼革命5.开普勒与伽利略6.牛顿革命 物理科学12.法拉第与麦克斯韦13.物质是什么14.相对论的世界15.量子力学16.原子核物理17.黑洞与大爆炸7.微积分的创立8.新数学的诞生9.数学危机10.真理与定理11.数学猜想 数学科学 生命科学18.达尔文与进化论19.孟德尔与遗传学20.DNA的故事21.基因与分子生物学22.非线性科学23.科学的数学化The End