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16—18世紀是興起階段。以牛頓力學、血液迴圈的發現為代表。牛頓力學標誌著近代自然科學形成,血液迴圈標誌著現代生理學建立。
19世紀是綜合階段。以電磁學理論、進化論、和相對論為代表。這一階段,科技和生產結合密切,極大推動了生產力的發展。
20世紀40—50年代是飛躍階段。以電子計算機技術發展為代表。這一階段科技各領域相互滲透,聯絡密切,科學研究朝著綜合性方向發展。
16世紀之前,嚴格的說並沒有自然科學的學科的形成。有的只是人類對於自然的一點探索和經驗總結。這一點在古代中國,古代印度,古希臘等等西方文明都是一樣的。他們的總體上都有一個明顯的特點,就是沒有科學的方法。
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由於世界各地的社會發展情況不同,從世界範圍來看(主要是歐洲和亞洲),迄今為止,科學發展按歷史年代可以分為三個階段。
雖然科學萌芽於原始社會,但由於那時候還沒有文字,並沒有形成系統的理論,也沒有任何著作流傳於世。還有世界上許多地區都以部落形式分散居住,各種知識也只能以口口相傳的形式保留下來,科學發展非常緩慢。因為沒有相關的文字記載,就不納入討論範圍了,我們只討論有文字記載以來的科學發展史。
以自然科學為主,分三個階段。
第一階段:古代科學古代科學主要以觀察和邏輯推理為主。
大致始於公元前400年左右,出現了以亞里士多德、阿基米德為代表的古希臘科學家,還有以墨子為代表的中國古代科學家。另外,大數學家歐幾里得在公元前300年左右完成了《幾何原本》,這不僅在數學史上的意義重大,對推動當時的科學進步也有重大意義。
廣義上講,包括原始社會、奴隸社會及封建社會早期,古代科學主要就處於這一時期。
第二階段:近代科學近代科學開始注重實驗的重要性。
近代科學始於公元16世紀左右,結束於19世紀左右。以哥白尼提出日心說為標誌,宗教權威受到挑戰,科學發展開始逐漸步入正軌。然後又出現了伽利略、笛卡爾、達爾文、牛頓、拉格朗日、麥克斯韋等著名科學家。近代科學之父伽利略比較有名的實驗就是“兩個鐵球同時落地”,據傳是在比薩斜塔完成的,它表明經驗並不一定可靠。中國近代科學先驅是徐光啟。
近代科學的出現與發展,導致了第一次工業革命(科技革命),並且為第二次科技革命也就是電氣時代的出現鋪平了道路。微積分的發明則成為近現代科學研究的重要工具。
第三階段:現代科學現代科學始於20世紀左右,一直持續至今。相對論和量子力學的建立,打開了現代科學發展的大門,人類由此進入資訊時代,科學技術的發展從此走上了快車道。相關著名科學家有:愛因斯坦、狄拉克、薛定諤、海森堡、普朗克、玻爾、哈勃、居里夫人、霍金、楊振寧、門捷列夫、克里克等人。
由於當時已處於第二次科技革命時期,科學家可以做許多精密的實驗,人類的觀察能力也得到了很大的提升。科學的研究方式也發生了極大的變化,科學家開始重視理論研究,理論和實驗變得密不可分。研究範圍大至宇宙,小至基本粒子。20世紀的科學成就比人類以往整個歷史時期的都多。