Transcript 第四節

第四章
科學革命
托勒密地球中心說
托勒密地球中心說
二世紀的托勒密不僅認同亞里斯多德的天文觀，
更衍生發明「周轉圓圈」的觀念，即用很多層周
轉圓來解釋行星、月球、太陽的複雜運動，認為
天體運動並非等速圓周運動，有快有慢，甚至會
後退，亮度也會有變化，藉由這些圓圈可以計算
天體未來運動情形。當時地球被認為是宇宙的中
心，太陽、月球、行星、恆星則繞著地球旋轉
（天動說）。
歐洲的科學革命
(一)科學革命的背景
1. 文藝復興時代產生質疑、探討精神→
不再盲目、迷信過去的權威
2. 印刷術的傳入→書籍日益流通，知識交流迅速→
加速科學進展
3. 精密科學儀器的進步－望遠鏡、鐘擺、顯微鏡、氣壓計
溫度計、天平…
十七世紀的
印刷工廠
伽利略望遠境
十七世紀所使用的顯微鏡
(二)天文學革命
1.中古宇宙觀：「地球中心說」
2.始自：波蘭人哥白尼－「太陽中心說」
A.出版《天體運行論》1543年
B.主張所有行星都繞著太陽運轉
3.克卜勒：提出行星運行三大定律
4.伽利略：證實哥白尼與克卜勒的正確
A.以新發明的望遠鏡觀察
B.發表《關於兩種世界體系的對話》1632年
C.遭羅馬教會迫害
哥白尼革命、哥白尼發明的天象儀
哥白尼像、哥白尼發明的天象儀
哥白尼推翻基督教所謂上帝選定地球為宇宙中心的理
論，提出了「太陽中心說」（地動說），主要的觀點如下：

1.太陽屹立在宇宙的中心，行星圍繞著太陽運行。
2.月亮繞著地球運行，是地球的衛星。
3.離太陽最近的是水星，其次是金星，再次是地
球，地球每年公轉一圈，每日自轉一圈。
4.行星離太陽愈遠，運行的軌道就愈大，週期愈長。在
地球之外的行星，依次是火星、木星和土星。
克卜勒像
日耳曼天文學家克卜勒深
受良好的數學訓練，認為
宇宙現象可以用數學來解
釋。他以既有天文觀測資
料為基礎，在對火星運動
探索的過程中，進一步提
出行星運動三定律。
克卜勒的等面積定律
行星以橢圓形軌道繞太陽運行，行星與太陽的連線在相等的
時間內掃過的面積會相等。
︵ ︵ ︵
S是太陽， AB、CD、EF是行星在相等時間內移動的距離，
扇形SAB、SCD、SEF 面積相等。
伽利略像、伽利略的天文望遠鏡
伽利略像、伽利略的天文望遠鏡
義大利物理學家伽利略以改良的望遠鏡，觀
察天體並發現了凹凸不平的月球表面。1610
年1月7日，伽利略又發現了木星的四顆衛星，
這無疑印證了哥白尼的學說。借助於望遠鏡，
他還先後觀察到了土星光環、太陽黑子、太
陽的自轉、金星和水星的盈虧等現象。1632
年，伽利略發表關於《兩種世界體系的對話》
一書，伽利略聲稱他的觀測結果是所有的行
星繞著太陽運轉，而不是地球，公開支持哥
白尼學說。
(三)天才的世紀－十七世紀
1.成就：
A.學術：天文學、數學、物理學、生物學、醫學
B.科學觀念和方法的革新
最具代表人物
a.培根－「歸納法」
b.笛卡兒－「演譯法」
2.科學革命集大成－牛頓
物理學
 三大定律
1.自由落體定律
a.1586年斯蒂文進行自由落體實驗
b.伽利略
2.慣性定律：靜者恆靜，動者恆動（伽利略）
3.力學與萬有引力三定律：牛頓
4.波以耳定律：1661年，波以耳
物質是由原子所構成，在恆溫下，氣體的體
積與壓力成反比。
醫學
 16th以前，仍依賴巫術、占星術
 16th中期，瑞士的帕拉切爾蘇斯從事醫學改革，
發現疾病的發生導因人體內的物質成分失衡，
於是研發內含礦物質的新藥。
 比利時的維薩留斯出版《人體構造》，圖文
並茂，描述人體的結構，解剖學成為生物學
的基礎。
醫學
 1628年，英
國醫學家哈維發
表《論動物心臟
及血液之運動》
一文，提出了血
液循環理論，對
日後醫學有重大
的影響。
化學
 英國波以耳認為，所有的物質均由微小的粒
子所構成。
 確定化學元素的定性反應，區分混合物、化
合物。
 被稱為『現代化學之父』
培 根
英國哲學家
 1620年《新工具》
 歸納法
 實驗→資料蒐集→歸納
實驗→建立通則
 知識就是力量
 任何不能由實驗證明者，
皆不能成為通則

笛卡兒
法國哲學家、數學家、
物理學家
 1637年，《方法論》
 反對培根
 一個科學的假設是否正
確，端賴於是否被演繹
推論。非僅依據實驗證
明。
 『我思，故我在』

牛頓
發表：《自然哲學的數學原理》
提出：「萬有引力定律」
宇宙觀：機械論
A.宇宙有一定法則
B.靠理性可測量
(四)科學革命的影響
1.歐洲國家陸續成立科學研究機構→
促進科學研究風氣
A.著名：英「皇家學會」、法「科學院」
B.常舉行討論會，發行刊物
2.新宇宙觀產生－機械論
3.改變思考方式－理性
路易十四接見法蘭西科學院院士