欧洲文艺复兴时期科学发展的主要线索.doc

摘要：公元5世纪以后的大约1000年左右的期间是“黑暗的中世纪”，这一时期的古代学术逐渐衰落，自然探索也停滞不前。经过黎明前的黑暗，欧洲大地终于迎来了光明，科学开始觉醒。文艺复兴的开始，使文学、艺术、科学、哲学和宗教都在这个时期得到了更生，一切在黑暗的中世纪被窒息了的思想文化，都在这个时候更生了。关键词：文艺复兴 科学革命 宗教 科学哲学 公元5世纪以后的大约1000年左右的期间是“黑暗的中世纪”，这一时期的欧洲社会是一个宗教的社会，教会在宗教事务方面享有至高无上的权威，垄断着真个社会的精神活动和文化活动，而且拥有直接或间接干预世俗政治事务的权利。为了维护基督教神学的权威，天主教会推行严厉的文化专制政策，对与教会正统观点不一致的所谓“异端”，实行残酷的宗教迫害和血腥镇压，将宗教蒙昧主义的荒谬与黑暗推至极致。正是这种黑暗的统治，使这一时期的古代学术逐渐衰落，自然探索也停滞不前。 经过黎明前的黑暗，欧洲大地终于迎来了光明，科学开始觉醒。文艺复兴的英文是the Renaissance，naissance来自拉丁语 nascentia ，愿意是“出生”加上一个前缀re-所得到的renaissance，其直接含义就是“更生”。文学、艺术、科学、哲学和宗教都在这个时期得到了更生，一切在黑暗的中世纪被窒息了的思想文化，都在这个时候更生了。一、欧洲文艺复兴的时间界限 文艺复兴的开端是以但丁发表神曲的代表作为标志。下限是以弗朗西斯培根发表的新工具(1520 年) 和笛卡儿写出的代表作方法论(1637 年) 为标志。因为培根是“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖”。笛卡儿被黑格尔称为“是现代哲学的倡导者”。在17 世纪二三十年代培根和笛卡儿的名著问世以后, 说明意识形态转型结束, 进入了近代时期。1 二、文艺复兴时期的科学与宗教 关于文艺复兴时期的科学与宗教的关系，传统的说法, 经常把宗教与文艺复兴对立起来, 一律将教皇界定为阻挠和破坏人文主义运动者，其实这并不符合当时的历史实际。历史具有连续性,任何文化的更新均无法彻底抛开旧传统而从头再来。正如哈斯金斯所言：“历史的继承性否定了相互承续的阶段之间的尖锐对立，现代研究表明，中世纪并非那么黑暗而静止，文艺复兴亦非人们所料想的那样光明和突如其来”2。所以说，在文艺复兴的起因方面，教会和教会的神学家们是起了重要的作用的。 但是当科学革命逐步走向全面胜利的时候，对科学革命迫害最严重的恰恰又是宗教。教会对科学家的迫害又不能说不是残酷的，像我们熟知的布鲁诺和伽利略，还有以发现肺循环著称的西班牙神学家、哲学家、科学家塞尔维特，在被活活烤了两个小时之后被处以火刑。还有许多科学家在寻求和维护真理的过程中受到了教会的迫害。也正是在教会的残酷迫害，使科学在在重压之下更顽强的生存。 可以说文艺复兴时期的科学与宗教的关系是历史上最错综复杂的时期。宗教与文艺复兴形成一对儿对立统一的关系,而对立统一的内部运动又推动着西方文化的发展。三、文艺复兴时期的科学革命1、天文学革命 可以说文艺复兴的科学革命是从天文学的革命开始的。以托勒密为代表的拯救现象的天文学研究传统，使得天文学研究几乎淹没在一堆繁琐而复杂的数学公式之中。3面对这种状况，作为一个虔诚的基督徒的哥白尼看来，上帝创造的世界应该是简单，不应该像托勒密体系那样复杂而混乱，而应该是以简单和谐的样式呈现给人们。在天体运行论中，哥白尼以三角学为数学基础，对太阳、地球、月亮等太阳系的各个天体进行了重新安排，建立了“地动日心说”的思想。虽然天体运行论还保留了宗教的外衣，但是很容易看出来，那已经是一部严肃的科学著作，而不是一部神学著作。 哥白尼的“地动日心说”模型的确是一个大胆的探索，它在数学上要远胜于托勒密的模型，但是在物理学上却比托勒密的模型复杂的多，而且有许多物理上的疑难问题不能解决。在这之后，作为泛神论者的布鲁诺，他支持并发展了哥白尼的宇宙观，最后被教会迫害致死。第一个试图将哥白尼假说变成可靠的哥白尼理论的，是意大利数学家、天文学家、发明家、物理学家、经典力学的先驱者伽利略。他利用自己发明的望远镜，对月亮和银河系进行观察，开始了对哥白尼学说的运动证明，使这种学说由纯粹的数学家说变成一种物理学上证据充分的理论。但是，伽利略的这种行为触怒了教会，受到了迫害，最后被判为终身监禁。但是科学的脚步不会因此停下前进的脚步。2、医学革命 就科学的发展来说，欧洲的中世纪仿佛是历史的中断。许多在古时已经高度发达的文明成果，在黑暗的中世纪都被单一的意识形态抑制下去了。然而医学似乎是个例外，这可能来自一个根本的原因，那就是不论教皇还是普通公民在健康与疾病面前并无根本不同。但是，由于人们的思想受到了束缚，使医学的发展在这一时期发展相当缓慢。直到华学医学的兴起，使得医学开始了其深刻的革命，而这一革命，使得首创化学医学的化学家巴拉塞尔苏斯享有“近代医学之父”的美誉。 既是化学家又是医生的知识背景，使巴拉塞尔苏斯努力致力于用“五要素”理论，而不是坚持长期占主导地位的“四液体说”（血液、粘液、黄胆汁、黑胆汁），来解释人体生理和病理的变化。此外，巴拉塞尔苏斯还提出了非常具有革命性的治疗原则，那就是与一支以来“辩证施治”不同的“辩因施治”。不过由于化学科学的落后，巴拉塞尔苏斯的实际治疗中已然陷入了经验主义的简单类比。但是他的革命精神，还是为医学指引了新的方向。 如果说巴拉塞尔苏斯的治疗还在经验主义中徘徊的话，那么英国著名的生理学家哈维则把生理学引上了实验科学的道路。通过对心脏严格的解剖观察和实验，他出版了我们今天看到的心血运动论，证明了血液循环的本质，证实了心脏瓣膜的作用和血液的流动实质。 哈维的成就离不开解剖学的发展，而解剖学的发展可以说离不开达芬奇的贡献。达芬奇曾与他的一位医生朋友合作解剖人体，有了伟大画家和解剖学家之间的合作，达芬奇把人体解剖的描绘提高到了前所未有的精细程度，这些都为著名的解剖学家维萨留斯建立标准的人体解剖学理论奠定了很好的基础。与天体运行论发表的同一年，维萨留斯发表了人体构造论，这是解剖学史上的一个新的里程碑，具有划时代的意义。在书中，他推翻和纠正了流传千年之久的理论，使人们第一次较清楚正确的认识了自身的构造。3、数学革命 拜占庭帝国的灭亡给欧洲的文艺复兴开启了一个契机，在这个新契机作用下，使欧洲数学在中世纪的休眠之后苏醒起来的，便是三角学的复兴。这一复兴不仅造就了欧洲数学的重大进步，更重要的是造就了天文学的重大革命，因为没有三角学的复兴，就没有哥白尼的天体运行论。在文艺复兴时期，除了三角学的复兴还有对高次方程求解也有了很大的发展，这对开普勒和伽利略产生过重要的影响。伽利略曾经感慨过：“宇宙的哲学是用数学写成的”。 还有比较重要的是对数发明，这要归功于苏格兰数学家纳皮尔，同时他还提出了一种流变的思想，这蕴含了函数得微分思想的萌芽，而且还可以被视为牛顿流数法的思想先声。另一方面，纳皮尔在算术值的变化中找到了与几何值变化的关系，这又为数与形之间解析几何关系的建立开辟了道路。在此之后，又有很多数学家对其进行了修正和完善。 开普勒在17世纪发现了行星运动的三大定律，这导致了解析几何的异军突起，之后著名法国数学家费尔玛对解析几何做出了有进步意义的研究-用代数方法来研究一般意义上的轨迹问题。与费尔玛同时法国人的笛卡尔，也对解析几何做出了很大的贡献，他令人信服的证明了一个事实：所有的几何问题都可以归结为代数形式的问题。由于笛卡尔的理性主义哲学崇尚理性真理，因此，笛卡尔指出，机械的几何作图并不代表图形的真理性，而用代数式表达出来的几何图形，才具有最高的真理性。所以说，几何的真理性只有解析为代数的真理性，才算达到了数学真理的最高境界。、化学革命 科学是一种不断发展的事业，而且科学的发展不是齐头并进的。但天文学、力学已经发展到十分完善的地步的时候，起源于炼金术的化学还在襁褓之中。经过早期人们对物质不灭定律、气体和元素的探索研究，逐渐实现了炼金术向科学化学的过渡。提到这一时期著名的科学家，不能不提到波义尔和拉瓦锡，波义尔的工作打破了一个旧的世界，而拉瓦锡的工作则是着手建立了一个新世界。波义尔对一切旧的自然哲学都怀抱着一种怀疑精神。他用自己亲身做过实验，对旧事物提出质疑，这些质疑摧毁了所有旧自然哲学的物质基础，其中包括形形色色的元素说、基质说、要素说，等等，并把对这种物质基础的研究引上了科学的轨道。他的著作怀疑的化学家就是对旧自然哲学发起的总进攻。 与波义尔的学说同时存在的还有燃素说，虽然然诉说可以解释一些现象，但是现在看来是违背常识的，但就是这种违背常识的理论仍然统治了欧洲多年。直到舍勒和拉瓦锡发现了氧气，迈出了化学摆脱燃素说的关键一步。之后拉瓦锡对燃烧进行了理论重建工作，提出了物质不灭定律，并且对燃烧作了全兴的解释。这是化学的一次革命性的进步，也正是这一革命，使化学彻底告别了燃素说，走上了按元素不变性来解释化学的道路。四、文艺复兴时期的科学哲学 欧洲文艺复兴是西方思想发展史上一个承前启后的时代，在这样一个“需要巨人而且产生了巨人的时代”，思想家们打破神学的桎梏，把文学、艺术、哲学、历史学、政治学和自然科学等从神学中解放出来，进行了一场轰轰烈烈的思想解放运动。这样就为以后的思想进步扫清了道路。“从此，自然科学大踏步地前进，从哥白尼到牛顿，自然科学的发展使上帝的立足之地日益缩小，人类开始向自然挑战，向神学挑战，向人类本身挑战”4。 任何一个时期的科学发展都与当时的哲学发展程度相适应，文艺复兴时期的哲学运动所产生的问题导致了科学的雏形,其中包括了近代宇宙学的萌芽。一种科学理论，要通过多门学科的自然定律共同说明，而自然定律的获得，是要依赖于观察和实验的因果关系论证方式。“如科学的任务一样,哲学的主题之一就是探讨如何从由感觉经验材料所组成的物质现象世界提升到反映客观事物本质