1第一讲 古希腊与科学的源头(考研讲义).doc

世界科学技术史第一讲 古希腊与科学的源头第一讲 古希腊与科学的源头概述古希腊人的科学奠定了西方科学的基础，树立了西方科学独有的风格，所以希腊人探索自然的科学成就是科学史上传奇的一页，永远令后人欣赏、兴奋、困惑。古希腊人科学探索中的偏颇，古希腊科学与近代实验科学的本质不同，又迫使我们进一步关注近代科学传统中来自东方及中世纪宗教文化等不同传统的贡献。一、 古达科学与技术Q1 为什么说西方科学的起源要追溯到古希腊的自然哲学？ 自然哲学：关于自然界及其内在本质的哲学研究；在古代指的是自然知识的总汇和统称，目的是获得自然界的完整图像。 古希腊自然哲学形成了独特的理性自然观： 1）把自然看作是一个独立于人的对象而从整体看待； 2）把自然看作是有规律且可以认识的对象； 3）力图用哲学的概念和语言来把握自然界的规律。Q2 科学的欧洲中心主义的表现、根据及补充 表现：在人们的潜意识中，真正意义上的科学是指近代在欧洲产生的科学理论、科学知识、实验方法、科学组织、科学活动、科学分类等东西，现代科学体系是在欧洲近代科学的基础上建立起来的。 依据：1）古希腊的科学传统奠定了近代科学的基础； 2）16、17世纪的科学革命建立了近代自然科学体系。 补充：1）在人类早期文明中，在古两河流域、古埃及、古印度、古中国创造了更精湛的日用技术、发现了更独特的科学知识、建造了更宏大的传世工程。 2）古希腊文明的建立吸收了其他文明的成就。 古希腊人的科学研究是在融会贯通古埃及和古两河流域的科学成就的基础上发展起来的； 中世纪后期，当古希腊的科学传统在欧洲逐渐复苏时，欧洲还获得了阿拉伯世界的古代科技知识和中古古代的四大发明。Q3 从古希腊科学到文艺复兴的发展历程 罗马帝国崩溃-基督教占统治地位（中世纪黑暗中的光芒：在欧洲诞生了大学）-中世纪中后期的大翻译运动（帮助欧洲人从阿拉伯文献中找回了失传已久的古希腊哲学文献）2、 希腊古典时期的自然哲学希腊人的伟大贡献：创造了西方科学和哲学的伟大传统公元前500年：希腊开始出现最早的哲学，也是最早的系统的理论化的科学的开始。 希腊哲学是以对自然的系统的研究开始的。特点为： 1）具有强调理性和逻辑，重视真理本身价值的态度；2）使得原先零散的、实用的自然知识成为一种对于世界的体系化的理性建构。Q4 古希腊人科学成就及传统产生的原因及局限性1） 自然条件古希腊地区港口众多，适于航海和贸易，为向古希腊本土之外的陆地和岛屿移民提供了方便；希腊殖民地构成了一条连绵不断的链条：这些殖民地与不同传统、风俗、制度的民族经常接触，吸收其他文化的精髓非常方便；同时殖民地也没有丧失和希腊文化的母体的联系。希腊独特的地理环境使得希腊难以建立类似中国的大一统国家，为不同流派的思想争鸣提供了可能。2） 物质基础航海和贸易发达、经济繁荣、城市兴起为古希腊人创造新文化提供了坚实的物质基础。3） 社会形态及制度 奴隶制为自由民提供了闲暇。 奴隶劳动供养了奴隶主，使他们有更多闲暇时间去关注政治、哲学艺术、科学； 奴隶民主制为科学研究提供了自由。 为能够享受这种民主的人们提供较为自由地思考和发表意见的保证，这种自由思考是科学发展必不可少的。为吸引注意力而兴起的公开演讲、当众辩论，发展了古希腊热的辩论技巧和逻辑学。城邦制为希腊文化的繁荣提供了制度保证： 城邦：一种规模有限、独立自治并得到其公民的最高忠诚的共同体。 独立自治确保了公民在城邦内享有的自由，广泛交流又给彼此以启发，城邦之间长期存在的这种既保持高度独立性又有广泛交流的现实，造就了一个统一但又多样的希腊文化。4） 希腊人熟知巴比伦人和埃及人的工作，并通过多种渠道从中汲取养分。5） 希腊人对外部世界有强烈的好奇心，对知识和真理不懈追求。6） 希腊的宗教 从未提出过共同的宗教教义或形成严密的宗教组织，使得希腊宗教很难对科学进行有组织的摧残； 具有亲切感的神使他们觉得生活在一个由熟悉的、可以理解的力量统治的世界，面对外部世界少了恐惧多了好奇和勇气； 完备的诸神谱系，弘扬了秩序、规则的概念，体现了一种原始形式的逻辑体系，有利于希腊理性精神的孕育。局限性：希腊的奴隶制度对劳动的蔑视，是的希腊科学过度重视理性而轻视经验，重视理论建设轻视知识应用，重视理论科学轻视技术研究。Q5 如何理解亚里士多德所说的哲学和科学发展的三个必不可少的条件：好奇、闲暇、自由。好奇：人们纯粹为了摆脱无知而进行研究，并非是由于外在的功利性目标驱使；这样可以保证科学研究的系统性和纯粹性，知识的探求不至于因为暂时的无用而被搁置。闲暇和自由是保证好奇的重要社会条件。闲暇要求社会上有一批人不需为衣食担忧，不必从事繁重的体力劳动，从而好奇心不至于被生活的压力所压制。自由强调在探索知识的过程中，不必因为政治、习俗等因素的影响而受到限制。Q6 各学派的哲学思想中体现了哪些科学起源思想？（1） 米利都学派（师承关系）米利都学派特点：寻找构成万物的基本材料。这种从物质结构来解释自然现象的思路在古希腊原子论乃至近代科学中都大行其道，产生深刻影响。1、泰勒斯Q7 泰勒斯提出“万物本源是水”的可能原因及重要意义是什么？原因：1）水形态多变，适合作为一种解释各种现象的普遍原则；2）水对生命的极端重要性；3）泰勒斯生活的地区处于海洋包围之中，深感水的普遍性；4）此前许多民族有关于洪水的古老传说。意义：1）这是人类第一次用理性的方式寻求万物的统一本质，即及透过现象寻找共同的普遍因素，再从这一普遍本质说明更多的现象，包括过去经验中没有接触过的。这是科学研究的基本思路，体现了理性思维的特点。 2)他用自然内部的因素来解释自然现象，这样人类就可以通过经验来批评和改进科学知识，开创了一种很有前途的研究传统。宇宙观：大地是浮在水面的扁平的盘子。2、 阿那克西曼德：第一个把已知的世界绘成地图的人 1）认识到天空围绕北极星旋转，提出可见天空是完整球体的一半，大地是圆柱体位于宇宙中心；2） 认为整个宇宙是个演化的过程，但万物都要毁灭；3） 万物始基是浑朴未分的“无定形”，内部蕴含着分化的可能性，可以产生一切具体事物的形态。3、阿那克西米尼认为万物始基是“气”，气凝聚成水，继续凝聚成土，进一步成石头。把事物的质的区别归结为量的区别，也是科学研究中常用的思路。（2） 毕达哥拉斯学派（始于秘密宗教团体）特点：重视对于事物的形式的研究。1）最伟大的贡献：对数的高度重视。数是万物的本源，发现万物之中都有某种数量关系。这种用抽象的形式来解释世界，与米利都只用质料解释是认识能力的一次伟大进步。2）率先提出宇宙和谐的观念：宇宙万物本质上是和谐的，这种和谐的具体表现就是各种比例关系。从混沌到秩序是认识史上的一大飞跃。3）天文方面提出大地是一个球体，宇宙是个球体，有一组同心圆球构成，中心是中心火。这个高度几何化的宇宙模型为希腊的数理天文学奠定了基础。（3） 赫拉克里特：辩证法思想的奠基人1） 强调事物的永恒变化，而且并无神灵主宰；2） 认为事物内部对立冲突矛盾是事物发展变化动力；3） 强调逻辑，轻视经验感觉。开创了希腊哲学科学重视逻辑、概念界定、理论构建的传统。（和中国文化强调语言不足以表达真理的态度迥然不同）（4） 爱利亚学派变化只是假象，不变才是本真；开创注重现象背后本质的研究（5） 恩培多克勒四根说：万物由四种元素组成-火、气、土、水。这些因素靠爱和恨组合分离。万物无生成、无毁灭，只有混合和分离。开始用多元素代替单一元素解释世界，并且用元素组合而不是元素本身的形态变化来解释变化的现象。某种程度上，是原子论的先驱。（6） 原子论：最接近于近代科学理论的成就Q8 原子论的内容及意义内容：1）许多极小的原子在虚空中的组合和分离是世界上各种现象的真正原因； 2）原子和虚空都是构造自然万物的本原。原子是构造万物的基本粒子，虚空为原子提供位移运动的场所； 3）原子是不可分割、不可穿透的内部是实在的； 4）所有原子性质都一致，只有量的差别（形状、大小、重量、排列、位置等）意义：1）开始用抽象的物质实体而不是某一种特定属性的物质来解释世界； 2）通过原子的量的差别解释现实世界中质的差别，便于克服各种事物性质上的冲突，使得从统一性出发具体解释世界的多样性得以成功。（这也是后来西方科学研究的基本思路，也是依赖数学的原因） 3）这种解释方式还开创了以微观结构解释宏观现象的路线。（7） 苏格拉底1） 第一个从逻辑思想方面研究概念定义的思想家。2） 强调对普遍原则的把握。（8） 柏拉图与理念论研究传统：强调通过理性来把握事物的形式关系，轻视质料1） 开设了欧洲历史上第一所综合性的传授知识、进行学术研究、提供政治咨询以及培养学者和政治人才的学校Academus.重视科学知识的传授和训练。2） 受毕达哥拉斯学派影响，轻视感觉经验，注重理性所把握的观念世界。理念论。3） 宇宙论中，认为神以混沌为质料，使之与空间结合，并以理念为范型，创造出整个宇宙系统和自然界。4） 天文方面，反对人们满足于用眼睛观看和记录天体运行的轨迹，认为要像研究几何学（超越感官经验的层次来把握抽象理念）那样研究天文，而不管天空中那些可见事物。深信天体是最高贵神圣的，运动方式一定是均匀的圆周运动。“拯救现象”方法：将看上去不规则的运动拆解为不同的均匀圆周运动的叠加。5） 学生欧多克斯构造了同心球叠加的天文模型。评价：虽然柏拉图过分轻视感觉经验这一点与近代科学的精神有所抵触，但是他强调数学的作用，强调演绎推理，重视理想化方法，也是近代科学传统非常重要的组成部分（9） 亚里士多德与目的论不同于老师的综合研究，他喜欢分门别类研究并重视经验研究。1） 自然哲学探讨了事物存在与变化的原因，提出四因说：质料因事物有什么东西形成；形式事物按照什么形式形成，即事物之所以是某一事物的原因；动力因事物形成的动力是什么；目的因事物为了什么而形成。评价：从因果关系角度出发，探索事物存在变化，对于鼓励人们探讨事物本原，追究事物本质是有益的。但他对自然现象的解释充满了目的论的意味，就本质而言是不可取的，因为他用目的论掩盖了对客观规律的探求。对宇宙结构的认识上，认为大地是球形位于宇宙中心，地球和天体由不同物质组成，地球上的物质由水气土火四元素组成，而其他天体则由第五种元素“以太”组成。所有的物体都具有某种天赋的目的或“自然本性”：以太的本性是做圆周运动，四种元素具有“趋向自己特定的空间”、寻找自己“天然处所”并停留在那里的本性。2） 逻辑学系统地总结了科学研究的方法论和逻辑学，对归纳法和演绎法都有了系统的研究。3） 系统的经验考察主要体现在生物学，动物分类、解剖、胚胎发育等方面。根据动物特点与差异划分为群，描绘了一幅以任何哺乳动物为顶端，低等植物在底端的生物阶梯略图。评价：是一位严密的观察家，不是实验家。他是以自己的直观加上推理来建立知识体系的。他是希腊科学的转折点：他之前，学者们力图提出一个完整的世界体系来解释自然现象，他是最后一个；他之后，科学家转入对具体问题的研究，从而使科学走上了一条从简单到复杂的发展道路。（10） 希波克拉底与四种体液接受自然哲学影响，更加彻底地清洗了医学的巫术成分，构建了理性的医学理论。提出四种体液学说：人具有四种体液，血液、黄胆汁、黑胆汁、黏液，支配生理活动，必需平衡调和，否则会生病。3、 希腊化时期的科学（公元前336年开始）科学已经开始具有独立的品格，与哲学问题分开研究。（1） 托勒密王朝的贡献1）重视希腊学术事业的发展，以政府力量支持学术发展，创造了希腊科学发展观的黄金时代。2）创建了世界上当时规模最大，也是第一个由国家筹建支持的综合性学术结构。（二）欧几里得及其几何原本几何原本内容翔实、逻辑严谨，长期以来一直是几何学习的标准教科书。它的不朽不仅在于它的内容，更在于它是公理化体系的典范。公理化体系是发现新的科学知识的一种方法：1） 给出几何证明所需的一系列定义和概念，如点、线、面、角等；2） 提出五个公设（适用于几何学的不证自明的知识）；3） 提出五个公理（适用于一切科学的真理）；4） 一条一条证明了467个命题。几何原本中的定理大都是前人已发现的，欧几里得所做的主要工作是利用了当时积累的数学知识，从精心选择的少数公设、公理出发，推演出整个理论体系，构建起初等几何学的大厦。（3） 阿里斯塔克与日心说（4） 阿基米德希腊科学史上最伟大的科学家，在数学、天文、物理方面都有出色成就。善于理论联系实际，是古代把力学和数学结合的最好的人。1） 发现了浮力定律、杠杆原理（应用公理化体系和理想化模型），发明了滑轮起重机和螺旋推进器；2） 创立的穷竭法是微积分的基础，应用穷竭法计算了pi的值；3） 制作了一个利用水力驱动的天象仪，可以模拟天体运动，演示日食