近代科学的摇篮古希腊科学及其辉煌的社会历史背景——科学发展的人文历程漫话之二 cradle of modern science ancient greek science with its brilliant social historical background.pdf
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1、2 0 1 1 年第4 期 物理通报物理科学文化 r Z = = 3 乙;二物理科学文化 近代科学的“摇篮“ :古希腊科学及其辉煌的 社会历史背景 科学发展的人文历程漫话之二 钱时惕 ( 河北大学河北保定0 7 1 0 0 2 ) 摘要:介绍了近代科学的“摇篮”:古希腊科学及其成就论述了它的特点自然哲学形态,分析了古希腊 科学辉煌的社会历史背景 关键词:近代科学的摇篮古希腊科学社会历史背景 l 古代希腊科学及其成就 约在公元前30 0 0 一前20 0 0 年,人类社会进入 奴隶社会由于脑力劳动与体力劳动之分工,少数人 有条件从事文化学术工作在这个阶段,世界各地形 成了几个文明中心:尼罗河下游
2、的古埃及、幼发拉底 河与底格里斯河流域的巴比伦、印度河与恒河流域 的古印度和黄河流域的中国它们在天文学、数学、 物理学、化学、医学以及建筑、水利、冶金等方面取得 了许多成就 但古代科学的典范则是在古希腊产生的从公 元前1 2 世纪到公元前9 世纪,希腊开始从原始社会 向奴隶制社会过渡到公元前8 世纪,城邦( 以一个 城市为中心组成一个小国) 在希腊兴起这种带有 一定民主气氛的城邦制度给文化及学术的发展提供 了较为宽松的社会环境;再加上地理、经济条件的支 持,公元前6 世纪一前1 4 6 年,古希腊便进入文化的 鼎盛时期,成为后来西方文明的发源地 在文化学术发展的大背景下,古代科学也在希 腊得以
3、发展,成为近代科学的“摇篮”,其中包括:恩 培多克勒( E m p e d o c l e s ,公元前4 9 0 一前4 3 0 ) 及亚 里士多德( A r i s t o t e l e s ,公元前3 8 4 一前3 2 2 ) 的元素 说,留基伯( L e u c i p p e s ,公元前5 0 0 一前4 3 0 ) 及德谟 克利特( D e m o k r i t u s ,公元前4 6 0 一前3 7 0 ) 的原子学 说,毕达哥拉斯( P y t h a g o r a s ,公元前5 8 4 一前4 9 7 ) 学派关于数学的研究,亚里士多德的物理学,欧几里 得( E
4、u c l i d ,公元前3 3 0 一前2 7 5 ) 的几何体系,阿基 米德( A r c h i m e d e s ,公元前2 8 7 一前2 1 2 ) 的静力学, 阿里斯塔克( A r i s t a r c h u s ,公元前3 1 0 前2 3 0 ) 与 托勒密( P t o l e m a e u s ,约公元9 0 1 6 8 ) 等的天文学, 希波克拉底( H i p p o c r a t e s ,公元前4 6 0 一前3 3 7 ) 及 盖仑( G a l e n ,公元前1 2 0 一前2 0 0 ) 等的医学等等 1 1 留基伯与德谟克利特的原子学说 留基
5、伯首先提出物质构成的原子学说,认为原 子是最小的、不可分割的物质粒子原子之间存在着 虚空;无数原子从古以来就存在于虚空之中,既不能 创生,也不能毁灭;它们在无限的虚空中运动着构成 万物 德漠克利特是留基伯的学生,他继承并发展了 留基伯的原子学说,指出宇宙空间中除了原子和虚 空之外,什么都没有原子一直存在于宇宙之中,它 们不能被从无中创生,也不能被消灭,任何变化都是 由它们引起的结合和分离 1 2 毕达哥拉斯学派关于数学的研究 毕达哥拉斯学派在数学上最卓越的贡献有:毕 达哥拉斯定理( 对于一个直角三角形,两直角边长 的平方和等于斜边边长的平方) 及无理数的发现 毕达哥拉斯学派认为数是万物的本原,
6、事物的 性质是由某种数量关系决定的,万物按照一定的数 量比例而构成和谐的秩序;由此他们提出了“美是 和谐”的观点,认为音乐的和谐是由高低长短轻重 不同的音调按照一定的数量上的比例组成 毕达哥拉斯学派认为天体的运行秩序也是一种 和谐各个星球保持着和谐的距离,沿着各自的轨 一8 7 万方数据 2 0 11 年第4 期 物理通报 物理科学文化 道,以严格固定的速度运行,产生各种和谐的音调和 旋律,即所谓“诸天音乐”或“天体音乐”毕达哥拉 斯学派关于数的重要性及数是万物的本原的思想在 西方科学界有深刻而长远的影响, 1 3 亚里士多德的物理学 在亚里士多德的物理学中,贯穿着他的目的论 思想他把自然界的
7、运动划分为自然运动与强制运 动两种类型 在亚里士多德看来,宇宙是一个以地球为中心 的层次结构,在这种宇宙之中,各种物体都具有其固 有位置物体如果处于固有位置,它将保持静止状 态,只有受到外力时,才移动其位置一旦外力消失, 这种物体将朝着固有位置做返回运动这样的运动 叫做自然运动重物下落、炊烟上升均属自然运动 非自然运动,或在外力不断作用下的运动,称之 为强迫运动物体上抛、球在地面上滚动均属强迫运 动 亚里士多德物理学( 或天文学) 的另一特点,就 是强调天与地的严格区别天地以月球为界月球之 上的天,是摆脱了一切变化的完美无缺的世界,天体 的自然运动描绘出完整的圆形月球之下的地,万物 皆变,生生
8、不息,又分自然运动与强迫运动两种地 上的世界由水、土、火、气四种元素组成,而天上的世 界由有灵魂的第五种元素所构成 1 4 欧几里得的几何体系 几何原本是一部集前人思想和欧几里得个 人创造性于一体的不朽之作传到今天的欧几里得 著作并不多,然而我们却可以从这部书详细的写作 笔调中,看出他真实的思想底蕴 全书共分1 3 卷书中包含了5 条“公理”、5 条 “公设”、2 3 个定义和4 6 7 个命题在每一卷内容当 中,欧几里得都采用了与前人完全不同的叙述方式, 即先提出公理、公设和定义,然后再由简到繁地证明 它们;这使得全书的论述更加紧凑和明快而在整部 书的内容上,也同样贯彻了他的这种独具匠心的安
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