科学思想史第三讲古希腊科学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,科学思想史,韩连庆,北京航空航天大学人文社会科学学院,Email：,Hanlq,第三讲,古希腊科学,提起希腊会想起什么？,荷马史诗,人民文学版插图本荷马史诗,维纳斯,希腊奇迹：自由学术的起源,考古学的发现：,希腊并非科学活动的唯一起源,希腊人也并非在一切方面都是奠基者，有时他们也是传播者,观点2：昂利,贝尔：“借口说希腊曾从东方接受了很大一部分知识材料，如宗教的神话，实践的知识，技术的方法等，而放弃了希腊奇迹这个说法，恐怕是不公平的。”,这一阶段希腊思想家的一个相当明显的卓越之处就在于他们始终怀抱着一种高尚的理想：,“对事物永恒秩序的不计利害的爱”和“逻辑地作解释地需要”。,希腊的地理位置,生态退化和生产力下降,航海民族,交通发达，易于继承东方遗产,政治条件,：,城邦制的建立：从迈锡尼王宫文明走向城邦的社会天地和精神世界。,建立了以公众集会广场为中心的、新的社会空间,新的社会关系：以公民间的对称性、可逆性和相互性为基础,思想的世俗化、理性化、几何化以及创新精神和批判精神的发展,法律面前人人平等和权力置于中间（以防止任何人统治任何人）,理性地争论政治体制与探究自然界的结构，两者之间只差一小步。,自由学术的三个条件,奴隶制易于提供闲暇（亚里士多德的自由学术的条件之一）,城邦民主制提供自由的空间（亚里士多德的自由学术的条件之二）,希腊人的性格有如孩童，好奇、惊异（亚里士多德的自由学术的条件之三）奥林匹克赛会,强调哲学和科学之来源的非功利性,古希腊科学的特点,提出了自然哲学或关于自然界的哲学，有意识地对自然界进行理性探索,非功利的追求,独立运行,思辨精神：静观、辨证、演绎、理智,非宗教精神（也有宗教神秘主义）,希腊的科学精神,理性自然观,1）自然独立于人，从整体上看待,2）自然界有规律和秩序，可以把握；,3）用数学把握规律,希腊科学的“缺陷”：,1、轻视体力劳动，不重视实验科学；,2、不重视对自然现象实际的、细致的考察；,3、注重说明和理解自然，而不是支配和征服自然，本身并未构成物质性的力量。,泰勒斯:万物源于水,年代：公元前600年为其鼎盛年,西方哲学科学的开创者,生平：生于米利都，游学埃及与巴比伦，学习了先进的几何学和天文学知识。,预言过日食。,墓碑上写着：“这里长眠的泰勒斯是最聪明的天文学家，米利都和爱奥尼亚的骄傲。”,柏拉图：泰阿泰德篇,专注观察星空，掉到井里。,超凡脱俗的理性态度。,超越的、非功利的，对现实的功利不计，专注天空而忽视大地。这是希腊以致整个西方的思想品格。,没有对身边俗务的超脱，没有对看似无意义的东西的爱好和关注，就没有哲学和理论自然科学的诞生。,亚里士多德：政治学,运用天文学知识预言橄榄大丰收。,哲学家并非不能致富，非不能也，实不为也！,几何学：金字塔的高度,据说提出以下几何学命题：,1）圆周被直径等分；,2）等腰三角形的两底角相等；,3）两直线相交，对顶角相等；,4）两三角形中两角以及所夹之边相等，则两三角形全等；,5）内接半圆的三角形是直角三角形。,提出地中海季风引起尼罗河泛滥,大地浮在水上,普适的解释,解释中不涉及神或超自然的东西,“神无处不在”,哲学：万物源于水,普遍性命题,从自然界本身说明自然,科学的特征,“万物源于水”命题的意义,对世界的解释不再靠神话和宗教，而是以经验中的实在东西作为世界的基础和始基。,神话创世思想是一种叙述和宣示，而泰勒斯则想给出理由。,泰勒斯“给出理由”的方式,1,、经验归纳：看到万物来自于水，又复归于水；,2,、演绎或推证：把观察结果推广到全部事物,从”水是万物的始基”推证出一系列的结论，例如“地在水上”、“大地固定不动”等。,这就是西方科学中最重要的归纳和演绎体系的起源。,希腊创造了人的理性。,问题：水怎么产生火？,米利都学派：理性争辩,阿那克西曼德：鼎盛年约前570年,据说绘制了第一张地图，制造了第一个天球仪和计时器。,万物本源是“无定”。,世界的源初状态是各种事物共生共处的状态。,提出“补偿原则”：生成与消亡相伴随。,第一次明确地表达出运动必然性和原因的观念。,阿那克西美尼：鼎盛年约在前546/545年,气本源。,气综合了水和“无定”的特征。,稀释和凝聚,转化生成观。,毕达哥拉斯：数即万物,生平：爱奥尼亚的萨莫斯人，据说就教过泰勒斯，去埃及留学过。后移居南意大利的克罗敦。,集科学、哲学、宗教于一体的神秘教派，对圆崇拜，不能踩黄豆。,教堂门楣上的毕达哥拉斯,把数学提升到抽象化和理论化的高度,希腊数学四大学科：算术（绝对的不连续量）、音乐（相对的不连续量）、几何（静止的连续量）、天文（运动的连续量）,数即万物：事物遵循的规律是数学的。,勾股定理：由特殊的数学关系到一般的证明,毕达哥拉斯定理的证明,三角形内角和180度,无理数的发现：2不能表示成整数之比。希帕索斯在海上发现这一定理，结果被扔入海中。,天文学：地球天球两球宇宙模型。对10的崇拜。对地。,元素说,元素：原意为“字母”,恩培多克勒（鼎盛年约在450年）,火、气、土、水,爱和恨,原子论,原子：不可分割,德谟克利特（约前460前370）,把质的区别还原为量的差异,哲学思辨的产物。,近代科学重新复兴了原子论,赫拉克里特,鼎盛年约在前504501,将王位传给兄弟，隐居山间。,火本原,“世界秩序（一切皆相同的东西）不是任何神或人所创造的，它过去、现在、未来永远是永恒的活火，在一定分寸上燃烧，在一定分寸上熄灭。”,外在的本原是火的形态，内在的本源是符合火的本性的原则。,生成辩证法,1,）转化关系：,“万物皆变，无物常驻，如同人不可能两次踏进同一条河流。”,2,）和谐关系：,对立的状态或相反的性质共存，产生和谐。例如，不同的音调造成动听的乐曲。,3,）同一关系：,对立面是同一事物的不同方面。例如，圆周上的终点和起点、上行和下行的道路，都是同一的。,4,）相对关系：,取舍、评判标准不同。,例如，驴子喜欢草料，人却珍重黄金；,最美的猴子相对于人来说也是丑的。,巴门尼德,鼎盛年约在前480年,反对赫拉克立特的变化,感觉的作用？如何认识事物？,芝诺：运动不合理,鼎盛年约在468年，巴门尼德的学生，南意大利的爱利亚,维护巴门尼德，针对赫拉克里特的变化本原观，提出了否认运动可能性的四个论证。,论证,1：,二分法,要到达终点，先要到中点，而中点是无限的,论证,2：,阿基里斯追龟,要追上乌龟，先要到乌龟先前的位置，但乌龟总是在先前的位置之前,论证,3：,飞矢不动,运动是地方的变动，而任何一个时刻飞矢的位置并不变化。,论证4：,运动场,假设有A、B、C三列物体，物体B、C相对于A的运动方向相反，并且每一时间单元物体B、C相对于A都运动一个空间单元。于是，在一个时间单元过后物体B、C之间相对移动了两个空间单元，从而物体B相对于C移动一个空间单元需要半个时间单元，而物体B相对于A移动一个空间单元却需要一个时间单元，于是一个时间单元将等于半个时间单元。,庄子天下篇：“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”,无穷收敛数列表示,建立在极限概念基础上,极限以承认间断性和连续性、无限性和有限性的统一为特征,但数学却没有回答这些对立面何以能够统一。,智者与希腊数学三大难题,希波战争使希腊文化重心西移，雅典进入黄金时代,政治上的优势、经济上的繁荣，使雅典的民主体制空前发展，辩论术盛行，智者(sophist)活跃。,从自然哲学向人文哲学的转移,人是万物的尺度,认识你自己。,德行就是知识,智者推进了逻辑思维和演绎数学的发展，希腊数学三大难题：,化圆为方,二倍立方,三等分任意角,希腊数学三大难题,化圆为方相当于求，它不是任何整系数方程的根，因而不可能用尺规作出，1882年由德国数学家林德曼证明。,二倍立方相当于求,3,2，法国数学家范齐尔于1837年证明用尺规作不出,三等分任意角难在任意，有些角如90度角三分是可以的。,三大难题难在限于尺规作图。为什么希腊人要这样严格限制呢？,苏格拉底,苏格拉底（前468前399），自知其无知。,柏拉图,柏拉图（前427347），苏格拉底的学生，苏死后游学埃及和南意大利，研究毕达哥拉斯学派的理论，最后回到雅典建立学院阿卡德米（Academy)，门口上书不懂数学者不得入内,理念世界是最真实的世界，现实世界只是对理念世界的模仿,理念idea，form型、相,完善和建立数学演绎方法,发现正多面体只有五种：正四面体、立方体、正八面体、正十二面体、正二十面体,发现圆锥曲线：抛物线、椭圆、双曲线,土、气、火、水、以太,天体是活的，具有神性,使世界具有了神性,神不干涉自然过程,神的功能是巩固和解释宇宙的秩序和合理性。,圆周运动,如何解释行星逆行？,“拯救现象”,柏拉图的天球,欧多克斯,欧多克斯（前409前356）建立了比例论，引入了变量概念，将数（不连续）与量（连续）相区分,拯救现象，27个同心天球。,行星运动的圆周叠加模式，希腊数理天文学的基本模式,欧多克斯的同心球模型,同心球模型所模拟的行星逆行,科学研究取决于舆论,科学活动本质上是群体活动,基于普遍的哲学、形而上学和理论信条,亚里士多德,亚里士多德（前384前322），希腊北部的斯塔吉拉人，自幼父母双亡，17来到雅典成为柏拉图的学生。“吾爱吾师，吾尤爱真理”,前343年，成为马其顿王太子亚历山大的私人教师,前335年，在雅典建立吕克昂(Lyceum)学院，又称逍遥学派(peripatetic),亚里士多德的科学工作,形而上学,逻辑学范畴篇分析篇,物理学论天天象学论生灭论宇宙,生物学动物志论动物的历史论灵魂,尼各马可伦理学大伦理学欧德谟斯伦理学,政治学诗学修辞学,亚里士多德的物理学与生物学,四元素理论：土、水、气、火,冷、热、湿、干,黄液、冷漠液、黑液、血液,四因说：质料因、形式因、动力因、目的因,物理学：复合经验常识,天然运动学说，强烈的目的论色彩,受迫运动,力、速度和阻力之间的定量关系,排斥真空，只有在介质中运动,地球静止不动,天球运动（圆周）与地面运动（上下）的二分,博物学：对动物的分类，有红血的和无红血的，直到拉马克改称“脊椎动物”与“无脊椎动物”。胚胎发育的研究；遗传现象研究,希波克拉底：医学之父,希波克拉底（约公元前460377年）,将医学从原始巫术中拯救出来，以理性的态度对待生病、治病。,体液理论：血液、黄胆汁、黑胆汁、粘液。,仰赖医神阿波罗、埃斯克雷波斯及天地诺神为证，鄙人敬谨直誓愿以自身能力及判断力所及，遵守此约。凡授我艺者敬之如父母，作为终身同业伴侣，彼有急需我接济之。视彼儿女，犹我兄第，如欲受业，当免费并无条件传授之。凡我所知无论口授书传俱传之吾予，吾师之予及发誓遵守此约之生徒，此外不传与他人。,我愿尽余之能力与判断力所及，遵守为病家谋利益之信条，并检柬一切堕落和害人行为，我不得将危害药品给与他人，并不作该项之指导，虽有人请求亦必不与之。尤不为妇人施堕胎手术。我愿以此纯洁与神圣之精神，终身执行我职务。凡患结石者，我不施手术，此则有待于专家为之。无论至于何处，遇男或女，贵人及奴婢，我之唯一目的，为病家谋幸福，并检点吾身，不作各种害人及恶劣行为，尤不作诱奸之事。凡我所见所闻，无论有无业务关系，我认为应守秘密者，我愿保守秘密。尚使我严守上述誓言时，请求神抵让我生命与医术能得无上光荣，我苟违誓，天地鬼神实共亟之.,希腊建筑：雅典卫城,巴台农神庙,