我们不清楚为什么科学会产生在欧洲而不是在中国或日本

战婉莹 收藏 18 1463
导读:自欧几里得的《几何原本》问世以来,思想家们为之而倾倒。公正地说,欧几里得的这本著作是现代科学产生的一个决定性因素。科学绝不仅仅是把经过细心观察的东西和小心概括出来的东西收集在一起而已。科学上的伟大成就,就其原 因而言,一方面是将经验同试验进行结合;另一方面,需要细心的分析和演绎推理。 欧几里德使用了公理化的方法。公理(axioms)就是确定的、不需证明的基本命题,一切定理都由此演绎而出。在这种演绎推理中,每个证明必须以公理为前提,或者以被证明了的定理为前提。这一方法后来成了建立任何知识体系的典范,在差不多

古希腊的地理范围,除了现在的希腊半岛外,还包括整个爱琴海区域和北面的马其顿和色雷斯、亚平宁半岛和小亚细亚等地。公元前5、6世纪,特别是希波战争以后,经济生活高度繁荣,产生了光辉灿烂的希腊文化,对后世有深远的影响。古希腊人在文学、戏剧、雕塑、建筑、哲学等诸多方面有很深的造诣。这一文明遗产在古希腊灭亡后,被古罗马人破坏性的延续下去,从而成为整个西方文明的精神源泉。

早在古希腊文明兴起之前约800年,爱琴海地区就孕育了灿烂的克里特文明和麦锡尼文明。大约在公元前1200年,多利亚人的入侵毁灭了麦锡尼文明,希腊历史进入所谓“黑暗时代”。因为对这一时期的了解主要来自《荷马史诗》,所以又称“荷马时代”。在荷马时代末期,铁器得到推广,取代了青铜器;海上贸易也重新发达,新的城邦国家纷纷建立。希腊人使用腓尼基字母创造了自己的文字,并于前776年召开了第一次奥林匹克运动会。奥林匹克运动会的召开也标志着古希腊文明进入了兴盛时期。前750年左右,随着人口增长,希腊人开始向外殖民。在此后的250年间,新的希腊城邦遍及包括小亚细亚和北非在内的地中海沿岸。在诸城邦中,势力最大的是斯巴达和雅典。

马其顿位于希腊的北部,处于希腊文明的边缘,被希腊人视为蛮族。但从公元前4世纪起,马其顿逐渐成为希腊北部的重要国家。前395年,菲利普二世即位。在菲利普的治下,马其顿成为巴尔干地区首屈一指的军事强国。面对马其顿的崛起,希腊建立了以雅典为首的反马其顿同盟。前338年,马其顿在喀罗尼亚大败希腊联军,取得了对整个希腊的控制权。前336年,菲利普遇刺身亡,其子亚历山大即位。亚历山大即位后很快就平定了希腊城邦的起义,巩固了政权。前334年,亚历山大率大军渡海东征,拉开了他征服世界的序幕。亚历山大最大的敌人是强大的波斯帝国。亚历山大先后在格拉尼卡斯河和伊苏斯击败波斯军队,从波斯人手中夺取了叙利亚和埃及。波斯国王大流士三世试图求和,但被雄心勃勃的亚历山大拒绝。前331年,亚历山大和大流士三世之间具有决定性意义的高加米拉战役爆发。亚历山大再一次取得了胜利,并乘势攻下巴比伦,波斯帝国灭亡。亚历山大继续东进,直到印度河流域方才折返。前323年,亚历山大病死,他庞大的帝国也随之分裂,古希腊历史结束,希腊化时代开始。

15世纪意大利文艺复兴时期,很多知识分子(以僧侣和贵族为主)为了摆脱***日益腐朽的世俗化统治与思想禁锢,开始重新学习逐渐被遗忘的古希腊著作,例如《荷马史诗》、亚里士多德的《诗学》,和一些先古***会文章。古希腊的精神遗产第一次得到了全面复兴和继承。

可是到了18~19世纪,随着启蒙运动的兴起,学者们不再把《圣经》上写的当作真事,而且把古希腊的知识归于同类,把前776年第一次奥运会之前的事情统统算为神话,而非历史。1870年Heinrich Schliemann在希腊Troy出土文物,这一考古发现让西方人重新认识到古希腊不是虚无缥缈的神话传说,而的确经历过灿烂的文明。从此学者开始仔细研究古希腊流传下的著作,区分神话,传说和历史。

所谓的“民主时代”,是指公元前6世纪到公元前4世纪这段时期。这一时代是古希腊世界的全盛时期,各城邦都得到繁荣的发展,而地处海湾、交通便利的雅典在工商业方面日益发达,并建立了奴隶主民主制。在雅典,国家不设国王,最高权力机构是全体公民大会,大会由公民抽签产生,共同对国家事务进行商议。

雅典的民主政治不仅是古代希腊的典范,而且是整个古代世界的典范。雅典的民主政治不仅是人类历史的首创,而且直接影响了后世西方的政治制度。在现代西方国家语言里,如英语、法语、德语、西班牙语、俄语等语言中的“民主”一词,都是从古希腊语的“demokratia”一词演变而来。古希腊语中的“demokratia”一词,由“demos”和“kratos”两部分构成,“demos”的意思是“人民”、“地区”,“kratos”的意思是“统治”、“管理”,因此所谓“民主”是指“人民的统治”或者“人民的管理”。

雅典实行民主化程度最高的“直接民主制”。在伯里克利时代,雅典所有的官职向全体公民开放,任何人都可以通过抽签选举方式(十将军除外)担任政府中的各级官职。雅典的政府官员都有任期,通常为一年,而且大多数的官职,不得连选连任,以避免结党营私。雅典还实行委员会制,凡是重大事务均由集体作出决定,由集体负责。而不是由一个人说了算,从而避免了专制独裁和官僚主义。为了保证民主政治不受侵害,从克利斯提尼时代开始,雅典还制定了陶片放逐法,用陶片投票选举出可能对雅典的民主政治构成威胁的人。如果某人得票数超过6000,就会被放逐到国外,10年以后才能返回,从而使政治野心家无机可乘。

希臘人愛好自由、追求理想、崇尚智慧、富有創造精神,推崇人為宇宙間萬物之靈,並拒絕接受教士或專制君主的支配,甚至在活躍的神話與多神宗教信仰之中,也不願在神前貶抑自己;他們的態度是以世俗與理性為主的;他們崇尚自由研究的精神,並認為知識高於信仰。

在古希腊后期,又出现了一位最伟大的科学家,他就是阿基米德。

他正确地得出了球体、圆柱体的体积和表面积的计算公式,提出了抛物线所围成的面积和弓形面积的计算方法。

最著名的还是求阿基米德螺线(ρ=α×θ)所围面积的求法,这种螺线就以阿基米德的名字命名。

锥曲线的方法解出了一元三次方程,并得到正确答案。

阿基米德还是微积分的奠基人。他在计算球体、圆柱体和更复杂的立体的体积时,运用逐步近似而求极限的方法,从而奠定了现代微积分计算的基础。

阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家之一,他在诸多科学领域所作出的突出贡献,使他赢得同时代人的高度尊敬。

阿基米德在力学方面的成绩最为突出,他系统并严格的证明了杠杆定律,为静力学奠定了基础。在总结前人经验的基础上,阿基米德系统地研究了物体的重心和杠杆原理,提出了精确地确定物体重心的方法,指出在物体的中心处支起来,就能使物体保持平衡。他在研究机械的过程中,发现了杠杆定律,并利用这一原理设计制造了许多机械。他在研究浮体的过程中发现了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律。

20世纪数学史学家E.T.贝尔说:“任何一张列出有史以来三个最伟大的数学家的名单中,必定包括阿基米德。

“另外两个数学家通常是牛顿和高斯。不过以他们的丰功伟绩和所处的时代背景来对比,拿他们的影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。”

阿基米德是第一位讲科学的工程师,在他的研究中,使用欧几里德的方法,先假设,再以严谨的逻辑推论得到结果,他不断地寻求一般性的原则而用于特殊的工程上。他的作品始终融合数学和物理,因此阿基米德成为物理学之父。

欧几里德是古代希腊最负盛名、最有影响的数学家之一,他写过一本书,书名为《几何原本》(Elements)共有13卷。

欧几里德使用了公理化的方法。公理(axioms)就是确定的、不需证明的基本命题,一切定理都由此演绎而出。在这种演绎推理中,每个证明必须以公理为前提,或者以被证明了的定理为前提。这一方法后来成了建立任何知识体系的典范,在差不多2000年间,被奉为必须遵守的严密思维的范例。《几何原本》是古希腊数学发展的顶峰。

几里得将公元前 7世纪以来希腊几何积累起来的丰富成果整理在严密的逻辑系统之中,使几何学成为一门独立的、演绎的科学。

在训练人的逻辑推理思维方面,《几何原本》比亚里土多德的任何一本有关逻辑的著作 影响都大得多。在完整的演绎推理结构方面,这是一个十分杰出的典范。正因为如此,自本书问世以来,思想家们为之而倾倒。公正地说,欧几里得的这本著作是现代科学产生的一个决定性因素。科学绝不仅仅是把经 过细心观察的东西和小心概括出来的东西收集在一起而已。科学上的伟大成就,就其原 因而言,一方面是将经验同试验进行结合;另一方面,需要细心的分析和演绎推理。 我们不清楚为什么科学产生在欧洲而不是在中国或日本,但可以肯定地说,这并非偶然 。毫无疑问,像牛顿、枷利略、白尼和凯普勒这样的卓越人物所起的作用是极为重要的。也许一些基本的原因,可以解释为什么这些出类拔革的人物都出现在欧洲,而不是东方。或许,使欧洲人易于理解科学的一个明显的历史因素,是希腊的理性主义以及从希 腊人那里流传下来的数学知识。 对于欧洲人来讲,只要有了几个基本的物理原理,其他都可以由此推演而来的想法似乎是很自然的事。因为在他们之前有欧里得作为典范(总的来讲,欧洲人不把欧几里得的 几何学仅仅看作是抽象的体系;他们认为欧几里得的公设,以及由此而来的定理都是建 立在客观现实之上的)。

欧几里得,以他的主要著作《几何原本》而著称于世,他的工作重大意义在于把前人的数学成果加以系统的整理和总结,以严密的演绎逻辑,把建立在一些公理之上的初等几何学知识构成为一个严整的体系。

欧几里得建立起来的几何学体系之严谨和完整,就连20世纪最杰出的大科学家爱因斯坦也不能对他不另眼相看。

爱因斯坦说:“一个人当他最初接触欧几里得几何学时,如果不曾为它的明晰性和可靠性所感动,那么他是不会成为一个科学家的。”

《几何原本》中的数学内容也许没有多少为他所创,但是关于公理的选择,定理的排列以及一些严密的证明无疑是他的功劳,在这方面,他的工作出色无比。

欧几里得的《几何原本》共有13篇,首先给出的是定义和公理。

人们不禁要问,如果没有欧几里德的奠基性成就,那么现代科学会在欧洲产生吗?

专家们研讨的结论是:很难!甚至不可能!

华夏文明和印度文明等东方文明固然伟大,但是在思维方式方面,自古以来就是存在严重欠缺的!这就是严重缺乏希腊文明创始的、以欧几里德几何学和亚里土多德逻辑学为基础的、精确细密的分析及归纳方法、演绎体系。

自古以来,中国思想界一向擅长综合、联想、类比,固然具有“中国特色”,但是容易堕入笼统、含混、武断、臆测、想当然、浮皮潦草、牵强附会、不符实际的联想类比、望文生义、不求甚解、含糊朦胧的表述方式 ……。造成的危害是难以估量的。

自从五四先驱蔡元培、陈独秀、胡适等前辈介绍、呼吁、提倡、推广“赛先生”即科学精神以来,我国对于现代科学方法、逻辑思维方式的教育、运用、发扬,都是很不够的。

实际上,大量事实(甚至某些令人痛心而又可笑可叹可悲的事实)表明,中国人普遍的思维方式亟需提高!这需要我们大家做许多扎实的认真的工作!

假大空害人!套话废话造成效率低下、谎话造成决策误导!百年来,我们祖国付出的代价何其惨痛、经验教训何其深重啊!……

科学精神在古希腊中后期已几乎完全形成,随着唯物辩证法公理的出现,科学精神便完全形成了。我们有必要仔细研究一下西方近代科学产生的几大重要因素。

首先是中世纪作为教条主义的古希腊亚里斯多德体系,亚里斯多德建立了一个十分庞大的哲学体系,当然他的体系并非严谨的科学理论,而更多的是哲学家的领悟。众所周知,他的很多观点都是错误的,比如他认为力是物体运动的原因,一个物体如果没有力的持续作用,它将静止下来。但重要的不是他的观点的错误,而是他提出了有意义的问题。

试想如果根本没有人提出问题,那更不会有人来解决这个问题。一个问题一经提出,如果这是一个有意义的问题,解决的人会很多,虽然很多人可能给出错误的答案,但最终会有人给出正确答案。

亚里斯多德的作用正在此,他的庞大的哲学体系其实就是一个庞大的问题体系,他给出的答案许多都是错误的,但只要有人纠正了他的错误,这个体系就会变成一个十分严谨的有价值的正确体系,牛顿的体系其实就是对亚里斯多德的错误的纠正。

其次是伽利略的观察和实验方法,亚里斯多德的观点可以说是哲学对自然现象的领悟,而非象伽利略那样通过仔细的观察、实验和研究得出的结论。这是他的很多观点都是错误的根本原因。亚里斯多德说,力是物体运动的原因,一个物体如果没有力的持续作用,它将静止下来。如果我们不经过仔细观察和实验,我们每个人都会得出亚里斯多德的结论。

伽利略的观察和实验方法的作用就是排除一些外界干扰因素---比如摩擦力,而专注于特定的研究对象,从而保证研究的可靠性和正确性。伽利略的观察和实验方法是纠正亚里斯多德的错误结论,而得出正确结论的正确方法。

最后是欧几里德几何学的公理体系。欧几里德几何学象一座明亮的灯塔,照耀着西方科学研究之路。与欧几里德几何学中的几何知识相比,更重要的不是这些知识本身,而是她提供的方法---公理体系,用从公理中推出定理、再推出各种推论、结论的方法来构建严谨、正确的体系,从而保障各知识的关联性和正确性。

从欧几里德几何学建立之日起,西方学者一直将她当作楷模,他们希望一切知识和学科都能象欧几里德几何学那样建立在为数不多的几个公理的基础之上,然后通过严谨的推理得出正确的命题、结论。亚里斯多德虽然建立了一个庞大的哲学体系,但是这个体系不具有严谨性,各观点之间不具有严谨的论证性。这种体系还是属于哲学家的领悟体系,而非科学的论证体系。

有人会问:为什么两个物体之间会有引力?

科学并不都是知其然也知起所以然的。

在经典力学中是无法解释为什么会有万有引力的,那只是通过观察现象得到的一个归纳性的结论,里面的系数也是通过实际测量获得的,而不是通过某种理论证明它是那样的。

我们国家在教学中存在很大的问题,告诉你就是那样,却不告诉它是怎么来的,这使绝大多数人对科学产生误解,认为以被接受的科学理论就是绝对真理。可是实际情况却是任何一个科学理论体系的基础都是已被实验验证的假设,好的理论是用尽量少的假设解释尽量多的可被观察到现象(奥康剃刀原则),但不管理论好与不好,这些假设都是没有经过证明的,虽然其已被有限的事实所验证。而你问到的问题恰恰就是一个这样的未经证明的基础假设。

科学,诸如物理学等都是与实验紧密相连的,所以问题的关键是,无论什么人士提出什么理论,做出什么分析,必须能与实验结论相符才行,否则只能算是哲学思辨,也叫感悟哲学,或称为玄学,它没有建立在实验验证的基础之上,也就是其只能解释世界,而不能改造世界。

自欧几里得的《几何原本》问世以来,思想家们为之而倾倒。公正地说,欧几里得的这本著作是现代科学产生的一个决定性因素。科学绝不仅仅是把经过细心观察的东西和小心概括出来的东西收集在一起而已。科学上的伟大成就,就其原 因而言,一方面是将经验同试验进行结合;另一方面,需要细心的分析和演绎推理。

欧几里德使用了公理化的方法。公理(axioms)就是确定的、不需证明的基本命题,一切定理都由此演绎而出。在这种演绎推理中,每个证明必须以公理为前提,或者以被证明了的定理为前提。这一方法后来成了建立任何知识体系的典范,在差不多2000年间,被奉为必须遵守的严密思维的范例。

自从罗马被蛮族征服后,欧洲陷入了一千余年的黑暗时期。欧洲在这个黑暗的时期里,科学文明被遗忘且停滞不前,直到文艺复兴才重新拾回古希腊的文明。看来,在过去也存在着历史倒退和复辟的情况,难道历史的今天就不会再有历史倒退它几百年的事情发生吗?

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