科学简史结课论文
《科学简史结课论文》
内蒙古科技大学
学院:建筑与土木工程学院 班级:交通工程一般
学号:0963116107
姓名:金彬
《科学简史结课论文》
在古典希腊人当中我们可以用杰出思想家来代表,像「亚里斯多德」、「阿基米德」等人。中国在同样的时代,也发展到相同的程度。他们有生物学、物理、化学、几何学的基本观念。亚里斯多德的物理学是古典希腊人的最高科学成就,也是对以後欧洲文化的最大影响。我们要很简短的讨论这个题目,也要特别注意前提或假设对结论的重要影响力。
亚里斯多德的物理学的第一个假设是「作用力造成运动速度」。这是建立在日常经验上。若你看到一个东西在移动,你就会寻找一个推动它的东西。当没什麽东西推它时,它就会停止运动。有少数的现象似乎是例外,譬如说,抛物体能飞在空中,却看不见有什麽东西在推它。但这也可以想办法来解释,只要说空气从抛物体的前面移开,再跑到後面去推它。第二个假设是「地球是宇宙的中心」,这就是「地球中心说」。这也建立在我们看到的所有东西上。天空看起来是一个以地球为中心的球面,而且所有的东西都绕著地球跑。物体很自然的不是往地球走,就是背著它走。
第三个假设是有关物质的成份。亚里斯多德的化学很简单,他说地上的东西是由土、气、火、水这四种元素组成的。用这个理论他们就能解释当时所观察到物质的属性和变化。
亚里斯多德说天体(太阳、月球、行星)是由另外第五种元素组成的,跟地上的物质不同的是它永远不变、完美。所以天上会变的东西,像流星、彗星、新星都在天空之下、在地球大气层空气中,而不是在恒星和行星中。以太的自然运动不是往地球的直线运动而是绕地球做等速圆周运动,自然形状也是光滑的球形,因为球或圆圈是最完美的形状。
亚里斯多德为他的理论体系提供了五种证据。第一、我们没有地球在动的感觉。当我们走、跑、骑马、坐车或船,我们有运动的感觉,但我们在地球上没什麽感觉。第二、有甚麽作用力能够推动地球?!若说地球在动,那要解释为什麽在动,就是说需要有一个推力。谁能想像有一个那麽大的力能推动地球?第三、没有风。当我们走或跑就会感到有风,假如地球在运动就应该有风,但没有。第四、没有看的出来的视差,天空没有呈现任何因为地球跑到另一个地方而导致的变化。比方说,如果地球每一年绕太阳走一圈而不是太阳绕地球走,那一定会在不同季节使星星有不同的外像,但并没有。第五、人类是宇宙的中心点,因为我们是宇宙中最高、最重要的部份。我们现在知道亚里斯多德的整个系统都是错的,所以他的根据也是错的,但我们不能笑他,因为假如我们也生活在他的时代,我们会有不同的结论吗?基於他所知道的和他观念上的假设都头头是道,任何与它不同的想法就是不合理。所以在他之後将近两千年,才有人能提出另外一种理论体系,来回答亚里斯多德的五种证据。
住在埃及亚里山大城的「托勒密」延伸了亚里斯多德的系统。他发明周转圆圈的观念,就是说用很多层周转圆来解释行星、月球、太阳的复杂运动。这些天体所呈现的运动不是等速圆周运动,反而会快会慢甚至於偶而会往後退,亮度也会有变化。 Epicycles 是圆圈上的圆圈,像有一种机器使这些天体在天空行走。托勒密自己大概不是真的认为天空中真有这样一套机器,而只是把天体的运动分析成这些圆圈以计算未来运动的工作。但後来的人认为这些圈子是真的,是由一种透明的材料组成的。
中古时代过了一千多年欧洲没什麽值得提到的天文或一般科学方面的进步。最接近科学研究的就是炼金术,但这是一种错误方向,是很迷信的科目,想要寻找把便宜的金属变成金子的魔术,或医治所有的病而永远长生不老的药,或找一种万能溶剂用来溶化所有材料(但据所知,没有人想过这溶剂可以放在什麽容器里!)炼金术倒还是有一个益处,就是累积了很多有关化学反应和特性的经验和资料。
最大的进步在阿拉伯世界,阿拉伯数字和代数学发展出来了,跟以前很不方便的罗马数字比起来真是很大的改进。他们也发明「零」字。这都提供对以後科学计算不可少的数学观念和方式。
在欧洲「多马亚奎纳」把亚里斯多德的哲学和天主教会的教义合并了,制造了一个新的思想体系。这都变成很多世纪以来天主教会的正式教义。天主教会坚持要所有的基督徒接受教会所有的教义,不但包括从圣经来的,也包括从传统和亚里斯多德来的。若有人表示不同意其中任何一条,那可能会遭到很严厉的处罚或虐待,甚至於被杀。
天文学的革命到了 1500年托勒密的 epicycle 系统,为了要符合所观测到行星的位置而受到很大规模的调整,圆圈的数量增加到八十以上,据说有一个国王提议说,若在创造的时候他在场,就会建议天空的创造要简单一点。住在波兰的「哥白尼」研究天文以後就看的出,若 epicycles 系统改成以太阳为中心,那会使计算更简单更准确。这就是说太阳是中心而地球不是,地球是绕太阳走的。他计算了从运动中的地球来看别的行星所在的位置。这跟亚里斯多德的教导,也是天主教会的教导,有重大的出入。哥白尼只敢说这是效率较高的计算方式,连这也等到他知道快要死时才敢发表。但地球在走也是真的吗?他的一些间接的话好像暗示著他是这麽想,一个理论这样简单又准确,应该是离真理不远,但他没办法回答亚里斯多德的五种证据。之後几十年中,哥白尼的理论逐渐传到欧洲学术界,引起很多不同意见。
「泰革」因为在 1572有一颗超新星出现,开始对天文学感兴趣。他用晚上不同时间的观测来证明那颗超新星比大气层甚至比月亮还远,所以是在行星和恒星当中的。他知道这是否定亚里斯多德和托勒密的理论,他想出一种以地球为中心的哥白尼式理论,想要把新旧两者的优点合并。他维持以地球为中心,因为这好像很合理,也是教会的正式立场,他像哥白尼一样说行星绕太阳走,但他说太阳和这整个系统都绕地球走。他从丹麦国王获得了允许和经费盖了一座天文台,准确观测行星运动达 20年之久,特别注意火星。他的仪器比他之前的人的仪器准确,他的目的是要验证他的理论。在那几年当中他也看到一颗彗星,测出彗星在行星之间有非圆形的轨道,这又否定了亚里斯多德的话。
泰革去世以前雇用一位助手-「克卜勒」。他把泰革的数据留下来,花了很多年来分析这资料。他已经被说服说哥白尼的系统是真实的,也试过按这立场来分析泰革的资料。他逐渐塑造出他很出名的「行星的三个运动定律」:以太阳为中心的椭圆形轨道速度遵守等面积定律轨道半径和周期之间的关系这具有几种革命性的观念,当然一个是接受哥白尼的系统,说太阳是中心而地球是一个行星,像其他的行星一样绕太阳走。另外一个是轨道的形状,哥白尼还是用 epicycles ,但不管克卜勒在怎样调整他的 epicycles ,还是差一点点无法使它们符合泰革的数据。克卜勒对泰革的准确度有很大的信心,所以连很小的误差也不能接受。他终於放弃了圆圈,试用第二简单形状-椭圆,就很兴奋的发现,这样就成功了,计算跟观测完全符合。
克卜勒的系统那样简单又准确,所以哥白尼的系统被大部分的人接受了,但克卜勒的定
律只是凭经验,没有理论解释行星为什麽要这样走。他不能回答亚里斯多德的五个证据,那还是一个困惑。
「伽利略」开始解决这困惑,他想出了「惯性」的观念。这是说一个物体的正常状态不一定是静止不动,而是沿著直线做等速运动。我们平常看的东西若没受到推力就停下来是因为有摩擦力,若摩擦力减少,那物体要用比较长的时间减速到停下来。伽利略推理说,如果可以完全除掉摩擦力,那物体就永远停不下来。所以当我们看一个东西在走,不用问有什麽力使它走,只有看它的运动改变才要问为什麽。跟亚里斯多德不同,伽利略说作用力不是造成速度,他说「作用力造成加速度」。这就回答了亚里斯多德的问题,「有什麽力够大到能推动地球?」,这就是问错问题。没什麽力推动地球,简单说没什麽力使它停下来,所以它继续走。这样也回答了亚里斯多德另一个证据,说没看到地球运动所造成的风。地球和大气层是两个一齐走。
伽利略第二个大贡献是他用望远镜观看天空,在 1609年,望远镜刚发明的时候开始,他用望远镜发现月球表面上有山、撞击坑和「海洋」,太阳有一直在改变的黑子。亚里斯多德说「天体是「以太」组成的,所以一定是完美、光滑、不变的球形」、但伽利略看到它们是不光滑的也会改变。他也看木星的四大卫星,另外一个中心!亚里斯多德说「任何东西都要绕地球走」。伽利略观察金星的形状和大小都不断有变化,表示它绕著太阳走!亚里斯多德又错了。最後,看任何方向,尤其是叫作「银河」的那条朦胧的光,他看到天空充满了数不完的星星和星团,不可思议的多、浩瀚而遥远!不只有几千颗固定在一个球面内面的星星,而是数不完的恒星在空中分散到很大的距离。这回答了亚里斯多德有关视差的证据。地球的运动没造成看得见的恒星的变化,是因为它们的距离太大,使得视差小而无法测出。
到此只有回答亚里斯多德前面四个证据,剩下第五个,说「人类是宇宙的中心」。这不是科学化的词句,所以不能有科学化的答案。但伽利略还是没有一个理论能解释克卜勒的四个定律为什麽是真的,行星的轨道为什麽是椭圆形等。
「牛顿」提供所需要的理论,有「万有引力」、「三个运动定律」和微积分。他发展出他的理论是在他 23岁、 1665到 1666年在各大学因重大传染病而停课的时候,他终於在 1687年发表他的理论。
万有引力是任何两块物质之间的吸引力。地球的运动之所以往太阳转弯形成绕太阳的椭圆形轨道,是因为太阳势一个力作用到地球上。其他的行星绕太阳也是同样的原因。地球吸引月球、使它绕地球走。木星吸引它的卫星。这理论那麽成功就完成了推倒亚里斯多德系统的革命。但我们必须注意,当回答一个问题就造成一个新的问题:「为什麽有万有引力?」克卜勒描述椭圆形轨道,但没提供它们的解释。牛顿描述万有引力,用它来解释椭圆形轨道,但没提供万有引力的解释。
伽利略和牛顿不只造成新的理论,而且是用完全新的方式来解释自然界。
以前的解释都用逻辑、哲学和几何学,牛顿的定律给我们一套数学式时空理论,把宇宙机械化了,其中的事件都是预定的。
十七世纪的另外一个很重要的事情是估计光速。在 1676年, Olaf Roemer研究木星卫
星运动的记录,推论光线横过地球轨道的直径要 22分钟。
这不是很准,但误差不是很大。
十八世纪第十八世纪没发生新的革命。牛顿的理论变成很多人都知道也能了解的,也有很多新的应用和计算方式发展出来。哲学家和神学家觉得因为牛顿的定律解释了那麽多事情,好像几乎没什麽事情需要神来做,许多人也就开始偏向无神论。
十八世纪末有一些很重要的发现。美国的 Benjamin Franklin和欧洲的几个人发现静电。 William Herschel於 1781年在英国发现天王星,给太阳系增加一颗比土星还远的新行星。
Ⅴ. 十九世纪很久以来天文学家都在想,为什麽火星和木星的轨道之间有那麽大的空格,好像在那空格里面应该有多一颗行星。他们花很多时间去寻找它,结果没找到单独一颗大的行星,却找出很多小的,叫做「小行星」 。义大利人 在 1801年 1月 1日,十九世纪的第一个晚上,发现第一颗小行星。
天文学家已经知道恒星离我们的距离至少有很多光年。这是说我们所看到从恒星来的光线是走了很多年的路才到达我们的。但还没有观测任何一颗星的距离。当仪器终於发展到灵敏度够高到能测出那麽小的夹角的时候,他们在 1838年用视差测出最近星球的距离是二十光年以下。
天王星运动观测的结果出现有一点偏离了牛顿定律所预测的。两个欧洲很出名的数学家就用这偏离的数据来预测比天王星还远有另外一颗行星,也估计它的位置。结果天文台在 1846年发现海王星在所预测的位置。
这就给牛顿定律很大的验证,表示这些定律真的是万有的。
科学家也继续研究电和磁的现象,发现这两种现象互相有关系。在 1865年 Maxwell 发表他的出名的 Maxwell's 电磁学方程组。他的理论表示光是一种电磁波,所以将光学跟电磁学合并在一齐。
化学家发现很多有关不同材料之间的反应的规则,但没什麽理论能够解释这些规则。元素的周期表就提供了元素和化合物的观念。反应里面所观测到很准的比例,就导致「物质是由原子组成的」这观念。
十九世纪末,科学家开始发觉有时候一些特殊的原子会射出带电的粒子,就推论原子是由带正负电荷的粒子组成的。这就表示「原子」这名称,在希腊文的意思是「无法切开的」,是错的,原子不是最小而不能切开的粒子。
有了这些发现,就可以解释「天为什麽是蓝色的」。这似乎是很简单的事实,事实上很不简单,为了解释它要知道天是什麽,是空气,空气是由原子组成的,原子是由带电的粒子组成的。也必须要知道光和颜色是什麽,光是电磁波,不同颜色的光有不同波长,也必须要知道光和原子之间有什麽相互作用。
热力学的观念和定律被发展出来。第一定律,「能量不灭」,是物理的最基本定律之一,
应用到所有已知的现象。这定律说不能白吃午餐,不能创造能量,只能把能量从一种状态转换到另外一种。第二定律,「熵不减」,跟第一一样宽广,不只说没什麽免费的东西,也说无法避免浪费,宇宙中能用到的能量一直在减少。任何物理系统的变化过程都要使系统的混乱性渐增。
地质学的岩层研究逐渐发现地表的年龄至少有 10,000,000年,不只是几千年而已。
在生物学里一种革命性的新观念得到大部分的人的认同, 1859年,「达尔文」出版「物种源起」,介绍进化论和天择的观念来解释生物的存在。这当然跟基督教的圣经立场有很大的差别。
在遗传学有两个重要的突破。第一个是「孟德尔」的「遗传学定律」。虽然这是在 1859年以前已经被发现也发表了,而且在达尔文的办公室有一份登载这篇文章的期刊,但他从未看过。他去世以後,有人发现那份期刊还是封住的。第二个,别人也发现突变的现象。
光谱学的仪器和数据正在发展中。任何一种材料可以燃烧或加热使它发光,就可以用「光谱仪」将光分成不同波长。结果,各种化学元素和化合物都有它不同的光谱,这样可以得知一个未知的样品的成份。有了实验室观测而来的这种资料,就可以分析从天体来的光线。虽然我们无法走到行星和星球那边,却还是能够得知它们的化学成分。
在十九世纪末,科学家都因为他们惊人的进步而觉得很很骄傲,科学好像「大功告成」,只剩下几个「小问题」他们还没想办法用那时候所知的物理定律来解释,但他们有把握这些问题过不久就会解决。这些问题是: Michelson-Morley 实验,光速不会变黑体辐射光谱原子的结构、稳定性、线光谱辐射性元素所发射的α、β、γ辐射线光电效应,光和物质之间的互作用我们现在知道他们太过自信了。那些「小问题」在二十世每一个都导致了革命性新的发现。在 1900年以前所知道的物理定律现在叫做「古典物理」,在二十世纪所发现的定律叫做「近代物理」。现在没有一个科学家敢预测说科学工作有做完的一天。
Ⅵ. 二十世纪在 1905年,「爱因斯坦」在瑞士发表三篇文章:「狭义相对论」:四度时空、能量-质量对换「伯朗运动」:原子和分子「光电效应」:光的能量是量子化的这三篇中每一篇都是物理上历史性的突破。爱因斯坦的相对论是一个全新的时间空间观念,重新改写了运动和电磁定律。他对伯朗运动的分析是最先表示原子和分子存在的直接观测方法。他对光电效应的解释是量子物理的开始。
这三篇文章是牛顿停课的那一年之後在新思想上最大的进步。
在 1915年爱因斯坦发表「广义相对论」有不变的法则,时间-空间-物质之间的关系式,这就对万有引力提供了新解释。
在 1909年, Ernest Rutherford发现原子核,原子里面的一个小物体,原子的质量几乎都集中在它里面,正电也都在这里面。以後原子核的研究就发现两种新的力,弱力和强力。
量子物理学源自於 1920年代,成功地解释原子的结构和它们所发射的光谱。它基於几
个基本观念,包括「波粒双重性」和「测不准原理」。从牛顿的时候,物质被认为是一个简单、准确的系统,但并不是。
「电弱统一理论」源自於 1960年代,把电磁和弱力合并在单独一个理论。这在往把所有分开的物理定律合并成单独一个理论的目标的路上,是又一个里程碑。现在物理学家正在寻找「统一场论」,希望强力和万有引力也能够包括在其中。
高能物理从研究辐射性元素所发射的辐射线和宇宙射线开始。以後就作粒子加速器,发现很多新的粒子,当初令他们觉得很迷糊但以後导致现在「夸克」的理论,说很多粒子是夸克组成的。但按这理论,夸克是看不见的,不可能在那些包含它们的粒子的外面分开出来观测它们。从来没有这种理论,这就引起了一些很有趣的哲学问题。有一些理论也牵涉到「多度空间」,说可能在我们所看见的三度空间以外(或说四度,包括时间)事实上还有很多度,可能十度以上。这有什麽意义呢?这几度空间是真的存在吗?我们所谓「真的」是什麽意思呢?一个理论是什麽?在 1980年代有人发明「扫描穿透显微镜」,这就是第一次能够直接看得出个别的原子。
在二十世纪末就看到「混沌理论」的发展,能够处理很复杂的,以前的方法无法分析的问题,包括不可预测的系统和乱流。
在 1930年,美国人 Clyde Tombaugh 寻找几年以後就「按预测」发现冥王星。这之前有人基於海王星的运动似乎有一点点偏差就预测另外一颗行星的存在,就像海王星是因为天王星的偏差而预测的。但冥王星太小,不能造成任何干扰,天文学家发现所谓的干扰其实只不过是很小的观测误差而已。
天文学家对宇宙的了解继续进步,因为做更大的望远镜和灵敏度更高的仪器就渐渐可得知银河系的结构及大小,是一个「星系」,一个扁的圆形的直径约 100,000光年的系统,太阳距离中心很远,至少 25,000光年。一光年就是光线在一年的时间所走的距离, 10,000,000,000,000公里。
但这仍不是宇宙的端点。在十九世纪观察到「螺旋星云」,它们的本性是一个困惑。在 1925年,盖完 100英的望远镜就终於证明螺旋星云是银河系之外别的星系,距离达到 100,000,000光年以上,而且宇宙的边界还是看不到的。宇宙多大?还是无限大吗?他们继续观察星系就在 1930年发现它们光谱上的红位移。这是说它们的光谱很像实验室里面的材料的光谱,但整个光谱往红色的方向移过来了。到现在所提出来唯一合理的解释是说星系都背著我们走,这就拉长了它们光的波长也造成红位移。越远的星系走得越快,这种情况是所谓的「宇宙的膨胀」。
这表示宇宙不是永远静止不变的,而且有一个开始或说一个起源。在 1940和 1950年代这就导致「大爆炸论」的发展,说宇宙源起於一个高温高压的爆炸。这样就能够解释元素的由来和星球的形成和演化。
但在那个时候很多天文学家还没有接受这理论,一个原因是有一各很重要预测的观测,若大爆炸真发生过,那从天空各方向都应该收到「 3 K宇宙微波背景辐射」。但仪器还没有发展到够高的程度去做这观测,看是否有这种辐射。终於在 1965年, Bell 电话公司的两
个工程师, Arno Penzias和 Robert Wilson,观测到这辐射线。之後除很少数的人以外天文学家都认为这验证了大爆炸论。
对宇宙和星球来源的了解有了这样的进步,就能估计太阳系的年龄约 4,700,000,000年,宇宙的年龄约 15-20,000,000,000年。
生物学家把达尔文和孟得尔的理论合并做成比较新的生物起源的理论,叫做「新达尔文合论」
生物学家一直研究越来越小的系统,终於达到分子的规模,这就是生物最基本的构成单位,分子生物学就源自於此。结果就发现有生命物质的浩大复杂性,有蛋白质、酵素、 DNA 结构及它在遗传上的角色。
当科学家发觉到这宇宙刚好适合生物的存在是多麽惊人的事,他们开始讨论「 anthropic 原理」,想要知道宇宙为什麽会这样。也有人怀疑是否有很多其他的宇宙。
因为很多科学家采取进化论的前提,这就使他们相信在宇宙中应该有生物存在於很多地方,所以他们开始寻找「外星智能者」,到现在还没找到。
在二十世纪开始时,「科学」就是自然科学。但在二十世纪中也有「社会科学」的发展,包括心理学、社会学、人类学。
结论西方文明迈进十七世纪的时候,认为人类是摆在上帝所指定的小小宇宙的中心点。但到了二十世纪末,科学界认为人类只不过是在一个测不尽又无意义的机械宇宙中,一种微不足道之意外副产品。 宗教的产生:为了生存,原始人天真地认为只要模仿他们希望的情景就能够梦想成真——交感巫术。当人类向前发展,这种仪式在继续,但人们却忘了这一行为的原因,只知道它很重要,这就营造了神秘气氛。人们开始把这种行为称作“祭祀”,接着,就有了解释祭祀的教义和神话。简单说,宗教的产生就是“人被自己耍了”。
巴比伦为了农业生产,关注星象,因此天文学和占星术都有发展。并且他们认为神明都是邪恶的,提高了巫术和占星在人们心中的地位。
而埃及,认为神是与人为善的,他们的占星术、天文学每发展起来。
古印度在医学方面很出彩,但在其他科学方面发展不佳,也许由于释迦牟尼的哲学:人生空虚无常,只有自我毁灭和丧失个性才能达到精神圆满。印度发明了数字,却由于经阿拉伯传到欧洲,人们就把它称作“阿拉伯数字”。
希腊人心目中的神完全被人格化。希腊宗教与其他地区宗教一样,使人们用来解释世界的方法。神话不仅增加了人们的见识,而且还给人们带来了一种异乎寻常的美。希腊的天文学来自于巴比伦,医学和几何学来自于埃及。爱奥尼亚自然哲学:这时的希腊出过几个哲学家,其哲学思想大都是“世界由几种物质构成”。
毕达哥拉斯学派:数是世界的根本,构成了一切事物,使其达到和谐;宇宙祭坛观点实 际上是初期太阳中心说;人是万物的衡量尺度。
希腊人就已经提出了“原子论”(德谟克利特),是通过理性想象得出的。由原子说产生的哲学是希腊学术第一个高峰。但在苏格拉底、柏拉图的摧毁性批判下,原子说遭到压制。
此时,意大利另一派哲学“埃利亚哲学”:创造是不可能的,毁灭也是不可能的;芝诺悖论。
苏格拉底:极为强调主观自我,真正的我是灵魂和内心生活,而不是肉体。
柏拉图:人的主观性再次得到提升。其理论是怀疑论和神秘主义交织在一起的(从毕达哥拉斯就已经有了主观倾向)。
亚里士多德:使整个希腊文明的集大成者,脱离柏拉图创立自己学派。
学术的起源:各种科学、各大流派都起源在一个基本问题之上——自然界中的客观实在,究竟是一种在本质上同人类心灵所见的自然界相似的事物呢?还是一种对人漠不关心的巨大机器呢?
早期,哲学与科学是不可分的。但随着苏格拉底、柏拉图对主观性的提升,对客观实际、试验法则的压制,科学被认为是对哲学的亵渎。哲学离科学远了,离神学近了
基督教根源是犹太教,它没有成为即将消亡的犹太教的一个支派,是由于“圣保罗”把它作为世界宗教来宣传。基督教刚发展起来时就和希腊哲学有所融合,早期神父们的主要工作就是将它们结合起来。
在犹太教中,他们宣称发现了上帝的秘密真传,并将它写成传说(圣经)传给后代。(这也许就是为什么很不喜欢犹太人的西方社会却要拜读犹太人的发家史——《圣经》的原因) 基督教的罪恶观:对天堂的向往对地狱的恐惧,认为人生而有罪。人类远离了希腊人的乐观和罗马人的快乐。这种悲观的世界观使神父们对世俗世界失去了
兴趣,开始迫害科学知识,摧毁图书馆。
正是由于基督教的兴盛,公元7世纪,古代学术在西方消失殆尽(黑暗的中世纪)。当希腊与罗马帝国灭亡,西方彻底断绝了与过去的联系。与西欧中世纪学术黑暗相对,阿拉伯文化大发展,这也主要建立在对希腊罗马古籍的翻译和学习上。
阿拉伯文化:穆罕默德的“宇宙即神”的观点;炼金术与炼丹术的研究最后演变化学;医学兴盛。此时的阿拉伯语已经成为研究学术的经典语言。但11世纪后,阿拉伯文化开始衰退,文化中心转移到西欧。
欧洲在吸收阿拉伯文化后,学术发面有所进步,但仍处于黑暗的中世纪。
西欧中世纪大学的两种体制:
(1)波伦亚:学生组成学生会,自己聘老师,学生竞选校长。
(2)在巴黎成立加强教学管理的机构,老师为王。牛津剑桥的管理权在老师手中。
在黑暗的中世纪,欧洲学者的任务就是把濒于灭绝的古代学术拯救回来。他们开始翻译阿拉伯学术文章,因为这些文章是对埃及、罗马学术文章的翻译,而他们正是弄丢了原本属于自己的东西。
在这个过程中,对阿拉伯文化大力介绍的罗吉尔培根(与弗朗西斯培根不同)。他一个巨大贡献就是将被神学丢弃的“实验”捡起。
哲学是怎样发展到神学的:
在苏格拉底和柏拉图对“主观自我”的提升中,人们开始认为外在不重要,甚至是猥琐的、会使人堕落的,因此一直与哲学黏在一起的科学被扔掉,研究哲学的人再怎么说也是有理性的学者,他们坚信他们所要寻找的最后的那个真理就是“神”,于是他们用理性想去证实那种想象个出来的“神”(但根本就不存在)。他们动用自己的理智思维不断地在抽象概念中绕圈子,把简单问题复杂化。当他们达到牛角尖的顶部,变得越来越暴躁和不相信他人,他们开始连原本自己的身份——哲学,都要抛弃并压制,并给自己定名为神学(经院哲学)。神学只允许科学和哲学发展建立在对神学的补充和装饰上。这群人其实是很悲哀的,因该说是哲学到了一定程度变成了疯子,他们认为世界是可知的(多么先进的想法),但他们受柏拉图重“人本意识”的影响,选择的方法是用个人的、主观的理性去解释世界,而不是科学试验。讽刺的是,他们由于对人的重视而走向神学,最终却被伪理性控制了,丧失了自己的人本自有,还要剥夺他人的自由(所以说,人还是要活得自在点儿,不要太认真)。
经院哲学统治了整个中世纪,给予它致命的一击是哲学界的革命。
邓斯司各托:自由意识是人的基本属性,地位高于理性。人本被重新提出,自此之后,哲学可以在一种宽松的氛围中探讨,不一定非要达到神学所指定的结论。
13世纪后,意大利出现文艺复兴,继而传到北欧。
13世纪以后,欧洲的学术运动出现停滞。与欧洲其他国家上层人士住在自己耳朵庄园中不同,意大利上层阶级住在城市之中,文艺复兴起于意大利。
先驱者彼特拉克主张恢复古典拉丁语。人文主义思想是通过那些在意大利学习的人带到北欧的。
列奥纳多 达 芬奇——意大利,哲学上的成就一直被他艺术家的身份掩盖。提倡试验。完全摆脱了神学的偏见,是唯心主义泛神论者,到处都充满活生生的精神。实验才是科学的源泉。提出了物体运动的惯性原理,地球与其他星一样,解剖尸体研究人体构造,血液将元素带到身体各部分。 由于他是王公贵族的朋友,其研究有很大影响。
哥白尼——恒星不动,将行星运动的坐标系搬到太阳上去,太阳中心论,教廷开明对待,哥白尼却到将死时才同意出版自己的理论书籍。——布鲁诺——伽利略。新柏拉图拍认为人是最伟大的,无法忍受哥白尼学说对于人的贬低,强迫教廷严禁这一思想。伽利略在平安地死去之前,只受到有限度的软禁和轻微的呵斥。
弗兰西斯 培根——英国人。归纳科学奠基人:只要将能够观察核试验的事物记录下来,然后按照一定的规律吧观察结果汇编出来,从中就可以发现事物的关系,找到规律(缺陷)。学术界开始重视科学是培根的功劳。
开普勒——哥本哈根。认为蕴藏在造物主心中的是数学的和谐,想在简单和谐的数学中找到天体运动的奥秘。开普勒三定律。
伽利略——哥白尼的天文学建立在数学的简单性原则上,而伽利略却是用自己造的望远
镜去进行试验检验的。 伽利略将“试验归纳”“数学演绎”合在一起,建立了物理学。(中世纪的经院哲学是一种理性哲学;而现代科学是一种经验科学)伽利略在比萨斜塔上的试验:下降速度与物体轻重。斜坡试验:惯性。而真正解决惯性的是牛顿,牛顿出生那年正是伽利略去世那年。在哲学方面:事物的第一性是客观存在的,而第二性只是人的主观反应。
牛顿——开启现代科学,(当时人们不理解物质与精神的概念,只能用以太来解释各种现象,为神灵的出现做了准备)(17世纪,出现科学学会,组织讨论,将意见集中起来向会员们公布最新的情况)牛顿对化学的兴趣大于天文学,对神学的兴趣大于自然科学。重力使行星轨道成为椭圆。质点与质点的吸引力,与两点质量的乘积成正比,而与他们距离的平方成反比。天体也处于和谐的数学之中。潮汐理论。
研究哲学的人大致可以分为三类:
(1)主要研究事物的性质。他们通常把某些事物的性质归于几类物体,并断定这些物体的作用也由这些神秘性质所决定。(亚里士多德、逍遥学派)实际上他们设么也没说,只是给事物取了个名称,没有探索事物本身。
(2)他们假定一切物质都是统一的,物体表现形式的多样性,是由组成物体的质点具有的亲和力而形成的。把将设作为玄想的基础,也许能够形成一部神奇的传奇,但也只能是一部传奇而已。(神学家)
(3)倡导实验科学的人们。从基本原理去寻找万物产生的本因。从不把任何未经证明的东西当作原理,不做任何假说。
牛顿将客观现象展现在我们面前(告诉我们行星的运动规律),但并未解释为什么会有这样的设置。因此,惠更斯与莱布尼兹对牛顿进行责难,认为他研究的不是哲学,因为牛顿对外有引力根本没有解释。
但牛顿认为“如果说每一物种都因其天赋的特殊奥秘性质而产生作用,这等于什么也没有说。但是,如果你能通过现象发现运动的普遍原理,并能揭示出一切有形物体的性质和作用都产生于这些原理,那就是哲学上的一大进步。”
时至今日,还没有人能够对万有引力的成因做出圆满的解释。
牛顿科学研究实际上让人们感到:在庞大的数学体系中,人只是其中的一个渺小的旁观者,这就像一个人被关闭在暗室中一样。外部那个充满爱和美的世界不存在了,变成了一个又冷又硬、无声无色的死气沉沉的世界,这个世界服从于它的机械规律,可以用数学来计算它的运动。
为了让人们理解自己的学说,牛顿是用当时最流行的神学语言解释的自己思想。又因为牛顿自己发现万有引力的起因是无从解释的(及时到今日),因此他只能认为是神明的左右,来了一次妥协。因此,说晚年牛顿倒退回到唯心主义神学体系是不准确的。
从虔诚主义和神秘主义中派生出来的那种不能言传的柏拉图主义已经不再适用,人们接受了一种比较合乎理性的新柏拉图主义。这种合乎理性的柏拉图主义认为,数学或几何的和谐是存在的本质,而永恒的真理必需通过内心的启示才能发现。后来,经过伽利略和开普勒的发展,这种思想纳入了牛顿的数学体系,并为康德所追寻的理性范围内的宗教开辟了道路。
可以说是牛顿导致了17世纪理性哲学的爆膨,这股理智气息席卷了18世纪欧洲,人们关注于对财富的追求,信用体系开始丧失,情谊越发淡薄,面对道德破碎的局面。哲学家们力图找到出路,宗教神论抬头,感性主义重被提起(洛克)。这种自然神论与宗教神论的争
吵弥漫开来,直到休谟,才得以以理性的脆弱做了一个悬置。
牛顿和洛克留给18世纪的人们的任务是有两重性的,一是在理性与科学之下保持清醒;二是不能丢掉信仰,不能导致引发到的崩溃的无神论。这一矛盾的使命不得不让18世纪哲学家们大伤脑筋。
18世纪的数学:牛顿和莱布尼兹同时发明微积分
18世纪天文学:加勒通过牛顿万有引力原理计算发现了海王星。
18世纪化学:西尔维斯建立了“化合理论”;拉瓦锡发现支持燃烧的并非燃素而是氧。他还认为燃烧与呼吸具有同样的所用,两者都是氧化,它们的区别是一个慢而一个极。
18世纪植物动物学、生理学:中世纪认为“自然发生说”生物是从死物中自发生长出来的;斯塔耳认为“生物体中的变化是直接受体内那个有感觉的灵魂所支配的”;哈勒的《生理学纲要》认为脑髓就是灵魂的住处。
18世纪的哲学:
1. 洛克:为了应对理性主义带来的弊端,开始有限度地提升人的自主性,英国哲学家洛克逐渐形成“经验主义思想”。可以说洛克的感性是对牛顿理性的补充。
(1)认为人的知识和观念都是从后天的学习中得来的;提倡教育《约翰洛克的家庭教育》
(2)人类的所有思想都是经验的积累,或者是对外界事物的感觉,或者是对内心活动的思考。人的感情和情绪也产生于感觉的不断重复。
(3) 现代内省心理学:对自然的认识具有很大的偶然性,它容易被新发现的事实推翻。
2. 贝莱尔:在洛克基础上在人的感性和自主性上更近一步。
这个世界就是由我们感官所揭示的世界,并且,也只有我们的感官,才能使这个世界成为实在的世界。而那些所谓的第一性的质,例如广延性、形状、运动等,不过是存在于个人心中的一种观念而已。(似乎是对苏格拉底与柏拉图的回归)现象背后存在着一个实在的物质世界。
3. 休谟:采取了一种更加怀疑的态度,认为“只有那一连串的印象和观念才是实在的”。 他认为,人们之所以认为一件事可能是另一件事的原因,是因为这两件事具有联想的关系,我们却不能真正凭此推断它们具有因果联系(你永远无法解释一个事物产生的原因。因果律既不是推理,也不能用逻辑来证明)。 休谟向那些宣布要用归纳法证明普遍原则的经验派指出,由于他们只诉诸感官经验,因而也就不能用归纳法推出普遍真理。