近代自然科学史简明教程--青少年知识科普教育.pdf

历史的导言
科学的历史,可以追寻到极其遥远的古代。科学的起源和发展,
又同极古时期的社会、生产、宗教和神话有着极复杂的关系。科学作
为人类的一种认识实践活动,有着很强的继承性质,也就是说,它总
是在前代的知识水平、生产技术水平上发展、提高、变化的,它决非凭
空而来的;另一方面,它又有着很强的创造性质,作为人类认识的一
种伟大进程,它是不断更新、不断前进的,永远不会停止在一个水平
上。对于前代的继承和创造,决定于实施这种继承和创造的当代生产
技术、社会经济和人类的知识水平。这就构成了科学发展的几个主要
因素。描绘和再现科学的继承和创造,是自然科学史的任务;进一步
分析上述因素,探索自然科学发展的规律,启迪人们的智慧,则是自
然科学史的更高的目标。在这些方面,我们作了小小的努力。
按照自然科学史习惯上的分期,在西方科学史中,常以世纪
前后的文艺复兴作为近代自然科学的起点。但是为了保持历史发展
的全貌,也为叙述上的需要,我们仍作这一历史导言,以领全书。
从远古到前世纪的古代科学
文明史的创造中,文明古国古希腊、巴比伦、古埃及和古中国都
有辉煌的一页。从现有资料来看,这些文明古国创造的古代文化多少
还是孤立的点。
要是以时间的先后而论,古埃及文化是可以和巴比伦文化相并
列的古文化。关于巴比伦,我们知道早在五千多年前就有了片断的文
字记载,例如,能预测日月食,有些星象家已认识到地球是一个球体
等等。有的科学成就达到了令人不解的高超程度,但更令人不解的是
这些成果竟没有成为进一步探索的起点。
对于古埃及,最重要的史料常推年英国人林德(
发现的林德纸草书( 。纸草书上的文字是公元前
年书写的,内容是关于公元前年的数学题,共题,首先
由爱森洛尔( )解读。
对于宇宙的概念,这两个古代文明国家大略相似,都认为宇宙是方
盒子,地居底面之中央,四周有河,太阳乘船在河里日复一日地周游。
和巴比伦、古埃及文化相应的,是古中国的文化。我们的祖先,与
巴比伦、古埃及的时代相当或稍晚,就已创造了高度的文明。关于季
节和天象的联系已比较明确,十进制也已出现,可以用个字符记
录十万以内的自然数。考古发掘所显示的最引人注目的是高超的冶
炼技术和堪称上品的青铜器。
这些极古代的文明,有相当的相似之处,例如宇宙的概念、十位
计数等。在他们看来,科学和日常生活的常识没有什么不同,除了生
活中的直观结果以外,再不存在任何抽象的、推理的、逻辑的结果。在
这以后,这几种文化就分道扬镳了。其中原因,论者纷纭,我们不作考
证了。
谈到“希腊文明”,往往会讲到几个著名的学派。毕达哥拉斯
,约前一约前)学派最重要的贡献,在于引进了
抽象的研究。关于概念、关于推理方法、关于证明,所有这些科学研究
在毕达哥拉斯学派那儿几乎是突然出现的。著名的直角三角形边长
的勾股定理,正方形对角线与边长的无公度性,都是这个学派的举世
皆知的成果。
从自然科学史角度来考察,影响最大的希腊学派是亚里士多德
,前前创立的吕园学派。亚里士多德的工作,
可谓是集希腊古代科学和哲学思想的大成。亚里士多德创造了一个新
体系,这一体系为以后近十个世纪的科学研究规约了方向、方法和它
们所必须信奉的教条。亚里士多德的工作一方面大大地推进了他先前
的科学研究,另一方面也严重地阻碍了他身后的科学的进一步发展。
亚里士多德把科学分成三类,提出了形式逻辑的三大定律。他主张地
心说;在生物学上,他的观察和分类方法卓有成效地在胚胎学和分类
学上作出了许多贡献。但是,在物理学,特别是力学上,他做出了一些
著名的错误论断,诸如“重物下落的快慢与其重量成正比”之类。
其后是欧几里得( , 约前前) 和阿基米德
,前前。欧几里得著有几何原本》十三篇,在
几何学中,为后人树立了科学研究中构造体系和论证的典范。《几何
原本》明确地构造了个定义,构造了个公式,建立了条公理。
阿基米德的成就是关于力学的两条基本原理(浮力原理和所谓的“黄
金规律”),以及为数众多的对于简单机械的研究。杠杆、轮轴乃至差
动滑轮组,他都有研究。他还计算过圆周率,得出的数值在和
之间;他还搞清楚了圆柱体的表面积和体积各是它内切球的
多少倍,这是他最得意的成果,曾嘱在他死后刻内切有球的圆柱于他
的墓碑之上。
和古希腊时代相应的,是中国春秋战国时期的文化。春秋末年齐
人著的《考工记》和成书于前年至前年之间的《墨经》记录了
这一时代的科学发展的重要成就。
数学方面,我国早于毕达哥拉斯发明了“勾股定理”,《周髀算经