第三章 古希臘的科學(xué)精神

1、科學(xué)技術(shù)史科學(xué)技術(shù)史主講人：劉偉主講人：劉偉第三章第三章 古希臘的科學(xué)精神古希臘的科學(xué)精神一一、古古希臘希臘早期自然哲學(xué)早期自然哲學(xué)二、二、亞里士多德的亞里士多德的物理學(xué)與博物物理學(xué)與博物學(xué)學(xué)三、三、古希臘各門科學(xué)古希臘各門科學(xué)四、四、關(guān)于古希臘科學(xué)的幾點(diǎn)結(jié)論關(guān)于古希臘科學(xué)的幾點(diǎn)結(jié)論一、一、古古希臘希臘早期自然哲學(xué)早期自然哲學(xué)1. 泰勒斯：萬物的本原是水泰勒斯：萬物的本原是水 泰勒斯斷言所有的事物都起源于泰勒斯斷言所有的事物都起源于水，因此他被尊為希臘科學(xué)和哲水，因此他被尊為希臘科學(xué)和哲學(xué)的鼻祖。學(xué)的鼻祖。 泰勒斯的命題中沒有神話因素泰勒斯的命題中沒有神話因素; 泰勒斯用這個(gè)假說解釋了其它自然

2、泰勒斯用這個(gè)假說解釋了其它自然現(xiàn)象。如回答了大地靠什么支持這現(xiàn)象。如回答了大地靠什么支持這個(gè)古老問題。個(gè)古老問題。 現(xiàn)代科學(xué)正是從泰勒斯和其同時(shí)代現(xiàn)代科學(xué)正是從泰勒斯和其同時(shí)代人的思想持續(xù)不斷地傳下來的。人的思想持續(xù)不斷地傳下來的。泰勒斯（泰勒斯（Thales，約，約前前624546） 2.畢達(dá)哥拉斯：數(shù)即萬物畢達(dá)哥拉斯：數(shù)即萬物 數(shù)學(xué)數(shù)學(xué) 創(chuàng)立集科學(xué)、哲學(xué)、宗教于一體的創(chuàng)立集科學(xué)、哲學(xué)、宗教于一體的神秘教派。神秘教派。 對(duì)希臘數(shù)學(xué)的分類對(duì)希臘數(shù)學(xué)的分類 ：算術(shù)（絕對(duì)的：算術(shù)（絕對(duì)的不連續(xù)量）、音樂（相對(duì)的不連續(xù)不連續(xù)量）、音樂（相對(duì)的不連續(xù)量）、幾何（靜止的連續(xù)量）、天量）、幾何（靜止的連續(xù)

3、量）、天文（運(yùn)動(dòng)的連續(xù)量）文（運(yùn)動(dòng)的連續(xù)量） 傳說畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)了傳說畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)了2:1 、3:2 、4:3 這幾個(gè)數(shù)字比率跟最和諧的音程這幾個(gè)數(shù)字比率跟最和諧的音程八度音、五度音和四度音一致。八度音、五度音和四度音一致。畢達(dá)哥拉斯畢達(dá)哥拉斯（Pythagoras,公元前公元前585-前前500或公元前或公元前560-480） 3.德謨克利特：原子論德謨克利特：原子論 原子論學(xué)派認(rèn)為：原子論學(xué)派認(rèn)為： 原子是最小的、不可分割原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。的物質(zhì)粒子。 原子在虛空中運(yùn)動(dòng)。原子在虛空中運(yùn)動(dòng)。德謨克利特（德謨克利特（Demokritus，約公元前約公元前460-前前370）

4、天文學(xué)天文學(xué) 在天文學(xué)上，設(shè)想數(shù)字之比存在于世界中心到各天體在天文學(xué)上，設(shè)想數(shù)字之比存在于世界中心到各天體的距離之間，由于這些比率也指音樂的音程，所以認(rèn)的距離之間，由于這些比率也指音樂的音程，所以認(rèn)為音程也存在于天體中。為音程也存在于天體中。 由此又引出了關(guān)于天體和諧的更廣泛的思辯學(xué)說由此又引出了關(guān)于天體和諧的更廣泛的思辯學(xué)說 其意義在于：其意義在于： 是關(guān)于地球運(yùn)行的第一個(gè)猜測是關(guān)于地球運(yùn)行的第一個(gè)猜測 啟迪后世學(xué)者追求體現(xiàn)宇宙和諧的規(guī)律啟迪后世學(xué)者追求體現(xiàn)宇宙和諧的規(guī)律二、亞里士多德二、亞里士多德的物理學(xué)與博物學(xué)的物理學(xué)與博物學(xué)亞里士多德（前亞里士多德（前384前前322） 1.亞里士多德

5、著作亞里士多德著作 哲學(xué)：哲學(xué)：形而上學(xué)形而上學(xué) 邏輯學(xué)：邏輯學(xué)：范疇篇范疇篇分析篇分析篇 自然哲學(xué)：自然哲學(xué)：物理學(xué)物理學(xué)論天論天天象學(xué)天象學(xué)論生滅論生滅論宇宙論宇宙 生物學(xué)：生物學(xué)：動(dòng)物志動(dòng)物志論動(dòng)物的歷史論動(dòng)物的歷史論靈魂論靈魂 倫理學(xué)：倫理學(xué)：尼各馬可倫理學(xué)尼各馬可倫理學(xué)大倫理學(xué)大倫理學(xué)歐德謨歐德謨斯倫理學(xué)斯倫理學(xué) 其它：其它：政治學(xué)政治學(xué)詩學(xué)詩學(xué)修辭學(xué)修辭學(xué) 2.亞里士多德物理學(xué)亞里士多德物理學(xué) 亞里士多德亞里士多德是古希臘哲學(xué)的集大成者，在他的哲是古希臘哲學(xué)的集大成者，在他的哲學(xué)中，哲學(xué)和自然科學(xué)已開始分化。學(xué)中，哲學(xué)和自然科學(xué)已開始分化。 在世界本源問題上在世界本源問題上，用，用

6、“四因說四因說”加以論證加以論證(質(zhì)料、目質(zhì)料、目的、形式、動(dòng)力）；的、形式、動(dòng)力）； 在宇宙結(jié)構(gòu)問題上在宇宙結(jié)構(gòu)問題上，主張地心說，建立了同心球宇宙，主張地心說，建立了同心球宇宙模型，把幾何學(xué)和天文學(xué)結(jié)合起來；模型，把幾何學(xué)和天文學(xué)結(jié)合起來； 在物體運(yùn)動(dòng)問題上在物體運(yùn)動(dòng)問題上，認(rèn)為物體只有在外力推動(dòng)下才能，認(rèn)為物體只有在外力推動(dòng)下才能運(yùn)動(dòng)，重物墜落的速度較輕物快。運(yùn)動(dòng)，重物墜落的速度較輕物快。亞里斯多德對(duì)地球處于宇亞里斯多德對(duì)地球處于宇宙中心的論證：宙中心的論證： 因?yàn)槲覀儠r(shí)時(shí)刻刻正好看到因?yàn)槲覀儠r(shí)時(shí)刻刻正好看到半個(gè)天球，所以地球必然位半個(gè)天球，所以地球必然位于宇宙的中心于宇宙的中心3.動(dòng)物

7、博物學(xué)動(dòng)物博物學(xué) 生物分類思想：生物分類思想： 對(duì)對(duì)540種生物分類；有紅血的和無紅血的，直到拉馬克種生物分類；有紅血的和無紅血的，直到拉馬克改稱改稱“脊椎動(dòng)物脊椎動(dòng)物”與與“無脊椎動(dòng)物無脊椎動(dòng)物”。 胚胎發(fā)育的研究：胚胎發(fā)育的研究： 解剖解剖50多種動(dòng)物；觀察了雞胚的發(fā)育、昆蟲的變態(tài)等多種動(dòng)物；觀察了雞胚的發(fā)育、昆蟲的變態(tài)等現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 遺傳現(xiàn)象研究遺傳現(xiàn)象研究 亞氏的學(xué)生塞奧弗拉斯特對(duì)植物學(xué)有進(jìn)一步貢獻(xiàn)亞氏的學(xué)生塞奧弗拉斯特對(duì)植物學(xué)有進(jìn)一步貢獻(xiàn)三三、古希臘各門科學(xué)古希臘各門科學(xué) 1.古古希臘天文學(xué)希臘天文學(xué) 2.古希臘數(shù)學(xué)古希臘數(shù)學(xué) 3.古希臘物理學(xué)古希臘物理學(xué) 4.古希臘醫(yī)學(xué)古希臘醫(yī)學(xué)

8、1.古古希臘天文學(xué)希臘天文學(xué) 行星天文學(xué)行星天文學(xué) 行星漫游者行星漫游者 畢達(dá)哥拉斯學(xué)派畢達(dá)哥拉斯學(xué)派 菲洛勞斯（菲洛勞斯（Philolaos of Croton）的中心火理論）的中心火理論 希西塔斯（希西塔斯（Hicetas of Syracuse）和艾克方圖斯）和艾克方圖斯（Ecphantos of Syracuse）的地心理論）的地心理論 柏拉圖學(xué)派柏拉圖學(xué)派 拯救現(xiàn)象：假定行星作什么樣的均勻而有序的運(yùn)動(dòng)，拯救現(xiàn)象：假定行星作什么樣的均勻而有序的運(yùn)動(dòng)，才能說明它們表面的運(yùn)動(dòng)？才能說明它們表面的運(yùn)動(dòng)？ 歐多克斯（歐多克斯（Eudoxus, 409-356B.C）的同心球理論）的同心球理論阿

9、里斯塔克：阿里斯塔克：（Aristochus of Samos, 310-230 B.C.）：日心說的日心說的先驅(qū)，古代世界的哥白尼。先驅(qū)，古代世界的哥白尼。 存在問題：存在問題： 為什么地球上的東西沒有拋后為什么地球上的東西沒有拋后 為什么見不到恒星視差為什么見不到恒星視差 希臘宇宙論框架：希臘宇宙論框架：天球地球，兩球天球地球，兩球宇宙論宇宙論 宇宙是一個(gè)球形（是層層相套的天宇宙是一個(gè)球形（是層層相套的天球的組合）球的組合） 諸天體鑲嵌在天球上隨天球運(yùn)動(dòng)諸天體鑲嵌在天球上隨天球運(yùn)動(dòng) 天球的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)天球的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng) 大地是一個(gè)球體，地球絕對(duì)靜止大地是一個(gè)球體，地球絕對(duì)靜止

10、地球居于宇宙的幾何中心地球居于宇宙的幾何中心 特點(diǎn)：宇宙論與天文學(xué)合一，相互構(gòu)成特點(diǎn)：宇宙論與天文學(xué)合一，相互構(gòu)成批判的張力批判的張力影響：影響：托勒密托勒密地心說地心說 2.古希臘數(shù)學(xué)古希臘數(shù)學(xué) 歐幾里德歐幾里德的的幾何原本幾何原本 歐幾里德（歐幾里德（Euclid,約公元前約公元前330前前275） 幾何原本，幾何原本，全面總結(jié)了全面總結(jié)了前人的幾何學(xué)知識(shí)，從公理前人的幾何學(xué)知識(shí)，從公理出發(fā)運(yùn)用演繹方法證明了包出發(fā)運(yùn)用演繹方法證明了包括括467個(gè)命題的幾何學(xué)全部定個(gè)命題的幾何學(xué)全部定理。幾何學(xué)從此成為一門科理。幾何學(xué)從此成為一門科學(xué)和古代最成熟的學(xué)科。學(xué)和古代最成熟的學(xué)科。 共共13卷，卷

11、，包括包括三角形、直線、平行線、畢三角形、直線、平行線、畢達(dá)哥拉斯定理；正方形達(dá)哥拉斯定理；正方形；圓圓；正多邊形正多邊形；比比例論例論；相似形相似形；數(shù)論（有理數(shù)數(shù)論（有理數(shù)）；）；不可通約不可通約的數(shù)的分類（無理數(shù)的數(shù)的分類（無理數(shù)）；）；立體幾何立體幾何；窮竭法窮竭法求面積求面積；多多面積作圖面積作圖等初等幾何的所有等初等幾何的所有內(nèi)容。內(nèi)容。 再版次數(shù)僅次于圣經(jīng)再版次數(shù)僅次于圣經(jīng) 幾何原本的意義幾何原本的意義 第一，是影響廣泛的幾何學(xué)教科書，直到第一，是影響廣泛的幾何學(xué)教科書，直到19世紀(jì)沒有改變過世紀(jì)沒有改變過。 第二，系統(tǒng)化、邏輯推理和數(shù)學(xué)計(jì)算方法；第二，系統(tǒng)化、邏輯推理和數(shù)學(xué)計(jì)算

12、方法；公理化方法的開端。公理化方法的開端。3.古希臘物理學(xué)古希臘物理學(xué) 阿基米德阿基米德（前前287前前212），），南意大利西西里島的敘拉古人，南意大利西西里島的敘拉古人，青年求學(xué)于亞歷山大里亞，拜青年求學(xué)于亞歷山大里亞，拜于歐幾里德的弟子柯農(nóng)門下，于歐幾里德的弟子柯農(nóng)門下，學(xué)成后回到敘拉古學(xué)成后回到敘拉古。 被譽(yù)為被譽(yù)為“古代世界最偉大的近代型物古代世界最偉大的近代型物理學(xué)家理學(xué)家”。阿基米德全集有中譯本，全部文章如下：阿基米德全集有中譯本，全部文章如下：論球和圓柱論球和圓柱圓的度量圓的度量論劈錐曲面體與旋轉(zhuǎn)橢圓體論劈錐曲面體與旋轉(zhuǎn)橢圓體論螺線論螺線論平面圖形的平衡論平面圖形的平衡沙粒的計(jì)

13、算沙粒的計(jì)算求拋物線弓形的面積求拋物線弓形的面積論浮體論浮體引理集引理集家畜問題家畜問題方法方法數(shù)學(xué)成就數(shù)學(xué)成就曲線平面圖形的求面積和體積，是微積分的先曲線平面圖形的求面積和體積，是微積分的先驅(qū)驅(qū)數(shù)學(xué)成就數(shù)學(xué)成就I：任一球的表面積是外切圓柱表面：任一球的表面積是外切圓柱表面積的三分之二，任一球的體積也是外切圓柱體積的三分之二，任一球的體積也是外切圓柱體積的三分之二，這一定理被刻在他的墓碑上。積的三分之二，這一定理被刻在他的墓碑上。數(shù)學(xué)成就數(shù)學(xué)成就II：發(fā)現(xiàn)了拋物線的重心：發(fā)現(xiàn)了拋物線的重心數(shù)學(xué)成就數(shù)學(xué)成就III：運(yùn)用窮竭法，得出：運(yùn)用窮竭法，得出3.14數(shù)學(xué)成就數(shù)學(xué)成就IV：創(chuàng)造大數(shù)記法，恒河

14、沙數(shù)：創(chuàng)造大數(shù)記法，恒河沙數(shù)物理學(xué)成就物理學(xué)成就物理學(xué)成就物理學(xué)成就I：平衡問題研究，杠桿原理，見論平板：平衡問題研究，杠桿原理，見論平板的平衡的平衡物理學(xué)成就物理學(xué)成就II：浮力定律，見論浮力：浮力定律，見論浮力給我支點(diǎn)，我可以撬起地球給我支點(diǎn)，我可以撬起地球王冠的故事，尤里卡王冠的故事，尤里卡機(jī)械制造成就：螺旋提水器，天象儀機(jī)械制造成就：螺旋提水器，天象儀阿基米德之死：不要踩壞我的圓阿基米德之死：不要踩壞我的圓 4.希波克拉底醫(yī)學(xué)希波克拉底醫(yī)學(xué) 東方的務(wù)實(shí)精神與希臘的東方的務(wù)實(shí)精神與希臘的理性精神的結(jié)合理性精神的結(jié)合 四體液理論四體液理論 血液、黃膽汁、黑膽汁、沾血液、黃膽汁、黑膽汁、沾液

15、液 體液平衡則健康，失衡則生體液平衡則健康，失衡則生病病希波克拉底希波克拉底(BC460370) 希波克拉底神殿內(nèi)關(guān)希波克拉底神殿內(nèi)關(guān)于阿波羅的評(píng)論于阿波羅的評(píng)論中關(guān)中關(guān)于治療椎骨脫位的方法于治療椎骨脫位的方法 希波克拉底神殿內(nèi)關(guān)希波克拉底神殿內(nèi)關(guān)于阿波羅的評(píng)論于阿波羅的評(píng)論中關(guān)中關(guān)于治療下頜脫位的方法于治療下頜脫位的方法 希波克拉底誓詞希波克拉底誓詞 我愿以自身判斷力所及，遵守這一誓約。我愿以自身判斷力所及，遵守這一誓約。 我愿在我的判斷力所及的范圍內(nèi)，盡我的能力，我愿在我的判斷力所及的范圍內(nèi)，盡我的能力，遵守為病人謀利益的道德原則，并杜絕一切墮遵守為病人謀利益的道德原則，并杜絕一切墮落及害

16、人的行為落及害人的行為 無論到了什么地方，也無論需診治的病人是男無論到了什么地方，也無論需診治的病人是男是女、是自由民是奴婢，對(duì)他們我一視同仁。是女、是自由民是奴婢，對(duì)他們我一視同仁。 我遵守以上誓言，目的在于讓醫(yī)神阿波羅、埃我遵守以上誓言，目的在于讓醫(yī)神阿波羅、埃斯克雷彼斯及天地諸神賜給我生命與醫(yī)術(shù)上的斯克雷彼斯及天地諸神賜給我生命與醫(yī)術(shù)上的無上光榮；一旦我違背了自己的誓言，請(qǐng)求天無上光榮；一旦我違背了自己的誓言，請(qǐng)求天地諸神給我最嚴(yán)厲的懲罰！地諸神給我最嚴(yán)厲的懲罰！四、關(guān)于古希臘科學(xué)的幾點(diǎn)結(jié)論四、關(guān)于古希臘科學(xué)的幾點(diǎn)結(jié)論1. 古希臘自然哲學(xué)的基本特征及其歷史地位古希臘自然哲學(xué)的基本特征及其

17、歷史地位2. 古希臘人的方法古希臘人的方法3. 古希臘科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系古希臘科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系1. 古希臘自然哲學(xué)的基本特征及其歷史地位古希臘自然哲學(xué)的基本特征及其歷史地位 古希臘的自然哲學(xué)是人類歷史上第一次形成理性自然觀，古希臘的自然哲學(xué)是人類歷史上第一次形成理性自然觀，將自然界當(dāng)成是獨(dú)立與人的整體加以看待，認(rèn)為自然是有將自然界當(dāng)成是獨(dú)立與人的整體加以看待，認(rèn)為自然是有規(guī)律的并且規(guī)律可以為人類所認(rèn)識(shí)和把握，為科學(xué)的發(fā)展規(guī)律的并且規(guī)律可以為人類所認(rèn)識(shí)和把握，為科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。奠定了基礎(chǔ)。 注重?cái)?shù)學(xué)思想，使數(shù)學(xué)開始成為一門獨(dú)立的精神活動(dòng)。注重?cái)?shù)學(xué)思想，使數(shù)學(xué)開始成為一門獨(dú)立的精神活動(dòng)。 由于

18、希臘人注重理性思維而很少有實(shí)踐活動(dòng)，所以只是認(rèn)由于希臘人注重理性思維而很少有實(shí)踐活動(dòng)，所以只是認(rèn)識(shí)自然而沒有做到征服和支配自然。識(shí)自然而沒有做到征服和支配自然。2.古希臘人的方法古希臘人的方法 古希臘人自然哲學(xué)的方法特點(diǎn)是以大膽的思索、巧妙的猜古希臘人自然哲學(xué)的方法特點(diǎn)是以大膽的思索、巧妙的猜測和聰明的直觀來把握自然界；測和聰明的直觀來把握自然界； 由于畢達(dá)哥拉斯主義和柏拉圖主義的影響，古希臘科學(xué)中由于畢達(dá)哥拉斯主義和柏拉圖主義的影響，古希臘科學(xué)中含有特別重的數(shù)學(xué)尤其幾何學(xué)的成分。公理化和演繹推理含有特別重的數(shù)學(xué)尤其幾何學(xué)的成分。公理化和演繹推理的方法被運(yùn)用到各門學(xué)科中。的方法被運(yùn)用到各門學(xué)科中。 在科學(xué)研究方法上，在希臘化時(shí)代的阿基米德那里，也已在科學(xué)研究方法上，在希臘化時(shí)代的阿基米德那里，也已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平。邏輯推理的方法、嚴(yán)格定量的數(shù)經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平。邏輯推理的方法、嚴(yán)格定量的數(shù)學(xué)方法都已趨成熟，實(shí)驗(yàn)的方法也初露端倪。學(xué)方法都已趨成熟，實(shí)驗(yàn)的方法也初露端倪。 這些都為近代自然科學(xué)的形成做好了準(zhǔn)備。近代自然科學(xué)這些都為近代自然科學(xué)的形成做好了準(zhǔn)備。近代自然科學(xué)就是從古希臘自然科學(xué)演進(jìn)而生。就是從古希臘自然科學(xué)演進(jìn)而生。3.古希臘科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系古希臘科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系