科學史緒論課件

1、 南京大學哲學系 李曙華科學思想史，系統(tǒng)科學及其哲學，中西科學文化比較南方科技大學2014年9月3日 科 學 思 想 史沒有科學史的科學哲學是空洞的“Philosophy of science without history of science is empty; 沒有科學哲學的科學史是盲目的history of science without philosophy of science is blind.拉卡托斯（英）：科學研究綱領方法論P141The Methodology of Scientific Research Programmes a. 科學哲學提供規(guī)范方法論，歷史學家據此 重

2、建“內部歷史”，并由此對客觀知識的 增長做出合理的說明。b. 借助于歷史，可對相互競爭的方法論做出 評價。c. 對歷史的任何合理重建都需要經驗的（社 會心理學的）“外部歷史”加以補充。 同上 歷史與邏輯的統(tǒng)一科學史及其合理重建 科學史既不是自然科學，也不是歷史。既是自然科學，又是歷史，同時也是哲學。 不是研究各門自然科學體系，而是追隨人類認識自然界的歷史，按自然科學發(fā)展的整體規(guī)律和歷史線索，從宏觀上進行研究和把握的綜合性學科。 薩頓： 科學的生命P113 研究科學史有二大理由： 一是歷史的理由，分析文明的發(fā)展，也就是了解人； 另一是哲學上的理由，了解科學的更深刻的意義。 以史為鑒 “物質的東西

3、是可以代替的，而精神則不然，或者說，每一件事情，作為具體成就來考慮的時候是可以更迭的，而作為生活本身則不然 從過去的科學著作中尋找那些沒有而且也不能被代替的東西，或許是我們所求索的最重要的部分?！?科學的生命 前言，P2科學史導論喬治. 薩頓 George Sarton US，18841956，科學史學科創(chuàng)始人 生命化研究方法 科學思想史： 第一講 緒論一.西方文化大傳統(tǒng)中的科學史 1、什么是科學 科學的界限 科學規(guī)范 科學革命 2、西方科學傳統(tǒng)及特征 3、西方科學發(fā)展的歷史主線二、中西文化比較視野中的科學史三、如何學習？ 生命化研究方法一、西方文化大傳統(tǒng)中的科學史【澳】艾倫.查爾默斯 ：科學

4、究竟是什么 邱仁宗譯 【德】漢斯. 波塞爾：科學：什么是科學 李文潮譯1、什么是科學？ 1995和1996，美國五個州相繼通過一項新法案，要求州立學校科學課程給予圣經“創(chuàng)世科學”與進化論同等地位。阿肯色州提交議會，“特創(chuàng)論與進化論”法案 奧弗頓法官概括了科學的標準：a) 遵循自然規(guī)律；b) 根據自然規(guī)律解釋現(xiàn)象的能力；c) 在經驗世界里是可檢驗的；d) 它的結論是暫時性的，不必是最終的結論；e) 它是可證偽的。 中國：廢醫(yī)論 “人為自然立法” “康德是理性時代的最高產品，但是他卻要推究理性的限度何在。 理性只能使人知道現(xiàn)象界，而不是本體界?！?科學 與 實在 “康德以前的哲學都匯歸到康德處，

5、康德以后的哲學都由康德開出 。” 1）科學的界限康德問題重提： 三大批判 三大問題純粹理性批判人類可以“知道”什么？判斷力批判人類能“希望”什么？實踐理性批判人類應該“做”什么？ 科學的界限 位我上者燦爛星空道德律令在我心中 科學可以說是關于自然現(xiàn)象的有條理的知識，可以說是對于表達自然現(xiàn)象的各種概念之間的關系的理性研究。 （科學的）目的在于給表面上一團混亂的現(xiàn)象帶來秩序和簡單性。因此通過科學走向實在，就只能在實在的幾個不同的方面，就只能得到用簡單化了的線條繪成的圖畫，而不能得到實在自身。 P2 （英） 丹皮爾：科學史科學的界限 庫恩在科學革命的結構中提出。用以表示范例、模式、模型等。并推廣到包

6、括范例等在內的重大科學成就。以至表示某一科學共同體成員共有的一整套規(guī)定之類。亦譯范式、范型。2）科學規(guī)范（paradigm） 范式在科學發(fā)展中起著十分重要的作用，有無范式是科學與非科學的 劃界標準。T S.Kuhn 科學共同體的共有信念，這種信念建立在某種公認的并成為傳統(tǒng)的重大科學成就的基礎上，為共同體成員提供一種把握研究對象的概念框架，一套理論和方法論信條，一個可供仿效的解題范例，它規(guī)定了一定時期中這門科學的發(fā)展方向和研究途徑，同時也決定著某種形而上學信念和價值標準,即自然觀、世界觀和價值觀。范式中的科學理論要素、社會心理要素和 形而上學要素組成結構復雜的網絡。 常規(guī)科學中，科學共同體在范式

7、框架內從事定向的解決疑難活動，體現(xiàn)科學的進步，而當范式面臨反常和危機，新范式取代舊范式，則導致科學革命。 科學革命是一種規(guī)范轉換常規(guī)時期反常時期 危機時期革命時期 拉卡托斯：科學研究綱領3）科學革命 每一次革命都迫使科學共同體拋棄一種盛極一時的科學理論，而贊成另一種與之不相容的理論。 每一次革命都將產生科學所探討的問題的轉移,專家用以確定什么是可接受的問題或可算做是合理的問題解決的標準也相應地產生了轉移。 而且每一次革命也改變了科學的思維方式，以致于我們最終將需要做這樣的描述，即在其中進行科學研究的世界也發(fā)生了轉變。這些改變，連同幾乎總是伴隨這些改變而產生的爭論一起，都是科學革命的決定性特征。

8、 庫恩科學革命的結構P5-6 The Structure of Scientific Revolution科學革命的特征小結1、歷史發(fā)展是極其復雜的過程，它受眾多因素決定， 集體因素，即社會、技術與經濟結構， 個人因素，例如其思想、稟賦、能力、際遇。 文化因素，例如哲學、宗教等等，亦同樣甚至更為重要。 歷史上發(fā)生過的事情之可以影響到千百年后的世界， 是通過“文化” 這載體所產生的 “遠距離作用”。 科學發(fā)展的整體動力還得求之于“外史”與“內史”之間。 事實上，“內史”亦即 科學家與他們思想、發(fā)現(xiàn)的研究毫無疑問仍然是科學史的核心這些因素交錯影響，互為因果，其作用往往不可能簡單預料。 2、歷史有可

9、能出現(xiàn)突變，亦即發(fā)生所謂所謂“革命“，但基本上仍然是連續(xù)的， 即使在急速變化過程中，“傳統(tǒng)”力量仍然有不可忽略的作用。所以科學發(fā)展的探討需要顧及長期歷史背景，而不能夠局限于特定時期。 科學前進的動力必須求之于“革命”與“傳統(tǒng)兩者之間的張力與交互作用。P27 歷史不但有連續(xù)性，而且還有整體相關性。 對任何主要事件或者重大發(fā)現(xiàn)發(fā)生影響的，不僅僅是在其前一百數十年的“晚近”歷史，還有在此之前的全部歷史。 生命化研究方法2、西方科學大傳統(tǒng)及其特色余英時序：繼承與叛逆 現(xiàn)代科學為何出現(xiàn)于西方陳方正三聯(lián)書店，2009年 科學研究的傳統(tǒng)無不托根于其獨特的文化整體之中，因此絕不可能脫離其文化母體而被充分認識。

10、 西方科學是和它的文明同步發(fā)展，密切結合，無從分割的， 事實上它就是 西方文明大傳統(tǒng)最核心的部分。西方科學大傳統(tǒng) 西方科學雖然歷經轉折、停滯、長期斷裂和多次移植，但從方法、理念和內涵看來，它自古希臘以迄17世紀歐洲仍然形成一個前后相接續(xù)的大傳統(tǒng)， 而且，現(xiàn)代科學之出現(xiàn)雖然受外部因素影響，但最主要動力仍然是內在的，即來自這個傳統(tǒng)本身。 換而言之，現(xiàn)代科學基本上是西方大傳統(tǒng)的產物。忽視或者否認這一點，就沒有可能了解現(xiàn)代科學的本質與由來。P1 科學發(fā)展的原因與其歷程本身不可能完全分割，前者就在后者的敘述與分析之中。 1、歷史極其漫長。 古代革命之前的悠久傳統(tǒng)源頭可追溯到公元前18世紀。 埃及、巴比倫

11、遠古數學與希臘數學一脈相承。 西方科學史特征 P33-34， P630-6322、 “中心轉移”現(xiàn)象： 科學發(fā)展中心不斷地在歐、亞、非等三大洲之間許多不同地點之間轉移，回環(huán)游走。 “多文化、多語言”，具有“在廣袤空間中的復雜軌跡” 西方科學與宗教有極為密切的關系 在（17世紀）之前，無論在西方抑或中國，科學與宗教都有密切關系，甚至可以說是共生的。3、科學與宗教的共同根源4、科學革命之出現(xiàn) 西方近代科學“是西方科學傳統(tǒng)經歷革命后的產物”，它是拜一個傳統(tǒng)，前后兩次革命所賜， 亦即是 一方面繼承，另一方面叛逆“新普羅米修斯”傳統(tǒng)的結果。 第一次，“新普羅米修斯革命”， 開創(chuàng)了古希臘科學；第二次， 牛

12、頓革命， 既是“新普羅米修斯”傳統(tǒng)的繼 承，亦復是其叛逆。 開創(chuàng)了西方近現(xiàn)代科學 西方科學在觀念和思維模式上 發(fā)生兩次巨變（或革命）：第三次， 系統(tǒng)科學轉向 即以嚴格論證為特征的科學。 這既是現(xiàn)代科學的最終基礎，也是其起點。 西方科學的真正核心問題其實是： 為什么公元前6世紀的畢達哥拉斯能夠糅合地中海東岸那許多完全不相同的文明傳統(tǒng)，而創(chuàng)造出結合宇宙奧秘探索與永生追求的這么一個特殊教派，之后， 其精神又仍然能傳之久遠和發(fā)揚光大？ 古希臘科學尚未曾完全擺脫宗教根源，這見之于其宇宙觀基本上是有機、整體相連、以目的論為基礎的。 現(xiàn)代科學則是以數學為基礎的機械性宇宙觀，是高度“人為化”的“自然之解剖”。

13、“新普羅米修斯革命” P603-5 以上四個特征并非各自獨立，而是密切相關的。 特別是：其中心的不斷轉移正是西方科學傳統(tǒng)一方面能夠長期發(fā)展，另一方面卻會出現(xiàn)革命性巨變的緣故，而其所以有此“中心轉移”現(xiàn)象，則很可能是由特殊地理環(huán)境造成。 以上四個特征，即西方科學大傳統(tǒng)歷時之悠久，其發(fā)展中心多次轉移，其與宗教的極其密切關系，以及革命性巨變在此傳統(tǒng)中之出現(xiàn)，是它最終能夠蛻變?yōu)楝F(xiàn)代科學的主要宏觀原因。 P34 生命化研究方法3、西方科學發(fā)展的歷史主線西方科學傳統(tǒng)可以分為三個主要時期。1、古希臘科學（公元前550公元550）,2、伊斯蘭科學（750-1450）, 3、歐洲科學 (1100-1700)，4

14、、西方科學 (1700-2000）， 5、全球科學 “科學無國界”（2000- ）西方科學生成演化的主線古希臘科學伊斯蘭科學西方近現(xiàn)代科學經典力學1618世紀 誕生經典物理學19世紀 生長宏觀科學革命20世紀 完成量子力學相對論宇觀微觀科學史記下了： “20世紀科學將永遠銘記的只有三件事：相對論、量子力學與混沌?！?相對論劃定了牛頓力學有效的最大時空界限：當物體運動接近光速C=310 8 m / s，和以10億光年為單位的大尺度宇宙空間，牛頓力學不再適用。 量子力學劃定了牛頓力學有效的最小時空界限：在接近普朗克常數h = 6. 625210 - 3 4 焦耳秒的微觀領域，牛頓力學不再適用。 非

15、線性科學進一步揭示了：即便在與人類尺度相當的宏觀世界， 凡涉及復雜系統(tǒng)，特別是開放的復雜巨系統(tǒng)及其生成演化問題，牛頓力學也不再適用。 二十世紀科學革命 算法 建模計算機生命科學信息科學智能科學認知科學系統(tǒng)科學二十一世紀前沿科學 經典科學 系統(tǒng)科學當代科學的重大轉向自然觀 原子論 信息論 機械論 機體論 構成論 演化論 生成論認識論 反映論 參與論，建構論 實踐轉向 SSK 后SSK 經驗科學 實踐科學 經典科學 系統(tǒng)科學規(guī)律： 物體的空間運動與構成 物質，機械系統(tǒng)整體的時間演化 信息，生命 科學觀 ： 一元論 多元論 方法論： 還原論 整體論當代科學的重大轉向 1.原子論: + 工匠傳統(tǒng) 近代

16、科學 歐幾里德、阿基米德批判批判托勒密地心說、蓋倫三靈氣說、亞氏物理學 3.東方科技成果留基泊 德謨克利特（機械的）（物質的哲學）伊壁鳩魯畢達哥拉斯（數理的）（形式的哲學）埃利亞學派 （邏輯的）批判蘇格拉底 心靈 柏拉圖 理念 數學神秘主義 唯實論亞里斯多德 唯名論、有機論 整體論、目的論 演繹法 赫拉克里特 活火 一切皆流批判+ 猶太教 教義 2.基督教系統(tǒng)科學 東方文化與科學古希臘科學西方科學的生成演變 生命化研究方法二、中西文化比較視野中的科學史 為什么現(xiàn)代科學只能在歐洲發(fā)展，而無法在中國（或印度）文明中成長？ 為什么在公元前第一世紀與公元第十五世紀之間，在應用自然知識于人類實際需要方面

17、，中國文明比西方文明更有效率？ 大滴定(The Grand Titratin)李約瑟（英，1900.12.91995.3.24）中國科技史研究的先驅和奠基者 李約瑟難題 為什么現(xiàn)代科學，把對于自然界的種種假使加以數理化， 及其對先進技術的全部潛在影響，祗是象晨星般地升起在伽利略 時期的西方呢？” 李約瑟已深刻認識到:“ 機械式的宇宙觀根本不在中國人的思想中發(fā)展。中國思想家普遍都相信一種有機的宇宙觀。以為現(xiàn)象與現(xiàn)象之間，有層次的關系。但這并不妨礙中國出現(xiàn)偉大的科學發(fā)明?！薄凹偃缰袊洑v過與西方相當的社會經濟變化，則某種形式的現(xiàn)代科學可能在中國發(fā)生，如果真是如此，我認為中國的現(xiàn)代科學將一開始就是

18、有機式的，而不是機械式的?！敝形骺茖W發(fā)展的不同道路科學研究的傳統(tǒng)無不托根于其獨特的文化整體之中， 因此絕不可能脫離其文化母體而被充分認識。中西科學發(fā)展模式的巨大分別，最終可能是由地理環(huán)境所決定的文明結構差異所產生。中西科學的不同文化背景與源流不同文化中的“科學”各自分途發(fā)展，中西對自然現(xiàn)象的探究自始便“道不同，不相為謀” 我們可以用“科學”一詞指所有關于自然現(xiàn)象的探究。在這一最寬松的定義下，我們當然可以說 “西方科學”、“中國科學”。 但事實上，中、西這兩種科學同名而異實，二者并不能用同一標準加以測量或比較。 余英時序： PX中西科學有不同規(guī)范一個可能方向： “中心轉移”現(xiàn)象： 正唯西方科學發(fā)

19、展既有強韌久遠傳統(tǒng)，又無固定地域或者文化背景為其桎梏，因此在舊傳統(tǒng)中注入新意從而整體改造之，使之脫胎換骨成為可能。第二個可能方向：宗教. 畢達哥拉斯和牛頓這兩位先后觸發(fā)科學革命的人物都具有無比強烈之宗教意識與向往，這到底是巧合，抑或有更深意義在其中呢？ 為何科學革命只是在西方出現(xiàn)？ P633-4 西方科學最特殊而廻然有異于中國、印度或者伊斯蘭科學之處，是在于它先后發(fā)生了兩次突變，即“新普羅米修斯”革命和牛頓革命。這兩次革命無論在探究方法、問題意識或者思維模式上，都相當徹底地推翻了其前的傳統(tǒng)，也因此開創(chuàng)了嶄新的傳統(tǒng)。科學革命 文藝復興 宗教改革 文化轉型與理論創(chuàng)新 （包括科學革命） (14-16

20、世紀 意大利) （16世紀 德-法-英） （16-17世紀） 啟蒙運動 政治革命 技術革命 （18世紀） （資產階級） 產業(yè)革命 文化教育運動 法國 1789 （18-19世紀） 歐美 19世紀中西方近代文化轉型與科技創(chuàng)新民族精神思想意識 科學革命（理論體系） 教育（啟蒙）政治體制技術革命物質生產、經濟 生長傳播創(chuàng)新 文化生成與傳播的一般規(guī)律 李約瑟: 巨大的歷史悖論始終是這樣的，即雖然中國文明不能自發(fā)地產生近代自然科學，但是如果沒有中國文明所特有的哲學，自然科學也不能使它本身臻于完善。普里戈金：“我們相信，我們正朝著一種新的綜合前進，朝著一種新的自然主義前進，也許我們最終能夠把西方的傳統(tǒng)（帶著它那實驗和定量表述的強調）與中國的傳統(tǒng)（帶著它那自發(fā)的自組織的世界觀）結合起來?！?比伊普里戈金 法伊斯唐熱：從混沌到有序 探索中華文化科學創(chuàng)新之道中國古代科學: “氣”生成論西方近代科學: 原子構成論當代系統(tǒng)科學: 系統(tǒng)生成論人類科學的螺旋式發(fā)展認知科學，智能科學生命科學，信息科學 西方近現(xiàn)代 原子論 機械論 構成論 世界未來 系統(tǒng)論 生成論（信息、智能）西方當代：機體論整體論生成論 道法自然人為自然立法中國古典生成論過程論（氣，陰陽五行）人 類 科 學 發(fā) 展 兩 大 主 流 我國傳統(tǒng)數學有其自身的發(fā)展途徑與獨特的思想體系，而以機械