世界偉大科學(xué)家

世界偉大科學(xué)家.txt37真誠是美酒，年份越久越醇香濃烈；真誠是焰火，在高處綻放才愈顯美麗；真誠是鮮花，送之于人，手有余香。歐洲偉大科學(xué)家（一）-牛頓伊薩克?牛頓爵士（SirIsaacNewton，儒略歷1642年12月25日-1727年3月20日格里歷1643年1月4日一1727年3月31日），數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和哲學(xué)家，同時是英國當(dāng)時煉金術(shù)熱衷者。他在1687年7月5日發(fā)表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（PhilosophiaeNaturalisPrincipiaMathematica）里提出的萬有引力定律以及他的牛頓運動定律是經(jīng)典力學(xué)的基石。牛頓還和萊布尼茨各自獨立地發(fā)明了微積分。他總共留下了50多萬字的煉金術(shù)手稿和100多萬字的神學(xué)手稿。牛頓被譽為人類歷史上最偉大的科學(xué)家之一。他的萬有引力定律在人類歷史上第一次把天上的運動和地上的運動統(tǒng)一起來，為日心說提供了有力的理論支持，使得自然科學(xué)的研究最終掙脫了宗教的枷鎖。牛頓還發(fā)現(xiàn)了太陽光的顏色構(gòu)成，還制作了世界上第一架反射望遠(yuǎn)鏡。少年時光1642年的圣誕節(jié)前夜，在英格蘭林肯郡沃爾斯索浦的一個農(nóng)民家庭里，牛頓誕生了。牛頓是一個早產(chǎn)兒，出生時只有3磅重。接生婆和他的雙親都擔(dān)心他能否活下來。誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位震古爍今的科學(xué)巨人，并且竟活到了85歲的高齡。牛頓出生前三個月父親便去世了。在他兩歲時，母親改嫁。從此牛頓便由外祖母撫養(yǎng)。11歲時，母親的后夫去世，牛頓才回到了母親身邊。大約從5歲開始，牛頓被送到公立學(xué)校讀書，12歲時進(jìn)入中學(xué)。少年時的牛頓并不是神童，他資質(zhì)平常，成績一般，但他喜歡讀書，喜歡看一些介紹各種簡單機械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風(fēng)車、木鐘、折疊式提燈等等。藥劑師的房子附近正建造風(fēng)車，小牛頓把風(fēng)車的機械原理摸透后，自己也制造了一架小風(fēng)車。推動他的風(fēng)車轉(zhuǎn)動的，不是風(fēng)，而是動物。他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上，然后在輪子的前面放上一粒玉米，剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米，就不斷的跑動，于是輪子不停的轉(zhuǎn)動。他還制造了一個小水鐘。每天早晨，小水種會自動滴水到他的臉上，催他起床。后來，迫于生活，母親讓牛頓停學(xué)在家務(wù)農(nóng)。但牛頓對務(wù)農(nóng)并不感興趣，一有機會便埋首書卷。每次，母親叫他同她的傭人一道上市場，熟悉做交易的生意經(jīng)時，他便懇求傭人一個人上街，自己則躲在樹叢后看書。有一次，牛頓的舅父起了疑心，就跟蹤牛頓上市鎮(zhèn)去，他發(fā)現(xiàn)他的外甥伸著腿，躺在草地上，正在聚精會神地鉆研一個數(shù)學(xué)問題。牛頓的好學(xué)精神感動了舅父，于是舅父勸服了母親讓牛頓復(fù)學(xué)。牛頓又重新回到了學(xué)校，如饑似渴地汲取著書本上的營養(yǎng)。求學(xué)歲月牛頓19歲時進(jìn)入劍橋大學(xué)，成為三一學(xué)院的減費生，靠為學(xué)院做雜務(wù)的收入支付學(xué)費。在這里，牛頓開始接觸到大量自然科學(xué)著作，經(jīng)常參加學(xué)院舉辦的各類講座，包括地理、物理、天文和數(shù)學(xué)。牛頓的第一任教授伊薩克?巴羅是個博學(xué)多才的學(xué)者。這位學(xué)者獨具慧眼，看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力。于是將自己的數(shù)學(xué)知識，包括計算曲線圖形面積的方法，全部傳授給牛頓，并把牛頓引向了近代自然科學(xué)的研究領(lǐng)域。后來，牛頓在回憶時說道：“巴羅博士當(dāng)時講授關(guān)于運動學(xué)的課程，也許正是這些課程促使我去研究這方面的問題?！碑?dāng)時，牛頓在數(shù)學(xué)上很大程度是依靠自學(xué)。他學(xué)習(xí)了歐幾里德的《幾何原本》、笛卡兒的《幾何學(xué)》、沃利斯的《無窮算術(shù)次巴羅的《數(shù)學(xué)講義》及韋達(dá)等許多數(shù)學(xué)家的著作。其中，對牛頓具有決定性影響的要數(shù)笛卡兒的《幾何學(xué)》和沃利斯的《無窮算術(shù)》，它們將牛頓迅速引導(dǎo)到當(dāng)時數(shù)學(xué)最前沿一一解析幾何與微積分。1664年，牛頓被選為巴羅的助手，第二年，劍橋大學(xué)評議會通過了授予牛頓大學(xué)學(xué)士學(xué)位的決定。正當(dāng)牛頓準(zhǔn)備留校繼續(xù)深造時，嚴(yán)重的鼠疫席卷了英國，劍橋大學(xué)因此而關(guān)閉，牛頓離校返鄉(xiāng)。家鄉(xiāng)安靜的環(huán)境使得他的思想展翅飛翔，以整個宇宙作為其藩籬。這短暫的時光（18個月）成為牛頓科學(xué)生涯中的黃金歲月，他的三大成就：微積分、萬有引力、光學(xué)分析的思想就是在這時孕育成形的?？梢哉f此時的牛頓已經(jīng)開始著手描繪他一生大多數(shù)科學(xué)創(chuàng)造的藍(lán)圖。晚年時光隨著科學(xué)聲譽的提高，牛頓的政治地位也得到了提升。1689年，他被當(dāng)選為國會中的大學(xué)代表。作為國會議員，牛頓逐漸開始疏遠(yuǎn)給他帶來巨大成就的科學(xué)。他不時表示出對以他為代表的領(lǐng)域的厭惡。同時，他的大量的時間花費在了和同時代的著名科學(xué)家如胡克、萊布尼茲等進(jìn)行科學(xué)優(yōu)先權(quán)的爭論上。晚年的牛頓在倫敦過著堂皇的生活，1705年他被安妮女王封為貴族。此時的牛頓非常富有，被普遍認(rèn)為是生存著的最偉大的科學(xué)家。他擔(dān)任英國皇家學(xué)會會長，在他任職的二十四年時間里，他以鐵拳統(tǒng)治著學(xué)會。沒有他的同意，任何人都不能被選舉。晚年的牛頓開始致力于對神學(xué)的研究，他否定哲學(xué)的指導(dǎo)作用，虔誠地相信上帝，埋頭于寫以神學(xué)為題材的著作。當(dāng)他遇到難以解釋的天體運動時，竟提出了“神的第一推動力”的謬論。他說“上帝統(tǒng)治萬物，我們是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。1727年3月20日，偉大艾薩克?牛頓逝世。同其他很多杰出的英國人一樣，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上鐫刻著：讓人們歡呼這樣一位多么偉大的人類榮耀曾經(jīng)在世界上存在。偉大的成就在牛頓的全部科學(xué)貢獻(xiàn)中，數(shù)學(xué)成就占有突出的地位。他數(shù)學(xué)生涯中的第一項創(chuàng)造性成果就是發(fā)現(xiàn)了二項式定理。據(jù)牛頓本人回憶，他是在1664年和1665年間的冬天，在研讀沃利斯博士的《無窮算術(shù)》并試圖修改他的求圓面積的級數(shù)時發(fā)現(xiàn)這一定理的。微積分的創(chuàng)立是牛頓最卓越的數(shù)學(xué)成就。牛頓為解決運動問題，才創(chuàng)立這種和物理概念直接聯(lián)系的數(shù)學(xué)理論的，牛頓稱之為〃流數(shù)術(shù)氣它所處理的一些具體問題，如切線問題、求積問題、瞬時速度問題以及函數(shù)的極大和極小值問題等，在牛頓前已經(jīng)得到人們的研究了。但牛頓超越了前人，他站在了更高的角度，對以往分散的努力加以綜合，將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統(tǒng)一為兩類普通的算法一一微分和積分，并確立了這兩類運算的互逆關(guān)系，從而完成了微積分發(fā)明中最關(guān)鍵的一步，為近代科學(xué)發(fā)展提供了最有效的工具，開辟了數(shù)學(xué)上的一個新紀(jì)元。1707年，牛頓的代數(shù)講義經(jīng)整理后出版，定名為《普遍算術(shù)》。他主要討論了代數(shù)基礎(chǔ)及其（通過解方程）在解決各類問題中的應(yīng)用。書中陳述了代數(shù)基本概念與基本運算，用大量實例說明了如何將各類問題化為代數(shù)方程，同時對方程的根及其性質(zhì)進(jìn)行了深入探討，引出了方程論方面的豐碩成果，如，他得出了方程的根與其判別式之間的關(guān)系，指出可以利用方程系數(shù)確定方程根之冪的和數(shù)，即“牛頓冪和公式”。牛頓對解析幾何與綜合幾何都有貢獻(xiàn)。他在1736年出版的《解析幾何》中引入了曲率中心，給出密切線圓（或稱曲線圓）概念，提出曲率公式及計算曲線的曲率方法。并將自己的許多研究成果總結(jié)成專論《三次曲線枚舉》，于1704年發(fā)表。此外，他的數(shù)學(xué)工作還涉及數(shù)值分析、概率論和初等數(shù)論等眾多領(lǐng)域。牛頓是經(jīng)典力學(xué)理論理所當(dāng)然的開創(chuàng)者。他系統(tǒng)的總結(jié)了伽利略、開普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的萬有引力定律和牛頓運動三定律。牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律是他在自然科學(xué)中最輝煌的成就。那是在假期里，牛頓常常來到母親的家中，在花園里小坐片刻。有一次，象以往屢次發(fā)生的那樣，一個蘋果從樹上掉了下來。一個蘋果的偶然落地，卻是人類思想史的一個轉(zhuǎn)折點，它使那個坐在花園里的人的頭腦開了竅，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物體都受到差不多總是朝向地心的吸引呢？牛頓思索著。終于，他發(fā)現(xiàn)了對人類具有劃時代意義的萬有引力。他認(rèn)為太陽吸引行星，行星吸引行星，以及吸引地面上一切物體的力都是具有相同性質(zhì)的力，還用微積分證明了開普勒定律中太陽對行星的作用力是吸引力，證明了任何一曲線運動的質(zhì)點，若是半徑指向靜止或勻速直線運動的點，且繞此點掃過與時間成正比的面積，則此質(zhì)點必受指向該點的向心力的作用，如果環(huán)繞的周期之平方與半徑的立方成正比，則向心力與半徑的平方成反比。牛頓還通過了大量實驗，證明了任何兩物體之間都存在著吸引力，總結(jié)出了萬有引力定律：F=G（m1m2/r2）（m1和m2是兩物體的質(zhì)量，r為兩物體之間的距離）。在同一時期，雷恩、哈雷和胡克等科學(xué)家都在探索天體運動奧秘，其中以胡克較為突出，他早就意識到引力的平方反比定律，但他缺乏象牛頓那樣的數(shù)學(xué)才能，不能得出定量的表示。牛頓運動三定律是構(gòu)成經(jīng)典力學(xué)的理論基礎(chǔ)。這些定律是在大量實驗基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，是解決機械運動問題的基本理論依據(jù)。1687年，牛頓出版了代表作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，這是一部力學(xué)的經(jīng)典著作。牛頓在這部書中，從力學(xué)的基本概念（質(zhì)量、動量、慣性、力）和基本定律（運動三定律）出發(fā)，運用他所發(fā)明的微積分這一銳利的數(shù)學(xué)工具，建立了經(jīng)典力學(xué)的完整而嚴(yán)密的體系，把天體力學(xué)和地面上的物體力學(xué)統(tǒng)一起來，實現(xiàn)了物理學(xué)史上第一次大的綜合。在光學(xué)方面，牛頓也取得了巨大成果。他利用三棱鏡試驗了白光分解為的有顏色的光，最早發(fā)現(xiàn)了白光的組成。他對各色光的折射率進(jìn)行了精確分析，說明了色散現(xiàn)象的本質(zhì)。他指出，由于對不同顏色的光的折射率和反射率不同，才造成物體顏色的差別，從而揭開了顏色之迷。牛頓還提出了光的“微粒說”，認(rèn)為光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直線運動路徑。他的“微粒說”與后來惠更斯的“波動說”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論。此外，他還制作了牛頓色盤和反射式望遠(yuǎn)鏡等多種光學(xué)儀器。牛頓的研究領(lǐng)域非常廣泛，他在幾乎每個他所涉足的科學(xué)領(lǐng)域都做出了重要的成績。他研究過計溫學(xué)，觀測水沸騰或凝固時的固定溫度，研究熱物體的冷卻律，以及其他一些只有在與他自己的主要成就想比較時，才顯得遜色的課題。聞軼事1667年復(fù)活節(jié)后不久，牛頓返回到劍橋大學(xué)，10月被選為三一學(xué)院初級院委，翌年獲得碩士學(xué)位，同時成為高級院委。1669年，巴羅為了提攜牛頓而辭去了教授之職，26歲的牛頓晉升為數(shù)學(xué)教授。巴羅讓賢，在科學(xué)史上一直被傳為佳話。牛頓并不善于教學(xué)，他在講授新近發(fā)現(xiàn)的微積分時，學(xué)生都接受不了。但在解決疑難問題方面的能力，他卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常人。還是學(xué)生時，牛頓就發(fā)現(xiàn)了一種計算無限量的方法。他用這個秘密的方法，算出了雙曲面積到二百五十位數(shù)。他曾經(jīng)高價買下了一個棱鏡，并把它作為科學(xué)研究的工具，用它試驗了白光分解為的有顏色的光。開始，他并不愿意發(fā)表他的觀察所得，他的發(fā)現(xiàn)都只是一種個人的消遣，為的是使自己在寂靜的書齋中解悶。他獨自遨游于自己所創(chuàng)造的超級世界里。后來，在好友哈雷的竭力勸說下，才勉強同意出版他的手稿，才有劃時代巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的問世。作為大學(xué)教授，牛頓常常忙得不修邊幅，往往領(lǐng)帶不結(jié)，襪帶不系好，馬褲也不紐扣，就走進(jìn)了大學(xué)餐廳。有一次，他在向一位姑娘求婚時思想又開了小差，他腦海了只剩下了無窮量的二項式定理。他抓住姑娘的手指，錯誤的把它當(dāng)成通煙斗的通條，硬往煙斗里塞，痛得姑娘大叫，離他而去。牛頓也因此終生未娶。牛頓從容不迫地觀察日常生活中的小事，結(jié)果作出了科學(xué)史上一個個重要的發(fā)現(xiàn)。他馬虎拖沓，曾經(jīng)鬧過許多的笑話。一次，他邊讀書，邊煮雞蛋，等他揭開鍋想吃雞蛋時，卻發(fā)現(xiàn)鍋里是一只懷表。還有一次，他請朋友吃飯，當(dāng)飯菜準(zhǔn)備好時，牛頓突然想到一個問題，便獨自進(jìn)了內(nèi)室，朋友等了他好久還是不見他出來，于是朋友就自己動手把那份雞全吃了，雞骨頭留在盤子，不告而別了。等牛頓想起，出來后，發(fā)現(xiàn)了盤子里的骨頭，以為自己已經(jīng)吃過了，便轉(zhuǎn)身又進(jìn)了內(nèi)室，繼續(xù)研究他的問題?？茖W(xué)巨人的另面在中小學(xué)教科書中，學(xué)生們肯定不止一次接觸到牛頓這一非同凡響的名字。正如人們所熟知的那樣，他是英國偉大的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家，提出過萬有引力定律、力學(xué)三大定律、白光由各色光組成的理論，并開創(chuàng)了微積分學(xué)，等等。在邁克爾?懷特所著的《100位杰出人物》一書中，艾薩克?牛頓(1642?1727)被列為最具影響力人物之第二，排在穆罕默德之后，耶穌基督之前。他之所以能夠獲得如此殊榮，當(dāng)然是因為他對科學(xué)發(fā)展的杰出貝獻(xiàn)。人們往往傾向于把科學(xué)史上具有劃時代意義的偉大科學(xué)家看作是品德高尚的天才和圣人，無數(shù)榮譽和光環(huán)圍繞著他們，使人們難以了解他們作為普通人的真實性情。新近出版的《牛頓傳：最后的煉金術(shù)士》，通過大量翔實的資料和原始檔案，還原了一個真實的牛頓。這位站立在巫術(shù)終結(jié)和科學(xué)興起的歷史轉(zhuǎn)折點上的天才，通過對未知世界永無止境的探索，使他成為有史以來最偉大的科學(xué)家之一，也使他將自己一生中更多的精力花費在煉金術(shù)上，牛頓總共留下50多萬英文單詞的煉金術(shù)手稿和100多萬單詞的神學(xué)手稿，而這些工作與他的科學(xué)發(fā)現(xiàn)很難說是毫無關(guān)聯(lián)的。除此之外，他還專門研究過治療想像中他所患疾病的藥物。此書作者基于科學(xué)發(fā)生學(xué)的視角，提出了牛頓癡迷煉金術(shù)與奠立近代科學(xué)基礎(chǔ)之間的重大關(guān)聯(lián)。他借助牛頓遺留下來的重要信件和從未發(fā)表過的筆記，闡釋了牛頓從事煉金術(shù)和神學(xué)研究對于他發(fā)現(xiàn)萬有引力，以及后來進(jìn)行的統(tǒng)一場論研究的作用。值得一提的是，直到1936年，牛頓真實的另一面才逐漸顯露出來，而這要歸功于20世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)學(xué)大師、牛頓研究者約翰?梅納德?凱恩斯。當(dāng)時有一批牛頓遺留下來的文件在蘇富比拍賣公司拍賣，這些文件是大約50年前由劍橋大學(xué)所接受的捐贈中被認(rèn)為“不具科學(xué)價值”的一部分收藏品。結(jié)果，凱恩斯在拍賣中購得這批文件。凱恩斯在研讀這批從未向世人公布過的秘密文件后，于1942年在英國皇家學(xué)會發(fā)表演說，將歷史上這位最著名和最崇高的科學(xué)家描繪成一個受到爭議的性格偏執(zhí)者。凱恩斯對牛頓的重新評價值得我們正視和思考：“從18世紀(jì)以來，牛頓一向被認(rèn)為是第一個，也是最偉大的近代科學(xué)家，是一個理性主義者，他教導(dǎo)我們作出冷靜的思考和無偏的推理。可是現(xiàn)在我要說，我不認(rèn)為如此，我不認(rèn)為任何人在看完那一箱文件之后，還會把他看成是那樣一位道德高尚的偉人。”無獨有偶，當(dāng)今世界上最偉大的物理學(xué)家史蒂芬?霍金在《時間簡史》一書中也對牛頓做過不客氣的評價：牛頓不是一個討人喜歡的人，他和其他院士的關(guān)系聲名狼藉。他晚年的大部分時間都是在激烈的爭吵中度過。他有意識地報復(fù)了皇家天文學(xué)家約翰?夫萊姆斯梯德，又與德國哲學(xué)家萊布尼茨發(fā)生了更為嚴(yán)重的沖突。萊布尼茨和牛頓各自獨立地創(chuàng)造了微積分，盡管牛頓發(fā)現(xiàn)微積分要比萊布尼茨早若干年，但他很晚才出版自己的著作。于是，誰是微積分的第一創(chuàng)造者，成了當(dāng)時科學(xué)界爭吵的一件大事。值得注意的是，大多數(shù)為牛頓辯護(hù)的文章均出自牛頓本人之手，只不過是用朋友的名義發(fā)表的。無奈的萊布尼茨只得請求英國皇家學(xué)會予以裁定，而作為皇家學(xué)會會長的牛頓指定了一個由牛頓自己的朋友所組成的“公正的”委員會來審查，更有甚者，牛頓自己寫了委員會的報告，以皇家學(xué)會的名義發(fā)表，正式譴責(zé)萊布尼茨剽竊。至于牛頓為什么癡迷于煉金術(shù)，也頗令人費解。人們很難相信，對財富并非極度渴望的牛頓，只是為了獲取財富之源會花費那么多精力，但同樣不能令人信服的是，他是在通過這種形式進(jìn)行科學(xué)探索。那么只有一種解釋可能較為可信牛頓的自大，使他希望通過煉金術(shù)試驗的成功來超越他那個時代和以往數(shù)百年間的競爭對手。如果我們以今天的眼光來審視煉金術(shù)，我們應(yīng)當(dāng)承認(rèn)它至少帶來了一些有用的技術(shù)和工具。并且煉金術(shù)可能或多或少地激發(fā)了牛頓的靈感，有助于他在科學(xué)領(lǐng)域中的探索和發(fā)現(xiàn)。閱讀這本《牛頓傳》可以得到的啟示是，科學(xué)巨人同樣可能走向歧途，他們的人格或個性也可能存在著這樣或那樣的缺陷，但是他們對世界文明的貢獻(xiàn)是第一位的，而這些有利于社會進(jìn)步的探索永遠(yuǎn)不會被貶低或者忘卻。大事年表1642年8月，英國內(nèi)戰(zhàn)爆發(fā)，戰(zhàn)爭持續(xù)到1649年。1643年1月4日，伊薩克?牛頓出生于英國烏爾斯索普，母親是漢納?牛頓。他的父親3個月前就去世了。1655年牛頓12歲，開始上格蘭瑟姆文法學(xué)校。1661年6月牛頓18歲，進(jìn)入劍橋大學(xué)。1664年春天，牛頓21歲，開始進(jìn)行光的實驗。1665年牛頓拿到文學(xué)士學(xué)位，并開始發(fā)展他自己的高等數(shù)學(xué)。倫敦流行大鼠疫，并擴(kuò)散到其他城市。牛頓離開劍橋，回到伍爾斯索普。1666年牛頓在引力定律方面取得了重大突破。1667年3月，牛頓返回劍橋大學(xué)。6個月內(nèi)，他被推選為三一學(xué)院的研究員。1669年7月，牛頓的作品《分析論》開始發(fā)行。10月，牛頓被任命為劍橋大學(xué)盧卡西講座的數(shù)學(xué)教授，年僅26歲，是擔(dān)任該職位的最年輕的人。1670—1671年牛頓研制出他的反射望遠(yuǎn)鏡。1672年牛頓應(yīng)邀參加皇家學(xué)會，這是一個由資深科學(xué)家組成的團(tuán)體。2月，牛頓向?qū)W會遞交了他的入會后的第一篇論文。1679年6月，牛頓的母親去世。1684年牛頓開始撰寫他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，該書通稱為《原理》。1686年4月28日，《原理》一書的摘要在皇家學(xué)會宣讀。該書被視為科學(xué)界的經(jīng)典作品。1689年牛頓被推選為劍橋大學(xué)代表，參加英國“國會會議”。1693—1696年牛頓患了一種奇怪的病。1696年3月，牛頓病體康復(fù)，接受皇家造幣廠的監(jiān)造員一職。1699年12月，47歲的牛頓被任命為皇家造幣廠廠長。1701年牛頓被選為代表劍橋大學(xué)的英國下議院議員。1703年11月30日，牛頓被選為皇家學(xué)會主席。1704年牛頓有關(guān)光的研究的著作《光學(xué)》出版。1705年牛頓被安妮女王封為爵士。他是第一位獲此殊榮的科學(xué)家。1727年3月30日，牛頓爵士逝世，享年84歲。二、萊布尼茨戈特弗里德?威廉?凡?萊布尼茨（GottfriedWilhelmvonLeibniz，1646年7月1日?1716年11月14日）德國最重要的自然科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、歷史學(xué)家和哲學(xué)家，一位舉世罕見的科學(xué)天才，和牛頓（1643年1月4日一1727年3月31日）同為微積分的創(chuàng)建人。他的研究成果還遍及力學(xué)、邏輯學(xué)、化學(xué)、地理學(xué)、解剖學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、氣體學(xué)、航海學(xué)、地質(zhì)學(xué)、語言學(xué)、法學(xué)、哲學(xué)、歷史、外交等等，“世界上沒有兩片完全相同的樹葉”就是出自他之口，他還是最早研究中國文化和中國哲學(xué)的德國人，對豐富人類的科學(xué)知識寶庫做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。編輯本段個人生平與事跡公元1646年7月1日，戈特弗里德?威廉?凡?萊布尼茨出生于德國東部萊比錫的一個書香之家，父親弗里德希?萊布尼茨是萊比錫大學(xué)的道德哲學(xué)教授，母親凱瑟琳娜?施馬克出身于教授家庭，虔信路德新教。萊布尼茨的父母親自做孩子的啟蒙教師，耳濡目染使萊布尼茨從小就十分好學(xué)，并有很高的天賦，幼年時就對詩歌和歷史有著濃厚的興趣。不幸的是，父親在他6歲時去世，卻給他留下了豐富藏書。萊布尼茨的父親在他年僅六歲時便去世了，給他留下了比金錢更寶貴的豐富的藏書，知書達(dá)理的母親擔(dān)負(fù)起了兒子的幼年教育。萊布尼茨因此得以廣泛接觸古希臘羅馬文化，閱讀了許多著名學(xué)者的著作，由此而獲得了堅實的文化功底和明確的學(xué)術(shù)目標(biāo)。8歲時，萊布尼茨進(jìn)入尼古拉學(xué)校，學(xué)習(xí)拉丁文、希臘文、修辭學(xué)、算術(shù)、邏輯、音樂以及《圣經(jīng)》、路德教義等。1661年，15歲的萊布尼茨進(jìn)入萊比錫大學(xué)學(xué)習(xí)法律，一進(jìn)校便跟上了大學(xué)二年級標(biāo)準(zhǔn)的人文學(xué)科的課程，他還抓緊時間學(xué)習(xí)哲學(xué)和科學(xué)。1663年5月，他以《論個體原則方面的形而上學(xué)爭論》一文獲學(xué)士學(xué)位。這期間萊布尼茨還廣泛閱讀了培根、開普勒、伽利略等人的著作，并對他們的著述進(jìn)行深入的思考和評價。在聽了教授講授的歐幾里得的《幾何原本》的課程后，萊布尼茨對數(shù)學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。1664年1月，萊布尼茨完成了論文《論法學(xué)之艱難》，獲哲學(xué)碩士學(xué)位。是年2月12日，他母親不幸去世。18歲的萊布尼茨從此只身一人生活，他一生在思想、性格等方面受母親影響頗深。1665年，萊布尼茨向萊比錫大學(xué)提交了博士論文《論身份》，1666年，審查委員會以他太年輕（年僅20歲）而拒絕授予他法學(xué)博士學(xué)位，黑格爾認(rèn)為，這可能是由于萊布尼茨哲學(xué)見解太多，審查論文的教授們看到他大力研究哲學(xué)，心里很不樂意。他對此很氣憤，于是毅然離開萊比錫，前往紐倫堡附近的阿爾特多夫大學(xué)，并立即向?qū)W校提交了早已準(zhǔn)備好的那篇博士論文，1667年2月，阿爾特多夫大學(xué)授予他法學(xué)博士學(xué)位，還聘請他為法學(xué)教授。這一年，萊布尼茨發(fā)表了他的第一篇數(shù)學(xué)論文《論組合的藝術(shù)》。這是一篇關(guān)于數(shù)理邏輯的文章，其基本思想是想把理論的真理性論證歸結(jié)于一種計算的結(jié)果。這篇論文雖不夠成熟，但卻閃耀著創(chuàng)新的智慧和數(shù)學(xué)的才華，后來的一系列工作使他成為數(shù)理邏輯的創(chuàng)始人。1666年，萊布尼茨獲得法學(xué)博士學(xué)位后，在紐倫堡加入了一個煉金術(shù)士團(tuán)體，1667年，通過該團(tuán)體結(jié)識了政界人物博因堡男爵約翰?克里斯蒂文，并經(jīng)男爵推薦給選帝侯邁因茨，從此萊布尼茨登上了政治舞臺，便投身外交界，在美因茨大主教舍恩博恩的手下工作。1671?1672年冬季，他受邁因茨選帝侯之托，著手準(zhǔn)備制止法國進(jìn)攻德國的計劃。1672年，萊布尼茨作為一名外交官出使巴黎，試圖游說法國國王路易十四放棄進(jìn)攻，卻始終未能與法王見上一面，更談不上完成選帝侯交給他的任務(wù)了。這次外交活動以失敗而告終，然而在這期間，他深受惠更斯的啟發(fā)，決心鉆研高等數(shù)學(xué)，并研究了笛卡兒、費爾馬、帕斯卡等人的著作，開始創(chuàng)造性的工作。1673年1月，為了促使英國與荷蘭之間的和解，他前往倫敦進(jìn)行斡旋未果。他卻趁這個機會與英國學(xué)術(shù)界知名學(xué)者建立了聯(lián)系。他見到了與之通信達(dá)三年的英國皇家學(xué)會秘書、數(shù)學(xué)家奧登伯以及物理學(xué)家胡克、化學(xué)家波義耳等人。1673年3月萊布尼茨回到巴黎，4月即被推薦為英國皇家學(xué)會會員。這一時期，他的興趣越來越明顯地表現(xiàn)在數(shù)學(xué)和自然科學(xué)方面。1672年10月，邁因茨選帝侯去世，萊布尼茨失去了職位和薪金，而僅是一位家庭教師了。當(dāng)時，他曾多方謀求外交官的正式職位，或者希望在法國科學(xué)院謀一職位，都沒有成功。無奈，只好接受漢諾威公爵約翰?弗里德里希的邀請，前往漢諾威。1676年10月4日，萊布尼茨離開巴黎，他先在倫敦作了短暫停留。繼而前往荷蘭，見到了使用顯微鏡第一次觀察了細(xì)菌、原生動物和精子的生物學(xué)家列文虎克，這些對萊布尼茨以后的哲學(xué)思想產(chǎn)生了影響。在海牙，他見到了斯賓諾莎。1677年1月，萊布尼茨抵達(dá)漢諾威，擔(dān)任布倫茲維克公爵府法律顧問兼圖書館館長和布倫茲維克家族史官，并負(fù)責(zé)國際通信和充當(dāng)技術(shù)顧問。漢諾威成了他的永久居住地。在繁忙的公務(wù)之余，萊布尼茨廣泛地研究哲學(xué)和各種科學(xué)、技術(shù)問題，從事多方面的學(xué)術(shù)文化和社會政治活動。不久，他就成了宮廷議員，在社會上開始聲名顯赫，生活也由此而富裕。1682年，萊布尼茨與門克創(chuàng)辦了近代科學(xué)史上卓有影響的拉丁文科學(xué)雜志《學(xué)術(shù)紀(jì)事》（又稱《教師學(xué)報》），他的數(shù)學(xué)、哲學(xué)文章大都刊登在該雜志上；這時，他的哲學(xué)思想也逐漸走向成熟。1679年12月，布倫茲維克公爵約翰?弗里德里卻突然去世，其弟奧古斯特繼任爵位，萊布尼茨仍保留原職。新公爵夫人蘇菲是他的哲學(xué)學(xué)說的崇拜者，“世界上沒有兩片完全相同的樹葉”這一句名言，就出自他與蘇菲的談話。奧古斯特為了實現(xiàn)他在整個德國出人頭地的野心，建議萊布尼茨廣泛地進(jìn)行歷史研究與調(diào)查，寫一部有關(guān)他們家庭近代歷史的著作。1686年他開始了這項工作。在研究了當(dāng)?shù)赜袃r值的檔案材料后，他請求在歐洲作一次廣泛的游歷。1687年11月，萊布尼茨離開漢諾威，于1688年初夏5月抵達(dá)維也納。他除了查找檔案外，大量時間用于結(jié)識學(xué)者和各界名流。在維也納，他拜見了奧地利皇帝利奧波德一世，為皇帝構(gòu)畫出一系列經(jīng)濟(jì)、科學(xué)規(guī)劃，給皇帝留下了深刻印象。他試圖在奧地利宮庭中謀一職位，但直到1713年才得到肯定答復(fù)，而他請求古奧地利建立一個“世界圖書館”的計劃則始終未能實現(xiàn)。隨后，他前往威尼斯，然后抵達(dá)羅馬。在羅馬，他被選為羅馬科學(xué)與數(shù)學(xué)科學(xué)院院士。1690年，萊布尼茨回到了漢諾威。由于撰寫布倫茲維克家族歷史的功績，他獲得了樞密顧問官職務(wù)。在1700年世紀(jì)轉(zhuǎn)變時期，萊布尼茨熱心地從事于科學(xué)院的籌劃、建設(shè)事務(wù)。他覺得學(xué)者們各自獨立地從事研究既浪費了時間又收效不大，因此竭力提倡集中人才研究學(xué)術(shù)、文化和工程技術(shù)，從而更好地安排社會生產(chǎn)，指導(dǎo)國家建設(shè)。從1695年起，萊布尼茨就一直為在柏林建立科學(xué)院四處奔波，到處游說。1698年，他為此親自前往柏林。1700年，當(dāng)他第二次訪問柏林時，終于得到了弗里德里希一世，特別是其妻子（漢諾威奧古斯特公爵之女）的贊助，建立了柏林科學(xué)院，他出任首任院長。1700年2月，他還被選為法國科學(xué)院院士。至此，當(dāng)時全世界的四大科學(xué)院：英國皇家學(xué)會、法國科學(xué)院、羅馬科學(xué)與數(shù)學(xué)科學(xué)院、柏林科學(xué)院都以萊布尼次作為核心成員。1713年初，維也納皇帝授予萊布尼茨帝國顧問的職位，邀請他指導(dǎo)建立科學(xué)院。俄國的彼得大帝也在1711?1716年去歐洲旅行訪問時，幾次聽取了萊布尼茨的建議。萊布尼茨試圖使這位雄才大略的皇帝相信，在彼得堡建立一個科學(xué)院是很有價值的。彼得大帝對此很感興趣，1712年他給了萊布尼茨一個有薪水的數(shù)學(xué)、科學(xué)宮廷顧問的職務(wù)。1712年左右，他同時被維出納、布倫茲維克、柏林、彼得堡等王室所雇用。這一時期他一有機會就積極地鼓吹他編寫百科全書，建立科學(xué)院以及利用技術(shù)改造社會的計劃。在他去世以后，維也納科學(xué)院、彼得堡科學(xué)院先后都建立起來了。據(jù)傳，他還曾經(jīng)通過傳教士，建議中國清朝的康熙皇帝在北京建立科學(xué)院。就在萊布尼茨倍受各個宮廷青睞之時，他卻已開始走向悲慘的晚年了。公元1716年11月14日，由于膽結(jié)石引起的腹絞痛臥床一周后，萊布尼茨孤寂地離開了人世，終年70歲。萊布尼茨一生沒有結(jié)婚，沒有在大學(xué)當(dāng)教授。他平時從不進(jìn)教堂，因此他有一個綽號Lovenix，即什么也不信的人。他去世時教士以此為借口，不予理睬，曾雇用過他的宮廷也不過問，無人前來吊唁。彌留之際，陪伴他的只有他所信任的大夫和他的秘書艾克哈特。艾克哈特發(fā)出訃告后，法國科學(xué)院秘書封登納爾在科學(xué)院例會時向萊布尼茨這位外國會員致了悼詞。1793年，漢諾威人為他建立了紀(jì)念碑；1883年，在萊比錫的一座教堂附近豎起了他的一座立式雕像；1983年，漢諾威市政府照原樣重修了被毀于第二次世界大戰(zhàn)中的“萊布尼茨故居”，供人們瞻仰。編輯本段個人成就始創(chuàng)微積分17世紀(jì)下半葉，歐洲科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，由于生產(chǎn)力的提高和社會各方面的迫切需要，經(jīng)各國科學(xué)家的努力與歷史的積累，建立在函數(shù)與極限概念基礎(chǔ)上的微積分理論應(yīng)運而生了。微積分思想，最早可以追溯到希臘由阿基米德等人提出的計算面積和體積的方法。1665年牛頓創(chuàng)始了微積分，萊布尼茨在1673—1676年間也發(fā)表了微積分思想的論著。以前，微分和積分作為兩種數(shù)學(xué)運算、兩類數(shù)學(xué)問題，是分別的加以研究的?？ㄍ吡欣?、巴羅、沃利斯等人得到了一系列求面積（積分）、求切線斜率（導(dǎo)數(shù)）的重要結(jié)果，但這些結(jié)果都是孤立的，不連貫的。只有萊布尼茨和牛頓將積分和微分真正溝通起來，明確地找到了兩者內(nèi)在的直接聯(lián)系：微分和積分是互逆的兩種運算。而這是微積分建立的關(guān)鍵所在。只有確立了這一基本關(guān)系，才能在此基礎(chǔ)上構(gòu)建系統(tǒng)的微積分學(xué)。并從對各種函數(shù)的微分和求積公式中，總結(jié)出共同的算法程序，使微積分方法普遍化，發(fā)展成用符號表示的微積分運算法則。因此，微積分“是牛頓和萊布尼茨大體上完成的，但不是由他們發(fā)明的”。然而關(guān)于微積分創(chuàng)立的優(yōu)先權(quán)，在數(shù)學(xué)史上曾掀起了一場激烈的爭論。實際上，牛頓在微積分方面的研究雖早于萊布尼茨，但萊布尼茨成果的發(fā)表則早于牛頓。萊布尼茨1684年10月在《教師學(xué)報》上發(fā)表的論文《一種求極大極小的奇妙類型的計算》，是最早的微積分文獻(xiàn)。這篇僅有六頁的論文，內(nèi)容并不豐富，說理也頗含糊，但卻有著劃時代的意義。牛頓在三年后，即1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的第一版和第二版也寫道：“十年前在我和最杰出的幾何學(xué)家萊布尼茨的通信中，我表明我已經(jīng)知道確定極大值和極小值的方法、作切線的方法以及類似的方法，但我在交換的信件中隱瞞了這方法，……這位最卓越的科學(xué)家在回信中寫道，他也發(fā)現(xiàn)了一種同樣的方法。他并訴述了他的方法，它與我的方法幾乎沒有什么不同，除了他的措詞和符號而外”（但在第三版及以后再版時，這段話被刪掉了）。因此，后來人們公認(rèn)牛頓和萊布尼茨是各自獨立地創(chuàng)建微積分的。牛頓從物理學(xué)出發(fā)，運用集合方法研究微積分，其應(yīng)用上更多地結(jié)合了運動學(xué)，造詣高于萊布尼茨。萊布尼茨則從幾何問題出發(fā)，運用分析學(xué)方法引進(jìn)微積分概念、得出運算法則，其數(shù)學(xué)的嚴(yán)密性與系統(tǒng)性是牛頓所不及的。萊布尼茨認(rèn)識到好的數(shù)學(xué)符號能節(jié)省思維勞動，運用符號的技巧是數(shù)學(xué)成功的關(guān)鍵之一。因此，他所創(chuàng)設(shè)的微積分符號遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于牛頓的符號，這對微積分的發(fā)展有極大影響。1713年，萊布尼茨發(fā)表了《微積分的歷史和起源》一文，總結(jié)了自己創(chuàng)立微積分學(xué)的思路，說明了自己成就的獨立性。八卦方圓圖與二進(jìn)制關(guān)于萊布尼茨的二進(jìn)制與中國的八卦圖的關(guān)系，有許多的考證，但是對于萊布尼茨是受到八卦圖的影響而發(fā)明二進(jìn)制還是單獨發(fā)明二進(jìn)制，迄今似乎也沒有定論。胡陽、李長鐸的著作《萊布尼茨一二進(jìn)制與伏羲八卦圖考》給出了比較可信的材料，表明萊布尼茨的二進(jìn)制至少在某種程度上受到了八卦圖的啟發(fā)。根據(jù)萊布尼茨自己的說法，他1679年前就發(fā)明了二進(jìn)制算術(shù)，但是1703年4月1日才收到耶酥會士白晉所寄的伏羲八卦圖，到這時他才開始正式研究八卦符號，并發(fā)現(xiàn)自己的二進(jìn)制體系與伏羲八卦圖的一致性。幾天后，他就寫了論文《二進(jìn)位算術(shù)的闡述一關(guān)于只用0和1兼論其用處及伏羲氏所用數(shù)字的意義》，發(fā)表在法國《皇家科學(xué)院院刊》上。很多的研究者就是根據(jù)萊布尼茨自己的說法，認(rèn)為萊布尼茨不是根據(jù)伏羲八卦圖的啟發(fā)而發(fā)明二進(jìn)制的。但是胡陽、李長鐸的著作《萊布尼茨一二進(jìn)制與伏羲八卦圖考》中，證明了雖然萊布尼茨到1703年才見到白晉帶給他的伏羲八卦圖，但是并不表示這是他首次看到伏羲八卦圖，而是早在1687年，萊布尼茨就已見到伏羲八卦圖了。1687年，耶酥會士柏應(yīng)理出版了《中國哲學(xué)家孔子》一書，其中共計13頁對伏羲八卦圖做了介紹，書中配有伏羲八卦次序圖、伏羲八卦方位圖及文王六十四卦圖。而值得一提的是，在伏羲八卦次序圖、伏羲八卦方位圖及文王六十四卦圖中，在相應(yīng)的卦象上，標(biāo)有阿拉伯?dāng)?shù)字1到64。而在萊布尼茨的二進(jìn)制中，通過。與1引申，就可以表示一切數(shù)字，如000，001，010，011，100分別代表0-4這幾個數(shù)字。而在易經(jīng)八卦中，通過陰陽引申，就可以表示宇宙萬有的原理。如果把陰爻看作0，把陽爻看作1，所有的卦象于是也就可以看成0和1的組合。比如坤卦就是000000，乾卦就是111111，大有卦就是111101等等。伏羲圖的六十四個卦象，也正好可以看作二進(jìn)制算術(shù)從0到63的數(shù)字。而萊布尼茨于《中國哲學(xué)家孔子》出版的當(dāng)年，就閱讀了這本書。在致友人馮?黑森一萊茵費爾的信中，向他介紹說自己閱讀了這本書。而在這封信中，還出現(xiàn)7“Fohi”的字樣，這個詞譯為中文就是“伏羲”通過這一些事實，不難證明，萊布尼茨當(dāng)年就見過伏羲八卦次序圖、伏羲八卦方位圖及文王六十四卦圖。但是萊布尼茨在1698年5月17日的一封信中聲稱，對于二進(jìn)制的思考已經(jīng)二十多年了。1703年5月18日回白晉的信中也表示，他二十多年前就發(fā)明了二進(jìn)制。在其博物館里也有1679年發(fā)表的《二進(jìn)位數(shù)學(xué)》。根據(jù)這一情況，柏應(yīng)理《中國哲學(xué)家孔子》一書中關(guān)于易圖的內(nèi)容，應(yīng)該對他發(fā)明二進(jìn)制沒有影響。但胡陽、李長鐸的著作《萊布尼茨一二進(jìn)制與伏羲八卦圖考》也有材料證明，早在1679年之前，也就是他發(fā)明二進(jìn)制最早時間之前，歐洲就有關(guān)于八卦圖的書籍出版，而萊布尼茨1679年之前也見過易圖。胡陽、李長鐸的著作《萊布尼茨一一二進(jìn)制與伏羲八卦圖考》介紹，1660年學(xué)者斯比塞爾在荷蘭出版了《中國文史評析》一書，書中記載了IGing（易經(jīng)）。斯比塞爾跟萊布尼茨交往相當(dāng)密切，而這本書是萊布尼茨為了解中國參考過的一本書。書中兩個部分介紹了易經(jīng)，介紹了龍馬負(fù)圖出河、伏羲得圖做八卦以及太極陰陽八卦學(xué)說。另外，從《中國文史評析》一書中，可以看到1660年以前，斯比塞爾參考的中國文化文獻(xiàn)包括耶酥會士衛(wèi)匡國1658年出版的《中國上古史》以及曾德昭1642年出版的《中華帝國》?！吨腥A帝國》中只是簡單介紹陰陽八卦學(xué)說，而在《中國上古史》中就很詳細(xì)。書中詳細(xì)介紹了陰陽生兩儀、兩儀生四象、四象生八卦的太極八卦演化過程。有學(xué)者認(rèn)為《中國上古史》可能第一個向歐洲介紹了六十四卦圖，并影響了萊布尼茨。高等數(shù)學(xué)上的眾多成就萊布尼茨在數(shù)學(xué)方面的成就是巨大的，他的研究及成果滲透到高等數(shù)學(xué)的許多領(lǐng)域。他的一系列重要數(shù)學(xué)理論的提出，為后來的數(shù)學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)。萊布尼茨曾討論過負(fù)數(shù)和復(fù)數(shù)的性質(zhì)，得出復(fù)數(shù)的對數(shù)并不存在，共扼復(fù)數(shù)的和是實數(shù)的結(jié)論。在后來的研究中，萊布尼茨證明了自己結(jié)論是正確的。他還對線性方程組進(jìn)行研究，對消元法從理論上進(jìn)行了探討，并首先引入了行列式的概念，提出行列式的某些理論，此外，萊布尼茨還創(chuàng)立了符號邏輯學(xué)的基本概念。計算機科學(xué)貢獻(xiàn)1673年萊布尼茨特地到巴黎去制造了一個能進(jìn)行加、減、乘、除及開方運算的計算機。這是繼帕斯卡加法機后，計算工具的又一進(jìn)步。帕斯卡逝世后，萊布尼茨發(fā)現(xiàn)了一篇由帕斯卡親自撰寫的“加法器”論文，勾起了他強烈的發(fā)明欲望，決心把這種機器的功能擴(kuò)大為乘除運算。萊布尼茨早年歷經(jīng)坎坷。在獲得了一次出使法國的機會后，為實現(xiàn)制造計算機的夙愿創(chuàng)造了契機。在巴黎，萊布尼茨聘請到一些著名機械專家和能工巧匠協(xié)助工作，終于在1674年造出一臺更完善的機械計算機。萊布尼茨發(fā)明的機器叫“乘法器”，約1米長，內(nèi)部安裝了一系列齒輪機構(gòu)，除了體積較大之外，基本原理繼承于帕斯卡。不過，萊布尼茨為計算機增添了一種名叫“步進(jìn)輪”的裝置。步進(jìn)輪是一個有9個齒的長圓柱體，9個齒依次分布于圓柱表面；旁邊另有個小齒輪可以沿著軸向移動，以便逐次與步進(jìn)輪嚙合。每當(dāng)小齒輪轉(zhuǎn)動一圈，步進(jìn)輪可根據(jù)它與小齒輪嚙合的齒數(shù)，分別轉(zhuǎn)動1/10、2/10圈……，直到9/10圈，這樣一來，它就能夠連續(xù)重復(fù)地做加減法，在轉(zhuǎn)動手柄的過程中，使這種重復(fù)加減轉(zhuǎn)變?yōu)槌顺\算。萊布尼茨對計算機的貢獻(xiàn)不僅在于乘法器，公元1700年左右，萊布尼茨從一位友人送給他的中國“易圖”（八卦）里受到啟發(fā)，最終悟出了二進(jìn)制數(shù)之真諦。雖然萊布尼茨的乘法器仍然采用十進(jìn)制，但他率先為計算機的設(shè)計，系統(tǒng)提出了二進(jìn)制的運算法則，為計算機的現(xiàn)代發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。豐碩的物理學(xué)成果萊布尼茨的物理學(xué)成就也是非凡的。1671年，萊布尼茨發(fā)表了《物理學(xué)新假說》一文，提出了具體運動原理和抽象運動原理，認(rèn)為運動著的物體，不論多么渺小，它將帶著處于完全靜止?fàn)顟B(tài)的物體的部分一起運動。他還對笛卡兒提出的動量守恒原理進(jìn)行了認(rèn)真的探討，提出了能量守恒原理的雛型，并在《教師學(xué)報》上發(fā)表了《關(guān)于笛卡兒和其他人在自然定律方面的顯著錯誤的簡短證明》，提出了運動的量的問題，證明了動量不能作為運動的度量單位，并引入動能概念，第一次認(rèn)為動能守恒是一個普通的物理原理。他又充分地證明了“永動機是不可能”的觀點。他也反對牛頓的絕對時空觀，認(rèn)為“沒有物質(zhì)也就沒有空間，空間本身不是絕對的實在性”，“空間和物質(zhì)的區(qū)別就象時間和運動的區(qū)別一樣，可是這些東西雖有區(qū)別，卻是不可分離的”。這一思想后來引起了馬赫、愛因斯坦等人的關(guān)注。1684年，萊布尼茨在《固體受力的新分析證明》一文中指出，纖維可以延伸，其張力與伸長成正比，因此他提出將胡克定律應(yīng)用于單根纖維。這一假說后來在材料力學(xué)中被稱為馬里奧特一一萊布尼茨理論。在光學(xué)方面萊布尼茨也有所建樹，他利用微積分中的求極值方法，推導(dǎo)出了折射定律，并嘗試用求極值的方法解釋光學(xué)基本定律?？梢哉f萊布尼茨的物理學(xué)研究一直是朝著為物理學(xué)建立一個類似歐氏幾何公理系統(tǒng)的目標(biāo)前進(jìn)的。哲學(xué)貢獻(xiàn)單子論《單子論》Monadologie德國近代哲學(xué)家G.W.萊布尼茲的著作?！秵巫诱摗吩臑榉ㄎ模緹o標(biāo)題。1720年克勒曾發(fā)表了本篇的德譯文，1721年迪唐又據(jù)德譯轉(zhuǎn)譯為拉丁文，1840年J.E.愛爾特曼在萊布尼茲手稿中發(fā)現(xiàn)原文，收入所編《萊布尼茲哲學(xué)全集》中，并加上了標(biāo)題。本文是萊布尼茲把自己在許多哲學(xué)著作中所闡述的主要觀點高度濃縮的作品。篇幅雖短而內(nèi)容豐富。全文共90節(jié)，大體可分為兩部分：1?48節(jié)主要論述一切實體的本性，包括實體應(yīng)是構(gòu)成復(fù)合物的最后單位，本身沒有部分，是單純的東西，即精神性的單子；實體本身應(yīng)具有內(nèi)在的能動原則等等。49?90節(jié)主要論述實體間的關(guān)系，包括前定和諧及這個世界是“一切可能的世界中最好的世界”的學(xué)說等等。萊布尼茲的單子論是一個客觀唯心主義的體系，有向宗教神學(xué)妥協(xié)的傾向，但也包含一些合理的辯證法因素，如萬物自己運動的思想等。萊布尼茨的認(rèn)識論萊布尼茨的認(rèn)識論,是同他的單子論一脈相承的。他從單子的等級出發(fā)，貶低感性，抬高理性，把感性認(rèn)識看做純粹動物的認(rèn)識。正因如此，他反對經(jīng)驗論,尤其是洛克的經(jīng)驗論。他的《人類理智新論》一書，就是專門為了反對洛克的《人類理智論》而寫的。他認(rèn)為經(jīng)驗論只抓住了個別事物，不能把握普遍的、必然性的東西。若僅憑經(jīng)驗，這是動物行為。他說：“禽獸純粹憑經(jīng)驗，只是靠例子來指導(dǎo)自己。”“禽獸的聯(lián)想純粹和單純的經(jīng)驗主義者的聯(lián)想一樣，他們以為凡是以前發(fā)生過的事情以后在一種使他們覺得相似的場合下也還會發(fā)生，而不能判斷同樣的理由是否依然有效。人之所以如此容易捕獲禽獸，單純的經(jīng)驗主義者之所以如此容易犯錯誤,便是這個緣故。”萊布尼茨從科學(xué)知識的普遍必然性與個別偶然的感覺經(jīng)驗的區(qū)分的角度對經(jīng)驗論作了批判,這一批判是深刻的。作為一個唯理論者，萊布尼茨企圖調(diào)和經(jīng)驗論和唯理論，企圖找出一條介于笛卡爾與洛克理論之間的中間道路。他在詳細(xì)分析了洛克的經(jīng)驗論后寫道：“我一向是并且現(xiàn)在仍然是贊成由笛卡爾先生所曾主張的對于上帝的天賦觀念，并且因此也認(rèn)為有其他一些不能來自感覺的天賦觀念的?，F(xiàn)在我按著這個新的體系走得更遠(yuǎn)了;我甚至認(rèn)為我們靈魂的一切思想和行為都是來自它自己內(nèi)部，而不能是由感覺給與它的疽'萊布尼茨繼承了笛卡爾的唯理論，主張“天賦觀念”論。在他看來，單子沒有可供外界事物出入的“窗戶”，不能接受任何外來事物的影響，因此，認(rèn)識也就不可能有任何客觀來源，而只能是天賦的。不過，萊布尼茨并不贊成笛卡爾所主張的人的心靈生來就有清楚明白的天賦觀念。他說：“我們不能想象，在靈魂中，我們可以像讀一本打開的書那樣讀到理性的永恒法則，就像在布告牌上讀到審判官的法令那樣毫無困難，毫不用探求?！痹谒磥?，天賦觀念并非總是從一開始就是清楚明白的（除了在上帝那里），而是從比較模糊的天賦知覺逐漸發(fā)展?！坝^念與真理是作為傾向、稟賦、習(xí)性或自然的潛在能力而天賦在我們心中，并不是作為現(xiàn)實作用而天賦在我們心中的?！笨梢?萊布尼茨在宣傳天賦觀念論時，強調(diào)天賦的觀念的“潛在”性。他在敘述如何使?jié)撛诘臇|西變成現(xiàn)實的東西時強調(diào)了感覺經(jīng)驗的作用。他說：“只要憑感覺所提供的機緣，集中注意力，就足可以在我們心中發(fā)現(xiàn)這些法則。”可見萊布尼茨并不否認(rèn)感覺在認(rèn)識過程中起著一定的作用。然而萊布尼茨認(rèn)為,對個別事物的感性經(jīng)驗雖然必要，但是它們只能給我們提供一些特殊的個別的例子，不可能提供普遍性的真理。這里他在暗示:既然普遍性、必然性的知識不是來自感覺經(jīng)驗,那就只能為心靈先天所具有。洛克奉行“凡在理智中的，無一不是在感覺中”的唯物主義經(jīng)驗論原則，他斷言，我們的一切知識都以經(jīng)驗為基礎(chǔ)，我們的心靈是類似一塊白板的東西，經(jīng)驗可在這上面寫上自己的符號。萊布尼茨則證明心靈本質(zhì)上是活動的，因此，他在《人類理智新論》中對洛克的這一原則作了一個補充，即“心靈中所有的，無一不是先已存在于感覺中,只有理性本身除外”。他認(rèn)為,心靈既然是能動的,就不會是白板。他把人的心靈比作一塊有紋路的大理石。大理石上的紋路雖不是現(xiàn)成的形象，但大理石已有的紋路決定了它適合于雕琢成什么樣的形象。“如果在這塊石頭上本來有些紋路，表明刻赫爾庫勒的像比刻別的像更好，這塊石頭就會更加被決定用來刻這個像，而赫爾庫勒的像就可以說是以某種方式天賦在這塊石頭里了?！笨梢姡环矫妫R布尼茨和笛卡爾一樣，主張“天賦觀念”論;另一方面，他與笛卡爾又有區(qū)別,認(rèn)為觀念是潛在地天賦的，即觀念一開始是人心中潛藏著的不清晰的知覺,需要經(jīng)過理性的加工琢磨,才能變成清晰的觀念。這里，萊布尼茨陳述了認(rèn)識是一個發(fā)展過程這一可貴的辯證法思想，也表明他的唯理論是向經(jīng)驗論讓步的唯理論。關(guān)于認(rèn)識的主體是物質(zhì)還是精神實體這一問題，萊布尼茨反對洛克關(guān)于上帝可能給物質(zhì)以思想力的觀點。他認(rèn)為,精神性的單子是惟一的實體，不存在物質(zhì)實體，認(rèn)識的主體自然不可能是物質(zhì)實體。他說：“一個能感覺或能思想的東西不能是機械的東西?！薄拔镔|(zhì)之能感覺和思想，并不是自然的事，它所以能如此，不外由于兩種途徑，一種途徑是上帝使它和另一種自然能思想的實體相聯(lián)結(jié)，另一途徑是上帝以奇跡的方式把思想放在物質(zhì)之中?！痹谡胬碛^上,萊布尼茨認(rèn)為有兩種真理：“推理的真理”和“事實的真理”。他在確定兩者的區(qū)別時，敘述了它們的原則。一個是矛盾原則，由于這一原則，我們才認(rèn)為其中隱藏矛盾的東西是謬誤的，而與謬誤相對立的東西則是真實的。他在《人類理智新論》中，比較詳細(xì)地敘述了矛盾原則:任何一個判斷要么是真實的,要么是謬誤的。這包含兩個真實的判斷:1.一個判斷不可能既是真實的同時又是謬誤的;2.一個判斷不可能既不是真實的又不是謬誤的。因此，他說：“推理的真理是必然的，它們的反面是不可能的”。如，根據(jù)數(shù)學(xué)公理、邏輯規(guī)則推演出的知識即推理真理這類真理才是必然的、可靠的。另一個是充足理由原則，由于這一原則,我們可看出任何現(xiàn)象都不可能是真實的或現(xiàn)實的，任何論斷都不可能是公正的一一因為沒有充足的理由說明，為什么事情是這樣而不是那樣。他說：“任何一件事如果是真實的或?qū)嵲诘?，任何一個陳述如果是真的，就必須有一個為什么這樣而不那樣的充足理由，雖然這些理由常常總是不能為我們所知道的?！币蚨笆聦嵉恼胬硎桥既坏?它們的反面是可能的”。他認(rèn)為,感性知覺提供的就是“事實真理”，這類真理是偶然的、不可信的。他寫道：“必然真理的原始證明只來自理智，而別的真理則來自經(jīng)驗或感覺的觀察。我們的心靈能夠認(rèn)識兩種真理但它是前一種真理的源泉;而對于一個普遍的真理，不論我們有關(guān)于它的多少特殊經(jīng)驗，如果不靠理性認(rèn)識了它的必然性，靠歸納是永遠(yuǎn)也不會得到對它的確實保證的?！笨梢?，萊布尼茨主張唯理論的真理觀，認(rèn)為推理的真理是以心靈為其源泉的，而不是對客觀事物的正確反映。在萊布尼茨看來對實際事物的認(rèn)識中，由于人類找不到最終的即充分的理由，因而這些事物以及與它們相符合的真理都是偶然的。萊布尼茨強調(diào)，“偶性”是僅對我們?nèi)祟惗缘模驗槿祟悷o法找到事實真理之實在性的充足理由;對上帝來說,一切真理都是直覺的，推理的真理與事實的真理之間并無差異，因為這個世界及其原則都是上帝創(chuàng)造的，上帝能看到一切。總之，萊布尼茨抬高推理的真理，表現(xiàn)出唯理論傾向，但他畢竟承認(rèn)了事實的真理,并認(rèn)為它就是由感性知覺提供的，反映了他向經(jīng)驗論的讓步。然而，在萊布尼茨那里，“事實的真理”并不是指客觀存在的事實。他認(rèn)為,一切都是單子的總和，但是除了上帝具有絕對清楚和明晰的知覺，許多單子只具有無意識的知覺，萊布尼茨稱之為單子的“消極活動”。他認(rèn)為，物質(zhì)或物體就是這些單子的組合。物質(zhì)、物體都是不存在的，它們只是一些模糊的、無意識的知覺,它們不過是現(xiàn)象而已。不過，這些現(xiàn)象應(yīng)該服從一定的規(guī)律。這些規(guī)律并非物質(zhì)自然界的規(guī)律，而是單子的表象規(guī)律，它們是最高的單子一一上帝合目的的安排。這樣，目的論就建立在對自然界的機械論的解釋之上了。多才多藝的萊布尼茨萊布尼茨中奮斗的主要目標(biāo)是尋求一種可以獲得知識和創(chuàng)造發(fā)明的普遍方法，這種努力導(dǎo)致許多數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)。萊布尼茨的多才多藝在歷史上很少有人能和他相比，他的研究領(lǐng)域及其成果遍及數(shù)學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)、邏輯學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、地理學(xué)、解剖學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、氣體學(xué)、航海學(xué)、地質(zhì)學(xué)、語言學(xué)、法學(xué)、哲學(xué)、歷史和外交等等。1693年，萊布尼茨發(fā)表了一篇關(guān)于地球起源的文章，后來擴(kuò)充為《原始地球》一書，提出了地球中火成巖、沉積巖的形成原因。對于地層中的生物化石，他認(rèn)為這些化石反映了生物物種的不斷發(fā)展，這種現(xiàn)象的終極原因是自然界的變化，而非偶然的神跡。他的地球成因?qū)W說，尤其是他的宇宙進(jìn)化和地球演化的思想，啟發(fā)了拉馬克、賴爾等人，在一定程度上促進(jìn)了19世紀(jì)地質(zhì)學(xué)理論的進(jìn)展。1677年，他寫成《磷發(fā)現(xiàn)史》，對磷元素的性質(zhì)和提取作了論述。他還提出了分離化學(xué)制品和使水脫鹽的技術(shù)。在生物學(xué)方面，萊布尼茨在1714年發(fā)表的《單子論》等著作中，從哲學(xué)角度提出了有機論方面的種種觀點。他認(rèn)為存在著介乎于動物、植物之間的生物，水蝗蟲的發(fā)現(xiàn)證明了他的觀點。在氣象學(xué)方面。他曾親自組織人力進(jìn)行過大氣壓和天氣狀況的觀察。在形式邏輯方面，他區(qū)分和研究了理性的真理（必然性命題）、事實的真理（偶然性命題），并在邏輯學(xué)中引入了“充足理由律”，后來被人們認(rèn)為是一條基本思維定律。他設(shè)想把數(shù)學(xué)方法應(yīng)用于邏輯，把邏輯推理變成純符號的邏輯演算，是邏輯成為一種證明的藝術(shù)，并為此進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究工作。盡管他后來中斷了這一研究，但卻給邏輯的發(fā)展指出了新的方向，對后來數(shù)理邏輯的創(chuàng)建起到了重要作用，因而被公認(rèn)為數(shù)理邏輯的奠基人。1696年，萊布尼茨提出了心理學(xué)方面的身心平行論，他強調(diào)統(tǒng)覺作用，與笛卡兒的交互作用論、斯賓諾莎的一元論構(gòu)成了當(dāng)時心理學(xué)三大理論。他還提出了“下意識”理論的初步思想。1691年，萊布尼茨致信巴本，提出了蒸汽機的基本思想。1700年前后，他提出了無液氣壓原理，完全省掉了液柱，這在氣壓機發(fā)展史上起了重要作用。法學(xué)是萊布尼茨獲得過學(xué)位的學(xué)科，1667年曾發(fā)表了《法學(xué)教學(xué)新法》，他在法學(xué)方面有一系列深刻的思想。1677年，萊布尼茨發(fā)表《通向一種普通文字》以后他長時期致力于普遍文字思想的研究，對邏輯學(xué)、語言學(xué)做出了一定貢獻(xiàn)。今天，人們公認(rèn)他是世界語的先驅(qū)。作為著名的哲學(xué)家，他的哲學(xué)主要是“單子論'、“前定和諧”論及自然哲學(xué)理論。其學(xué)說與其弟子沃爾夫的理論相結(jié)合，形成了萊布尼茨一沃爾夫體系，極大地影響了德國哲學(xué)的發(fā)展，尤其是影響了康德的哲學(xué)思想。他開創(chuàng)的德國自然哲學(xué)經(jīng)過沃爾夫、康德、歌德到黑格爾得到了長足的發(fā)展。萊布尼茨在擔(dān)任布倫瑞克-漢諾威選帝侯史官時，著有《布倫瑞克史》三卷，他關(guān)于歷史延續(xù)性的思想和從大局看小局的方法及其對于史料的搜集整理等對于對于日后德國哥廷根學(xué)派有著很大的影響。在萊布尼茨從事學(xué)術(shù)研究的生涯中，他發(fā)表了大量的學(xué)術(shù)論文，還有不少文稿生前未發(fā)表。在數(shù)學(xué)方面，格哈特編輯的七卷本《數(shù)學(xué)全書》是萊布尼茨數(shù)學(xué)研究較完整的代表性著作。格哈特還編輯過七卷本的《哲學(xué)全書》。已出版的各種各樣的選集、著作集、書信集多達(dá)幾十種，從中可以看到萊布尼茨的主要學(xué)術(shù)成就。今天，還有專門的萊布尼茨研究學(xué)術(shù)刊物“Leibniz'，可見其在科學(xué)史、文化史上的重要地位。中西文化交流之倡導(dǎo)者萊布尼茨對中國的科學(xué)、文化和哲學(xué)思想十分關(guān)注，他是最早研究中國文化和中國哲學(xué)的德國人。他向耶穌會來華傳教士格里馬爾迪了解到了許多有關(guān)中國的情況，包括養(yǎng)蠶紡織、造紙印染、冶金礦產(chǎn)、天文地理、數(shù)學(xué)文字等等，并將這些資料編輯成冊出版。他認(rèn)為中西相互之間應(yīng)建立一種交流認(rèn)識的新型關(guān)系。在《中國近況》一書的緒論中，萊布尼茨寫道：“全人類最偉大的文化和最發(fā)達(dá)的文明仿佛今天匯集在我們大陸的兩端，即匯集在歐洲和位于地球另一端的東方的歐洲一一中國?！薄爸袊@一文明古國與歐洲相比，面積相當(dāng)，但人口數(shù)量則已超過”。“在日常生活以及經(jīng)驗地應(yīng)付自然的技能方面，我們是不分伯仲的。我們雙方各自都具備通過相互交流使對方受益的技能。在思考的縝密和理性的思辨方面，顯然我們要略勝一籌”，但“在時間哲學(xué)，即在生活與人類實際方面的倫理以及治國學(xué)說方面，我們實在是相形見細(xì)了”。在這里，萊布尼茨不僅顯示出了不帶“歐洲中心論”色彩的虛心好學(xué)精神，而且為中西文化雙向交流描繪了宏偉的藍(lán)圖，極力推動這種交流向縱深發(fā)展，是東西方人民相互學(xué)習(xí)，取長補短，共同繁榮進(jìn)步。萊布尼茨為促進(jìn)中西文化交流做出了畢生的努力，產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響。他的虛心好學(xué)、對中國文化平等相待，不含“歐洲中心論”偏見的精神尤為難能可貴，值得后世永遠(yuǎn)敬仰、效仿。三胡克羅伯特?胡克(RobertHooke，1635.7.18—1703.3.3)于1635年7月18日出生于英格蘭南部威特島的弗雷施瓦特。父親是當(dāng)?shù)氐慕虆^(qū)牧師。胡克從小體弱多病，性格怪僻但卻心靈手巧，酷愛擺弄機械，自制過木鐘、可以開炮的小戰(zhàn)艦等。十歲時，胡克對機械學(xué)發(fā)生了強烈的興趣，并為日后在實驗物理學(xué)方面的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。1648年，胡克的父親逝世后，家道中落。十三歲的胡克被送到倫敦一個油畫匠家里當(dāng)學(xué)徒，后來作過教堂唱詩班的領(lǐng)唱，還當(dāng)過富豪的待從。在威斯特敏斯特學(xué)校校長的熱心幫助下，胡克修完了中學(xué)課程。1653年，胡克進(jìn)入牛津大學(xué)里奧爾學(xué)院作為工讀生學(xué)習(xí)。在這里，他結(jié)識了一些頗有才華的科學(xué)界人士。這些人后來大都成為英國皇家學(xué)會的骨干。此時的胡克熱心于參加醫(yī)生和學(xué)者活動小組，并且顯露出獨特的實驗才能。1655年胡克成為牛津大學(xué)威力斯（1621-1675年，英國醫(yī)學(xué)家、腦及神經(jīng)科專家）的助手，還被推薦到玻意耳的實驗室工作。由于他的實驗才能，1662年被任命為皇家學(xué)會的實驗主持人，為每次聚會安排三、四個實驗，1663年獲碩士學(xué)位，同年被選為皇家學(xué)會正式會員，又兼任了學(xué)會陳列室管理員和圖書管理員。1665年，胡克擔(dān)任格列夏姆學(xué)院幾何學(xué)、地質(zhì)學(xué)教授，并從事天文觀測工作。1666年倫敦大火后，他擔(dān)任測量員以及倫敦市政檢查官，參加了倫敦重建工作。1677年至1683年就任英國皇家學(xué)會秘書并負(fù)責(zé)出版會刊。學(xué)會的工作條件使他在當(dāng)時自然科學(xué)的前沿（如機械儀器改制、彈性、重力、光學(xué)，乃至生物、建筑、化學(xué)、地質(zhì)等方面）做出了自己的貢獻(xiàn)。1676年，胡克發(fā)表了著名的彈性定律。1703年3月3日，胡克逝世于倫敦，終年68歲。胡克熱愛科學(xué)事業(yè)，并為此奉獻(xiàn)了一生。他研究的面十分廣泛，如建筑、化石、氣象等，他都有所涉獵和貢獻(xiàn)。但作為科學(xué)家的素養(yǎng)，胡克還缺少熟練雄厚的數(shù)學(xué)與邏輯推理功力作為進(jìn)行研究和思維的武器，這樣便不容易從理論和實踐的結(jié)合上透徹地分析與解決問題。這也是胡克與牛頓、惠更斯相比的遜色之處。胡克于1635年7月18日出生于英格蘭懷特島弗雷什沃特村的一個牧師家庭。幼年時他常常頭痛，體弱多病，性格怪僻但卻心靈手巧，酷愛擺弄機械，自制過木鐘、可以開炮的小戰(zhàn)艦等。十歲時，胡克對機械學(xué)發(fā)生了強烈的興趣，并為日后在實驗物理學(xué)方面的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。1648年，胡克的父親逝世后，家道中落。十三歲的胡克被送到倫敦一個油畫匠家里當(dāng)學(xué)徒，后來作過教堂唱詩班的領(lǐng)唱，還當(dāng)過富豪的待從。在威斯敏斯特中學(xué)校長巴斯比的幫助下，他學(xué)習(xí)拉丁文、希臘文、希伯來文和數(shù)學(xué)，同時學(xué)習(xí)演奏風(fēng)琴。幾乎在一個星期里，他貪婪地讀完了歐幾里德的《幾何原本》前六卷，并馬上把數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到機械設(shè)計中去。胡克做了十二種機械結(jié)構(gòu)和三十種飛行方法的設(shè)計。1653年，胡克從威斯敏斯特中學(xué)畢業(yè)后移居牛津，進(jìn)入牛津大學(xué)里奧爾學(xué)院學(xué)習(xí)。在這里，他結(jié)識了一些頗有才華的科學(xué)界人士。這些人后來大都成為英國皇家學(xué)會的骨干。此時的胡克熱心于參加醫(yī)生和學(xué)者活動小組，并且顯露出獨特的實驗才能。1655年，胡克被推薦給玻意耳當(dāng)助手，在玻意耳的實驗室工作。胡克對玻意耳研究用的空氣泵進(jìn)行了改進(jìn)，這樣玻意耳才得以成功。1662年玻意耳發(fā)表的關(guān)于空氣壓力的玻意耳定律中凝集著胡克的智慧。1658年，胡克提出可以用彈力代替重力使物體振動，即在平衡輪的軸上安一個彈簧，可以代替重力驅(qū)動擺輪，這是現(xiàn)代鐘表設(shè)計的基本原理。根據(jù)這個原理制造的確定經(jīng)度的航海時針到18世紀(jì)才出現(xiàn)。1660年，胡克為此申請了專利，但后來又撤回申請。1660年牛津?qū)W術(shù)團(tuán)體遷往倫敦，1662年正式命名為英國皇家學(xué)會，胡克被任命為該學(xué)會的實驗管理員。1662年，胡克擔(dān)任英國皇家學(xué)會的實驗管理員，使他的聰明才智充分展示出來。他要為每周的會議提供3?4個有重要意義的實驗，同時，還必須隨時對會員們提出的想法作出實驗驗證。1663年，他獲牛津大學(xué)文學(xué)碩士學(xué)位，并被選為英國皇家學(xué)會會員。同年，胡克就起草了皇家學(xué)會章程草案，規(guī)定學(xué)會的宗旨是“靠實驗來改進(jìn)有關(guān)自然界諸事物的知識，以及一切有關(guān)的藝術(shù)、制造、實用機械、發(fā)動機和新發(fā)明（不牽涉神學(xué)、形而上學(xué)、道德、政治、語法修辭或邏輯）”。胡克作為該學(xué)會的實驗工作與日常事務(wù)操辦人，在長達(dá)20多年的學(xué)會活動中，接觸并深入到當(dāng)時自然科學(xué)活躍的前沿領(lǐng)域，且均做出了自己的貢獻(xiàn)。1664年，他任格雷沙姆學(xué)院力學(xué)講師，并任英國皇家學(xué)會珍寶館館長。1665年他擔(dān)任格雷沙姆學(xué)院幾何學(xué)教授。1665年，羅伯特?胡克根據(jù)一會員提供的資料設(shè)計了結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜的顯微鏡。有一次，他切了一塊軟木薄片，放在自己制造的顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)軟木片是由很多小室構(gòu)成的，各個小室之間都有壁隔開，像蜂房似的。胡克給這樣的小室取名為“細(xì)胞”。其實軟木是由死細(xì)胞構(gòu)成的，只是細(xì)胞壁，沒有原生質(zhì)。但細(xì)胞這個名詞就此被沿用下來。絕大多數(shù)細(xì)胞都非常微小，超出人的視力極限，觀察細(xì)胞必須用顯微鏡。所以1677年列文?虎克用自己制造的簡單顯微鏡觀察到動物的“精蟲”時，并不知道這是一個細(xì)胞。胡克又通過對大量礦物、植物、動物的顯微觀察，同年，胡克發(fā)表了《顯微圖集》一書，其中收集的就有著名的軟木切片細(xì)胞圖。這是在他全部成就中最重要的一部著作，也是歐洲17世紀(jì)最主要的科學(xué)文獻(xiàn)之一。他開始應(yīng)用顯微鏡于生物研究，他將蜜蜂的刺、蒼蠅的腳、鳥的羽毛、魚鱗片以及跳蚤、蜘蛛、草麻等，用顯微鏡詳細(xì)地予以考察比較。他觀察到軟木塞等物品的結(jié)締組織，并使用“細(xì)孔”和“細(xì)胞”來說明，“細(xì)胞”（“cell”）一詞從此被生物界直接采用。胡克的這一發(fā)現(xiàn)，引起了人們對細(xì)胞學(xué)的研究?，F(xiàn)在知道，一切生物都是由無數(shù)的細(xì)胞所組成的。胡克對細(xì)胞學(xué)的發(fā)展作出了極大的貢獻(xiàn)。這本圖集向人們提供了許多鮮為人知的顯微圖畫信息，它涉及化學(xué)、物理、地質(zhì)和生物學(xué)。同年他還提出，熱是物質(zhì)粒子機械運動的結(jié)果，一切物質(zhì)受熱均膨脹，空氣是由距離較大、相互分開的粒子構(gòu)成，這些結(jié)果都被后人一一證實。胡克發(fā)明了輪形氣壓計，這是一種由繞軸旋轉(zhuǎn)的指針記錄壓力的儀器。另外他制造的氣候鐘能將氣壓、溫度、降雨量、濕度和風(fēng)速記錄在同一個旋轉(zhuǎn)的記紋鼓上，由此有人稱他是科學(xué)氣象學(xué)的奠基人。1666年，倫敦發(fā)生大火，燒掉了許多建筑，胡克提出按矩形格式重建倫敦。這一方案雖然未被采納，但得到了倫敦市元老會的賞識，被任命為三個負(fù)責(zé)重建倫敦的測量員之一。當(dāng)上測量員以后的10年，是胡克科學(xué)創(chuàng)造的高峰。在這段時間里，他不僅出色地完成了測量員的工作，而且科學(xué)研究碩果累累。1679年，胡克繼《顯微圖集》后另一重要的著作問世，它是胡克在17世紀(jì)70年代出版的一組6本系列著作的合訂本，取名《卡特勒演講集》。胡克是一位技術(shù)精湛的實驗員，除了改進(jìn)空氣泵和鐘表結(jié)構(gòu)外，他還制造了顯微鏡和改進(jìn)了望遠(yuǎn)鏡，人們稱胡克是17世紀(jì)最偉大的科學(xué)儀器發(fā)明家和設(shè)計者。另外他對天文學(xué)的貢獻(xiàn)也特別富有價值，胡克首先在望遠(yuǎn)鏡上安裝了十字標(biāo)線瞄準(zhǔn)器、可變光柵以及可直接讀出望遠(yuǎn)鏡方位的調(diào)節(jié)旋鈕。他是第一個制造格雷果反射望遠(yuǎn)鏡的人，用這臺望遠(yuǎn)鏡，1664年，他發(fā)現(xiàn)了獵戶星座的第五星，第一個提出木星繞軸旋轉(zhuǎn)。他還對火星進(jìn)行過詳細(xì)觀察并進(jìn)行描述，這一成果在19世紀(jì)被用作確定火星旋轉(zhuǎn)速度的依據(jù)，肯定了他在天文學(xué)方面的工作。胡克在《顯微圖集》中還記錄了他對光學(xué)的研究。他對云母、肥皂泡以及玻璃片間的空氣層等薄且透明的膜中的色彩進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)顏色的變化呈周期性，隨著薄膜厚度的增加，光譜出現(xiàn)重復(fù)。為了解釋這個現(xiàn)象，他提出了光的波動學(xué)說。1672年，他又發(fā)現(xiàn)了衍射現(xiàn)象，并用光的波動學(xué)說進(jìn)行解釋。胡克是光的波動學(xué)說最早的倡導(dǎo)人之一。胡克對熱學(xué)和氣象學(xué)作出過貢獻(xiàn)。他曾與惠更斯一起斷定在常壓下冰的熔點和水的沸點是固定不變的，并建議以水的結(jié)冰溫度為溫度計的零度，即攝氏零度。胡心的吸引力或重力，這些天體不僅把它們自己的部分吸向中心，以使這些部分不至于從它們中飛離出去，而且還吸引著在它們活動范圍內(nèi)的其他天體，正如我們看到的地球那樣。1703年3月3日，胡克逝世于倫敦，終年68歲。胡克雖沒有取得過很高的學(xué)歷，沒有顯赫的地位，但在長期的實驗研究中獲得豐厚的回報，使我們更加清楚地認(rèn)識到只要兢兢業(yè)業(yè)地工作，不論職業(yè)好壞，地位高低，均能取得優(yōu)異成績，三百六十行，行行出狀元。胡克的經(jīng)歷還提醒我們，知識是重要的，正是因為他的知識根基不深，使得他不能更加深入地研究，胡克在力學(xué)方面的工作充分地證明了這一點。但胡克對科學(xué)的貢獻(xiàn)是巨大的，他不愧為一位偉大的物理學(xué)家和生物學(xué)家。他在力學(xué)、光學(xué)、天文學(xué)等諸多方面都有重大成就，他所設(shè)計和發(fā)明的科學(xué)儀器在當(dāng)時是無與倫比的，他本人被譽為是英國皇家學(xué)會的“雙眼和雙手”。四、達(dá)爾文資料（1）達(dá)爾文進(jìn)化論百科名片19世紀(jì)中葉，達(dá)爾文創(chuàng)立了科學(xué)的生物進(jìn)化學(xué)說，以自然選擇為核心的達(dá)爾文進(jìn)化論，第一次對整個生物界的發(fā)生、發(fā)展，作出了唯物的、規(guī)律性的解釋，推翻了特創(chuàng)論等唯心主義形而上學(xué)在生物學(xué)中的統(tǒng)治地位，使生物學(xué)發(fā)生了一個革命變革。除了生物學(xué)外，他的理論對人類學(xué)、心理學(xué)及哲學(xué)的發(fā)展都有不容忽視的影響。展開編輯本段【達(dá)爾文進(jìn)化論：［簡介］】1、產(chǎn)生背景在文藝復(fù)興以及思想啟蒙之后，現(xiàn)代科學(xué)的理性思維已經(jīng)建立起來。達(dá)爾文的時代是十九世紀(jì)中后期，正是走出蒙昧，提倡科學(xué)的前一階段，在思想和理性上，為達(dá)爾文創(chuàng)立自然選擇進(jìn)化論提供了思想依據(jù)；而青年時的遠(yuǎn)游，則為他積累了大量的實據(jù)，引發(fā)了他關(guān)于物種進(jìn)化的思考并最終形成一個完整的體系。2、要點：他認(rèn)為，生物之間存在著生存斗爭，適應(yīng)者生存下來，不適者則被淘汰，這就是自然的選擇。生物正是通過遺傳、變異和自然選擇，從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，種類由少到多地進(jìn)化著、發(fā)展著。以上三點，就是我們常聽到的“物競天擇，適者生存，”現(xiàn)在基因?qū)W誕生之生，為此提供了重要的證據(jù)，事實上，物競天擇，競的是“基因”。3、影響：進(jìn)化論是人類歷史上第二次重大科學(xué)突破，第一次是日心說取代地心說，否定了人類位于宇宙中心的自大情結(jié)；第二次就是進(jìn)化論，把人類拉到了與普通生物同樣的層面，所有的地球生物，都與人類有了或遠(yuǎn)或近的血緣關(guān)系，徹底打破了人類自高自大，一神之下，眾生之上的愚昧式自尊。慶幸的是，達(dá)爾文已經(jīng)不是在中世紀(jì)了，所以他沒有受到布魯諾的待遇，民眾仍然給了極高的評價，即使是宗教，也表現(xiàn)出了一定的寬容，當(dāng)然，這與當(dāng)時宗教權(quán)力遠(yuǎn)不如中世紀(jì)有關(guān)。4、有關(guān)爭論：爭論來自兩方面：一方面是科學(xué)界的內(nèi)部爭論，一方面是科學(xué)界以外的宗教與進(jìn)化論爭論。在科學(xué)界內(nèi)部，沒有進(jìn)化論是否成立的爭論和質(zhì)疑，進(jìn)化的事實早已確鑿無疑地證明了進(jìn)化論的成立，但是，在具體的進(jìn)化形式和原因中，依然爭議不斷，如漸變與突變的爭議（這個已經(jīng)不爭了，進(jìn)化速度因條件不同而不同）、人類進(jìn)化歷程的爭議、……宗教與科學(xué)的爭論，這是民眾感受最多的部分，也是爭論最有影響力的領(lǐng)域。因為民眾專業(yè)的生物學(xué)知識很貧乏，中學(xué)時代我們學(xué)到的只是研究的結(jié)論，而沒有專業(yè)的解釋，因此，宗教尤其是基督教，則慣于歪曲生物學(xué)和進(jìn)化論，把進(jìn)化論描述為非科學(xué)的、蠻橫的、可笑的、無證據(jù)的或者是捏造的……【達(dá)爾文簡介】英國博物學(xué)家，進(jìn)化論的奠基人。1831—1836年，他以博物學(xué)家的身份，參加了英國派遣的環(huán)球航行，做了五年的科學(xué)考察。在動植物和地質(zhì)方面進(jìn)行了大量的觀察和采集，經(jīng)過綜合探討，形成了生物進(jìn)化的概念。1859年出版了震動當(dāng)時學(xué)術(shù)界的《物種起源》。書中用大量資料證明了形形色色的生物都不是上帝創(chuàng)造的，而是在遺傳、變異、生存斗爭中和自然選擇中，由簡單到復(fù)雜，由低等到高等，不斷發(fā)展變化的，提出了生物進(jìn)化論學(xué)說，從而摧毀了各種唯心的神造論和物種不變論。恩格斯將“進(jìn)化論”列為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一（其他兩個是細(xì)胞學(xué)說，能量守恒和轉(zhuǎn)化定律）。他所提出的天擇與性擇，在目前的生命科學(xué)中是一致通用的理論。除了生物學(xué)之外，他的理論對人類學(xué)、心理學(xué)以及哲學(xué)來說也相當(dāng)重要。編輯本段【達(dá)爾文生平】少年達(dá)爾文1809年2月12日，達(dá)爾文出生在英國的施魯斯伯里。祖父和父親都是當(dāng)?shù)氐拿t(yī)，家里希望他將來繼承祖業(yè)，16歲時便被父親送到愛丁堡大學(xué)學(xué)醫(yī)。但達(dá)爾文從小就熱愛大自然，尤其喜歡打獵、采集礦物和動植物標(biāo)本。進(jìn)到醫(yī)學(xué)院后，他仍然經(jīng)常到野外采集動植物標(biāo)本。父親認(rèn)為他“游手好閑'、“不務(wù)正業(yè)”，一怒之下，于1828年又送他到劍橋大學(xué)，改學(xué)神學(xué)，希望他將來成為一個“尊貴的牧師”。達(dá)爾文對神學(xué)院的神創(chuàng)論等謬說十分厭煩，他仍然把大部分時間用在聽自然科學(xué)講座，自學(xué)力量的自然科學(xué)書籍。熱心于收集甲蟲等動植物標(biāo)本，對神秘的大自然充滿了濃厚的興趣。第一次發(fā)現(xiàn)1828年的一天，在倫敦郊外的一片樹林里，一位大學(xué)生圍著一棵老樹轉(zhuǎn)悠。突然，他發(fā)現(xiàn)在將要脫落的樹皮下，有蟲子在里邊蠕動，便急忙剝開樹皮，發(fā)現(xiàn)兩只奇特的甲蟲，正急速地向前爬去。這位大學(xué)生馬上左右開弓抓在手里，興奮地觀看起來。正在這時，樹皮里又跳出一只甲蟲，大學(xué)生措手不及，迅即把手里的甲蟲藏到嘴里，伸手又把第三只甲蟲抓到?？粗@些奇怪的甲蟲，大學(xué)生真有點愛不釋手，只顧得意地欣賞手中的甲蟲，早把嘴里的哪只給忘記了。嘴里的那只甲蟲憋得受不了啦，便放出一股辛辣的毒汁，把這大學(xué)生的舌頭蜇得又麻又痛。他這才想起口中的甲蟲，張口把它吐到手里。然后，不顧口中的疼痛，得意洋洋地向市內(nèi)的劍橋大學(xué)走去。這個大學(xué)生就是查理?達(dá)爾文。后來，人們?yōu)榱思o(jì)念他首先發(fā)現(xiàn)的這種甲蟲，就把它命為“達(dá)爾文”。青年達(dá)爾文1831年，達(dá)爾文從劍橋大學(xué)畢業(yè)。他放棄了待遇豐厚的牧師職業(yè)，依然熱衷于自己的自然科學(xué)研究。這年12月，英國政府組織了“貝格爾號”軍艦的環(huán)球考察，達(dá)爾文經(jīng)人推薦，以“博物學(xué)家”的身份，自費搭船，開始了漫長而又艱苦的環(huán)球考察活動。達(dá)爾文每到一地總要進(jìn)行認(rèn)真的考察研究，采訪當(dāng)?shù)氐木用?，有時請他們當(dāng)向?qū)?，爬山涉水，采集礦物和動植物標(biāo)本，挖掘生物化石，發(fā)現(xiàn)了許多沒有記載的新物種。他白天收集谷類巖石標(biāo)本、動物化石，晚上又忙著記錄收集經(jīng)過。1832年1月，“貝格爾”號停泊在大西洋中佛得角群島的圣地亞哥島。水兵們都去考察海水的流向。達(dá)爾文和他的助手背起背包，拿著地質(zhì)錘，爬到山上去收集巖石標(biāo)本。一路上，達(dá)爾文把各式各樣的石頭敲下來放進(jìn)背包，有黑色的、白色的，還有夾著一束花紋的。一會兒，背包便放滿各種各樣的石頭，背包帶深深地勒進(jìn)達(dá)爾文的肉里，渾身上下都被汗水浸透了?！斑_(dá)爾文先生，這些亂七八糟的石頭，到底有什么用？”看著吃力向前爬行的達(dá)爾文，助手不解地問。“你看，石頭是有層次的，每層石頭里有著不同的貝殼和海生動物的遺骨，它能告訴我們不同年代的生物!”達(dá)爾文喘著粗氣說道。助手總算明白了一些，趕忙從達(dá)爾文身上接過背包，背在自己的肩上。在考察過程中，達(dá)爾文根據(jù)物種的變化，整日思考著一個問題：自然界的奇花異樹，人類萬物究意是怎么產(chǎn)生的？他們?yōu)槭裁磿ё內(nèi)f化？彼此之間有什么聯(lián)系？這些問題在腦海里越來越深刻，逐漸使他對神創(chuàng)論和物種不變論產(chǎn)生了懷疑。偉大的誕生1832年2月底，“貝格爾”號到達(dá)巴西，達(dá)爾文上岸考察，向船長提出要攀登南美洲的安第斯山。艦長吃了一驚，急忙說道：“這山又高又長，您怎么走得過去？”“我就是要走前人沒走過的路!”達(dá)爾文堅定地說道。艦長被他的精神所感動，答應(yīng)了他的要求，為了安全起見，又派了向?qū)Ш万咇R一同前往。當(dāng)他們撲到海拔4000多米的高山上時，達(dá)爾文意外地在山頂上發(fā)現(xiàn)了貝殼化石。達(dá)爾文非常吃驚，他心中想到：“海底的貝殼怎么會跑到高山上了呢？”經(jīng)過反復(fù)思索，他終于明白了地殼升降的道理。心中異常激動地說道:“看來，這條高大的山脈地帶，在億萬年前，原來是一片大海洋啊!”達(dá)爾文抑制不住內(nèi)心的激動，帶領(lǐng)大家一直往上爬去。到了安第斯山的最高峰，達(dá)爾文忽覺心胸開朗了許多。他俯瞰山下，突然發(fā)現(xiàn)山脈的兩邊，植物的種類并不相同。再仔細(xì)一看，即使同一種類，樣子也相差很遠(yuǎn)。它們?yōu)槭裁磿忻黠@的差別呢？達(dá)爾文腦海中一陣翻騰，對自己的猜想有了更進(jìn)一步的認(rèn)識：“物種不是一成不變的，而是隨著客觀條件的不同而相應(yīng)變異!”《物種起源》后來，達(dá)爾文又隨船橫渡太平洋，經(jīng)過澳大利亞，越過印度洋，繞過好望角，于1836年10月回到英國。在歷時五年的環(huán)球考察中，達(dá)爾文積累了大量的資料?；貒螅幻嬲磉@些資料，一面又深入實踐，同時，查閱大量書籍，為他的生物進(jìn)化理論尋找根據(jù)。1842年，他第一次寫出《物種起源》的簡要提綱。1859年11月達(dá)爾文經(jīng)過20多年研究而寫成的科學(xué)巨著《物種起源》終于出版了。在這部書里，達(dá)爾文旗幟鮮明地提出了“進(jìn)化論”的思想，說明物種是在不斷的變化之中，是由低級到高級、由簡單到復(fù)雜的演變過程。這部著作的問世，第一次把生物學(xué)建立在完全科學(xué)的基礎(chǔ)上，以全新的生物進(jìn)化思想，推翻了“神創(chuàng)論”和物種不變的理論?！段锓N起源》是達(dá)爾文進(jìn)化論的代表作，標(biāo)志著進(jìn)化論的正式確立?！段锓N起源》的出版，在歐洲乃至整個世界都引起轟動。它沉重地打擊了神權(quán)統(tǒng)治的根基，從反動教會到封建御用文人都狂怒了。他們?nèi)浩鸸ブ?，誣蔑達(dá)爾文的學(xué)說“褻瀆圣靈”，觸犯“君權(quán)神授天理，”有失人類尊嚴(yán)。與此相反，以赫胥黎為代表的進(jìn)步學(xué)者，積極宣傳和捍衛(wèi)達(dá)爾文主義。指出：進(jìn)化論轟開了人們的思想禁錮，啟發(fā)和教育人們從宗教迷信的束縛下解放出來。緊接著，達(dá)爾文又開始他的第二部巨著《動物和植物在家養(yǎng)下的變異》的寫作，以不可爭辯的事實和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)論斷，進(jìn)一步闡述他的進(jìn)化論觀點，提出物種的變異和遺傳、生物的生存斗爭和自然選擇的重要論點，并很快出版這部巨著。晚年的達(dá)爾文，盡管體弱多病，但他以驚人的毅力，頑強地堅持進(jìn)行科學(xué)研究和寫作，連續(xù)出版了《人類的由來》等很多著作。1882年4月19日，這位偉大的科學(xué)家因病逝世，人們把他的遺體安葬在牛