第三講 科學(xué)發(fā)展的歷程與李約瑟難題

第三講

科學(xué)發(fā)展的歷程與“李約瑟難題”教師科學(xué)素養(yǎng)課程組2本講目錄“李約瑟難題”3古代科學(xué)的發(fā)展31近現(xiàn)代科學(xué)的誕生與發(fā)展23人類的起源人類文明的起源，應(yīng)當(dāng)從“人猿相揖別”說起。人類是從猿類進(jìn)化而來的，這一過程大概開始于距今1400到八百萬年前左右。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的最古老的猿人化石，是在非洲發(fā)現(xiàn)的，大概距今700萬年前。而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的最古老的工具，是250萬年。4

在中國(guó)境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的猿人化石，最先發(fā)現(xiàn)的是北京猿人頭蓋骨，距今50萬年。以后又發(fā)現(xiàn)了陜西藍(lán)田猿人和云南元謀猿人化石，大概距今170萬年左右。56人種的起源論爭(zhēng)

近年國(guó)際上關(guān)于人種起源問題觀點(diǎn)頗多。其中，大多數(shù)人傾向“人類祖先起源于非洲”說。因?yàn)?，進(jìn)入90年代后，非洲出土大量早期人化石，并且這些化石構(gòu)成了一個(gè)相當(dāng)完整的演化體系，亞洲地區(qū)出土的化石很難與它相提并論。相較而言，非洲似更有條件作為人類的發(fā)祥地。7

但我國(guó)和世界上其他一些科學(xué)家則持“世界各人種獨(dú)立起源”說，認(rèn)為世界各人種可能是在非洲和亞洲分別獨(dú)立起源的。三峽考古與人類起源多中心說錄像8古代人類最重要的11項(xiàng)技術(shù)發(fā)明古代人類在與自然作斗爭(zhēng)時(shí)，逐步做出了以下11種最重要的技術(shù)發(fā)明：1、石器2、火3、語言4、畜牧和農(nóng)業(yè)5、陶器6、輪子7、文字8、青銅和鋼鐵9、船10、紡織11、玻璃9近代人類最重要的11項(xiàng)技術(shù)發(fā)明1、透鏡2、原子彈3、電的利用4、電話機(jī)5、城市上下水系統(tǒng)、6、時(shí)鐘7、基因工程8、古典音樂9、印度阿拉伯?dāng)?shù)字10、計(jì)算機(jī)11、避孕藥一、古代科學(xué)的發(fā)展1112在古代科學(xué)史上有影響的9個(gè)國(guó)家1、古埃及：公元前3500年到公元前6世紀(jì)2、古巴比倫：公元前3500年到公元前六世紀(jì)3、古代印度：公元前2500年到公元5世紀(jì)4、中國(guó)：夏代始年約為公元前2070年5、腓尼基：公元前3000年到公元前6世紀(jì)6、古希臘：公元前12世紀(jì)到公元前1世紀(jì)7、古羅馬：公元前1世紀(jì)——公元476年8、阿拉伯帝國(guó)：公元7到13世紀(jì)9、奧斯曼土耳其：公元14—17世紀(jì)13（一）四大文明古國(guó)的科學(xué)成就14國(guó)家比較重要的科學(xué)技術(shù)主要代表性成就古埃及幾何學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)工程學(xué)等金字塔、木乃伊、紙草太陽歷古巴比倫天文學(xué)、建筑學(xué)、算術(shù)等巴比倫城、楔形文字、太陽歷、<漢謨拉比法典>古印度哲學(xué)、醫(yī)學(xué)等阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)哲學(xué)成就等古中國(guó)手工業(yè)、醫(yī)學(xué)等青銅、古陶瓷、絲綢、針灸術(shù)共同點(diǎn)都是發(fā)源于大河流域農(nóng)業(yè)文明、都取得了一定的科技成就。而且都受到宗教的影響，最后逐漸衰落。四大文明古國(guó)科學(xué)技術(shù)成就的對(duì)比

15古埃及金字塔古埃及的有文字可考的歷史，開始于公元前31世紀(jì)，這時(shí)他們已經(jīng)建立了早期王國(guó)的第一王朝。從公元前27世紀(jì)第三王朝時(shí)期開始，法老死后開始葬入金字塔，于是開始了一個(gè)歷時(shí)數(shù)百年的修建金字塔的古王國(guó)時(shí)期金字塔是古代埃及國(guó)王“法老”的陵墓，因其外形象漢字的“金”字，所以稱作“金字塔”。古代埃及人相信“靈魂不滅”，認(rèn)為只有妥善保存死者的遺體，其靈魂才能有所歸宿，因而埃及國(guó)王極為重視自己墓葬的建筑，希求死后也能享有至尊至圣的威嚴(yán)。16

17“世界七大奇觀”之一第四王朝法老胡夫的金字塔和哈佛拉的金字塔是最大、最負(fù)盛名的，大約建于公元前26世紀(jì)。胡夫的金字塔又稱大金字塔，原高146.5米，塔基邊長(zhǎng)230米，坡度為51°，用了約230萬塊巨石疊砌而成，每塊巨石平均重2.5噸，歷時(shí)30年才筑成。錄像18古埃及的歷法和農(nóng)業(yè)

現(xiàn)在世界上通用的歷法——公歷，有人曾似是而非地稱之為“西歷”。其實(shí)，究其根源，這種歷法并非產(chǎn)生于西方，而是產(chǎn)生于6000多年前的古埃及。這是一幅古代埃及人記錄星象變化的圖片。19人類歷史上第一部太陽歷

古代埃及人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)清晨東方的地平線上同時(shí)出現(xiàn)太陽和天狼星時(shí)，恰好是尼羅河水上漲到孟斐斯之時(shí)。天狼星出現(xiàn)的周期約長(zhǎng)365天，所以他們把天狼星出現(xiàn)的日子定為一年之始。古代埃及人又按尼羅河水漲落和作物生長(zhǎng)的規(guī)律，把一年分為3季（泛濫季節(jié)、播種季節(jié)、收獲季節(jié)），每季4個(gè)月，一年共12個(gè)月，每月30天，歲末增加5天節(jié)日，共計(jì)365天。這是人類歷史上產(chǎn)生的第一部太陽歷。20“儒略歷”的由來

埃及的太陽歷將一年定為３６５天，與地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間（回歸年）相比較，只相差四分之一天，這在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是相當(dāng)準(zhǔn)確了。公元前４６年，羅馬統(tǒng)帥儒略·凱撒（又譯朱利烏斯·凱撒）決定以埃及的太陽歷為藍(lán)本，重新編制歷法。凱撒主持編制的歷法，被后人稱為“儒略歷”。21書有三種埃及船的墳?zāi)贡诋?/p>

這是一幅古埃及的墳?zāi)贡诋媹D。圖畫左上是用紙草制的輕船，右邊是備有槳的搬運(yùn)東西的快船，下面的則是備有長(zhǎng)方形帆的帆船。這幅圖畫現(xiàn)藏于開羅埃及博物館225000年前的古巴比倫的楔形文字

5000年前，蘇美爾人發(fā)明并開始使用楔形文字，他們通常用小木棒在潮濕的泥版上壓出字跡，筆道的形狀很象楔子，因此叫楔形文字。23

楔形文字后來流傳到西亞許多地方，阿卡德、巴比倫、波斯等地的人民對(duì)它略加修改，成為西亞通用的文字。公元前6世紀(jì)，腓尼基人把楔形文字改造為字母文字。由于蘇美爾人還不懂得造紙。他們就用粘土做成長(zhǎng)方形的泥版，用蘆葦或木棒削成三角形尖頭在上面刻上字，然后把泥版晾干或者用火烤干。這就是后來人們所說的泥版文書。到現(xiàn)在為止，人們?cè)趦珊恿饔蛞呀?jīng)挖掘出了幾十萬塊這樣的泥版文書。24漢謨拉比法典石柱

1901年12月發(fā)現(xiàn)，高2.25米，底部圓周1.9米，頂部圓周1.65米。這個(gè)石碑就是著名的“漢穆拉比法典”，也是世界上最早的一部比較系統(tǒng)的法典。現(xiàn)存巴黎羅浮宮美術(shù)館。石柱上半部浮雕為太陽神沙馬什將象征權(quán)力的王笏(音hu)授給站在面前的漢謨拉比這部法典一共有282條，刻在圓柱上共52欄4000行，約8000字。它是世界上現(xiàn)存的一部最古老最完整的法典。25古代印度在人類文明史上的地位

古代印度在人類文明史上占有非常重要的地位世界三大宗教之一佛教，就產(chǎn)生于古代印度。人們通常所說的阿拉伯?dāng)?shù)字，其實(shí)是印度人的發(fā)明，后經(jīng)阿拉伯人傳入西方。古代印度的航海事業(yè)也非常發(fā)達(dá)，他們的商人和馬可波羅一起，引起了歐洲人對(duì)東方的“黃金渴望”。26印度人發(fā)明了“阿拉伯?dāng)?shù)字”大約771年，一位印度學(xué)者把一篇數(shù)學(xué)論文帶到巴格達(dá)，其中包括從0到9十個(gè)數(shù)字，后來這篇論文被翻譯成阿拉伯文。阿拉伯人發(fā)現(xiàn)了印度數(shù)字的優(yōu)點(diǎn)，于是就在帝國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用。以后，阿拉伯人通過西班牙人把這種印度數(shù)字傳入歐洲，并傳播到世界各地，這就是我們所使用的阿拉伯?dāng)?shù)字。2728中國(guó)科學(xué)技術(shù)曾一度領(lǐng)先5世紀(jì)-15世紀(jì)：中國(guó)在科學(xué)技術(shù)上居于世界領(lǐng)先地位，其標(biāo)志是形成了：四大科學(xué)體系：農(nóng)、醫(yī)、天、算四大發(fā)明：指南針、印刷術(shù)、火藥、造紙術(shù)與古希臘比較：由定律、定理表現(xiàn)的理論自然科學(xué)不如古希臘，而實(shí)用科學(xué)長(zhǎng)期處于領(lǐng)先地位中國(guó)古代實(shí)用科學(xué)：與技術(shù)沒有分化的一種知識(shí)形態(tài)。29303132

長(zhǎng)城--紀(jì)念碑

東達(dá)遼東，西止甘肅嘉峪關(guān)，橫貫中國(guó)北部長(zhǎng)達(dá)

11300余華里的人類最偉大的工程。

33秦代三大水利工程343536373839最先發(fā)現(xiàn)太陽黑子

例如，當(dāng)西方人爭(zhēng)論誰在1615年左右最先發(fā)現(xiàn)太陽黑子時(shí)，中國(guó)早在公元前18年以來便系統(tǒng)記錄了太陽黑子，比歐洲早了1500年。中國(guó)早在公元前1361年就有日食記錄，公元前1600年至公元1600年間有581項(xiàng)彗星記載，公元前467年記到哈雷慧星。4041

1380年前，歐洲人還無法制造出一小塊鑄鐵，而中國(guó)早在公元前四世紀(jì)已在工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)鑄鐵了，到公元一世紀(jì)中國(guó)人已是鑄鐵大師，歐洲人相比之下落后了1500年。42鋼鐵冶煉技術(shù)遙遙領(lǐng)先

英國(guó)著名中國(guó)科技史家李約瑟博士曾根據(jù)考古資料，將中國(guó)古代的冶煉爐與后來西方的冶煉爐作了對(duì)比，得出結(jié)論，中國(guó)古代和中世紀(jì)在鋼鐵冶煉技術(shù)方面長(zhǎng)期處于遙遙領(lǐng)先的地位。而煉鐵術(shù)最早并不是中國(guó)人發(fā)明的，是兩河流域的古赫梯人在世界上首先發(fā)明了煉鐵術(shù)，古巴比倫漢莫拉比法典上已經(jīng)有鐵匠這個(gè)行當(dāng)，而中國(guó)人此時(shí)主要使用的仍然是青銅器。43越王勾踐劍越王勾踐使用的一把青銅劍。于1965年12月在湖北省江陵縣的楚墓出土，現(xiàn)藏于湖北省博物館。劍長(zhǎng)55.6厘米，寬5厘米。劍身有黑色花紋，材料為銅和錫，正面有“越王鳩淺自乍用劍”（“鳩淺”即“勾踐”，“乍”即“作”）銘文。該劍出土?xí)r置于黑色漆木劍鞘內(nèi)，劍身光亮，無銹蝕，刃薄鋒利。鑄造工藝達(dá)到相當(dāng)高水平。44吳王夫差矛中國(guó)春秋末期吳王夫差使用的一把青銅矛。于1983年11月在湖北省江陵縣的楚墓出土，僅存矛頭，現(xiàn)藏于湖北省博物館。矛頭為青銅鑄造，長(zhǎng)29.5厘米，寬5.5厘米。劍身有黑色花紋，材料為銅和錫，正面有“吳王夫差自乍（作）用”）銘文。矛刃鋒利。其鑄造工藝之精細(xì)為同類兵器所少見。45464748漢代發(fā)明、唐代完善的曲轅犁495051《齊民要術(shù)》是現(xiàn)今完整保存下來的最古的農(nóng)書，作者是北魏的賈思勰，大約寫于公元533至544年間。全書110卷92篇，涉及到作物栽培、耕作技術(shù)和農(nóng)具使用、畜牧獸醫(yī)和食物加工等各個(gè)方面，幾乎是一部農(nóng)學(xué)百科全書。

52西漢時(shí)期的紙地圖

（公元前206－公元8年）最大殘長(zhǎng)8厘米。1986年甘肅天水放馬灘5號(hào)漢墓出土。甘肅省博物館藏。此地圖用紙是目前世界上最早的紙。紙面平整、光滑、結(jié)構(gòu)緊密，表面有細(xì)纖維渣，可見造紙技術(shù)比較原始。其原料為大麻，是西漢早期麻紙。紙上用墨線繪有山、川、崖，路，是一幅世界最早的紙繪地圖。

53雕版印刷術(shù)

與紙的使用一樣，中國(guó)印刷術(shù)的出現(xiàn)也非常早；隋朝時(shí)期，我國(guó)人民已經(jīng)發(fā)明了雕版印刷術(shù)。據(jù)我國(guó)歷史記載，印刷術(shù)開始于隋文帝開皇十三年(公元593年)。唐代印刷業(yè)極為發(fā)達(dá)，四川成都幾乎成了刻書的中心。1900年在敦煌發(fā)現(xiàn)了一部唐代刻印的《金剛經(jīng)》，標(biāo)明日期為“咸通九年四月十五日”，也就是公元868年。這是目前世界上最早印有出版日期的印刷品。歐洲最早印有確切日期的印刷品是德國(guó)南部的“圣克利斯多大畫像”，日期是1423年。5455漢代發(fā)明的565713世紀(jì)最大的光學(xué)實(shí)驗(yàn)58（二）古希臘人的科學(xué)成就591、托勒密的天文學(xué)體系

托勒密ClaudiusPtolemaeus（約90-168）古希臘天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、地理學(xué)家和地圖學(xué)家在天文學(xué)上，托勒密集古希臘天文學(xué)之大成，建立地心宇宙觀，即托勒密地心學(xué)說。他主張地球居宇宙中心靜止不動(dòng)，日、月、行星和恒星均環(huán)繞地球運(yùn)行，托勒密的地球中心說支配西方達(dá)1500年之久。

606162

歐幾里得是一位治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)者，他反對(duì)在做學(xué)問時(shí)投機(jī)取巧和追求名利。傳說一個(gè)學(xué)生才開始學(xué)第一個(gè)命題，就問歐幾里得學(xué)了幾何學(xué)之后將得到些什么。歐幾里得說：“你想在學(xué)習(xí)中獲取實(shí)利嗎？那么拿去這3個(gè)錢幣吧?！?、歐幾里得的《幾何原本》63歐幾里得的《幾何原本》

歐幾里得的《幾何原本》共含13篇。在第1篇中，歐幾里得首先給出關(guān)于點(diǎn)、線、面、直線、平面、圓等23個(gè)基本概念的定義，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上給出幾何學(xué)理論的5條公設(shè)和5條公理。643、亞里士多德的邏輯學(xué)體系

他一生勤奮，著書數(shù)百卷，總結(jié)了泰勒斯以來古希臘哲學(xué)發(fā)展的結(jié)果，首次將哲學(xué)和其他科學(xué)區(qū)別開來，開創(chuàng)了邏輯、倫理學(xué)、政治學(xué)、物理學(xué)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)等學(xué)科的獨(dú)立研究。他的學(xué)術(shù)思想對(duì)西方文化、科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。

亞里士多德是公元前三八四年出生的古希臘著名的哲學(xué)家、淵博的學(xué)者。他是柏拉圖的學(xué)生，又是亞歷山大大帝的老師。65形式邏輯學(xué)的奠基人

亞里士多德認(rèn)為分析學(xué)或邏輯學(xué)是一切科學(xué)的工具。他是形式邏輯學(xué)的奠基人，他力圖把思維形式和存在聯(lián)系起來，并按照客觀實(shí)際來闡明邏輯的范疇。66最博學(xué)的人亞里士多德運(yùn)用觀察試驗(yàn)的方法和辯證思維的方法，大大推動(dòng)了當(dāng)時(shí)科學(xué)的進(jìn)展。亞里士多德的一個(gè)突出特點(diǎn)就是追求真理，他認(rèn)為這是哲學(xué)家的神圣職責(zé)。他的一句名言“我愛我?guī)?，我更愛真理”，一直為后人津津樂道。亞里士多德集上古知識(shí)于一身，在他死后幾百年中，沒有一個(gè)人象他那樣對(duì)知識(shí)有過系統(tǒng)考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全書。恩格斯稱他是“最博學(xué)的人”。6768但是在中世紀(jì)，經(jīng)院哲學(xué)和神學(xué)利用他的著作中一些形而上學(xué)和唯心主義的東西，比如神推動(dòng)世界和地球是宇宙的中心等觀點(diǎn)，把它們奉做不能改變的經(jīng)典和不能超越的權(quán)威，肆意歪曲他的著作，這又束縛住人們的思想，阻礙了中世紀(jì)科學(xué)的發(fā)展。694、蓋倫的醫(yī)學(xué)體系

蓋倫是古羅馬時(shí)期最著名最有影響的醫(yī)學(xué)大師，他被認(rèn)為是僅次于希波克拉底的第二個(gè)醫(yī)學(xué)權(quán)威。

70

蓋倫(Calen)(129-199)是古羅馬時(shí)期最著名最有影響的醫(yī)學(xué)大師，是最著名的醫(yī)生和解剖學(xué)家。他一生專心致力于醫(yī)療實(shí)踐解剖研究，寫作和參加各類學(xué)術(shù)活動(dòng)。

二、近現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展7211—13世紀(jì)：大翻譯運(yùn)動(dòng)時(shí)期（我國(guó)宋朝）

14世紀(jì)：文藝復(fù)興時(shí)期（我國(guó)元明朝）

15-16世紀(jì)：地理大發(fā)現(xiàn)時(shí)期（我國(guó)明朝）

16-17世紀(jì)：科學(xué)革命時(shí)期（我國(guó)明清朝）

18世紀(jì)：工業(yè)革命時(shí)期（我國(guó)清朝）

19世紀(jì)：古典科學(xué)全面發(fā)展時(shí)期（清朝）

20世紀(jì)：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)時(shí)期

73近代科學(xué)之所以誕生在歐洲而不是亞洲、美洲，是有其深刻的的歷史必然性的。這就是歐洲的文藝復(fù)興和宗教改革徹底解放了人們的思想，而地理大發(fā)現(xiàn)則提出了對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求，它們共同召喚著呼之欲出的科學(xué)革命。74十字軍東征大翻譯運(yùn)動(dòng)大學(xué)的創(chuàng)立航海運(yùn)動(dòng)文藝復(fù)興宗教改革近代科學(xué)誕生1113141516馬可波羅游記來自西方的推動(dòng)力來自東方的推動(dòng)力1543近代科學(xué)產(chǎn)生的原因（一）11—13世紀(jì)：十字軍東征和大翻譯運(yùn)動(dòng)76

11世紀(jì)開始，歐洲發(fā)生了一個(gè)巨大的歷史事件，這就是十字軍東征。基督徒帶著一種狂熱的宗教情緒，開始是自發(fā)的繼而有組織地向東方進(jìn)軍，想奪回被異教徒占領(lǐng)的圣城耶路撒冷。77十字軍東征

始于1095年，教皇烏爾班二世在法國(guó)南部克萊蒙召開宗教大會(huì)，以從異教徒手中奪回“圣地”耶路撒冷為口號(hào)，煽動(dòng)宗教狂熱情緒，號(hào)召發(fā)動(dòng)第一次十字軍東征。

1099年7月，十字軍攻占耶路撒冷，建立耶路撒冷王國(guó)，以及愛德沙伯國(guó)、的黎波里伯國(guó)和安條克公國(guó)。

1147年，法王路易七世和神圣羅馬皇帝康拉德三世發(fā)動(dòng)第二次東征，在小亞細(xì)亞和大馬士革附近遭到慘敗。78

1189年，德皇腓特烈一世、法王腓力二世與英王理查一世發(fā)動(dòng)第三次東征，與撒拉丁連番激戰(zhàn)，無功而返

1202年，教皇英諾森三世策劃了第四次東征，原計(jì)劃攻取埃及，但在威尼斯商人的干預(yù)下，反而進(jìn)攻信奉同一宗教的拜占庭帝國(guó)，占領(lǐng)了君士坦丁堡和拜占庭在巴爾干的大部地區(qū)，建立“拉丁帝國(guó)”。第五次（1217年～1221年）、第六次（1228年～1229年）和第七次（1248年～1254年）東征的目標(biāo)均為埃及，第八次（1270年）東征的目標(biāo)是突尼斯，均告失敗。1291年，十字軍喪失其在東方的最后據(jù)點(diǎn)阿卡，宣布東征以徹底失敗而告終。79十字軍東征運(yùn)動(dòng)在諸多因素的支配下，延續(xù)了二百多年，對(duì)歐洲歷史產(chǎn)生了極大的影響。它促成了拜占庭所保存的希臘文明、阿拉伯文明以及通過它所了解的中國(guó)文明，與歐洲人所繼承的羅馬文明之間的交流和融合。正是這場(chǎng)瘋狂的宗教戰(zhàn)爭(zhēng)，推動(dòng)了一種新的文明的鑄造。80十字軍從東方帶回了阿拉伯人先進(jìn)的科學(xué)、中國(guó)人的四大發(fā)明、希臘人的自然哲學(xué)文獻(xiàn)。12世紀(jì)，歐洲掀起了翻譯阿拉伯文獻(xiàn)的熱潮。希臘原始文獻(xiàn)經(jīng)過敘利亞文，到阿拉伯文，再被譯成拉丁文。亞里士多德和柏拉圖的哲學(xué)著作、歐幾里德和托勒密的科學(xué)著作，開始為歐洲人所熟悉。

大翻譯運(yùn)動(dòng)81

大翻譯的中心是西班牙和意大利，因?yàn)檫@兩個(gè)地區(qū)離阿拉伯文化區(qū)和希臘文化區(qū)最接近。西班牙曾經(jīng)被阿拉伯人所統(tǒng)治，基督教學(xué)者在這里得到了大批阿拉伯語的希臘文獻(xiàn)。至于意大利，由于地緣關(guān)系與拜占庭(君士坦丁堡)一直商務(wù)交往密切，而且當(dāng)時(shí)許多人既精通阿拉伯語，又精通希臘語。大翻譯運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了歐洲學(xué)術(shù)的第一次復(fù)興。

82通過大翻譯運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)已知的希臘科學(xué)與哲學(xué)文獻(xiàn)都被譯成當(dāng)時(shí)歐洲學(xué)術(shù)界通用的拉丁文，為歐洲的學(xué)術(shù)復(fù)興奠定了基礎(chǔ)。到1270年，亞里士多德的著作全部被譯成拉丁文，亞里士多德學(xué)說被確立在經(jīng)院哲學(xué)中的統(tǒng)治地位指日可待。（二）十四世紀(jì)：文藝復(fù)興時(shí)期

84近代自然科學(xué)產(chǎn)生于文藝復(fù)興后期，是伴隨資本主義的生長(zhǎng)而產(chǎn)生的。文藝復(fù)興是反對(duì)封建主義思想禁錮的一次偉大的思想解放運(yùn)動(dòng)，發(fā)源于當(dāng)時(shí)工商業(yè)最發(fā)達(dá)的意大利。文藝復(fù)興最初是以恢復(fù)希臘古典文化的面目而出現(xiàn)的。早期主要表現(xiàn)在文學(xué)和美術(shù)領(lǐng)域。

85早期文藝復(fù)興的著名人物

文藝復(fù)興的第一位旗手是佛羅倫薩的著名詩人但丁(1265一1321)。他的著名的作品《神曲》，將希臘古典時(shí)代的人物放在一個(gè)重要的位置，而教會(huì)的顯赫人士卻都被打入地獄，顯示了一種新的精神態(tài)度。86

文藝復(fù)興以復(fù)興古典文化為口號(hào)，發(fā)掘、光大古希臘文化，樹立起理性主義和人文主義大旗，反對(duì)神權(quán)和封建特權(quán)，提倡個(gè)性自由。它不只是一場(chǎng)復(fù)興古典文化的運(yùn)動(dòng)，更是一場(chǎng)新時(shí)代的啟蒙運(yùn)動(dòng)。87

文藝復(fù)興增進(jìn)了人對(duì)自然觀察的興趣，通過對(duì)自然的研究，科學(xué)研究開始走向重視實(shí)驗(yàn)的道路。

881450147515001525155015751600達(dá)芬奇米開朗基羅拉斐爾89達(dá)·芬奇（1452—1519年）

偉大的畫家、雕刻家、音樂家和詩人。為了提煉繪畫和雕塑的藝術(shù)法則，他深入研究了解剖學(xué)、光學(xué)和力學(xué)，通曉生理學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)等等，并把研究工作建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。他不顧教會(huì)禁例，解剖了人的尸體。他還是建筑師和工程師，設(shè)計(jì)了飛行機(jī)械、潛水機(jī)械和機(jī)槍等許多器械。他終生勤奮，前后積累的手稿大約有七千頁。90《蒙娜麗莎》被稱為“永恒的微笑”，在藝術(shù)史上占有重要的地位。整幅畫形象逼真，色彩調(diào)和，在光線明暗的變化上，表情的刻畫上，都表現(xiàn)了精湛的藝術(shù)造詣。更重要的是，在這幅畫上，第一次展示了人類永恒的微笑，表明人活在世上是可以而且應(yīng)當(dāng)找到幸福的。這充分體現(xiàn)了反對(duì)神權(quán)、提倡人權(quán)的人文主義思想本質(zhì)91達(dá)·芬奇《最后的晚餐》92米開朗基羅（1475—1564年）

他的成就標(biāo)志著文藝復(fù)興藝術(shù)的高峰。他一掃意大利寧靜和精巧的藝術(shù)風(fēng)格，所做雕像以豪放、剛健、雄偉的人體美為特征。他的大理石雕像《大衛(wèi)》，塑造了一個(gè)舒展自如，昂然挺立，肌肉健實(shí)，巨人般的裸體青年形象，表現(xiàn)了古代英雄大衛(wèi)即將投入戰(zhàn)斗時(shí)的神情，以夸張的手法表現(xiàn)了大衛(wèi)雄偉的體魄。后來，佛羅倫薩政府把大衛(wèi)的雕像放在市政廳前，作為市民政治理想的象征。9394拉斐爾（1483～1520年）

他的藝術(shù)風(fēng)格的特點(diǎn)是優(yōu)美、典雅，表現(xiàn)了文藝復(fù)興時(shí)代藝術(shù)的另一方面。他以繪出無數(shù)的圣母像而見著，但與圣經(jīng)神話傳說和已經(jīng)確立的傳統(tǒng)相反，他把幽靈般的圣母畫成異常溫柔美麗，完全是一個(gè)人間善良的母親的形象。他的代表作如《草地上的圣母》，實(shí)際是描繪一個(gè)健康美麗的農(nóng)家婦女和她可愛的孩子，《西斯廷圣母》是一位披著農(nóng)民圍巾，穿著普通衣服的少婦。95

《雅典學(xué)派》是拉斐爾的一幅壁畫。他以豐富的想象力，把他所崇敬的古代學(xué)者集中重現(xiàn)于畫面上。

96

恩格斯對(duì)意大利文藝復(fù)興給過一個(gè)中肯的評(píng)語：“這是一個(gè)需要巨人而且產(chǎn)生了巨人的時(shí)代?！?7文藝復(fù)興對(duì)西方價(jià)值觀的影響由于文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的影響，導(dǎo)致后來西方的文化價(jià)值觀發(fā)生了根本性的變化，由重視神到重視個(gè)人。西方人寫信封，地址的順序是按從小到大的次序?qū)懙?，而中?guó)人寫信封，卻是相反。西方人重視個(gè)人的價(jià)值，主張個(gè)人的自由，提倡“盡管我不贊成你的觀點(diǎn)，但我誓死保衛(wèi)你說話的權(quán)利”。98中國(guó)的傳統(tǒng)的政治理念追求的是社會(huì)的和諧，這和西方不一樣。西方這樣一種自由主義的傳統(tǒng)追求的是個(gè)人的解放。中國(guó)的儒家更多追求的是社會(huì)的和諧，儒家認(rèn)為一個(gè)社會(huì)要實(shí)現(xiàn)和諧的話，各個(gè)階層或者各個(gè)群體能夠都在自己的位置上，各盡其職，各得其所。荀子有一句話叫：定分止?fàn)帯Ｈ寮业摹岸Y”就是規(guī)范這些本分的。中國(guó)儒家的人文理念（三）十五世紀(jì)：地理大發(fā)現(xiàn)時(shí)期

--資本主義工商業(yè)大發(fā)展100

15世紀(jì)是人類向地球上未知的海洋和陸地進(jìn)軍的時(shí)代。

1403年，鄭和率領(lǐng)龐大的艦隊(duì)向西周游南海各地并遠(yuǎn)航至阿拉伯地區(qū)和非洲東海岸。覬覦東方財(cái)富的歐洲冒險(xiǎn)家們則向南和向東探險(xiǎn)。

1488年，巴托羅繆.狄亞士繞過好望角，達(dá).伽馬于1497－1499年間完成的航行最終確定了從歐洲經(jīng)印度洋到東方的航線。101馬可波羅（1254—1324年）

意大利威尼斯人，出身于商人貴族家庭。大約從1275年至1292年17年間，馬可波羅和他的父親、叔父一直在中國(guó)居住。馬可波羅除了在京城大都供職外，還奉皇帝之命巡視過陜西、四川、云南、河南、江浙等省或出使外國(guó)，他自稱曾治理過揚(yáng)州3年。

1295年（元成宗元貞元年），波羅父子三人由海路乘船回到意大利。第二年，馬可波羅參加威尼斯艦隊(duì)作戰(zhàn)，兵敗被俘，被拘留在獄中。他把自己在中國(guó)和亞洲其他國(guó)家的見聞，口授給同獄的一位名叫魯思蒂謙的文章能手，由后者用法文記錄下來，整理成著名的《馬可波羅行紀(jì)》（或稱《東方聞見錄》）。1298年，馬可波羅獲釋回家，后來成為巨商。102103“世界第一奇書”

馬可波羅是第一個(gè)廣泛游歷東方各國(guó)而又留下一部名著的歐洲人。他的《馬可波羅行紀(jì)》被稱為世界第一奇書，曾被譯成多種文字，對(duì)后來歐洲了解中國(guó)和東方影響極大。馬可·波羅的書在歐洲廣泛流傳，激起了歐洲人對(duì)中國(guó)文明與財(cái)富的傾慕，對(duì)以后新航路的開辟產(chǎn)生了巨大的影響。同時(shí)，西方地理學(xué)家還根據(jù)書中的描述，繪制了早期的“世界地圖”。

104105“黃金渴望”

東西方之間的海路原來分別取道黑海、波斯灣和紅海。紅海以東的貿(mào)易大都由阿拉伯商人經(jīng)營(yíng)，而對(duì)西歐的轉(zhuǎn)手貿(mào)易則由意大利商人把持。其他西歐國(guó)家十分嫉羨，它們渴望另辟新的航路到東方來搜求黃金，發(fā)財(cái)致富。奧斯曼土耳其興起以后，控制了北部的交通咽喉，給東西方貿(mào)易帶來了不利影響，開辟新航路的問題更加迫切。106地理大發(fā)現(xiàn)與大國(guó)崛起公元1500年前后的地理大發(fā)現(xiàn)，拉開了不同國(guó)家相互對(duì)話和相互競(jìng)爭(zhēng)的歷史大幕，由此，大國(guó)崛起的道路有了全球坐標(biāo)。五百年來，在人類現(xiàn)代化進(jìn)程的大舞臺(tái)上，相繼出現(xiàn)了九個(gè)世界性大國(guó)，它們是葡萄牙、西班牙、荷蘭、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本、俄羅斯和美國(guó)。大國(guó)興衰更替的故事，留下了各具特色的發(fā)展道路和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，啟迪著今天，也影響著未來……

107航海王子亨利（恩里克）出生在1394年，是葡萄牙國(guó)王若昂一世的第三個(gè)兒子。他大力支持航海事業(yè)，創(chuàng)辦航海學(xué)校，自任校長(zhǎng)，培養(yǎng)和選拔航海人才，被稱為“航海家”。他不斷組織探險(xiǎn)隊(duì)，沿非洲西海岸南下，先后占領(lǐng)馬德拉群島、亞速爾群島和佛得角一帶，掠奪黃金、象牙和奴隸。1460年，“航海家”亨利逝世，但他開拓的航海和殖民活動(dòng)得以繼續(xù)下去1081487年迪亞士到達(dá)好望角

1487年（或1486年），巴托洛繆·迪亞士（約1450—1500年）率3只船沿非洲西海岸繼續(xù)南下，途中遇到風(fēng)暴，經(jīng)過十幾天的搏斗，竟于1487年2月漂到非洲東海岸的阿爾戈阿灣附近（南緯33度，東經(jīng)22度）。這是歐洲人第一次繞過非洲南端到達(dá)非洲東海岸。1488年，迪亞士返航時(shí)到達(dá)好望角，由于風(fēng)浪極大難于航行，稱之為“暴風(fēng)角”。葡萄牙王認(rèn)為，到了此地前往印度大有希望，遂改名“好望角?！钡蟻喪康暮胶D和資料，在達(dá)·伽馬后來遠(yuǎn)航印度時(shí)發(fā)揮了重要作用。

1091498年達(dá)·伽馬到達(dá)印度1497年葡萄牙貴族達(dá)·伽馬率領(lǐng)約170名船員分乘4艘船，從里斯本出發(fā)，在阿拉伯水手的領(lǐng)航下，于1498年5月20日到達(dá)印度西海岸。次年9月，達(dá)·伽馬率領(lǐng)滿載香料、寶石的船隊(duì)回到里斯本。110哥倫布的航行熱那亞人哥倫布自幼喜歡航海。他相信地球是圓的，但是他固執(zhí)地相信它并沒有人們說的那樣大，因此他才堅(jiān)持認(rèn)為向西航行也可以到達(dá)遍地是黃金和香料的東方。這一錯(cuò)誤的估計(jì)使他作出那膽大包天的探險(xiǎn)計(jì)劃，他認(rèn)為從歐洲的大西洋沿岸向西航行不久就能到達(dá)亞洲。他的遠(yuǎn)航計(jì)劃得到西班牙王室的資助。111哥倫布的船，長(zhǎng)度僅26米

鄭和寶船船長(zhǎng)約138米，寬約56米，排水量上萬噸。

1121131522年麥哲倫環(huán)球航行

1519年，葡萄牙人麥哲倫奉西班牙王室之命，率領(lǐng)船隊(duì)作環(huán)球航行。他橫渡大西洋，沿南美洲海岸南下，穿過今天的麥哲倫海峽，進(jìn)入另一片海洋。當(dāng)時(shí)那里水面比較平靜，麥哲倫稱它為太平洋。船隊(duì)到達(dá)菲律賓群島后，麥哲倫介入島上的部落沖突，在交戰(zhàn)中被殺。他的同伴逃了出來，繼續(xù)航行，繞道好望角，1522年回到西班牙。麥哲倫的船隊(duì)有五艘船和260多人，回到西班牙時(shí)，只剩下一只船和18個(gè)瘦弱的人了。但是他們帶回的一船香料，據(jù)說以近萬倍的價(jià)格賣出，人人都發(fā)了大財(cái)。114西班牙、葡萄牙的暴發(fā)與掠奪在堅(jiān)船利炮的猛烈攻擊下，一個(gè)個(gè)海上交通戰(zhàn)略要點(diǎn)相繼成為葡萄牙的囊中之物，正是利用從大西洋到印度洋的50多個(gè)據(jù)點(diǎn)，葡萄牙壟斷了半個(gè)地球的商船航線。在16世紀(jì)初的前五年中，葡萄牙的香料交易量從22萬英鎊迅速上升到230萬英鎊，成為當(dāng)時(shí)的海上貿(mào)易第一強(qiáng)國(guó)。115與歐洲人的擴(kuò)張相伴隨的，卻是美洲兩大文明中心的悲歌。到1570年，戰(zhàn)爭(zhēng)屠殺和歐洲傳來的流行病，使墨西哥地區(qū)的人口從2500萬下降到265萬，秘魯?shù)娜丝谟?00萬下降到了130萬。美洲大陸的原住民印第安人從那以后急劇減少了90%。（四）16-17世紀(jì)：科學(xué)革命時(shí)期117人文精神催生了科學(xué)精神由于文藝復(fù)興解放了人的思想，人們的觀念由“以神為本”轉(zhuǎn)到“以人為本”，催生了科學(xué)精神。

16—17世紀(jì)是近代自然科學(xué)從神學(xué)中獨(dú)立出來并迅速發(fā)展的世紀(jì)。118

地理大發(fā)現(xiàn)首先推動(dòng)了天文學(xué)和力學(xué)的發(fā)展：在茫茫的大海中，精確地測(cè)量海船的經(jīng)緯度是非常重要的。緯度的測(cè)量可以很容易地通過觀測(cè)北極星與海平面的夾角實(shí)現(xiàn)，經(jīng)度的測(cè)定在鐘表沒有發(fā)明之前也只能通過天文觀測(cè)。為此需要制定精確的星表，以及對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)運(yùn)算。這樣，天文學(xué)和力學(xué)就首先從神學(xué)中獨(dú)立出來了。

1、哥白尼革命120哥白尼革命

1543年在科學(xué)史上是極為重要的一年，哥白尼的《天體運(yùn)行論》和維薩留斯的《人體的構(gòu)造》同于此年出版。

在哥白尼的宇宙圖景中，地球不再是宇宙的中心，從而使《圣經(jīng)》賦予它的特殊身份完全喪失了──宇宙不因地球而存在，也就不再有什么天堂與地獄之分。121哥白尼（1473-1543）

他是一個(gè)波蘭教士，年青時(shí)曾去意大利波倫亞學(xué)習(xí)，受到文藝復(fù)興新精神的影響，并吸收了新柏拉圖主義的一些思想?；貒?guó)后，他利用業(yè)余時(shí)間從事天文研究。當(dāng)時(shí)在天文學(xué)中占統(tǒng)治地位的是古代托勒密的學(xué)說。但托勒密學(xué)說有一個(gè)引人注目的缺點(diǎn)，即它用以解釋天體運(yùn)行的均輪與本輪在數(shù)學(xué)上太繁復(fù)。哥白尼的突破正是從這一點(diǎn)開始的。他相信自然規(guī)律具有簡(jiǎn)單和諧的性質(zhì)，決心尋求新的解釋。122123在古代著作的啟示下，他通過自己的一些觀察，但主要是通過推論，提出了一種大膽的新理論：在宇宙的廟堂中，太陽“坐在皇帝的寶座上，統(tǒng)治著周圍的星星家庭。”。而地球與別的行星一樣，圍繞太陽作同心圓運(yùn)動(dòng)，同時(shí)繞自身的軸旋轉(zhuǎn)。哥白尼把自己的這種新的日心說寫于《天體運(yùn)行》一書中。但他一再躊躇，直到1543年臨終前才加以發(fā)表。124125

哥白尼的學(xué)說不僅改變了那個(gè)時(shí)代人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，而且根本動(dòng)搖了歐洲中世紀(jì)宗教神學(xué)的理論基礎(chǔ)。“從此自然科學(xué)便開始從神學(xué)中解放出來”，“科學(xué)的發(fā)展從此便大踏步前進(jìn)”

（恩格斯《自然辯證法》）

126布魯諾(1548—1600年)是意大利著名思想家、學(xué)者，出生于那不勒斯附近的小鎮(zhèn)。他沖破反動(dòng)教會(huì)的重重阻力，熱情地宣傳哥白尼的太陽中心說，通過《論原因、本原和同一》、《論無限宇宙和世界》等著作，從多方面補(bǔ)充了哥白尼的學(xué)說，并且比哥白尼還前進(jìn)了一大步。他認(rèn)為宇宙是無限的，太陽不過是無數(shù)恒星之一，宇宙中可以居住的星球也是無限多的。127“天空立法者”開普勒

（1571—1630年）

開普勒德國(guó)天文學(xué)家、光學(xué)家。1571年12月27日生于德國(guó)魏爾，父親早年棄家出走，母親脾氣極壞。他是七個(gè)月的早產(chǎn)兒，從小體弱多病，四歲時(shí)的天花在臉上留下疤痕，猩紅熱使眼睛睛受損，高度近視，一只手半殘，又瘦又矮。但他勤奮努力，智力過人，一直靠獎(jiǎng)學(xué)金求學(xué)。1587年進(jìn)人蒂賓根大學(xué)學(xué)習(xí)神學(xué)與數(shù)學(xué)。他是熱心宣傳哥白尼學(xué)說的天文學(xué)教授麥斯特林的得意門生，1591年取得碩士學(xué)位。1609-1619年開普勒根據(jù)第谷的觀測(cè)資料提出了行星運(yùn)動(dòng)三大定律。128

1666年，英國(guó)科學(xué)家牛頓從開普勒行星運(yùn)動(dòng)的三大定律推出“萬有引力”的定律，為哥白尼的學(xué)說奠定了理論基礎(chǔ)

開普勒同樣受到基督教會(huì)的迫害，他的著作被列入禁書目錄。他在長(zhǎng)期饑寒交迫中病逝。129伽利略

（1564—1642年）意大利的杰出天文學(xué)家和物理學(xué)家。1609—1610年，他第一次用望遠(yuǎn)鏡觀察浩瀚無際的天空，發(fā)現(xiàn)了可以證明哥白尼學(xué)說的許多事實(shí)。

130

伽利略認(rèn)為較小天體圍繞較大的天體公轉(zhuǎn)是一種自然規(guī)律。1632年，伽利略在他的《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大宇宙體系的對(duì)話》中，根據(jù)觀察到的事實(shí)，結(jié)合力學(xué)原理，批判了托勒密學(xué)說的荒謬，論證了哥白尼學(xué)說的科學(xué)性。這一著作是繼哥白尼之后，對(duì)經(jīng)院哲學(xué)的又一沉重打擊，進(jìn)一步動(dòng)搖了基督教統(tǒng)治的思想基礎(chǔ)，在科學(xué)史上占有重要地位。

131伽利略繪制的月面圖和星空?qǐng)D132近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的開端伽利略還是一位卓越的物理學(xué)家，他發(fā)現(xiàn)擺的擺動(dòng)，雖然擺幅大小一次比一次減小，但每次擺動(dòng)的時(shí)間卻總是相等的，由此發(fā)現(xiàn)了著名的擺的等時(shí)性定律，并用單擺周期作為時(shí)間量度的單位（1583年）。伽利略還做了自由落體的理想實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)物體的加速度與重量無關(guān)，這樣就否定了亞里斯多德關(guān)于落體加速度與重量成正比的臆斷。

133

1638年，伽利略發(fā)表了《關(guān)于兩種新科學(xué)對(duì)話集》，研究了物體的距離、速度和加速度之間的關(guān)系，提出了無窮集合的概念。這是伽利略最后一部科學(xué)著作，在物理學(xué)方面取得重要成就。他重視實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)工具的做法標(biāo)志著近代科學(xué)的出現(xiàn)。134

伽利略的天文學(xué)著作發(fā)表之后，受到基督教會(huì)的攻訐，并被列為禁書。1633年，他被傳到羅馬受審，受到嚴(yán)刑逼訊。135牛頓（1642──1727年）在伽利略、開普勒、笛卡兒等人研究工作的基礎(chǔ)上，英國(guó)物理學(xué)家牛頓把物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律歸結(jié)為三條基本運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律，由此建立起一個(gè)完整的力學(xué)理論體系。這樣，他就把過去一向認(rèn)為是截然無關(guān)的地球上所謂“世俗”的運(yùn)動(dòng)和日月星辰那些屬于神圣的“天堂”的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一在同一理論框架之中。這可以說是人類認(rèn)識(shí)自然的歷史中第一次理論的大綜合。

136牛頓力學(xué)三大定律

第一定律（慣性定律或伽利略定律）：物體在無外力作用時(shí)，或者保持它的靜止?fàn)顟B(tài)，或沿著筆直的線作勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。（靜者恒靜，動(dòng)者恒動(dòng)）

第二定律（加速度定律）：運(yùn)動(dòng)的變化與外加推動(dòng)力成正比；并發(fā)生在該力的作用線方向上。F=ma

第三定律（作用力與反作用力定律）：對(duì)每一個(gè)作用力，總存在一個(gè)相等的反作用力和它對(duì)抗；或者說，兩個(gè)物體彼此施加的相互作用力總是相等的，并各自指向其對(duì)方。

137

“我不知道世人怎么看，但在我自己看來，我只不過是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，不時(shí)地為比別人找到一塊更光滑、更美麗的卵石和貝殼而感到高興，而在我面前的真理的海洋，卻完全是個(gè)謎”

──牛頓2、在科學(xué)儀器制造方面取得的進(jìn)步139顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的普遍使用

16世紀(jì)末顯微鏡發(fā)明后，17世紀(jì)中葉人們已經(jīng)將它應(yīng)用到觀察細(xì)菌和微生物方面，從而促進(jìn)了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展。140141顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的普遍使用142惠更斯造出了第一臺(tái)擺鐘多少世紀(jì)以來，時(shí)間測(cè)量始終是擺在人類面前的一個(gè)難題。直到伽利略發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性，人類的計(jì)時(shí)裝置諸如日晷、沙漏、漏壺(即水鐘)均不能原則上保持精確。伽利略雖然認(rèn)識(shí)到可以利用擺的等時(shí)性制造時(shí)鐘，而且還設(shè)計(jì)了圖紙，但并未付諸實(shí)施。143

惠更斯繼承了伽利略關(guān)于擺的研究。他發(fā)現(xiàn)，單擺只是近似等時(shí)，真正等時(shí)的擺動(dòng)軌跡不應(yīng)是一段圓弧而應(yīng)是一段擺弧。他創(chuàng)造性地讓懸線在兩片擺線狀?yuàn)A板之間運(yùn)動(dòng)，這樣的擺動(dòng)就是一段擺弧。將這個(gè)發(fā)現(xiàn)運(yùn)用于設(shè)計(jì)之中，惠更斯于1656年造出了人類歷史上第一架擺鐘，并將它獻(xiàn)給了荷蘭政府。這臺(tái)鐘的問世標(biāo)志著人類進(jìn)入了一個(gè)新的計(jì)時(shí)時(shí)代。1657年，惠更斯取得了擺鐘的專利。1658年，出版《鐘表論》一書，對(duì)擺鐘的結(jié)構(gòu)作了說明。144

17世紀(jì)之后，機(jī)械鐘表工藝上的進(jìn)步被航海事業(yè)的大發(fā)展極大地推動(dòng)。在大海上航行最需要知道船所在的地理位置即經(jīng)度和緯度。通過太陽的視位置可以很容易地測(cè)定緯度，但經(jīng)度就不太容易。天文學(xué)家認(rèn)識(shí)到，經(jīng)度與當(dāng)?shù)貢r(shí)間有關(guān)，如果能夠比較不同地方的當(dāng)?shù)貢r(shí)間，就能知道它們之間的經(jīng)度差。地球自轉(zhuǎn)一圈是24小時(shí)，相當(dāng)于經(jīng)度變化360度，每小時(shí)相當(dāng)于15度。然而，若想在航行中知道比如祖國(guó)的當(dāng)?shù)貢r(shí)間，就得攜帶在當(dāng)?shù)匦?zhǔn)過而又能在顛簸的航行中保持準(zhǔn)確的鐘。經(jīng)度問題馬上歸結(jié)為可攜帶的準(zhǔn)確的時(shí)鐘問題。145三、“李約瑟難題”147

李約瑟（1900~1995），著名英國(guó)生物化學(xué)家、科學(xué)史家，劍橋大學(xué)博士，中國(guó)科學(xué)院外籍院士，他是大家熟悉的中國(guó)科學(xué)技術(shù)史研究專家，以撰著多卷本的《中國(guó)的科學(xué)與文明》（中文通常譯作《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》，以下簡(jiǎn)稱SCC）著稱于世。長(zhǎng)期以來，“李約瑟”在中國(guó)幾乎成了“中國(guó)科技史”的代名詞。148

李約瑟博士站在世界科學(xué)史、比較科學(xué)史和中外科學(xué)交流史的高度研究中國(guó)科技史，把中國(guó)科學(xué)文明置于世界史中應(yīng)有的地位，從而糾正了西方過去對(duì)中國(guó)科學(xué)文化的各種錯(cuò)誤看法、誤解和嚴(yán)重低估。149

李約瑟認(rèn)為，近代以前，中國(guó)一直是世界上最文明最發(fā)達(dá)的國(guó)家。有資料顯示，明朝以前世界上主要的發(fā)明創(chuàng)造和重大科技成就大約有300項(xiàng)，其中中國(guó)170項(xiàng)。他列舉了公元后15世紀(jì)內(nèi)中國(guó)完成的一百多項(xiàng)重大發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，大部分在文藝復(fù)興前后接二連三地傳入歐洲，為歐洲文藝復(fù)興準(zhǔn)備了重要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。150

甚至到清朝的乾隆末年，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)總量仍然占世界第一位，人口占世界的三分之一。他說：“在公元三世紀(jì)到十三世紀(jì)之間（中國(guó)）保持一個(gè)西方所望塵莫及的科學(xué)知識(shí)水平?！袊?guó)的這些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時(shí)代的歐洲，特別是在十五世紀(jì)之前更是如此。（關(guān)于這一點(diǎn)可以毫不費(fèi)力地加以證明）”。151

由此，李約瑟博士提出了一個(gè)著名的“李約瑟問題”，即為什么人類的近現(xiàn)代科學(xué)首先產(chǎn)生于西方，而不是首先產(chǎn)生于具有偉大古代科學(xué)技術(shù)成就的東方，其中尤其是偉大的中國(guó)？152“李約瑟問題”

“李約瑟難題”或稱“李約瑟問題”（NeedhamProblem,或NeedhamQuestion）、“李約瑟之謎”（NeedhamPuzzle）、“李約瑟命題”（NeedhamThesis）等等，所有這些名目都譯自于英文。其一般表述是：153為什么現(xiàn)代科學(xué)，對(duì)大自然的數(shù)學(xué)化假設(shè)，全部涵義是為了先進(jìn)技術(shù)，它僅僅迅速崛起于伽利略時(shí)代的西方？為什么在公元前1世紀(jì)至公元15世紀(jì)之間，在將人類的自然知識(shí)應(yīng)用于實(shí)用目的方面，中國(guó)較之西方更為有效？154

李約瑟這樣寫道：

“我們討論一個(gè)問題，即，在科學(xué)技術(shù)史上中國(guó)文化的地位。只有研究了中國(guó)的社會(huì)、文化和經(jīng)濟(jì)制度，才能理解為什么在上古和中古時(shí)代，中國(guó)的理論科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)有驚人的發(fā)展，而在17世紀(jì)初期伽利略時(shí)代之后，現(xiàn)代科學(xué)在中國(guó)卻沒有發(fā)展，或者，可以說，完全沒有發(fā)展呢。155

“從廣義說，我們可以說，在紀(jì)