古希腊的科学与自然观.ppt

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1、1,古文明中的技术与科学古希臘人的科學與自然觀,2,教师介绍,蒋劲松清华大学科学、技术与社会研究所电邮：电话：62794966-257办公室：明斋257个人博客：http:/,3,古文明中的技术与科学,古两河流域Mesopotamia、古埃及的文化变迁古两河流域、古埃及的技术农业（水利、畜耕、粮食与蔬菜、水果）制陶、玻璃（两河）金属（青铜、铁、金）建筑（巴比伦城、空中花园、金字塔）,4,古两河流域、古埃及的科学知识天文学（星占学）两河流域发达数学：数学表、代数（两河流域）、几何学（埃及）医学、生物学：泥板书800块、六七部医学纸草书,5,古印度文化的演变：哈拉巴文化（达罗毗荼人，前3000年-

2、前1750年左右）雅利安人（吠陀文化，前900年左右扩展至恒河流域）古印度的技术农业：小麦、大麦（6000年前）手工业：冶金、棉纺、造船建筑：烧砖、城市、,6,古印度的科学知识天文学：天文历法（太阳历）数学：阿拉伯数字、方程求解、负数概念医学:阿育吠陀（公元前后）自然观：元素说、原子说、认识论的探讨,7,何謂希臘,科学史上我们经常谈的希腊并非是仅仅指今天作为欧盟成员国之一的希腊所在地区，古代希腊的范围要大了很多。因为早在3000多年前，希腊人就越出希腊半岛向海外进行大规模的移民，所以大希腊地区实际上指的是包括希腊半岛本土、爱琴海东岸的爱奥尼亚地区、南意大利地区以及克里特岛等广大地域。,8,古希

3、腊自然哲学,自然哲学，关于自然界及其内在本质的哲学研究，在古代指的是自然知识的总汇和统称，其目的是获得自然界的完整图象。古希腊自然哲学在人类历史上第一次形成了独具特色的理性自然观：把自然看作一个独立于人的对象加以整体地看待；把自然界看作有规律且可以认识的对象；力图用哲学的概念和语言来把握自然界的规律。,9,只是在希腊人那里我们才发现一种普遍的（宇宙论的）活生生的兴趣，它所感兴趣的是本质上创新的纯粹理论性的态度的形式。也只有在希腊人那儿我们才发现一种特有的群居形式，他们的理论兴趣正是在这种群居形式中推出了哲学家、科学家（数学家、天文学家等等）的相应的全新态度。他们是追求和实践理论并且只追求和实践

4、理论的人。胡塞尔（现象学与哲学的危机，吕祥编译，国际文化出版社，1988）,10,古希腊自然哲学兴起的历史文化背景,亚里斯多德关于哲学与科学诞生的三个条件：惊异、闲暇、自由。奴隶制提供希腊人以闲暇，城邦民主制提供希腊公民以自由，而希腊的文化传统塑造了追求知识和真理的独特气质。,11,希腊人独特的科学成就及其传统之产生有其自然和社会等各方面的条件。在进入铁器时代，实现文化变革之时，希腊人最为成功。在自然条件方面，希腊地区港口众多，适于航海和贸易，为向希腊本土之外的陆地和岛屿移民提供了方便。希腊殖民地从本土到小亚细亚沿岸，延伸到埃及、西西里、意大利南部和直布罗陀海峡两岸，构成了一条连绵不断的链条。

5、这些殖民地同不同传统、风俗、制度的民族经常接触，吸收其它文化的精髓非常方便，同时殖民地也没有丧失和希腊文化的母体的联系。,12,希臘文化的缺陷,虽然希腊科学的理性传统对后世影响极大，但是希腊的科学也是有严重局限性的。最重要的是，希腊科学过度重视理性，而轻视经验。希腊科学重视理论建设，而轻视知识的应用，重视理论科学，轻视技术研究。这当然也是和希腊的奴隶制度对劳动的蔑视紧密相关的。,13,一、米利都学派,公元前6世纪，希腊科学和哲学首先从处于小亚细亚的希腊殖民地爱奥尼亚地区兴起。这里与希腊本土、埃及和巴比伦都不远。叙利亚和路底亚的许多商路都与爱奥尼亚相连，它还是希腊本土与克里特文化联系的一个纽带，

6、所以容易吸收各种文化的影响。共同特点：探求一种组成万物的始基。注重质料因。（朴素的Materialism）科学与哲学思维的原则：从纷繁复杂的现象中找出共同的原理，再从原理说明更多的现象。,14,15,第一个自然哲学家和科学家是泰勒斯（Thales of Miletus,公元前580年左右），他是商人、政治家、工程师、数学家和天文学家。他曾经游学埃及和巴比伦，学习了那里的天文学、几何学与哲学，曾经预言过日食，把埃及经验性的测量土地的几何学变成了希腊演绎的几何学，并且证明了一些几何定理。据说他写过关于春分秋分和冬至夏至的书，他观测到了太阳运行速度并不均匀，还发现了小熊星座等等,16,一、米利都学派

7、,17,泰勒斯的弟子阿那克西曼德（Anaximander，公元前610-545），是第一个把已知的世界绘成地图的人，他首先认识到天空是围绕北极星旋转的，所以他提出可见的天空是完整球体的一半，大地是一个圆柱体，处于宇宙中心。他认为整个宇宙有一个演化的过程，生物也是演化的，如动物是从海泥中产生的，人是从鱼衍生的等等。但是一切万物，包括天体在内都要毁灭复归于原始未分的混沌状态。所以他理解的万物始基是浑朴未分的“无定形”，内部蕴含着分化的可能性，可以产生一切具体物质的形态。,18,阿那克西曼德的学生阿那克西米尼（Anaximenes，卒于公元前526年左右），认为万物的始基是“气”。灵魂就是气，火是稀

8、薄的气，气凝聚时就变成了水，继续凝聚就变成了土，进一步就成了石头，这样把事物的质的区别归结为量的差别，也是科学研究常用的思路。他认为大地和行星都浮游在空气中，仿佛世界也是在呼吸着的。,19,20,二、毕达哥拉斯（Pythagoras）学派,jjs:,21,毕达哥拉斯学派是希腊哲学史乃至整个西方哲学史上一个奇特的案例。它首先是一个秘密宗教团体。毕达哥拉斯（Pythagoras）公元前570年左右出生于萨莫斯，约于公元前530年左右移居意大利南部的克罗顿。年轻时四处游学，曾在埃及长期学习，学习的主要内容是数学和宗教知识，学成后到克罗顿开始聚众讲学，最后发展了一个高度组织化的带有政治、伦理关怀的秘密

9、宗教教派。由于教派的教义是秘不外传的，所以人们对学派内部的情形了解不多，不知道具体成就是谁做出来的，只能笼统地归之于毕达哥拉斯教派。他们一度在南意大利许多城邦掌权，后来公元前500年左右受到对手的攻击，作为教派的毕达哥拉斯学派覆灭。但是教派中有少数人幸免于难，并且逐渐将教义传播出来。,22,毕达哥拉斯学派在学术上的成就主要是数学，他们大大地推进了演绎方法在几何学上的运用，并按照逻辑顺序建立了某种体系，证明了著名的毕达哥拉斯定理，发现并证明了三角形内角之和等于180度，研究了相似形的性质，发现平面可以用正方形、等边三角形以及正六边形所填满。毕达哥拉斯应该是数论的创始人，通过将数理解为在沙滩上的石

10、子，他们发现了所谓三角形数、正方形数、和正多边形数的规律，总结发现了三角形数与正方形数的求和规律。他们研究了质数、递进数列以及他们认为美的一些比例关系，如算术平均值、几何平均值、调和平均值等等。在研究数字的因数时，他们提出了完全数（数等于其因数之和）、盈数（数超过因数之和）、亏数（数小于因数之和）、亲和数（两数分别等于对方因数之和）等概念。,23,毕达哥拉斯学派认为万物都是数，这个数当时理解就是整数，所以无理数的发现引起了他们的不安，据说他们把发现了2不能为任何整数比的西帕苏斯（Hippasus,）扔进了大海，后来他们证明了2确实就是无理数。从此以后，希腊数学走上了以几何学为中心的道路。,24

11、,在天文学方面，毕达哥拉斯学派首先提出大地是一个球体，并且宇宙也是一个球体，它是由一组同心圆球所构成的，每层天球都是天体运动的轨道。宇宙的中心是中心火，所有的天体都围绕它运动。当时所知道的天体共有9个，他们为了达到10这个完美的数字提出还有一个与地球相对的天体叫“对地”，我们看不到它，因为它在中心火另一侧。我们看不到中心火是因为我们居住在地球上背对着中心火一侧。这个高度几何化的宇宙模型为希腊的数理天文学奠定了基础。,25,万物皆数。用抽象的形式来解释世界，认识的伟大进步。一为点、二为线、三为面、四为立方体，由此而生成万物。宇宙和谐（cosmos）宇宙是一种几何结构。毕达哥拉斯主义我们的经验世界

12、的可理解性就是作为其基础的数学的可理解性。,26,毕达哥拉斯发现了音程与弦的频率之间的关系,八音程，2：1；五音程，3：2；四音程，4：3伽莫夫的评价：这一发现大概是物理定律的第一次的数学公式的表示，完全可以认为是今天所谓理论物理学的第一步。,27,三、赫拉克利特（Heraclitus，约公元前536-470）,28,辩证法思想的奠基人 这个有秩序的宇宙（COSMOS）对万物都是相同的，它既不是神也不是人创造的，它过去、现在和将来永远是一团永恒的活火，按照一定的分寸燃烧，按照一定的分寸熄灭。万物皆流、无物常驻太阳每天都是新的。人不能两次踏入同一条河流。对立产生结合，从不一致的音调里产生出完美的

13、和谐；一切事物都是通过斗争产生的。,29,三、赫拉克利特（Heraclitus，约公元前536-470）,应该领悟：战争是普遍的，斗争就是正义，一切事物都是由斗争产生的。战争是一切之父，它使一些人成为神，另一些人成为奴隶，另一些人成为自由人。逻各斯尽管万物都根据这个逻各斯生成，而我又按其本性划分每一事物并说明它为什么是这样，但是人们却象毫无经验一样。如果不听从我而听从这个逻各斯，就会一致说万物是一，就是智慧。,30,恩格斯的评价,当我们深思熟虑地考察自然界或人类历史或我们自己的精神活动的时候，首先呈现在我们眼前的，是一幅由种种联系和相互作用无穷无尽地交织起来的画面，其中没有任何东西是不动的和不

14、变的，而是一切都在运动、变化、产生和消失。这个原始的素朴的但实质上正确的世界观是古希腊哲学的世界观，而且是由赫拉克利特第一次明白地表述出来的：一切都存在，同时又不存在，因为一切都在流动，都在不断变化，不断地产生和消失。,31,海森伯的评价,但是变化本身并不是质料因，因而在赫拉克利特的哲学中用火来代表它，把它当作一个基本元素，它既是物质，又是一种动力，在这里我们可以看到，现代物理学在某些方面非常接近赫拉克利特的学说。如果我们用“能量”一词来替换“火”一词，我们差不多就能用我们现在的观点一字不差地来重述（赫拉克利特）的命题。,32,四、爱利亚学派,巴门尼德（Parmenides，约公元前520-4

15、45），西方形而上学的鼻祖。存在论（Ontology,本体论）：变化只是假相，不变才是本真。“作为思想和作为存在是一回事情。”存在者不是产生出来的，也不能消灭。存在者是连续不可分的“一”存在者是不动的,33,思想与存在同一,1，思想是可靠的，感觉不可靠。2，思想对存在进行理论的论证，而感觉则只根据感官接触到的材料进行猜测，提供意见。3，思想和存在是同一的，感觉和非存在是一致的；用感觉看存在，存在就是没有的，而非存在是有的；用思想去想非存在，非存在就是虚假的，没有真实信念的；用思想去想存在就是真实可靠的。,34,真理与意见,感性认识：意见理性认识：真理,35,巴曼尼德把现象明确说成是虚幻不实的非

16、存在，鲜明体现出他对现象和本质的巨大差别的强调。从此以后，西方科学和哲学一直以高举理性认识旗帜，注重现象背后本质的研究，强调从变化万端的现象中寻找不变量或不变者。巴曼尼德許多看似极端荒谬的言论，只有在现象背后的本质层次上才能理解其价值。可以说，巴门尼德的工作使得西方的科学和哲学具有了真正的深度，具有了超越表面现象的研究能力。如果说像赫拉克利特那样对变化现象的描述在不同的文化当中并不鲜见的话，巴门尼德的创见确实是很有希腊特色的重要成果。,36,四、爱利亚学派,芝诺（Zenon）（约前504-500生）：1、反对多的论证A，如果事物是多，它们必定在数量上是（1）有限的；（无限的）。如果事物是多，它

17、们必定是和她们存在的一样多，既不多一点也不少一点。但是如果它们正是和它们存在的一样多，它们在数量上就是有限的。如果事物是多，他们在数量上就是无限的。因为在那些存在的东西之间总还有别的东西，而在那些东西之间还会再有别的东西。所以事物是无限的。,37,反对多的论证,B，如果事物是多，它们必定既是大也是小；小会小到没有大小，大会大到无限。如果事物是多，它们必定是（1）无限小；（2）无限大。如果存在没有大小，它就不能是存在了。如果将它们加到某些别的存在上去时，不会使后者增大；因为它根本没有大小，将它加上去时，不会在大小上有所增加。这样就可以得出，加上去的东西等于零。再说，如果将它减去，另一个东西也不会

18、变小，正象将它加上去时不会增大一样，显然所加上或减去的都是零。,38,反对多的论证,如果有任何存在，必定是每一个部分有一定的大小和厚度，而且彼此有一定的距离。同样的道理也适用于在它前面的部分；因为那个也有大小，并且在它以前还有另外的部分。实际上，同样的理由可以一直应用下去：整体没有一个部分会是最外面的，也不会有任何一个部分不和其它部分发生关系。,39,2、反对运动的论证,移动位置的东西在达到目的地之前必须达到途程的一半。阿基里追不上乌龟。飞矢不动运动场,40,黑格尔的评价,芝诺的出色之点是辩证法。他是爱利亚学派的大师，在他那里，爱利亚学派的纯思维成为概念本身的运动，成为科学的纯灵魂，他是辩证法

19、的创始者。,41,芝诺的意义,赫拉克利特对事物的观察还停留在感觉现象上，发现了一些对立统一和互相转化的现象。芝诺不仅看到了一与多、运动和静止、有限和无限等等是相互矛盾的，而且看到多、运动、有限本身也包含着矛盾。更重要的是，这种矛盾不是感官经验所能把握的，而是依据当时自然哲学和数学得到的成就，靠巴门尼德奠定的理论思维和逻辑推论才能认识的。芝诺论证的最大特点，就是诉诸理性的思维，正是一种主观的辨证意识，造成概念的运动和矛盾，靠理性思维揭示本质领域的矛盾。,42,五、恩培多克勒（Empedokles,约公元前495-435）,四“根”说（多元素组合）：火（照耀万物的宙斯）气（哺育万物的赫拉）土（地狱

20、神埃多涅乌Aidoneus）水（西西里水神涅司蒂Nestis）,43,恩培多克勒,他们通过“爱”的结合生成万物，通过“争”的分解使得事物消亡。宇宙之初，爱的力量融合一切，出现混沌之球（sphere）。后来争的力量崛起，从混沌中分离出以太（天空），接着是火（太阳），是土，土中有水，水和土一起形成大地，水被火蒸化产生气，火和气又形成星辰，宇宙万物由此化生。,44,恩培多克勒已经开始用多元素来代替单一元素来解释世界，并且用元素的组合而不是元素本身的形态变化来解释变化的现象了。在某种程度上，可以说是原子论的先驱。,45,六、原子论,留基伯（Leukippos,约公元前500-440）与德谟克利特（De

21、moncritus,约公元前460-370）德谟克利特生于色雷斯沿岸的阿布德拉商业城，周游各地，著作宏富，涉及物理学、形而上学、伦理学和历史学，还是一个出色的数学家。“经验的自然科学家和希腊人中第一个百科全书式的学者”原子论者同意爱利亚学派的观点，认为绝对的变化是不可能的，实在在本质上是永恒的，不可毁灭的和不变的。但与此同时，他们又同意变化确实是在发生，万物也在不停地运动。他们相信，如果没有空洞的空间，或者如果没有巴门尼德称之为非存在的东西，那么运动和变化就难以想象。所以他们下结论说，却是存在着“非存在”，这就是虚空。虚空虽然不像有形体的存在那样，但是它同样是实在的。,46,原子论,原子和虚空

22、作为存在和非存在，都是构造自然万物的本原。原子（atom，莫破）是构造万物的基本粒子，虚空为原子提供位移运动的场所。特点与意义用抽象的物质实体解释世界；从统一性出发具体解释世界的多样性。還原論的解釋思路。,47,七、苏格拉底（Sokrates，约公元前469-399）,苏格拉底：哲学的转型（自然哲学过渡为伦理学），将哲学从自然拉回到人间。他是古希腊第一个从逻辑思想方面研究概念定义的思想家，归纳思想是他从事概念定义的逻辑手段，他研究了什么是定义，如何做正确的定义，以及定义的功能作用等等。概念定义和归纳论证是科学思维方式的基本要素，是科学研究的出发点，从这个角度看，苏格拉底对于西方科学的发展是有重

23、要贡献的。,48,苏格拉底将希腊人推崇理性知识，贬斥经验知识的特点表现的淋漓尽致：“我决定格外小心以免遭到那些在日食时观看太阳的人们所遭到的不辛。除非他们只看反照在水中的影子或其它类似的事物，不然有些人定要损坏眼睛。我想到这类危险，害怕如果我用眼睛观察事物或借助于其它感官来把握事物，我的灵魂之眼会致瞎。所以我想最好还是去进行推理，在推理中寻找存在物的真理。”苏格拉底强调只有对普遍原则的把握才算是真正的知识，给西方科学和哲学的发展指明了方向：“我就对自己说：我比这个人有智慧；虽然我们两 个人都不真正知道善的和美的东西，但他并不知道，却自以为知道，而我既不知道，也不自以为知道。看起来，正是在不知道

24、的事情也不自以为知道这一点上，我比这个人要有智慧些。”,49,八、柏拉图（Plato,约公元前427-347）,柏拉图出生于雅典世家，受到了良好的教育，年轻时立志从事政治。但后来苏格拉底因所谓“腐蚀青少年”的罪名于公元前399年为民主政体判处死刑，这个事件对他影响很大，他离开了雅典，到埃及、小亚细亚、意大利游历，与毕达哥拉斯学派的后人有深入的交流，认真学习了他们的理论，受到很大影响。公元前387年，柏拉图在外游学10年左右后回到雅典，在雅典郊外阿卡德穆（Academus）处开设了著名的学园。这是欧洲历史上第一所综合性的传授知识、进行学术研究、提供政治咨询以及培养学者和政治人才的学校。这所学校对

25、西方的学术产生了巨大的影响。学园直到公元529年被关闭，持续了九百年之久。以后西方各国的主要学术研究机构都沿袭它的名称Academy。柏拉图在西方哲学和科学上的影响极大，以至于怀特海曾说过，整个西方哲学史都是柏拉图的注脚。,50,理念论与宇宙论,不懂几何者不得入内；能谈哲学者才可治国。理念(forms)是同个别事物分离的永恒不变地独立存在的一种本体，而流动变易的自然事物只是对理念的摹仿与分有。“如果世界确实是完美的，创造者确实是善良的，那么很明显，他必定是观照那永恒的范型的。否则（这是一个不虔诚的假设），他便注视那生灭不已的事物。”“处于同一存在状态的东西，是理性的思想所把握；处于变动和生灭的

26、过程而从未实在的东西，是无理性的感觉对象。”在宇宙论中，作为创造者的神以混沌为质料，使之与空间结合，并以理念为范型，创造出整个宇宙系统和自然界。,51,在天文学研究方面，柏拉图反对人们满足于用眼睛观看和记录天体运行的轨迹，认为应该只把天空的图画当作说明图，要像研究几何学那样研究天文学，而不管天空中的那些可见事物。他深信天体是最高贵和神圣的，所以其运动方式一定是均匀的圆周运动。但是天文观测的结果却告诉我们，有的星体运动不规则。柏拉图提出一个解决方法，就是设法将看上去不规则的运动拆解为不同的均匀圆周运动的叠加，这就是著名的“拯救现象”方法。,52,他的学生欧多克斯（Eudoxus，公元前408-3

27、55）是古希腊时代最伟大的数学家之一。他按照柏拉图建议的方法，构造了一个同心球叠加的天文模型。按照这个模型，每个天体都由一个天球带动着沿球的赤道运动，而这个天球的轴两端固定在第二个天球上，第二个天球又可以固定在第三个上。通过这样组合，欧多克斯发现三个球足以模拟日月的运动，四个球则可以模拟行星的运动，五大行星与日、月以及恒星天，总共需要27个天球。只要适当地选取天球的旋转轴、旋转速度以及球半径等等参数，就可以使得这个体系比较准确地模拟当时所观测到的天体运动情况了。欧多克斯的工作在符合观测资料方面还有不足，但是这种方法后来一直是西方天文学家们所使用的基本方法，只不过在具体细节方面有所改进而已。,5

28、3,九、亚里士多德（Aristotle,公元前384-322）,出生于希腊北部的斯塔吉拉（Stageira），父亲是马其顿王的御医。17岁进入学园学习，直到柏拉图去世后才离开，长达20年之久。公元前343年起，担任马其顿王子13岁的亚历山大的私人教师，这位王子后来成为著名的征服者亚历山大大帝。公元前335年，亚里士多德会到雅典，成立了自己的吕克昂（Lyceum）学校，创建了著名的逍遥学派，其得名是因为他常和学生们一起边散步边讨论学术。,54,与柏拉图喜爱综合研究的风格相比，亚里士多德更像是一位分门别类研究的近代科学家。他的著作涉及到力学、物理学、数学、逻辑学、气象学、植物学、动物学、心理学、伦

29、理学、文学、形而上学、经济学等等领域，几乎囊括了当时人类的一切学科。,55,如果说柏拉图本质上是一位数学家，关注的是超越经验世界之上的理念世界的话，那么亚里士多德本质是一位物理学家，他更加重视经验研究，他认为事物的本质就内在于事物本身之中，而非离开具体事物之外有一个什么独立的本质或理念。所以他的哲学就是要通过经验研究来寻找包含在现象中的本性和原因，所以他发展了一套“物理学”，以探求事物之道理。,56,他在生物学方面的造诣也许最大。他的研究方法与近代生物学家非常接近。他总是亲自观察生物，亲自解剖动物，特别重视搜集第一手资料来进行研究。他的研究也得到了他的学生亚历山大大帝的有力支持，他命令手下在征

30、服异域时，如果发现什么希腊所没有的动植物都要设法采集标本，所给亚里士多德进行研究。所以，亚里士多德的生物学研究水准最高，大多数成果为近代生物学所接纳，成为人类知识宝库的重要组成部分。,57,亚里士多德对于今天我们称之为物理学现象的研究，在很大程度上也是采用了生物学的思路。例如，他把物体的运动理解为性质的变化，所以轻重、上下这些范畴，在他看来首先是性质的不同，因此我们今天读他的物理学往往难以理解他的思路。在他看来，地上的物体都是由土、水、火、气四种元素所构成。地上物体都有其天然的位置，所有的物体都要回到其天然位置的倾向。例如、土、水比较重，其天然位置在下，火、气比较轻，其天然位置在上，因此含土、

31、水元素较多者具有向下运动的倾向，而含气、火较多的物体则具有向上运动的倾向。越重的物体之所以下落越快，是因为其所包含的重元素较多,58,除了这种由于物体本性所决定的运动之外，还有受到外力作用的受迫运动，这是由推动者施与被动者的，一旦推动者停止推动，运动则会立刻停止。例如马车，一旦马停止拉动，则车立刻停止前进。在不同的物体当中，亚里士多德认为越重的物体包含越多的土和水的元素，物体也就越卑贱，反之越轻的物体就越尊贵。,59,天上的天球与天体自然要比地上的物体尊贵得多。天地的界限是以月亮所在的天球划界的。月下世界为地，物体由四种元素组合而成，所以物体有生灭变化。而月上世界则仅仅由所谓的第五元素即以太组

32、成，所以是永恒不变、非常完美的。其运动方式也和月下世界不一样，地上物体是直线运动，而天上星球则是做最为完美的均匀圆周运动。在构造天文学体系方面，亚里士多德也是采用的欧多克斯用天球组合的方法来解释天体的运动。但是和柏拉图仅仅“拯救现象”不同，亚里士多德试图给出一个物理的解释，即他认为最外层的天球作为原动天，它的运动传给里层的天球，这样一层层传动进来，很有秩序，不会发生混乱，以次来解释天体运动的来源。为此，他在原有的天球体系又加了几十个天球。,60,四因说（希腊自然哲学集大成）过去的自然哲学家在解释自然现象时，往往只从一个特定的角度解释，只有亚里士多德才提出要做出全面的解释必须要从四个方面进行解释

33、，即1，质料因（事物由什么东西形成），2，形式因（事物按照什么形式形成），3，动力因（事物形成的动力是什么），4，目的因（指事物为什么而形成）。像米利都学派注重质料因，毕达哥拉斯学派注重形式因，恩培多克勒注重动力因等等，大家各执一词，到了亚里士多德形成了一次伟大的综合。事物形成的两种方式：自然与人工,61,九、亚里士多德（Aristotle,公元前384-322）,宇宙论与四元素说永恒不变的月上世界：由完美的“以太”构成；形状是完美的球形，运动是完美的匀速圆周运动。有生有灭的月下世界。由水（湿冷）、火（干热）、土（干冷）、气（湿热）四种元素组成。,62,四元素说,63,方法论与逻辑学,范畴篇、

34、分析篇、工具篇归纳法演绎法三段论,64,希波克拉底,希波克拉底（Hippocrates，公元前420年左右），出生于科斯的一个医生世界，家学渊源，到处游学，是智者高尔吉亚的学生，也是原子论者德谟克利特的朋友。由于接受了希腊自然哲学的影响，希波克拉底更加彻底地清洗了医学的巫术成分，构建了理性的医学理论。他提出人具有四种体液，即血液、黄胆汁、黑胆汁以及粘液。这四种体液支配了人的生理活动，它们必须平衡、调和，否则人就会生病。长期以来，四种体液学说主导了西方的医学实践活动，构成了西方医学的理论基础。希波克拉底不仅医术高超，而且医德高尚，由于他的医学上成就以及声誉，雅典特别授予他这位外邦人以雅典荣誉公民

35、的称号。他在医学教育上也很有影响，在他周围了形成了一个很有影响的医学学派。他还首创了著名的希波克拉底誓言，直到今天西方医学院学生毕业时仍然以此宣誓，保证自己要全心全意为病人着想，要捍卫医生的荣誉等等。,65,希腊化时期的科学,希腊化时期，应该从公元前336年亚历山大的东征开始算起。亚历山大在短短十余年的时间里，就建立了一个横跨欧亚非的庞大帝国，这个帝国从北部非洲一直到印度、巴基斯坦、阿富汗一代，虽然在亚历山大死后不久帝国分裂，但是东征给东方各国带去的希腊文化的影响却长期留存下来了。当然东方的文化，包括科学、宗教、巫术也因此而传到了希腊世界。希腊化时期的科学发展就是建立在这样一种国际化的文化交流

36、基础上的。,66,希腊古典时期的科学与哲学是高度结合在一起，以至于我们很难把它们彻底分开，但是到了希腊化时期，科学的进一步发展使得科学已经开始具有独立的品格了。确定的、有限度的问题与哲学问题分开单独研究。从我们今天的角度看，希腊化时期的科学更具有近代科学的专业化特点。在希腊化时期的科学成就中，主要是希腊成分的科学，但是巴比伦的天文学成就也被介绍到希腊世界，随之而来的是巴比伦的占星术。,67,学术中心亚历山大城,科学中心：亚历山大城，它位于尼罗河的出海口，是个港口城市。亚历山大公元前323年病逝之后，帝国分裂为三，其中之一是托勒密统治的埃及，亚历山大就是首都。托勒密非常重视希腊学术事业的发展，以

37、政府的力量支持学术发展，创造了希腊科学发展的黄金时代。托勒密王朝创建了世界上当时规模最大的、也是第一个由国家筹建支持的综合性的学术结构缪赛昂（Museum）。不仅包括了收藏文物和标本的博物馆，还有动物园、植物园、天文台与实验室。他们出重金雇用一批人专门抄写书籍，据说当时王朝下令，所有到亚历山大港的船只必须将其携带的所有书籍上交检查，如发现有图书馆没有的书，则马上抄录，留下原件，只将抄写件还给原主。亚历山大成为当时世界上最大的文化中心，各国学者都到这里交流进修，更加促进了学术的发展。缪赛昂持续了600年，但是学术上的鼎盛期只有最初的100年左右，那是因为后来的统治者逐渐丧失了对于学术的兴趣。,6

38、8,欧几里得及其几何原本,欧几里得（Euclid）的生平不太清楚，他可能曾在柏拉图的学园学习过，可以肯定的是在公元前300年左右他在亚历山大城居住并在此开讲授徒。他所编辑的几何原本共13卷，以其内容翔实、逻辑严谨著称。长期以来一直是几何学习的标准教科书。到19世纪该书已出版了一千多个不同文字的版本，堪与圣经媲美。几何原本中的内容大多是前人已经证明了的，但是对于公理的特定的选择，把定理按照一定的次序排列起来，以及一些定理的证明都应该归功于欧几里得。需要指出的是，几何原本的内容不仅包括了我们今天学习的初等几何，包括立体几何，还包括了数论、穷竭法、比例等方面的内容。穷竭法是后来发展起来的微积分思想的

39、早期来源，而美国数学家M.克莱因甚至认为欧几里得关于面积和体积的工作比牛顿和莱布尼兹更加严格。后来让几何学家们头疼不已的第五公设是欧几里得提出的，仅从这点就可以看出其眼光之敏锐。,69,阿里斯塔克及其日心说,阿里斯塔克（Aristarchus，约公元前310年出生）是第一个提出日心说的天文学家，据说在吕克昂学校中学习过，后来来到亚历山大城进行天文学研究。他提出恒星不动，其视运动是由于地球运动所造成的结果，月亮绕地球运动，自己不发光，只反射太阳光。他还测量过太阳和月亮与地球之间的距离的比例。由于日心说的观点过于大胆超前，再加上一系列的问题当时没有办法回答，所以当时的天文学家们没人接受他的观点。,

40、70,阿基米德（Archimedes，公元前287-212）,阿基米德：希腊科学史上最伟大的科学家。父亲是一位天文学家，生于西西里岛的一个希腊殖民地叙拉古（Syracuse），青年时代去亚历山大学习，后来回到叙拉古，但一直与亚历山大保持密切联系。他在数学、天文学和物理学（尤其是力学）方面都有出色的成就。他善于理论联系实际，是古代把数学和力学结合得最好的人。他发现了浮力定律、杠杆原理，发明了滑轮起重机和螺旋推进器。他创立的穷竭法是微积分的基础，应用穷竭法他计算了的值。他制作了一个利用水力驱动的天象仪，可以模拟天体运动，演示日食和月食的产生。罗马人在攻入叙拉古城时，他正在沙盘上画数学图形，一个罗马

41、士兵向他喝问，他过于专注而没有理会，因此被杀害，虽然罗马主将事前曾下令士兵不得杀害阿基米德。罗马人后来为他建造了一个陵墓，墓碑上铭刻了他一个著名定理。,71,阿波罗尼乌斯（Appollonius，公元前262-190年）,阿波罗尼乌斯生于小亚细亚西北部的拍加（Perga），青年时代去亚历山大城向欧几里得门人学习数学，后来在亚历山大城研究数学。他著有8卷本的圆锥曲线，其中共含有487条定理，证明了在q0、q=0时，锥线方程y2=2px+qx2分别为椭圆、双曲线和抛物线，在这一领域1500年左右的时间里其他学者没有什么新进展。在天文学方面，他创立了本轮-均轮体系，后来被希帕克斯（Hipparchu

42、s）所继承。,72,希帕克斯（Hipparchus，公元前190-125）,出生于小亚细亚西北部的尼西亚，在亚历山大受过教育后离开了。据说到了爱琴海的罗得岛，在那儿建了一个观象台，制造了许多观测仪器，做了大量的观测工作。他编制了一幅星图，第一次引入了星等的概念。通过比较前人对恒星的纪录，他发现恒星在整体移动，因此确定北天极在作缓慢的圆周运动。他是希腊最伟大的天文学家，其主要贡献是创立了球面三角学，使得希腊天文学从定性的几何模型变成了定量的数学描述，从而使得天文观测更加有效地成为构造宇宙模型的组成部分。他制定了一个比较精确的三角函数表，便于人们实际使用。他第一次全面应用三角函数，推演出有关定理，

43、而且将平面三角应用到球面上。这样他就可以能够计算出行星在球面上的位置变化。,73,埃拉托色尼,地理学家埃拉托色尼（Eratosthenes，公元前276-196）曾在柏拉图学园求学，担任过亚历山大图书馆馆长。他根据当时的地理学知识对地球周长进行了一次科学测量，结果是周长为40，000公里，直径约为12，800公里，与今天的值很接近。他所写的地理学一书记载了许多测量方法和计算结果，流传后世，影响深远。,74,技术与科学应用,托勒密王朝执行亚历山大大帝提倡的鼓励民族融合的政策，不同种族与民族的人可以自由进入亚历山大城混居。古代希腊社会的阶级差别崩溃了。再加上远程的航海和贸易，以及专门为了了解外部世

44、界而组织的远征考察队所带来的知识，使得希腊文明受到外部更多的影响。亚历山大城的航海贸易，需要更多的地理知识，更好的报时方法和航海技术。与此同时，商业竞争也使得人们更加注重物质材料、生产效能，注意改进技术。古典希腊时期被人们所轻视的工艺技术又得到了重视，培训技术的学校也开办起来了。,75,亚历山大城的机械设备，即使是按现代标准看也是令人惊讶的。例如，当时普遍使用着从井槽来抽水的水泵、滑车、渔具、联动齿轮、与现代汽车使用的相差不多的里程计等等。每年宗教节日里都有用蒸汽推动的车通过城市的街道。水力被用来弹奏乐器。人们发明新的机械仪器来做更加精密的天文测量。对于声和光这现象有着比过去深刻的理解。他们知

45、道光的反射定律，对折射也有经验体会，并利用这些知识来设计镜子和透镜。在这一段时间里第一次出现了关于冶金的著作，所包含的化学知识比埃及和希腊学者过去知道的知识要丰富了很多。医学也很发达，有个原因是古典希腊时期不允许的人体解剖现在可以进行了。总之，技术和科学应用比古典希腊时期有了很大的发展。,76,对古希腊自然哲学的评价,“在希腊哲学的多种多样的形式中，差不多可以找到以后各种观点的胚胎、萌芽。因此，如果理论自然科学想要追溯自己今天的一般原理发生和发展的历史，它也不得不回到希腊人那里去。”,77,古代朴素自然观的特点,1、直观性 2、思辨性 3、神秘性 4、整体性,78,古代朴素自然观的特点,“用理

46、想的、幻想的联系来代替尚未知道的联系，用臆想来补充缺少的事实，用纯粹的想象来填补现实的空白。它在这样做的时候提出了一些天才的思想，预测到一些后来的发现，但是也说出了十分荒唐的见解，这在当时是不可能不这样的。”,79,古代朴素自然观的特点,概而言之，古代朴素自然观从整体上对自然界的本质和规律做直观的考察，肯定了自然界的物质性和统一性，论述了自然界事物相互联系、相互作用的辩证法，提出了对立面的统一和斗争是世界万物发展变化的内在原因，提供了一幅自然界的总图景。但因为其特点与局限性，所以称为“朴素的自然观”。,80,古希腊自然观的特点,自然作为相对独立的研究对象强烈的理性色彩，注重对自然规律本身的研究。注重理论的严谨性，逻辑性。强调数学的严格性,