科学史与现代科学.ppt
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1、科学史与现代科学,一、思想方法 科学史与科学的对接点,1、什么是历史?什么是现代?,意大利生物学史家范提尼(B.Fantini)说:“直接的答案可能是,当代指的是我们面前正在发生的事情。但是这个定义实在是太幼稚了,就是一个单纯的大事年表也不起作用。我们可以确定一个惯用的起始点,即20世纪。”,从孟德尔遗传定律的重新发现这个事例,可以得出一个重要的引申:当一位久远的科学家的思想方法或理论能被用为现今理论形成的一部分时,也可以把它看做是“现代的”。,“范式”是库恩(T.S.Kuhn)在科学革命的结构一书中常用的一个词汇,是指一个成熟的科学群体(共同体)在某一段时期内所接纳的研究方法、问题领域及标准
2、答案的源头活水。,A、吴文俊院士数学定理的机器证明,B、我国宋元时期的数学发展,吴文俊说:“继续发扬中国古代传统数学的机械化特色,对数学各个不同领域探索实现机械化的途径,建立机械化的数学,则是本世纪以至绵亘整个21世纪才能大体趋于完善的事。”,二、科学史资料对现代科学研究的作用,1、1955年苏联科学院通讯院士、莫斯科大学射电天文研究室主任在看到我关于中国历史上的超新星纪录和射电源关系的论证之后,他兴奋地说:“建立在无线电物理学、电子学、理论物理学和天体物理学的超时代的最新科学无线电天文学的成就,和伟大中国古代天文学家的观测纪录联系起来了。这些人们的劳动经过几千年后,正如宝贵的财富一样,把它放
3、入了20世纪50年代的科学宝库。我们贪婪地吸取史书里一行行的每一个字,这些字深刻和重要的含义使我们满意。”,2、竺可祯先生 1972年发表中国近五千年来气候变迁的初步研究。,3、英国自然杂志发表评论说:“竺可祯的论点是特别有说服力的,着重说明了研究气候变迁的途径,西方气象学家无疑将为能获得这篇综合性研究文章感到高兴。”,4、建国初期竺可祯和李四光领导的中国地震资料年表的编制及有关的研究工作。此项工作在1976年唐山大地震以后更显得重要,中国社会科学院、中国科学院和国家地震局又联合起来,重新组织力量,再做更细致的工作,历时5年,完成中国地震历史资料汇编5大卷。,5、历史资料不但可以为当代的科学研
4、究和工程建设提供丰富的佐证,有时还可提出新的问题,要求现代科学回答。随着秦始皇兵马俑1、3和2号坑的陆续发掘,出现了许多不解之谜:(1)一把数百公斤重的陶俑压弯的剑,当发掘者搬开俑时,弯剑竟慢慢地复原了。2000多年前,铁的冶炼才出现不久,秦人怎能铸造出这把千年弹性不变的剑呢?,(2)秦俑佩带的兵刃镀有一层铬。镀铬需要电,镀铬工艺是美国人在1937年发明的,德国人在50年代才申请到专利。秦俑兵刃上的铬是怎样镀上去的?它采用的技术和方法是什么?,(3)铜马车是当今发掘出来的稀世珍宝,更出奇的它那顶浇铸成型的超大、超长、超薄的车盖,2000多年前是怎样造出来的?,(4)彩绘秦俑,其颜料均为天然矿物
5、质,红者朱砂,黑者炭黑,白者磷灰石,惟有紫色不得其解。经现代科学鉴定,这种紫色颜料成分是硅酸铜钡,可是在自然界中从未发现过,而是到20世纪80年代才由人工合成。然而秦俑早在2 000多年前就使用了,这怎么解释?以上几个问题,现在都在征求答案。,三、科学史为科学与社会的互动影响提供借鉴,1、爱因斯坦在他晚年的自述中曾说:“马赫的力学史给我以深刻影响。”,2、苏联学者赫森(B.Hessen)于1931年在第2届国际科学史大会上提出的“牛顿原理”的社会经济基础,3、德国诗人歌德在评述哥白尼学说时曾说:“自古以来没有这样天翻地覆地把人类意识倒转过来。因为若是地球不是宇宙的中心,那么无数古人相信的事物将
6、成为一场空了,谁还相信伊甸的乐园、赞美的颂歌和宗教的故事呢?”,科学、技术与社会之间相互关系的研究,可以有很具体的应用题目,如超级市场出现的条件、在中国小汽车可否进入家庭等,都可以从科学史的角度来讨论。但科学社会史更注重的则是把科学当作一种社会事业,研究创造这个事业的个体和群体。,所谓个体,就是指科学家。我们往往把过去的科学成就同一些科学家相联系,如哥白尼、牛顿、达尔文;至今诺贝尔奖金还是只发给个人,不发给群体。因此,科学史相当一部分的工作就是写科学家传记。总结他们的成败得失,写他们的命运、个性、事业,写他们身上体现的时代精神和科学精神,对于引导青年一代热爱科学、献身科学事业是大有帮助的,对于
7、培养具有创造精神的人才也是必要的。,所谓群体,可以是一个研究机构,也可以是一个学会,也可以是一个学派,也可以是某一时期的一个国家或地区。这种研究既可以就它本身进行,如麦克雷基施(K.Macrakis)女士关于纳粹德国时期威廉大帝科学协会(KWG,即今日马克斯普郎克学会的前身)的研究;也可以超出它们之外和之上,联系起来进行研究;如尤什凯维奇(A.P.Yushkeivich)和德米多夫(S.S.Demidov)分析莫斯科和圣彼德堡两个学派在数学领域中的微妙竞争。这种研究已产生了许多有意义的成果,汤浅光朝发现的所谓“汤浅现象”就是其中之一。汤浅发现,自16世纪以来世界科学中心不断地转移,由意大利到英
8、国到法国到德国到美国。研究促成转移的因素,无疑具有现实意义。,四、科学史学科的发展,科学是国际性的文化。以科学为对象的科学史,也是国际性的文化。了解国际学术背景并进而在国际学术背景下学习和工作,是我们发展自己的学术事业的必由之路。英乔治巴萨拉,1、科学史的起源,据说,古希腊时期的哲学家欧德摩斯(Eudemus)在公元前4世纪写过天文学史和数学史著作。罗马哲学家普罗克拉斯(Proclus)和辛普利西乌斯(Simplicius)分别在5世纪和6世纪有过关于欧几里得数学史和前亚里士多德自然哲学史的论述。现代科学诞生即文艺复兴时期,古典权威的捍卫者和新科学的先驱都把历史作为斗争的工具。在他们心目中,只
9、有历史古老性和权威性才是学术思想合法性最有力的论证。,“科学史”(History of Science)这个词跟“历史”(History)一样有两个层次的意思:第一层次指的是对过去实际发生的事情的述说;第二层次则是指对这种述说背后起支配作用的观念进行反思和解释,后者有时也称“史学”或“编史学”(Historiography)、“科学史学”或“科学编史学”(Historiography of Science)。,到18世纪,科学家们撰写的科学史在两个方向上展开。在一个方向上,普里斯特利(Joseph Prestley,17331804)等人把科学史当作科学家们已经做的和能够做的事情的报告。其主要
10、特征是按照作者所处时代关注的主题,着重描述相应专业的具体知识的演化,由此形成了科学家们塑就的持续至今的科学历史传统。普里斯特利1767年的电学史和1772年 光学史、蒙丢克拉1758年的(Jean-Sylvain Montucla,17251799)的数学史、巴伊(Jean Sivmn Bmlly,17361793)17751782年完成的天文学史,都是这个传统中的优秀范例。这个传统中的作品,有时候也被人们不太恰当地称为“内史”作品。,与内史相对的另一种科学史传统被称作“外史”,因为它着眼于具体的科学知识之外那部分与科学事业相关的历史。在这个方向上展开的科学史,从英国皇家学会副会长斯普拉特(T
11、homas Sprat,16351713)开始,他1667年撰写的皇家学会史是科学建制史而不是科学知识史。惠威尔1837年(William Whewell,17941866)的归纳科学史可能是第一部科学通史著作。,19世纪末20世纪初,法国物理学家迪昂(P1ene Duhem,18611916)的研究,开创了把科学史研究建立在严格的文献考证基础上的风气。可以说,到这个时候,科学史研究的学术传统和基本范型已经奠定了较为坚实的基础。与此相联系,随着科学的职业化及其社会地位的提升,一些著名科学家,如德国博物学家海克尔(EHPA-Haeckel,18341919)、德国化学家奥斯特瓦尔德(yW-Ost
12、wald,18531932)等人,主张从根本上改造传统史学,用科学家取代国王在历史中的地位,用以科学进步为基础的历史取代以经济、政治、战争和外交为主要内容的历史,从而确认科学在文化中的支配地位。,与此同时,考古学、人类学和语文学等学科取得的一些重要成就,进一步充实科学史的内容,丰富了科学史的研究范围。科学史的成就及其独立价值越来越得到社会的认同;借助一些具体的社会形式,科学史与其研究对象一样,也开始了其职业化进程。,科学史的职业化大致有这样一些外在标志:(一)高等学校有没有人开这门课?1892年法兰西学院准备开科学史的课,但请不到教授。1895年马赫在维也纳大学开自然哲学和科学史,但不是专职教
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