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五千年的历程 ——世界科学发展史简述

 青铜骑士文华馆 2022-02-12

1、科学的价值。西方科学史家乔治.萨顿说,科学的历史虽然只是人类历史的一小部分,但却是本质的部分,是唯一能解释人类社会进步的那一部分。这句话说出了部分的真理,它显示了科学对人类独特的价值和重要性。

2、人类科学的源始。现代历史学家以工业时代的技术标准把史前史标志为旧石器、新石器、青铜、黑铁时期。事实上史前器具远不止这些,除了这些男性化的武器和工具外,还有篮子、罐子、染缸、水库、沟渠、房子这些女性化的容器。后一类用于保存的信息的重要性一向被忽视,但采集和收藏毕竟是文明的第一块基石。也正是采集和收藏,是人类的语言和时间成为可能。我们的语言只是一种集体性的记忆方式,我们的时间使集体性的活动能够步调一致。

3、器具的 “意义”。器具对人类起源的意义,不是体质或物质上的,而是在于“意义”本身的出现。技术,各式各样的技术,制造术、巫术、星占术、炼金术、雕刻术等,首先是呈现了一个意义的世界。科学就其本质而言,是在技术所开辟的意义世界中突显了一种高级的文明形式。他从多种技术中吸取营养,但超越了它们。它的核心是把理性作为自己的基本人文理想。科学并不是一种普遍的人文现象,更多的是西方的文明特征。中国先民不好玄想,更注重实物,他们发展的是一种实用理性。

4、文明古国的近代贡献。数学、天文学和医学是一切伟大的文明都予以充分关注的科学的学科。四大文明古国,在这三门科学上都做出了开创性的贡献,他们的成就各具特色。同时,他们的目的和倾向也各不相同,并开开辟了不同的科学传统。巴比伦和印度的算术和占星术通过阿拉伯人流传到近代,导致了近世代数的大发展,以与日益发达的商业社会计算需要相适应;中国则独立发展出了技术型、经验型、实用型的科学技术体系,在中古时期孕育出了伟大的四大发明,这四大技术成就通过阿拉伯人传到欧洲后,促进了近代欧洲社会的发展和近代科学的形成。

5、希腊贡献。科学成为一种独立的、占主导地位的精神范型,是从希腊开始的。希腊人最早对世界形成了一种不同于神话的系统的理性看法。希腊第一个哲学家泰勒斯提出万物源于水的命题,奠定了西方哲学追究本人的形而上学精神。他的学生的学生阿拉克西米尼指出,万物由气所构成,不同的物质由气的浓密稀疏所致,这开辟了把握世界的实体构成主义传统。这一传统主张唯有找到自然现象背后的实体,并且通过这一实体将自然现象重新组合构造出来,才算是认识了自然。古希腊的原子论实际是第一个比较成熟的实体构成主义的模型。而毕达哥拉斯学派则开辟了形式主义传统,他们认为,数是万物构成的基本形式。数有着至高无上的本体论地位。柏拉图学派后来进一步精致化了这些主张,从哲学的高度强化了形式的重要性,实体构成主义和形式主义,这两大传统后来被近代科学所综合继承。 希腊科学真正大发展不在希腊古典时期,而在希腊化时期,有三个杰出的人物代表这一时期最高的科学成就,他们是欧几里得、阿基米德和托勒密。他们是古代世界在几何学、力学和天文学上达到的三座高峰。

6、罗马人对科学无所作为。在罗马人统治西方的五个世纪里,他们在政治管理、法律和军事上有着杰出的成就。但在科学方面难以为人称道。希腊丰富的科学遗产被他们一点点丢弃,直到文明的光辉完全熄灭,进入长达500年的黑暗年代。

7、阿拉伯的贡献。在欧洲黑暗年代(6世纪至11世纪),自然科学确实处于荒漠状态。但在这一时期,阿拉伯人却建立了经济繁荣文化发达的阿拉伯帝国。他们继承了希腊人的科学遗产,大量翻译了包括欧几里得的《几何原本》和托勒密的《至大论》在内的希腊科学著作。到公元8世纪,阿拉伯人使希腊传统的西方科学,进入一个新的繁荣时期。在炼金术、代数、天文学、光学的方面,阿拉伯人都做出了独特的贡献,今天的许多科学术语都来自阿拉伯文,这正是因为近代科学继承了阿拉伯人的科学遗产。

8、中国人的贡献。阿拉伯科学的辉煌时期只持续到12世纪,而中国科学技术的发展却持续到了17世纪,从盛唐(7世纪)到明末(17世纪)1000多年的时间里,由于政治相对稳定,中国独特的科学技术体系得到逐步完善和发展,构成这一体系的农、医、天、算四大学科以及陶瓷、丝织和建筑三大技术是古代中国人聪明智慧的结晶。四大发明经阿拉伯人传入欧洲,对近代科学的诞生起到了重要的推动作用,是中国人对近代世界闻名的卓越贡献。

9.欧洲第一次学术复兴。11世纪之后,欧洲开始从漫漫长夜苏醒,东征的十字军从阿拉伯人那里带回了中国的四大发明和希腊的学术;通过翻译希腊古典文献,欧洲学术得以复苏。翻译运动在西班牙和意大利两个中心进行。这项运动的结果是出现了经院哲学的新气象,产生了以理性论证为主导的托马斯-阿奎那的哲学,希腊理性精神遂通过经院哲学传到了近代。此外,还孕育了实验科学的先驱罗吉尔.培根。

10、文艺复兴。欧洲的第二次学术复兴也就是著名的文艺复兴。就科学史而言,这次复兴更全面的恢复了希腊自然哲学的整体面貌。柏拉图主义重新支配了研究自然的学者们的思想,以对抗已占统治地位的托马斯-亚里斯多德主义。人们即将从古代的知识范围里走出来,去探索无垠的宇宙。这一时期航海罗盘、钟表、枪炮、印刷术的出现,以及美洲的发现,都为科学革命提供了合适的气氛和时代背景。

11、哥白尼革命。世界观的重大变革确实是从哥白尼革命开始的。近代思想的一个革命性的变化,就在于从有限封闭的世界走向无限的宇宙。这一思想主题反映在许多方面:在天文学方面最终抛弃了天球的概念,将天体撒向一望无垠的宇宙空间;在物理学方面,最终抛弃了亚里斯多德目的论的天然运动概念,提出了惯性运动概念;在视觉艺术的创作方面,定点透视代替全景透视,确立了欧几里得几何学在观察世界的过程中作为先天形式的地位,人被确立为观察世界的主体,世界成为观察者眼中的世界;在精神生活方面,对人类有限性的深刻认识,以及由此产生的对上帝的虔诚恭敬,被无神论的狂妄、放肆以及对主体无限能力的崇拜所取代;在经济活动领域,对自然资源的无限开发和索取代替了适度规模的小农经济。这一切实际上都是“从封闭世界走向无限宇宙”这一时代主题的表现。于是我们就不难理解为什么哥白尼革命对于近代世界如此重要,因为这场宇宙论革命,既是天文学的,也是人类学的,既带来了世界图景的改变,也导致了欧洲心灵的重建。

12、近代物理学的诞生。从哥白尼开始,近代物理科学的诞生,仿佛一幕早已被编排好的大剧,每一环节都天衣无缝,第谷、开普勒、伽利略、笛卡尔、牛顿,每一位都在为重铸新时代的思想范式而努力。科学革命或近代科学的起源确实是思想史家得心应手的处理对象,在这一历史过程中,概念的演变格外引人入胜。 近代物理科学的形成标志,是所谓世界图景的机械化或者机械论哲学的尽力。J主题也体现在近代生命科学的发展过程中。近代以来,与物理科学相伴,另一种理解生命的新范式成长起来了,这就是实验生理学传统。

13、转化与启蒙的世纪。17世纪末,古典科学的基本纲领已经建立。人们将在18世纪将之进一步付诸实施。这个以英国产业革命和法国大革命而闻名的新世纪,是一个技术革命与理性启蒙的世纪。在自然科学的大理论框架方面,这个世纪并没有重大突破,唯有拉瓦锡发动的化学革命是真正革命性的。尽管如此,理论科学的成就通过向实用技术的转化以及启蒙运动大力宣传,正成为这一种重要的社会力量,登上历史的舞台。

14、科学的世纪。19世纪经常被誉为科学的世纪。一方面,古典科学的各个门类相继成熟,形成了空前严密和可靠的自然知识体系。物理学上,电学、磁学与光学统一起来,热学则通过统计方法与牛顿力学相统一;原子论使化学真正走上定量研究的发展道路,元素周期表则揭开开了化学元素的奥秘;天文学走出了太阳系,把目光投向无垠的宇宙空间,研究宇宙的物质结构和成分;进化论在达尔文的手里瓜熟蒂落,对欧洲思想界产生了巨大的影响;实验生理学传统结出硕果,细胞学说的建立,遗传学特别是微生物学的发展,是人类对生物本质的理解,进入了一个新的阶段。 19世纪被誉为科学的世纪,更在于科学和技术已经开始深入人们的日常生活自然科学的体制化和在大学教育中位置的突出,标志着它的社会角色已然被确认;运输工具、通信技术、冶金技术、化学工业和电力工业,象征着人与自然的关系完全进入一个前所未有的历史时期:人类正在高度的开发自然力,并创造着一切世代都不曾想象的物质文明。

15、20世纪的科学。20世纪在两方面显示了近代科学正处在一个转折点上,首先传统的科学方式不再无条件的有效。世纪初年出现了物理学革命,改变了人们的世界观和科学观,使思想界经受了一次震荡。这次革命的余波未了,物理学内部又在亚微观层次发现了新的规律,这种规律性一反传统的机械论,强调世界的系统性、有机性、对未来的开放性、时间不可逆性,因此,有所谓“从存在的科学走向演化的科学”之说。生物学方面情况有所不同,20世纪最杰出的成就是分子生物学的出现,他将生物学的实验研究水平推进到分子层次,从而对生命的遗传现象有了富有成效的了解。在博物学方面,进化论在这个世界也经历了几次洗礼,从中成长出与还原论传统相对抗的生物学家群体。 20世纪科学处在转折点上的另一个标志是核威胁、环境危机、生态危机、能源危机以及文化危机等全球性问题的出现。导致人们重新反思近代形成的人与自然的关系,反思近代科学的哲学基础。生态科学、生态哲学和生态意识开始成为人们密切关注的话题。我们正处在新世纪的起点,已处在科学发展的转折点上,未来的科学指向何方?回顾科学的历史,也许能使我们有所省悟。

备注:以上全文根据清华大学科学史系主任吴国盛著《科学的历程》第三章整理而成。

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