第三章古希腊的科学精神

1、科学技术史科学技术史主讲人：刘伟主讲人：刘伟第三章第三章 古希腊的科学精神古希腊的科学精神一、一、古古希腊希腊早期自然哲学早期自然哲学二、亚里士多德的物理学与博物学二、亚里士多德的物理学与博物学三、三、古希腊各门科学古希腊各门科学四、四、关于古希腊科学的几点结论关于古希腊科学的几点结论一、一、古古希腊希腊早期自然哲学早期自然哲学1. 泰勒斯：万物的本原是水泰勒斯：万物的本原是水 泰勒斯断言所有的事物都起源于泰勒斯断言所有的事物都起源于水，因此他被尊为希腊科学和哲水，因此他被尊为希腊科学和哲学的鼻祖。学的鼻祖。 泰勒斯的命题中没有神话因素泰勒斯的命题中没有神话因素; 泰勒斯用这个假说解释了其它自

2、然泰勒斯用这个假说解释了其它自然现象。如回答了大地靠什么支持这现象。如回答了大地靠什么支持这个古老问题。个古老问题。 现代科学正是从泰勒斯和其同时代现代科学正是从泰勒斯和其同时代人的思想持续不断地传下来的。人的思想持续不断地传下来的。泰勒斯（泰勒斯（Thales，约，约前前624546） 2.毕达哥拉斯：数即万物毕达哥拉斯：数即万物 数学数学 创立集科学、哲学、宗教于一体的创立集科学、哲学、宗教于一体的神秘教派。神秘教派。 对希腊数学的分类对希腊数学的分类 ：算术（绝对的：算术（绝对的不连续量）、音乐（相对的不连续不连续量）、音乐（相对的不连续量）、几何（静止的连续量）、天量）、几何（静止的连

3、续量）、天文（运动的连续量）文（运动的连续量） 传说毕达哥拉斯发现了传说毕达哥拉斯发现了2:1 、3:2 、4:3 这几个数字比率跟最和谐的音程这几个数字比率跟最和谐的音程八度音、五度音和四度音一致。八度音、五度音和四度音一致。毕达哥拉斯毕达哥拉斯（Pythagoras,公元前公元前585-前前500或公元前或公元前560-480） 3.德谟克利特：原子论德谟克利特：原子论 原子论学派认为：原子论学派认为： 原子是最小的、不可分割原子是最小的、不可分割的物质粒子。的物质粒子。 原子在虚空中运动。原子在虚空中运动。德谟克利特（德谟克利特（Demokritus，约公元前约公元前460-前前370）

4、 天文学天文学 在天文学上，设想数字之比存在于世界中心到各天体在天文学上，设想数字之比存在于世界中心到各天体的距离之间，由于这些比率也指音乐的音程，所以认的距离之间，由于这些比率也指音乐的音程，所以认为音程也存在于天体中。为音程也存在于天体中。 由此又引出了关于天体和谐的更广泛的思辩学说由此又引出了关于天体和谐的更广泛的思辩学说 其意义在于：其意义在于： 是关于地球运行的第一个猜测是关于地球运行的第一个猜测 启迪后世学者追求体现宇宙和谐的规律启迪后世学者追求体现宇宙和谐的规律二、亚里士多德二、亚里士多德的物理学与博物学的物理学与博物学亚里士多德（前亚里士多德（前384前前322） 1.亚里士多

5、德著作亚里士多德著作 哲学：哲学：形而上学形而上学 逻辑学：逻辑学：范畴篇范畴篇分析篇分析篇 自然哲学：自然哲学：物理学物理学论天论天天象学天象学论生灭论生灭论宇宙论宇宙 生物学：生物学：动物志动物志论动物的历史论动物的历史论灵魂论灵魂 伦理学：伦理学：尼各马可伦理学尼各马可伦理学大伦理学大伦理学欧德谟欧德谟斯伦理学斯伦理学 其它：其它：政治学政治学诗学诗学修辞学修辞学 2.亚里士多德物理学亚里士多德物理学 亚里士多德亚里士多德是古希腊哲学的集大成者，在他的哲是古希腊哲学的集大成者，在他的哲学中，哲学和自然科学已开始分化。学中，哲学和自然科学已开始分化。 在世界本源问题上在世界本源问题上，用，

6、用“四因说四因说”加以论证加以论证(质料、目的质料、目的、形式、动力）；、形式、动力）； 在宇宙结构问题上在宇宙结构问题上，主张地心说，建立了同心球宇宙，主张地心说，建立了同心球宇宙模型，把几何学和天文学结合起来；模型，把几何学和天文学结合起来； 在物体运动问题上在物体运动问题上，认为物体只有在外力推动下才能，认为物体只有在外力推动下才能运动，重物坠落的速度较轻物快。运动，重物坠落的速度较轻物快。亚里斯多德对地球处于宇亚里斯多德对地球处于宇宙中心的论证：宙中心的论证： 因为我们时时刻刻正好看到因为我们时时刻刻正好看到半个天球，所以地球必然位半个天球，所以地球必然位于宇宙的中心于宇宙的中心3.动

7、物博物学动物博物学 生物分类思想：生物分类思想： 对对540种生物分类；有红血的和无红血的，直到拉马克种生物分类；有红血的和无红血的，直到拉马克改称改称“脊椎动物脊椎动物”与与“无脊椎动物无脊椎动物”。 胚胎发育的研究：胚胎发育的研究： 解剖解剖50多种动物；观察了鸡胚的发育、昆虫的变态等多种动物；观察了鸡胚的发育、昆虫的变态等现象。现象。 遗传现象研究遗传现象研究 亚氏的学生塞奥弗拉斯特对植物学有进一步贡献亚氏的学生塞奥弗拉斯特对植物学有进一步贡献三三、古希腊各门科学古希腊各门科学 1.古古希腊天文学希腊天文学 2.古希腊数学古希腊数学 3.古希腊物理学古希腊物理学 4.古希腊医学古希腊医学

8、 1.古古希腊天文学希腊天文学 行星天文学行星天文学 行星漫游者行星漫游者 毕达哥拉斯学派毕达哥拉斯学派 菲洛劳斯（菲洛劳斯（Philolaos of Croton）的中心火理论）的中心火理论 希西塔斯（希西塔斯（Hicetas of Syracuse）和艾克方图斯）和艾克方图斯（Ecphantos of Syracuse）的地心理论）的地心理论 柏拉图学派柏拉图学派 拯救现象：假定行星作什么样的均匀而有序的运动，拯救现象：假定行星作什么样的均匀而有序的运动，才能说明它们表面的运动？才能说明它们表面的运动？ 欧多克斯（欧多克斯（Eudoxus, 409-356B.C）的同心球理论）的同心球理论

9、阿里斯塔克：阿里斯塔克：（Aristochus of Samos, 310-230 B.C.）：日心说的先驱，古代世界的哥白尼。日心说的先驱，古代世界的哥白尼。 存在问题：存在问题： 为什么地球上的东西没有抛后为什么地球上的东西没有抛后 为什么见不到恒星视差为什么见不到恒星视差 希腊宇宙论框架：希腊宇宙论框架：天球地球，两球天球地球，两球宇宙论宇宙论 宇宙是一个球形（是层层相套的天宇宙是一个球形（是层层相套的天球的组合）球的组合） 诸天体镶嵌在天球上随天球运动诸天体镶嵌在天球上随天球运动 天球的运动是匀速圆周运动天球的运动是匀速圆周运动 大地是一个球体，地球绝对静止大地是一个球体，地球绝对静止

10、 地球居于宇宙的几何中心地球居于宇宙的几何中心 特点：宇宙论与天文学合一，相互构成特点：宇宙论与天文学合一，相互构成批判的张力批判的张力影响：影响：托勒密托勒密地心说地心说 2.古希腊数学古希腊数学 欧几里德欧几里德的的几何原本几何原本 欧几里德（欧几里德（Euclid,约公元前约公元前330前前275） 几何原本，几何原本，全面总结了全面总结了前人的几何学知识，从公理前人的几何学知识，从公理出发运用演绎方法证明了包出发运用演绎方法证明了包括括467个命题的几何学全部定个命题的几何学全部定理。几何学从此成为一门科理。几何学从此成为一门科学和古代最成熟的学科。学和古代最成熟的学科。 共共13卷，

11、卷，包括包括三角形、直线、平行线、毕三角形、直线、平行线、毕达哥拉斯定理；正方形达哥拉斯定理；正方形；圆圆；正多边形正多边形；比比例论例论；相似形相似形；数论（有理数数论（有理数）；）；不可通约不可通约的数的分类（无理数的数的分类（无理数）；）；立体几何立体几何；穷竭法穷竭法求面积求面积；多多面积作图面积作图等初等几何的所有等初等几何的所有内容。内容。 再版次数仅次于圣经再版次数仅次于圣经 几何原本的意义几何原本的意义 第一，是影响广泛的几何学教科书，直到第一，是影响广泛的几何学教科书，直到19世纪没有改变过世纪没有改变过。 第二，系统化、逻辑推理和数学计算方法；第二，系统化、逻辑推理和数学计

12、算方法；公理化方法的开端。公理化方法的开端。3.古希腊物理学古希腊物理学 阿基米德阿基米德（前（前287前前212），），南意大利西西里岛的叙拉古人，南意大利西西里岛的叙拉古人，青年求学于亚历山大里亚，拜青年求学于亚历山大里亚，拜于欧几里德的弟子柯农门下，于欧几里德的弟子柯农门下，学成后回到叙拉古。学成后回到叙拉古。 被誉为被誉为“古代世界最伟大的近代型物古代世界最伟大的近代型物理学家理学家”。阿基米德全集有中译本，全部文章如下：阿基米德全集有中译本，全部文章如下：论球和圆柱论球和圆柱圆的度量圆的度量论劈锥曲面体与旋转椭圆体论劈锥曲面体与旋转椭圆体论螺线论螺线论平面图形的平衡论平面图形的平衡沙

13、粒的计算沙粒的计算求抛物线弓形的面积求抛物线弓形的面积论浮体论浮体引理集引理集家畜问题家畜问题方法方法数学成就数学成就曲线平面图形的求面积和体积，是微积分的先曲线平面图形的求面积和体积，是微积分的先驱驱数学成就数学成就I：任一球的表面积是外切圆柱表面：任一球的表面积是外切圆柱表面积的三分之二，任一球的体积也是外切圆柱体积的三分之二，任一球的体积也是外切圆柱体积的三分之二，这一定理被刻在他的墓碑上。积的三分之二，这一定理被刻在他的墓碑上。数学成就数学成就II：发现了抛物线的重心：发现了抛物线的重心数学成就数学成就III：运用穷竭法，得出：运用穷竭法，得出3.14数学成就数学成就IV：创造大数记法

14、，恒河沙数：创造大数记法，恒河沙数物理学成就物理学成就物理学成就物理学成就I：平衡问题研究，杠杆原理，见论平板：平衡问题研究，杠杆原理，见论平板的平衡的平衡物理学成就物理学成就II：浮力定律，见论浮力：浮力定律，见论浮力给我支点，我可以撬起地球给我支点，我可以撬起地球王冠的故事，尤里卡王冠的故事，尤里卡机械制造成就：螺旋提水器，天象仪机械制造成就：螺旋提水器，天象仪阿基米德之死：不要踩坏我的圆阿基米德之死：不要踩坏我的圆 4.希波克拉底医学希波克拉底医学 东方的务实精神与希腊的东方的务实精神与希腊的理性精神的结合理性精神的结合 四体液理论四体液理论 血液、黄胆汁、黑胆汁、沾血液、黄胆汁、黑胆汁

15、、沾液液 体液平衡则健康，失衡则生体液平衡则健康，失衡则生病病希波克拉底希波克拉底(BC460370) 希波克拉底神殿内关希波克拉底神殿内关于阿波罗的评论于阿波罗的评论中关中关于治疗椎骨脱位的方法于治疗椎骨脱位的方法 希波克拉底神殿内关希波克拉底神殿内关于阿波罗的评论于阿波罗的评论中关中关于治疗下颌脱位的方法于治疗下颌脱位的方法 希波克拉底誓词希波克拉底誓词 我愿以自身判断力所及，遵守这一誓约。我愿以自身判断力所及，遵守这一誓约。 我愿在我的判断力所及的范围内，尽我的能力，我愿在我的判断力所及的范围内，尽我的能力，遵守为病人谋利益的道德原则，并杜绝一切堕遵守为病人谋利益的道德原则，并杜绝一切堕

16、落及害人的行为落及害人的行为 无论到了什么地方，也无论需诊治的病人是男无论到了什么地方，也无论需诊治的病人是男是女、是自由民是奴婢，对他们我一视同仁。是女、是自由民是奴婢，对他们我一视同仁。 我遵守以上誓言，目的在于让医神阿波罗、埃我遵守以上誓言，目的在于让医神阿波罗、埃斯克雷彼斯及天地诸神赐给我生命与医术上的斯克雷彼斯及天地诸神赐给我生命与医术上的无上光荣；一旦我违背了自己的誓言，请求天无上光荣；一旦我违背了自己的誓言，请求天地诸神给我最严厉的惩罚！地诸神给我最严厉的惩罚！四、关于古希腊科学的几点结论四、关于古希腊科学的几点结论1. 古希腊自然哲学的基本特征及其历史地位古希腊自然哲学的基本特

17、征及其历史地位2. 古希腊人的方法古希腊人的方法3. 古希腊科学与社会的关系古希腊科学与社会的关系1. 古希腊自然哲学的基本特征及其历史地位古希腊自然哲学的基本特征及其历史地位 古希腊的自然哲学是人类历史上第一次形成理性自然观，古希腊的自然哲学是人类历史上第一次形成理性自然观，将自然界当成是独立与人的整体加以看待，认为自然是有将自然界当成是独立与人的整体加以看待，认为自然是有规律的并且规律可以为人类所认识和把握，为科学的发展规律的并且规律可以为人类所认识和把握，为科学的发展奠定了基础。奠定了基础。 注重数学思想，使数学开始成为一门独立的精神活动。注重数学思想，使数学开始成为一门独立的精神活动。

18、 由于希腊人注重理性思维而很少有实践活动，所以只是认由于希腊人注重理性思维而很少有实践活动，所以只是认识自然而没有做到征服和支配自然。识自然而没有做到征服和支配自然。2.古希腊人的方法古希腊人的方法 古希腊人自然哲学的方法特点是以大胆的思索、巧妙的猜古希腊人自然哲学的方法特点是以大胆的思索、巧妙的猜测和聪明的直观来把握自然界；测和聪明的直观来把握自然界； 由于毕达哥拉斯主义和柏拉图主义的影响，古希腊科学中由于毕达哥拉斯主义和柏拉图主义的影响，古希腊科学中含有特别重的数学尤其几何学的成分。公理化和演绎推理含有特别重的数学尤其几何学的成分。公理化和演绎推理的方法被运用到各门学科中。的方法被运用到各门学科中。 在科学研究方法上，在希腊化时代的阿基米德那里，也已在科学研究方法上，在希腊化时代的阿基米德那里，也已经达到了相当高的水平。逻辑推理的方法、严格定量的数经达到了相当高的水平。逻辑推理的方法、严格定量的数学方法都已趋成熟，实验的方法也初露端倪。学方法都已趋成熟，实验的方法也初露端倪。 这些都为近代自然科学的形成做好了准备。近代自然科学这些都为近代自然科学的形成做好了准备。近代自然科学就是从古希腊自然科学演进而生。就是从古希腊自然科学演进而生。3.古希腊科学与社会的关系古希腊科学与社会的关系