1、科學技術史科學技術史主講人：劉偉主講人：劉偉第三章第三章 古希臘的科學精神古希臘的科學精神一、一、古古希臘希臘早期自然哲學早期自然哲學二、亞里士多德的物理學與博物學二、亞里士多德的物理學與博物學三、三、古希臘各門科學古希臘各門科學四、四、關于古希臘科學的幾點結論關于古希臘科學的幾點結論一、一、古古希臘希臘早期自然哲學早期自然哲學1. 泰勒斯：萬物的本原是水泰勒斯：萬物的本原是水 泰勒斯斷言所有的事物都起源于泰勒斯斷言所有的事物都起源于水，因此他被尊為希臘科學和哲水，因此他被尊為希臘科學和哲學的鼻祖。學的鼻祖。 泰勒斯的命題中沒有神話因素泰勒斯的命題中沒有神話因素; 泰勒斯用這個假說解釋了其它自

2、然泰勒斯用這個假說解釋了其它自然現象。如回答了大地靠什么支持這現象。如回答了大地靠什么支持這個古老問題。個古老問題。 現代科學正是從泰勒斯和其同時代現代科學正是從泰勒斯和其同時代人的思想持續不斷地傳下來的。人的思想持續不斷地傳下來的。泰勒斯（泰勒斯（Thales，約，約前前624546） 2.畢達哥拉斯：數即萬物畢達哥拉斯：數即萬物 數學數學 創立集科學、哲學、宗教于一體的創立集科學、哲學、宗教于一體的神秘教派。神秘教派。 對希臘數學的分類對希臘數學的分類 ：算術（絕對的：算術（絕對的不連續量）、音樂（相對的不連續不連續量）、音樂（相對的不連續量）、幾何（靜止的連續量）、天量）、幾何（靜止的連

3、續量）、天文（運動的連續量）文（運動的連續量） 傳說畢達哥拉斯發現了傳說畢達哥拉斯發現了2:1 、3:2 、4:3 這幾個數字比率跟最和諧的音程這幾個數字比率跟最和諧的音程八度音、五度音和四度音一致。八度音、五度音和四度音一致。畢達哥拉斯畢達哥拉斯（Pythagoras,公元前公元前585-前前500或公元前或公元前560-480） 3.德謨克利特：原子論德謨克利特：原子論 原子論學派認為：原子論學派認為： 原子是最小的、不可分割原子是最小的、不可分割的物質粒子。的物質粒子。 原子在虛空中運動。原子在虛空中運動。德謨克利特（德謨克利特（Demokritus，約公元前約公元前460-前前370）

4、 天文學天文學 在天文學上，設想數字之比存在于世界中心到各天體在天文學上，設想數字之比存在于世界中心到各天體的距離之間，由于這些比率也指音樂的音程，所以認的距離之間，由于這些比率也指音樂的音程，所以認為音程也存在于天體中。為音程也存在于天體中。 由此又引出了關于天體和諧的更廣泛的思辯學說由此又引出了關于天體和諧的更廣泛的思辯學說 其意義在于：其意義在于： 是關于地球運行的第一個猜測是關于地球運行的第一個猜測 啟迪后世學者追求體現宇宙和諧的規律啟迪后世學者追求體現宇宙和諧的規律二、亞里士多德二、亞里士多德的物理學與博物學的物理學與博物學亞里士多德（前亞里士多德（前384前前322） 1.亞里士多

5、德著作亞里士多德著作 哲學：哲學：形而上學形而上學 邏輯學：邏輯學：范疇篇范疇篇分析篇分析篇 自然哲學：自然哲學：物理學物理學論天論天天象學天象學論生滅論生滅論宇宙論宇宙 生物學：生物學：動物志動物志論動物的歷史論動物的歷史論靈魂論靈魂 倫理學：倫理學：尼各馬可倫理學尼各馬可倫理學大倫理學大倫理學歐德謨歐德謨斯倫理學斯倫理學 其它：其它：政治學政治學詩學詩學修辭學修辭學 2.亞里士多德物理學亞里士多德物理學 亞里士多德亞里士多德是古希臘哲學的集大成者，在他的哲是古希臘哲學的集大成者，在他的哲學中，哲學和自然科學已開始分化。學中，哲學和自然科學已開始分化。 在世界本源問題上在世界本源問題上，用，

6、用“四因說四因說”加以論證加以論證(質料、目的質料、目的、形式、動力）；、形式、動力）； 在宇宙結構問題上在宇宙結構問題上，主張地心說，建立了同心球宇宙，主張地心說，建立了同心球宇宙模型，把幾何學和天文學結合起來；模型，把幾何學和天文學結合起來； 在物體運動問題上在物體運動問題上，認為物體只有在外力推動下才能，認為物體只有在外力推動下才能運動，重物墜落的速度較輕物快。運動，重物墜落的速度較輕物快。亞里斯多德對地球處于宇亞里斯多德對地球處于宇宙中心的論證：宙中心的論證： 因為我們時時刻刻正好看到因為我們時時刻刻正好看到半個天球，所以地球必然位半個天球，所以地球必然位于宇宙的中心于宇宙的中心3.動

7、物博物學動物博物學 生物分類思想：生物分類思想： 對對540種生物分類；有紅血的和無紅血的，直到拉馬克種生物分類；有紅血的和無紅血的，直到拉馬克改稱改稱“脊椎動物脊椎動物”與與“無脊椎動物無脊椎動物”。 胚胎發育的研究：胚胎發育的研究： 解剖解剖50多種動物；觀察了雞胚的發育、昆蟲的變態等多種動物；觀察了雞胚的發育、昆蟲的變態等現象。現象。 遺傳現象研究遺傳現象研究 亞氏的學生塞奧弗拉斯特對植物學有進一步貢獻亞氏的學生塞奧弗拉斯特對植物學有進一步貢獻三三、古希臘各門科學古希臘各門科學 1.古古希臘天文學希臘天文學 2.古希臘數學古希臘數學 3.古希臘物理學古希臘物理學 4.古希臘醫學古希臘醫學

8、 1.古古希臘天文學希臘天文學 行星天文學行星天文學 行星漫游者行星漫游者 畢達哥拉斯學派畢達哥拉斯學派 菲洛勞斯（菲洛勞斯（Philolaos of Croton）的中心火理論）的中心火理論 希西塔斯（希西塔斯（Hicetas of Syracuse）和艾克方圖斯）和艾克方圖斯（Ecphantos of Syracuse）的地心理論）的地心理論 柏拉圖學派柏拉圖學派 拯救現象：假定行星作什么樣的均勻而有序的運動，拯救現象：假定行星作什么樣的均勻而有序的運動，才能說明它們表面的運動？才能說明它們表面的運動？ 歐多克斯（歐多克斯（Eudoxus, 409-356B.C）的同心球理論）的同心球理論

9、阿里斯塔克：阿里斯塔克：（Aristochus of Samos, 310-230 B.C.）：日心說的先驅，古代世界的哥白尼。日心說的先驅，古代世界的哥白尼。 存在問題：存在問題： 為什么地球上的東西沒有拋后為什么地球上的東西沒有拋后 為什么見不到恒星視差為什么見不到恒星視差 希臘宇宙論框架：希臘宇宙論框架：天球地球，兩球天球地球，兩球宇宙論宇宙論 宇宙是一個球形（是層層相套的天宇宙是一個球形（是層層相套的天球的組合）球的組合） 諸天體鑲嵌在天球上隨天球運動諸天體鑲嵌在天球上隨天球運動 天球的運動是勻速圓周運動天球的運動是勻速圓周運動 大地是一個球體，地球絕對靜止大地是一個球體，地球絕對靜止

10、 地球居于宇宙的幾何中心地球居于宇宙的幾何中心 特點：宇宙論與天文學合一，相互構成特點：宇宙論與天文學合一，相互構成批判的張力批判的張力影響：影響：托勒密托勒密地心說地心說 2.古希臘數學古希臘數學 歐幾里德歐幾里德的的幾何原本幾何原本 歐幾里德（歐幾里德（Euclid,約公元前約公元前330前前275） 幾何原本，幾何原本，全面總結了全面總結了前人的幾何學知識，從公理前人的幾何學知識，從公理出發運用演繹方法證明了包出發運用演繹方法證明了包括括467個命題的幾何學全部定個命題的幾何學全部定理。幾何學從此成為一門科理。幾何學從此成為一門科學和古代最成熟的學科。學和古代最成熟的學科。 共共13卷，

11、卷，包括包括三角形、直線、平行線、畢三角形、直線、平行線、畢達哥拉斯定理；正方形達哥拉斯定理；正方形；圓圓；正多邊形正多邊形；比比例論例論；相似形相似形；數論（有理數數論（有理數）；）；不可通約不可通約的數的分類（無理數的數的分類（無理數）；）；立體幾何立體幾何；窮竭法窮竭法求面積求面積；多多面積作圖面積作圖等初等幾何的所有等初等幾何的所有內容。內容。 再版次數僅次于圣經再版次數僅次于圣經 幾何原本的意義幾何原本的意義 第一，是影響廣泛的幾何學教科書，直到第一，是影響廣泛的幾何學教科書，直到19世紀沒有改變過世紀沒有改變過。 第二，系統化、邏輯推理和數學計算方法；第二，系統化、邏輯推理和數學計

12、算方法；公理化方法的開端。公理化方法的開端。3.古希臘物理學古希臘物理學 阿基米德阿基米德（前（前287前前212），），南意大利西西里島的敘拉古人，南意大利西西里島的敘拉古人，青年求學于亞歷山大里亞，拜青年求學于亞歷山大里亞，拜于歐幾里德的弟子柯農門下，于歐幾里德的弟子柯農門下，學成后回到敘拉古。學成后回到敘拉古。 被譽為被譽為“古代世界最偉大的近代型物古代世界最偉大的近代型物理學家理學家”。阿基米德全集有中譯本，全部文章如下：阿基米德全集有中譯本，全部文章如下：論球和圓柱論球和圓柱圓的度量圓的度量論劈錐曲面體與旋轉橢圓體論劈錐曲面體與旋轉橢圓體論螺線論螺線論平面圖形的平衡論平面圖形的平衡沙

13、粒的計算沙粒的計算求拋物線弓形的面積求拋物線弓形的面積論浮體論浮體引理集引理集家畜問題家畜問題方法方法數學成就數學成就曲線平面圖形的求面積和體積，是微積分的先曲線平面圖形的求面積和體積，是微積分的先驅驅數學成就數學成就I：任一球的表面積是外切圓柱表面：任一球的表面積是外切圓柱表面積的三分之二，任一球的體積也是外切圓柱體積的三分之二，任一球的體積也是外切圓柱體積的三分之二，這一定理被刻在他的墓碑上。積的三分之二，這一定理被刻在他的墓碑上。數學成就數學成就II：發現了拋物線的重心：發現了拋物線的重心數學成就數學成就III：運用窮竭法，得出：運用窮竭法，得出3.14數學成就數學成就IV：創造大數記法

14、，恒河沙數：創造大數記法，恒河沙數物理學成就物理學成就物理學成就物理學成就I：平衡問題研究，杠桿原理，見論平板：平衡問題研究，杠桿原理，見論平板的平衡的平衡物理學成就物理學成就II：浮力定律，見論浮力：浮力定律，見論浮力給我支點，我可以撬起地球給我支點，我可以撬起地球王冠的故事，尤里卡王冠的故事，尤里卡機械制造成就：螺旋提水器，天象儀機械制造成就：螺旋提水器，天象儀阿基米德之死：不要踩壞我的圓阿基米德之死：不要踩壞我的圓 4.希波克拉底醫學希波克拉底醫學 東方的務實精神與希臘的東方的務實精神與希臘的理性精神的結合理性精神的結合 四體液理論四體液理論 血液、黃膽汁、黑膽汁、沾血液、黃膽汁、黑膽汁

15、、沾液液 體液平衡則健康，失衡則生體液平衡則健康，失衡則生病病希波克拉底希波克拉底(BC460370) 希波克拉底神殿內關希波克拉底神殿內關于阿波羅的評論于阿波羅的評論中關中關于治療椎骨脫位的方法于治療椎骨脫位的方法 希波克拉底神殿內關希波克拉底神殿內關于阿波羅的評論于阿波羅的評論中關中關于治療下頜脫位的方法于治療下頜脫位的方法 希波克拉底誓詞希波克拉底誓詞 我愿以自身判斷力所及，遵守這一誓約。我愿以自身判斷力所及，遵守這一誓約。 我愿在我的判斷力所及的范圍內，盡我的能力，我愿在我的判斷力所及的范圍內，盡我的能力，遵守為病人謀利益的道德原則，并杜絕一切墮遵守為病人謀利益的道德原則，并杜絕一切墮

16、落及害人的行為落及害人的行為 無論到了什么地方，也無論需診治的病人是男無論到了什么地方，也無論需診治的病人是男是女、是自由民是奴婢，對他們我一視同仁。是女、是自由民是奴婢，對他們我一視同仁。 我遵守以上誓言，目的在于讓醫神阿波羅、埃我遵守以上誓言，目的在于讓醫神阿波羅、埃斯克雷彼斯及天地諸神賜給我生命與醫術上的斯克雷彼斯及天地諸神賜給我生命與醫術上的無上光榮；一旦我違背了自己的誓言，請求天無上光榮；一旦我違背了自己的誓言，請求天地諸神給我最嚴厲的懲罰！地諸神給我最嚴厲的懲罰！四、關于古希臘科學的幾點結論四、關于古希臘科學的幾點結論1. 古希臘自然哲學的基本特征及其歷史地位古希臘自然哲學的基本特

17、征及其歷史地位2. 古希臘人的方法古希臘人的方法3. 古希臘科學與社會的關系古希臘科學與社會的關系1. 古希臘自然哲學的基本特征及其歷史地位古希臘自然哲學的基本特征及其歷史地位 古希臘的自然哲學是人類歷史上第一次形成理性自然觀，古希臘的自然哲學是人類歷史上第一次形成理性自然觀，將自然界當成是獨立與人的整體加以看待，認為自然是有將自然界當成是獨立與人的整體加以看待，認為自然是有規律的并且規律可以為人類所認識和把握，為科學的發展規律的并且規律可以為人類所認識和把握，為科學的發展奠定了基礎。奠定了基礎。 注重數學思想，使數學開始成為一門獨立的精神活動。注重數學思想，使數學開始成為一門獨立的精神活動。

18、 由于希臘人注重理性思維而很少有實踐活動，所以只是認由于希臘人注重理性思維而很少有實踐活動，所以只是認識自然而沒有做到征服和支配自然。識自然而沒有做到征服和支配自然。2.古希臘人的方法古希臘人的方法 古希臘人自然哲學的方法特點是以大膽的思索、巧妙的猜古希臘人自然哲學的方法特點是以大膽的思索、巧妙的猜測和聰明的直觀來把握自然界；測和聰明的直觀來把握自然界； 由于畢達哥拉斯主義和柏拉圖主義的影響，古希臘科學中由于畢達哥拉斯主義和柏拉圖主義的影響，古希臘科學中含有特別重的數學尤其幾何學的成分。公理化和演繹推理含有特別重的數學尤其幾何學的成分。公理化和演繹推理的方法被運用到各門學科中。的方法被運用到各門學科中。 在科學研究方法上，在希臘化時代的阿基米德那里，也已在科學研究方法上，在希臘化時代的阿基米德那里，也已經達到了相當高的水平。邏輯推理的方法、嚴格定量的數經達到了相當高的水平。邏輯推理的方法、嚴格定量的數學方法都已趨成熟，實驗的方法也初露端倪。學方法都已趨成熟，實驗的方法也初露端倪。 這些都為近代自然科學的形成做好了準備。近代自然科學這些都為近代自然科學的形成做好了準備。近代自然科學就是從古希臘自然科學演進而生。就是從古希臘自然科學演進而生。3.古希臘科學與社會的關系古希臘科學與社會的關系