古代科学技术史

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1、第一讲：古代科学技术,从人类诞生到中世纪（Medieval；Middle Ages）,第一讲：古代科学技术,一、原始社会中的人与自然关系产生文字以前（约1万年以前），新旧石器时代。 二、古代社会中的人与自然关系奴隶社会至封建社会阶段。 三、古代科学思想的基本特征,第一讲：古代科学技术,一、原始社会中的人与自然关系1哲学观念2科学思想3技术发展水平物证文化（culture）是自从人类进入石器时代使用工 具以来创造物的总称。文明（civilization）的主要特征是产生了城市、 文字文献、国家制度。,第一讲：古代科学技术,一、原始社会中的人与自然关系人是自然生存。自然提供什么，人们就利用什么，利

2、用什么，就认识什么。人类的原始生存主要是依赖生物生存，先民认识自然也就从认识生物开始。（采摘、狩猎、捕鱼、畜牧、定居种植。）木器：利用木、草、竹、藤工具 骨旧石器石器新石器,第一讲：古代科学技术,一、原始社会中的人与自然关系 原始农牧业产生与发展(土耳其是小麦的故乡，10000年以前）石器的制造和弓箭的发明（新旧石器时代以10000年以前为标志）火的利用和取火方法的发明（150万年以前的南非用火遗迹）原始手工业的早期发展（制陶、冶铜、建筑、纺织）1哲学观念神话、巫术、宗教。,第一讲：古代科学技术,2科学思想用动物的骨头做计数的工具。最早的数字记录来 自美索不达米亚平原的苏美尔人发明的以60为基

3、数的 数字系统。3技术发展水平物证（3个重要标志）打制石器（旧石器时代：290万年以前，以肯尼 亚为最；新石器时代：磨制石器时代，距今约1万年 前）。3万年以前学会制造弓箭。人工取火：猿人在技术上取得的一项决定性的进 步是学会了用火。早在旧石器时代，人类已开始用火。,第一讲：古代科学技术,普罗米修斯Prometheus 被宙斯锁在高加索山崖上,上古之世，有圣人作，钻燧取火，以化腥臊，而民悦之，使王天下，号之曰燧人氏。,第一讲：古代科学技术,掌握火的历史 用火、保留火种、取火、火工品。,原始人用火的烧灰层遗迹（北京周口店）,青铜制阳燧背面,尖底吸水红陶瓶 （陕西半坡博物馆）,第一讲：古代科学技术

4、,制陶：红陶 黑陶白陶瓷器,原始手工业,第一讲：古代科学技术,冶铜业的出现 选矿 配料 冶炼 取铜 配料 鼓铸 加工 成器木炭 掺锡熔剂,第一讲：古代科学技术,建筑业的出现 20万年以前的木料架构，1万年以前出 现砖石架构房屋。 纺织业的出现 穿衣历史可达几十万年，新石器早期出 现纺织品。,雅典娜的衣服,第一讲：古代科学技术,创造文字：原始人创造文字主要是因为生活中需 要记忆的事情越来越多，如节日和祭祀日不同、集团 之间的协议和誓约。,实物记事（结绳记事） 图画文字 象形文字 书写文字 拼音文字,苏美尔文字：象形 楔形埃及字母 ：象形 腓尼基字母 希腊字母 拉丁字母和斯拉夫字母（泥板 草纸 羊

5、皮 中国纸）,第一讲：古代科学技术,古埃及文字,苏美尔人的楔形字,腓尼基字母 Phoenicians,第一讲：古代科学技术,现在的希伯来字母、阿拉伯字母、 希腊字母、拉丁字母、斯拉夫字母 等，都可追溯至腓尼基字母(仅仅表 音）。,腓尼基字母,第一讲：古代科学技术,二、古代社会中的人与自然关系1古代科学的发生基础2. 古代科学产生的基础常识3各文明源头巴比伦 古埃及 古希腊 古罗马 阿拉伯4500BC 3500BC 3000BC 30BC-1453AC 600AC古印度3000 BC 中国 2100 BC,第一讲：古代科学技术,二、古代社会中的人与自然关系1古代科学的发生基础原始自然知识 如普林

6、尼的自然史和中国的诗经。,老普林尼（Pliny，2379）,普林尼是罗马人。公元79年，意大利 那不勒斯 附近的 维苏威火山 大爆发，为了记录火山爆发的实况，普林尼一个人离开军舰，上岸观察。 由于呆的时间太长，火山灰和有毒气体使他窒息死亡，为探索自然的奥秘而献出了自己的生命。普林尼最重要的著作是公元77年发表的37卷自然史。 这部巨著是他在阅读了近500位前人的2000多种著作的基础上写成的，是对古代自然知识百科全书式的总结，内容涉及天文、地理、动物、植物、医学、工艺等。,第一讲：古代科学技术,1古代科学的发生基础原始自然知识 神话 成年人的童话。 是先民的历史、文学、宗教、哲学以及自然知识的

7、 混合体。自然神话叙述了自然物、自然现象以及人的技 艺、工具的起源。用编故事来解释常识。万物皆有源（神），没有时间、无需细节、无须验 证。拟人化、发生在突变。超自然，对自然进行扭曲。,第一讲：古代科学技术,1古代科学的发生基础原始自然知识 神话巫术 是科学的近亲。是巫教的重要组成部分，巫教是一种原始宗教。通 过幻想活动使自然或别人按自己的意愿变化，实现自己 无法实现的目的。万物皆有灵魂，灵魂可以产生相感作用，相似相感、 部分与整体相感、实物与空间相感、接触相感、属性相 感。把幻想的联系当作真实的联系。,第一讲：古代科学技术,2. 古代科学产生的基础常识古代科学知识是最早的专门知识，专门知识是科

8、学 研究的产物，需要通过教育才能普及。最初的专门知识来自于非专门知识；古代的非专门 知识就是古代的常识；古代常识是古人在日常生活中获 得的，并被人们所普遍接受的感性知识。古人的生存方式是自然生存，因此古人常识的主体 是自然知识，即关于自然现象的知识。,第一讲：古代科学技术,2. 古代科学产生的基础常识 古代科学知识的来源主要是日常生产和生活经验。 古代常识的特性 直观性 是古人生活的直观。直观材料不够，就猜测。天地形状：天平地平，天曲地曲，天球地平等。 同质性 古人的常识只有量的差别，没有质的不同。 公有性 人人皆知，无须背景知识，无须师授。 公认性 公认的可靠性。 可解释 不证自明。,科学研

9、究始于问题，古代也是如此,古人解释的对象是自然现象，而古人对自然现象的认识是古代常识，所以古代科学要回答的是常识提出来的问题，对古代常识的解释，便是古代科学。重物直线下落；水往低处流形成平面；太阳的东升西落形成圆周运动；行星视运动的不规则形。对这四种现象的解释：一条垂直线，一条水平直线，一个圆，一条螺旋线，形成了古代天文学与力学的理论体系。,古代科学问题有两类：解释性问题和探讨性问题，但以解释性问题为主。,第一讲：古代科学技术,一般情况下古人不会对常识提出问题，只有在体力劳动和脑力劳动分工以后，少数人认为常识需要解释，并做出了一定的解释，这些人便是古代科学家。如：重物下落，这是常识；为什么重物

10、会下落，对这个常识的解释便是非常识。所以古代常识是产生古代科学知识之母，也是科学最初之源。常识自明常识解释常识非常识解释常识,第一讲：古代科学技术,古代科学家用什么来解释常识？(1)用常识解释常识就是在两个常识之间建立联系，认为一个常识同另 一个常识相似，就可以用一个常识来解释另一个常识。 这是古代科学的第一阶段。(2)用非常识来解释常识就是古代科学家用自己制造的概念来解释常识，这 是进一步的创造。这是古代科学的第二阶段。,第一讲：古代科学技术,古代科学虽原始而质朴，却是一片肥沃的土壤，孕育着许多科学思想的种子，有的刚刚萌发，有的还深埋在土中。只要具备一定条件，这一颗颗珍贵的种子就会相继萌芽、

11、开花、结果、成材。 正因为如此，后来许多科学理论大都可以在古代科学思想中找到它的萌芽和雏形。它像一本古老的画册，保存了不少后世科学理论在孩提时代的画像。,第一讲：古代科学技术,地中海人类科学文明的源头,第一讲：古代科学技术,二、古代社会中的人与自然关系3各文明源头:巴比伦人类文明的源头,Euphrates River,Trigres River,第一讲：古代科学技术,二、古代社会中的人与自然关系3各文明源头（1）巴比伦人类文明的源头,第一讲：古代科学技术,（1）巴比伦人类文明的源头,亚述,巴比伦为波斯所灭,第一讲：古代科学技术,（1）巴比伦人类文明的源头,巴比伦的毁灭,第一讲：古代科学技术,（

12、1）巴比伦人类文明的源头,今日伊拉克境内 的底格里斯河,儿童在幼发拉底河戏水,沿河而建的巴格达,第一讲：古代科学技术,（1）巴比伦人类文明的源头幼发拉底河和底格里斯河从现今土耳其境内的亚 美尼亚高原发源向东南注入波斯湾。这里孕育了两河流 域文明（又称美索不达米亚文明）。公元前4500年，这里就有了最早的居民苏美尔人。 他们创造了灿烂的苏美尔文明，最能反映这种文明特征 的是他们的文字楔形文字。青铜冶炼技术和生铁冶炼 技术也被掌握。,第一讲：古代科学技术,（1）巴比伦人类文明的源头楔形文字是世界上最早的文字，可是，由于它极 为复杂，到公元1世纪，就完全消亡了。刻在泥板上的楔形文字,第一讲：古代科学

13、技术,（1）巴比伦人类文明的源头轮子是美索不达米亚人发明的， 很容易使人想象他们在那个时候一定 掌握了不少关于圆的几何学知识。实 际上，他们甚至还不如埃及人。埃及 人计算圆的周长时，是把圆的直径乘 以3.14；而美索不达米亚人在计算时用的是3。是相当粗糙的 计算方法。,赫梯人的战车,第一讲：古代科学技术,（1）巴比伦人类文明的源头美索不达米亚人对圆的认识虽然比埃及人差，可是 他们实际运用几何的能力，特别是在天文方面却比埃及 人先进。许多学者相信，这是因为那里的占星术极为盛 行的缘故。 他们把太阳在天上一昼夜经过的轨道分成360。后来又把这种分法 应用于一切圆形物体。,第一讲：古代科学技术,（1

14、）巴比伦人类文明的源头美索不达米亚人已经会区分恒星和行星，给五个 行星起了专门名称，这就是金星、火星、木星、水星、 土星。,古巴比伦人绘制的天球坐标系统,第一讲：古代科学技术,叙利亚帕尔米拉古城遗址,第一讲：古代科学技术,（2）古埃及Ancient Egypt，一般指3200BC左 右至343BC波斯灭亡埃及这段时间内 尼罗河下游地区的埃及文明。左图为古埃及 右图为今日之埃及,第一讲：古代科学技术,（2）古埃及,斯芬克斯金字塔,卢克索神庙 木乃伊,第一讲：古代科学技术,（2）古埃及尼罗河由南向北流入地中海。这里孕育了古代埃及文明 3500BC在尼罗河下游三角洲一带建立了下埃及王国，在尼罗 河河

15、谷地带建立了上埃及王国。3000BC，埃及统一，第一王 朝开始。世界最早的拼音文字起源于埃及，该文字影响了地中海 东岸的腓尼基人，腓尼基人创造的字母再传入古希腊，产生 了希腊字母，希腊字母再派生出拉丁字母和斯拉夫字母，遂 成为欧洲各种文字字母的共同来源。从地理上看，埃及的东西两面均为沙漠，南边有几个大险 滩，同外界交往甚难，只有通过东北端的西奈半岛与西亚来往 较为方便。所以，古代埃及具有较大的孤立性。,第一讲：古代科学技术,古埃及文字象形文字阶段,第一讲：古代科学技术,古埃及草纸埃及人用芦苇杆作笔，蘸上油菜汁和黑烟末调成 的墨，写在草纸上。,第一讲：古代科学技术,古埃及制陶、玻璃、冶炼,图坦卡

16、蒙,(前1341-前1323年)是古埃及新王国时期第十八王朝的法老,1.两河流域,2.埃及,3.阿拉伯,4.意大利,5.英国,玻璃生产由古代 走向今天的历程,玻璃制造中心迁移顺序,第一讲：古代科学技术,古埃及金属冶炼 (2900BC),第一讲：古代科学技术,古埃及的几何学尼罗河的泛滥，导致埃及人的数学很发达，特别 是几何学上。他们有计算三角形、正方形、圆形和梯形 面积的方法，圆周率=3.1605，但未形成系统的数学理 论体系。如果与前面讲过的美索不达米亚（巴比伦）人相 比，埃及人的天文学和数学都不算杰出，但埃及的医学 成就比较突出。这与埃及人因为宗教信仰上的需要制作 木乃伊有关。初等数学：算术、几何、代数 古代变量数学：解析几何、微积分、高等代数 近代,