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1、第1讲 古希腊科学精神的起源图1-1 公元前450年的古希腊地图公元前两千年前后，希腊人侵占了地中海东部，并在那里定居下来，并不断向海外扩张，在东方和西方建立了许多殖民地城邦。古希腊人向东越过爱琴海，在今天的土耳其西部沿海地区建立了爱奥尼亚的希腊殖民地城邦，向西越过爱奥尼亚海，在现在的意大利南部亚平宁半岛及西西里岛建立了殖民地。因此，这里所讲的古代希腊包括了希腊半岛本士、爱琴海东岸的爱奥尼亚地区、南部的克里特岛以及南意大利地区。1 古希腊科学的意义11 古希腊的自然哲学家希腊哲学在公元前6世纪就开始出现。早期的哲学家对他们所生活的世界的本质进行一种严肃的、批判性的探求这种探求从那时起一直延续到
2、现在。他们询问关于它的成份、它的组成和它的运作的问题；他们质询它是由一种还是多种事物组成的；他们探究它的形状和位置并猜测它的起源；他们追求理解事物产生和转化的变化过程；他们沉思地震、日食、月食等异常自然现象，并寻求不仅适用于一次具体的地震或食、而且适用于所有地震或食的普遍性解释；他们开始仔细思考推论和证明的规则。哲学家眼中的世界是一个有序的、可预言的世界，事物按其本性在其中动作。用来指称这个有序世界的希腊词是kosmos(宇宙)，从中引申出我们现在所用的“宇宙论”(cosmology)。由于他们关注于自然，这些引入新的思维方式的哲学家就被亚里士多德称为自然哲学家。从公元前6世纪到公元3世纪，这
3、里出现了大批才智卓越的哲学家和科学家，他们是以后许多学科的鼻祖。我们可以列出长长的一串名单，如自然哲学家泰勒斯、阿那克西米尼、赫拉克利特、芝诺、德谟克利特，人文哲学家苏格拉底，体系哲学家柏拉图、亚里士多德，天文学家默冬、欧多克斯、托勒密，数学家欧几里得、阿波罗尼奥斯、丢番图，物理学家阿基米德，医学家希波克拉底、盖伦，地理学家希西塔斯、埃拉托色尼，生物学家特奥弗拉斯特等等。这些天才人物许多不仅在一个领域做出他们的开创性工作，而且在许多个领域内均有杰出的成就。像亚里士多德，他的研究范围涉及现代自然科学和人文科学的很多领域，下面列出的仅是他著作的一部分：哲学著作：形而上学，物理学著作：物理学、论生灭
4、、论天、天象学论宇宙，生物学著作：动物志、论动物的历史、论灵魂， 逻辑学著作：范畴篇、分析篇，伦理学著作：尼各马可伦理学、大伦理学、欧德谟斯伦理学，以及政治学、诗学、修辞学等，他几乎在每个知识领域都发表了他卓越的见解，是一位不折不扣的百科全书式的学者。12 古希腊科学的现代意义古希腊科学可以说是近代科学的真正先驱，几乎在每一领域、每一问题上，希腊人都留下了思考。古希腊思想今天仍能吸引很多科学家的兴趣，是因为世界上任何地方都未曾建立起像他们那样高度发达的、表达清晰的知识和思维的体系，并且这种体系研究的对象是科学的整体，科学在那里没有分裂成象我们今天的孤立的、狭窄的科学知识领域。当然还有一个非常重
5、要的原因，是越来越多的科学家认识到我们现在的基础科学中存在着严重的危机，要彻底解决科学中现存的危机，必须修正它的早期奠基者的理论基础。于是这更加激励人们重新努力研究古希腊的思想，有希望发现从源头开始长期形成的错误，进而将其修正。一位古代历史学者西奥多贡贝尔茨（Theodor Gomperz）在希腊思想家中的一段话说明了回顾希腊思想的重要意义：回顾必须被视作是具有重要意义的。间接应用或利用非常重要，我们全部的知识教育都是起源于古希腊人。这些起源的全部知识，是我们从它们的不可抗拒的影响中摆脱出来的必不可少的先决条件。要忽略过去，不仅是不受欢迎的，而且简直是不可能的。你不必了解古代大师们的学说和论文
6、，也不必了解柏拉图和亚里士多德，你可以从未听到他们的名字，但你仍然处在他们权威的魔力之下。他们的影响，不只是被古代和现代的接受他们观点的人所传递。我们的全部思想，其中运行的逻辑种类，所使用的语言形式（被他们所操纵）所有这些绝不是人工产物，而且基本上是伟大的古代思想家的产品。确实，我们必须全面地考察这种变化的过程，以免我们将增长和发展起来的结果误认为是原始的。将实际上是人工的东西误认为是自然的。因此约翰伯内特(John Burnet)也说“科学是希腊人的发明；在那些受希腊人影响的人之外，科学就从未存在过”。如果我们用近代科学的眼光纵览早期希腊哲学，某些篇章似曾相识。对于宇宙的形状和排列，它的起源
7、，或它的基本成份，前苏格拉底哲学家的研究使我们想起形体物理学、宇宙学和粒子物理学中仍在研究的问题。然而，早期哲学的其他部分却相当陌生。今天，那些孜孜不倦的科学家不再探究变化是否逻辑上可能，或在哪里可以找到真正的实在。谁要还能找到有哪位物理学家或化学家尚在操心如何平衡各自对理性和观察的主张，可算是一个不小的功绩。这些事情再也不被科学家所谈论了，但这是否意味着，那些穷其一生研究这问题的早期哲学家是“非科学的”，甚至可能是被误导成智力愚钝呢？古希腊的自然哲学家们关心的诸如终极实在为何物、自然与超自然的区别、宇宙秩序的来源、变化的本质和知识的基础等主题，与文艺复兴以来的几个世纪科学家们关注于对具体观察
8、结果(比如重物下落、化学反应和心理过程)进行解释的主题截然不同；但不同并不等于不重要。至少直到伊萨克牛顿为止，这些大的问题与充斥在现今大学的自然科学课程中的各种问题一样，要求自然研究者给予同等的关注。这些问题是有趣的也是根本性的，它们是关于基础的问题；而基础问题的命运通常会被后来那些将基础想当然的人们看成是没有意义的。例如，今天我们可以发现自然和超自然的区别显而易见；但在能够仔细作出这种区别之前，对自然的研究就不能正确地开展。因此，早期哲学家是从惟一可能的地方开始了他们的探索，这就是起源。他们创立了一种自然观，诸多世纪以来，它一直是科学研究和信仰的基础这种自然观，或多或少也成为近代科学的预设。
9、同时，他们提出的很多问题已经被解决，虽然通常只是得到了简陋而不是确定的解决，但已经解决得足以不再成为科学关注的前沿问题了。当它们从人们视野中消失时，它们的位置就被一批更细致的研究所代替。我们如果想要理解这一科学事业的丰富性和复杂性，就一定要看到它的两个组成部分：基础和上层结构，是互补互惠的。近代的实验室研究发生在一个宽泛的观念体系内，没有对自然或基本实在的预期，它甚至无法起步；反过来，实验研究结果的正确性使我们对这些最基本的观念进行反思，促使它们得到精炼和(偶然的)修正。2希腊人为什么做科学？亚里士多德(Aristotole，公元前384-前322)在形而上学一书开篇就说，哲学和科学的诞生有三
10、个条件：第一是“惊异”，是人们对自然现象和社会现象所表现出来的困惑和惊奇，有了惊异也就感受到了自己的无知，而为了摆脱无知人们就会渴求知识。但是求知并非为了实用的目的，而纯粹是一种对智慧的热爱，对真理的追求。通俗地说，第一个条件是要求人们有好奇心和求知欲。第二个条件是“闲暇”。知识阶层不用为着生活而奔波劳碌，因为整天从事繁重的体力劳动而是没有闲暇的人，是无法从事求知这种复杂的脑力劳动的。第三个条件是“自由”。哲学知识是自足的，它不以别的什么目的而存在，而纯粹是为了自身而存在，它是一门自由的学问，它要求自由地思考、自由地发表意见，不受他种目的和利益的支配。总的来说，亚里士多德强调了哲学和科学之来源
11、的非功利性，也说出了为何希腊成为科学和哲学的发源地的道理：因为它提供闲暇、提供自由，因为希腊人有着强烈的求知欲，对智慧无比地崇尚。最初的哲学家似乎是些很有政治意识的人，他们对于商业、航海、政治活动都很感兴趣。他们思索事物本质的方法是很新奇的。对于宇宙活动，他们是用日常生活的经验加以说明，用工艺技巧的过程来进行类比，而不是用宗教的教条和迷信来解释。当时的学者们普遍地受到高度的尊重，这点可以从各个城邦请他们去制定法典，担任管理者，或做官家子弟的家庭教师这样的事实中看出来。在另一方面，如果处于政治上动荡的年代，学者们便很可能受到政治上的敌对集团的迫害。因而，当自然哲学家，比起更早期文化时代的知识分子
12、，那些祭司们，有了更多的进行自由探索的可能性的时候，他们却缺少像祭司那样作为神祇们的代理人所受到的保护。自然科学的发源地并不是在苏格拉底、柏拉图和亚里士多德所在的雅典，而是在小亚细亚大陆的爱琴海沿岸爱奥尼亚的米利都，泰勒斯(Thales of Miletus，约公元前640-546)和他的学生阿那克西曼德（Anaximander，约610B.C-545B.C）和阿那克西米尼（Anaximenes，活跃于公元前546年前后）形成了西方哲学史上第一个哲学学派爱奥尼亚学派。根据亚里士多德的记载，记述了泰勒斯的一个故事。泰勒斯的朋友们因为他的贫困而指责他，对他说，哲学是一点用处也没有的。但是这位哲学家
13、通过对天体的观察，预见到第二年将会出现橄榄作物的大丰收。于是在冬天，他筹集了一些钱，非常便宜地租下了米利都和开俄斯两地所有的榨油机。到了橄榄丰收的季节，这种榨油机的需要量很大。这时，泰勒斯以非常有利的条件把所有的榨油机租给用户，赚了很大一笔钱。泰勒斯证明：“对于哲学家来讲，要赚钱是很容易的。但是，他们的兴趣并不在发财这方面。”科学研究的价值是什么？许多人对这个问题的回答，往往是指出科学成就在改造技术、工业、工程等等方面的实际结果。诚然，科学在近两个世纪的发展确实说明正是科学超乎想象地改变了我们的整个生活方式，并且在不远的将来会进一步甚至以更快的速度推进社会的发展。但对这种从实用主义的角度来评价
14、科学研究的态度，几乎没有哪一位科学家会赞同。由于希腊奴隶制度保证贵族和自由民优裕的生活，大量的奴隶使自由民从体力劳动中解放出来，使希腊哲学家可以从爱好和兴趣出发，他们探索哲理只是为想摆脱愚蠢，显然他们为求知而从事学术，并无任何实用的目的。3世界的本原是什么？一元论：米利都学派 赫拉克利特 留基伯和德谟克利特四元素说：恩培多克勒 毕达哥拉斯学派 柏拉图 亚里士多德爱奥尼亚的哲学家们专心致志地去寻求世界上事物的规律性。他们相信，世界在明显的变化之中含有客观存在的规律。他们推想，一定存在着一系列的原因和结果，这些原因和结果一定是所有事物表面的普通的基本表现产生的。这就是说，必定有一种作为一切事物起源
15、的共同因素。对于不同的研究者尽管有着不同的答案，但是他们所寻求的基本问题却是一样的：世界的本原是什么？它又是如何形成世间万物的？他们的思想强烈地影响了希腊哲学家，于是在几个世纪的哲学研究中，世界的本原问题成为核心问题，吸引了许多哲学家的兴趣，他们提出了各种假说，占主导地位的是两大类，一是坚持世界起源于一种物质的一无论思想，一是世间万物由多种元素共同组成的四元素说。 31 一元论泰勒斯(Thales of Miletus，约公元前640-546)是第一个希腊自然哲学家，他的鼎盛年代大概和释迦牟尼、孔子等人同时期。他是一个政治家、工程师、数学家和天文学家。但他却没有留下任何遗著。他通过游历比较古老的文明地区来增长知识。他曾游历过埃及，可能是去经商，从那里带回了几何学知识，并把这些知识投入到新的实际应用中去。他利用相似三角形的原理，设计出一种测定海上舰船间距离的新方法。在美索不达米亚旅行时，他研究了腓尼基人的天文学。所说他曾利用巴比伦的天文学文献，预言过公元前585年的日食。这样，他把以前人们所认为的神秘而可怕的现象变成了一种人们可以预测的自然界的事情。泰勒斯提出万物源于水的命题，可能是因为他发现一切生命都离不开水，种子只有在潮湿的地方才能生根发芽，湿气总是充盈在大地的每一个角落。这种观点符合经验：陆地上有河，大陆周围是海洋，井把地下水提供给人们，天上则通
