提纲2近代科学的起源与李约瑟难题破解问题.docx
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提纲2近代科学的起源与李约瑟难题破解问题
近代科学的起源与李约瑟难题破解问题提纲
(一)近代科学的起源
问题的普遍提法应当是“为什么近代科学没在任何一个古代文明发达的国家产生?
”。
它的反提法是“近代科学有必要一定产生在像中国这样的某个古代文明古国吗?
”。
这样看来,这两个问题讨论重要意义还在于对历史事实的认知和汲取经验以图振兴中华科学的未来。
近代科学起源的因素很复杂,但却是个系统论的问题。
一、何谓近代科学?
1.问题缘起
2.何谓近代科学?
近代科学实际上应理解为近代基础科学。
3.近代科学的主要科学要素:
二、近代科学的思想和方法的来源
1.物质观和物质组成思想的起源:
2.方法论的起源:
(1)实验和公理化的重要性
(2)形式逻辑和数学推理法的来源和重要意义
案例:
Galeleo的斜面落体定律和抛物体落体定律
Newton的《原理》和《光学》的全部论证系统都采用了欧式几何的推理体系。
(3)欧洲解剖学和近代医学传统的来源。
(4)各种数学的来源:
代数、三角学、珠算、阿拉伯数字、零和十进位制、欧氏几何、代数。
3.求实和科学化学风的起源:
(1)占星术和天文学、炼金术和化学。
(2)人体生理和医学。
(3)对Aristotle的运动观、Ptolemy的天文观、神创论的批判、扬弃和纠正。
4.优秀技术的传入、消化和创新:
(1)古代中国的四大发明、丝绸、瓷器、浑天仪、机械钟、水闸、火炮、马具、船尾骨干舵和拱桥等。
(2)古印度的铸造、象牙和珍珠装饰品加工技术,香料、稻米、制糖技术;
(3)阿拉伯的透镜、光学和炼金术等。
传入途径:
蒙古军队西征、欧洲十字军八次东征、商业贸易、文化交流。
三、欧洲近代科学形成的历史背景
1.古希腊前期(公元前6世纪之前):
伊奥尼亚的手工商业,
古埃及的土地丈量和几何图形,
古巴比伦的占星术和测算技术
腓尼基的光学和航海技术
Thales学派的物、Pythagoras学派的数、Heraclitus学派的火、Parmenides学派的以太。
2.古希腊中期(公元前4-5世纪):
西古希腊的繁荣期,出现了将地中海、北非和阿拉伯科学和文化与古希腊自然哲学融合和创新时期。
Democritus的经历说明当时文化交流与回合的情况:
“他曾到埃及就教于祭祀,学习几何学,到波斯裘天文知识,到过红海,有些人肯定它与印度仙徒有关系,曾到Ethiopie旅行”,他说过:
“在我的同代恩重我曾有过地球的最大部分,研究国最大的问题,见过最多的气候和地方。
我聆听过有学问的人的最大多数,在证明配合线特性的技术方面,还无人能与我相比,即使埃及的测量师,我在外国与之过了5年生活,也不能超过我”。
Socrates-Plato唯心学派、Democritus-Epicurus原子论唯物学派、动摇于两者之间的Aristotle学派。
3.希腊化文化时期:
科学和文化中心自雅典东移到现在埃及的Axandria,出现了希腊化文化时期。
科学理论的建立:
欧几里德几何,Ptolemy的日心说,Aristarchus的日心地动思想,以及Herophilus的解剖学。
Apollonius圆锥曲线(椭圆、抛物线和双曲线),并用二次方程表述。
应用科学:
Archemides的浮力定律、杠杆定律、阿基米德螺旋线、求几何图形的面积、体积和重心等。
盖伦(Galen)根据人体解剖知识行医。
公元前146年建立罗马帝国。
罗马帝国后来又分为东罗马帝国和西罗马帝国。
西罗马帝国在公元476年灭亡。
3.东罗马帝国:
又称拜占庭帝国,古希腊的文明和科学与阿拉伯的的印度和中国的文化和技术汇合。
八次十字军东征、贸易和航海事业,将大部分希腊和阿拉伯文明和科技传到南欧和西欧,使文艺复兴时代的欧洲发现了古希腊的高度文明和中国、印度、阿拉伯的文明精华。
恩格斯在《自然辩证法》中精彩地描述过:
“拜占庭灭亡时抢救出来的手抄本,罗马废墟中发掘出来的古代雕像,在惊讶的西方面前展示了一个新世界——希腊的古代;在它的光辉的形象面前,中世纪的幽灵消失了;意大利出现了前所未有的艺术繁荣,这种艺术繁荣好像是古典时代的反照;以后就再也不曾达到了。
”
1453年拜占庭帝国灭亡。
案例一:
卢克莱修(TitusLucretiusCarus,公元前95-55)因为写了《论物性》长诗,Epicurus的原子论的发现和恢复,对Gassendi、Galilei和Newton的物质观和近代的物理学的重大影响。
案例二:
Archimedes(公元前287-212)遗著的发现和恢复。
他的《力学要义》首次出现在1543年,由意大利人Tartaglia编辑出版,与哥白尼的《天体运行论》和维萨留斯的《人体构造》同年发表,对近代科学影响。
5.近代科学形成的背景
(1)以古希腊自然哲学和科学知识的萌发为中心:
(2)前、中期的汇合:
古巴比伦、腓尼基、埃及和印度的科学文化与古希腊中、前期汇合
融合,2-12世纪拜占庭帝国和回教帝国时期的汇合。
(3)后期的汇合:
李约瑟对世界科技和文化融合的看法:
他说过:
“近代科学实际上包含旧世界所有民族的成就,各民族的贡献源源不断地注入,或者来自古希腊、罗马,或者来自阿拉伯世界,或者来自中国和印度的文化”。
F.Bacon对我三大发明西传的评价:
“我们还应该注意到发现的力量、效能和后果,再明显不过地表现在较近才发现而其起源还暧昧不清的三种发明上,那就是印刷、火药和磁石。
这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了:
第一种在学术方面,第二种在战事方面,第三种是在航行方面。
由此又引起了难以数计的变化来,竟至任何帝国、任何宗教、任何星辰对人类事物的力量和影响,都仿佛无过于这些机械性的发现了”。
(4)传播和融合的途径
●蒙、元帝国西征欧洲和中亚及传教士,将中国的四大发明、瓷器、火炮、马镫…..传入东、中欧和阿拉伯;
●古希腊文化和科技在希腊化文化时期广传地中海东部和阿拉伯,在东罗马帝国和回教帝国时期进一步与东方、印度和阿拉伯文化、科技融合;
●八次十字军东征,欧洲人将这些文化和科技西传到南、西欧洲;
●东罗马帝国灭亡后,国希腊和罗马的文化遗产及阿拉伯与回教帝国的文化和科技知识,通过商业交流西传到西班牙、德、法和意大利等地,继而传到英国。
小结:
近代科学(实际上是近代基础科学)是以古希腊自然哲学和科学知识萌发为中心,与世界各地优秀的科学和文化交流和汇合的背景下,经过后面将谈到的条件和机制才形成的。
四、近代科学产生的条件
1.科学条件:
(1)系统的科学实验:
:
近代科学的指导思想是F.Bacon的实验哲学。
F.Bacon说:
“最好的论证当然就是经验,只要它不超越实际的实验”,“首先。
我们要备妥一部自然的和实验的历史,要充分还要好。
这是一切的基础;因为我们不是要去想象或假定,而是要去发现”。
(2)严密的逻辑分析:
指的是Aristotle总结出的形式逻辑、Leibniz发明的数理逻辑、算术和代数学及欧氏几何的推理和论证体系,以及Newton的微积分和微分方程等。
牛顿的“我不做假设”原则本意。
(3)逻辑分析与科学实验结合:
近代科学的关键要素
案例:
●Copernicus:
“从地球运动的假定出发,经过长期的、反复的观测,我终于发现:
如果将其它行星的运动同地球运动联系起来考虑,并按每个行星的轨道比例来做计算......一切行星的轨道和天球之大小与顺序以及天穹本身,就全部联系在一起了”。
●Newton的成功在于他相信“实验哲学”和认为“献身于自然科学的人首先要学习数学”。
●J.D.Bernal指出“牛顿的贡献是有决定意义的贡献,就在于推求数学方法,把物理学原则转变为可凭观察证实的、可用数量计算的结果,而且反过来说,要从这样的观察来求出物理原则”。
●李约瑟认为近代科学实际上始于伽利略,“当我们说近代科学是在伽利略时代的西欧发展起来的,我想我们是指将仅在那里产生了数学化的假设应用于自然的基本原理,以及数学在所提出的问题中的应用。
总而言之,是数学与实验的结合”。
●Einstein认为近代科学关键在于形式逻辑系统和系统的实验。
(4)公理化的理论体系:
用以实验或观测的结果为依据,用严密的逻辑推理或数学计算为推理方法,最后形成公理化的概念、定义、公理、定理、推论,或以定义、定律、原理、公式。
2.社会条件
近代科学产生条件的关系图表:
近代科学的产生是一个复杂的过程,是一个系统工程:
古代自然科学哲学和科学思想的启发——————文艺复兴和科技启蒙
科学实验和实验哲学的兴起————————实验是检验和破除经院哲学和古代
误学说的唯一标准和治学根据
地理大发现和政教合一统治的解体——————对外开拓、对内消除
壁垒的开放
宗教改革——————————中世纪宗教信验和体
制的改革
科学家群体和科学行业的形成———————科学从宗教和自然
哲学中独立出来
科学实验与逻辑分析结合————————近代科学方法的出现
公理化科学体系的形成————————以伽利略和牛顿为代表的
近代基础科学体系的形成
(二)李约瑟论题破解问题
一、问题的提出
关于著名的“李约瑟难题”有两种说法:
1.“李约瑟难题”(NeehdamPuzzle)。
王国忠说法:
1930年代中期(一说,初期),已经开始关
心中国科学史的英国生物化学家李约瑟(JosephNeedham)博士,就5-14世纪中国的科学技术一直领先于西方,为什么中国没有自发地产生近代科学?
而近代科学为什么仅仅在西方兴起?
*(王钱国忠,《李约瑟文献50年》,贵州人民出版社,1999,第45页)请教当时中山大学经济教授王亚平,这就是后来广泛流传的“李约瑟难题”。
2.“李约瑟论题”(NeedhamThesis)。
《科学史词典》说法:
“李约瑟论题”。
德国学者EdgarZilsel
于1943年在《美国社会学杂志》上发表论文“科学的社会根源”,对近代科学的产生提出新的看法:
大学教师和人文主义者的理性与工匠的实验和实践从分离走向汇合,以F.Bacon的实验哲学为代表。
JosephNeehdam博士看到后,提出“中国为什么未像15和17世纪的欧洲那样,发展出近代科学文化呢?
像EdgarZilsel的看法一样,他从知识社会与生产社会的组织关系基础上寻找答案,在后来的许多讲演和文章中多次谈到这个问题,并作了不同程度的剖析。
李约瑟多年来断续地对此问题从科学的和社会的原因,作了大同小异的许多说法。
国内外很多著名华人学者以及国际上著名的众多国研究中国科学史和社会史学家,都或多或少地提出自己的看法。
李约瑟多年来断续地对此问题从科学的和社会的原因,作了大同小异的许多说法。
国内外很多著名华人学者以及国际上著名的众多国研究中国科学史和社会史学家,都或多或少地提出自己的看法。
认为“无论是谁想要解释这个问题,都必须从中国社会为何未能发展商业的以及后来的工业的资本
主义入手”(《中国科学传统的贫困与成就》),又说:
“所有这些问题的答案,首先要到不同文明的社会中去寻找,到知识分子结构和经济结构里去寻找,尤其对中国与欧洲进行比较就更具有启发性”(《东西方的科学社会》)。
二、李约瑟、贝尔纳和爱因斯坦的看法
1.李约瑟的看法:
李约瑟在所谈的大多数情况下,从中国古代的封建官僚体制、科举取士,以及从压抑工商业的观点作过分析:
“假如中国曾经历过与西方相当的社会经济变化,则某种形式的现代科学可能在中国发生”,这种近代科学很可能不是西方的“机械式的”,而会是“有机式的”,“在出现有机式的发展很久后,终究还是要受到希腊是科学和数学知识的强刺激”,而发展成今天的公理化体系的科学。
2.J.D.Bernal:
认同李约瑟的看法:
认为特别适用于中国方面的理由是“官僚阶级,即士大夫,这些人受的是文学教育,无意于改进技术,只是关心压制商人,只有靠商业才能促进各项技术”。
3.爱因斯坦的看法:
1953年爱因斯坦在给加州大学SanMeteo学院的J.E.Switzer教授的信中说:
“西方的科学发展基于两大成就,其一是形式逻辑系统(阿基米德几何学),由希腊哲学家所发明。
其二是通过系统的实验,能够找出事物的因果关系(奠成于文艺复兴)。
我认为中国哲人们不能取得这些成就,一点都不奇怪,如果他们居然有这些成就,才反而是奇怪的事了。
”
4.李约瑟对爱因斯坦看法的批评:
根据香港学者胡菊人为《李约瑟于中国科学》写的跋中所说,李约瑟在得知爱因斯坦的看法后,十分不满,认为“像他这样有名的人,误导世人将很深,简直是遗害无穷。
此人如此轻率,影响相当大,为人们盛称和引用。
在李约瑟看来,爱因斯坦根本没有资格谈论这个问题,因为他对中国、印度、阿拉伯的文化完全不懂,他应该第一个站出来承认,他对这些文化的科学发展完全是一窍不通”。
三、中国未产生近代科学的原因分析
近代科学未产生于世界五大文明古国之一,从中国一国的特点寻找原因,必然陷入封建社会长和资本主义社会未产生的循环之中。
所以,应有比较普遍性的原因:
1.科学原因:
(1)万物本原认识论的原因:
古希腊的自然主义导致近代物质组成的以太说和粒子说的兴起,并且它能与科学实验和定量化的数学推理结合。
我国的元气论传统,缺乏原子论传统,“元气”更多地象以太。
元气说和以太说无法定量和计算,在它的基础上无法产生近代科学。
(2)系统的观测和实验的原因:
我国历史上有丰富的生产和试验经验,但是偏于具体的和零散的经验,绝大多数是技术性的,缺乏实验数据的严密测量和积累,特别是系统的科学实验研究。
(3)科学方法原因:
中国古代偏重人文主义的传统,纯思辨的哲学思想过多地表现为整体化的和纯抽象的自然观,与注重具体的经验和技术的普遍传统形成两个极端,两者之间缺乏逻辑学的(归纳法和、演绎法、分析法和综合法)和定量的数学分析桥梁。
出现了文字表述的算术和初等代数,但未产生几何学,并且它们的表示符号和解题方法比较原始,形不成公理化的治学方法和公式。
(4)组织原因:
未形成科学行业和科学家共同体:
2.社会原因
(1)隔离的地理环境:
自给自足的自然经济体系,重农抑商。
闭关锁国和妄自尊大。
郑和七下西洋,到处赠礼和施舍以扬天威。
西方地理大发现旨在开辟市场、掠夺资源、占领土地和开放竞争,发展工商业。
热力学的热寂说说明,熵增原理会使绝热的和封闭的系统死亡。
陆、海丝绸之路打开了两道缺口,中华文明存留下来。
近几十年来我国沿海地区的科技和经济大发展,不正是由于海上和空中贸易和文化的内外交流吗?
这是客观环境原因。
(2)商业在几千年中受到压制和歧视,资本主义经济贫弱:
李约瑟:
“无论是谁,要阐明中国社会未能发展近代科学,最好从说明中国社会未能发展商业和工业资本主义的原因入手。
”
贝尔纳:
“然而只有商人靠开拓市场才能促进各项技术……”。
自然经济和顽强的故土观念,严重阻碍了语言、观念、文化和科技知识的交流,成为近代科学、技术未在中国产生和发展缓慢的经济原因。
(3)独尊儒术和漫长的科举取士制度:
自汉武帝时期罢黜百家独尊儒术以来,推行儒家的仁治和齐家治国的伦理思想,维系其庞大的封建官僚统治体制。
推行学而优则仕的理念。
隋朝以后科举取士制度盛行达1318年之久,形成以文学、书法和谋策选择士大夫。
明清时期实行严酷的文字狱和八股文体,严重地禁锢了文人和知识分子的思想,科学和技术被视为雕虫小技,自发、自生和自灭这是导致近代科学未在中国产生和至今仍然比较落后的文化原因。
(4)漫长而稳定的、结构严密的封建官僚制度,
李约瑟指出,欧洲的封建制度是军事贵族的封建主义,呈现“国王—城堡贵族—庄园骑士—人民”的统治系统,一旦战争爆发国王极其需要中下层人士的支持。
中国的封建主义则是确实的封建官僚主义,皇帝靠庞大的官僚机构进行统治,他说“其官僚机构之大是欧洲的小王国难以比拟的。
当代的研究成果证明,中国的官僚机构在其早期有力地促进了科学的发展,只是到了后期才严重阻碍了科学的进一步发展,特别是阻碍了中国的科学取得欧洲那样的突破”。
贝尔纳也认为,“……特别适用于中国情况的理由是出了官僚阶级,即士大夫,这些人受的是文学教育,无意于改进技术……”。
这是政治制度原因。
(5)科学的价值观和氛围严重缺失:
漫长的中国封建统治和皇权至尊的观念,形成了人们以官级高低为社会地位和荣辱的评价标准,由于以文取士科举制度普遍盛行达1318年之久,而儒家学说又成为科举题试和判卷的尺度,于是教学和学术研讨的内容围绕孔孟和朱子学说而盛行,科学和技术成为民间自生自灭的雕虫小技,上不了大雅之堂。
清代苏州所以能出了近半数(40多个)的状元,重要的原因在于那里的学子们通过登龙门的经验交流和传袭,而形成了浓重的学而优则仕的价值观、科考经验和治学氛围,以及各种评价标准。
相当发达的苏杭工商业和资本主义经济的萌发,并没有使一位江南织造的女儿林黛玉去作数学题和实验来显示才能,就连藐视科举和仕途的贾宝玉也不可能想到去做个鹤立鸡群的算学家和实验员,这与终生闭门研究物理和做实验的HenryCavendish、在家建实验室做声学实验的第三代LordRayleigh,以及推算出热功当量却遭到误解的医生RobertMayer跳楼zheyang的精神和社会氛围相比,差之何止千哩!
。
由此可见,在中国士大夫阶层和广大民间极其缺乏追求科学真理的科学精神和社会氛围,这样的社会要产生近代科学谈何容易!
这是价值观和氛围原因。
五大文明国都未产生近代科学,而且在近代甚至今天都比较落后,这说明古代科技发达并不是近代科学产生的必要条件,近代科学未在中国产生并不是值得大经小怪的现象,即使古代科技先进过也不等同于今天就必然发达,关键在于今天人们的努力和实效。
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