5.科学技术史第五章 欧洲中世纪与近代的开端

第五章 古典学术的衰落与近代科学的诞生
1.古罗马帝国与古典学术的衰落 • 古罗马帝国兴衰史前400年左右，罗马人在意大利北部建国前265年征服整个 意大利半岛前30年控制了全部希腊化地区凯撒（前100－前44）屋大维（前63 －14年）罗马帝国330年，君士坦丁大帝将罗马首都迁到拜占廷395年，罗马 帝国分成东罗马帝国和西罗马帝国476年，西罗马帝国灭亡610年，东罗马帝 国开始希腊化，改称拜占廷帝国，希腊语成为国语 • 罗马民族特征 – 罗马性格：专注政治军事法律问题；注重实际，对理性知识没有热情 • “希腊人在纯粹数学上遥遥领先，而我们只能做点计算和测量工作 ”——西塞罗 • “从没有一个罗马人是因为全神贯注于对数学图形的冥想而丧生的 ”——怀特海 古典学术衰落的重要事件 – 前270－前75年，叙利亚人阿拉伯人暂时侵入亚历山大城，城市遭到焚毁 – 前47年，凯撒纵火亚历山大港口，殃及图书馆/380年，基督教定为罗马国 教/392年，藏书甚丰的塞拉皮斯神庙被拆，30万件希腊手稿被毁 – 529年，查士丁尼下令关闭柏拉图学园/640年，阿拉伯人占领亚历山大城
• 军事技术 • 火药技术。13世纪由蒙古人传到中亚。1310－1320年间，欧洲人发明 了大炮。火炮把骑士阶层击个粉碎，使封建小邦向大的民族国家整合 – 机械技术 • 水力、风力的运用，以及水车、风车，齿轮机构、传动装置的发展， 导致了机器文明的出现。 “欧洲文明是靠更为强大的风力和水力引擎驱动的” —麦克莱伦等《世界史上 的科学与技术》 钟表的出现:13世纪，在修道院出现机械钟，1232－1370年间，出现了39座；16 世纪出现怀表;最早的钟只有一根时针；1550年左右增加了分针；1760年左右 出现秒针;“工业时代的关键机械不是蒸汽机，而是钟表”(芒福德) 12世纪文明的发展 :中世纪的教育和知识分子七艺:文法、修辞、逻辑、几何、 算术、音乐、天文/修道院作为学问中心 ;大学的出现大学的出现：教师与学 生组成的行会，既无地产也无房产，自治机构。教授和研究神学、法律、医 学/1150年，意大利波仑亚大学成立，以讲授罗马法著称/随后成立的大学： 1160年，巴黎大学；1167年，牛津大学；1209年，剑桥大学；1222年，帕多 瓦大学；1224年，那不勒斯大学 1.15-16世纪文艺复兴:以意大利为中心的复兴古典文化运动;歌颂人性、反对神性 ，提倡人权、反对神权，提倡个性自由、反对宗教禁锢，赞颂世俗生活、反 对来世观念和禁欲主义
• 欧洲中世纪文明的总体特征 – 四种文明的融合希腊文明：纯粹学术、理想精神/罗马文明：法律与制度 ，国家与军团/基督教文明：信仰、普世、伦理/日耳曼文明：野蛮尚武、 血缘家庭 – 文明断裂式发展：新石器时代－农业文明－前工业文明/城市作为王权的 支持力量，成为资本主义的温床/十字军东征（1096－1270），与阿拉伯 文明交往与融合 – 链接：阿拉伯人的文明传承 – 阿拉伯文明早期受到波斯和印度的影响，642年，灭亡了波斯帝国和埃及 – 阿拉伯科学的希腊化：《几何原本》于800译成阿拉伯文； 《至大论》于 827年译成阿拉伯文 – 阿拉伯科学是典型的东方专制型科学，充满了实用的色彩和君王的个性 – 哈里发马蒙于830年在巴格达创立的“智慧馆”(Bayt al Hikma, the House of Wisdom)，与亚历山大里亚的缪塞昂相似，设有2个天文台、1个翻译馆 、1个图书馆，巴格达成为学术中心。 – 欧洲技术的发展 – 农业技术 • 马的使用；使用重犁；三田轮作制（第三田休耕） • 人口：2200万（公元1000年），7900万（1300年）
• 《天体运行论》面临的问题 – 恒星视差问题。直到1838年才最终被观察到，相当于看20公里之外的一枚 硬币。哥白尼假定恒星离我们很远，比原定的大20倍(托勒密体系2万个地 球半径，哥白尼40万个地球半径) – 运动问题。飞鸟、浮云为何没有被抛开。 – 天主教没有表态，新教徒狂热反对。奥西安德的匿名前言 • 3.布鲁诺和伽利略对日心说的辩护 • 布鲁诺的哲学论证 – 1584年，布鲁诺出版了《论无限性、宇宙及世界》，发展了“太阳中心 说”，提出了太阳系和宇宙无限性的思想；认为宇宙是无限的，宇宙没有 中心，有无限个太阳系 – 伽利略对日心说的宣传 – 1632年，伽利略出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（简 称《对话》），支持哥白尼的思想。 伽利略因而被教会终生监禁。 • 1979年11月11日，新的罗马教皇保罗二世提出为伽利略平反，1980年正式宣 布当年教会压制伽利略意见是错误的。 1.分析欧洲中世纪科技文明的特征。2.近代科学产生的历史文化基础是什么？ 3.结合哥白尼日心说，试析为什么近代科学革命首先发生在天文学领域？ 4.评价哥白尼日心说的革新和意义。
– 太阳中心。地球的三重运动：公转、自转、轴转/行星的留、逆行均是由 于地球与行星之间的相对运动所引起。逆行只发生在最亮的时候/ – 解释了水星和金星为什么总是不离开太阳(最大距分别为28度和48度) – 给出了行星的确定的排列顺序 2.哥白尼日心说的意义和影响 • 意义：第一，大体描绘了太阳系的真实结构，正确说明了一些天象。 – 第二，推翻了托勒密的地心说，使天文学建立在科学的基础之上。 – 第三，是自然科学向宗教神学的一次挑战，自然科学从此由宗教神学的 禁锢中独立出来 • 影响：1551年，莱茵霍尔德根据哥白尼体系编制了《普鲁士星表》， – 1582年照此星表制订格里高里新历。专业天文学家开始接受这一套数学 技术;印刷术有助于哥白尼学说的传播;1610年，哥白尼学说被指为异端， 1616年，列为禁书 • 《天体运行论》的保守和不足之处:基本上没有利用新的观测数据;保留了天 球体系;保留了正圆运动，因此也保留了本轮－均轮体系;保留了偏心圆装置， 太阳实际上并不在宇宙的中心;实际上写成了一部技术性很强的数学著作， 未取得在第一卷定性描述中所给出的美学优势，实际上并不比托勒密体系 更精确、更简单
• 但丁——最先主张人有自由意志，他说“自由的第一原则是意志的自由，意 志的自由就是意志的自由判断，”但丁从自由意志的存在推出人应思想自由 和行动自由。 • 薄加丘——在《十日谈》中表达了平等的愿望:“人类的骨肉都是用同样的物 质构成的，我们的灵魂都是天主赐给的，具备着同等的机能和一样的效用， 我们人类天生是一律平等的”。 • 莎士比亚——在名剧《亨利五世》中说出了“国王就跟我一样，也是一个人 罢了，”表达了平等和民主的观念。针对教会要求人们献身于天主、追求来 世的教义。 • 彼特拉克——宣称:“我自己是个凡人，我只要求凡人的幸福，”这句话成了 人文主义的名言。 • 拉伯雷——在其所著《巨人传》中描绘的新人应该过的生活方式，已具有现 代人的某些特征。 “他们的规则只有一条，想做什么就做什么”。这条规则 欲使每个人都能得到自由发展，现代个人主义的观点在此得到充分的表达。 宗教改革 • 神恩、天启、权威，罗马教廷的至高无上的地位 • 马丁· 路德（1483－1546）于1517年贴出95条论纲，反对赎罪券，反对罗马教 会的权威 • 因信称义，信仰高于一切
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三、近代科学的诞生：哥白尼日心说
1.哥白尼日心说的提出 • 哥白尼提出日心说的动机 – 要恢复希腊古典天文学的传统。不满意偏心均速点(Equant)的设置。“对 于哲学家们不能对造物主为我们造成的美好而有秩序的宇宙机构提出正 确的理论而感到气愤”——《天球运行论》序言 – “如果真有一种科学能够使人心灵高贵，脱离时间的污秽，这种科学一 定是天文学。因为人类果真见到天主管理下的宇宙所有的庄严秩序时， 必然会感到一种动力促使人趋向于规范的生活，去实行各种道德，可以 从万物中看出来造物主确实是真美善之源。” ——《天球运行论》序言 – 1512年教皇询问哥白尼改历之事。 • 托勒密体系的问题:地球只保持了静止，实际并不处在宇宙的中心 – 行星实际上并不做均匀圆周运动(只相对偏心匀速点做匀速运动) 哥白尼的疑虑：地心地静理论已经与基督教教义相结合，托勒密宇宙论已 经成了基督教地理学，挑战地心说也就是在挑战基督教世界体系 • 《天体运行论》的出版1543出版，写于1506-1512，花30余年时间修改。内容： 第一卷：宇观概论；第二卷：应用球面三角解释天体在地球上的视运动； 第三卷：太阳运动的计算方法；第四卷：月球的运动；第五、六卷：行 星的运动，推算星历表，预告星位。