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古希腊罗马的科学到底有多发达?看了才知道我们在这方面这么落后

我们常常将科学和技术一起称为“科技”,不过科学和技术还是有本质上的区别的。科学偏向于理论,而技术偏向于制造和使用,举个简单的例子:量子力学属于科学,而制造原子弹属于技术;基因理论属于科学,而培育杂交水稻是技术。我们中国是一个技术大国,我们的许多技术都领先世界,但是我们又是科学小国,因为我们在理论上几乎没有建树。和我们相反,欧洲在古代的各种技术虽然比不上中国,但是科学却异常发达。现在,我就用篇文章来介绍欧洲古典时代的科学,让大家感受一下。

一,古希腊城邦的科学

古希腊文明产生的时间大约和夏朝是同时的,不过古希腊早期同样受到了原始宗教的束缚,人们相信“万物有灵”,这时候没有科学,只有神学。后来,古希腊人不断从古埃及、两河流域和腓尼基引进先进的文化,其中的天文、数学方面的知识也传入了希腊,对希腊人的思想造成了巨大的冲击。

古希腊人不仅善于学习,还善于超越。大约在古风时代,米利都的泰勒斯从古埃及学会了一些运用数学知识,比如何计算土地的面积、粮食的产量、金字塔的高度等,这些知识在中国也是很普通的,我们称之为“运用数学”,也就是算术。而泰勒斯学习了这些知识后,就将之进行归纳总结,提出了5个几何定理,于是运用数学开始向演绎数学阶段发展。也因为此,泰勒斯被认为是欧洲第一个科学家。

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泰勒斯

泰勒斯之后,希腊数学在毕达哥拉斯学派的带领下突飞猛进。他们十分重视研究数的理论、数的性质以及几何分类,当今依然在使用的奇数、偶数、质数、无理数等概念就是该学派最早提出的。著名的“毕达哥拉斯定理”也是该学派最早发现并且证明。后来,雅典的哲学家继续推动数学的发展,如雅典学园的欧多克索引入了变量的概念,用于计算曲面的面积和曲面体的体积,这就是微积分的萌芽。亚里士多德后来对希腊的数学进行了整理汇总,使得数学开始系统化。

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毕达哥拉斯

从泰勒斯开始,希腊的“哲人”开始用理性的眼光去探索这个世界,思考宇宙的起源、组成和运行,于是哲学产生了,最早的哲学就是科学。例如,泰勒斯认为世界是由“水”构成的。后来,德谟克里特提出,世界的基本元素是不可分割的“原子”,这和今天的量子力学就有些类似了。

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古希腊人也在探索宇宙运行的规律。如泰勒斯发现了太阳运行的规律,并且成功预言了一次日食。这些观点在现在看来是十分的荒唐,但是在2000年前却是最先进的天文知识。而这些理论也影响了欧洲2000年了。

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在生物学领域,古希腊人也开始从感性认识向理性认识靠近,并且提出了一些脑洞大开的观点。如阿那克西曼德认为人是从鱼变来的;恩培多克勒认为最初有着许多器官、肢体随意组合的动物,如牛头人身,但是它们都因为不适应环境而灭绝了。亚里士多德对540种动物进行了分裂,对其中50种进行了解剖,认为动物的演化是从低级到高级。可见,古希腊一些哲学家已经有了进化的观点。

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在生物学发展的基础上,古希腊的医学也发展了起来。在前5世纪,希腊的医学已经从零散的治疗经验上升为了自然哲学和人体生理病理研究相结合的医学理论。早期的医学派认为冷热、干湿的失衡是生病的原因,这和中医阴阳五行的观点类似。而“西方临床医学之父”希波克拉底却反对这种观点,他认为医学应该建立在解剖和临床医疗的基础上。后来的西医就是建立在解剖学和临床医学基础之上的。

二,希腊化时代的科学大爆发

“希腊化时代”就是亚历山大东征到罗马崛起之前的这个时代。希腊化并非是单纯是一场武力上的征服,还是一次文化上的大融合。在希腊的远征军中有大量的工程师、哲学家、科学家、天文学家和地理学家,他们一路上收集资料,绘制地图,和当地哲人交流。希腊化帝国建立后,各国又十分重视科学的发展,将希腊的科学推向了顶峰。

在数学领域,最著名的就是欧几里得了。他最早在雅典学园研究数学,后来到了托勒密王国的亚历山大城讲学,创办学校。他写成的《几何原本》几乎概括了今天平面几何、立体几何的所有内容,是希腊数学的集大成巨著。1607年,徐光启和利玛窦将《几何原本》翻译为汉文,国人见识后将之称为“字字精金美玉,为千古不朽之作”。除此之外,还有阿波罗尼研究高难度的圆锥曲线,在古代数学领域可谓登峰造极。

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几何原本

天文学领域出现了阿里斯塔克和西帕库什两位伟大的天文学家。阿里斯塔克提出了较为系统的“日心说”,认为太阳和恒星都不动,地球和行星围绕太阳旋转。在当时,由于他的思想过于前卫,使得大多数人们并不相信。他还利用几何学计算了太阳、地球和月球的夹角和距离,虽然不准确,但是十分具有意义。西帕库什创造了球面三角学,使得天文学和数学得以融合发展。他利用几何学来研究天文学,他提出“地心说”对后来的托勒密影响很大。

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阿里斯塔克

地理学方面,亚历山大东征扩大了希腊人的视野,人们地理学知识丰富了起来。著名的地理学家埃拉托色尼写下了第一本《地理学》,在书中提出了将地球划分为五个温度带,至今依然在使用。他还绘制了当时最大的“世界地图”,范围涉及印度洋、欧洲和非洲北部。他还利用几何学计划了地球的周长,其结果为3.969万公里,和实际上的4万公里十分接近,这是很了不起了。

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埃拉托色

物理学方面,出现了阿基米德这位“力学之父”。他发现了杠杆定理、浮力定理等,被誉为“古代的牛顿”。他的名言有“给我一个支点,我可以撬动地球”。他将力学知识运用于使实用,发明了螺旋提水器、投石机等机械工具。阿基米德去世后,亚历山大城继承了机械制造的传统,如工程师克特西布斯发明了压力泵。罗马时代的赫伦写下的《机械术》记载了该时期一系列的发明创造。

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生物学领域,赛奥夫拉斯特在亚里士多德的基础上,写下了《植物史》《植物的本原》,对500多种植物的特性进行了研究、分类。他的植物学理论在欧洲沿用了1600年。医学领域,由于托勒密王朝允许对人体进行解剖(主要是解剖死刑罪人尸体),使得解剖学和医学突飞猛进。如赫罗菲拉开始提出大脑是人的思维器官,结束了心脏是思维器官的学说。他区别了多种神经、动脉和静脉的功能。埃拉西特斯放弃了“体液说”,提出了人体新陈代谢的思想。

三,罗马时代的科学

有一种说法是:“罗马人在军事、政治和法律方面是天人,但是在科学方面是十足的低能儿,对希腊古典时代和希腊化时代留下的丰富科学遗产几乎没有增添新的贡献”。由于罗马文明受到基督教、怀疑论的影响较大,因此在科学领域的探究是不足的。但是,罗马在科学方面依然取得了一定的成就,现在简单介绍下。

天文学方面,罗马最伟大的天文学家就是托勒密了,他在西帕库什的基础上,写下了天文学的集大成著作《天文学大成》。该书详细描述了80多个圆形轨道组成的“地心说”天文体系,并且研究了球面几何、日月运动、日地月距离等。他提供了1000多颗恒星的位置和亮度,是古代最完备的星图。他的体系在欧洲盛行了1000多年。他还写下了《地理学》,描写了罗马帝国时代的世界地理,其中已经包括中国。他推测的地球周长偏小,后来哥伦布相信了这个学说,意外发现了美洲。

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医学方面,罗马继承了希腊医学,并且继续发展。塞尔苏斯大量介绍希腊的医学,被称为“医学上的西塞罗”,他在外科手术上十分具有成就。之后的第奥斯可里德写下了《药物百科全书》,记载了600种药物的特性。而罗马时代最伟大的医学家是盖伦,他系统总结了希腊罗马的医学成就,结合自身的临床实践,建立了独立的医学体系。他的学说是中世纪医学家的绝对权威,也奠定了西医的基础。

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盖伦

自然学方面,博物学家老普林尼用毕生心血写下了《自然史》。该书是一个涉及天文、地理、生物、医学等方面的百科全书,是以古代500多位作者的2000多本著作为基础写下的。该书后来成为了古代研究自然知识的基础。

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自然史

罗马也将希腊的科学知识用于实践,出现了《农业论》(西方最早的农作物种植和经营著作)《论建筑》(建筑学上的百科全书)《测地术》《机械术》等著作。赫伦发明了滑轮系统、双缸单程鼓风机、照准仪、蒸汽反冲球等仪器。罗马将科学转为了技术和生产力,在冶金、建筑、纺织等方面取得了巨大的成就。

不过,从罗马的成就来看,罗马的科学知识主要在于对希腊科学的总结,而很少有新的理论提出,这说明罗马时代的科学的确走向衰落。不过,罗马在技术运用方面却是一流的,这一点和中国比较相似,毕竟拉丁人和中国人都是十分务实的民族。

结语:

和古希腊罗马相比,中国的科学就一直处于萌芽状态了。由于中国是传统的农耕文明,重视实用性,讲究经验的积累和总结,很少去探究原理的问题,使得中国的科学一直没有独立而出。中国古代虽然出现了《天工开物》《九章算术》《本草纲目》《梦溪笔谈》等伟大的著作,但是这些著作都不是科学著作,而是技术型的著作,如《天工开物》和《梦溪笔谈》主要是介绍手工业生产技术,《九章算术》就是一本以土地、粮食等生产活动的计算技巧;《本草纲目》是植物的药用价值介绍……没有科学的指导,使得技术的积累始终无法引发质的飞跃。而在中国技术停滞不前的时候,西方国家却逐渐走上了工业革命的道理,中国就此落伍了。

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