古希腊的自然观
泰勒斯:水是世界的本原。 即万物的开端、开始和起源是水;水是生命的本原,渗透在万事万物之中,使得宇宙成为有机体。
毕达哥拉斯:把数当作世界的本原,主张“万物皆数”,数是现实的基础,是决定一切事物的形式和实质的根据,是世界的法则和关系。
德谟克利特:他认为每一种事物都是由原子所组成的,整个世界的本质只是原子和虚空。原子不可分割,并不完全一样。在自然界中,每一件事的发生都有一个自然的原因,这个原因原本即存在于事物的本身。
可以说,毕达哥拉斯学派对科学发展的影响是重大的,它开创了从数学角度说明自然规律的先河,科学数学化的潮流正是从这里发源的。当然,以今天的观点来看,世界的本原并非是数,科学也不能等同于数学,但是,科学的起源和发展离不开数学,数学是认识世界必不可少的工具。近代的科学家,如哥白尼、伽利略、开普勒等人,都曾承认受到毕达哥拉斯学派的启发。
考察科学发展的历史可以发现,17世纪科学兴起的“微粒说”、“原子论”与上述古希腊的原子论就有着紧密的关联,机械自然观的形成与古代原子论的复活是分不开的。 原子论所代表的以基本的物质微粒的运动来解释宏观经验的思想路线,是近现代科学研究所遵循的主要路线;原子论试图通过少数基本假定来统一解释自然界的各种现象,以实现科学理论的统一性的方法论原则,同样被近代科学所继承和发展,成为它的研究纲领。 原子论所内含的自然观与近代科学中的机械论自然观基本一致。
牛顿力学、经典力学的主要观点:
牛顿三定律
- 第一定律:存在某些参考系,在其中,不受外力的物体都保持静止或匀速直线运动。
- 第二定律:施加于物体的合外力等于此物体的质量与加速度的乘积。
- 第三定律:当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。
经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础,在宏观世界和低速状态下,研究物体运动的基本学科。在物理学里,经典力学是最早被接受为力学的一个基本纲领。经典力学又分为静力学(描述静止物体)、运动学(描述物体运动)和动力学(描述物体受力作用下的运动)。16世纪,伽利略·伽利莱就已采用科学实验和数学分析的方法研究力学。他为后来的科学家提供了许多豁然开朗的启示。艾萨克·牛顿则是最早使用数学语言描述力学定律的科学家。
机械唯物主义自然观
一种单纯用古典力学解释一切自然现象的观点。它把物质的物理、化学和生物的性质都归结为力学的性质,把物理的、化学的和生物的系统和运动形式都归结为力学的系统和运动形式,认为自然界中的一切事物都完全服从于机械因果律。
机械唯物主义自然观在16世纪兴起,并在17、18世纪的西方哲学中占居支配地位。在这个时期,从神学解放出来的自然科学对自然界进行着分门别类的研究,力学以及为它服务的数学取得了巨大成就。17世纪上半期,R.笛卡尔根据力学的成就,建立了一个机械的宇宙演化模型,并对物理现象和生物现象作了机械的解释。17世纪下半期,I.牛顿在J.开普勒和G.伽利略工作的基础上建立起超出其他自然科学部门研究水平的严密力学体系,不仅能正确描述地上物体的机械运动,而且能算出天体的轨道,并确定地预言其运动。于是,古典力学就变成了整个自然科学的典范,同时也为机械唯物主义自然观奠定了基础。在这个时期,那些试图以自然原因解释自然现象的哲学家们往往用力学规律去说明自然,认为物体的基本属性只是广延,色、声、香、味等感觉性质不过是一些主观的幻影。在他们看来,物质是惰性的,它的运动仅仅是在外力推动下失掉一个位置而获得另一个位置。
18世纪法国唯物主义者从笛卡尔的物理学出发,应用当时发达的力学成就,贯彻了机械唯物主义的自然观,并对神学自然观进行了不调和的斗争。他们与17世纪的机械唯物主义者不同,肯定物质自身能够运动并具有多种多样的性质,但却进一步发挥了机械决定论的观点。按照这种决定论,自然界被看作是一个不间断的因果链条,原因和结果具有严格确定的、不可移易的必然联系,认为所见的一切都是必然的。这种机械唯物主义观点在自然科学中的突出表现是拉普拉斯决定论。P.-S.拉普拉斯假定,如果有一个智能生物能确定从最大天体到最轻原子的运动的现时状态,就能按照力学规律推算出整个宇宙的过去状态和未来状态。后人把他所假定的智能生物称为拉普拉斯妖。按照这种假定,宇宙中全部未来的事件都严格地取决于全部过去的事件,事件出现的不确定性或偶然性消失了,不但偶然性并未从必然性中得到说明,反而使必然性成了纯粹偶然的产物。
19世纪自然科学的三大发现及其发明者是:
1.细胞学说 19世纪30年代 ,由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺提出
2.能量守恒和转化定律 可以说是多人研究的结果.1842年,德国的青年医生迈尔(J.R.Mayer,1814-1878),写成了他的第一篇关于能量守恒和转化定律论文:《论无机自然界的力》; 1847年,英国酿酒商焦耳、德国物理学家赫尔姆霍茨分别发表各自有关能量守恒和转化定律的讲演或论文;不过,焦耳被认为是最先用科学实验确立能量守恒和转化定律的人,但 焦耳和赫尔姆霍茨也承认迈尔发现能量守恒和转化定律的优先权. 1953年,威廉·汤姆生帮助焦耳终于完成了关于能量守恒和转化定律的精确表述.至此,自然科学中的三大发现之一的能量转化和能量守恒定律宣告得到公认.
3.生物进化论 1859年,英国生物学家达尔文出版了《物种起源》,阐述了以自然选择学说为主要内容的生物进化理论,给神创论和物种不变论以沉重的打击.这也是19世纪自然科学的三大发现之一.
哲学先导,数学先行。 18 世纪的英国盛行经验主义,法国盛行机械唯物主义,那么德国则盛行思辨哲学。德国人擅长理论思维,具有批判精神的传统,不仅对德国社会起到了启蒙作用,而且给科学提供活跃的指导思想,推动了科学的进步。哲学对科学的先导作用表现为新的哲学思想为科学发现提供了新的哲学方法论原则和新的思维方式;另一方面数学对科学的略为超前或基本同步,表明数学新成果为科学认识提供了有力的分析工具与精确的计量手段。
李约瑟难题,从地理环境角度分析:
英国著名科学家李约瑟(Joseph Needham,1900.1995)在其科学史巨著《中国科学技术史》中提出:“中国古代科技取得了非常辉煌的成就,而为何近代科学产生于欧洲,却没有在中国的传统文化中孕育出来?”这就是引起众多学者争论不休的“李约瑟难题”。个人认为科学不在中国产生的原因是由中国环境的外因和内因决定的。人生活在世界上,然后对这个世界产生想法,一般是由两种东西在起作用,就是外部环境和内心世界。而科学不在中国人的群体中产生也是受这两方面的影响。此处,我们针对外部环境进行探讨,即中国地理环境的影响。
简单地说,科学不在中国产生,很大一部分是受中国所处的地理环境的影响。环境并不是最重要,最核心的部分,但是它却起着关键性的作用。环境所处的位置就犹如一个军队的军师,并不是主要的命令者,但是却影响着大局。梁漱溟在《东西文化及其哲学》里也曾提到金子君的说法,金教授说:“西洋文明是势能之文明。’’‘‘若谓今日欧洲之文明为征服自然之文明,而征服自然所用之武器为自然科学者,当知此自然科学渊源实在于希腊„„盖希腊国小山多,土地贫瘠,食物不丰,故多行商小亚细亚以勤劳求生活。欧式文明之源实肇于此。”英国的历史家巴克尔所作著名的《英国文明史》(History of civilization in England)上说;“欧洲地理的形势是适宜于人的控制天然,这是欧洲文明发展的主因。”冯友兰先生也把地理环境作为科学不在中国产生的其中原因之一。在古代,中国和古希腊是处在两个不同的地理环境。中国古代的发展大部分是集中在中原地区,内陆地区中原地区物产丰富,地大物博,有着丰厚的自然资源。人们的生活方式都以自力更生为主,依靠着天时地利就能求得尘存和发展,所以人崇尚着“天人合一”的思想。与自然和谐相处,只要遵循着自然规律,人们就能好好的生活,所以中国人对于自然没有更多的索取,只要顺着自然地发展就行。梁漱溟也曾说过:“我可以断言假使西方化不同文明接触,中国是完全闭关与外间不通风的,就是再走三百年、五百、一千年也断不会有这些轮船,火车、飞行艇、科学方法从德默克拉西精神产生出来。”
而西方,即古希腊,在地理环境上,一般都是岛屿地区,周围临海,自然资源都比较稀缺,生活环境相对内陆的中国来说,更加恶劣,所以西方的民族要生存就要同自然进行斗争。西方需要征服自然为我所用,克服自然给人类的种种障碍,才能取得更好的发展。尤其西方各国又都临海,要想发展,只能走出去。面对着大海,面对着未知自然,要想征服,就需要科学这种武器。单单是靠经验,技术是很难做到的,西方需要的是一种理论体系的科学知识,才能帮助他们征服自然。梁漱溟在《东西文化及其哲学》中也把西方的文明当作征服的文明。所以,西方发展的中心是在科学上,而东方发展的中心则是在人文上。东方优越的地理环境,决定了中国不需要依靠科学的力量也能生存和发展。