中财网重庆奥体中心车展11月:古希腊自然科学的主要特点是什么？
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古希腊自然科学的主要特点是什么？
[ 标签：古希腊,自然科学,主要特点 ] 古希腊自然科学的主要特点是什么？ ╋葬|朢の 回答:3 人气:53 解决时间:2009-10-17 23:35满意答案
好评率：66%在古希腊思想土壤中的科学养分中，笔者主要就数学、逻辑和实验三大理性因子进行分析和阐述。因为，在一定意义上说，正是这三大理性因子及起方法论经过漫长的孕育之后的成熟与结合，才绽放出绚烂的近代科学之花。
1、数学理性的萌芽产生于毕达哥拉斯学派。“靠博学和相当的技术形成他的智慧” ⒃的毕达哥拉斯与他的追随者们最早把数学的抽象观念提高到了突出的地位。这个学派的核心思想是数及数的和谐是万物本源。“实在的东西”是自然界存在的数学和谐，任何物的最终结构或最终存在就是它的数学形式，“数是人类思想的向导和主人，没有它的力量，万物都处于昏暗混乱之中”。⒄这样，毕达哥拉斯学派第一次从自然哲学的角度，通过对万物构成的研究，通过对世界结构的认识，明确的提出了“宇宙是一种几何结构的概念”⒅。正是由于毕达哥拉斯学派首次提出了宇宙的基本是单位的概念，后来才“在留基伯和德谟克利特的原子论中得到了物理的表述。”⒆也正是由于毕达哥拉斯提出了点、线、面、体的概念才导致了后来数学的分化及欧式几何体系的问世。
毕达哥拉斯学派对近代的影响不仅仅象席先生所说的“其思想方法与近代科学毫无共同之点”，⒇其功绩只局限在“早已为巴比伦和中国人所知的” （21）勾股定理，实际上，“近代科学的开创者们满脑子都是毕达哥拉斯主义精神。”（22）哥白尼和开普勒十分强调太阳
中心说的数学上的和谐性和简单性，以为这就是太阳中心说所以是真理的最好证据。伽利略的宣言也是那么的掷地有声：“哲学写在这部宏伟的书（我指的是宇宙）中，这部书始终对我们开放着，但它很费解，除非人们首先学会理解这部书所使用的语言和解释这部书所使用的文字。它是用数学语言写的，它的文字是三角形、圆以及其他几何图形，没有这些图形，人们甚至根本不可能理解这部书中的一个词。”（23）数学理性的产生发展使人们对自然界的把握从定性理解转为定量描述成为可能，而近代科学始终坚持尽可能精确定量的描述和定律的理想。笔者认为，中国传统文化中缺乏数学理性因子恰恰是近代科学诞生于欧洲而非中国的关键原因之一，导致中国文化始终停顿在经验和思辩的水平上。
2、亚里士多德是理所应当的逻辑理性的奠基人。在希腊早期，泰勒斯等人往往从可观察到的现象，例如“水”“火”等，直接跳到本体论的高度去解释世界的本原和变化。这种解释方式的方法是类比，因而是直观的思辩。到了古希腊的后期，理性抽象和逻辑方法的发展及其相互结合，为寻求事物和过程背后的本质和原因提供了有力的思想武器，大大增强了自然哲学的地位和解释能力。尤其在“形式上确凿无疑的形式逻辑及其三段论法的创立人”（24）亚里士多德那里，逻辑学和柏拉图的理念直接汇合，构成了逻辑理性的解释方式。在这种解释方式中，“通常的研究路线是从对于我们来说是较为易知的和明白的东西进到对自然来说是较为明白和易知的东西”。（25）而根本的原则是用逻辑的方法寻求理性上可靠的解释。正是凭借着逻辑理性，亚里士多德在不作实验的情况下，构造了包罗万象的“物理学”，有恃无恐地对小到原子、大到整个宇宙的几乎所有经验可及的现象做了全面的解释。
另外，几何研究和逻辑研究的结合，是古希腊逻辑理性发展的一大特点。一方面，几何学赋予了逻辑学研究以“纯形式”和“证明系统”的思想，是古希腊人对逻辑推理规则的研究很快就跃出了论辩本身，专门就抽象形式的方面展开讨论。正如克莱因所说的：“希腊
人在搞出正确的数学推理规律时就已奠立了逻辑的基础，但要等到亚里士多德这样的学者才能把这些规律典范化和系统化，使之形成一门独立的学科。”（26）另一方面，逻辑学赋予了几何学研究以演绎的构造，完善了几何证明的推理工具，即“希腊人对数学的最重大贡献是坚持一切数学结果必须用演绎法推出”。（27）正因为如此，在亚里士多德逻辑学创立半个多世纪以后，欧几里德将各个孤立的几何证明系统发展成统一的公理化体系，成了亚里士多德理想的践行人。不管欧几里德几何学这座科学宫殿多么富丽堂皇，其结构却很简单，全部结论都是从少数公理经过演绎而来的，是逻辑理性的成功运用。逻辑研究和几何研究相互补充，相得益彰，共同为理性思维创造出系统而有效的形式工具。
值得注意的是，逻辑理性精神在中世纪非但并有被消弱，反而得到了加强。西方中世纪大一统的宗教意识形态虽然以反动的神学理论扼杀了古希腊学术思想的一切合理的和科学的内容，却几乎原封不动地接受并保存了它们的形式，保存并发展了逻辑理性的解释方式。
西欧中世纪的基督教神学理论正是在逻辑学发展的基础上，以形式规则为工具逐步建立起来的。安瑟伦（Anselm）在《论道篇》和《独白篇》中构造的“上帝存在的本体论证明”，在形式上严格符合论证规则，即使在今天也很难在逻辑上驳倒它们。“圣徒”托马斯阿奎那
（Thomas Aquinas）在他的《神学大全》中，逻辑地构造了关于上帝存在的三个宇宙论说明，两个目的论证明，并且论证了，一旦反驳这些证明，就会在逻辑上导致悖论。当然，逻辑理性的解释方式在宗教神学的外衣束缚下不可能导致任何科学知识，就象培根所说的，“是不能生产的修女”。但是，一旦发生自然观上的转变，自然哲学的权威和科学实验精神得到恢复，人们利用这种现成的解释方式和形式工具去整理实验事实、描述自然现象、解释自然内部的规律时，自然科学的诞生就是不可避免的了。
3、西方实验理性的鼻祖当属叙拉古的阿基米德。“他的工作比任何别的希腊人的工作都更具有把数学和实验研究结合起来的真正现代精神。在结合的时候，只解决一定的有限的问题，提出假说只是为了求得它们逻辑推论，这种推论最初是用演绎方法求得的，然后又用观察或实验方法加以检验。”（28）杠杆原理和以他名字命名的浮力原理即“阿基米德原理”是他举世公认的科学成就，分别构成了刚体静力学和流体静力学的基础。注重实验、注重技术、注重应用是阿基米德科学活动的特点。近代的达芬奇是阿基米德的崇拜者，伽利略则以阿基米德的继承人自居，尽管工艺传统在古希腊受到蔑视，但是这种理性精神到了近代却成了自然科学的精髓。
我们知道，科学方法是科学的灵魂。科学认识的发生，科学的独立，以科学方法为骨骼，靠它来支撑。科学本身本质上就是方法。它不能只局限于把以知的东西总汇起来，还要教人们去应用，教人们求得新的东西。它要使人们懂得进行操作的道理和如何操作，以及求得更好的操作。科学要能起这样的作用，它本身必须靠科学方法来建立。那么，如果我们对近代科学的三大方法论巨匠培根、伽利略、笛卡尔开创的方法进行研究和探讨，我们就会很容易找到上述古希腊三大理性因子的影子，近代科学的方法论基础恰恰是古希腊科学养料或科学成分融合创新、批判扬弃而生成的新质。
经验论哲学家弗兰西斯培根融合了逻辑理性和实验理性，建立了系统的科学归纳法。一方面，认识自然的基础是实验，必须抛弃经院哲学本身，坚持根据经验解释自然，“一切比较真实的对于自然的解释，乃是由适当的例证和实验得到的。”（29）另一方面，认识自然
的方法是归纳。经过收集资料、三表整理、抽象概括、寻求解释这样四个步骤，就可以依次“从感官与特殊事物把公理引申出来，然后不断上升，最后才达到最普遍的公理”。（30）唯理论哲学家笛卡尔继承并发展了古希腊以来的理性演绎方法。他认为，人们只有根据与
生俱来的“天赋观念”，主要是逻辑和数学，才能凭借理性直觉和演绎推理，认识“自然界的真理”。在他看来，科学方法的实质就是，“建立一些确切而简单的规则；严格地遵守这些规则，就会永远避免把虚假当成真实，就可以不耗费很多心力而逐渐不断地扩充知识，
而且可以帮助心灵去真正地认识它所能认识的一切。”（31）而伽利略在希腊化时代重视经验传统的基础上，创立的科学实验方法，则是对数学和实验理性的综合运用。这主要体现在他在力学研究中如斜面实验等思想实验上，在斜面实验得出惯性原理的研究中，他不可
能真的做一个无限长的斜面。于是，伽利略就采用了抽象的方法，想象的方法，逻辑推论的方法，弥补了实验条件的限制。动手和动脑，是科学研究中不可缺少的两个方面。古希腊时期的学者忽视了前者，古罗马的学者忽视了后者，而在伽利略这里，两者达到了一定程度上的结合。
可参考 http://wenwen.soso.com/z/UrlAlertPage.e?sp=Shttp%3A%2F%2Fhi.baidu.com%2Fzcf726%2Fblog%2Fitem%2F8bc93b1bf12ef6f0af51330d.html
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好评率：40% 以数学为例分析：一、从中西古代数学文化史的比较意义上分析，形成中西古代数学的两种倾向：逻辑演绎倾向和机械化算法倾向，其作用与构造差异主要是由文化系统赋予的文化层次及其价值取向的差异造成的，这两种倾向的对立统一就构成了数学自身内在的矛盾运动和发展动力。
数学文化史的研究表明，人类古代数学作为文化系统中一个操作运演的子系统，从一开始就具有双重功能（或称为双重特性），即数量性的功能和神秘性的功能（注：王宪昌，《数学与人类文明》，延安大学出版社，1990年第58-70页。）。而不同民族文化中的数字或数学都在特定的文化氛围中有某些神秘性，而且不同民族文化中的数学神秘性发展的道路是各不相同的。
在古希腊文化的发展中，原始数学始终沿着神秘性和数量性的双重功能统一性继承的轨道向前发展。古希腊数学与神秘性的结合，使得他们从宗教、哲学的层次追求数学的绝对性以及解释世界的普遍性地位，这正是古希腊数学完全脱离实际问题，追求逻辑演绎的严谨性的文化背景。
古希腊人在从蒙昧走向文明的过程中，于公元前8世纪丢掉他们的象形文字而采用腓尼基的拼音字母时，就吸收了埃及与巴比伦的数学成果，这时的古希腊数学，实际上是古希腊原始数学神秘主义与埃及、巴比伦的数学的结合体，这种结合创造了数学体系、数学运演与数学方法的广泛的神秘解释作用。这种文化传统正是古希腊数学具有强烈的神秘作用以及后来具有宗教、哲学特征的根本原因。毕达哥拉斯学派就已将数学着上宗教色彩，其“万物皆数”和追求“数的和谐”观念把数学的这两种功能牢牢地结合在一起，并使之运演操作，共同发展。到了古希腊最有影响的大哲学家柏拉图的唯心主义哲学，把数学的神秘性及数量性意义演化为一种哲学意义的数学理性，直到亚里士多德认为“数就是宇宙万有之物质”（注：亚里士多德，《形而上学》，中译本，商务印书馆，1984年，1986a。），古希腊借助于数学解释一切的文化传统使数学成为具有文化意义的理性基础。古希腊与西方的天文、医学、逻辑、音乐、美术、宗教、哲学中，数学都在发挥着理性的解释作用，并随着西方文化的发展而不断得以继承和强化。基督教神学逐渐吸收了古希腊用数学解释世界的文化传统，在托马斯·阿奎那(1225-1274)的努力下，把以数学为理性模式的自然科学以及由数学而产生的各观念都与神学结合起来，使得数学成为当时自然知识和神学相结合的这座大厦的基石（注：丹皮尔，《科学史》，商务印书馆，1975年第13页。）。文艺复兴时期对古希腊数学理性的归复使欧洲人知道了自然界是按照数学方式设计的，数学被认为是唯一的真理体系。“这个理论鼓舞了十六、十七甚至一些十八世纪的数学家的工作。寻找大自然的数学规律是一项虔诚的工作，是为了研究上帝的本性和做法以及上帝安排宇宙的方案”（注：M.克莱因，《古今数学思想》，中译本，上海科学技术出版社，1979年第252页。）。直到今天，西方著名科学哲学家波普尔还认为《几何原本》是一种对当时宇宙理论、物理理论给出“一切物理解释和论述的基本工具”（注：波普尔，《猜想与反驳》，上海译文出版社，1986年第123页。）。英国哲学家兼数学家罗素认为在西方文化中“数学是我们信仰永恒的与严格的真理的根源。”（注：罗素，《西方哲学史》（上），商务印书馆，1983年第64页。）他进一步总结指出：“数学与神学的结合开始于毕达哥拉斯，它代表了希腊、中世纪的以至直迄康德为止的近代的宗教哲学的特征。”（注：罗素，《西方哲学史》（上），商务印书馆，1983年第64页。）
因此，从数学文化史的意义上分析，发端于古希腊的西方数学不仅仅是一个数学意义的运演操作系统，更主要的是它作为一种文化系统中起主导作用的理性解释系统，或者称之为一种理性构造的规范模式。在西方文化中，西方数学解释宇宙的变化，引导理性的发展，参与物质世界的表述，任何学科的构建都必须按照文化理性的要求模仿和运用数学的模式。用数学解释一切是西方数学在与其适应的文化获取的价值观念。
在中国文化发展中，我国古代数学筹算操作的机械化运演形成的计算体系来源于作为原始数学的竹棍操作运演在历史进程中的演化。
中国古代是借助于竹棍为特定物进行数字、数学操作运演的民族。中国古代数学具有外算与内算的双重功能，即“算数万物”的算术性功能和神秘主义的解释性功能（注：俞晓群，“论中国古代数学的双重意义”，载《自然辩证法通讯》，1992年第4期。）。竹棍既是中国原始计数物又是某些神秘性的表示物。例如中国原始巫术中的蓍草就是运用竹棍或类似竹棍的排演操作来表现某种神秘性的。《周易》中的揲蓍之法就是一种有代表性的原始数学的操作运演，只不过它表现的是神秘性的解释形式。与古希腊以一种理性表现自己的解释力量，以脱离具体事例而表现自己的数量解释意义不同，中国原始数学从一开始就把自己的神秘性、数量性特征蕴含在由竹棍的排演形式之中，是一种由以神秘性为主要特征的竹棍占卜的《周易》竹棍排演体系，逐步演化为以数量性特征为主而形成的筹算的运演体系，依靠编造某类具体实际生产、生活中的例子来表现自己的数量运演作用。中国原始竹棍排演的这种转变，使筹算失去了神秘性的主体地位，从而也失去了可能作为宗教与哲学的思维性的研究方向，因而筹算不可能具备西方数学那种用数学理性解释一切的价值取向，而在中国文化的特定氛围中，筹算主要是作为纯数量意义的运演而成为适应这种文化意义的一种技艺，并发展成为一种计算运演发达的技术。从文化系统角度来看，筹算是一种用数量变化意义来解释实际问题的操作运演的应用子系统。筹算一般不直接参与理性的描述，可以说，在中国文化中，它长于对“形而下”的问题作分门别类的数量的解释，为解决问题而制定各种算法，并常常将“理”寓于“法”中，算理结合、寓理于算的特征赋予筹算解释“形而上”问题的文化功能。因此，数学的价值观念是通过发展技艺实用，而非理性思辨。刘徽在《九章》注的序中把筹算处于《周易》解释意义之下的技艺应用地位说得十分清楚：“昔者包牺氏始画八卦，以通神明之德，以类万物之情，作九九之术以合六爻之变。”中国文化中，筹算的价值取向就是作为“六爻之变”意义基础上的应用技艺，并以快速、准确、简洁解决具体问题来发展自己的操作运演。
因此，中国古代数学不仅未形成以宗教、哲学的层次思辨自己的方法、结构形式，而是形成了专司具体数学问题的特征。中国古代数学在文化传统中的价值取向就是在筹算运演机械重复的条件下尽力构造简明的运演方法，准确迅速地解决实践提出的具体问题。
中国传统的价值观念以及筹算的技艺型价值取向，决定了中国古代数学的发展和构造模式，这种筹算数学的价值取向保证了中国古代数学机械化特色的发展方向，注重数学实际应用的层次不断发展，机械化的计算技术和水平不断提高。中国古人借助于算筹这一特殊工具，将各种实际问题分门别类，进行有效的布列和推演，在比率算法、“方程”术、开方术、割圆术、大衍求一术、天元术、四元术、垛积招差术等等方面都取得辉煌成果，在宋元时期数学达到高潮。元代以后发展的珠算制是筹算制的发展改革和继续，可以说，中国传统数学在数量关系上是以算筹制为主线贯穿一起，以提高机械化的计算技术来解决实际问题为目标的。同时，文化价值观的传统特点也造就了一批传播和发展作为技艺数学的群体，这是促进数学机械化发展的人才优势，尤其是在相对稳定的文化环境中，其传统价值观念发挥了重要作用。
从文化价值系统发展的阶段分析，我国的筹算体系和模式在宋元时期达到数学的高峰在很大程度上是算法机械化达到最高水平。贾宪三角和增乘开方法是对《九章》以来开方程序的重大提高和创造，秦九韶的正负开方术又把增乘开方法发展到十分完备的境地，其大衍求一术也是在历代对“上元积年”推算基础上将“物不知数”问题解法发展到最一般的机械化程序。李冶的天元术更是对列方程算法的重大改进和突破，同时也是几何代数化思想的完美体现。从天元术到四元术，是解一般高次方程向多元高次方程组发展的必然结果和要求。因此，我国在宋元时期算法机械化达到空前的高水平，是与传统数学文化价值观的要求相一致的，是我国筹算文化排列模式和变换技术长期积累后的自然发展，它是我国筹算体系下的数学计算以快速、准确、简洁解决一类具体问题而发展自己的操作运演的必然趋势和结果。
当然，中国古代数学并非没有理性研究和创造。中国古代数学的筹算体系和机械化特色，决定了它不可能形成如同欧几里德《几何原本》那样完整的演绎逻辑系统，而由于筹算本身的直觉启示、模型构造性特点以及特殊的运演排列的结构和形式，决定了中国古代数学是以解决实际问题为目的的抽象模型化方法、化归方法，概括出一般原理、原则用以解决一大类问题的归纳和演绎方法相结合的有机统一，决定了中算的“寓理于算”、算理结合的主要特色。由于中算的“寓理于算”常常是将“理”寓于“法”中，许多中算算法如更相减损术、变分术、盈不足术、割圆术、方程术、大衍求一术等等，算法步骤精细，一步一步推导十分明确，有“不证自明”的效用，而对几何问题同样是采取几何代数化的形数结合，“寓理于算”。开平方、开立方和解高次方程的方法，都由几何模型导出，从图验法到宋元算家的演段法，其本质相同，但更测重于阐明算法的合理性而不是阐明几何关系。
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