古希臘羅馬的科學(xué)技術(shù).ppt

第三節(jié)：古希臘羅馬的科學(xué)技術(shù),一、古希臘的自然哲學(xué) 二、古希臘的科學(xué)知識(shí) 三、古羅馬科學(xué)技術(shù) 四、關(guān)于古希臘科學(xué)技術(shù)的幾點(diǎn)結(jié)論,通知,教材科新進(jìn)了一批”研究與開發(fā)的社會(huì)運(yùn)行”課本.請沒購買的研究生繼續(xù)去購買該教材.,教學(xué)目的和要求,1.了解古希臘科學(xué)發(fā)端的社會(huì)背景及其與四大文明古國科學(xué)社會(huì)背景的差異； 2.重點(diǎn)掌握雅典時(shí)期的自然哲學(xué)成就及其自然觀意義； 3.著重理解希臘化時(shí)期數(shù)理自然知識(shí)成就及其方法論意義。,希臘文明的發(fā)祥地,古希臘的自然哲學(xué),1.米利都學(xué)派 2.畢達(dá)哥拉斯學(xué)派 3.原子論思想 4.亞里士多德主義,1.米利都學(xué)派,泰勒斯關(guān)于世界萬物本原是“水”的主張,泰勒斯,泰勒斯（Thales，約前624546）斷言所有的事物都起源于水，因此他被尊為希臘科學(xué)和哲學(xué)的鼻祖。 1）泰勒斯的命題中沒有神話因素; 2）泰勒斯用這個(gè)假說解釋了其它自然現(xiàn)象。如回答了大地靠什么支持這個(gè)古老問題。 3）現(xiàn)代科學(xué)正是從泰勒斯和其同時(shí)代人的思想持續(xù)不斷地傳下來的。,米利都學(xué)派,阿拉克西米尼認(rèn)為萬物的本原是空氣； 阿拉克西曼德則認(rèn)為萬物來源于“未規(guī)定的物質(zhì)”。 赫拉克利特認(rèn)為組成世界的基本元素是“火” 恩培多克勒提出了關(guān)于水、火、土、氣的“四根說”,赫拉克利特,恩培多克勒,畢達(dá)哥拉斯學(xué)派,以薩摩斯島的畢達(dá)哥拉斯（Pythagoras，約前570497/6）命名的這個(gè)學(xué)派最典型的特征就是對數(shù)最感興趣，把數(shù)作為一個(gè)形而上學(xué)原則。,畢達(dá)哥拉斯,萬物皆數(shù)，宇宙萬物的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行服從數(shù)的和諧，意義深遠(yuǎn),2.畢達(dá)哥拉斯學(xué)派,傳說畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)了2:1 、3:2 、4:3 這幾個(gè)數(shù)字比率跟最和諧的音程八度音、五度音和四度音一致。 在天文學(xué)上，設(shè)想數(shù)字之比存在于世界中心到各天體的距離之間，由于這些比率也指音樂的音程，所以認(rèn)為音程也存在于天體中。 由此又引出了關(guān)于天體和諧的更廣泛的思辯學(xué)說 其意義在于： 1)是關(guān)于地球運(yùn)行的第一個(gè)猜測 2)啟迪后世學(xué)者追求體現(xiàn)宇宙和諧的規(guī)律,原子論思想,原子論是古希臘自然哲學(xué)的最大的成就之一。這個(gè)派別的創(chuàng)始人是留基伯，主要闡述者是德謨克利特和伊壁鳩魯，該派別認(rèn)為世界萬物都是由原子組成的，原子是肉眼所不能看見的物質(zhì)微粒，永恒運(yùn)動(dòng)是原子的本性，自然界變化的實(shí)質(zhì)是原子的聚散及其運(yùn)動(dòng)，整個(gè)世界由原子和虛空所構(gòu)成。古代原子論是歐洲最早最完備最接近于近代自然科學(xué)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的哲學(xué)猜測。,伊壁鳩魯與他的哲學(xué),亞里士多德主義,亞里士多德是古希臘哲學(xué)的集大成者，是一位承上啟下的人物，在他的哲學(xué)中，哲學(xué)和自然科學(xué)已開始分化。 1)在世界本源問題上，用“四因說”加以論證(質(zhì)料、目的、形式、動(dòng)力）； 2)在宇宙結(jié)構(gòu)問題上，主張地心說，建立了同心球宇宙模型，第一次把幾何學(xué)和天文學(xué)結(jié)合起來； 3)在物體運(yùn)動(dòng)問題上，認(rèn)為物體只有在外力推動(dòng)下才能運(yùn)動(dòng)，重物墜落的速度較輕物快。,亞里士多德主義： 地球在宇宙中心的論證,亞里斯多德對地球處于宇宙中心的論證之一： 因?yàn)槲覀儠r(shí)時(shí)刻刻正好看到半個(gè)天球，所以地球必然位于宇宙的中心。,亞里斯多德的動(dòng)力學(xué),任何運(yùn)動(dòng)物體都是由與它相聯(lián)的外界物體所推動(dòng)。這是地球上無生命物體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。由此得出： （1）一個(gè)脫離了所有外部影響的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)； （2）對每種強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)，必須尋找與物體有關(guān)的動(dòng)因。 動(dòng)力學(xué)基本規(guī)律：由外力推動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的速度與推力成正比，與反對運(yùn)動(dòng)的阻力成反比。 亞里斯多德和其他希臘思想家的最大功績就是把自然作為科學(xué)研究的對象。,古希臘的科學(xué)知識(shí),1. 數(shù)學(xué)知識(shí) 2. 天文知識(shí) 3. 物理知識(shí) 4. 生物和醫(yī)學(xué)知識(shí),數(shù)學(xué)知識(shí),古希臘的數(shù)學(xué)成就與畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的幾何學(xué)成就及其數(shù)理思想直接相關(guān)。歐幾里德的幾何原本全面總結(jié)了前人的幾何學(xué)知識(shí)，從公理出發(fā)運(yùn)用演繹方法證明了包括467個(gè)命題的幾何學(xué)全部定理。幾何學(xué)從此成為一門科學(xué)和古代最成熟的學(xué)科。,歐幾里德,約公元前300年，歐幾里德提出了對數(shù)學(xué)作系統(tǒng)闡述的權(quán)威性形式，此后許多世紀(jì)，這種形式被公認(rèn)為是數(shù)學(xué)方法的典范。 他的集大成之作幾何原本至今還是幾何學(xué)的權(quán)威著作。,2.天文學(xué),日心說：阿利斯塔克最早提出日心說,Aristarchus（前310-230年左右） On the Sizes and Distances of the Sun and Moon 太陽到地球的距離大于地球到月球距離的18倍，但小于20倍； 太陽與月球的直徑比大于18，小于20 太陽與地球的直徑之比大于19:3，小于43:6,物理知識(shí),阿基米德把觀察和數(shù)學(xué)推理、理論研究和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)了杠桿原理和浮力定律，給出了求解復(fù)盡雜物體重心的方法。他的研究方法已接近現(xiàn)代的研究方法，被譽(yù)為“力學(xué)之父”。,阿基米德,阿基米德的名言,給我一個(gè)支點(diǎn)，我將推動(dòng)地球 從阿基米德的著作中還能找到理論力學(xué)的萌芽：他從預(yù)設(shè)的一些公理出發(fā)，從數(shù)學(xué)上證明了杠桿原理力與力臂成反比。,阿基米德的著作,傳記作家普魯塔克這樣評論阿基米德的著作：在整個(gè)幾何學(xué)上不可能找到更困難更錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，也不可能找到更簡單更清晰的解說。 1)論平面圖形的平衡I 2)求拋物線的面積 3)論平面圖形的平衡II 4)論球和圓柱 I， II,阿基米德的著作,5)論螺線 6)論錐體和球體 7)論浮體 I，II 8)圓的度量 9)數(shù)沙者 10)方法 11)引理集,球和圓柱,在論球和圓柱中，他證明了： 1.（命題13）任一正圓柱（不記上下底）的表面積等于一圓的面積，該圓半徑是圓柱高與底直徑的比例中項(xiàng)。 2.（命題33）任一球面積等于其大圓面積的四倍。 3.（命題34推論）以球的大圓為底以球直徑為高的圓柱，其體積是球體積的3/2。其包括上下底在內(nèi)的表面積是球面積的3/2。他對這條定理非常喜愛，以致遺言把它刻在墓碑上。,4.生物和醫(yī)學(xué)知識(shí),希臘醫(yī)學(xué)中許多知識(shí)是直接來自埃及和兩河流域的。符咒和驅(qū)邪曾是流行的治療方法。 大約在公元前五世紀(jì)，出現(xiàn)了以行醫(yī)為業(yè)的醫(yī)生，并逐漸形成一些醫(yī)學(xué)派別。 希波克拉底被認(rèn)為是古希臘的醫(yī)學(xué)之父，有全集59篇，集古希臘醫(yī)學(xué)之大成。該派的理論和醫(yī)術(shù)走在了現(xiàn)代以前任何時(shí)代的見解前面。,生物和醫(yī)學(xué)知識(shí),希波克拉底認(rèn)為疾病是人體的自然過程，主張用觀察和實(shí)驗(yàn)方法研究疾病并創(chuàng)立了“四體液說”。,赫羅菲拉斯是第一個(gè)公開進(jìn)行人體解剖的醫(yī)生，揭示了人腦是智慧之府，而不是亞里士多德所認(rèn)為的是心。,希波克拉底神殿內(nèi)關(guān)于阿波羅的評論中關(guān)于治療下頜脫位的方法,希波克拉底神殿內(nèi)關(guān)于阿波羅的評論中關(guān)于治療椎骨脫位的方法,關(guān)于古希臘科學(xué)技術(shù)的幾點(diǎn)結(jié)論,1. 古希臘自然哲學(xué)的基本特征及其歷史地位 2. 古希臘人的方法 3. 古希臘科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系,古希臘自然哲學(xué)的基本特征及其歷史地位,古希臘科學(xué)是哲學(xué)的一個(gè)方面，所以它一開始就有重視理論思維、重視理性探索的特征，具有樸素辯證法的思想和物活論的色彩 由于畢達(dá)哥拉斯主義和柏拉圖主義的影響，古希臘科學(xué)中含有特別重的數(shù)學(xué)尤其幾何學(xué)的成分。 公理化和演繹推理的方法被運(yùn)用到各門學(xué)科中去。 在科學(xué)研究方法上，在希臘化時(shí)代的阿基米德那里，也已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平。邏輯推理的方法、嚴(yán)格定量的數(shù)學(xué)方法都已趨成熟，實(shí)驗(yàn)的方法也初露端倪。 這些都為近代自然科學(xué)的形成做好了準(zhǔn)備。近代自然科學(xué)就是從古希臘自然科學(xué)演進(jìn)而生。,古希臘人的方法,1)古希臘人自然哲學(xué)的方法特點(diǎn)是以大膽的思索、巧妙的猜測和聰明的直觀來把握自然界； 2)古希臘人科學(xué)研究的方法的特點(diǎn)是重視數(shù)學(xué)的和邏輯的論證；以天才的直觀為主，以初步的觀察實(shí)驗(yàn)為輔。,古希臘科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系,1) 海岸文明基礎(chǔ)上發(fā)展起來的工商業(yè)經(jīng)濟(jì)是天文學(xué)、歷學(xué)和數(shù)學(xué)發(fā)達(dá)的根本動(dòng)力。 2)工商奴隸主民主政治體制為學(xué)術(shù)繁榮提供了制度保障； 3)多元的文化開放系統(tǒng)促進(jìn)了學(xué)術(shù)交流的頻繁和科學(xué)研究的進(jìn)步。,三、古羅馬科學(xué)技術(shù),古羅馬科學(xué) 古羅馬技術(shù),古羅馬科學(xué),古希臘科學(xué)在古羅馬時(shí)期走向衰落，但在天文學(xué)和醫(yī)學(xué)仍有重要進(jìn)展。托勒密的至大論集古代天文學(xué)之大成，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型方法建立了地心說體系。蓋倫醫(yī)生提出了“靈氣論”學(xué)說。托勒密地心說和蓋倫醫(yī)學(xué)統(tǒng)治西方科學(xué)長達(dá)1500年之久。,托勒密地心體系簡圖,托勒密Ptolemy 約100-170AD,托勒密進(jìn)一步精煉和發(fā)揮了喜帕恰斯的行星理論，并寫入了它的集大成之作至大論(約145AD)中。,至大論Almagest,如果要數(shù)那些本書對世界歷史產(chǎn)生了巨大影響，至大論毫無疑問就是其中一本。直到十六世紀(jì)，天文學(xué)家的思想實(shí)際上還一直受這本書的支配。,至大論的地靜觀點(diǎn),至大論開篇就強(qiáng)調(diào)：不能把地球看作是運(yùn)動(dòng)著的星體。 從數(shù)學(xué)上可以把星空的周日運(yùn)動(dòng)看作是地球繞自轉(zhuǎn)軸的周日運(yùn)動(dòng)的反映，但這在物理上來說是荒謬的。 如果地球從西向東旋轉(zhuǎn)，應(yīng)該可以看到地球上所有的東西向西移動(dòng)，而不應(yīng)與地球緊緊相隨。這個(gè)反駁在以后的許多世紀(jì)里不斷地被提出來反對地動(dòng)說。 站在亞里斯多德錯(cuò)誤的“慣性定律”基礎(chǔ)上。 直到伽利略提出他的慣性定律之后，這條反對地動(dòng)說的論據(jù)才被反駁回去。,羅馬醫(yī)學(xué),公元一世紀(jì)塞爾蘇斯的百科全書中的醫(yī)學(xué)部分被保存下來，他深信希波克拉底的病理學(xué)觀點(diǎn)，并有所進(jìn)步。詳細(xì)敘述了對外傷、骨折的治療，總結(jié)了炎癥的四個(gè)主要癥狀：紅、腫、熱、痛。 自然學(xué)家普林尼（23-79）也是醫(yī)藥百科學(xué)家，他記錄了包括從蔬菜到動(dòng)物、礦物制成的藥品，提供了那個(gè)年代的公共衛(wèi)生方面的資料。,以弗所的索拉紐斯（98-138）是第一位產(chǎn)科學(xué)家，被稱為產(chǎn)科學(xué)之父，所著婦科疾病成為以后1500年的教科書。 右圖為奧斯地亞一墓地的一個(gè)雕塑。,蓋倫(Galen，129-199),蓋倫生于小亞細(xì)亞愛琴海邊一個(gè)建筑師家庭，早年跟隨當(dāng)?shù)匕乩瓐D學(xué)派的學(xué)者學(xué)習(xí)，十七歲時(shí)跟隨一位精通解剖學(xué)的醫(yī)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識(shí)，是古羅馬時(shí)期最著名最有影響的醫(yī)學(xué)大師，被認(rèn)為是僅次于希波克拉底的第二個(gè)醫(yī)學(xué)權(quán)威。 蓋倫是最著名的醫(yī)生和解剖學(xué)家。一生專心致力于醫(yī)療實(shí)踐解剖研究（羅馬人統(tǒng)治時(shí)期嚴(yán)禁人體解剖，蓋倫通過解剖動(dòng)物來了解人體）、寫作和各類學(xué)術(shù)活動(dòng)。一生寫了131部著作，其中論解剖過程、論身體各部器官功能兩書闡述了他自己在人體解剖生理上的許多發(fā)現(xiàn)。,右圖為1856年威尼斯出版的蓋倫選集首頁。,2.古羅馬技術(shù),羅馬人不是好的科學(xué)家，但確實(shí)是稱職的行政官員。 在建筑方面體現(xiàn)羅馬人管理水平的是大量公共設(shè)施建筑的修建。 他們的標(biāo)志性建筑：大角斗場(內(nèi)、外)（建于公元7082年）；潘提翁神廟（120124年）等，經(jīng)歷近兩千年的風(fēng)雨，如今仍讓人們遙想羅馬帝國的鼎盛時(shí)期。,2. 古羅馬技術(shù),古羅馬在社會(huì)公共建筑方面的成就把世界古代奴隸制建筑推到最高峰；古羅馬大興道路工程，故諺語云：條條道路通羅馬。,建筑學(xué)理論,建筑學(xué)理論也達(dá)到了一個(gè)很高的水平。 維特魯維奧是羅馬著名建筑師，著有建筑學(xué)10卷，涉及建筑的一般理論、設(shè)計(jì)原理、建筑師的教育以及建筑施工和施工設(shè)備等多方面的問題，是現(xiàn)存最早的建筑學(xué)著作。,羅馬學(xué)術(shù)的衰落,羅馬人建立起了一個(gè)政治上、軍事上空前強(qiáng)盛的帝國，經(jīng)濟(jì)繁榮、技術(shù)先進(jìn)。 但是羅馬人太講究實(shí)際，他們重技術(shù)而輕科學(xué)、重政治而輕藝術(shù)、重國家而輕個(gè)性。這種羅馬性格不合適培育在希臘本土萌發(fā)的科學(xué)幼芽。,羅馬學(xué)術(shù)的衰落,古希臘的自由民可以有思索的閑暇。羅馬的奴隸主雖然也有閑暇，但是他們把閑暇用在消耗從新征服土地上掠奪來的巨額財(cái)富，觀看角斗表演。 他們驅(qū)使著一群比他們自己的知識(shí)程度還要高的奴隸。自然科學(xué)家被當(dāng)作奴隸驅(qū)使。,當(dāng)然，羅馬人中間也并不是沒有可與希臘天才比肩的科學(xué)家和技術(shù)家。 我們可以看到有自然哲學(xué)家盧克萊修、博物學(xué)家普林尼、建筑學(xué)家維特魯維奧、農(nóng)