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古埃及有数学,古中国有光学,为何只有西方,打开了科学大门?

科学作为近300年的新入学科,在人类文明史上发挥出了巨大作用。科学的发生发展,不仅引发了人类文明伟大变革的工业革命,将机

科学作为近300年的新入学科,在人类文明史上发挥出了巨大作用。科学的发生发展,不仅引发了人类文明伟大变革的工业革命,将机器生产代替手工劳动,推动人类文明跨越式发展,更表现为思维方式的巨大转变。

被科学思维改造后的人类不再匍匐于圣人权威的脚下,也不再依仗上帝的庇护苟且偷生,而是注重个体思维的培养和创造力的激发,从而大大扩充了视野、提升了人类认知世界、改造世界的能力。

1. 科学:世界各地均有萌芽

(1) 古埃及和古巴比伦有数学

若梳理科学发展史便会发现,科学并不深奥,也不仅仅是近300年才降临人间,而是先于人类诞生之前便已然存在,只不过受限于当时人类认知水平,科学被埋没于尘沙之下。

早在公元前3000年,受到尼罗河泛滥的客观原因,古埃及为了准确丈量土地的尺寸便发展了数学学科,拥有了十进制、幂次方和几何学等基础数学知识。他们掌握了圆形、三角形、矩形等平面几何图形面积计算公式,圆周率π可以精确到3.17。

由于尼罗河每年的泛滥时间较为固定,因此古埃及通过观测发展出了历法。一年分为12个月,每个月30天,年底再加上5天,与试图同时考虑太阳周期和月亮周期的同时代巴比伦历法和早期希腊城邦的历法要简单的多。

古巴比伦的美索不达米亚人的数学成就要高于埃及人,重见天日的大量泥板表明:古巴比伦人早在公元前2000年便掌握了十进制、六十进制等多个进制知识,这使得他们能够精确衡量时间。

公元前4000年,古巴比伦人通过对行星和恒星的认真系统观测,较为准确掌握了天象知识,并在此基础上最终发展出了一种预测性的数理天文学,这一点要早于古希腊、印度和中国。

(2) 古中国有光学和机械工程

与古埃及和古巴比伦相比,古中国虽然对数学兴趣不大,仅通过双手的手指数量确认了十进制,对时间的度量仅通过沙漏、焚香予以完成,但却另辟蹊径开创出了属于自己的科学之路。

公元前4世纪,处于战国末期的中国思想流派之一墨家,通过对光的观察,发展出了光学理论,总结出了小孔成像、光的反射等较为系统的光学知识,并详细记载于《墨经》当中。

另外,丰富的机械制造在墨家开展开来,著名的机械达人鲁班就曾发明了锯子,大大提高了伐木效率;研制了一种飞行器,可借助风力翱翔天空三天三夜不下来。

(3) 古希腊有力学

没有大一统价值观约束的古希腊城邦,显然是孕育科学的天然绝佳土壤,因此早在公元前5-6世纪,古希腊的柏拉图、亚里士多德等在创立哲学思辨的同时,也发起了对自然的浓厚兴趣。

亚里士多德通过观察车子行走和自由落体运动,提出了“力是维持物体运动原因”和“自由落体速度与其质量成正比”的观点,在今天看来是阻碍科学进步的罪魁祸首,但他对自然哲学的分类划分,以及对物质世界的观测却为科学思维的培养提供了动力。

除了亚里士多德,德谟克利特提出的原子论,阿基米德提出的浮力定律,无疑都是推动科学降临人间的坚实利器。另外,不论是亚里士多德,还是阿基米德,对物质世界受力的关注,无疑为公元1600年运动和力学的重大突破奠定了基础。

2. 为何只有西方,打开了科学大门?

(1) 古埃及和古巴比伦,科学进展缓慢;古中国的光学,汉代之后彻底消亡

虽然包括西方在内,都将科学的最早萌芽时间定在了两河流域的巴比伦,但从今天的视角来看,结局无疑是令人遗憾的。巴比伦不仅没有享受到培育科学的巨大硕果,而且还未能获得应有的影响力——科学引发的工业革命,似乎离他很远。

虽然在公元11~13世纪,随着中世纪的黑暗时代来临,西方的科学发展历程被迫中止,大量古希腊时期的科学著作充斥在了巴比伦街头,科学的发展时机又再次回归到了他的发祥地,但随着1258年成吉思汗孙子攻克了巴比伦并且洗劫了这座城市之后,这座孕育着科学希望的城市便封闭、僵化了起来,科学只能再次奔向西方。

相比于巴比伦与科学失之交臂的可惜而言,中国停止了科学研究可谓是“自乱阵脚”。身处奴隶社会时期的中华老祖宗尚未有大一统的包袱背负时,思想上的迸发让光学落户中国。

但随着秦始皇一统天下和汉武帝罢黜百家、独尊儒术,地理和文化上的大一统使得墨家的光学无以立足,最终在汉代彻底走向衰亡。

(2) 唯有人性解放后的西方,引发了科学革命

西方虽然在中世纪迎来了史无前例的人性束缚时期,以宗教为首的人性压制力量频频向自由惯了的西方民众亮出了刺刀,此时的科学被迫蛰伏并流浪于伊斯兰。

但哪里有压迫哪里就有反抗,宗教改革运动、启蒙运动和文艺复兴运动的大规模兴起再次抵制了对人性的束缚枷锁。失去了人性压制的西方再次迎来了思想的大解放,被蒙古铁骑赶回来的科学再次隆重回归西方,并且引发了西方的科学革命。

主要标志为哥白尼发表《天体运动论》、维萨留斯发表《人体的构造》、伽利略和开普勒的重大成果,牛顿发表《自然哲学的数学原理》达到巅峰。

如此催生了众多科学团体的出现,16世纪50年底,意大利那不勒斯出现了最早的科学团体——自然奥秘协会。1601年罗马建立了第一所科学院,有32名院士。17世纪又出现了不同种类的科学交流团体,如西芒脱学院,英国哲学学院等。