第三章近代前期自然科學與機械自然觀第一節(jié)變革的時代第二節(jié)思想解放與觀念變革第三節(jié)近代早期科學的主要成就第一節(jié)變革的時代

一、遠洋探險與地理大發(fā)現

二、中國三大發(fā)明的傳入和推廣應用三、阿拉伯科學技術的傳入一、遠洋探險與地理大發(fā)現到了公元15世紀，歐洲的商業(yè)活動勃然興盛，追求財富的世俗力量的日漸壯大。困厄年月膜拜天神，承平之世渴望財富，似乎成一個規(guī)律。當時，很多的航海冒險家繞過地中海，到東方尋找珠寶和黃金。最著名的航海家是意大利航海家哥倫布（1446-1506），他受西班牙國王贊助，經過七十天的艱苦航行，于1492年8月到達美洲，完成了舉世聞名的地理大發(fā)現。其后的航海家麥哲倫船隊，又經過三年的顛簸，完成了歷史性的環(huán)球航行。遠洋探險和地理大發(fā)現的社會意義使資本主義獲得了大量廉價的勞動力和廣闊的市場，加速了西歐資本主義生產關系的形成和發(fā)展。如馬克思所言：“美洲的發(fā)現，繞過非洲的航行，給新興的資產階級開辟了新的活動場所。東印度和中國的市場、美洲的殖民化、對殖民地的貿易、交換手段和一般商品的增加，使商業(yè)、航海業(yè)和工業(yè)空前高漲，因而使正崩潰的封建社會內部的革命因素迅速發(fā)展?！边h洋探險和地理大發(fā)現的科學價值它對地圓說提供了證據，是對球形地球概念的一次判決性檢驗，因而可看作是實驗哲學的一個部分。二、中國三大發(fā)明的傳入和推廣應用

就在這一時期，中國的三大發(fā)明――指南針、印刷術和火藥傳入了歐洲。指南針可以用于航海，是遠洋探險和地理大發(fā)現不可缺少的定位手段。

造紙術與印刷術可以傳播新的思想，推動科學文化發(fā)展，普及教育，促成思想革命的成功?；鹚幙梢杂糜跇屌冢蔀榇輾Х饨ㄙF族的統(tǒng)治的武器。正如馬克思所說：“火藥、指南針、印刷術––––這是預告資產階級社會到來的三大發(fā)明。

三、阿拉伯科學技術的傳入

阿拉伯科學和文化在保存古典文化和學術交流上的貢獻是不可磨滅的，它在古希臘科學與近代科學之間起了承上啟下的作用，在東西方文化之間起了橋梁作用。

歐洲進入中世紀后，阿拉伯的科學技術卻得以迅速發(fā)展。那里不但儲備了古希臘科學與思想，還吸收了東方的思想文化，在代數、煉金術、天文學、手工業(yè)、等方面都有很大進展。在“十字軍東征”打開了與阿拉伯交流的渠道后，阿拉伯的科學與文明也就自然地流向了歐洲，成為歐洲科學文化復興的重要資源。

第二節(jié)思想解放與觀念變革

一、、文文藝藝復復興興運運動動文藝藝復復興興運運動動首首先先表表現現為為王王權權與與神神權權的的斗斗爭爭，，其其次次表表現現為為人人文文主主義義與與神神文文主主義義的的斗斗爭爭。。神神文文主主義義強強調調的的是是神神性性、、神神權權、、天天堂堂、、神神啟啟、、來來世世，，而而人人文文主主義義提提倡倡的的則則是是人人性性、、人人權權、、世世俗俗、、理理性性、、現現世世。。但但文文藝藝復復興興運運動動并并不不根根本本否否定定宗宗教教，，而而反反對對神神權權統(tǒng)統(tǒng)治治和和揭揭露露封封建建教教會會的的腐腐敗敗，，提提倡倡人人性性、、個個性性解解放放和和個個人人自自由由。。文藝藝復復興興運運動動涉涉及及到到政政治治、、法法律律、、哲哲學學、、文文學學、、藝藝術術、、語語言言等等各各個個方方面面。。出出現現了了一一批批杰杰出出的的藝藝術術家家、、思思想想家家和和科科學學家家（（自自然然哲哲學學家家））但但丁丁、、薄薄伽伽丘丘、、達達··芬芬奇奇、、西西班班牙牙的的賽賽萬萬提提斯斯、、英英國國的的莎莎士士比比亞亞、、波波蘭蘭的的哥哥白白尼尼等等。。二、、宗宗教教改改革革運運動動16世世紀紀德德國國，，馬馬丁丁·路德德（（M.Luther,1483-1546））提提出出““信信仰仰可可以以獲獲救救””的的口口號號。。他他說說，，只只要要自自己己信信仰仰神神，，靈靈魂魂就就可可以以獲獲救救；；人人人人有有權權讀讀圣圣經經，，人人人人可可以以通通神神，，無無需需奢奢侈侈繁繁瑣瑣的的宗宗教教儀儀式式，，也也不不需需要要有有教教會會和和教教士士的的特特權權。。當當時時，，因因為為只只有有神神甫甫們們能能讀讀希希伯伯來來文文和和希希臘臘文文，，于于形形成成了了對對一一種種知知識識的的占占有有，，于于是是這這些些掌掌握握了了話話語語權權利利的的人人便便成成為為特特權權階階層層。。之后，，法國國加爾爾文（（1509-1564)又發(fā)發(fā)展了了新教教,更更強強調人人的使使命，，提倡倡擁護護私有有財產產，認認為發(fā)發(fā)財致致富是是光榮榮的事事情。。三、學學者傳傳統(tǒng)與與工匠匠傳統(tǒng)統(tǒng)的結結合與與實驗驗哲學學的興興起在古希希臘社社會中中，學學者或或自然然哲學學家們們位居居社會會的上上層，他們們是奴隸主主或自自由民民，是是一批批有閉閉階級級。他他們關關心的的是普普遍原原理，，探究究世界界之本本源，，從事事“高高尚的的學問問”，，而不不關心心“硬硬事實實”，，不去去從事事“下下賤的的”實實踐活活動。。如果哪哪位學學者企企圖把把他的的哲學學用到到技術術問題題上，，或者者用實實驗來來檢驗驗他的的理論論，那那就會會受到到社會會的白白眼或或譴責責。因因為要要把普普遍原原理應應用于于技術術或用用實驗驗來檢檢驗普普遍原原理，，都必必須有有體力力勞動動，而而體力力勞動動在古古希臘臘人看看來只只宜于于由奴奴隸來來干。。在那個個時代代，農農業(yè)、、建筑筑業(yè)和和手工工業(yè)等等領域域中掌掌握和和運用用技術術和工工藝的的，則則是那那些工工匠。。這些些工匠匠都委委身于于社會會的下下層。。由于于受社社會地地位和和文化化條件件所限限，他他們當當然無無法涉涉足學學者們們所探探究的的“高高尚的的學問問”。。他們們所掌掌握的的技術術和工工藝都都是一一些經經驗積積累或或秘傳傳下來來的技技藝和和訣竅竅，而而與學學者們們關于于世界界本源源或普普遍規(guī)規(guī)律的的學問問有霄霄壤之之別。。柏拉圖圖就曾曾非常常憤怒怒地痛痛罵那那些企企圖用用個別別經驗驗來檢檢驗純純力學學定理理或者者純數數學定定理的的人們們。因因為他他們使使幾何何學從從形而而上的的、理理性的的東西西，降降為形形而下下的、、感性性的東東西，，從而而敗壞壞和玷玷污了了幾何何學的的高貴貴。古希臘臘的大大學者者阿基基米德德雖然然受命命發(fā)明明和建建造了了許多多軍事事機械械以抵抵御羅羅馬侵侵略者者，但但對他他來說說，人人事這這些形形而下下的工工作只只是不不得已已而為為之，，他并并不認認為發(fā)發(fā)明軍軍用機機械是是一個個值得得他認認真研研究的的對象象。而而他引引以為為榮的的只是是關于于純數數學的的研究究。資本主主義的的經濟濟關系系逐步步萌芽芽發(fā)展展，改改變了了人們們的社社會關關系。。在1600年年以后后的歐歐洲各各地，，如意意大利利以及及在法法國和和德國國，大大城市市中的的工匠匠和手手藝人人的社社會地地位陡陡增，，并且且他們們認為為，自自己同同地主主及其其所屬屬的律律師和和牧師師彼此此平等等。學學者與與工匠匠之間間的隔隔離漸漸漸地地就消消除了了。向工匠匠學習習，與與工匠匠結合合，一一個重重要方方面就就是提提倡科科學實實驗。。羅吉吉爾強強調，，實驗驗的本本領勝勝過一一切思思辨的的知識識和方方法，，“不不依靠靠實驗驗就不不能更更深入入地認認識任任何東東西。?！睂崒嶒灧椒椒ǔ沙蔀榭瓶茖W中中最重重要的的方法法論工工具。。力學學是運運用實實驗方方法而而獲得得發(fā)展展的第第一個個受惠惠者；；實驗驗研究究方法法的興興起，，對于于力學學理論論的革革命性性變革革起了了最關關鍵的的作用用。亞里士士多德德的力力學理理論在在此之之前統(tǒng)統(tǒng)治科科學界界長達達2000年之之久而而很少少遭人人懷疑疑，但但在實實驗研研究面面前，，它卻卻迅速速地瓦瓦解了了。早早在16世世紀，，期忒忒芬和和楊·格魯特特合作作，從從30英尺尺的高高處同同時丟丟下兩兩個鉛鉛球，，其中中一個個的重重量是是另一一個的的10倍。。（很很長一一段時時間人人們錯錯誤地地以為為是由由伽里里略做做的這這個實實驗））從實實驗結結果發(fā)發(fā)現，，重球球落地地的時時間并并不象象根據據亞里里士多多德的的理論論推算算出來來的，，是輕輕球的的10倍，，而是是幾乎乎同時時落地地。這這個不不同凡凡響的的實驗驗表明明，被被奉為為神明明的亞亞里士士多德德理論論存在在著明明顯的的錯誤誤，這這對以以后伽伽里略略、牛牛頓的的動力力學理理論的的革命命顯然然發(fā)生生著最最重要要的影影響。。歐洲在力學研研究方面的一一個新的重大大轉折是在15世紀以后，古古希臘科學家家阿基米德的的著作得以重重新發(fā)現，特特別是到了16世紀，他的全全部著作已為為西歐學者所所了解。此后后歐洲的力學學研究幾乎都都以阿基米德德已達到的成成就為出發(fā)點點。阿基米德德研究力學的的重大特點是是運用數學方方法，它為運運用數學工具具研究自然科科學的可能性性提供了令人人信服的榜樣樣和例證。由于學者傳統(tǒng)統(tǒng)與工匠傳統(tǒng)統(tǒng)相結合，科科學與技術應應用相結合，，再加上數學學的方法的應應用，就使得得力學研究不不但受到重視視，而且獲得得了突飛猛進進的迅速發(fā)展展。從1586年斯忒芬的《《靜力學原理理》問世到1687年牛頓《自然然哲學的數學學原理》出版版，這100年間，經過伽伽里略、笛卡卡爾、惠更斯斯、胡克和牛牛頓等一大批批學者的努力力，力學已經經牢牢地占據據了科學的中中心地位，成成為物理學得得以蓬勃發(fā)展展的生長點。。2、知識生產產方式的變革革（1）知識生生產的兩種方方式：經驗式式方式與實驗驗式方式知識的生產總總是通過不斷斷的“試錯和和改錯”得以以實現的；試錯和改錯有有兩種方法：：“經驗性的的”與“實驗驗性的”。（2）知識觀觀念的變革培根的知識觀觀及其貢獻：：知識就是力力量（2）知識生生產方式變革革帶來的變化化知識生產效率率大幅度提高高；知識生產非神神圣化；知識生產方法法中心化；知識生產專業(yè)業(yè)化。第三節(jié)近代代早期科學的的主要成就一、宇宙學1．哥白尼（（N·Copernicus，1473-1543）的的《天體運行行論》與日心心說：太陽是是宇宙中心；；地球在運動動；月亮是地地球的衛(wèi)星；；水星、金星星、火星、木木星、土星等等行星各依自自己的軌道繞繞太陽轉動。。2．伽利略3．布魯諾否定了上帝把把地球置于宇宇宙中心的宗宗教教條,標標志了近代自自然科學從宗宗教神學中的的解放。二、血液循環(huán)環(huán)理論1．維薩留斯斯的解剖學2．哈維的血血液小循環(huán)理理論3．塞爾維特的的血液大循環(huán)環(huán)理論三、牛頓力學學的形成伽利略的開創(chuàng)創(chuàng)性工作伽利略（GalileoGalilei，1564-1642）《關于托勒密密和哥白尼兩兩大世界體系系的對話》《關于兩種新新科學的對話話》經典動力學；；落體運動；；拋體運動；；慣性定律；；實驗與數學學結合；天文文望遠鏡。開普勒：天空空立法者開普勒（J··Kepler，1571—1630）：《新天文學》》《哥白尼天文文學概論》行星運動三定定律；打破天體圓圓周勻速運動動的觀念。牛頓的綜合牛頓（I·Newton，1642—1727）《自然哲學的的數學原理》》《光學》總結了天體力力學和地面力力學的成就,為經典力學學規(guī)定了一套套基本概念,提出了運動動三定律和萬萬有引力定律律,從而使經經典力學成為為一個完整的的理論體系,實現了自然然科學的第一一次大綜合。。其他成就：物理學：光學學，靜電學的的初步認識。。生物學：林耐耐的分類學；；顯微鏡的運運用。化學：波義耳耳批判了煉金金術士關于物物質的原性學學說，提出元元素概念，奠奠定了化學的的基礎；拉瓦瓦錫批判了燃燃素說，建立立了氧化說，，為化學的進進一步的發(fā)展展奠定了基礎礎。對近代前期自自然科學的總總體評價和哲哲學概括整個科學總體體上是關于存存在的科學主要的成就是是力學：機械械論自然觀主要的方法是是分析方法：：還原主義與與形而上學思思維方式1、機械自然然觀近代前期自然然科學主要是是力學得到充充分發(fā)展，力力學的輝煌成成就引導人們們用力學的觀觀點來解釋客客觀世界：《動物是機器器》（笛卡爾爾）《人是機器》》（拉美特利利），《社會靜力學學》（斯賓塞塞）。15世紀以后，力力學有了長足足的進展。并并且，由于力力學所處理的的對象的特點點，使得對于于它們的解釋釋最易于擺脫脫傳統(tǒng)有機論論的觀念。特特別是在對機機械和機器的的研究中，人人們明顯地感感到它們的結結構簡單而清清晰，動作單單調而有規(guī)則則，對于它們們的運動的解解釋，根本無無須引進任何何有機論的模模糊而神秘的的假定。尤其是當力學學與數學相結結合以后，已已可以建立起起一些精確的的理論，這理理論可以對現現象作出宣的的解釋和預言言，能夠由實實驗來予以檢檢驗。當理論論的“結論””與實驗觀察察結果不一致致時，人們似似乎有充分理理由來判明理理論前提有錯錯誤，從而設設法改進理論論，而在某些些個別領域中中，當人們能能夠從力學原原理中合乎邏邏輯地導出結結論并能與實實驗觀察的結結果定量地一一致的時候，，人們對于這這種理論在解解釋和預言的的能力上，獲獲得了巨大的的心理上的滿滿足。由于這種知識識背景的轉變變，在16、、17世紀的的一二百年中中，人們的世世界觀發(fā)生了了潛移默化的的、有時是激激烈的深刻變變化。先進的的科學家們逐逐漸地不再愿愿意僅僅拿人人和動物的心心理和行為作作類比，來對對自然界作擬擬人理解，認認為這樣地作作出的理解是是膚淺的和可可疑的。相反反，寧可拿機機械或機器作作類比，對人人或動物的行行為作機械主主義理解。早在16世紀初，意大大利的達·芬芬奇（1452-1519）就已經從靜靜力學的觀點點來解釋骨骼骼的杠桿作用用。稍后，意意大利的數學學家博雷里又又用力學原理理解釋了人的的走、跑、跳跳、滑冰、舉舉重等體力地地為。而在生生理學方面，，經過維薩留留斯和塞爾維維特，就已經經試圖用水力力學的觀點來來理解人體內內的血液循環(huán)環(huán)。英國解剖學家家兼醫(yī)生威廉廉·哈維（WilliamHarvey1578-1657）于1628年發(fā)表了《心心血運行論》》這一劃時代代的偉大著作作。在這一著著作中，他以以大量的精細細的解剖實驗驗基礎，在更更加明顯的機機械論自然觀觀的指導下，，建立起了近近代的血液循循環(huán)理論。他他把人體的血血液循環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)與液體的動動力學系統(tǒng)作作類比，得出出結論：心臟臟的行為是一一臺泵，其功功能是把靜脈脈中來的血液液擠壓到動脈脈中去。其中中，心房起著著將血液擠進進心室的原動動泵的作用；；兩個心室則則起著壓力泵泵的作用，將將血液通過支支流壓向人體體的不同組織織和器官。英國科學家波波義耳發(fā)表的的研究熱的理理論，其論文文題目就是《《關于熱和冷冷的力學原因因》。所以從從17世紀以以后，科學和和哲學中的機機械論傾向是是大大地加強強了。到了17世紀下半半葉，機械論論的觀念可以以說已在科學學家和哲學家家中間盛極一一時，形成了了科學中的一一種極為牢固固的傳統(tǒng)。在17世紀紀中期以前前，法國數數學家兼哲哲學家笛卡卡爾（R··Descartes，1596-1650年年）就已經經明確地提提出了他的的機械論的的科學研究究綱領，他他把空間中中所觀察到到的一切變變化都歸結結為唯一的的運動–––––機械械位移。他他說：“我我只知道一一種運動，，這種運動動就是物體體從空間中中一點移動動到另一點點，而連續(xù)續(xù)地占據著著這些點之之間的整個個空間。””“給我物物質和運動動，我就能能造出整個個世界?！薄痹谒磥韥?，一切變變化都可歸歸結為物質質的機械運運動，并且且企圖用機機械運動的的概念來解解釋一切。。對他來說說，動物類類似于自動動機，所以以他提出了了一個著名名的命題：：“動物是是機器?！薄痹诘聡?，萊萊布尼茲（（Leibnitz1646-1716）也有同樣樣的機械傾傾向。他說說：肉體是是遵循自己己的法則的的，即機械械的法則。。人身的動動作正象動動物的動作作一樣是機機械的。在英國，哲哲學家霍布布斯（Hobbes1588-1679）甚甚至把這種種機械論觀觀念表現得得更加毫不不含糊，在在他的名著著《利維坦坦》一書中中，他宣稱稱：“所謂謂生命，不不外是肢體體的動作，，由其中的的某主要部部分發(fā)動，，猶如鐘表表中發(fā)條與與齒輪一樣樣，心臟不不過是發(fā)條條，神經不不過是游絲絲，而骨骼骼不過是齒齒輪而已，，它把動作作傳遞給整整個軀體。?！被莞?690年也作過如如下表述：：“在真正正的哲學里里，所有的的自然現象象的原因都都應該用力力學術語來來思考，依依照我的意意見，我們們必須這樣樣做?！迸ｎD的理論論在解釋天天體機制方方面的驚人人的成功，，更使人們們相信，利利用機械概概念對整個個宇宙給出出最后解釋釋是完全可可能的，盡盡管牛頓本本人并非是是一位機械械論者。機械論在法法國最為盛盛行。法國國唯物主義義哲學家拉拉美特利把把人看成是是一架極其其精細和巧巧妙的鐘表表，他的代代表著作就就名為《人人是機器》》。他說：：“難道人人因此便不不是一架機機器嗎？比比最完善的的動物再多多幾條彈簧簧，腦子和和心臟的距距離成比例例地更接近近，因此所所接受的血血液更充足足一些，于于是那個理理性就產生生了?！狈鼱柼┰谒摹队廾撩恋恼軐W家家》一書中中說：“如如果全部自自然界，一一切行星，，都要服從從永恒的定定律，而有有一個小動動物，五尺尺來高，卻卻可以不把把這些定律律放在眼中中，完全任任性地為所所欲為，那那就太奇怪怪了?！崩绽乖O設想的全能能全知的妖妖精，被認認為是最為為明確、最最為徹底地地表述了機機械決定論論的理想：：嚴格因果果決定論總之，在這這個時代，，機械論已已衍為大潮潮，成為一一種影響深深遠的系統(tǒng)統(tǒng)自然觀。。機械自然觀觀終究是以以物質的原原因來解釋釋各種自然然現象的，，因而在反反對宗教神神學的斗爭爭中，把自自然科學從從宗教神學學中解放出出來，有重重要的積極極作用。機械自然觀觀認為用牛牛頓力學的的規(guī)律可以以解決一切切科學問題題，一切現現象都可用用力學來加加以解釋。。隨著自然然科學的發(fā)發(fā)展，許多多領域出現現了許多新新問題，實實際上是力力學解釋不不了的，但但為了根據據力學去解解釋，就不不得不引入入多種多樣樣的“力””和適用于于經典力學學的虛假物物質，不僅僅沒有促進進這些學科科的進展，，反而造成成了許多困困難。特別是機械械自然觀并并不回答諸諸如運動是是如何發(fā)生生的這樣的的問題，天天體是怎樣樣運動起來來的，不同同的物質形形態(tài)是如何何轉化的，，最終就不不得不把造造物主請回回來，這就就使得在向向神學挑戰(zhàn)戰(zhàn)中誕生的的自然科學學，在18世紀未能能徹底擺脫脫宗教神學學的束縛。。把上帝從從前面趕出出去，最終終又把上帝帝從后門請請進來。機械自然觀觀主張用牛牛頓力學規(guī)規(guī)律去解釋釋自然，還還導致諸如如夸大必然然性否認偶偶然性存在在的機械決決定論。拉拉普拉斯的的機械決定定論主張，，就是其經經典表述。。而且機械械決定論的的科學家在在科學方法法上由片面面夸大歸納納法的作用用，否定和和排斥演繹繹法在科學學方法論中中的地位。。2、方法論論與思維方方式培根（F.Bacon,1561-1624年年）：科學方法論論著作《新新工具》；；歸納方法論論：正確進進行科學研研究是從命命題金字塔塔的底部一一步一步上上升到頂部部，即以自自然為對象象，以感官官知覺為起起點，讓心心靈順著一一條全然循循序遞進的的階梯向前前推進，歸歸納而逐步步上升到公公理。培根根的方法主主要強調歸歸納的一面面。笛卡兒（R·Descartes，1596-1650年）：唯理論方法法的創(chuàng)立者者，在《方方法談》中中，笛卡兒兒給出指導導人們理智智的四條原原則。第一條：避避免“急躁躁與偏見””，只接受受清晰和獨獨特的思想想；第二條：““把我正在在考慮的難難題分成盡盡可能多和和必要的部部分，以便便把它最好好地加以解解決?！钡谌龡l：從從簡單到復復雜漸次前前進；第四條：進進行無一遺遺漏的完整整分析。其中第二條條被認為是是統(tǒng)治了西西方世界科科學方法世世界達350年之久久的最為