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希腊科学:柏拉图
希腊哲学和科学的焦点是一对孪生问题:终极实在是什么,以及人们对它能有怎样的认识。这些问题在柏拉图和亚里士多德的著作中可以得到最清楚的表达,他们的思想统治了西方思想将近2000年。柏拉图是雅典贵族,他在雅典建立了一座专门进行哲学研究和教学的学园。柏拉图是苏格拉底的门徒,苏格拉底死于公元前399年,他亲自教学,并没有著书立说。
柏拉图的著作几乎都采用对话的形式。在对话中,苏格拉底与他讨论宇宙是怎样运行的,以及人类社会应该怎样治理。我们不敢肯定柏拉图记录的这些对话是苏格拉底真正说过的,还是柏拉图自己的思想,只不过通过苏格拉底的口中讲出来。
柏拉图著作的中心目的,是透过我们在世界上所看到的、无处不在的多样性和变化,发现隐藏在它背后的实在。我们称这种类型的哲学为形而上学。
◎ 梵蒂冈博物馆收藏的柏拉图头像⸺ 当然,它不是很像,因为是中世纪人们想象出来的形象。
四种元素
柏拉图接受了四元素的学说,即所有东西都是由土、气、火、水组成的,但他通过数学分析给这种观点以新的立体维度。他的分析是通过发展五种正多面体的理论来进行的,这五种立体中有的已经为毕达哥拉斯学派所发明,它们的角和边都是相等的:有四个面的正四面体,六个面的立方体,八个面的正八面体,十二个面的正十二面体以及二十个面的正二十面体。柏拉图想到,四种元素基本上由这些图形组成。土是一种特殊情况,因为它是立方体,但其他三种是由三角形组成的,它们能够被分开并重新结合成空气、火或水。十二面体是由五角形组成的,因为它的形状接近球体,于是柏拉图论证,它包容整个宇宙。因此,柏拉图和他以前的毕达哥拉斯一样,认为数学的秩序已被纳入宇宙的结构之中。
◎柏拉图立体。
精神的理想
在某些方面,柏拉图的思想与其说是科学,不如说更像宗教,因为它更关注精神理想。在基督纪元前后,柏拉图的思想产生了很大的影响。他的关于灵魂不朽的教导甚至被当年宗教的预言。因而,柏拉图的思想从某种意义上看对科学是没有帮助的。
◎拉斐尔所绘《雅典学派》中的柏拉图和亚里士多德。这幅画完成于1511年,作于梵蒂冈教皇宫。
希腊科学:亚里士多德
希腊哲学的第二位巨人是亚里士多德,他是柏拉图的学生,但是他的思想在许多方面不同于他的老师。亚里士多德是一位来自希腊北部斯塔吉拉城的贵族,他还担任过几年未来的亚历山大大帝的导师。
◎ 从格雷戈尔 · 赖施所著《智慧珍宝》一书的插图中能见到许多位古代哲学家。
亚里士多德否定了柏拉图的许多超脱尘世的观点,他主张实在就蕴藏在特殊的事情当中,而不是在抽象的形式或原型中。他认为,柏拉图费力去把一件东西与它的各种属性分开是错误的。亚里士多德说,虽然我们能够独立地分析物质和性质,但这是一个纯性:我们不能搜集一堆自己固有的轻盈、绿度和三个尖点的特性,它们一定在某些具体事物中体现出来。因此,柏拉图的纯粹而无特色的形式的观点是谬论。
◎意大利那不勒斯国家博物馆的亚里士多德半身雕像。
亚里士多德的宇宙论
亚里士多德的宇宙论扩展了毕达哥拉斯和柏拉图的许多思想,并且赋予它们更多的物理实在性。他相信地球是一个球体(例如当出现月食时能在月球上看到地球弯曲的影子),他还相信行星和恒星在天体中绕地球旋转。地球被假设为宇宙的中心,因为所有出现的天体都围绕它旋转。
◎ 亚里士多德七颗行星的宇宙,包括太阳和月亮,一个星环,地球在中心位置。
晚期希腊科学:
亚历山大城——学术的中心
亚历山大城是由亚历山大大帝在公元前332年建立的,作为他在埃及领地的首都。亚历山大去世后,对城市的控制权移到了总督托勒密一世手中。他是托勒密王朝的建立者,这个王朝最后的代表是女王克里奥帕特拉七世。
早在公元前300年,大数学家欧几里得在亚历山大城教书、著述。阿基米德在公元前2世纪曾在那里学习、研究。同时就读在那里的还有巧妙地计算出地球大小的埃拉托色尼。亚历山大城还有一所颇具盛名的医学学校,在那里,人体的解剖不像希腊世界的其他地方那样被禁止。我们不知道其中的原因,但这座学校因此成为当时最先进的医学学校。亚历山大城最伟大的科学家是克罗狄斯·托勒密,他在2世纪彻底改变了天文学和地理学。
◎希罗在1世纪发明的蒸汽机。蒸汽锅装有水,下面用火将水煮沸。蒸汽通过管子升起进入上面的蒸汽室,当蒸汽从两个喷口处溢出时,它引起蒸汽室旋转——原始的蒸汽涡轮机。左图是图解,右图是一台存放于伦敦科学博物馆的工作模型。
亚历山大城还是天才工程师的故乡,最著名的人物是希罗,他生活于1世纪,制作了由水、压缩空气和热驱动的机械模型,包括已知的第一台使用蒸汽动力的机械装置。
◎亚历山大城1世纪的化工厂。
所有这一切都是经典的希腊科学,同时亚历山大城还成为吸收东方学术思想的中心。亚历山大的征服者们已经打开了同美索不达米亚、波斯和印度交流的通道,使得那里的科学和宗教思想传到希腊世界。例如,来自巴比伦的思想认为行星是神,能影响人类生活,古希腊人不崇拜星星,但他们现在开始这样做了。当这个信仰和希腊天文学结合在一起,新的占星术就诞生了。一些最早期的占星术的教材就来自亚历山大城。同样,西方最早的炼金术文献也来自亚历山大城,炼金术可以被视为古代探索物质蜕变的神秘的化学。
◎这座雕像的工作原理是:在祭坛上点燃一团火,热量慢慢地通过金属向下面底层的小油箱散发。热量驱使油通过雕像的管子向上移动,然后雕像就出现了把油倒进火中给它添油的情景。
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