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楼主: 柳之心

转帖: 《文盲正侃时间史第一部【物理正传】》

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 楼主| 发表于 2016-3-15 11:16:22 | 显示全部楼层
  理性
    
  公元前6世纪上半叶,古希腊出现了一批思维不正常的人,泰勒斯、毕达哥拉斯、赫拉克利特等,他们不像以前的人那样,多凭经验和直觉思考,而是更多地使用逻辑,进行理性的思辨,探求世界的本质。对,这就是哲学。
  哲学家们开始琢磨,世界是由什么组成的,它的成分、结构和运作原理,有没有违规添加剂?这些东西都是从哪儿来的?地震、日食、雨雪等这些千奇百怪的现象,都是怎么发生的……一时间七嘴八舌,好不热闹。比方说,西方科学和哲学之祖泰勒斯认为,水生万物,万物复归于水,大地就漂在水面上;数学家毕达哥拉斯(勾股定理的最早发现者)认为,“数”是物质的根本实在,于是他把数学作为探究世界的基本工具;“万物皆流变”学说的创始人赫拉克利特认为火是万物之本,他说,天体是盛满火的碗,当碗口背向我们时,就发生日食、月食等……虽然有些观点现在看来很幼稚,但我们发现,自然的人格化消失了,在对自然现象的解释中,事必躬亲的神仙被请了出去,取而代之的是规律性。这一点非常重要,它说明,人对自然的思考,开始走向理性。
  那时,米利都派已经在建立唯物论和一元论了,他们认为,世界是由唯一的一种基本实体组成。
  理性,不仅为神仙们减了负,还让天上的星星清晰起来。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:19:32 | 显示全部楼层
  人类从学会思考时起,就对星空好奇不已。宗教出现后,我们不约而同地把星星与神仙、命运、天意等联系在一起,加上历法的需要,天文学就此产生了。
  最初,人类不约而同地认为世界是神创造的,宙斯、耶和华、盘古……但这些传说并不妨碍我们对星空的实际观测。
  人们很早就发现有几颗星不老实,总在乱动。公元5世纪前后,巴比伦的祭司们就锁定了金木水火土和日月这七颗星的活动范围,我们管它叫黄道带。他们记下观测结果,积累大量数据,通过计数的方式找到规律,从而做出一些预言,比如新月出现的时间,甚至能预言月食,虽然不太准。
  实际的观测和数据分析,理性的计算和规律总结,这就是先“定量”,再“定性”。我们一脚踏入了科学之门。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:20:26 | 显示全部楼层
  公元前6世纪下半叶。老子的《道德经》问世,他说,“道,可道,非常道。名,可名,非常名。无,名天地之始,有,名万物之母……”而孔子正在和礼法较劲,他见本该只欣赏48人组舞蹈的季氏,居然私自欣赏只有天子才能用的64人组的舞蹈,吼出一句名言:“是可忍,孰不可忍?!”受到了领导的好评,当然,领导的好评就是群众的一致好评。
    这时,留基伯和德谟克利特继承并发展了唯物论和一元论,他们提出:世界,是一个无限的虚空。虚空中,有无数小到看不见的固体粒子,叫做“原子”,这些原子随意运动、碰撞、排列,形成了万物。这个学说的重点是,任何事物,都是原子遵从规律运动的必然结果,不受神力和精神的控制。
    但是,巴门尼德却认为,运动,或者叫变化,是不存在的。他的学生芝诺还搞出一个有趣的逻辑悖论,大意是:运动就是物体在有限的时间内,从一点到达另一点。但是,任何距离都可以分成无穷个小间隔。在有限的时间内,穿越无穷个间隔,是不可能的。所以,运动也是不可能的。他们得出结论:虽然经验和感觉告诉我们,变化是存在的,但从理性上看,这只是很真实的幻觉。
    这个悖论结构简单,体积小巧,却结实耐用,让几代哲学家大伤脑筋。由它可见,这阶段,希腊哲学家的逻辑和论证功力提升神速。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:20:51 | 显示全部楼层
  后来,恩培多克勒用折中的办法,勉强应付了这个悖论:构成万物的基本元素既不产生也不消亡,这就满足了“不变”的要求。但它们因“爱”与“斗”而聚合、分离,这又产生了“变化”,就像我们感觉的那样。这个说法没解决悖论,只是和了一团稀泥。
    
  公元前5世纪下半叶,一个熟人出现了:苏格拉底,西方哲学的奠基人。他说,研究天啊地啊这些东西不实用,还不如研究人,可以促进社会和谐。他使希腊哲学的重心,从宇宙关怀偏向政治和伦理关怀。老苏虽然成功地转移了哲学家的注意力,但大家并没有放弃对宇宙的思考。相反,老苏精妙的思辨方法,使哲学更加成熟,辩证思维方法直逼事物的本质。
    
  老苏不仅本人很牛,他的弟子,以及弟子的弟子,也是一个更比一个牛。
  柏拉图和亚里士多德。他俩与老苏并称为“古希腊三大哲学家”。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:21:39 | 显示全部楼层
起步
  
  公元前5世纪和4世纪之交。
  期盼已久的时刻终于来到了——中国也出了一个牛人:墨子。墨家学派的创始人。他不仅是思想家、教育家、军事家、社会活动家,还是个哲学家、科学家。
  墨子反对老子关于“天下万物生于有,有生于无”的说法。他认为,宇宙是一个连续的整体。时间和空间都是连续不间断的。对于整体来说,时空是无穷的,而对于部分来说,时空则是有限的。
  他说,物体的运动,在时间中表现为先后的差异,在空间中表现为位置的迁移。离开时空的运动是不存在的——这个相当的牛。
  他还讨论了物体受力运动,提出作用力和反作用力,如果没有阻力的话,物体会永远运动下去——这个太牛了!
  墨子还对光学、力学进行了研究,讨论了平面镜、凹面镜、凸面镜成像的现象,阐明了光沿直线前进、光影关系和小孔成像原理,用秤杆平衡为例,阐明杠杆原理,还对斜面、重心、滚动摩擦等问题进行了研究。
  墨子研究数学,给出了直线、倍、平、同长、中、圆、正方形等数学定义,比如,“圆,一中同长也。”与欧几里得几何学中圆的定义完全一致。
  值得一提的还有“墨辩逻辑”,它使得中国古代逻辑,无论在理论上还是在体系上,都达到了较为完整的程度。
  我是有多希望墨家——这个中国古代的科学家集团强盛起来啊!但是没有。
  那么好吧,墨子取得了这么多的成果,在世界科学史上应该占有较高的位置了吧?这个总该有吧?
  还是没有。这个答案太狗血。但,这就是历史。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:23:48 | 显示全部楼层
  我们知道,由于古代信息不畅,一些科学定律、理论,在不同的地区被反复发现和建立,这就涉及到科学发现的优先权问题。对此,我们不仅要看发现的时间,更要看它是否问诸于世、是否得到世人承认和传播,以及产生了多大的影响。比如,公元前3世纪,古希腊天文学家、数学家阿利斯塔克就提出地球自转、还绕太阳转的“日心说”,但,一来他没有给出充分证明;二来没被世人接受,也没产生什么影响,所以日心说不归他。
  虽然墨子的科学成果已经达到当时的世界水平,有的观念还相当的领先。但可惜的是,那时中国人的注意力都在眼前利益上。而解释万物,都喜欢用含糊晦涩的表达来显示高深。儒道二家的话,领导们爱听,就得到大力弘扬,浸入国人的灵魂,刻进了我们的DNA。劳心者治人,劳力者治于人。自然科学被划在“劳力”范畴,地位低下。于是,国人对摆布人的兴趣,远远超出研究自然的兴趣,如果能把这两种兴趣定量,将出现一个十分变态的比例。所以除了墨家,没人对这些不能当饭吃、不能换取金钱地位美女的东西感兴趣。于是,墨子之后,他的成就便渐渐束之高阁,无人问津,到汉朝就淡出了历史舞台,著说多有失佚。直到两千多年后,才被学者们从一些残篇中“发现”。可以说,墨子科学成就所产生的影响,只是让两千多年后的我们震惊了一把。
  唉!不毛之地。不知是毛的悲哀,还是地的悲哀。既然搞不清楚,那咱们还是说说古希腊吧。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:24:14 | 显示全部楼层
  柏拉图,活跃在公元前4世纪和3世纪之交,古希腊伟大的哲学家,也是全部西方哲学,乃至整个西方文化最伟大的哲学家和思想家之一。我们最初认识阿图,大概都很浪漫,是从“柏拉图式爱情”开始的。虽然阿图的巨大贡献与爱情无关,但“柏拉图式爱情”的概念,也反映了阿图尊崇理性、排斥感官感受的一贯思想。
  阿图把理性推上至高无上的地位。他认为,我们凭感官感觉到的这个世界,只是真实世界的简单投影而已。所以,人要获得真实的知识,感觉是靠不住的,必须完全靠理性才行。也就是说,我们必须把看到的、听到的、闻到的、尝到的、触摸到的这些感觉统统忘掉,只有用纯理性的逻辑思辨,才可能找到世界的真相——最根本的实在。
  这个结论听起来很荒谬,但在某种意义上,它确实更接近事物的本质。关于这一点,我们以后将详细讨论。
  事实是,柏拉图用他的理性,确实得到了更先进的理论。
  阿图认为,造物主按照几何原理创造了完美的世界。他接受了恩培多克勒的“水、火、土、气”四元素说。还受到了毕达哥拉斯用数学构建宇宙的思想影响。结果是:他构建了“几何原子论”。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:25:26 | 显示全部楼层
  阿图告诉我们,最根本的东西是等边三角形。三角形是二维图形,所以它是非实体的——是不是有点眼熟啊?对了,好像跟现在弦论所说的“膜”有点类似。虽然二维的东东是非实体的,但是,就像咱小时候玩积木那样,把它们拼拼接接,就能组成各种形状的三维粒子,每一个形状对应一种元素。
  由于真实的世界是完美的,所以,出于美学考虑,这些三维粒子,必须是由完全相同的平面组成的对称几何体——“正多面体”。而据目前所知,只存在5种正多面体:
  四面体,4个等边三角形。对应火元素。
  六面体,也就是正方体,6个正方形。对应土元素。
  八面体,8个等边三角形。对应气元素。
  十二面体,12个等边五角形。对应水元素。
  二十面体,20个等边三角形。对应整个宇宙。
  平面形状构成物体,反过来,物体最终可以还原成平面。
  这看起来很不理性,但仔细推敲一下,我们会相当拜服这位公元前的牛人。这个理论有三个特征:元素以不同比例混合,能产生不同的物质;图形可以拆分组合,允许一种元素变成另一种元素;能用数学演算事物变化——对自然认识的数学化的重要一步。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:26:01 | 显示全部楼层
  阿图还具体描述了我们的宇宙:从美学角度考虑,他认为所有天体都是圆形,包括我们脚下的大地。地球静止在中心,被圆形的天球包围着,天球每天自转一圈。在天球上,有与地球赤道对应的赤道,太阳、月亮以及其他行星的路径,在倾斜于赤道的一个圆周带,我们管它叫“黄道”。在黄道上,太阳每年绕一圈,月亮每月绕一圈,其他行星速度各有不同,有时还会逆向运动。柏拉图甚至看出来,水星和金星是太阳的跟屁虫,总是离太阳不远。这一理论较好地解释了天体运行、日月食、四季等现象。
  要知道,那是在公元前4世纪上半叶。强悍啊!
  更强悍的是阿图的学生。
  亚里士多德。古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。逍遥学派的创始人,亚历山大的老师。不说别的,单看人家老亚的老师和学生,就足以让所有人鸭梨山大。
  我们来看看,老亚是怎么看这个世界的。
  他说,我们处在一个有序的世界,万物都按照自己的本性运行,掌握了这些本性,我们就能预测万物的发展。
  老亚认为,万物只有在纯自然状态下,才能显露本性,人为的干扰越多,只能让这些本性显露的越不充分。所以,他从不做实验,而只凭观察和理性分析。他归纳了著名的“四因说”,用来理解事物的变化。
  形式因:物体所接受的形式。例如:空气就不接受石头那样的存在形式。
  质料因:决定形式的质料,它始终不变。比如:用空气作质料,就没法做成石头。
  动力因:引起变化的作用者。比如:水滴石穿,木“穿”的变化,动力因是水“滴”。
  目的因:变化的目的。比如:用石头刻个盆,目的是为了用它盛东西。
  亚里士多德认为,宇宙是一个巨大的球,它无始无终,是永恒的。以月球为界,宇宙球分两个区域,月球以上是天界,以下是地界。地界的万物有变化,比如生死、聚散等等;天界永远不变,是由不朽的另一类元素组成——看过电影《第五元素》没?老亚创造的词。
 楼主| 发表于 2016-3-15 11:26:30 | 显示全部楼层
  老亚和他的老师阿图一样,认为万物可以还原成元素,或更基本的东西。但他不接受阿图的几何图形说。
  老亚认为事物有4种基本性质,这四种性质两两对立:热VS冷,干VS湿。它们交叉作用于4种基本元素,从而产生万物及变化。基本公式:冷+干=土;冷+湿=水;热+湿=气;热+干=火。
  根据这些基本公式,我们可以得出,水被加热,它的冷就没了,就变成了气。反之可倒推出水从气态变成液态。
  冷、热、干、湿的程度不同,以及水、火、土、气四元素的混合比例不同,就产生不同的质料和物体。
  大家一听,这个理论太符合实际了!你看看:泥又湿又软,进窑一烧,就能变成陶器呀砖块啊什么的;铜和锡加热会变成液体,把它们按比例熔合,就变成青铜等等。人类早就朦朦胧胧地意识到一点点了,只不过是从没有人解释得如此美妙和系统。所以,这个理论立即受到各界人士的普遍欢迎。然后,炼金术、炼丹术出现了。这是化学的萌芽。
  人们把能想到的各种动物、植物、矿物放在一起,各种炼,企图炼出宝物,可得到的总是废物。但偶尔也会有意外收获。1000多年前,中国,一名执著的炼丹家沐浴焚香,白袍美髯,信心满满地把新配方放进炼丹炉,照例点火……然后,一声巨响,浓烟过后,炼丹家须发焦立,浑身乌黑,青烟袅袅,小白牙亮眼睛……黑火药诞生了!这是一个奇迹。
  总是炼不出宝贝,人们并不怀疑是理论出了问题,而是怀疑温度、湿度没控制好,以及元素比例搭配不当。连两千年后的牛顿都相信,只要功夫深,就能炼成金。
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