目录

  • 1 绪论
    • 1.1 易中天悖论
    • 1.2 钱学森问题
    • 1.3 科学是什么?
    • 1.4 爱因斯坦定义科学
    • 1.5 科学起源
    • 1.6 欧洲历史简介
    • 1.7 通识教育是什么?
    • 1.8 学习要点
  • 2 哲学、数学、科学同时起源于古希腊
    • 2.1 科学祖师在哪里?
    • 2.2 新月沃土
    • 2.3 地中海
    • 2.4 古希腊神话
    • 2.5 《神谱》与宇宙起源说
    • 2.6 理性之门
      • 2.6.1 盗用神权
      • 2.6.2 剥夺神权
      • 2.6.3 寻求普遍性
    • 2.7 理性之祖Thales
    • 2.8 原创何来?
  • 3 古希腊三杰建立形式逻辑体系
    • 3.1 古希腊哲学简介
    • 3.2 前苏格拉底哲学家中的其他科学家
    • 3.3 苏格拉底简介
    • 3.4 苏格拉底之问
    • 3.5 苏格拉底之法
    • 3.6 苏格拉底之死
    • 3.7 理性是什么?
    • 3.8 柏拉图简介
    • 3.9 柏拉图的“回忆”说
    • 3.10 柏拉图定义“意见”与“知识”
    • 3.11 柏拉图的“洞穴喻”
    • 3.12 柏拉图正多面体四原素说
    • 3.13 柏拉图的《理想国》
    • 3.14 柏拉图的理念、理型与共相
    • 3.15 理念是什么?
    • 3.16 柏拉图定义“哲学”
    • 3.17 柏拉图的“太阳隐喻”
    • 3.18 柏拉图的“线喻”
    • 3.19 理念、理型的词源
    • 3.20 亚里斯多德完成形式逻辑体系
  • 4 形式逻辑体系启蒙教科书
    • 4.1 跟谁学逻辑?
    • 4.2 欧几里德原本
    • 4.3 “自学”是扯淡
    • 4.4 欧几里德原本的内容
    • 4.5 欧几里德的“定义”
    • 4.6 欧几里德的“公设”
    • 4.7 欧几里德的“共识”
    • 4.8 欧几里德的“证明”
    • 4.9 古希腊科学是什么?
  • 5 从自然哲学到自然科学之路
    • 5.1 古希腊科学的创新亮点
    • 5.2 荒谬的亚里斯多德物理学
    • 5.3 阿基米德
    • 5.4 中世纪的阿拉伯科学
      • 5.4.1 西方的科学导师海什木
      • 5.4.2 西方的哲学、医学导师阿维森纳
    • 5.5 中世纪的西方科学
      • 5.5.1 罗吉尔•培根
      • 5.5.2 牛津大学校长罗伯特•格罗塞特
      • 5.5.3 冲力说理论
      • 5.5.4 巴黎大学校长让•布里丹
      • 5.5.5 牛津计算者与默顿匀加速运动定律
      • 5.5.6 尼古拉•奥里斯梅与运动的几何表示
      • 5.5.7 奥卡姆剃刀
    • 5.6 文艺复兴简介
    • 5.7 “通才”或者“文艺复兴人”
      • 5.7.1 达•芬奇
      • 5.7.2 文艺复兴式科学家盖姆
    • 5.8 天主教会的神职科学家
    • 5.9 科学革命简介
    • 5.10 科学革命英雄谱
      • 5.10.1 Andreas Vesalius 维萨留斯
      • 5.10.2 Christopher Clavius 克拉维
      • 5.10.3 Tycho Brahe 第谷•布拉赫
      • 5.10.4 William Gilbert 威廉•吉尔伯特
      • 5.10.5 Thomas Hobbes 托马斯•霍布斯
      • 5.10.6 Baruch Spinoza 斯宾诺莎
      • 5.10.7 Robert Boyle 罗伯特•波义耳
      • 5.10.8 Robert Hooke 罗伯特•胡克
      • 5.10.9 Christiaan Huygens 惠更斯
      • 5.10.10 Simon Stevin 力学先驱
      • 5.10.11 “科学革命”六人行
        • 5.10.11.1 哥白尼
        • 5.10.11.2 培根
        • 5.10.11.3 伽利略
        • 5.10.11.4 开普勒
        • 5.10.11.5 笛卡尔
        • 5.10.11.6 牛顿
  • 6 科学的基石:经验 + 理性
    • 6.1 科学界为何粉培根?
    • 6.2 培根的“四个偶像”
    • 6.3 科学探索的培根方法
    • 6.4 培根与英国经验主义传统
    • 6.5 归纳法的致命伤
    • 6.6 笛卡尔简介
    • 6.7 笛卡尔科学方法“四戒律”
    • 6.8 笛卡尔几何学
    • 6.9 笛卡尔几何PK欧几里德几何
    • 6.10 笛卡尔PK培根
  • 7 牛顿建立第一个科学体系
    • 7.1 伽利略开创现代科学
    • 7.2 伽利略的《论两种新科学》
    • 7.3 开普勒行星运动三定律
    • 7.4 牛顿简介
    • 7.5 牛顿的老师
    • 7.6 《自然哲学的数学原理》
    • 7.7 牛顿“发现”“定律”了吗?
    • 7.8 牛顿的光学
    • 7.9 牛顿的研究方法
    • 7.10 牛顿的影响无以伦比
  • 8 爱因斯坦、狄拉克开创现代科学体系
    • 8.1 李政道先生的启蒙老师讲牛顿
    • 8.2 动能概念的发明
    • 8.3 古典力学体系
    • 8.4 牛顿以来的基本物理学发现
    • 8.5 爱因斯坦简介
    • 8.6 相对论与量子力学
    • 8.7 现代科学体系
  • 9 科学的核心是科学方法
    • 9.1 科学方法总结
    • 9.2 量子物理学始创者所用科学方法举例
      • 9.2.1 普朗克的量子理论
      • 9.2.2 玻尔的量子理论
      • 9.2.3 德布罗意的量子理论
      • 9.2.4 海森堡的量子理论
      • 9.2.5 狄拉克的量子理论
      • 9.2.6 薛定谔的量子理论
    • 9.3 科学范式与科学革命中的范式转变
    • 9.4 科学是什么?
  • 10 它山之石,可以攻玉
    • 10.1 徐光启遗教:苟利于国,远近何论焉?
    • 10.2 “西学中源”实乃误国之妄言
    • 10.3 日本科学崛起之启示
    • 10.4 解决钱学森问题之法则
前苏格拉底哲学家中的其他科学家


构成文明的大部分东西已经在埃及和美索不达米亚存在了好几千年,又从那里传播到了四邻的国家。但其中却始终缺少着某些因素,直等到希腊人才把它们提供出来。

                                                                                                                     ——罗素《西方哲学史》

前苏格拉底哲学是西方哲学中,在苏格拉底之前的哲学流派。我们现在所能看到的思想都是摘录自后来的哲学家、历史学家或者一些偶然发现的残本中。追寻塞理斯的首创,前苏格拉底的哲学家拒绝传统的神话对他们周遭所见现象的解释,而赞同理性的解释。他们依靠推论和观察来阐明围绕他们周围的真实自然界,而且他们使用合理的论点突出他们的观点并告诉他人。

劳埃德在名著《早期希腊科学:从泰勒斯到亚里士多德》中指出了前苏格拉底哲学家中的开山学派 ——米利都学派的的两大特点:1.自然的发现2. 理性的批判与辩论。

他们追问诸如此类的问题:万物从何而来?万物由什么构成?我们如何解释自然事物的多元性?我们如何通过数学描述自然?他们所提出的问题和悖论成为了后代研究数学、科学和哲学的基本问题。后代哲学家也不同意他们所作出的答案,但这些问题的重要性是公认的。尽管后代哲学家对推理和观察相关重要性尺度有所争论,但2600年来他们基本上一致使用由前苏格拉底学派最早发明的方法。

塞理斯首创理性主义精神、唯物主义传统和普遍性原则,是理性主义的开端,被称为“ 哲学史上第一人”。

塞理斯(Thales)之后的前苏格拉底哲学家中的科学家/自然哲学家:

1.塞理斯的学生阿那克西曼德认为水的存在也需要被解释,因而引入了一个新的概念“无限者”(英文:apeiron或boundless, no limit)。他认为一切事物都有开端,而“无限”没有开端。世界从它产生,又复归于它。

2.米利都学派的第三位学者,阿那克西曼德的学生阿那克西美尼认为,气体是万物之源,不同形式的物质是通过气体聚和散的过程产生的,并认为火是最精纯的空气。

3.毕达哥拉斯Pythagoras,古希腊哲学家、数学家和音乐理论家。生于萨摩斯岛,早年曾游历埃及,后定居意大利南部城市克罗顿,并建立了自己的社团。他是一名素食主义者,而且认为吃肉是有罪的。

Pythagoras(前580年—前500年)
 俗译“毕达哥拉斯”。毕达哥拉斯,古希腊数学家、哲学家。无论是解说外在物质世界,还是描写内在精神世界,都不能没有数学!最早悟出万事万物背后都有数的法则在起作用的,是生活在2500年前的毕达哥拉斯。毕达哥拉斯出生在爱琴海中的萨摩斯岛(今希腊东部小岛),自幼聪明好学,曾在名师门下学习几何学、自然科学和哲学。以后因为向往东方的智慧,经过万水千山来到巴比伦、印度和埃及(有争议),吸收了阿拉伯文明和印度文明(公元前480年)。

“在数学的天地里, 重要的不是我们知道什么,而是我们如何知道。”

油画作者:拉斐尔 (1483–1520) 

他认为数学可以解释世界上的一切事物,对数字痴迷到几近崇拜;同时认为一切真理都可以用比例、平方及直角三角形去反映和证实:譬如主张平方数"4"意味“公正”。相传当他发现根号2为无理数时,大为震惊、死不承认。有传言说在他的学生希帕索斯向外人透露无理数的存在后,他下令将其淹死。

毕达哥拉斯的贡献:

“和谐”的概念提出者。

毕达哥拉斯定理(勾股定理)价值在于定理的证明 !

“万物皆数”,反对地心说。

毕达哥拉斯学派,数的神秘主义者。

可理喻的东西是完美的、永恒的,而可感知的东西则是有缺陷的。这个思想被柏拉图发扬光大,并从此一直支配着哲学及神学思想。

毕达哥拉斯最先使用“哲学”一词。“经由我手方为科学; 经由我手便是科学”。

大体说来,伊奥尼亚的哲学家们的倾向是科学的、怀疑的。但是数学,在毕达哥拉斯的影响之下,则在大希腊要比在伊奥尼亚兴盛得多;然而那个时代的数学是和神秘主义混淆在一片的。 

对毕式学派而言,数与形是一家的:万有都是整数,每个整数都有“形”。    

三角形数:由自然数之和所形成的数。

正方形数:奇数之和的数。

五边形数:如下图之数。

Pythagoras派认为宇宙按照贵贱和完善程度的次序可分为三个部分:

乌兰诺斯(Uranos),或地球和月层下面部分;

考司摩司(Cosmos),或以恒星为界的交界部分;

奥林波司(Olympos),或诸神的居所。

4.赫拉克利特的文章只留下片段,爱用隐喻、悖论,后世的解释纷纭 。

赫拉克利特Heraclitus [herə‵klaitəs],前540年-前480年。相传生性犹豫,“哭的哲学人”。赫拉克利特是一位富传奇色彩的哲学家。他出生在伊奥尼亚地区的爱菲斯城邦的王族家庭里。他本来应该继承王位,但是他将王位让给了他的兄弟,自己跑到女神阿尔迪美斯庙附近隐居起来。据说,波斯国王大流士曾经写信邀请他去波斯宫廷教导希腊文化。著有《论自然》一书,现有残篇留存。

他的主要的思想有:逻各斯说,永恒的活火,万物皆流,对立统一。

逻各斯在希腊文的原义是“话语”的意思,但是它包含了许多层面的意义。一方面它代表了语言、演说、交谈、故事、原则等意涵,另一方面,它也代表了理性、思考、计算、关系、因果、类推等等。逻各斯乃西方哲学的核心概念。英语logic(逻辑)的字根来自于逻各斯,各种学科的字尾(-logy)也来自于它,例如地理学(geology)。它译为拉丁语:ratio,后转为法语:raison,最后成为英文中推理(reason)与理性(Rationality)的字根。

油画作者:荷兰ter Brugghen (1588–1629)

Pythagoras学派认为万物的本原是数,它们的存在和变化都根据一定的数的比率关系,整个宇宙就是按一定的数的比例组成的有秩序的科斯摩斯(cosmos)。赫拉克利特用logos这样一个抽象的概念将Pythagoras学派的思想完美地表达出来。在这点上,赫拉克利特和Pythagoras学派的思想是根本一致的。在公元前六至五世纪期间,以毕达哥拉斯学派和赫拉克利特为代表的希腊哲学,已经比米利都学派前进了一步,即他们不满足于寻求万物的本原,而是开始要寻求隐藏在现象背后的规律性的东西。

5.德谟克利特:原子论者,最坚定的“唯物主义者”。

德谟克利特(希腊文:Δημόκριτος,约公元前460—公元前370年或公元前356年),古希腊的属地阿布德拉人,古希腊伟大的唯物主义哲学家,原子唯物论学说的创始人之一(率先提出原子论:万物由原子构成)。古希腊伟大的哲学家留基伯(希腊文:Λεύκιππος,英文:Leucippus 或 Leukippos。 约公元前500—约公元前440年)是他的导师。

他认为,万物的本原是原子和虚空。原子是不可再分的物质微粒,虚空是原子运动的场所。人们的认识是从事物中流射出来的原子形成的“影像”作用于人们的感官与心灵而产生的。在伦理观上,他强调幸福论,主张道德的标准就是快乐和幸福。

著有《小宇宙秩序》、《论自然》、《论人生》等,但仅有残篇传世。

 6.伦勃朗

伦勃朗Rembrandt

伦勃朗·哈尔曼松·凡·莱因(Rembrandt Harmenszoon van Rijn ,1606—1669)欧洲17世纪最伟大的画家之一,也是荷兰历史上最伟大的画家。台湾简称为林布兰特。伦勃朗早年从师 P.拉斯特曼 ,1625 年在家乡开设画室。画作体裁广泛,擅长肖像画、风景画、风俗画、宗教画、历史画等。

伦勃朗一生留下600多幅油画,300多幅蚀版画和2000多幅素描,几乎画了100多幅自画像,而且几乎他所有的家人都在他的画中出现过。

The YoungRembrandt as Democritus the Laughing Philosopher (1628-1629). 

7.巴门尼德:前五世纪早期最重要的前苏格拉底哲学家之一。

巴门尼德(希腊语 Παρμενίδης 或 Ἐλεάτης ,英语Parmenides of Elea,约公元前515年—前5世纪中叶以后)是一位诞生在爱利亚(南部意大利沿岸的希腊城市)的古希腊哲学家。他是前苏格拉底哲学家中最有代表性的人物之一。他是爱利亚派的实际创始人和主要代表者。他是克塞诺芬尼的学生,同时也受到毕达哥拉斯派成员的影响。

他认为没有事物会改变;我们的感官认知是不可靠的。他说:“世间的一切变化都是幻象,因此人不可凭感官来认识真实。”

著有哲学诗《论自然》。

8.芝诺:四个关于运动不可能的芝诺悖论。

芝诺

埃利亚学派的代表人物

约公元前490年生于意大利半岛南部的埃利亚;约公元前425年卒。

芝诺生活在古代希腊的埃利亚城邦。他是埃利亚学派的著名哲学家巴门尼德(Parmenides)的学生和朋友,关于他的生平,缺少可靠的文字记载。

芝诺悖论(Zeno's paradoxes)是古希腊数学家芝诺(Zeno of Elea)提出的一系列关于运动的不可分性的哲学悖论。

两分法悖论:阿奇里斯(Achilles)跑不过乌龟,飞矢不动悖论。这些悖论现在可以用微积分(无限)的概念解释。

9.恩培多克勒

恩培多克勒

前490年-前430年

恩培多克勒是哲学家,但他在青年时代曾毫不犹豫地投身于政治。他是故乡阿克拉噶斯推翻暴君斗争的策动者,感激他的公民愿把暴君的王位留给他以示报答,但恩培多克勒以当时希腊人中罕有的自我克制加以拒绝了。他宁可把时间花在哲学研究上。恩培多克勒在很大程度上受到毕达哥拉斯教的影响。这体现在他教义中强烈的神秘主义。他并不反对被人视为预言家和创造奇迹的人,有人甚至认为他可以使人起死回生。他认为万物皆由水、土、火、气四元素构成, 发现空气是一种独立的实体,发现离心力。

10.阿那克萨哥拉

阿那克萨哥拉

c.500BC–428BC

古希腊哲学家、原子唯物论的思想先驱。

第一个把哲学引入雅典,所有雅典哲学家的老师。

阿那克萨哥拉是一个典型的爱奥尼亚哲学家,为理性主义者。他主张地球是一个圆柱体,相信天体和地球的性质大体上是同样的,他认为太阳是一块烧得又红又热的石头,比希腊大不了多少。

他很仔细的观测过天象,认为月亮和行星也和地球一样,月亮上面也有山和居民。他是第一个提出月光是日光的反射的人,也是第一个用月影盖着地球和地影盖着月亮的见解来说明日食和月食的人。

我们该如果看待这些前苏格拉底自然哲学家的“科研成果”呢?

陈寅恪在《清华大学王观堂先生纪念碑铭》说:“先生之著述,或有时而不彰。先生之学说,或有时而可商。惟此独立之精神,自由之思想,历千万祀,与天壤而同久,共三光而永光。”