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
“西学中源”实乃误国之妄言


与科学革命同时代的我国先贤徐光启学会欧几里德几何并且与利玛窦合作翻译了《几何原本》第一卷以后,显然已经明确意识到了欧几里德几何不但提供了远胜于我国古代的数学知识,更重要的是其中所展示的演绎推理形式逻辑体系的威力。

徐光启可能是第一个弄懂逻辑五环的中国人。都是起源于古希腊!

可是作为第二次西学东渐的代表性人物,徐光启还是生的太早了,或者说他超越了我国的历史。他去世后不久,明朝灭亡。明末清初的大学者黄宗羲居然反徐光启之道而行之,断言:“尝言勾股之术乃周公商高之遗而后人失之,使西人得以窃其传。”明末清初的另一位大学者方以智更是直接指斥了徐光启:“万历之时,中土化洽,太西儒来。脬豆合图,其理顿显。胶常见者骓駴以为异,不知其皆圣人之所已言也。……”康熙对提倡“西学中源”说起了很大作用。他曾作《三角形论》,其中提出:“古人历法流传西土,彼土之人习而加精焉。”当然若论天文、历法和数学,《科学启蒙》前期课程已经介绍了目前世界科学史共识:古希腊学术是在继承了远早于我国记录的古埃及与古巴比伦文明的基础上首创理性思维方式从而引领人类迈向科学时代的。至少就目前的证据而言,“西学中源”是妄言,对我国科学人才的培养有害无益。这里顺便点评一下自上世纪后半世纪以来在我国科学史界争论不休的“李约瑟难题”。

李约瑟难题:“为什么近代科学和科学革命只产生在欧洲呢?”“为什么直到中世纪中国还比欧洲先进,后来……”李约瑟难题虽然没有明确自己的“西学中源”立场,但是,能这样提出问题,思路与黄、方二位是差不多的。本课程的主讲教师的回答很简单:李约瑟问题根本不存在。

科学革命经过牛顿之手,建立了真正的科学体系,主角是物理学,而李约瑟先生并不是这方面的专家,他对“科学”的认知与目前世界公认的对科学的认知是不一样的,他组织编撰的《中国的科学与文明》实际上是科技史。科学就是要较真,诚如弗兰西斯·培根所言(第五章):对推动近代世界的形成起了巨大作用的我国古代“四大发明”是机械发明(mechanical discoveries)。

“科技”,目前公认的英文翻译是Technology,准确的名称应当是《中国古代的技术与文明》。按本课程第二章的讲述,如果在这个意义上谈科技,那么古埃及、古巴比伦才是祖师,才最具备炫耀历史的资格,古希腊不是了。如果“科学”一词指所有关于自然现象的探究,在这一最宽松的定义下,我们当然可以说“西方科学”、“中国科学”。但事实上,中、西这两种“科学”同名而异实。象棋和围棋虽同属于棋类,却是完全不同的两套游戏。你不能说:某一象棋手的“棋艺”曾长期领先某一围棋手,但今天围棋手的“棋艺”突飞猛进,已远远超过象棋手了。不能因围棋奖金高而转行!历史上没有符合《科学启蒙》课程所介绍的符合英文“Science”本意的“中国科学”!所以不存在“中国古代科学曾经领先于世界各国,只是近代由于科学革命的缘故落后了”这样的命题,我们这样说的理由从爱因斯坦所强调的现代科学的两大支柱即可看的一目了然。

复习一下爱因斯坦的教导:西方科学的形成是以两个伟大的成就为基础的,一是古希腊哲学家们发明的记录在欧几里德几何学中的形式逻辑体系;一是文艺复兴时期发现进行系统的实验有可能找到自然现象之间的因果关系。

实际上爱因斯坦说这段话的缘由就是有好事者想跟他探讨“李约瑟问题”,而爱因斯坦的回答特给我们中国人面子:中国的先贤们没有走出这两步,在我看来不值得大惊小怪。这些发现居然被人类做了出来才令人吃惊。(In my opinion one need not be astonished that the Chinese sages did not make these steps. The astonishing thing is that these discoveries were made at all.)

我们对中国的艺术、文学和人生哲学知道得愈多,就会愈加羡慕这个文化所达到的高度。几千年来,中国不断出现聪明好学的人,毕生献身于学术研究。从文明的历史和影响的广泛看来,中国的文明是世界上自古以来最伟大的文明。中国人就个人的情况来说,从事研究的秉赋是无可置疑的,然而中国的科学毕竟是微不足道的。如果中国如此任其自生自灭的话,我们没有任何理由认为它能在科学上取得任何成就。

                                                                                                     ——怀特海 《科学与近代世界》