2古希腊的科学.ppt

缪塞昂学院持续了六百年之久 缪塞昂学院持续了六百年之久，但只有最初的二百年是科学史上重要时期。这一时期，科学英才辈出，学术事业繁荣。 后来，随着托勒密家族越来越埃及化，他们对希腊学术的兴趣也越来越淡漠了，据说托勒密七世(公元前146-前117)甚至迫害希腊人。再以后，埃及被罗马所征服，成了罗马的一个省份，希腊的科学遗产就逐步丧失殆尽。 * 柏拉图的“宇宙”两球模型 “拯救现象” 创造一种几何语言，用它初略描述行星运动规律是一项重要的科学成就。 但“两球模型”不能解释行星复杂的不规则视运动。 简单性原则：柏拉图假定复杂性背后隐藏着简单性，不规则背后是规则性，而且这种规则性是可以发现的。 “拯救现象”：要求用匀速圆周运动的组合来解释行星不规则的视运动。 2007.8-2008.4火星在天球上的运行轨迹 欧多克斯 欧多克斯（前409－前356）建立了比例论，引入了变量概念，将数（不连续）与量（连续）相区分。 拯救现象，27个同心天球。 行星运动的圆周叠加模式，希腊数理天文学的基本模式。 构造了一个同心球叠加的天文模型。按照这个模型，每个天体都由一个天球带动着沿球的赤道运动，而这个天球的轴两端固定在第二个天球上，第二个天球又可以固定在第三个上。通过这样组合，欧多克斯发现三个球足以模拟日月的运动，四个球则可以模拟行星的运动，五大行星与日、月以及恒星天，总共需要27个天球。只要适当地选取天球的旋转轴、旋转速度以及球半径等等参数，就可以使得这个体系比较准确地模拟当时所观测到的天体运动情况了。 欧多克斯的工作在符合观测资料方面还有不足，但是这种方法后来一直是西方天文学家们所使用的基本方法，只不过在具体细节方面有所改进而已。 * 欧多克斯的“同心球”模型 以火星为例，最外层天球A每天匀速旋转一周，解释火星每日的升落；第二个天球B也绕轴均匀自转，但以相反反向进行，每687天旋转一周，解释了火星沿黄道带自西向东的缓慢运动；最内层的两个天球解释了火星速度和维度的变化以及逆行。 同心球模型所模拟的行星逆行 十、亚里士多德 亚里士多德（Aristotle，前384－前322），希腊北部的斯塔吉拉人，自幼父母双亡，17来到雅典成为柏拉图的学生。“吾爱吾师，吾尤爱真理”。 前343年，成为马其顿王太子亚历山大的私人教师 前335年，在雅典建立吕克昂(Lyceum)学院，又称逍遥学派(peripatetic) 与柏拉图喜爱综合研究的风格相比，亚里士多德更像是一位分门别类研究的近代科学家。他的著作涉及到力学、物理学、数学、逻辑学、气象学、植物学、动物学、心理学、伦理学、文学、形而上学、经济学等等领域，几乎囊括了当时人类的一切学科。 * 亚里士多德的科学工作 第一哲学《形而上学》 逻辑学《范畴篇》《分析篇》 《物理学》《论天》《天象学》《论生灭》《论宇宙》 生物学《动物志》《论动物的历史》《论灵魂》 《尼各马可伦理学》《大伦理学》《欧德谟斯伦理学》 《政治学》《诗学》《修辞学》 如果说柏拉图本质上是一位数学家，关注的是超越经验世界之上的理念世界的话，那么亚里士多德本质是一位物理学家，他更加重视经验研究，他认为事物的本质就内在于事物本身之中，而非离开具体事物之外有一个什么独立的本质或理念。所以他的哲学就是要通过经验研究来寻找包含在现象中的本性和原因，所以他发展了一套“物理学”，以探求事物之道理。 * 宇宙论与四元素说 永恒不变的月上世界：由完美的“以太”构成；形状是完美的球形，运动是完美的匀速圆周运动。 有生有灭的月下世界。由水（湿冷）、火（干热）、土（干冷）、气（湿热）四种元素组成。 * 四元素说 * 亚里士多德的物理学 物理学只探讨地上物体的运动。 亚里士多德对物理现象的研究很大程度上也是采用了生物学的思路。例如，他把物体的运动（轻重、上下等）理解为性质的变化。 地上的物体都是由土、水、火、气四种元素所构成。地上物体都有其天然的位置，所有的物体都要回到其天然位置的倾向。例如、土、水比较重，其天然位置在下，火、气比较轻，其天然位置在上，因此含土、水元素较多者具有向下运动的倾向，而含气、火较多的物体则具有向上运动的倾向。越重的物体之所以下落越快，是因为其所包含的重元素较多 。 * 续前页 除了这种由于物体本性所决定的运动之外，还有受到外力作用的受迫运动，这是由推动者施与被动者的，一旦推动者停止推动，运动则会立刻停止。例如马车，一旦马停止拉动，则车立刻停止前进。 在不同的物体当中，亚里士多德认为越重的物体包含越多的土和水的元素，物体也就越卑贱，反之越轻的物体就越尊贵。 * 亚里士多德的天文学 月上世界由所谓的第五元素即以太组成，所以是永恒不变、非常完美的。其运动方式也和月下世界不一样，地上物体是直线运动，而天上星球则是做最为完美的均匀