古代希腊的科技文化成就

四、古代希腊的科技文化成就

古希腊是巴尔干半岛南部、爱琴海诸岛及小亚细亚西岸奴隶制城邦的总称。古希腊是西方文明的发祥地。古希腊文化最早出现在希腊半岛南面的克里特岛。早在公元前3000年，克里特岛就有了早期的农业，公元前2000年前后，在克里特岛上出现了奴隶制国家，史称米诺斯王朝。这是希腊历史的黎明期。约公元前2000年前从北方陆续迁入了亚加亚人、爱奥尼亚人、伊奥利亚人和多利安人，他们是古希腊人的祖先。荷马时代，希腊形成了大批奴隶制城邦，在地中海、黑海沿岸兴建了一系列殖民城市。公元前6世纪后半叶，出现了斯巴达贵族寡头奴隶制和雅典民主政治。公元前5世纪中叶，希腊的奴隶制经济、政治、文化达到鼎盛时期。亚历山大帝国时期，古希腊进入希腊化时代托勒密王朝时期，古希腊文化中心由雅典转移到埃及的亚历山大城，使亚历山大城很快发展成为一个重要的科学文化贸易中心，缪斯学院是历史上最早的规模宏大的世界学术中心。公元前146年，古希腊并入了罗马帝国版图，公元前30年，罗马人又灭掉托勒密王朝，古希腊历史终结。

古希腊文化的形成有两个重要的历史、地理条件:第一，古希腊有优越的地理位置，与古埃及和西亚的两河流域这些文明发达较早的地区相邻，经济、文化交流频繁，使古希腊人眼界开阔，思想开放；第二，古希腊没有形成统一的中央集权制，各城邦独自为政，斗争错综复杂，有利于各种学术思想的形成、发展和交流，这就在古希腊形成了一个百家争鸣的局面。古希腊的科学文化是世界奴隶制时代科学文化的顶峰。

(一)自然观

关于世界的本源和物质结构问题，是古希腊哲学家激烈争论的一个问题，形成了许多学派。米利都派否认神创造世界；泰勒斯认为水是万物之源，毕达哥拉斯派认为数是万物的本源，是万物存在的性质和状态的描写，把自然界的秩序和数联系起来，对于启发人们从定量的方面去提示自然界规律有着重要意义。赫拉克利特认为火是世界本源，并把客观世界视为一个不断产生和不断消亡的永恒的运动过程，他是辩证法的奠基人之一。德谟克利特认为原子和虚空是万物的本源，无数的原子永远在无限的虚空中运动，并产生无数的世界；原子不可分割，它是所有实体的构成物。伊壁鸠鲁发展了原子论，认为原子不仅有形状、大小的区别，也有质量的不同。原子论是古希腊自然哲学的重要成果，在思想上、方法上对后世产生了深刻影响。亚里士多德是古希腊知识最渊博的学者，是古代世界最伟大的哲学家和科学家，在自然哲学、生物学、数学、天文学和物理学等当时几乎所有自然科学方面都取得了重大的成就，其科学著作多达170部，构成古希腊科学知识的百科全书。在科学史上，他第一个试图描述较完整的宇宙景象，第一个提出了比较完整的科学论证方法，他创立了逻辑学，成为后来科学思想方法的重要组成部分。

图2-2　亚里士多德

图2-3　毕达哥拉斯

图2-4　欧几里得

(二)天文学和宇宙理论

毕达哥拉斯学派首次提出圆球形宇宙模型，并猜想天体数目是10个，宇宙中心天体是“中心火”；恩培多克勒第一个解释了日食的成因，泰勒斯则成功地预报了公元前585年5月28日出现的日全食；梅顿发现235个太阴月恰好为19年，把阴历与四季相配合，12年安排为每年12个月，其他7年为13个月，古希腊历书就是以梅顿周期为基础制定的；伊巴谷第一个编制了包括850颗恒星的巨大星表，还最早发现了岁差，并推定每年岁差值为45秒；关于宇宙理论，欧多克斯提出了地球中心说，并建立了世界上第一个宇宙几何模型，赫拉克雷迪斯、阿基米德则提出了日心说，并认为地球有自转。

(三)数学

毕达哥拉斯在公元前6世纪证明了毕达哥拉斯定理即勾股定理，并提出了面积贴合法理论、无理数理论；泰勒斯运用几何学上影子与实物长度成比例关系原理实地测量了古埃及金字塔的高度；欧多克斯在研究无理数之后定义了两个量之比等于另外两个量之比的比例关系，从而把几何同数的关系分开；欧几里得综合了古希腊数学知识成果，编著了《几何原本》13卷，他以严密的演绎逻辑方法，把建立在一些公理之上的初等几何学知识构成为一个严整的数学体系，这是世界上最早的公理化数学名著，一直使用到今天，是无可争辩的最优秀的教科书，欧洲人把欧几里得定律和假设看作观察周围世界的真理；阿基米德重点研究了一些复杂形体的面积、体积之比，求抛物线所围面积和弓形面积的方法，求著名的阿基米德螺线所围面积的方法等，他研究数学是为了用于实际，曾成功地将数学应用到力学中，把数学研究与实际应用相联系，在世界科学发展史上有着重大的意义和深远的影响；阿波罗尼乌斯著有《圆锥曲线论》，为圆锥曲线的研究奠定了基础。欧几里得、阿基米德、阿波罗尼乌斯被后人称为古希腊亚历山大时期的“数学三大家”。

(四)物理学

亚里士多德是古希腊第一个最认真地研究物理现象的人；欧几里得第一个把光的研究建立在科学基础上，所著的《光学》、《论镜》是最早的光学专著；阿基米德是古希腊成就最大的物理学家，被誉为“力学之父”，他第一个对杠杆原理进行了严格的逻辑论证并给出了明确的数学表达式，使用数学严格地研究了各种不同形状的物体的沉浮条件和稳定性，把许多具体问题抽象为物理问题，发现了流体力学的基本定律——浮力定律。阿基米德还创立了科学的研究方法，既重视观察实验，又重视严格的逻辑推理，既认真分析物理现象，又注重数学上的论证，力求得到准确的量的关系。

(五)生物学和医学

关于生物的起源，阿那克西曼德认为，生物是从太阳所蒸发的湿元素里产生的，人是从另一种动物产生的，鱼是人类的祖先。古希腊的生物学上贡献最大的是亚里士多德，他的著作中记述了约500种动物，至少解剖过50种动物，并对动物做了认真的分类。

古希腊最早的医学知识来自古埃及和西亚地区，公元前5世纪才有了以行医为职业的医生。阿尔克芒是已知的古希腊最早研究人体解剖的医生。希波克拉底的医学著作有60部，被尊称为医学之父；赫罗菲拉斯是第一个区别动脉和静脉的人，对神经、眼睛、肝脏、生殖系统进行研究；埃拉西斯特拉塔是把生理学作为独立学科进行研究的第一人，他专心致志于脑子的研究，并把脑子分为大脑和小脑两部分。古希腊人重视解剖的传统对后来西方的医学发展影响很大。

(六)建筑和雕刻

古希腊的建筑与雕刻艺术以雅典为中心。大型建筑主要是神庙，殿堂为长方形，周围环以圆柱柱廓。圆柱分为多利亚式、爱奥尼亚式和科林斯式三种，其代表性建筑分别为帕德嫩神庙、伊利特盎神庙和奥林比昂神庙。雅典卫城建于公元前5世纪，城内有一座著名的雅典娜神庙。这座神庙用白色大理石砌成，上层面积为30.89×69.54平方米，四周立有46根高10.4米的大圆柱。它是古希腊全盛时代的代表作。亚历山大城建筑宏伟，港口有一座建于公元前279年的灯塔，高120米，上装有金属反射镜，远在60公里外的船只都能看到它。

公元前5世纪，希腊出现了三位著名的雕刻家。米隆善于表现运动中的人物形象，“掷铁饼者”表现了运动员投掷前刹那间的矫健、优美和有力的姿态，驰名于世；坡利克利特的“持矛者像”坚强有力，被奉为人体雕塑的楷模；菲狄亚斯的“雅典娜神像”，高12米，饰以黄金、象牙，极其庄严富丽；公元前3世纪，卡瑞斯的“德斯巨人像”高达34米，用青铜铸成，宏大壮丽，被誉为古代世界七大奇观之一。

总之，古希腊在从公元前8世纪到公元前1世纪的数百年间所取得的科学文化成就是巨大的，其科学文化的特点是自然哲学发达，人们注重理论思维，注重对自然界的理论性探索。这都有利于使人们关于自然界的知识系统化，形成理论体系。古希腊的自然科学已发展到奴隶时代自然科学的最高形态。古希腊的科学研究方法，到阿基米德时已达到较高水平，逻辑方法、观察方法、数学方法已初步形成，实验方法、解剖方法也已发端，为近代自然科学的形成做了准备。近代的自然科学几乎就是从古希腊自然科学演进而生的。