实验传统的兴起

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1、第9讲　实验传统的兴起吴国盛http://blog.sina.com.cn/wugshpku北大科学史与科学哲学http://hps.phil.pku.edu.cn上讲回顾什么是博物学西方博物学传统近代博物学的背景进化论本讲目录实验传统的三大来源从炼金术到化学：科学革命的化学论线索培根科学拉瓦锡化学革命实验传统的三大来源博物学传统与实验传统之区别亚里士多德坚持观察，但观察不是实验炼金术－化学传统人工可以促成或改变自然过程数理传统本身要求实验数理科学家的思想实验实验作为演示培根传统干预自然、征服自然新博物学：系统、精确地观察和发现新现象仪器的大量使用数理

2、分析的实验演示思想实验：“在内心中设想出潜在的实验条件，其结果可以根据以前的日常经验可靠地预见到。”（库恩）伽利略的自由落体实验自由落体实验斜面实验，研究运动距离与时间的数学关系。从静止状态下落，相等的时间间隔走过距离比值是以1开始的奇数序列伽利略不是说“我做了这、做了那，这就是发生过的事情，由此我们可以得出结论……”伽利略是说“这就是要发生的事情”帕斯卡的流体压力实验大气压实验。来自亲戚的信水压实验。波义耳表示并不相信。科学革命的化学论线索科学革命的数理科学线索：哥白尼－开普勒－伽利略－牛顿，自然的数学化与机械自然观科学革命的化学论－神秘主义线索：自

3、然法术（naturalmagic）；神秘主义（occultism）；数秘主义（numbermysticism）。神性和谐，大宇宙与小宇宙帕拉塞尔苏斯(1)向自然学习而不是向书本学习炼金术成为理解自然的基础学科，炼金术向医药化学转变。标志是帕拉塞尔苏斯特奥弗拉斯特·博姆巴斯特·冯·荷恩海姆（1493－1541）生于瑞士，父亲是来自德国的医生。1527年成为巴塞尔大学医学教授。自负而又傲慢，自称“帕拉塞尔苏斯”，将盖仑和阿维森纳的著作连同硫磺和硝石一起放在黄铜盘子里烧掉。被迫离开巴塞尔，成为德奥等地的游医。1541年死于萨尔茨堡。死后著作被大量印刷，帕拉塞

4、尔苏斯学派活跃起来，与盖伦派作对帕拉塞尔苏斯（2）把炼金术定义成“将不纯净物质变为纯净物质的技艺”，改变了传统炼金术狭隘的功利目的，而将炼金术上升为一种哲学行为，一种神学行为。创世是一个化学提取、分离、升华和结合的过程，是自然的一种化学展现。改造亚里士多德元素理论，人体中实际起作用的三要素：硫、汞、盐（精神、灵魂、身体）引进矿物质做药物，研究了许多金属的化学反应，引导人们注意化学对医药学的重要性发现锌（称之为劣等金属），正式给酒精命名(alcohol)帕拉塞尔苏斯（3）帕拉塞尔苏斯学派的特点：反叛亚里士多德和盖伦的传统，否定体液学说，主张三要素理论强调

5、观察和实验，反对本本主义重视化学胜过数学，重视实用化的定量，轻视抽象的几何证明阿格里科拉炼金术与矿物冶炼。阿格里科拉（1494－1555），德国医生，受帕拉塞尔苏斯影响对矿物感兴趣《论金属》（1556），精致的插图，完整的采矿和冶金技术欧洲有悠久的采矿历史，和相当成熟的采矿冶炼技术，但由于行业保密和手艺人不识字，采矿和冶炼术没有文字传世。近代矿物学之父。赫尔蒙特从炼金术向化学的过渡赫尔蒙特（1577－1644），比利时贵族出身，医学博士着迷于化学实验，自称“火术哲学家”区分了“空气”(air)与“气体”（gas)，但当时收集气体的实验技术尚未成熟，他只

6、能给出粗略的气体分类。用实验证明“土源于水”。烧瓶实验。用实验证明“木源于水”。著名的柳树实验。开辟了定量研究的思路波义耳波义耳（1627－1691），爱尔兰贵族后代，家庭富有，先是周游列国，1644年回到英国，接受一大笔遗产。雇胡克为实验助手，胡克替他制造了抽气机。1662年皇家学会成立，成为第一批重要会员。1668年移居伦敦，建立了一家私人实验室1661年《怀疑的化学家》，开始了近代化学的历程：脱去实用的改善金属或制备药物的目的，化学成为哲学的分支，是一门理论科学，是一种化学论的自然哲学波义耳确立化学元素概念：“我所说的元素是指某些原初的和单纯的即

7、丝毫没混合过的物体，它们不由别的物体组成，而一切物体由它们所组成，而且最终分解成它们。”元素不会只有四个或三个。区别混合与化合，正确评价“火”作为化学解析工具的作用，火不是如炼金术所说万能的燃烧研究。在真空中做燃烧实验，发现空气而且只是一部分空气对于燃烧是必要的。他也意识到动物的生命靠空气来维持。可惜他没有意识到这两种情况本质上是一回事。但胡克意识到了。培根传统弗兰西斯·培根（1561－1626）生于英国一个贵族家庭。1584年进入议院，1603年成为爵士，1607年任副检察长，1618年成为大法官，1621年被控受贿。1605年发表《学术的进展》征服

8、自然、改造自然知识就是力量1620年出版《新工具》观察－归纳方法论：首先要不带偏见地搜集事实；