第二章 西方古代物理学

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1、第一节古希腊物质本原思想第二节古希腊时期对宇宙的认识第三节古希腊的物理学知识第四节中世纪的物理学知识第五节.亚里士多德的物理学第二章西方古代物理学古希腊的三个时期（公元前8世纪---4世纪）①城邦时期（前8世纪—前4世纪）：在地中海东岸有10余个不同城邦，这时的雅典为众城邦的盟主，也是科学文化发展的中心。出现了大批著名的哲学家和科学家：泰勒斯、毕达哥拉斯、德谟克利特、苏格拉底、柏拉图和亚里士多德等。②亚历山大时期（前4世纪—前2世纪）：以亚历山大为首的马其顿人征服了全希腊，建立了地跨欧亚非大陆的亚历山大帝国，在埃及建立了“亚历山大城”，在城内还建立了博物馆和图书馆，聚集了

2、大批优秀的科学家。科学文化的中心也自然的转为埃及的亚历山大城；③罗马时期（前2世纪—4世纪）：希腊被罗马人征服,开始了罗马时期。初期由于政治动荡,科学文化停止不前，当社会稳定后，从公元2世纪到4世纪，亚历山大里亚的科学再度中兴。这时科学家已经转为重视使用的氛围中，研究活动多与实际生活的需求相关。或者表现为对以往科学的注释上。中世纪可以细分为三个时期：①黑暗时代(5世纪—8世纪)：战争频繁，社会动乱，古希腊学术终结。基督教成为罗马国教，违背宗教的见解受到惩罚。②阿拉伯文化时代(8—11世纪)：地处东西方贸易交流纽带的阿拉伯，成为沟通东西方文化的桥梁，同时完好的保存了许多古希

3、腊的学术典籍，对后来欧洲文艺复兴乃至近代科学产生重大影响。③经院哲学时代(11—12世纪)：这一时期的哲学内容是论证和辩护宗教信仰的合理性，主张理性服从信仰，将哲学变成了神学的婢女。代表人物托马斯•阿奎那（1226—1274）将亚里士多德的学说神话，使其成为不可侵犯的权威。反叛代表培根。第一节古希腊物质本原思想一.元素论二.数的和谐思想三.原子论一.元素论①城邦时期：米利都学派创始人泰勒斯认为万物本原是水，大陆漂浮在水面上；万物源于水，复归于水，任何东西都会产生和消灭，惟独水是常存的。其学生阿那克西曼德，认为世界的本原不可能是水，他认为万物的本原必须在宇宙的斗争中保持中立

4、，应是无任何规定性的“无限者”；阿那克西曼德的学生阿那克西米尼，则将万物的本原看作是“气”，认为大陆并无固体支撑，象一片树叶漂浮在空气中，就象天上的星球一样。赫拉克利特（一城邦邦主）认为是“火”，他指出：“世界对于一切存在的物都是一样的，它的过去、现在、未来永远是一团永恒的火，在一定的分寸上燃烧，在一定的分寸上熄灭。”世界没有开端，没有终结，处于永恒的运动变化中。同一事物中对立的两个方面的斗争产生了万物。恩培多克勒：西西里岛的一位王子，因不愿接受王位而到处游学，专门研究科学与哲学。恩培多克勒认为，不能用单一物质做万物的本原，并提出“四根说”，即土、水、气、火四种元素，它们

5、依次为固体、液体、气体，火则代表颜色和温度。②亚历山大时期：进入公元前4世纪，希腊战争不断，直到亚历山大统一帝国。这时古希腊学派林立的科学与哲学学派也最终走向统一。这一任务有亚里士多德完成。亚里士多德在总结前人研究的基础上，提出：地上万物由轻重不同的土、水、气、火四种元素组成，月层以上的天体由以太组成，而元素又由冷、热、干、湿这四种更基本的基质构成。湿和冷组合成水，湿和热组合成气，干与冷组合成土,干与热组合成火。二.数的和谐思想创始人：毕达哥拉斯（约前584-前497）。认为世界是一个超感性世界，是一个“数”的世界。数是万物本原，有了一个一个的数，才有了几何上的点，有了点

6、才有线、面和立体，有了立体才有土、水、气、火四种元素等。将数赋予一定的意义：1代表同一，是普遍的，由1产生2，产生出各种数；2代表意见，是1的对立物；3是实在和圆满，所有一切都有3决定；4是正义；10是灵魂与理性；10=1+2+3+4，包含了数的全部本性。10是最完美的数字，认为天上应该有10个天体（当时已知道9个），10个天体之间应存在一定的“和谐”关系等等。认为圆形和球形是最完美的图形，所以天体的形状是球形的；由于注重数的比例关系，发现了数学上的毕达哥拉斯定理（勾股定理）与音乐上的五度相生律。认为世界上的一切现象和规律都服从“数的和谐”，这种“数的和谐”表现为数学上的

7、简单性、对称性与和谐性。毕达哥拉斯学派对数的尊崇形成了对数的神秘主义，但他们对“数的和谐”的追求，却形成了理性的数学传统。对后来自然科学的孕育、形成和发展产生了巨大作用。“数的和谐”成为后来以至今天科学研究的一个重要指导原则。由“数的和谐”发展为“宇宙的和谐”的观念成为历代科学家的指导思想与科学方法。三原子论创始人：米利都学派的留基伯和其学生德谟克利特。接受了毕达哥拉斯的超感性世界的认识，但不接受“数”的本原观点。他将微观的几何点同“存在”结合起来，认为“存在”是不可分的、不变的、球形的。并将“存在”取名为“原子”。其原子论大