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    科技哲学论文

    发布日期:2020-12-19 08:53 哲学论文

      尊经验综合与崇唯理分析的科学思想品格的投射 ----中西方古代天文学研究之比较 1945年,英国科学家李约瑟博士提出了:“为什么中国自近代以 来科学落后?”。这被称为李约瑟疑难,也叫李约瑟难题。自从这 个问题提出以后,中国学者的讨论贯穿20世纪,直到今天,讨论仍 在继续。我也一直在思考这个问题, 中西方的科学传通有很大不同,中国古代的科学传统重体悟,西方 的科学传统重思辩;中国古代的科学传统重综合,西方的科学传统 重分析;中国古代的科学传统重实践,西方的科学传统重论证;两 种不同的科学思维模式严重影响到两种文化的差异,也投射出中国 古代的科学的品格是尊经验综合,西方的科学的品格是崇唯理分 析。把目光转向天空,超凡脱俗的态度;超越的、非功利的、对现 实功利不计,专注天空,俯仰大地这是中西方古代科学家都具有的 思想品格。两者之间的区别从古代中西方对天文学的研究的比较可 以清晰地投射出来。让我们换一个角度去思考这些问题。 一、中西方想象、研究宇宙结构的学说的比较 1、中国古代天文学家对与想象、研究宇宙结构提出过盖添、浑 天、宣夜三种学说。 最早是盖天说,大约在公元前5世纪左右,东 周时期就有“天圆如张盖,地方如棋局”的天圆地方说。同时认为 大地静止不动,日月星辰在天穹上随天旋转。战国时期产生了第二 代盖天说。认为天穹有如一个斗笠,笠顶就代表北极,天就以北极 为中心旋转。大地象一个倒覆的盘子,北极是天的最高点,四面下 垂。从平型的大地到拱型的大地,是盖天说的一大进步,但是,它 主张天就以北极为中心旋转,离地球时近时远,近了就仿佛在天 上,远了,我们就以为它没入地下。这种解释狠难说明我们看到的 日月星体的运动现象。 所以,汉代以后,浑天说就代替盖天说,成 为占主导地位的天文学说。浑天的思想起源于战国时代,它反对盖 天说关于宇宙是半球的说法,而说宇宙是一个整球,并推导出地球 也是一个圆球。西汉以后,浑天说又有了新的发展,张衡是浑天说 集大成者。他指出,浑天如鸡蛋,天体圆如弹壳;地如蛋黄,居于 中间,天大而地小天好象蛋壳裹着蛋黄。天和地都靠气支撑,并悬 浮在液体面上。南极和北极整整相差半个圆周,天的旋转正如旋转 的车轮,没有停止的迹象。张衡还指出;天体每天绕地旋转一周, 宇宙是无边无际的,表达了时空无限的观念。张衡还制作了演示浑 天思想的仪器--水运浑象,对传播浑天说起了重要作用。浑天说 的基本精神类似于西方托洛密为代表的地球中心体系。产生时间也 大体相同。在当时是相当先进的宇宙结构学说。宣夜说发源于殷 代,兴盛于东汉,它认为日月星辰悬浮于宇宙空间,依靠气的作用 运动,不存在什么固体天球。因为太遥远,天就呈现出蓝色,所有 天体都发光且在气的推动下,自由运行,互不干涉。对其他天象没 做具体论述,因此影响较小。 而西方的托洛密通过精心地设想、推导、计算,描述了地心体 系的基本轮廓;描述了月亮运动;描述了太阳运动;计算了月地距 离和日地距离;并且对月食与日食进行了描述和计算;解释了恒星 的岁差现象;将恒星分成六等;提出恒星运动的本轮和均轮;计算 了地球的大小,比埃拉托色尼的数据小很多了。古阿拉伯天文学家 阿尔塔尼将托洛密体系的观测数据做了进一步完善,回归年计算大 为精确。 中世纪的描述的宇宙图景是:层层相套的天球体系,地球位于宇 宙中心的托洛密体系。 哥白尼在1543年,发表天体运行论,倡导日心学说。指出天穹的 周日旋转只是一种视运动,是地球运动的反映。布鲁诺捍卫和发展 了哥白尼的日心说。而第谷布拉赫通过在天文台20年的连续、细心 而且殚精竭虑地观察、分析,认为天体的运行是沿椭圆轨道运行 的。但是,采取了一个折中体系,认为太阳带领行星绕地球转动。 阿波罗尼曾预言天体运行的轨道是椭圆型。以后第谷的学生开普勒 借助第谷的观测数据和杰出的数学才能,发现了开普勒三定律,废 除了宇宙是水晶天球的概念,得出了太阳才是真正轨道的中心,建 立了太阳系的概念,并预示着吸引力问题。 爱因斯坦说过“:开普 勒惊人的成就,是证明下面一条真理的特别美妙的例子,这条真理 是:知识不能从简单的经验中得出,只能从理智的发明同观察到的 事实两者的比较中得出。” 但是,开普勒的局限是保留了恒星天 球和有限的宇宙。这与我国西汉的张衡相比还是“尺有所短”。后 来的伽利略发明了天文望远镜,产生了望远镜天文学,为哥白尼辩 护,与教会发生了冲突,被教会判处监禁。伽利略用数学与实验相 结合,开创了科学推理方法,是人类伟大的思想成就之一。牛顿的 天文学贡献是对万有引力定律的思考并且使用微积分证明了这一伟 大的发现。为天文学的科学研究开发出更加科学、广阔的天地。 1755年《宇宙发展史概论》发表,辨证自然观的康德--拉普拉斯星 云假说提出,用严格的数学推导,得到科学家的承认。将发展演化 的思想自然界。1932年,勒梅提出膨胀的宇宙演化学说。1942年, 伽莫夫大爆炸宇宙理论,它的理论依据是广义相对论和哈勃红移。 到此,西方的宇宙、‘天文研究达到了很高的水平。 二、中西方研究天文学的观测方法和观测手段的比较 1、中国古代的天文学观测及成就 早在4000年前,中国就开始了天象记载,我国甲骨文中就有星象的 记载。数千年来,连续不断,而切丰富准确。新星和超新星的发 现,是中国天文观测的巨大成就。有些星原来很暗,肉眼很难看 到,但在某个时候它的亮度增强了几千到几百万倍(新星),有的 增强上亿倍(超新星)。以后漫漫减弱,新星几年十几年后又恢复 原来的亮度,好像在天空作客一样,所以古人称为“客星”。 我国古代甲骨文中,就有新星的记载。《汉书》中记载的公元 前134年新星爆发,被国际上公推为人类发现的第一颗新星。自商代 到1700年,我国共记录了90颗新星和超新星。现代射电天文学兴起 以后,很多西方天文学家对我国古代超新星的记载进行了研究,发 现12个超新星记录中,有9个对应着射电源,这是中国古人的又一巨 大天文学贡献。我国古代对行星、恒星、卫星的观测具有独到之 处。战国时期的甘德用肉眼观察,发现了木星的卫星--“木卫 三”,而且还记录了它的位置、早晚出没的现象、亮度和颜色。这 比伽利略用望远镜观察到“木卫三”要早2000多年。司马迁在《史 记天官书》记录恒星数达到500多颗。《汉书-天文志》记录的星数 达到738颗,比以前多了200多颗。东汉的张衡,在139年以前就观察 记录了2500多颗恒星,和近代西方天文学家观察到的2500--3000颗 基本相同。唐朝天文学家僧一行,对恒星的观察,认为它们并非静 止,把恒星移动的现象记录成星表。战国时的石申所测共有121颗 星,比哈类提出这一观点早了1000年。 中国古代学者对太阳运动、 流星、流星雨、陨石等,尤其是太阳黑子现象进行了非常详细地观 察、描述和记载。我国史料中的106条关于黑子的记录中,可以发现 黑子出现的周期--11年、62年、250年与现代西方天文学的计算结果 基本符合。中国古代之所以有这么辉煌的成就,与古代天文学家注 重大规模地观测是分不开的。唐朝,设立了13个观测地点,观测范 围北到内蒙以北,南到越南境内的顺化附近。到了元朝,全国设立 了22个观测站,横跨50个纬度。这在全世界是绝无仅有的。 2、西方的天文学的理性推断为主、观测为辅的特点及成就 古希腊的自然科学是建立在自然界渗透或充满心灵这个原理上 的。泰勒斯就把目光转向天空,以超凡脱俗的理性态度,观察、研 究了天文学。希帕恰斯的偏心圆理论、阿波罗尼的球面三角理论、 奥博尼乌斯的本轮和均轮理论都做出了巨大贡献。 五世纪的比达 哥拉斯凭着对10的崇拜,认为星球天体是和谐的,由某些简单的整 数比体现相互之间的关系,认为摆脱感性直观,追求理性才能接近 世界和宇宙 。亚里士多德的《论天》《天象学》《论宇宙》拒绝理 念说,返回可以感知的性质。提倡四因说:质料因、形成因、动力 因、目的因。具有经验传统的泰勒斯、亚里士多德和具有理性传统 的毕达哥拉斯、柏拉图都有对天文、宇宙的观测和研究,也都从不 同角度承认自然的规律。托洛密通过艰苦的观测研究,写成《至大 论》。布鲁诺的科学哲学著作《论无限宇宙和多样世界》,捍卫了 哥白尼的日心说。1572年11月11日--第谷习惯地观察了星空,发现 天后座出现了一颗未曾见过的新星。开始以为自己搞错了,因为当 时的人们认为恒星的数目是不变的。经过仔细观察,证明确实是一 颗新星。彻底动摇了亚里士多德的天体不变学说,轰动了天文学 界,他经过长期依靠仪器观察,编制了一个新星表,观测的精度令 人惊叹,几乎达到肉眼观测的极限。整整观测20年,积累了大量精 确可靠的资料。在第谷逝世后,他的学生开普勒坚信他的数据观 测,通过进一步的研究和科学计算,终于发现哥白尼的理论体系存 在缺陷,行星的轨道应该是椭圆。经过长期艰苦地探索、计算、研 究,终于发现震惊世界的行星运动三定律。1758年12月,去世16年 的天文学家哈雷预言的“哈雷彗星”也翩然而至,轰动了世界。 1781年,恒星天文学之父--赫歇尔用自制望远镜发现了天王星,后 来由发现天王星和土星各有两颗卫星。他通过精密地计算和推导, 恒星并不是完全静止的,赫歇尔利用牛顿万有引力定律推导出了 “物理双星”的存在,同时证明了牛顿万有引力定律也适合太阳系 以外的星系,是一个普遍规律。 中国古代天文学者,创造了不少天文仪器,其中有代表性的有圭 表、浑仪和浑象。其中最为简单的圭表是由地平尺和直立的竿子组 成,主要用来测量表影的长度来决定当时的季节。又根据表影的的 观测资料确定一年的长度,根据记录定出一年的长度为365。25天。 浑仪是用来测量天体的位置和两天体角度的天文仪器,用来测定天 体坐标。 元代的郭守敬革新浑仪后,发明简仪,是世界上最早的大 赤道仪,测得一年有265。2425天,与地球与太阳公转的一个周期实 际时间,只差26秒。浑象是东汉张衡发明的测定天体位置的仪器, 又叫浑天仪。僧一行在唐代又在地平仪的两端,安装了小木人,每 时刻都会击鼓和敲钟,是世界上最早的天文钟。而西方天文学者除 了天文观测台以外,也利用星象仪器,更注意利用的是数学推理、 演算。观测资料也多用数字表示;更善于利用理论思维和科学推论 整理。最明显的典型例子就是开普勒根据第谷8弧分的“误差”,这 个钟表时针0.13秒转过的角度,进一步研究,发现行星的轨道不是 正圆而是椭圆。并进一步发现开普勒三定律。 远镜发明以后,望远镜天文学兴起,利用运动定律,把数学与实 验相结合,科学的推理方法是人类思想历史上的伟大成就。西方的 观察和研究中,观察是中性的,理论依赖观察,而观察不受理论的 制约,同时观察渗透着理论。运用抽象的成果,进行深入的认知活 动是西方天文学者具有的品质。理论的预见性不仅仅解释已知,更 重要地是预见了未知。 通过以上的分析与比较,我们可以得出以下结论: (一)、中国包括天文学在内的科学研究尊经验综合思想特色特别 明显。 在思维方式上,中国的古代学者长期认为:经验上的贯通和实 践上的契合就是真知的证明,因为在研究事物事物的过程中,单纯 注重实践,从经验中进行概括综合,不注重数字上的细微推敲,不 注重逻辑上的论证,也不注重建立形式上的条理系统,缺乏整体性 的理论构建,提倡从实践中的综合的思维模式。 (二)、西方文化是崇唯理分析思维模式 科学思维模式是主理性、分析的传统。希腊时期,西方人就明确 判定:“人是理性的动物”。人贵于万物在于人有理性。古罗马时 期,政治家西塞罗进一步强调:“人是具有充分理性的动物”。托 洛密就是这种理性的潜流中的典型代表之一,西方理性主义的洪 流,就是这样由众多西方科学家的涓涓潜流汇聚而成的。在这种精 神中,首先排斥了神意或怪异的力量,用自然本身的原因解释自 然;同时,对自然的解释并非独断的主观结论,而是建立在分析和 论证的基础上,是有客观根据的;再次,它是为求知而求知,为真 理而求知。


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