一`科學的發展3
科學之祖泰勒斯
泰勒斯是西方思想史上第一個有名字留下來的哲學家。大約公元前624年,他降生在希臘古殖民城邦米利都(Miletus,今屬土耳其)的一個奴隸主貴族家庭。由於家族地位的優越,他從小就受到了良好的啟蒙教育。
早年泰勒斯曾作為一個商人,遊曆過很多東方國家,積累了廣博的知識。在古巴比倫,他學會了觀測日食月食和測算海上船隻距離;在埃及,他了解了土地丈量的方法和規則等;但對他影響最為深遠的是在美索不達米亞平原,在這裏學習了數學和天文學知識,從此奠定了他向數學和天文學進軍的知識基礎。
尋求證明是古希臘人原本就有的求索精神,而泰勒斯則把這種精神和思想移植到了幾何的研究上。他首先把埃及的地麵幾何演變成平麵幾何學,這樣一來就把形象的地麵圖形演變成了有很強邏輯性的理論,使之具有普遍意義。這對幾何學的發展起到至關重要的作用,因此他當之無愧地成為古希臘幾何學的先驅。
在數學上引入命題證明的思想,是泰勒斯最大的成就。他把各種定理之間的內在聯係通過邏輯證明體現了出來,使數學構成一個嚴密的體係,為還處於混沌愚昧狀態的人們做出了巨大的貢獻,並為數學的下一步發展奠定了基礎。這種思想的引入標誌著人們對客觀事物從經驗的認識上升到了理論上的思考,這在數學史上是一次非比尋常的跨躍。
泰勒斯不僅是眾多基本定理的發現者(如:“直徑平分圓周”、“等腰三角形底角相等”等),還是將數學知識運用到生活當中的實踐者。相傳他在晴朗的天氣裏來到了金字塔前,根據相似三角形對應邊成比例的數學原理,測算出了金字塔的高度。這種測量就是曆史上著名的“泰勒斯測量法”,曾在埃及得到了廣泛的運用。
泰勒斯對天文學的癡迷和造詣完全不亞於數學。據說有一天晚上,泰勒斯走在曠野之們,沉浸在滿天星鬥之中,竟忘了自己還在走路。結果掉進一個坑裏,差點摔死。當別人把他救出來時,他的第一句話卻是告訴那人明天會下雨!這位隻顧觀看天空卻不看腳下的天文學家還對太陽的直徑進行了計算,並且成功預測了公元前585年5月28日的日全食,從而巧妙地結束了一場持續五年之久的戰爭。
晚年泰勒斯的研究轉向了哲學領域,並成為古希臘最早的哲學學派——愛奧尼亞學派的創始人。他認為世界本原是水,“水是最好的”、“水生萬物,萬物複歸於水”。有這樣的心得來源於他早年向埃及人學習觀察洪水的體會。在尼羅河每年漲退的記錄和自己的觀察中,他發現每次洪水退後,在留下肥沃的淤泥中蘊藏著無數微小的胚芽和幼蟲。他把這一現象與神造宇宙的神話結合起來,得出了萬物由水生成的哲學思想。
大約在公元前546年,古希臘智慧的第一個人泰勒斯去世了。他死後,人們在其墓碑上所鐫刻的頌詞充分顯示了對他的敬仰:“他是一位聖賢,又是一位天文學家,在日月星辰的王國裏,他頂天立地、萬古流芳。”被尊為“希臘七賢之首”、“科學之祖”的泰勒斯,一生的研究幾乎涉獵了當時人類的全部思想和活動領域,有這樣的頌詞也是當之無愧的。
幾何學之父歐幾裏德
很難想象:我們現在學習的普通幾何學體係,是由古希臘數學家歐幾裏德在公元前300年創立的。從那時到現在,在2000多年的漫長曆史長河裏,他編寫的《幾何原本》一直都被看作是學習幾何的標準課本。
歐幾裏德大約公元前330年出生於希臘麥加拉,卒於公元前275年。早年,他在雅典柏拉圖學院求學,對數學、天文以及柏拉圖的學說都十分精通,並成為了當時著名的學者。大約在他30歲時,受托勒密王的邀請來到亞曆山大,並在那裏定居下來。
亞曆山大是當時希臘的政治文化中心,吸引了大批的學者到此遊學。歐幾裏得利用這一優勢結識了很多淵博的學者,他們互相交流研究的成果和思想。這使得歐幾裏得的思想也隨之開闊起來,為他編寫《幾何原本》積累了豐富的材料。
古希臘哲學家對數學研究有著十分悠久的曆史。歐幾裏德以前曾出版過一些幾何學著作,但都是討論某一方麵的問題,內容也不夠係統。在古希臘先前數學家成果的基礎上,歐幾裏得的《幾何原本》大約在公元前300年問世了,這一著作建立起來的幾何學結構體係標誌著幾何學成為一門獨立學科。同時,這部著作也是歐幾裏德對公元前7世紀以來希臘幾何成果的繼承與創新,這對數學、科學等學科的發展以及對西方人的整個思維方法都產生了極為深遠的影響。
最初用希臘文寫成的《幾何原本》自產生之後,就作為教科書而廣泛流傳,至今已有兩千多年。據說現在達到了一千多個版本。這本書對後世產生了無法估量的影響,許多科學家都竭力效仿歐幾裏德,試圖把自己所有的結論都合乎邏輯地從少數幾個原始條件下推導出來。其中最為突出的就是艾薩克·牛頓,他的偉大著作《自然哲學的數學原理》就是用《幾何原本》相類似的形式寫成的。
除《幾何原本》之外,歐幾裏德還著有《數據》、《圖形分割》、《論數學的偽結論》、《光學》、《反射光學之書》等著作,其中《光學》中對入射角和反射角進行了研究,並得出兩者相等的結論,即最初的光的反射定律。
作為一位治學嚴謹的學者和溫良敦厚的教育家,歐幾裏德反對任何人在做學問時投機取巧和追求名利。盡管歐幾裏德在幾何學的簡化上做了很多努力,但作為他學生的托勒密王還是不能理解。於是,托勒密王向歐幾裏德討教:是否有一條學習幾何的捷徑?