闫坤如：欧洲科技成就及思维模式

欧洲科技成就与思维模式闫坤如教授

华南理工大学Email：yankunru@163.com焦耳vs迈尔焦耳1845年，焦耳为测定机械功和热之间的转换关系，设计了“热功当量实验仪”，并反复改进，反复实验。1849年发表《论热功当量》。1878年发表《热功当量的新测定》，最后得到的数值为423.85公斤·米/千卡。焦耳测热功当量用了三十多年，实验了400多次，付出大量的辛勤劳动。迈尔迈尔曾是一位随船医生，在一次从荷兰驶往印度的航行中，给生病的船员做手术时，发现血的颜色比温带地区的新鲜红亮，这引起了迈尔的沉思。他认为，食物中含有的化学能，可转化为热能，在热带情况下，机体中燃烧过程减慢，因而留下了较多的氧。伽利略的自由落体实验思维模式的差异焦耳：英美经验传统迈尔：大陆理性传统两种思维模式的差异是什么？差异的表现：法学、经济学等方面思考中国的思维模式是英美模式or欧洲大陆模式？1.中国为何缺少自然科学类的诺贝尔奖获得者？

2.李约瑟难题：尽管中国古代对人类科技发展做出了重要贡献，但为什么科学和工业革命没有在近代中国发生？”欧洲vs中国学者传统vs工匠传统两者在古代科学、近代科学和现代科学研究中的优势古希腊的四大科学成就：托勒密天文学体系亚里士多德的逻辑学体系欧几里德的几何学体系盖伦的医学体系

古希腊传统：学者传统在古希腊社会中，学者或自然哲学家们位居社会的上层，他们是奴隶主或自由民，是一批有闲阶级。他们关心的是普遍原理，探究世界之本源，从事“高尚的学问”，而不关心“硬事实”，不去从事“下贱的”实践活动。西方：古希腊传统如果哪位学者企图把哲学用到技术问题上，或者用实验来检验理论，那就会受到社会的白眼或谴责。因为要把普遍原理应用于技术或用实验来检验普遍原理，都必须有体力劳动，而体力劳动在古希腊人看来只宜于由奴隶来干。古希腊传统柏拉图就曾非常愤怒地痛骂那些企图用个别经验来检验纯力学定理或者纯数学定理的人们。因为他们使几何学从形而上的、理性的东西，降为形而下的、感性的东西，从而败坏和玷污了几何学的高贵。阿基米德古希腊的大学者阿基米德虽然受命发明和建造了许多军事机械以抵御罗马侵略者不得已而为之他引以为荣的只是关于纯数学的研究。

军事机械1.阿基米德利用杠杆原理制造了一种叫作石弩的抛石机，能把大石块投向罗马军队的战舰，或者使用发射机把矛和石块射向罗马士兵，凡是靠近城墙的敌人，都难逃他的飞石或标枪2.造了巨大的起重机，可以将敌人的战舰吊到半空中，然后重重地摔下使战舰在水面上粉碎。3.镜子聚光天文研究

1.发展了天文学测量用的十字测角器，并制成了一架测算太阳对向地球角度的仪器。2.运用水力制作一座天象仪，球面上有日、月、星辰、五大行星。根据记载，这个天象仪不但运行精确，连何时会发生月蚀、日蚀都能加以预测。3.认为地球可能是圆的。晚年阿基米德开始怀疑地球中心学说，并猜想地球有可能绕太阳转动，这个猜想一直到哥白尼时代才被人们提出来讨论毕达哥拉斯1．禁食豆子。

2．东西落下了，不要拣起来。

3．不要去碰白公鸡。

4．不要擘开面包。

5．不要迈过门闩。

6．不要用铁拨火。

7．不要吃整个的面包。

8．不要戴花环。

9．不要坐在斗上。

10．不要吃心。

11．不要在大路上行走。

12．房里不许有燕子。

13．锅从火上拿下来的时候，不要把锅的印迹留在灰上，而要把它抹掉。

14．不要在光亮的旁边照镜子。

15．当你脱下睡衣的时候，要把它卷起，把身上的印迹摩平毕达哥拉斯：数的和谐勾股定理、无理数天体有秩序凡物皆数，用数学说明一切，数是万物本原，从数学研究音乐节奏的和谐诸天音乐、宇宙和谐，人体的和谐代表人物：达·芬奇（1452-1519）画家、雕塑家、工程师、建筑师、物理学家、生物学家、哲学家，而且在每一学科里都登峰造极。第一个画出子宫中胎儿第一个画出腹腔中阑尾的人设计出史上第一个机器人根据鸟类飞行，设计直升机图以及轻型滑翔翼1502年，达·芬奇曾为伊斯坦布尔鄂图曼苏丹巴耶塞特二世的土木工程专案制作单一跨距达240米(720英尺)的桥梁草图，2001年，此桥以小桥的形式在挪威付诸实行。而在2006年5月17日，土耳其政府决定在实地建设达芬奇桥跨越金角湾让该桥终究成形。由于达·芬奇曾任军事工程师，笔记中也包含了数种军事机械的设计：机关枪、人力或以马拉动的武装坦克车、子母弹、军用降落伞、含呼吸软管以猪皮制成的潜水装等等。不过，后来他却认为战争是人类最糟的活动。达·芬奇在梵谛冈那些年里，曾计划应用太阳能而使用凹面镜来煮水。尽管达·芬奇大多数的发明在他的生平并未实现，但在IBM赞助下，实作了许多模型在昂布瓦斯的克洛斯宅达·芬奇博物馆展示。他发现了血液的功能，认为血液对人体起着新陈代谢的作用，并认为血液是不断循环的。达·芬奇研究过心脏，他发现心脏有四个腔，并画出了心脏瓣膜。他认为老年人死因之一是动脉硬化，产生动脉硬化的原因是缺乏运动设计并亲自主持修建了米兰至帕维亚的运河灌溉工程。由他经手建造的一些水库、水闸、拦水坝便利了农田灌溉，推动了农业生产的发展。有些水利设施至今仍在发挥作用。设计机器人达芬奇密码1）达芬奇是从实用方面接近科学的；2）认为观察与实验是科学的独一无二的方法；3）认为天体是一架服从确定的自然法则的机器，自然是有规律的；4）他鄙视炼金术、占星术。哥白尼革命1背景拖勒密的地球中心说体系，与亚里士多德天文学相一致，此体系的弱点是均轮与本轮的繁复性，受到常识和亚里士多德权威的支持；15-16世纪含有毕达哥拉斯成分的新柏拉图主义在意大利复活，他们倾向于把自然事物的行为解释成它们的数学结构的效果，文艺复兴的哲学家聚在柏拉图的旗帜下反对亚里士多德。哥白尼（1473-1543）及其日心说的提出文艺复兴以后，科学观点的第一次重大改变，是尼古拉·哥白尼完成的；他是数学家与天文学家。哥白尼日心说的理论基础与遇到的困难：理论基础：依据毕达哥拉斯理论，行星怎样运动才能产生最简单而和谐的天体几何学；圆轨道的完美运动观念的限制与宗教教义的矛盾；哥白尼革命的哲学意义：1）暗含对世界有一个中心的否定，地球只是众行星之一.2）取消了天与地的差别，适用于天的运动规律也适用于人类.3）新的宇宙论认为不存在质的自然差异，差异仅表现为量和几何结构的差异.4)从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的谬论，从而实现了天文学中的根本变革.

开普勒毕达哥拉斯主义者；追求的是造物主心中的数学的和谐；开普勒在自然观上功绩：1）惯性思想：无论在什么地方，只要一旦静止，所有的物体凭本性都要趋于保持这种静止，抛弃了天然运动的观念；2）吸引力思想：每当一个物体靠近另一物体，它的静止就被一个相互作用力破坏了，这种力趋向于把每一物体拉向它的附近3）机械论代替活力论：认为物理学中灵魂这个词应当用力来代替，或者说自身是数量性的机械能产生量变的概念，应该取代活力能引起质变的概念。伽利略（1564-1641）近代科学之父1伽利略的贡献：1）建立物理科学的真正方法：把实验方法和归纳方法与数学演绎方法结合起来；2）伽利略的主要的和最具独创性的工作是为动力学奠定了基础；他证明地球各部分在“局部运动”中也是按数学方式运动的；3）他问的不是亚里士多德的问题“为什么降落”，而是“怎样降落？”，即从宇宙论问题转到了近代科学问题上。2伽利略的自然观：1）自然的真理存在于数学的事实之中；“自然之书是用数学语言书写的”2）真实的和可理解的是那些可测量并且是定量的东西；3）颜色、气味、声音等是第二性的、衍生的，并依附于纯量的世界。

牛顿：超一流的科学家研究范围：力学、光学、数学、化学和神学。牛顿的工作是科学史上的第一次大综合。

牛顿的墓志铭：Natureandnature’slawlayhidinnight;Godsaid,letNewtonbe!Andallwaslight.牛顿的贡献：1）