世界的起源二年级写话,世界是怎样起源的二年级

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-09 01:53:19

中篇小说

人类宣言

邓玉明 著

出版社

作者简介

邓玉明,已用过108个笔名。2006年在《人民日报》发表文章《白求恩手术室的绿荫》面向世界提出了:创造性地保护生态环境的精神,就是当代的国际共产主义精神。2008年提出,并于2010年在《中国改革报》发表了世界新学说——文化主导经济论。

多次赴港澳台采访,2011年赴泰国、新加坡、马来西亚采风,2013年考察日本、墨西哥、美国,2015年出访俄罗斯,2017年访问德国、奥地利、卢森堡、瑞士、意大利、法国、荷兰、梵蒂冈等国。已创作出版《天书》《城市风》等6部著作,形成了人类发展方式革命的思想理论体系,被称为邓玉明主义。

经领导和专家组推荐,网上公开投票评选,2006年被评定为中国影响力人物,2008年被评定为中国改革开放30年杰出作家,2009年被评定为共和国建设功勋,2010年被评定为中国十大杰出策划人物……

作品简介

作品把人类的灵魂即文化作为主人公,拟人化,典型化,形象化,好象人类的影子,贯穿人类始终。通过塑造文化特殊的典型形象,把人类历史链接起来。文化就如一个神秘的使者,一个典型人物,彰显灵魂文化的统帅地位,体现文化对人类发展演变的主导作用。

以文学的形式表现作者学术思想,用小说的方式报告哲学观念,把科学与文学结合起来,融为一体。一个原始的人类学与一个原始的宇宙学比肩而立;世界的起源问题与人的起源问题以及道德的起源问题难分难解地交织在一起。

看似科幻,实为纪实。好似史书,可形式内容光彩煊赫,森罗万象,至奥至妙。

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我不是人。当然,也不是神,亦不是仙,更不是妖魔鬼怪。我是人类的灵魂,我是文化。灵魂是起统帅作用的因素,文化主导人类发展,这是我代表人类的宣言。

我也是人,我叫文化,姓文名化,你可以看看中国的百家姓,“文”是个姓,我就姓这个姓。文化是我的中文姓名,我的其他文字姓名叫化﹒文。我是真正的长生不老,从人类诞生的时候我就出生了,经历了千秋万代,甚至更长,大约十几万代,永远伴随着人类……

我文化具有人类的一切特征,看起来就像是个普通人;同时,我文化具有人类所不具有的特征和特性,看起来又不是人。我就如变成人之前的猿,有人的影子,但很难说是人。我还如成熟的人类,继续不断进化,熟透了,娄了,腐败了,物极必反,不是人了。科学家们在研究制造机器人,供人们使用,代替人类劳动,但人类担忧,过多的机器人和过度发达的机器人,会失去控制,给社会带来混乱,对人类造成危害灾难。我所忧虑的不仅如此,我更远虑的是,反过来机器人制造真人,制造自然人,将来机器人是“法人”,制造人类。机器人制造机器人,机器人还制造肉体人,威胁成为他们的奴隶。女娲造人是远古神话,机器人造人是未来远景。不服不行,机器人就能把硅胶类物质变成肌肉和脂肪,它就有本事制造心脏和大脑,优化组合,有机结合,相互融合。法制社会,法人管制自然人,人将不人了。人类看不到这一步,我文化开了天眼,洞悉了天机,于此透露一二。

宇宙无始无终,无边无沿,我管不了那么多,我附着于人类,主要生活在地球上,据说,地球有数十亿岁了,地球上诞生的生命体,也就是生物也有好多年了。先出生了低等植物,低等生物,进化演变成高等植物,高等生物,动物陆续出现了。当然,微生物也是动物,这是我的观点,只是它们的体量个头很小,习惯上不称动物,实际上它们是微动物。动物继续不断地进化,出现了高级动物,有猩猩、猿。哺乳动物,跟猴相似,比猴大,种类很多,有的形状跟人类很相似,所以人类认为由其进化演变而来。

人类之所以是人类,就在于有文化。有发达的大脑,有复杂的语言,有丰富的文字,有浩瀚磅礴的思想活动,精神意识。没见过人之外的动物们制造出汽车轮船,飞机大炮,火箭卫星,原子弹弹,氢弹弹,质子中子弹弹,洲际导弹弹……也从未发现,猴子和猩猩们,写作创作,出版著作。连它们自己记录的族谱家谱也不曾见过,更未发现它们对人类的看法。是改造自然征服自然,还是敬畏自然尊重自然,是与自然而斗争,还是顺应自然友好和谐相处,它们一概说不出个一二三来。它们没有文化,它们不仅是文盲,它们还是哑巴,猪鸡牛羊,哑巴牲口。人类中的老百姓们都是这样称呼它们。

人类有我,有文化。

人类考古推测,自己诞生大约三百多万年了。肯定是大约,化石探测,本来就是漫长的进化过程,不是说父母是猿,儿女突然就人了。类人猿,猿人,人,不会有明显的时间界限,成长进化过程源远流长,这是进化说。人类是否进化而来?我文化不告诉你。真相大白,多么地没有趣味。人类的由来,始终是个谜,该是多么地美好。

人类最早出现在非洲,这是人类目前的考古推测,以后或许有变化。我文化当然知道人类的诞生地,哪有灵魂不知道的事情,这里放下不提。

灵魂不出壳,我文化让人类充分地表现展示。

猴子很聪明,咬不开的坚果,它会搬起石头砸开,但是仅仅如此。猿会把石头、树枝、骨角作成各种需要的形状,构成工具供使用,猴子想不到作不到,因此,猿有我,有文化。这事发生在大约300万年前开始,猿进化成猿人,有了人的摸样,大约前20—10万年猿人进化成古人,大约前10—1万年古人进化成新人,属于现代人类型,完全进化成人。300多万年,到最近10万年,才成了人的样子。

是不是人,高不高级,主要因为文化。文化的低高,文化的少多,体现在制作和使用的工具上。

工具以石器为主,因为石料几乎随处可得,取材方便,而且石质坚硬,也不难打制出比较锐利的尖端和刃口,也对于原始社会的人们来说是十分需要的。

早期的石器制作很是粗陋,人们在地面上拣取适合的石块,以其他石块与之相击,打出所需的尖或刃即成。这些石器没有固定的型式,也没有固定的用处,后来经过无数次的实践,人们的经验丰富了,打制出的石器器形越来越规整,逐步形成了几种不同的型式,砍砸器,刮削器,尖状器等等。在那个时候,要制成一件一定用处的石器也是需要多方面知识的,不是任何一种石头都能打制出一件能用的石器来,为此需要懂得辨别不同的石头。打制的方法也得因不同的需要而异。一般采用碰砧法、锤击法、压制法、间接打击法等多种方法。

石头比较笨重,石器的形状只能比较短小,在使用上有时就不大方便,于是人们又在石器上安装上木头的或骨角的把柄,发明了用两种或两种以上的材料制成的复合工具。更文化了。

旧石器时代晚期,人类进化到现代人样子,原始群发展到氏族公社阶段,母系氏族过渡到父系氏族。公社,是原始社会的高级阶段。

古人时期的婚姻关系,摆脱了猿人的原始杂交状态,进入群婚的初级阶段,婚姻关系只能在同辈间进行,父母和子女之间不得婚配,叫做“血缘婚”。由这样的婚姻关系而结合成的社会组织叫做“血缘家庭”。

进入现代人时期,母系氏族公社也叫母系氏族制,或母权制,是氏族公社的第一阶段,也是主要阶段,这一时期,妇女在氏族公社中居于支配地位,婚姻形态由血缘婚发展到群婚制的典型阶段的外婚制,就是普那路亚婚,也叫族外婚,不同氏族之间的同辈男女互为夫妻,丈夫居于妻方。后来发展为对偶婚,就是行族外婚的男女各有一个主要配偶,但不巩固,与其他同辈男女仍可互为夫妻。这时,子女知母不知父,世系从母系计算,实行同族共财制,也就是原始共产主义,财产由母系继承。

以打制的方法制造石器,器形总是难以十分准确。经过长期的摸索,大约在1万多年前,有的说6千年左右,这个不重要,地域不同,考古结果也有不同,人们又发明了石器的磨制技术,即在打出石器的粗坯之后,再用研磨的方法进一步加工,这样就可以使得器形更为规整,尖端、刃口锋利,表面光洁,使用效果要好得多。磨制石器的出现表明社会生产力有了很大的提高,史学家称之为“新石器革命”。从此,石器的制作越来越精巧,类型也更为复杂。到了新石器时代的末期,人们甚至可以加工相当坚硬的玉石,制成一些很漂亮的玉器。

石器制作技术进步,人类在自然界中谋生的本领相应地得到提高。最早的时候人类主要以采集为获取基本生活资料的方法,采摘树上的野果,挖掘地下的块根块茎,拣取水中的蚌类等以为食用,有时也猎取一些小动物。随着工具的日益进步,人们可以进行较大规模的狩猎活动,在后来人们更可以发展起原始农业和畜牧业以及从事捕鱼等生产活动了。以狩猎工具为例,在相当长的一个时期内,石块和木矛曾经是最主要的狩猎武器。大约1万多年前,人们发明了弓箭。到了新石器时代晚期,人们对于石器的数量和质量的需求都有了很大的增长,一般地拣取石块作为加工原料已经远远不能满足社会的需求,于是人们就开山采石,甚至是挖凿矿井取石,最早的采矿业也就产生了。人们有了一些最初步的岩石学、矿床学方面的文化知识。

在自然界中,由于雷击、火山爆发、自燃等等原因,有时会出现火。开始时,人类和其他动物一样,对火很害怕,只能远远躲避。后来人们发现,人类难以对付的猛兽也怕火,又发现被火烧烤过的兽肉特别好吃也易于消化,一些本来难以食用的植物烧熟了也可以拿来充饥。于是人们便试着到被烧过的荒野中去寻找食物,学到了一些避免火伤害的办法。后来人们又知道了火能给人以光明和温暖,能烤干潮湿的土地,人们就把火带到自己居住的洞穴中去,开始用火了。从此火就成了人类生活中不可分离的伙伴。人类从怕火到能利用火,经过了100多万年的时间。

现在已经知道的人类用火的最早的遗迹是在中国的土地上。约170万年前的云南元谋旧石器时代遗址中就发现有许多炭屑,同期山西芮城西侯度遗址中也有类似的遗物,专家认为这都是人类用火的遗迹。北京周口店北京人住过的山洞里的灰烬堆积层甚厚,最厚处达6米,表明25万年至50万年前住在这里的北京人已经是长期、很有效地利用火了。

人类的生活越来越依赖于火,自然火又不是随时随处可得,火种的保存就成了生活中的一件大事,这个任务通常都得由最有经验的长者来担当。虽然人们已经有了一些保存火种的办法,但仍然会由于一些难以抗拒的原因而遭致火种的熄灭,因此不得不努力寻找人工取火的方法。

通过摩擦可以使身体温暖,这是人们早就知道了的。在打制石器时偶然也会看到某些石块碰击而迸出火星的现象。制作木器的过程中也会注意到木木相磨而发热的情况。这些都能给人们以启发。中国古代“钻木取火”的传说,是有历史记载的。先是知母不知父,无亲戚、兄弟、夫妻、男女之别,后隧人氏发明火,“钻隧取火,以化腥臊”。

发明火,是人类历史上划时代的大事件,显示了人类文化,从而最终把人同动物界分开。人是动物,但是不称其为动物,叫人;人属于动物,但为特殊动物,高级动物,任何动物都无法比拟,达到了所有动物的极致,是动物的神灵,有文化,是人类。

细石器文化是分布在中国北方至中亚的草原地区的新石器时代文化,文化特点是以细小的打制石器为主要特征。

石斧,石锛,石凿,石铲,石刀,是当时现代化的生产工具。石斧砍伐,石铲掘土,石刀、陶刀收割谷物。石磨盘、石磨棒,加工谷物,去谷子、水稻的谷皮。人们开始种植白菜和芥菜等,饲养猪和狗。

文化催生了原始手工业,制陶器、骨器、纺织、编制、木工等。罐、瓶、盆、钵、鼎,不断提高制陶工艺和艺术。人们在陶坯上画以黑色或红色花纹,有漩涡纹、波浪纹、几何纹、花瓣纹、鱼纹、鹿纹和人头形图案等。这种有彩绘的陶器,人们称之为彩陶。有些彩陶的造型和纹饰十分精致美观。这时的雕塑艺术也有相当的进步。有陶鸟、兽等。有些陶器上,刻划着一些类似文字的符号,这是文字的萌芽。

中国半坡村,原始人已经定居,以氏族或部落为单位,建立村落。村落内的建筑有一定的布局,房屋有大有小,大的面积达120平方米左右。这个大房子在村子里唯一,是首长的居室,或者议事集会。居住区外,有窑场、公共墓地等。男子们埋在一起,女子们埋在一起,没有男女合葬习俗。

我是文化,彰往察来,自始至终,我知道。人类依赖考古发掘,碳14推测。探索人类之谜,是人类的爱好和兴趣,是人类永远的梦想。我不能告诉人类,否则,人类就会感觉味同嚼蜡,毫无滋味。

父系氏族公社也叫“父系氏族制”,是继母权制之后的一个社会阶段,是由氏族公社向阶级社会过渡的时期。这时的男子已代替了妇女在经济生活中和氏族公社中的支配地位。婚姻形态由对偶婚向一夫一妻制(单偶婚)过渡。这时,氏族公社开始解体。以男子为中心分裂为若干个大家庭,继之分裂为若干个一夫一妻制的家庭,产生了父系家长制。妻子从夫而居,世系从父系计算,财产由父系继承。

男子为什么在这时能够代替妇女在经济生活和氏族公社中的支配地位,这是文化推动生产力发展引起的。在母系氏族公社时期,男子主要从事狩猎、捕鱼等较重的体力劳动,收获很不稳定;妇女主要从事农业、采集、饲养和家务,收获比较稳定,在经济生活中处于重要地位。后来,农业和饲养业更加重要,人们的生活来源主要不是靠狩猎、打鱼,而是依靠于农业和畜牧饲养业。男子体力的优势,转向主导产业。男子占据了原来由妇女从事的经济地位,其地位也越来越重要,妇女被排挤到次要地位。社会发展速度更快了。

父系氏族公社的过渡性,主要表现在原始的财产公有制渐趋瓦解和私有制由萌芽而产生;与此同时,由于人们占有的私有财产的多寡不同,人与人之间的原始平等性逐步消失,不平等的关系,也就是阶级对立的关系逐步确立。

父系氏族公社时期,部落之间或部落联盟之间,经常因彼此掠夺而发生战争。在氏族、部落乃至部落联盟中,都要设置军事领袖,军事领袖的权力在日益扩大。氏族大会、氏族、部落议事会逐步由管理公共事务的机关转变为阶级统治的机构。

幼发拉底河和底格里斯河都发源于现今土耳其境内的亚美尼亚高原,向东南流入波斯湾,孕育了一个古代文明中心,史称古代两河流域文明。非洲的尼罗河是世界上最长的河流之一,它自南而北流向地中海,在它广阔的三角洲,即现今埃及的土地上产生了另外一个文明古国。这两个地区,土地肥沃,水量充沛,很适合农业生产。约在公元前3000多年,这两个地区分别出现了许多奴隶制城邦,随后发展成为奴隶制国家。

中国,炎帝和黄帝两个部落联盟曾“战于阪泉之野”,黄帝取得胜利。黄帝部又和九黎“战于涿鹿之野”,黄帝取得胜利,蚩尤被*。

中国古代国家的形成,约在尧、舜、禹时期,他们依次禅让传位,到禹时,天下诸侯都“朝禹”,禹成为实际的帝王,国号夏。这是中国大地上创立的第一个国家。奴隶制国家。

人类穿着衣服大约已有几十万年历史了。利用植物纤维制成纺织品,大约发明于新石器时代早期。开始时,只是把兽皮披在身上,目的是为了御寒。后来发明了针,人们学会了缝制衣服。在北京周口店山顶洞发现的一根约1万3千年前的骨针,长3.2厘米,最粗处3.3毫米,针身光滑,针眼狭小,表明人类缝制衣服已有相当的历史了。

新石器时代末期,人类的建筑已有模有样,在法国南部有一处约20万年前的遗址,被认为是迄今所知最早的建筑依存。人类分析,那是一座以木料构架,四周遮蔽以兽皮而成的房子。人类曾经以兽皮遮身挡寒,人类一直把皮革作成衣裳,可当时人类干脆把兽皮作成房屋,住在兽皮里。

中国有神农尝百草的传说,约7千年前,人类有了外科手术。

人类最早认识的金属是黄金和铜,只有这两种金属才会在自然界中,以纯度颇高的自然金和自然铜的形态出现,它们的光泽也容易引起人们的注意,它们都具有延展性,可以敲砸成形。不过黄金稀少,性也太软,人们更有兴趣的还是铜。比起石块来,铜固然有许多优点,如易于成形,可以重复利用,色泽美观,但它的硬度不如石块,用作工具也有它的缺点,因此在开始时人们只把它制成装饰物或小件工具,不能取代石器的地位。金属在原始社会只是崭露头角,在社会生活中没有很大的效用,不过,它的出现已经预示着石器时代行将结束。后来,人们发明了青铜冶炼技术。青铜是铜和锡(有时也用铅)的合金,它比纯铜要坚硬得多。有了青铜,象斧、锯、刀、剑这样一些工具和武器都可以制造。那个时候,改进鼓风技术以提高炉温是冶金技术中的一个重要问题,早先人们是用嘴通过管子向炉内吹风的,后来发明了一种脚踏鼓风器,鼓风效率大大提高了。

古代两河流域和古埃及生产的发展,是和金属工具的制造和广泛使用分不开的。

中国夏朝,手工业大发展,重要原因是青铜工业的产生。在制作青铜器时,奴隶们首先用质细的泥土制成器范,再用木炭为燃料,用陶制的坩埚冶炼铜锡矿块,最后将铜锡溶液注入范中,就成为青铜器。铜和锡一起冶炼,熔点低,合金的硬度高。根据器具的用途不同,铜与锡的配合比例也有不同。青铜铸造技术是奴隶们一项极为重要的发明。青铜器的出现,标志着中国历史已结束了野蛮时代,进入文明时代。发明的奴隶们,则为当时的大国工匠,甚至是工程师,科学家。现今模范一词,或许出自当时的铸造模范。

人类最早知道的铁是从天上掉下来的,即自宇宙空间偶尔落下的陨石。陨铁稀少,不易得到,曾被视为珍宝,所以可以看到早期一些用陨铁敲砸而成的饰物竟镶衬上黄金的边。铁矿资源比起铜矿虽然丰富得多,但铁矿的冶炼要有更高的温度,铁矿石也不象铜矿石那样容易为人所认识。人们推测,最早发明炼铁技术的是居住在亚美尼亚山区的基兹温达人,他们约在4千年前就炼出了铁。一个现在仅有300多万人口,不足3万平方公里的小国家,开创了人类炼铁之先河。

原始的炼铁方法是块炼法,即把成块的富铁矿石放在炉内烧红,然后取出锤炼,经过这样多次反复即可炼成铁。这样炼成的铁所含杂质较多,质量不很好,称为海绵铁。即使如此,铁的性能还是比青铜好,比青铜硬度高,与石头相当,铁矿石又多,冶铁业就发展起来了,铁器逐渐取代了青铜器的地位,石器也最终退出了历史舞台。

人类中有个伟大人物,叫恩格斯,他对人类铁器的应用。作过十分精到的评价:“铁已在为人类服务,它是在历史上起过革命作用的各种原料中最后的和最重要的一种原料……铁使更大面积的农田耕作,开垦广阔的森林地区,成为可能,它给手工业工人提供了一种其坚固和锐利非石头或当时所知道的其他金属所能抵挡的工具。”

铁器出现,响当当的文化,人类更坚硬了。

玻璃的制造技术是在制陶的过程中偶然发现的。令人难以置信的是,两河流域和古埃及,距今3千多年前,玻璃制造业就有了相当的规模了。现在还能看到那里早期的玻璃制品。由于当时所用原料不够纯净,制成的玻璃的透明度都不太好,不过那时人们已经能够配制不同颜色的玻璃,有一些色彩绚烂的玻璃器件留存到现在。

大约距今5千年前,有轮子的车辆在两河流域出现了。车的发明是陆上交通工具的重大革新。

建筑技术是一项综合性的技术,它可以在相当程度上反映出一个社会的总体技术水平,在古代尤其如此。两河流域和古埃及的建筑首屈一指。最令人惊叹的是为数众多的金字塔,这是公元前27——前16世纪间古埃及法老(国王)为自己所营造的巨大的坟墓。最著名的是第四王朝法老胡夫和他儿子哈夫拉的金字塔。胡夫金字塔现高146.5米,底为正方形,底边长230米,全塔均为巨石砌成,约用巨石230万块,每块的平均重量为2.5吨左右。这些石块都经过认真琢磨,角度精确,石块间未施灰泥,砌缝严密。这样一座巨大的建筑物是人们还在使用石器和青铜器,铁器还极少的情况下建成的,许多技术上的问题人类现在还弄不清楚,是为历史之谜。甚至使人类联想到,神灵的力量。这是真正的文化。

人类推测,非洲是摇篮,是从非洲发祥起源的。

人类早期几乎没有语言,顶多是哼嗨唔吁,加上肢体语言。交媾也是靠观察,因为赤身裸体,直接看是否需要。

文字是文明发展的重要条件,有了文字人类的文化知识才能记录下来,得以在空间时间上广为传播。两河流域和古埃及很早就有了文字。开始是象形文,后来为书写方便演变成了楔形文字。

人类早期不同地域的文字十分相象,中国的汉字也是由象形文开始的,一直延续发展,象形会意形声,直到现在,汉字还有很多象形摸样,是最具传承性的文字。

在农业生产发展起来以后,人们逐渐地认识到掌握季节的重要性。太阳和月亮的东升西落,夜间苍穹中的繁星闪烁,当然很早就为人们所注意。在人们发现季节的变化与天文现象有关而开始有意识地观察天象的时候,最早的天文学就产生了。为了更好地适应季节农时,合理地安排生产,诞生了立法。人们再也不稀里糊涂地活着,清清楚楚明明白白地生活在世界上,知道过的是哪一年、哪一月、哪一天。起先一年为354日,后来准确为365日。他们还把7天作为一个星期,又把1天分为12个小时,这和中国古代每天12个时辰相似。他们把每小时分为60分,每分60秒。他们的小时、分、秒,都比现在的大一倍。

数学几何,医学,生物学,等等,都有较大发展。

当进入奴隶社会后,人们创造了与原始社会大不相同的文化,历史显著地加速了前进的步伐。人类关于自然界的知识已经不是完全停留在经验性知识的水平之上,而是开始跨上理论性知识的门槛了。随着社会的发展,产生了祭司这一类人物,他们是最早的脑力劳动者,最早的知识分子阶层。脑力劳动与体力劳动分离了,人类知识的深化有了可能。

祭司们掌握着文化科学知识,最早的科学研究活动常常和宗教迷信活动搅在一起是自然常态。宗教迷信在本质上是反科学的,它却终究不能阻止科学的发展。科学在祭司们的手里逐步地成长了起来,这确是历史上一种有趣的现象。人类生活在自然界之中,无时无刻都不得不与实实在在的自然界打交道,生产要发展,生活要提高,人们认识适应自然界的活动不断地在扩展和深化,关于自然界的知识就必然丰富和发展起来,这是需要的拉动和文化发展的推动的结果。

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古印度是指南亚次大陆及其临近岛屿的古代区域,包括今天的巴基斯坦、印度、孟加拉、尼泊尔、锡金、不丹和斯里兰卡诸国。这个区域,在古籍中统称为印度。发源于喜马拉雅山的印度河与恒河,孕育了古印度文明。

古印度农业发达,中国唐代僧人玄奘公元7世纪间曾在印度居留多年,归国后写成《大唐西域记》,其中许多记载,反映了古印度在农业经济基础上的繁荣。

人类种植棉花是古印度人首先开始的,棉纺织技术也发源在那里。古印度人是最早使用烧制过的砖建造房屋的人,烧砖的发明是建筑历史上的一件大事。

古印度在数学方面有相当大的成就,在世界数学史上有重要的地位。自哈拉巴文化时期起,古印度人用的就是十进制记数,但是早期还没有位值法。大约到了公元7世纪以后才有位值法记数,不过开始时还没有“零”的符号,只用空一格表示。公元9世纪后半叶始有零的符号,写作“.”,这时古印度的十进制位值法记数就完备了。后来这种记数法为中亚地区许多民族所采用,又经过阿拉伯人传到了欧洲,逐渐演变为现今世界上通用的“阿拉伯记数法”,成为古印度人的一大贡献。

在古代,药物的研究常与另外一门学科炼丹术相联系。炼丹术所探求的一个重要方面为研制“长生不老之药”,另一个方面则是企图使普通金属转变为金、银这样的贵金属。炼丹术的出发点固然虚妄,做梦娶媳妇,异想天开,也不可能有什么结果,但在炼丹的过程中却使人们接触到许多物质化学变化的现象,掌握了不少产生和控制这些变化的技术,歪打正着,在客观上促成了化学作为一门学科的诞生。中国和印度都是炼丹高手。

佛教产生于公元前五世纪。认为一切就是永无休止的变化,是无穷无尽的生和灭,存在就是不断的生成。还是那个恩格斯曾经说过,早期的佛教已经有了自发的辨证思维。

中国奴隶制社会时期,科学技术发展水平,总的说来不如其他文明古国,但到了从奴隶制向封建制过渡的春秋战国时期,特别是公元前475年战国后,出现了一个十分明显的飞跃,经过秦到汉,总的水平上就迅速地跃居世界前列,有许多方面超过了其他国家和地区数百年以至一千多年之久,在世界科技史上产生了重大影响。

畜耕和铁农具是农业生产力达到一个新水平的标志。中国畜耕出现较晚,大约是春秋时期才逐渐推广的。铁制农具在中国出现也不早,到战国时期才普遍使用。但中国古代农学著作很多,为古代世界各国之冠,已知有370多种。现存最早的是战国末期秦相吕不韦的门客所编《吕氏春秋》(前239年)中的《上农》《任地》《辩土》《审时》4篇。系统著名的有公元六世纪北魏贾思勰的《齐民要术》,明代徐光启的《农政全书》。

中国古代农业技术突出之点在于精耕细作/。二十四节气为中国所独有,是为黄河中下游地区农业生产掌握时令而用,大约在战国时期即已完备。种植绿肥是中国古代农业的一大发明。茶树的种植和茶叶的制作起源于中国。中国古代水利工程技术首屈一指,四川成都平原的都江堰工程是世界水利史上的杰作,大约建成于公元前三世纪中叶。都江堰工程的规划设计达到了很高的水平,又有一套科学的维修和管理制度,历时两千多年,至今仍然发挥效益,在水利史上是一个奇迹。隋代建成的南北大运河,以洛阳为中心,东北通向北京,东南到达杭州,全长一万多华里,短短6年时间,以当时的生产力水平,完成如此宏大的工程,成为惊人之举。千万年历史保存下来的是这些不朽的文明,而豪华宫殿和繁华城市,在历史长河中只是昙花一现。

冶金技术堪称中国古代人民的特长,曾取得过很大成就。尽管起步较晚,约四千年前开始用铜制造器物,但发展很快。用铁较晚,然而进步更快。中国从常规块炼法很快发明了熔炼法。成为人类冶铁史上的重大突破,作出了重大贡献。目前世界上已发现的最早的钢制品也是在中国。

中国曾使用一种称为“阳燧”的器物,是青铜制成的凹面镜,反射阳光使之聚焦而取火。这一发明至迟在周代就出现了,是对太阳能的最早的直接利用。

煤、石油和天然气是现代能源的主要组成部分,它们的开发和利用最早出现在中国。考古发现中国在西汉时期已经用煤。早在战国时期,四川地区就开凿盐井取卤煮盐。至迟在东汉时期,人们就开凿天然气井利用天然气煮盐了。开始光石油叫洧水。后来用其作车轴润滑剂,制蜡烛,制墨,治疗牲畜的某些皮肤病。宋代由此发明了“猛火油柜”武器。世界上最早的石油井见载于《大元大一统志》,说在陕北地区有人工开凿的石油井。

造纸和印刷术的发明是中华民族的伟大业绩,它们对世界文明的贡献难以估量。在植物纤维出现之前,中国人民曾用甲骨、木竹简、缣帛等来作文字记录。这些东西或使用不便,或价格昂贵,都不能适应社会发展的需要,植物纤维纸便应运而生。现已发现最早的纸是在陕西西安等地出土的,约公元前二至前一世纪,这些纸以大麻和苎麻纤维制成,质地还较粗糙,不便书写。后来,东汉蔡伦以树皮、破布、废麻之类为原料,于105年制成了质量较好的纸。从此,价廉物美的纸就迅速推广。至东汉末年,制纸业已形成为一门独立的手工业了。不久,中国制造的纸就远销国外许多地区。十八世纪之前,世界各国都沿用中国的造纸技术,后来欧洲人有了新的发明,在技术上更先进了一步。

纸得到广泛的应用之后,手书的效率问题就突出了,印刷术最早在中国出现也是理所当然。雕版印刷术发明大约在隋唐之际。目前所见最早的印刷物是1966年在南朝鲜(今韩国)发现的《陀罗尼经》刻印于704—751年。868年刻印《金刚经》,宽1尺,长6尺,由7张纸粘成,上有文字也有图画,印刷已相当精美。

雕版印刷费事费时,大量雕版的保存也是问题。于是,在雕版印刷已经相当发达的北宋又发明了活字印刷术。毕升的活字是用泥制成的,不过他似乎未曾用它真正印过书。200年后,曾有一个叫杨古的人用活字印刷出版过《小字》等一些书籍,可能为最早的活字出版物了。欧洲最早用活字印刷的是德国人谷登堡,于1450年制成铅合金活字,印刷出版了《二十四行圣经》等书。

西汉时制成指南车。中国造船技术曾长期处于世界领先地位。东汉前发明固定船舵。早在战国时期,就有规模颇大的战船——楼船。航海事业也曾长期位于世界前沿。

中国纺织技术世界闻名,尤以丝织技术为最。公元前四世纪就运销国外,汉代以后形成了著名的“丝绸之路”。

中国的建筑技术与一些文明古国相比曾相去甚远。在古埃及建筑宏伟的金字塔之后的一千多年,中国商代的宫殿还十分简陋。瓦的出现大约在西周初期,烧制过的砖是战国时期才有的。自此以后,中国建筑物逐渐形成自己的独特风格,留下了许多不朽杰作。万里长城被誉为世界奇迹之一。秦统一以后,把原有的城墙加以连接和改造,形成了东起辽东,西达甘肃的万里长城。这道长城的城墙是以夯土筑成的,后来历代加以改造和续建,最后保存比较完整的是明代长城,基本上为砖石结构。中国古代建筑以木构架为主要特点,西周发明了斗拱结构。河北赵县的安济桥,俗称赵州桥,是隋代建设的大石桥,至今1400多年,保存完好,一直正常使用。

瓷器是中国古代发明。四千年前,中国已出现了一种以高岭土制成的白陶,这种白陶后来就逐渐发展成为瓷。早在隋唐时期,即远销国外。制瓷技术在十世纪以后陆续传到亚洲的一些国家欧洲人则是十五世纪后半叶学会制瓷的。

火药是中国古代四大发明之一,歪打正着,在炼丹术的胡折腾中,偶然修成正果。在炼丹过程中,突然发生了爆炸,追溯原料,硫磺,硝酸钾,炭,这些基本成分给出了经验教训,事故摇身一变,成了世界发明。也不是有些人说的那样,中国人发明了火药,只知道制造爆竹庆祝春节/。此后不久,火药就用到了兵器上。公元970年和1000年,都有人制成了火箭、火球、火蒺藜等火药武器。南宋于1259年发明“突火枪”,以火药的爆炸力射出“子窠”这个管形火器,就是现代枪炮的发端。

我文化有诗云:

人类炼丹瞎胡闹,

哪有长生不老药。

印度旁门成化学,

中国火药打正着。

我文化是人类的灵魂,当然这诗不是印度的,也不是中国的,是人类的。

接着说中国古代科技。

中国古代医药学成绩辉煌。几千年来它为维护和增进人民健康,为人民解除病痛折磨,发挥了巨大的作用,今天在世界医药学中仍然放射出灿烂的异彩。

原始医术与巫术混杂在一起,是一种普遍现象,中国也不例外。但是中国古人很早就摆脱了巫术的羁绊,使医学走上健康发展的道路。春秋战国出现首部医学著作《黄帝内经》。中国古代医学著作在各门学科中是最多的,约有800种,其中许多著作在今天仍有实际价值。

针灸是中国源流久远的独特治疗方法,货真价实的中国特色。

中国古代科技,在许多领域内,都曾经取得很大的成就,但是大多数学科后来发展停滞,衰落了,在西方近代科技传入以后逐步为其所代替。但是,中国古代医学却是一个例外。中国医学的发展虽然有起伏曲折,却未曾停止过前进的步伐,西方近代医学传入以后也未能取代它的地位,它依然保持着强大的生命力,继续为人类造福。

中国古代自然科学大多还只是一些经验性的总结,它的理论性不强,而且中国古代哲学家们直接去研究自然现象的极少,所以自然观也就带有浓郁的思辩性质。当然,也有不少宝贵思想。作为人类的灵魂,我文化知道不少学问家。战国哲学家公孙龙,思想家旬况,东汉王充,唐代柳宗元,刘禹锡,宋代王安石,张载,清代王夫之。

在中国的一些乡村,光反复重复叫翻逼厌,翻吹倒搭。官方腔调,强调,重申。重要的事情说三遍。中国文学家鲁迅,写那祥林嫂,总在念叨:我真傻,真的。我知道下雪天……至少3次以上重复,不厌其烦。

重温。

数千年来,中华民族的成就灿烂辉煌,先人在世界科技史上写下了夺目的篇章。中国科学技术总的水平曾经与一些文明古国有相当大的差距。从春秋战国时期,亦即从奴隶社会向封建社会过渡的时期为转机,很快就赶上去了,大体上到了秦汉时期就走到了世界前列。并且在很长时期保持了领先地位,证明中华民族确有自立于世界民族之林的能力。许多重要的发明创造传播到了世界广大地区,对世界文明产生了深远的影响。

在中国这块疆土上产生的古代科学技术,几千年来一直在延续地发展着。总的进程未曾中断,受到外来的影响不多,取得的成果也比较丰硕,在这些方面与其他国家和地区不甚相同。中国古代科技,基本上还是经验性的,还没有形成理论体系(只有医学除外),与其他国家和地区相一致。但是,与其他一些国家和地区相较,它也有自己的弱点。在古希腊人那里,自然哲学比较发达,自然科学的一些部门理论性较强,科学思想、科学方法也都达到了相当水平,这些正是中国古代科学所欠缺的。

我文化就是这样,不像军事战争,大炮一响,黄金万两。我文化,有时看起来,就是絮絮叨叨。不厌其烦。

中国古代哲学家们不甚关心自然界中的问题,关于自然界的知识亦所知甚少,他们对自然界只有一些更为抽象、更带有思辨性的猜想,这对哲学和自然科学两个方面的发展都是不利的。中国古代科学基本上都是实用性的,如农学,著作不可谓不多,但这些农书大体上都是各种农业生产具体经验的记载,几乎未曾作出理论性的概括和总结,更没有形成理论体系。

中国古代天文学,基本上就是为制定历法服务的,虽然天象观测上有许多成果,却极少探讨理论性的问题,从未认真地研究过宇宙结构模型。中国古代数学成就甚大,刘徽也作过一些理论性的探索,但这样的工作亦未能继续和展开。象古希腊人那样对自然界的相当认真、具体、深入的理论性研究,在中国古代不曾有过。

北魏郦道元、北宋沈括和明代徐霞客(徐宏祖),都是把地理搞成文学、把文学搞成地理的双料学问家,就像汉朝司马迁把史书弄成文学、把文学弄成史书一样。

近代自然科学不能从中国古代科学中产生,除了社会历史等原因外,科学内部也有其原因,当近代自然科学传入之后就迅速为其所代替也是势所必然。中国几千年来是一个比较封闭的大国,对外部世界的需求甚少,与两河流域、埃及、希腊这些古代文明发达地区相去甚远。在这样条件下生长和发展起来的中国古代科技自成一格,有相当强的保守性和排它性,不注重也不善于吸收外来的先进的东西。

古希腊文化是吸收两河流域和埃及地区的文化的基础上发展起来的,阿拉伯人科技的崛起在于他们明智地学习和研究了东西两个方面的文化,欧洲人后来之所以摆脱中世纪的桎梏而重新走上发展道路,也相当程度上借助于古希腊和东方的文化。而在中国,外来的许多先进的东西、有价值的东西即使传入,亦常常难以立足。一种具体技术或可被接受,作为一种思想或体系就很难被吸收了。长期形成的这种封闭、保守的状态对中国古代科技的发展,所产生的后果当然是很消极的。

中国封建社会延续了两千多年,基本上是一个稳定的中央集权制的统一国家,在封建制处于上升时期,这对科学技术的发展,在一定程度上曾是有利的因素,但在封建制度已经腐朽衰落的时期,却严重地阻碍了科学技术的发展。中国的封建制度僵而不死,资本主义萌芽屡遭挫折,社会生产力发展缓慢,科学技术停步不前。正当欧洲资本主义兴起时,中国仍处于残暴的封建统治之中。直到明代中期仍然领先的中国科技,很快地又为资本主义的欧洲所超过。沦为半封建半殖民地之后,更是一蹶不振,只有一种强大的革命力量才能打破。辛亥革命,五四运动,中国共产党革命和建设,甩掉了三、四百年来的落后帽子,又一次迅速赶上并有希望超过世界科学技术的先进水平,创造出更加灿烂的人类辉煌。

社会制度,可以促进科学技术发展,可以限制阻碍科学技术发展,影响生产力发展,基本上半斤八两,可以大胆地相抵消。假如明朝,中国资本主义发展了起来,取代了封建主义,中国的科学技术有可能继续发展,处于世界前列,仅仅是有可能,不是一定必然,科学技术的发展也有自身的规律。人类历史上,每一种文明几乎都有兴衰,或许是事物的发展规律,有的文明消失了,有的文明走到了崩溃的边缘,有的重新崛起,有的波浪式前进发展。此伏彼起。世界上没有哪一个民族或国家敢说,我们一直永远处于世界领先水平。这是我文化的观点。

需要专门说说希腊。希腊半岛境内多山,土地贫瘠,耕地少。主要发展交通运输。建立了许多奴隶制城邦。公元前500年左右,以雅典为首的希腊与波斯战争,希腊势力日益强大,城邦经济进入繁荣时期。公元前338年,崛起于巴尔*马其顿战败希腊控制了各个城邦。公元前334——325年间,希腊人和马其顿一起发动东侵,再次击败波斯,同时吞并了埃及。在东侵及其后一个时期,希腊人的活动范围扩展到更为广阔的地域,他们既受到这些地区文化的影响,也在那里继续发展自己的文化,希腊本土文化反而逐渐衰落,希腊文化中心由希腊本土上的雅典转移到了希腊人统治下的埃及的亚历山大城。后来意大利半岛上的罗马日益强盛,不断向外扩张,公元前一世纪征服了希腊本土和希腊人活动的地区。古希腊历史自此结束。数百年间古希腊的奴隶制经济虽然有很大发展,却始终未形成过统一的中央集权制国家,这种情况在古希腊文化上打下了自己的印记。

古希腊建筑曾闻名于世。起先是砖木结构,后主要以石料为建筑材料。希腊统治埃及时首府,亚历山大城,是当时世界上最宏伟的城市。长5公里,宽1.6公里,有宽达90米的南北和东西中央大道。公元前279年建成高达120米的灯塔,其上巨大的金属反射镜,使远在60公里开外的船只看见。

古希腊文化的一个重要特点,是它的自然科学知识与哲学思想交织在一起,形成了在古代文化史上有重要地位的古希腊自然哲学。恩格斯说过:“最早的希腊哲学家同时也是自然科学家。”古希腊的地理位置与埃及、西亚这些文明发达较早的地区相邻,他们的生活状况又使他们能经常与外界接触,眼界比较开阔。加以古希腊的奴隶制社会为各自独立的城邦所组成,没有形成统一的集权国家,也没有统一的 统治思想,城邦之间的斗争又错综复杂。种种因素都有利于不同的学术思想的形成和发展,有利于自由讨论,互相影响,互相促进,造就了一个百家争鸣,生动活泼,百花齐放,绚丽多彩的局面。

关于世界的本原,有个很识树的大人物,名气很大,叫毕达哥垃斯。他认为“数”是万物的本原,数学的本原就是万物的本原,有点今天的“大数据”的意味。他是古希腊“第一个,把周围的一切叫做有秩序的宇宙”的人。稍后的赫拉克里特,认为万物的本原是“火”。他说,这个世界,对于一切存在物都是一样的,它不是任何神所创造的,也不是任何人所创造的,它过去、现在、未来永远是一团永恒的活火,在一定的分寸上燃烧,在一定的分寸上熄灭。他是古希腊著名的唯物论者和辨证论者,后来,俄国有个叫列宁的大人物说,他是辩证法的奠基人之一。这个列宁是个实实在在的革命领袖,领导俄国十月革命,推翻沙皇统治,破天荒地在世界上建立了社会主义国家,把人类推向了一个崭新的社会制度。列宁同时是个大学问家,大理论家,大思想家,大哲学家,人类认可他给“物质”下的定义。

赫拉克里特把对立的统一和斗争提到了原则的高度,对万物发展变化的内在原因作出了自己天才的构想,他说,“万物服从命运,命运就是必然性。”结合物是既完整又不完整,既协调又不协调,既和谐又不和谐的,从一切产生出一,从一产生出一切。相反的东西结合在一起,不同的音调造成最美的和谐,一切都是通过斗争而产生的。我们不能两次踏进同一条河。我们存在又不存在。因为一切都在流动,都在不断地变化,不断地产生和消失。

德谟克利特是原子论的创立者留基波的学生,这个学生超级厉害,连那个马克思和恩格斯都称赞他是古希腊人中“第一个百科全书式的学者”。他的著作很多,涉及自然哲学、逻辑学、认识论、论理学、心理学、政治、法律、天文,地理、生物和医学等许多方面,有52种之多。他认为,一切事物的本质是原子和虚空。形成原子-虚空论。

伊璧鸠鲁则认为,原子还有重量的不同,有各种各样的大小。实际上,已经很接近原子量和原子体积了。

马克思的博士论文的题目就是《德谟克利特的自然哲学与伊璧鸠鲁的自然哲学的差别》。后来,德国的马克思与恩格斯一起,创立了马克思主义。

亚里士多德在自然科学的许多方面都做了不少工作,当时还没有真正的科学实验,他是以自己的直观加上臆测和推理来建立他的知识体系的,其中一些以现代的观点来看简直是充满着谬误,尤以他的物理学为甚,以至有科学史学家说,近代科学的产生几乎是以逐条驳倒亚里士多德的理论为起点,只有他的生物学的情况有所不同。对他是古希腊第一个最认真研究物理现象的人,他的《物理学》一书是世界上最早的物理学专著,这些光彩不显。

尽管如此,亚里士多德在科学发展史上的功绩还是不能抹煞的,是他第一个试图构成一幅比较完整的宇宙的画面,也是他第一个提出了比较严密的科学论证方法,是他创立了逻辑学理论,奠定了论证中必须遵循的一些思维规律的基础,成为后世科学思想方法的重要组成部分。

阿尼克西曼德曾说,地是在空中,没有什么东西支撑它。月亮并不是本身发光,而是反射太阳的光,太阳和大地是一样大的,是一团绝对纯粹的火。留基波认为,无限广阔的虚空中有无数个世界,这些世界有生有灭而宇宙长存。

有个叫阿利斯塔克的对宇宙的看法与众不同,他说太阳和恒星都是不动的,地球和行星围绕着太阳旋转,地球又绕自己的轴每天自转一周。我们在地球上看不出恒星相对位置的变化,是因为恒星与地球的距离比起地球运动的轨道大得多的缘故。他的想法与后来哥白尼的太阳中心说十分接近,但不为人所理解,并且当即就被认为是渎神,他因此受到了控告,新鲜思想被抹*了。

柏拉图在他所创办的学园的大门口写着:不懂几何学者不得入内。但他本人在数学上似未有具体的成果。他研究数学不是为了实用的目的,而在于寻求一种思维中的完善和美。欧多克索定义了两个量之比和两个量之比相等的关系,即比例关系。欧几里得,阿基米德,阿波罗尼……都是古希腊的世界顶级数学家,当然他们大多也是天体物理学家、哲学家等等。阿基米德被后人誉为“力学之父”,最著名的是,杠杆原理和浮体定律。

毕达哥拉斯派的阿尔克芒被称为古希腊的医学之父。他是古希腊最早研究人体解剖的人。他发现了视觉神经,认识到大脑是感觉和思维的器官。他说,人体是个小宇宙,是大宇宙的缩影。埃拉西斯特拉塔是把生理学作为独立学科来研究的第一人。他考察了整个人体中的动脉和静脉的分布状况,直至肉眼所能及的微血管。他认为,人体吸进空气后,空气由肺进入心脏,在心脏内变为“活力灵气”,然后随动脉通向全身,其中一部分在进入大脑之后又转变为“灵魂灵气”,再通过神经系统遍及全身各部。

古希腊人数百年间,历史长河一瞬,昙花一现,在科学文化上所取得的成就是巨大的。与古印度和古代中国相较,古希腊的自然哲学发达,人们更加注重理论思维,更加注重对自然界的理论性的探索。古希腊人也比较重视数学,尤其几何学,重视严密的逻辑推理。这些都有利于使人们关于自然界的知识系统化,形成理论体系。即使是原始的、粗浅的、甚而是包含着许多谬误的理论体系,对于自然科学的发展来说都是十分重要的,因为这是幼年的自然科学发展、成长的必经之路。在这方面来说,古希腊的自然科学,尤其是其中的一些学科,可以说是发展到了古代自然科学的最高形态。在科学研究方法上,古希腊的后期,比如阿基米德,已经达到了相当的水平,不但逻辑方法,严格的定量的数学方法已渐趋成熟,实验的方法也已发轫。这些都为近代自然科学的形成作了较好的准备。近代自然科学,几乎就是从古希腊自然科学演进而生。这是人们不曾想到的,也是不被人们所注意的。

恩格斯说的准确形象,古希腊是把自然界作为一幅由种种联系和相互作用无穷无尽地交织起来的画面。他们思考的是自然界的辩正图景,这也是幼年期的自然科学的基本特征。自然科学的进一步发展必须把自然界各种现象分解成为各个侧面,把它们作为孤立的、静止的对象来研究,近代自然科学的机械论的、形而上学的观点产生也是必然的事情,而当这种研究获得一定程度进展的时候年,向辩证法的复归又是必要的、必然的了。这时,古希腊的自然哲学又再次给了人们启发,再次发挥了它的历史作用。所以,古希腊自然哲学在自然科学发展史上的意义十分重大。

古希腊的科学文化发展到一定程度之后,亦即古希腊为罗马人征服之后,它的传统也就中断了。但是它没有在世界上消失。古希腊虽已为欧洲人所遗忘,它的学术典籍、学术思想和科学方法却在其他地区,特别是在古代的阿拉伯保存下来了,这真是历史的幸事。

意大利半岛地处南欧地中海中部,境内富含火山灰,土地肥沃,海路交通方便。经过战争吞并,罗马形成为跨越欧、非、亚诸洲的奴隶制大帝国。在其极盛的公元一二世纪期间,它的版图北面囊括现在的英国、德国、匈牙利、罗马尼亚等地,东翼到达两河流域一带,南面具有整个北非。自公元三世纪罗马帝国走向衰落。395年分裂为东罗马和西罗马两部。

罗马建筑物有许多遗迹保存到现在,而且有的保存完好。建于公元70—82年的罗马大角斗场是古罗马最大的建筑物,是古罗马贵族以驱使奴隶同猛兽搏斗或人与人搏斗而取乐之用的,有无数的奴隶在这里丧生。建筑用不同的石料砌筑而成,平面为椭圆形,长径约188米,短径156米,四周为看台,外墙高48.5米,有三层拱券支撑长廊,可容纳5—8万观众。另一著名建筑为罗马万神庙(潘提翁庙),建于120—124年。是圆形建筑物,直径约43.5米,上为半球形穹隆,顶高与直径同。浮雕装饰十分精致,古罗马人杰作,至今尚存。

古罗马帝国在政治上、军事上曾经是无比强大的,它雄踞西方,称霸一时,在经济上也很繁荣,技术上有不少成绩,但它在科学上、在科学思想上几乎是无所建树,古希腊的传统竟为它所断送。奴隶主贵族骄奢淫逸,对发展科学文化没有兴趣,以基督教为国教,思想统治,禁锢人们的思想,活跃的学术气氛不复存在,新鲜思想难露头角,起义的奴隶与外族人一起摧毁了罗马帝国。

有个很出名的科学家,叫托勒密,生活在罗马人统治之下的埃及亚历山大城,以他的宇宙几何模型而闻名。也是古希腊人工作的继续。著有《天文学大成》《地理学》《光学》等。

医学家盖仑,名气最大。小亚细亚人,到处行医,后为罗马皇帝御医。著作多达131部,现存83部。有著名的血液三灵气说,即自然灵气、活力灵气、灵魂灵气。

例外的是,古希腊虽然技术发达,但人们不曾把技术作为一门学问来研究。轻视理论而重视技术的古罗马人却为技术科学的建立作了一些开创性的工作。科学技术,科学指导技术,但技术也是一门科学,叫做技术科学。

阿拉伯半岛地处亚洲西南,面积辽阔,境内大部分为沙漠,只有少量的绿洲,气候干旱,土地贫瘠。约公元571年,穆罕默德诞生于西部的麦加城,后来成了伊斯兰教的创始人。伊斯兰教兴起后,阿拉伯人随即开始了一系列的征战,公元七世纪中期,势力扩张至今巴勒斯坦、叙利亚、伊朗和埃及的广大地区,建立起了奴隶制的伍麦叶帝国。公元八世纪中叶,阿拔斯帝国取而代之,势力更为扩展,西至整个北非和南欧的今西班牙、葡萄牙一带,东及中亚细亚,威胁唐代中国的边疆。751年,与唐朝在中亚地区发生战争,唐将高仙芝大败,许多中国士兵被俘,用于传授科学技术。它完成了向封建制的过渡,达到古代阿拉伯全盛时期。后来在内部人民起义和外族入侵下,国势渐弱,至1258年,阿拔斯王朝终被蒙古人所灭。

阿拉伯人几乎是空着手从沙漠中走出来的,他们与外界广泛接触之后,社会制度、生活方式、生产状况、思想文化都发生了急剧的变化,其进步之快是十分惊人的。经济、文化、政治的中心转移到了两河流域地区,阿拉伯产品运销欧洲、亚洲和非洲各地。

阿拉伯人是依靠自己的武力兴起的,他们立足以后并没有满足于自己军事上、政治上的强大,而是以一种前所未见的精神和毅力去吸收和消化比他们自己先进的科学和文化。他们所处的地理位置,也是同时向东西两个方向学习的有利条件。首都巴格达创立了著名的智慧馆,是国家编译机构,也是国家图书馆和国家科学研究机构,集中大批专家和学者,专门从事收集、整理、翻译和研究所得到的国外文献资料工作。他们处心积虑,经过约百年努力,能做的事情大都做到了。阿拉伯成了一个学术空气相当浓厚的国家。境内设有星罗棋布的图书馆,除公共图书馆之外,各地的清真寺也是藏书之所,学校都设有图书馆,甚至有许多私人捐助而设立的图书馆,有的图书馆对所有去学习和研究的人免费供应纸张,有的图书馆,向到那里作研究工作的人发放生活费用。研究学术,成了阿拉伯帝国的一项颇具规模的社会事业。

如饥似渴地追求先进科学技术文化的阿拉伯人,在较短的时期内,实现了自己的跃进,迅速地赶上了当时的世界先进水平。这时的欧洲,正处于暗淡无光的中世纪时期,阿拉伯人的成就却是灿然夺目。

阿拉伯人不仅在不长时期内,实现了自己在科学文化上的跃进,而切在向东西方传播科学文化以及保存古代重要科学典籍上,立下了特殊的历史功勋。白塔尼的哲拉思历历法,比现在世界上通用的“格里历”(阳历)还要准确。著名数学家、天文学家花拉子密的算术和代数学的著作很早就流传到欧洲。欧洲人主要就是从他那里学会了使用“阿拉伯记数法”(实为印度的记数法)。伊本﹒西那被誉为“医学之父。

古代阿拉伯的繁荣,只经历不长的历史时期,它的历史进程又被打断了。阿拉伯人曾经十分努力地建设和发展自己的科学和文化,取得了非常重要的成就,但却是零散的,实用性的,并且大部分已经无结果的消失了。虽然如此,阿拉伯人从几乎一无所有的状态,在这样短暂的历史时期,博取东西方之长,又不囿于成见,敢于探索与创新,达到这样的水平可谓历史奇迹。他们的见识、勇气和魄力以及采取的一系列政策、措施可为世界借鉴。

在不断的赞美氛围中,不妨揭露一下黑暗的千年欧洲。中世纪的欧洲即自西罗马帝国的灭亡至文艺复兴之前的欧洲,大约在公元五世纪至十五世纪,长达一千年之久,是封建制在欧洲建立,发展以至衰落的时期。

公元四至五世纪间,由于东方来的匈奴人的逼迫,原居中欧一带文化较为落后的日耳曼人大批南下,与罗马帝国境内起义的奴隶相呼应,共同摧毁了西罗马帝国。在南欧建立了一些小国,并迅速向封建制过渡,发展自给自足的封建社会。

在欧洲封建社会里,基督教会有很大的势力。罗马的主教自称教皇,到了八世纪教皇实际上也取得了世俗政权的最高权力,基督教会成了欧洲最大的政治力量。占有三分之一的土地,还向居民征税。教会是思想文化的垄断者,“圣经词句在各法庭中都有法律的效力”,还设有宗教法庭残酷地迫害异端,大批有识之士因而惨遭*害。在教会摧残下,学术没有了生机,科学成了“教会恭顺的婢女”,“不得超越宗教信仰所规定的界限”。使欧洲成了沉闷异常暗淡无光的世界。

欧洲中世纪初期,手工业衰败,一些曾经很繁荣的手工业城市几乎成了废墟,昔日热闹的街道长满了杂草,万户萧疏,一派荒凉,人们把城内的土地辟为耕地和果园。不城不乡,不市不田。

当然,并不是说,中世纪的欧洲在科学技术上没有任何进展。特别是在中世纪的后期,由于技术进步和生产发展,才促成了资本主义因素的萌发,最终冲破封建制度的桎梏,从而结束中世纪历史。与同期中国、印度和阿拉伯相比,欧洲的中世纪确是黯然而无光,然而,这正是黎明前的黑暗,在这里却正酝酿着一场史无前例的革命,近代自然科学就要从这里诞生了,迎来全人类的曙光。

中世纪后期,欧洲人学习阿拉伯人,学习中国、印度,古希腊文化重现光辉。水磨、风磨,养蚕丝织,毛纺织业,瓷器,熔炼铸铁技术,火药,造纸……不过几百年,欧洲人一下子接受了并且掌握了许多当时世界上最先进的技术,一个原来比较落后的欧洲快步地赶了上来,这些新技术对于欧洲人思想的解放作用是不可估量的。十一世纪后,欧洲的手工业和商业恢复、发展了,城市市民的力量日增,人们对于 一种新的思想文化的追求是不可阻挡的。从阿拉伯人那里学习古希腊文化,在欧洲迅速形成热潮。欧洲人的眼界从此大开,古代的思想注入到欧洲人的头脑,变为新鲜的血液,形成很大的解放力量。

欧洲的学校原先都附属与教会之下,传授神学和宗教道德,实际上主要是培养对社会有用的僧侣。市民阶层的势力渐大,他们对文化的需求一步一步冲破教会束缚,一些学校逐渐增加了世俗知识的讲授,并发展成为面向社会的普通学校。非宗教性的学校也兴起了 ,这种世俗性的学校首先在意大利发展起来。十一世纪后期,意大利波朗尼亚的法律学校改变成为一所学科性学校,成了第一所大学。随后在欧洲各地相继出现了许多大学,如英国的牛津大学(1168)和剑桥大学(1209),法国的巴黎大学(1200)等等,十四世纪末,欧洲约有大学65所。神学在这些大学里虽仍是重要的讲授内容,但更多的是讲授文学、法学和医学等学科,开始授予学士、硕士和博士等学位,初步形成了一套大学教育制度。大学成了市民阶层的思想文化阵地,是他们进行学术讨论的场所,常表现出对教会的反叛。教会势力对此当然不会甘心,他们采取各种手段迫害大学里的学者和教授,焚毁他们的著作以至于把他们投入监狱,一些大学也转而被教会所管辖和控制。但是历史潮流不可逆转,大学中传授的任何真正的知识都成了射向封建教会的利箭,大学所培养出来的许多知识分子也在实际上成了摇撼封建统治的重要力量。欧洲科学文化复兴,大学在其中发挥了重要作用。

无论教会如何运用它的残暴和欺骗手段,在欧洲土地上仍然出现了大批反叛者,最有代表性的人物就是伟大的罗吉尔﹒培根。罗﹒培根出生于当时工商业比较发达的英国,曾就读于牛津大学,后来又在那里任教,也曾到巴黎大学从事教学和研究工作。他很关心各种技术上的发明和创造,以他丰富的想象力,预言可能制成自动行走的车,自动行驶的船,能飞上天空的器物等等。他的思想和工作当然不被教会所容,因此在巴黎的寺院里过了10年被严格监视的生活,后来又在监狱中渡过了14年,出监狱2年后就悲惨地去世了 ,著作被列为禁书不准流传。

欧洲中世纪的封建制度和基督教会,似乎使科学完全窒息了。然而,社会总是要前进,就是在这里,正酝酿着科学发展的新时代。统治者力图使科学成为神学的奴婢,科学却不是恭顺的,它自身的发展规律必然要使它挣脱奴婢的地位。尽管一些很有见识的人物,如培根等本人就是僧侣,尽管一些人在自己的见解中还保留着上帝的地位,但都表现出反叛的精神,动摇了神学统治的基础。科学的发展不以任何人的主观意志为转移。当然,封建地主与基督教会合为一体,狼狈为奸,他们的势力仍然是强大的,自然科学还不能冲破沉重的枷锁。生产的进一步发展,思想的进一步解放,社会力量的对比进一步的变化,自然科学真正迈步前进的时机才能到来。

科学技术是人类社会的必然产物,它随着人类社会的产生而萌芽,随着人类社会的发展而发展,它是人类生存所必需,也是衡量社会发展状况的重要标志。在人类社会的早期,科学和技术完全融合在一起,还没有单独存在的自然科学。社会发展后,作为脑力劳动者的知识群体出现了,人类关于自然界的知识深化了,自然科学的独立存在有了初步条件。不过,在几千年的历史中,人类对自然界认识的深度和广度仍然很有限,人们关于自然界的知识基本上还只是比较零散的、直观的、经验性的,只有少数学科,如天文学、数学,有可能发育成为较为成熟的形态。就总体上来说,自然科学虽已在成长,但它还只具雏形,还仅仅是棵幼苗。然而,自然科学既经出现,它就要依其自身规律发展,对技术、对生产、对人类的思想和社会的进步,产生越来越大的作用。它的前进也会有阻碍和曲折,但前进的步伐不会停止。

古代世界的科学技术,是古代世界各地区各族人民的共同创造。从很早的时候起,人类就分布在地球上十分广阔的地域里生活,当时交通阻隔,各地人民很少交往,信息难以传递,他们各自在自己的地域里创造着自己的文化。后来社会发展水平渐高,相邻地区的往来日多,地区间的文化交流便与日俱增。各个地区的科学文化虽有先后之分,但各有其长短之处,也各具特色。科学文化的交融,有利于相互促进,相互补充。古希腊早期文化受到过两河流域和埃及的影响,阿拉伯人文化的勃兴得益于古希腊和中国、印度的文化,而古希腊的学术思想和东方的先进技术,又帮助中世纪的欧洲人结束他们的黑暗时期。科学技术是人类社会的共同财富,它为世界人民所共有,也应为世界人民所共用。只有善取他人之长,善补自身之短,一个地区,一个民族的科学技术,才能走上健康发展之路。

人类在漫长的古代与自然界打交道中,所取得的成绩是巨大的,以历史的观点来考察,来之不易。在进入近代社会后,自然科学又在新的条件下以更高的速度向前发展,亦是理所当然。

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文化突出的表现就是科学技术。近代自然科学诞生于十五世纪下半叶,人类对自然的认识进入一个新阶段。和古代人把自然界作为一个整体加以考察的方法不同,近代自然科学把自然界划分为不同的领域和侧面,比如划分为动物界、植物界和矿物界,或者划分为机械运动、物理运动、化学运动和生命运动等,分门别类地加以研究。此时的科学家已不再关心古代自然哲学所讨论的那些带有根本性和总体性的问题,诸如世界的本原和运动的源泉等问题,而是着眼于自然界的特殊性的具体问题,努力探索各种运动形式的特殊规律。自然科学从统一的哲学中分化出来,形成以研究某一类自然现象为对象的自然科学各门学科。另一方面,是建立在科学实验的基础上,不是依靠哲学思辨对自然界提出种种猜测。

大约十四世纪开始,地中海沿岸一些城市,多为意大利,出现了分散和集中的手工工场,工场不是工厂,是手工场所,代替分散的家庭手工业。较多的工人在同一时间、同一空间或同一劳动场所,为了生产同种商品,在同一资本家指挥下工作。手工工场促进了生产技术的改进,生产工具的改革引起了动力和传动机械的变化,

指南针在十二世纪末传入欧洲,十三世纪应用于航海。印刷术经波斯传入欧洲,成为促进科学和传播新思想的有力工具。火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术变成新教的工具,变成科学复兴的手段,变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。

《马可波罗游记》描写了东方各国的富庶,更加刺激了欧洲人*。葡萄牙航海家迪亚士,1487年,绕过好望角进入印度洋。1497年,达﹒伽马,至非洲东海岸,在阿拉伯人的帮助下到达印度,开辟了通往东方的新航路。同时,西班牙王室采取了意大利航海家哥伦布的建议,沿大西洋一直西行,寻找通往东方的新航路。古希腊人有大地是球星的观念,哥伦布相信,一直西行,可以到达东方。印度和中国就在大西洋对岸。1492年8月,他的船队启航西行,经过70天艰苦航行,终于到达现在的巴哈马群岛,以后又相继到达古巴、海地等中美洲的岛屿。可是,哥伦布这哥们,把这些土地当作了印度的边远地区,相信自己完成了预定计划。不过,自己并没有看到东方大国的丰富物产,而是一片片贫瘠荒芜的土地。

另一哥们,亚美利哥,两次重游这一地区后,发现这不是欧洲人久已渴望的印度和中国,而是一片欧洲人前所未知的大陆,后来欧洲人称为亚美利加洲,就是现在的美洲。

这俩哥们,是人类最大的驴友。

西班牙,现4704万人口。葡萄牙,现1071万人口。这俩门牙都非常厉害。13亿人口的中国,其澳门,曾被葡萄牙占领百年。葡萄牙航海家麦哲伦,1519年在西班牙王室的支持下,本国王室因已有新航线财路不支持,他率265名水手,经过3年顽强奋战,在历尽艰险后,1522年回到西班牙,完成了举世闻名的环球航行。数百名水手,仅仅剩18勇士生还,连麦哲伦本人也在菲律宾被土著居民*死。出师大捷,身先死。追认,人类驴友领袖。

环球航行的实现,是科学史上的一个勋业,因为它第一次证明了大地是球形的假设,使人类真正“发现”了地球。原来只能叫大地,至此可以明确地称为球了,学名地球。

航海和地理发现,无疑给欧洲各国带来了巨大的财富,开始了资本主义罪恶的贩卖奴隶和殖民掠夺事业。但是,整个社会财富的增加使得一部分人,有可能得到更多的充裕时间从事科学事业。“财富”“空闲”,从来都是学术研究不可缺少的条件。

航海推动了与之有关的天文学、大地测量学、数学和力学的发展。航海首先要造炮舰,涉及诸多学科,要有先进技术。其次,航海和探险,开阔了欧洲人的眼界。从狭小的欧洲走进广阔的亚洲、美洲,前所未见、闻所未闻的自然现象,丰富了他们的头脑,启迪了他们的心智,解放了他们的思想。达尔文的环球航行、华莱士的南美之行,都是他们形成进化论思想的必要前提。“大发现时代”的航海家们,重新发现了磁倾角,发现了非洲西海岸与南美洲东海岸在行状上吻合的现象,以及他们收集到的地理的、地质的、气象的资料,对于近代地理学、地质学和气象学的发展都有不可忽视的意义。

文化最闪光的一大事件,是文艺复兴。

文艺复兴造就了科学的解放。欧洲的文艺复兴是近代史上一次著名的思想文化运动,它产生于十四——十六世纪,从意大利开始以后,扩展到欧洲的一些国家。是反对宗教神学的文化斗争,是制造精神武器的运动。以复兴古典学术和艺术为口号,故名文艺复兴。但是目的决不是回到古代去,而是要从古代文化中吸取那些适合要求的思想,造成一种新的世界观和意识形态,以便与封建制度的精神支柱——,宗教世界观相抗衡。

文艺复兴是从学习古典文化开始的。1453年拜占庭帝国灭亡,一些知识分子从那里带来了大批希腊著作的手抄本,与从罗马废墟中发掘出来的古代雕像一起,在欧洲人面前重现了希腊古代光辉的学术和艺术成就。其中蕴藏着民主思想、探索精神、理性主义和世俗观念,酝酿成了人文主义思想,作为文艺复兴运动的灵魂和指导思想。

提倡以“人”为核心的世俗世界观,来反对以神为核心的宗教哲学和禁欲主义。肯定人的价值,要求文学和艺术表现人的思想感情,教育要发展人的个性,社会要发挥人的才能,满足人的*,此外还要把欣赏和刻画自然界的美,作为文学艺术的重要内容。所有这些主张,就是后来人们称为“人文主义”的世界观。人文主义对于打破宗教的禁锢,解放思想,发展文学、科学、教育和哲学,无疑都起了进步作用。

文艺复兴的直接后果是,造成了欧洲近代文学和艺术的繁荣。不仅在意大利出现了艺术史上不朽的绘画和雕刻,而且在欧洲各国产生了一批古典文学名著,如薄伽丘的《十日谈》,塞万提斯的《唐﹒吉珂德》和莎士比亚的著名喜剧和悲剧作品等。这些作品不仅在内容上,揭露了封建关系和宗教道德的虚伪、黑暗,而且在创作方法上,开创了欧洲文学史上现实主义的传统。

文艺复兴的第二后果,是促进了科学的解放。宗教的精神独裁既然被打破,自由探讨学术的空气自然就高涨起来。古典学术的复兴,使那时的知识分子从中了解到,希腊古代十分活跃的学术思想和对自然现象丰富多采的见解。这不仅鼓舞了他们摆脱传统观念,进行独立思考的勇气,而且给他们研究自然现象以丰富的思想营养。文艺复兴出现了一批给近代自然科学打下基础的伟大人物,如哥白尼、伽利略、维萨里和哈维等都是通晓古典学术的大师,他们从古代人那里找到了自己学说的萌芽和种子。古代希腊的重新发现,促成了文艺复兴,也给科学解放运动提供了武器。

文艺复兴的另一结果是造就了一批时代英雄。如政治家马基雅费利,宗教改革家路德,画家拉斐尔,雕刻家建筑家丢勒、米开朗基罗,他们都是多才多艺的人物,不但在自己的专业中卓有成就,而且在许多学科中放出光彩,同时也是近代自然科学宝库中,不可多得的一份财富。

达﹒芬奇,是文艺复兴时期杰出的艺术家,擅长绘画和雕刻,留下了《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》等不朽作品。他又是一个发明家、工程师和科学家。设计过许多机械,如碾压机、挖河机、模拟飞行器等。主持过城市建筑和军事工程的实施。在艺术和技术实践中,他十分注意观察和研究自然现象及其背后的规律。为了作画,他亲自解剖尸体,绘制了几百幅关于人体构造的素描画。这些作品,既是艺术成果,也是科学手稿,因为其中正确地反映出人体肌肉、血管的分布、心脏瓣膜的位置和眼睛的构造等。为了作画,他观察波浪的运动,探讨了水波和声波的传播规律,提出液体压力概念,证明了连通器中的液柱必有相同的高度。

达﹒芬奇之所以能够作出这些成就不是偶然的。他和那个时代的伟大人物一样,是为新思想呐喊的战士。他反对教会特权,公开指责教会是“贩卖欺骗的店铺”。他批评经院派学者脱离现实生活、只知道背诵经典、盲目崇信权威的学风,主张向大自然请教,做大自然的儿子并在经验中学习知识。这些思想反映了文艺复兴时代的革新精神,他的艺术实践和科学成就,就是冲破旧习惯、旧传统、为学术研究开辟新路的先锋。他的精神和主张,在后来的科学革命中进一步发扬光大。他是从文艺复兴到科学革命的过渡性人物,在科学史上有着独特的历史作用。

尼古拉﹒哥白尼,出生在波兰一个商人家庭。10岁丧父,在舅父的抚养下长大成人。1491年进入波兰克拉科夫大学学习,对天文学产生了兴趣,并学会用仪器观察天象。1496年赴意大利留学,先后逗留了9年。着力钻研天文学、数学、希腊语和柏拉图的著作。受人文主义运动的领导者、著名天文学家诺瓦腊的影响,以及希腊古典著作的启发,逐渐形成了太阳中心的思想。经过30多年努力,终于写成了6卷本的《天体运行论》一书,总结阐述了自己的学说。1543年出版。

哥白尼拿到著作的第一个印刷本,已经重病在床,正值弥留之际。他深知自己的观点与传统见解的对立,他在该书的序言中明白表示:对数学一窍不通的无聊的空谈家,会摘引《圣经》的章句加以曲解,来对我的著作进行非难的攻击……我决不予以理睬,我鄙视他们,把他们的议论视同痴人说梦,加以屏弃。可惜,哥白尼序言在出版时,被出版者序言取代了,直到300年后,哥白尼原序才得以公诸于世。

哥白尼《天体运行论》,阐述了,地球不是一个静止不动的天体,它不在宇宙的中心位置上,是一颗普通的行星,既有自转,又围绕中心天体旋转。太阳处于宇宙的中心,照亮整个宇宙,并驾驭周围行星。

太阳中心说,尽管有不可避免的弱点和错误,却是近代科学史上一件划时代的大事,颠覆了千年占统治地位的宇宙观,描绘关于太阳系的科学图景,为近代天文学奠定了基础。尤其重要的是,宣告了神学宇宙观的*,开始了自然科学从神学中的解放运动。

在科学革命中,与哥白尼齐名、被誉为这一革命的两大代表人物之一的,是比利时的医生和解剖学家维萨里。他以自己的成就对医学中的传统观念给了致命的一击,为近代解剖学奠定了基础,为血液循环理论的发展开辟的道路。

维萨里,出身于比利时医生世家。大学毕业后,就教于意大利的帕多瓦大学。精通古罗马医学著作,但不拘泥于书本。1543年,出版了《人体的构造》,是他对医学的最大贡献。他的叛逆行为招致教俗两界的攻击,被迫离开了大学,隐居到西班牙充当王室御医。1563年,罪恶的旧势力设计暗算他,染重疾而死,年仅50岁。

在近代自然科学的各学科中,发展较快、成熟较早的是经典力学,又叫牛顿力学。

一提起万有引力定律,很多人都知道苹果落地的故事。说牛顿23岁时,有一天在一棵苹果树下看书,忽然看见一只苹果从树上落下来,当时他正在考虑天体运动问题,恰好受到启发,使他发现了地球对物体有引力,这种引力使苹果落到地上面而不飞向天空。他把这种引力推广到天体之间就发现了万有引力。故事把万有引力的发现说成是轻而易举的事情,是牛顿的一时灵感,就完成了一项伟大的发现。故事的真实性,无法考证。早在牛顿之前,就有不少科学家为发现万有引力,倾注了毕生心血。

研究天体的开普勒、物理学家胡克、天文学家哈雷、数学家瑞恩等都作过大量的有关研究。哈雷曾两次到剑桥向牛顿请教交流,在哈雷的支持下,牛顿1687年出版了《自然哲学的数学原理》一书,公布了万有引力定律的数学证明和验算。

伽利略,18岁发现了摆的等时性。与研究自由落体和抛物体的运动规律,成为他在力学方面的主要成就,为牛顿发现奠定了基础。被监禁之后,著作《关于力学的位置运动的两种新科学的对话与教学证明》,多么长的书名!在秘密状态下写成,并在1638年首先在荷兰出版。标志着经典力学作为一门独立的科学诞生了。

伽利略的成果,几乎就是牛顿第一、第二定律的内容,只是表述没有到位,或者不够深入完善,或者未能突破局限。牛顿进行了开拓综合,成为力学集大成者,总结了天体力学和地面上力学的成就,为经典力学规定了一套基本概念,提出了运动三定律和万有引力定律,从而使经典力学成为一个完整的理论体系。牛顿的工作标志着经典力学的成熟,是人类对自然界认识的一次综合。他对力学和光学的贡献,使他成为科学史上最负盛名的科学家之一,他是继伽利略之后的又一座丰碑。

牛顿,1642——1727,老寿星。英国人,出生在小农庄的家庭,是个遗腹子。孤寂的童年和家庭生活,使他养成了沉寂多思的性格。少年,不是才学出众的学生,但是手工制作,如水车模型、水钟等使同伴们吃惊。在剑桥大学,受到著名数学家巴罗教授的指导。期间,他钻研了欧几里得的《几何原本》、开普勒的光学、笛卡儿的几何学著作以及当时流行的占星术。1665——1666年,英国流行瘟疫,牛顿回到家乡避难。正是他学术上的旺盛期,发明流数法,发现了万有引力定律,或许真是在农庄的果园苹果树下受触动,灵感激发,即便捕风捉影,也在清理之中。牛顿还研究了太阳光谱。有关著作大多在10年以至20年后发表,研究时间长久,同时表明牛顿治学严谨。

牛顿指出,马拉石头时,只见马作用于石头,不见石头对马的影响,那是因为有摩擦力存在的缘故;如果马蹄下面是冰,马打滑就显出石头对马的作用了。这是一幅美丽的画面,生动形象。

在探索太阳系运动起源的问题上,牛顿缺乏历史的、辨证的观点,所以他认为最初要有上帝的第一次推动。似乎,上帝先推了一把,系统才运动起来。秋千不推,自己也能摆荡。

牛顿力学,在后来遭到很多质疑,甚至在生活中苍白无力,万有引力定律极其缺乏说服力,今天就更暗淡了定律的光彩,甚至距离谬论并不遥远,但是在当时历史条件下功勋是不可抹*的,不能否定历史。当时牛顿就是牛,后来一直牛,牛了四、五百年,若干年后,或许更牛,这是我文化的预言。

十六——十八世纪是近代自然科学发展的第一个时期,在经历了科学革命的高潮之后,各门科学都在自己的领域中积累了大量的材料,取得了程度不同的进展。数学是发展较快的一支,而物理学中除了力学的长足进步而外,其他学科则必须从头做起,即从观察实验入手去收集材料。从某种意义上说,这一时期的物理学仅仅是一门实验的科学,对物理现象的解释,不过是把牛顿力学中的,概念和原理加以推广或类比而已,没有明显的进步和突破。

笛卡儿和费尔玛创立的解析几何与牛顿和莱布尼兹建立的微积分,不仅给变量数学奠定了基础,而且给整个自然科学,特别是物理学提供了一个不可缺少而又十分有效的运算方法和推理工具。

解析几何学是把代数学和几何学结合起来,把数和形统一起来的一种新方法。最简单的形式就是坐标。埃及人的象形字中用一个方格表示区域,中国古代用井字表示井周围的田地,都是应用坐标的一种思想。古希腊天文学家伊巴谷是最早用经纬度,标出天球上点的位置的人之一。之前的地理学家埃拉托色尼,曾在地理学中,规定了子午圈和纬度圈,用经纬度表示某地的地理位置。到十四世纪,法国人奥雷斯姆提出了,用坐标表示点的位置的坐标几何,完成了从天文坐标、地理坐标到几何坐标的转变。

牛顿的《流数术》一书,写于1671年,出版于1736年,中间经历了65年。他把微积分叫做流数术,基本原理是,把数学中的量,看作是由连续轨迹运动而产生的,不再看作是由无穷小元素构成的。牛顿把生长中的量叫做流量。但他面临了严重的困难,而遭受了攻击。

德国数学家莱布尼兹创作了求差和求和的方法。

微积分方法,在应用中非常有效,结果正确无误。但是它的基础却是令人生疑,引起了长达100多年的争论。直到十九世纪,经过柯西和维尔斯特拉斯等人的研究成就,才给微积分奠定了严格的基础。

1593年,伽利略制造了一个空气测温计,是利用空气受热膨胀的道理来反映温度变化的。可是,由于设计不够好,影响气体膨胀的因素太多,所以不能准确表示温度的变化。1641—1645年,意大利西门图学院的科学家们制造了一种,带色的酒精作材料的液体温度计,并标出刻度。经过半个世纪的努力,终于形成今天世界上通行的华氏、勒氏和摄氏三种温标。

在研究静磁现象的同时,人们对静电也进行了实验研究。从吉尔伯特起,首先研究了摩擦起电的现象。他发现,除了琥珀、玻璃等通过摩擦可以带电外,还有树脂、宝石、硫磺等物质也可以由摩擦带电。但是自然界中有些物质不能通过摩擦而起电。根据这些发现,德国人格里凯制造了一架起电机。他发现了,由摩擦而生的电,可以通过一支金属杆,传给其他物体;有时带电体尚未与一不带电物体接触,只是在接近到足够近时,也可以使该物体带电,这就是我们称为的感应起电的现象。

1729年,英国人格雷,通过实验证明,除了金属丝能导电外,人体也能导电。法国人丢费发现自然界有两种不同的电,就是正电和负电。经过实验,他证明了电有同性相斥、异性相吸的性质。

1745—1746年,荷兰的克莱斯特和穆欣布罗克,在研究摩擦起电及电传导的现象时,发现了在人体作为导体参与放电过程的瞬间,电使人感到一种突然的震动和打击,这就是所谓的电震。他们先后发明了,一种能够储存电荷的装置——莱顿瓶。

对闪电的研究,是由于对火花放电现象的观察引起的。十八世纪,人们记载了各种物质放电时所产生的火花,尽管这些火花的颜色和形状不尽相同,但是它们都有发光、发声和瞬间即逝的性质。这与空中的闪电非常相似,这种相似引导着人们去探索,闪电的本质:产生闪电的原因,以及闪电与摩擦产生的电有何异同。

风筝的功劳。

1752年,法国人达利巴尔德,根据美国科学家和政治家富兰克林的设想,做了下面的实验:他将一支约13米的铁竿,从屋内通过天窗伸向空中,铁竿另一端被绝缘垫隔开,放在屋内的桌子上,另备一根黄铜丝,插在玻璃瓶内。当雷雨云从屋顶掠过时,使黄铜丝靠近铁竿,他看到有火花出现,并有噼啪的声响。他认为这个实验证明了富兰克林的想法,就是天空中的闪电,与经过摩擦产生的电现象一致。

富兰克林认为,上面的实验还不足以证明,放电是由雷雨云中的电造成的,因为13米高的铁竿,并没有伸入雷雨云之中。同年10月,富兰克林做了著名的风筝实验。他用轻杉木和丝绸手帕,扎成了一只风筝,风筝骨架的一端,捆上一根很尖的金属细杆。风筝用棉线作放线。在一个布满阴云的日子里,他把风筝放上天空,用丝线接在棉线上,作为手握的一端,用于绝缘,在棉线与丝线连接的地方,拴上一只钥匙。当一块块雷雨云掠过时,他发现棉线末端,散开着的纤维一根根伸直了,彼此呈散开状,好似怒发冲冠。这时他用手指去接触钥匙,立刻感到有电震发生,他通过钥匙可使莱顿瓶充电。这些现象与地面上的放电所产生的现象完全一致。

富兰克林的这一实验,证明了闪电就是一种放电现象,与摩擦产生的电没有区别。从此,人类得以摆脱各种神话或迷信传说,在闪电问题上的欺人之谈,并且能够利用富兰克林发明的避雷针,保护高大的建筑物和人类的生命。当然,也有人认为,中国古代已有避雷针。但对雷电的科学实验,获得如此真切的认识成果,这是人类的第一次。富兰克林,为人类发明应用电的贡献,首屈一指。

中国古代,产生于距今3000年前商周的《周易》,把雷电象征为雷火“丰”卦。上卦是震,下卦是离;震为雷为动,离为火,引申为电为明。电闪雷鸣,雷电皆至,天象煌煌,振聋发聩。人以雷鸣而警戒修身,因闪电而明察事理,德性光明又资之以堂正刚健的行动,于是事业盛大,功绩伟丰;君子效法雷的威动去审理狱讼,效法电的光明来动用刑狱。

青蛙的故事。

电流的发现带有一定的偶然性。意大利医生伽伐尼,从1780年开始利用蛙腿作动物电的实验。有一天,他做实验,蛙腿并没有连到起电机上,他的助手只是用解剖刀,轻轻地触到蛙腿的神经,蛙腿就抽搐了一下。这时他的另一个助手,注意到起电机上有火花出现。伽伐尼认为,这可能是由于放电,引起了蛙腿的收缩。他把蛙腿,用铜钩子,挂到庭院的铁栏杆上,试图观察雷雨天的放电,是否也能引起蛙腿的收缩,结果确实如此。他进一步想到,如果大气中有电,在晴天不放电时,是否也有同样的效果呢?他发现,只要把铜钩子揿按到铁栏杆上,蛙腿也有抽搐现象。说明放电现象的存在,不是蛙腿抽搐的必要条件。

为了弄清蛙腿产生抽搐的真正原因,伽伐尼在室内进行了大量的实验。他发现,只要有两种不同的金属,分别接触蛙腿的神经和肌肉,并且使这两种金属彼此连接,形成一个闭合通路,蛙腿就会产生痉挛。如果改用骨柄或玻璃棒之类的非导体,就没有上述现象发生。

既然两种金属与蛙腿连接,可产生通电一般的效果,这就证明了两种金属与蛙腿接触,可产生电流。可是当时伽伐尼没有产生这样的观念,他坚持动物电是动物体本身固有的,并且在性质上与摩擦产生的电不同。他认为,金属与蛙腿接触,只是起了放电作用。1891年,伽伐尼发表了《论肌肉运动中的电作用》一文,标志着电流的发现。但没有被人们认同。却引起了意大利实验电学家伏打的注意,他发明了第一个产生电流的装置——伏打电堆,就是现今电池的雏形。电池的发明,为人类提供了一种能持续产生电流的电源,使人们有可能对电流进行大量的实验研究。

后来,出现了,法拉第,麦克斯韦。

十六—十八世纪,是近代化学的形成时期。生物学,主要是对物种进行描述和初步整理,分类学首先发展起来。1780年,拉瓦锡完成了《化学纲要》一书,他列举了一张包括33种元素的元素表。是化学史上第一张元素表。标志着化学作为一门科学的形成。林耐,1707年生于瑞典牧师家庭。23岁担任龙德大学植物园园长。到波兰、荷兰、英国、法国旅行考察,后在大学担任植物学教授。1735年出版了《自然系统》,在第10版中,用双名法命名所有生物——动物和植物。此著作对所描述的物种提出了明晰的鉴别,并采用了比较高级的分类阶元,即属、目、纲。是生物学发展的里程碑。

1677年,列文霍克,用显微镜发现了精子。

达﹒芬奇,证明动物的骨骼,如同杠杆发生作用。笛卡儿概括生物是机器。哈维学说证明血液运输系统。他把肺当作一对鼓风箱,而胃是一种研磨器。

从十八世纪到十九世纪,欧洲经历了一场技术革命,整个地改变了欧洲资本主义经济的技术基础,实现了从手工业到机器工业的转变。工业革命创造了巨大的生产力,带来了资本主义的经济繁荣,加剧了资本的自由竞争,同时加速了自然科学的发展。这次技术革命,也叫工业革命或产业革命。可见文化对产业的主导,对社会发展的主导。

产业革命一般是指从纺织机器的改革开始,到蒸汽机的利用,这一历史过程。到十九世纪前半期接近完成。从十九世纪下半叶开始,电器技术的发展,特别是电机的发明应用为后起的资本主义各国,特别是德国、美国等,带来了新的经济跃进,并对二十世纪的社会经济发展产生了深远的影响。因此,电力革命,更是技术革命的突出表现,带动了产业革命,主导了工业革命。

产业革命缘起于英国。

英国的产业革命是从纺织部门开始的,可不是传统的毛纺织业,而是新兴的棉纺织业。1733年,工匠,凯伊,发明了飞梭。1764年,织工,哈格利沃斯,发明了珍妮机。1768年,理发师,阿克莱特,利用木匠海斯的发明,制成了水力纺纱机。1779年,克伦普顿,发明了骡机1785年,牧师,卡特赖特,发明了水力织布机。效率大大提高,其他行业也效仿棉纺业,而迅速采用机器,于是以机器代替手工操作的工厂,便相继在各工业部门出现。纺纱厂、织布厂、造纸厂等沿着河流两岸,大量地兴建起来。机器的使用,造成动力紧张,单靠水力不能满足日益增长的对动力的需求,况且水力的使用要受到季节和地区的限制,而木柴的匮乏,使那些原来以此为燃料的工厂,在动力方面受到日益严重的威胁。在这种情况下,发明一种不受地区和季节限制,并有丰富来源的动力机,就成为工业中迫在眉睫的需求。蒸汽机的发明和推广,正是实现这一需求的最关键的一环。

利用蒸汽机作为动力的器物,可以追溯到古希腊。早在公元前二世纪,希腊人赫伦,就制造过一种蒸汽喷射的反作用原理动作的蒸汽旋转球。到了十九世纪,由于手工业的发展,木材严重缺乏,使得那些相关手工工场,不得不改为烧煤。煤炭开采中排水的需要,推动了蒸汽机的发明。1690年,法国人,巴本,受到莱布尼兹的启发,设计了一种活塞式蒸汽机。进行了实验。1698年,英国,工程师,塞维利,制造了一种无活塞式蒸汽机,被称为“矿山之友”。但有局限不能普遍推广。

第一个较为实用的蒸汽机,是英国的铁匠,纽科门,在1705年制成的,许多矿山推广,并用于城市供水和农田灌溉。但是费煤效率低,受限制。

著名的瓦特,对蒸汽机的改进,使它成为,能普遍应用于手工业和交通运输业的“万能动力机”。瓦特,原是英国格拉斯哥大学的仪器修理工。瓦特改进后的蒸汽机的耗煤量只有纽科门蒸汽机的四分之一。经过瓦特改进的蒸汽机,很快成为适用于各种机器的动力机。到十九世纪四十年代,蒸汽机已取代了其他动力,使工厂中形成了由工作机、传动机、和动力机组成的机器系统。从此,机器大工业代替了工场手工业,开始了社会化的大生产。

蒸汽机和各种工作机的普遍应用,促进了整个工业的发展。首先是机器制造业大发展,用机器制造机器。同时促进了钢铁生产的发展。产业革命刺激了交通运输业的发展。制造蒸汽轮船。1800年起,英国工程师们制造,蒸汽代替马作动力的“火车”。载重量小,速度比马拉车快不了多少,常出轨,未投入实际使用。

1814年,英国矿工,司蒂芬孙,制成了第一台实用蒸汽机车,他又修建了11年铁路,1825年在他负责修建的铁路上,载450人,正式通车。伟大的矿工。

1800年,伏达发明了第一组电池。1820年,丹麦人奥斯特发现电流的磁效应。英国人会斯通,德国人韦伯,美国人莫尔斯,先后发明了电磁式电报机和有线电报。1894—1896年,意大利物理学家马可尼,俄国的波波夫,分别实现了无线电的传播和接收,使有线电报发展成为无线电通讯。

1876年,美国人贝尔发明了电话。

1879年,爱迪生发明了白炽灯。

1865年,有人制造了永久磁铁式发电机。

1866年,西门子制成了自激式直流发电机。

1882年,爱迪生建造的第一座直流发电厂,首先把电能用于照明,点亮了1500只15瓦白炽灯。

电动机的出现本来早于发电机。发电机研制成功,反过来促进了电动机的研制和输电事业的发展。

十九世纪七十年代,欧洲进入电子革命时代。中国处于清朝光绪年代,后来,慈禧老娘阻挠改革,老佛爷占了上风,新兴革命力量被扼*在摇篮之中。欧洲无论是生产还是人们的生活,就像几十年前,蒸汽机应用时那样,又一次发生了巨大变化。电能作为中介,可以使一切形式的能量互相转化,它的应用,使人们对自然力的支配,达到了又一新的高度。电报、电话,特别是无线电通讯技术的发明,把相距遥远的人们紧密地联系起来。电的远距离传输,把近代科学的成果带进了穷乡僻壤,加快了整个社会的前进步伐。电力技术革命,所创造的巨大生产力和对社会进步的影响,要比蒸汽机所引起的变革深远的多。即使是在原子能进入人类社会生活,电子计算机代替部分体力和智力的今天,电的应用,仍然是社会经济和人民生活中不可缺少的部分。现在,电力影响人类社会秩序,甚至影响人类安定与生存。

工业革命又称技术革命,加强了技术对科学的依赖。一方面要求科学走在技术的前面,另一方面也使技术上的进步,更直接地推动科学理论的发展。其次,工业革命所创造的巨大生产力,充分地显示了科学技术的威力。工业革命需要大批的技术人才,对工人进行专门的技术培训,促进了教育事业的大发展。技工学校发源于苏格兰。后来,多数技工学校发展成了技术学院。

人类视野,从太阳系扩展到银河系和河外星系。

威廉﹒赫歇耳,生在德国,后移居英国。一生观测、编目的恒星有3千多颗。

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在十九世纪科学和技术的全面高涨中,物理学的成就具有格外重要的意义。一方面,物理学在实践中所产生的效果,使人们越来越感觉到科学在社会生活中的重要价值;另一方面,物理学在理论上的成就,把人们对自然界的认识水平提升到了一个新的高度,这种认识不仅揭示了自然界的统一性,而且开始动摇了牛顿力学的基础,为十九世纪末与二十世纪初的物理学革命作了准备。

1798年,美国人仑福德,在监制大炮时发现,钻炮膛时,炮身和金属屑一起发热的事实,无法用热质说加以解释,因为大量的热是不可能由空气或金属本身供给的。由此产生了热可能来自钻头运动这一思想。他用一支钝钻头“加工”炮身,在钻头连续转动了两个半小时之后,炮身和钻头的热,竟使浸泡炮筒的约18磅的水沸腾了。证明热的来源应当是钻头的运动。1799年,英国化学家戴维,也用实验证明,机械运动可以转化为热。后来,科学家们实验证明,自然界中各种运动形式,都是可以相互转化的。

迈尔,是德国医生,是较早发表,能量守恒思想的科学家之一。青年时期,他随船去印度一带考察,他发现船员的静脉血,在热带地区要比在欧洲时更红亮。他认为,维持人的体力和体热的来源,是食物的消化,而消化食物的过程,犹如无机界的燃烧。在热带,维持体热消耗的能量减少,因而消化食物(燃烧)所需要的氧气也相应减少,因此,静脉血中的剩余氧气就比在欧洲时更多,这就是血液更加红亮的原因。他由此认识到,生物体内,能量的输入和输出是平衡的。

焦耳,英国人,业余科学家。以精确测定热功当量的成就,而使能量守恒与转化定律得到确认。1843年首次发表,电转化为热的实验结果。他以30多年的不懈努力,用不同方法进行实验,确定了电和热转化的焦耳定律。焦耳的实验结果,确凿无疑,使那些怀疑能量守恒原理的科学家们,面对焦耳这个业余科学家,不能不为之叹服。

热力学第一定律,这段著名的表述,通俗简短:自然界中一切物质都具有能量,能量有各种不同的形式,它能够从一种形式转化为另一种形式,由一个系统传递给另一个系统,而在转化和传递中总能量不变。

人类社会,也很相似。每个人都具有能量,能量有各种不同的形式。可以相互转化,可以相互传递。

1821年,塞贝克,制造了第一个温差电偶,证明了热可以转化为电,1826年,欧姆,总结出V=IR的基本定律,就是著名的欧姆定律。

1843年,焦耳,在研究能量转化时,发现了电转化为热的规律。

研究电与磁相互转化的科学家很多,比如,丹麦物理学家奥斯特,法国物理学家安培。法拉第在考虑,磁能否转化为电,以及电流能否产生电流的问题。

麦克斯韦,是法拉第思想的继承和发展着,是十九世纪最著名的英国科学家之一。他十分敬佩法拉第的成就与思想,但是他认为法拉第的工作,缺乏严格的数学形式,立志要,用数学的语言加以总结和提高。从1858年开始,他系统地考察了自库仑、奥斯特以来的电学成就,认为应该把电流的规律与电场和磁场的规律统一起来。为此,他引进了位移电流和涡旋场的概念。指出,不仅传导电流可以产生磁场,空间电场的变化也可以产生磁场;反之,不仅变化的磁场在导体中感生出电流,在空间中也会产生电场。这种电场是涡旋场,它不断改变其强度,因此它又可以产生变化的磁场。这样一来,就有一连串的变化的电场和磁场不断产生,一环连着一环,交替出现并且向四面八方传播开来。这种物质运动形式,就是电磁波。

麦克斯韦的理论,揭示了电、磁和光的统一性,实现了人类对自然界认识的又一次综合,它是物理学发展的又一里程碑,标志着经典物理学的成熟。

道尔顿原子论的创立,标志着近代化学发展时期的开始;元素周期律的发现,揭示了元素的性质与原子量之间的内在联系,奠定了无机化学的理论基础,有机化学和物理化学的建立和发展,是十九世纪化学发展的重要方面,它既有效地推动化学工业的进展,还促进了 物质结构理论的研究。化学无论在理论上还是在实践上,都显示出它对社会发展的重要意义。

1803年,英国化学家,道尔顿,引入了化学元素原子量的概念,才使近代原子论真正建立起来。道尔顿的原子学说,使当时的一些化学定律,得到了合理的解释。他的学说,经过不断完善,终于成为说明化学现象的统一理论,对化学的发展具有重大意义。所以,科学评论家(这个头衔是我文化给他的)恩格斯说,化学中的新时代是随着原子论开始的,道尔顿是近代化学之父。

当然,在发展的过程中,也有反复和曲折。在混乱状态下,各国化学家召开了一次国际会议。1860年9月,在德国的卡尔斯鲁希召开。会上争论很激烈。会议结论:科学上的问题,不能勉强一致,只好各行其是。

但在会议结束时,一位意大利化学家,坎尼扎罗,散发了他的论证分子学说的小册子。由于他据理分析,论据充分,条理清楚,方法严谨,为确定原子量提出了一个非常合理的令人信服的途径,因此很快得到了化学界的赞许和承认。

多么尴尬和小气的行为,却使坎尼扎罗原子—分子论的学说,得到普遍的承认,对化学的发展起了很大的促进作用。

1828年,德国化学家维勒,首先从无机物人工合成了有机物——尿素,是对生命力学的有力冲击。是一大突破。

德国化学家李比希、霍夫曼、凯库勒、威利森努斯,法国化学家杜马、热拉尔、巴斯德,英国化学家佛兰克兰,等等,作了大量研究实验,取得了不少成绩。

俄国化学家,门捷列夫,认真考察了前人的工作成果,紧紧抓住原子量这个元素的基本特性,努力探索原子量与元素性质之间的相互关系。将元素按原子量的大小排列起来,发现元素的性质经过一定周期,呈现明显的重复性,而每一周期元素性质的变化,也显示出一定的规律性。经过反复研究核实,他于1869年提出了周期律,即“按照原子量的大小排列起来的元素,在性质上呈现明显的周期性”,并发表了他的第一个周期表。1871年,作了重要修改。奠定了现代无机化学的基础。

世界著名诗人,文学大师,德国的歌德,也是生物学家。活了83岁。是用比较方法研究植物的一位大师。在他看来,花瓣、子房、果实,都只是变形的叶。他的学说,在植物形态学上占有重要地位。

十七世纪,胡克在显微镜里,看到了木栓中的“小匣”或“小室”。十九世纪三十年代末,施莱登和施旺,提出了细胞学说。把人们关于生物界统一性的思想,提高到了一个新阶段。1838年施莱登发表了《论植物发生》,1839年施旺发表了《动植物结构和生长相似性的显微研究》,二人的细胞学说,指出世界上各种生物都有共同的结构单元——细胞,是个很伟大的理论概括,它不仅是有机体构造学说,而且是有机体发育的学说。

1802年,法国博物学家,拉马克(1744—1829)发表《对有生命天然体的观察》,显示了生物进化论思想。1809年他的《动物哲学》一书作了进一步论述。

英国科学家莱尔发表了《地质学原理》。1831年底,他的一个年轻朋友达尔文(1809—1882),带着这本《地质学原理》,踏上了“贝格尔”号舰的甲板,开始了他著名的环球旅行。1859年达尔文出版了《物种起源》一书,使生物进化论,彻底地战胜了特创论和目的论。

查理﹒达尔文,出生于英国的一个医生家庭。他的祖父伊拉斯谟﹒达尔文,是一位诗人、博物学家与哲学家,曾提出与拉马克类似的关于生物进化的见解,并认为生物为了维持生存或者为了争夺异性而发生进化。但是,孙子的查理﹒达尔文的进化论思想,并不是直接来自于他这位卓越的祖父的。

达尔文,1825年到爱丁堡去学医,后来根据他父亲的意见,到剑桥大学基督学院学习,准备做个牧师。但是,在剑桥,植物学教授汉斯罗等人,唤起了他重新学习地质学和自然历史的愿望。他受到这些老师们的赏识,他们推荐他在英国政府派遣到南太平洋考察的“贝格尔”号军舰上,承担博物学家的职务。汉斯罗劝达尔文,带一批书在路上看,其中包括刚出版的《地质学原理》,但是劝告达尔文“不要接受书中的观点”。

在南美大陆,达尔文考察了古生物种和现有物种。1838年,生物进化论思想,在达尔文头脑里已经基本形成,而为了使自己的论点具有说服力和经得起考验,他用了20年时间,进一步收集材料和仔细推敲每一个细节。当1858年他的同胞华莱士(1823—1913),这是个老寿星,独立地提出自然选择的理论,才促使达尔文,将自己的原稿的摘要和华莱士的论文一起,发表在《林耐学会会刊》上。1859年11月,正式出版了他的伟大著作——《物种起源》。

《物种起源》一发表,就受到马克思和恩格斯崇高的评价。恩格斯1859年12月12日致马克思的信中写道:“我现在正在读达尔文的著作,写得简直好极了。目的论过去有一个方面还没有被驳倒,而现在被驳倒了。此外,至今还从来没有过这样大规模的证明自然界的历史发展的尝试,而且还做得这样成功。”马克思1860年12月19日致恩格斯的信中写道:“在我经受折磨的时期——最近一个月——我读了各种各样的书。其中有达尔文的《自然选择》一书。虽然这本书用英文写得很粗略,但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”

俄国的列宁,不仅是精神领袖,而且是革命政治领袖,开国领袖,也是个哲学家。列宁指出:“达尔文推翻了那种把动植物种看做彼此毫无联系的、偶然的、‘神造的’、不变的东西的观点,第一次把生物学放在完全科学的基础上,确定了物种的变异性和承续性。”

《物种起源》的发表,掀起了一场风波。起初,不少科学家反对这种观点,不久,科学界的反对意见沉寂了。但是,科学界以外的反对者却把这场争论持续得更久,也更激烈。

从十五世纪下半叶到十九世纪末,400年间,人们已经取得了,关于宏观世界物质运动规律的系统化知识,建立了各门自然科学的理论体系。近代自然科学的这些成就,不仅是几千年的古代科学所不能比拟的,而且迄今一直是指导我们,认识自然和顺应自然发展进步的有效武器。近代自然科学创立或完善了的研究方法,诸如观察、实验、归纳、分析、抽象、假说等,对二十世纪的科学研究工作,仍不失其重要价值。

科学技术文化,不是消极地接受经济需要的“指挥”,它指导技术革命,开发自然资源,主导人类发展进步。马克思和恩格斯在《共产党宣言》中指出:“资产阶级在它的不到一百年的阶级统治中所创造的生产力,比过去一切世代创造的全部生产力还要多,还要大。自然力的征服,机器的采用,化学在工业和农业中的应用,轮船的行驶,铁路的通行,电报的使用,整个整个大陆的开垦,河川的通航,仿佛用法术从地下呼唤出来的大量人口,——过去哪一个世纪能够料想到有这样的生产力潜伏在社会劳动里呢?”

科学在生产力中的应用表明,科学技术文化是一种潜在的、巨大的社会生产力。科学技术文化最终告戒我们,不要妄想征服自然,与自然做斗争,要认识顺应利用自然,促进我们人类的发展进步。科学技术文化的发展,与社会制度有一定关系,但是它有自身的发展规律和过程,不是由某些阶级所决定,相反,科学技术文化的发展,主导了产业革命,决定了资产阶级的发展成熟;人类消灭了阶级,到达未来无阶级的共产主义社会,应该是最适应科学技术文化发展的时期,也是最有利于人类全面自由发展的黄金社会。

5

十九世纪末,二十世纪初,自然科学有了新的、重大的突破。电子和元素放射性的发现,打开了原子的大门,使人们的认识得以深入原子内部,从而提出原子结构的新理论。量子论和相对论是现代物理学的两大支柱,是促成本世纪科学技术飞跃发展的理论基础。人的认识,一方面从宏观领域进入到微观领域,另一方面,又从宏观领域扩展到宇观领域。人类对宇宙的认识,已经达到100亿年以上时间,和100亿光年以上的空间,提出了新的宇宙学说。发现了遗传物质DNA双螺旋结构。天体演化、基本粒子和生命起源,是现代科学发展的三大重要方面。

二十世纪中叶始,由于原子能、电子计算机和空间技术的发展,促进了整个科学与技术的新的跃进,以及各学科之间的相互渗透,产生了系统论、控制论和信息论等新型的基础理论学科,并出现了能源科学、材料科学、环境科学、分子生物学等综合性的科学技术部门。二十世纪科学的发展速度和所取得的成果,是以往任何一个历史时期所不可比拟的。科学技术文化正在加速发展,新的研究领域还在不断地开拓,它在各个方面所取得的巨大成果更加广泛,更加深入,更加迅速地改变着人类的物质生活和精神面貌。

电子、X射线和放射性的发现,是物理学革命性的飞跃。

法国科学家皮埃尔﹒居里(1859—1904)和夫人玛丽﹒居里(波兰人,1867—1934),通过艰苦努力,发现了放射形超强的镭,经过几年的艰苦劳动,1902年,居里夫妇从好几吨铀的废矿渣中分离出0.12克纯氯化镭。1903年,居里夫妇与贝克勒尔,同获诺贝尔奖金。

放射性元素,在放出某种射线后,就变成另外一种元素,使传统观念受到了巨大的冲击。

1905年,德国物理学家,爱因斯坦(1879—1955)发表了《关于光的产生与转化的一个启发性观点》一文,提出了关于辐射问题的崭新观点。1906年11月,爱因斯坦发表了《普朗克的辐射理论与比热理论》一文,详细地讨论了固体比热问题,特别是低温下的比热特性。

爱因斯坦,犹太人,1879年3月14日,生于德国乌尔姆城。他从小就对科学发生了浓厚的兴趣,少年时代就曾阅读了大量的科普读物。1895年,他来到瑞士的苏黎世,先后在那里上学和工作,这个时候,他常常思索这样一个问题:如果一个人跟着光线跑,而企图抓住它,那会发生什么现象呢?

按常理来说,这似乎有些精神不正常,或者简直就是痴呆,要不就是疯子。但是,对于这个问题,他一直思索了10年,在放弃了许多没有效果的尝试后,他说:“我终于认识到,时间是值得怀疑的!”

在1905年前,人们认为时间与空间是彼此没有任何直接联系的,这一点是不证自明的。在任何情况下,似乎宇宙存在着一个永远走动着的大钟,它的速率永远都是相同的,世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准。这是牛顿提出的“绝对时间”。从牛顿时代以来,整个物理学都是建立在这个无需证明的假设之上的。爱因斯坦最终把它推翻了。

爱因斯坦的狭义相对论,揭示了相对性原理,光速不变原理。指出,运动着的尺子要缩短;运动着的时钟要变慢;在任何惯性系中,物体的运动速度都不能超过光速;同时性的相对性;比起牛顿力学来,相对论力学具有更普遍的意义。

爱因斯坦关于相对论的文章发表后,并没有立即引起广泛注意。后来他的老师工作给以了发展。同时,爱因斯坦发现了狭义相对论的局限性,不顾朋友劝告,仍然单独从事这个问题的思考,扩大相对性原理的应用范围,继续探求一种更普遍的物理理论。

1915年11月,他最后建立起广义相对论。1916年初,他发表了一篇完整的总结性论文《广义相对论基础》。

爱因斯坦,一直把广义相对论看作自己一生最重要的科学成果,他说:“要是我没有发现狭义相对论,也会有别人发现的,问题已经成熟。但是我认为,广义相对论的情况不是这样。”的确,广义相对论中包含了深刻的思想,没有大胆的革新精神和不屈不挠的毅力,没有敏锐的物理直觉能力和纯熟的数学运算技能,是不可能建立广义相对论的。十年磨一剑。

有人把爱因斯坦的广义相对论,称做人类思想史上,最伟大的成就之一。因为检验的证据不多,曾受到不少人反对,几乎被冷落了几十年。后来,广义相对论,成了现代宇宙学理论的基础之一,所预言的引力场与黑洞的存在,正被许多科学家所研究。是认识微观和宇观世界的有力武器。

因为爱因斯坦是犹太人,德国一些极端的民族主义者,从迫害犹太人开始,对爱因斯坦发起了激烈的攻击。1920年8月间,德国一小撮法西斯主义分子和排犹组织的头目,其中还包括著名科学家,诺贝尔奖获得者。被爱因斯坦讥讽为“反相对论公司”。他们把相对论说成是“犹太精神的江湖骗术”,是“理论上无法成立的虚构”,“是历史上最大的欺骗”。随着德国反犹运动的高涨,爱因斯坦被迫离开德国,他的财产也被全部没收,最后他只能加入美国国籍。1933年他接受了美国普林斯顿高级学术研究所的一个职位,工作直至去世。

卢瑟福的实验,首次实现了一种元素到另一元素的人工转变,古人梦寐以求的炼金术奇迹竟然出现了。当然,长生不老术,依然是痴心妄想。

1932年,居里夫人的女儿伊雷娜﹒居里和女婿约里奥﹒居里,发现了人们一直寻找的中子流,但他们误认为是光子流。2月,查德威克在英国《自然》杂志上发表了关于中子流的札记。1934年1月,居里女儿夫妇,公布了轰击铝、镁、硼等轻元素后所产生的人工放射性元素的实验结果。这一发现有着重大意义,表明放射性元素可以人工产生。

希特勒迫害威胁,使得大量欧洲杰出科学家从德国、意大利、匈牙利、波兰等地,跑到了美国,欧洲的科学衰落,美国的科学得到了迅速的发展。

1939年3月,居里女儿夫妇,在《自然》杂志上发表了论文,论证了实现核链式反应的可能性。费米拜访了美国海军负责人,阐述了制造原子弹的可能性。

第二次世界大战爆发前夕,科学家们得知,原子分裂的实验,已在德国取得成功,特别是有情报证实,纳粹分子正积极组织人力,进行核链式反应的研究。西拉德敏锐地感到,如果链式反应能够实现,将有可能制造威力巨大的*伤武器,要是这种武器掌握在德国法西斯的手中,其后果将不堪设想。在他的努力下,物理学家们于1940年开始,采取了一个紧急步骤,他们共同保守有关裂变与链式反应研究的全部秘密。为了抢先一步,科学家们纷纷要求美国尽快地制造原子弹。西拉德认为,爱因斯坦是声望最高的科学家,如果让他写信给美国总统,那将会最有说服力。

1939年8月2日,爱因斯坦在给美国总统的信上签了名。此信提醒美国政府,高度重视核裂变反应的研究成果,以及德国在这方面的研究动向,建议美国立即制造原子弹。

第二次世界大战在欧洲爆发后,1939年10月11日,美国总统罗斯福下令成立了一个“铀顾问委员会”,1941年12月,罗斯福又批准了,为了保密而取名的“曼哈顿工程”计划。康普顿负责裂变材料的制备工作,费米负责制造原子反应堆,美国著名物理学家奥本海默(1904—1967)负责制造原子弹。1945年7月,第一颗原子弹在美国西部沙漠地带试验成功。同年8月,美国在日本的广岛和长崎投下2颗新鲜热乎的原子弹。第二次世界大战结束以后,1949年2月,苏联爆炸了他们的第一颗原子弹,1952年1月,英国成功地爆炸了原子弹。1964年10月,中国也成功地爆炸了第一颗原子弹。

比原子弹更具*伤力的是氢弹。原子弹是核裂变,氢弹是核聚变,能量更大,更厉害。1952年11月,美国进行了第一次氢弹装置试验;1953年,苏联第一颗氢弹爆炸。1967年,中国也成功地爆炸了第一颗氢弹。

科学家们认识到,原子核是由质子和中子组成的,质子和中子统称为核子。后来提出了介子。1956年夏,美籍华人科学家李政道(1926—)和杨振宁(1922—),仔细分析了关于宇称守恒的所有实验基础,发现了问题。1974年,美籍华人科学家丁肇中(1936—)极其领导的小组,发现了一种前所未知的粒子,命名为丁粒子。

人们通常把物质分为三种状态:固态、液态和气态。现代物理学,把固态物质和液态物质统称凝聚态物质。凝聚态物理学,是研究凝聚态物质的微观结构、微观运动、物理性质及其相互关系的学科。是现代物理学中最庞大的一部分,它有许多分支学科,如固体物理学、晶体学、金属物理学、半导体物理学和超导物理学、表面物理学和非晶态物理学等。

1912年,德国物理学家劳厄为研究固体微观性质,提供了一个非常重要的方法,荣获1914年诺贝尔奖金。爱因斯坦称劳厄的发现是“物理学中最漂亮的发现之一”。英国布拉格父子因对固体物理学的贡献,共同荣获1915年诺贝尔奖金,成为物理学史上的一段佳话。

半导体产品,已经广泛应用于人造卫星、导弹、电子计算机、无线电通信等各个领域,渗透到现代科学和工业技术的各个方面,使它们的面貌发生重大变化,促成了电子工业的革命。

因晶体管放大效应和二极管整流特性的发现,肖克利等人荣获1956年诺贝尔奖金。肖克利促成了晶体管的研制成功,为半导体物理学的大发展奠定了基础。1960年,由霍恩尼公司和法尔奇德公司相继发明的,平面型晶体管的出现,标志着半导体器件发展进入一个新阶段,为现代集成电路的产生和发展开辟了道路。

美国得克萨斯仪器公司的基尔比,和仙童公司的诺伊斯,发明了集成电路。集成电路技术与计算机相结合,改变整个工业,乃至整个社会面貌,促成新的世界技术革命。

1958年,巴丁—库柏—斯里弗,超导电现象微观理论的出现,使之提高到微观处理的新水平,由此他们三人同获诺贝尔物理奖金。

对超导隧道效应理论,做出重大贡献的是当时年仅22岁的剑桥大学实验物理研究生——约瑟夫森。1962年,在著名物理学家安德森指导下,他研究超导能隙性质,计算了两侧都是超导结的隧道效应,作出了一系列深刻揭示超导电本质的预言。结论无比奇特,不少科学家反对,连他自己也怀疑,是否能被实验证实,而导师鼓励他把研究结果发表出去。

4年后,约瑟夫森的理论预言,全部被实验证实。他的发现,对超导体中电子对运动提供了又一个引人注目的证据,使超导现象的本质现出了全貌,因此他分享了1973年诺贝尔物理学奖金。

超导电性,在现代科学技术中,有着重要而广泛的应用。超导发电机和电动机的体积,比使用一般导体的机器小10倍。超导磁悬浮系统,用于回转器和高速火车,在相关领域,引起真正的技术革命。

现代化学发展的重要源泉,是它与人类生活的各个方面紧密相关。它正在帮助人们解决能源、农业、衣着、环境保护、医疗、居住、交通等生产和生活方面的问题。化学在改善人们的健康、提高生活水平和增加寿命方面,取得了巨大进展。例如,保健药品和控制疾病和传染病的抗生素的进展,大部分是以化学研究为基础的。大量合成的化学肥料和化学农药,大大增加了粮食和各种农作物的产量,这就为日益增长的人口提供了赖以生存的物质基础。

人类的衣、食、住、行中的基本必需品,几乎无一不与化学相联系,橡胶、塑料、水泥、半导体材料、各种燃料等人类生活中的重要材料,都明显地是与化学生产联系在一起,即使像钢铁冶炼、纸张、玻璃制品等,也都有漫长的化学历史,而从牙膏到洗涤剂等,日常用品,也都离不开化学,化学已经深入到人类生活的各个方面,研究化学、应用化学、发展化学,已成为人类生活发展的重要手段。

现代化学,在生产发展的推动下,在各门学科发展的影响带动下,得到了蓬勃发展。到目前,已知的各种单一物质的总数超过800万种,而且,化学家们继续,以每周6—7千种的速度,合成各种化合物,也就是大约每隔一分钟,就有一种新的化合物问世。已知的有机化合物超过500万种。

最早大量使用的农药DDT,于1938年由瑞士人缪勒合成,1943年开始大量生产。另一个*虫剂六六六,传说实验了666次才成功,1825年法拉弟首先合成。六六六和滴滴涕,好似二兄弟,这两种宝贝毒药,在全世界风靡,火速传播推广,家喻户晓,普遍使用。

在药物化学方面,抗菌素的合成对人类的影响最大。青霉素,是英国细菌学家,弗莱明,于1929年发现的,到1940年以后,由于弗洛累等人的研究,广泛地应用于,治疗各种炎症法,取得了很大的成功。其后,人们又合成了链霉素、土霉素、氯霉素等,对人们的疾病防治起了很好的作用。

1955年,英国人桑格,测定了最简单的蛋白质牛胰岛素的结构,有些国家即开始进行人工合成工作。中国经过几年的通力协作,于1965年9月,首次合成结晶牛胰岛素,是世界上第一次实现人工合成蛋白质。使人类在认识生命、揭开生命奥秘的历程中迈进了一步。1970年,美国合成了77个核苷酸片段。

当然,化学是把双刃剑。化学的发展也带来另外一些问题,由农药引起供水的污染、燃料燃烧引起的大气污染、工业废物造成动植物的死亡等等,都是由化学引起的现代问题,而环境污染,还可能在世界范围搅乱自然界的生态平衡。此外,使用化学药品的另一个难以克服的困难是,药品的所有效果并非都是良好的。一方面,许多病虫害会产生抗药性,另一方面,很多化学物质,会在环境中长期残留,有毒物在有机体中富集,是一种生命化学现象。水质、土地和空气的污染,都会威胁人类生存。

解铃还需系铃人。要了解、控制这些复杂的化学变化,是一项艰巨的任务。而现代化学正面临着战胜污染、保护环境、控制有害物质在人体中富集,以保证人民健康、战胜疾病等多方面的使命,化学家们正在不断发现许多有希望的、技术上的解决方法。

新型农药易于降解,生成无害甚至有益物质;新型塑料产品,能够自行分解;不断研发改进普及推广新能源汽车;用化学途径解决能源污染问题。人们普遍相信,化学在人类生活中的地位越来越重要,就连那些因化学给人类带来的困扰,在很大程度上最终也将依靠化学来解决。

是时候诞生伟大化学家的新时代了。炼丹,未能也不可能获得长生不老药术,却诞生了化学。化学是阴阳脸,充斥了人类生活,给人类带来了便利和幸福,但同时引狼入室,引起了麻烦和灾祸,对人类生存产生威胁。人类已经离不开化学了,化学的问题,诚然离不开全社会的协同作战、通力合作,但主要应依靠化学的方式去解决。炼丹的方士们,加把劲,造就一位伟大的科学家吧!蒸汽机,能改变时代;电,能改变时代。化学,也能。

伟大的科学家,瓦特,法拉第……划时代的伟大的化学家,何在?从雾霾中,腾空而起吧,飞天啊!

孟德尔(1822—1884),奥地利生物学家,出身于贫农家庭。年轻时,因贫病交困而进入了奥地利布龙修道院。1851年被派往维也纳大学学习物理学、数学和自然科学。1853年返回布龙,在修道院讲授科学。1857年,开始在修道院的花园里,做豌豆遗传试验。

8年后,他在布龙的一次学术会议上,公布了他的杂交试验结果和理论概括,1866年,在布龙自然历史学会的会刊上,发表了论文《植物杂交的试验》。并由此推导出,遗传因子,即基因,独立分离和组合原理。因他把研究结果,发表在一个地方性杂志上,没有引起人们的注意。到了1900年,这篇论文才被人们重新发现,并从此成为现代遗传学的基础,对生物学发生巨大影响。因此,把孟德尔成果的重新发现,看作是二十世纪生物学的一个重大事件。

孟德尔,将红花豌豆和白花豌豆作为原始亲本,进行杂交。杂种一代都是红花植株;杂交二代,既有红花植株,又有白花植株。由此,得出显性与隐性。孟德尔推论,在这些卵细胞和花粉细胞中,存在着与各自类型相符的内部构成。这种决定性状的内部构成因素,就称基因。

孟德尔的伟大发现,并没有为他的同时代人所接受。1900年有三个科学家,作了相关工作。荷兰的德弗里斯,德国的柯伦斯和奥地利的丘歇马克,他们每个人都既不知道另外二人的工作,也不知道孟德尔的研究试验,三个人都准备好了,要发表的研究成果,最后去查阅过去的文献,他们都十分意外地看到了,孟德尔的文章。他们三个人的工作,都在1900年发表了,每个人都提到孟德尔,并且都把发现的荣誉归功于孟德尔,而把自己的工作说成,只是证实而已。孟德尔的成果,被重新发现,并且成为新世纪生物学,发展的一个新起点。

1902年,德国人费歇尔(1852—1919),提出蛋白质的多肽结构学说。1950年以后,脱氧核糖核酸(DNA)是遗传物质,才得到公认。1953年,美国和英国科学家提出了DNA一级双螺旋的分子结构模型。

法国人雅各布,莫诺,1961年,首先提出,RNA是把遗传密码的信息,从细胞核的DNA,运送到细胞质的“信使”。RNA的结构和DNA非常相似,不同的仅仅是核糖代替了脱氧核糖,尿嘧啶代替了胸腺嘧啶。

六十年代,人们基本上,搞清楚了遗传信息传递的方向。克里克将它概括为“中心法则”,即DNA一方面作为自体复制的模板进行复制,一方面通过BNA把遗传信息传向蛋白质,并在蛋白质结构和功能上表现出来。

首先发现,来自宇宙的无线电波的,是美国的电信工程师,央斯基(1905—1950)。

六十年代,出现了天文学四大发现:脉冲星,类星体、3K微波背景辐射,星际有机分子谱线。给了宇宙一些特殊的情报。星际空间中,每立方厘米不到一个原子的高度真空;中子星内部,每立方厘米包含10亿吨物质的高密度;脉冲星表面上,强达一万亿高斯的磁场;一些星系和星系核,抛射物质所具有的速度接近于光速,甚至大于光速。这些在地球上,简直是无法想象的。

1938年,美籍德国人贝特和德国人冯﹒魏札克分别提出了,太阳能量产生的现代理论。太阳内部的聚变反应,是四个氢原子核即质子,合成一个氮核的过程,每个氢核在反应中,有0.7%的质量转化为能量,这比化学过程释放的能量要大一百万倍,这也就是地球从太阳得到光和热的源泉。太阳表面温度6000度,作为太阳大气外层的日冕,含有温度高达100—200万度的电子气体。大约在50亿年前,太阳的前身是银河系里的一团尘埃(气体云),由于引力收缩,在几亿年中聚集成发光的“星前天体”,随即形成了太阳的雏形。太阳所含的氢,足够它燃烧100亿年,现在太阳的年龄约为50亿岁,正处中年。

大部分恒星的质量是太阳质量的十分之一至十倍。化学成分相似。

黑洞是广义相对论所预言的一种特殊天体。1939年,奥本海默等人,根据广义相对论推断:一个大质量天体,当它向外的辐射压力抵抗不住向内的引力时,要发生塌缩现象,当塌缩到某一临界大小,便会形成一个封闭的边界,叫做“视界”,在视界之外的物质和辐射可以进入视界之内,但视界之内的物质和辐射却不能跑到外面,这就是黑洞。

1974年,英国物理学家霍金(1942—2018)证明,如果考虑到黑洞周围,空间中的量子涨落,则黑洞的确具有与它温度相对应的热辐射,计及量子力学效应后,黑洞不再是完全“黑”的了,它也会发射,甚至会出现剧烈的爆发。

1968年,汤斯等人,在银河中心区的星际云中,发现了氨和水,1969年,发现了,星际有机分子甲醛,到1979年,已观测到的星际分子超过50种。

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进入二十世纪,社会对资源、能源需求的剧增,环境保护、灾害防治问题的紧迫,都对地质学提出了急待研究的重大课题。同时,整个科学技术水平的飞速发展,使地质学研究所依赖的观测、测试技术有了前所未有的进步。更重要的是,多种学科互相渗透,许多新的分科,如地球物理学、地球化学、同位素地质学等相继产生,国际间日益广泛的合作,大规模综合考察的进行,这些都极大地推动了地质学的发展。

前寒武纪地质史,是指6亿年前的地球早期发展史,它占整个地球演化史的八分之七。

1893年,美国的威廉斯,首次提出了“地质年代学”。1913年,索迪提出了“同位素”一词。

航天考察的兴起,星质学的诞生,为人类认识地球早期历史洞开了大门。二十世纪五十年代以前,已编制出各种月面图,但这只限于月球表面的地理特征。1957年,苏联 发射了第一颗人造地球卫星。1959年,苏联又发射了第一枚月球火箭,揭示了月球背后的秘密。1959年至1972年,苏联的“月球计划”,1961年至1972年,美国的“阿波罗计划”,使人类对于地外星体研究,进入到一个新阶段。阿波罗飞行17次,6次登月。月岩中发现60种矿物,其中6种是地球上所没有的。研究扩展到金星、土星、水星、木星及其卫星。

二十世纪六十年代以来,同位素年龄测定表明,地球、月球、陨石大约是在46亿年前同时产生的。

1872年,“挑战者“号船,首次在大洋中发现锰结核,是含有20多种有用元素的结核体,其中锰含量最高,还有铜、钴、镍、铁、锆等元素。

地球观。活动论,固定论。大陆漂移说。板块构造说,把整个地球岩石圈划分为,欧亚、非洲、澳洲、南极、美洲和太平洋板块,六大板块。在大陆漂移、海底扩张基础上建立起来的板块构造说,是一个全新的地壳运动模式,它说明了,人们对地球构造运动规律有了更深刻的认识。许多地学科学家把这一学说和哥白尼的日心说、达尔文的进化论相媲美,认为这是地球科学史上的一次革命。

现代自然科学正在改变着科学与技术的关系,出现了一些以科学为前提的新兴技术,如无线电电子技术、电子计算机技术、激光技术和空间技术等。现代科学发展的又一个特点就是,科学的高度分化与高度综合,十九世纪六十年代,兴起的环境科学就是一个典型的例子。

1896年,俄国科学家波波夫,成功地发送了一份无线电报。1901年,年青的意大利发明家马可尼,在英国邮局电气工程师普里斯的同意和帮助下,在伦敦邮政大楼架设了他发明的无线电报,成功地把无线电报发送到大西洋彼岸。从此,在现代人类生活中,起重要作用的无线电技术诞生了。

1904年,英国电气工程师弗莱明(1849—1945),这是个老寿星,终年96岁。他把灯丝和金属片封入抽成真空的玻璃管中,制成了世界上第一只电子管。美国著名发明家,德福雷斯特,对电子管的改进做出了重大贡献,制作出真空三极管。

十九世纪六十年代,无线电通信进入新的发展时期,就是卫星通信时期。

1960年,美国梅曼发明第一台红宝石固体激光器,一门新兴的边缘学科——量子电子学得到了迅速发展。1961年,美国的贾万研制成世界上第一台,连续波运转的气体激光器。

利用光导纤维进行激光通信的设想,是美籍华人高琨博士于1966年首先明确提出来的,为此,他获得了1979年5月由瑞典国王颁发的国际伊利申通信奖金。

1912年,奥地利人,美国物理学家维克托﹒弗朗西斯﹒赫斯(1833—1964),没搞错吧,终年131岁,乘气球上升到2—3公里高空,并发现了宇宙射线,因此他获得了1936年的诺贝尔奖金。103岁获世界大奖。

赫斯,1901—1905年,68—72岁,在格拉茨大学读本科,然后读研。1910年获物理学博士学位,维也纳科学院工作,同时担任位于华盛顿特区的美国矿物局物理学顾问。1921年前往美国工作,1923年回奥地利格拉茨大学。1925年成为实验物理学教授。纳粹德国吞并奥地利后,他为天主教徒,妻子又是犹太人,于是1938年被禁止参与科研工作。有位同情他的盖世太保军官到家告诉他,他与妻的名字已经上了将被围捕,并送往集中营的奥地利人名单。听到这个消息,赫斯不得不放弃所有身外之物立即逃往瑞士,等他们逃到美国的时候,夫妇的身上只有价值10美元的财务。此后他一直在福特汉姆大学工作。1944年成为美国公民。1956年从大学退休,1964年去世。

火箭是中国古代的重要发明之一,到了现代,它成了到宇宙空间飞行的重要运载工具。火箭靠自身所携带的燃料在燃烧时,喷射气体推动飞行,这些燃料本身自有氧气,所以火箭飞行不受有无空气的限制。实际上,火箭也是蒸汽机。

十九世纪末和二十世纪初,,俄国一位中学教师,齐奥尔科夫斯基(1857—1935),提出了著名火箭速度公式和多级火箭飞行原理,他建议使用液态燃料推进剂,代替固体燃料推进剂,从理论上论证了到宇宙飞行的可能性。尖端理论的提出,不是科学家,而是一位中学教师,匪夷所思。

美国戈达德(1882—1945),把理论研究同实验结合起来,使中学老师齐奥尔科夫斯基的火箭原理付诸于实现。早在1908年,他首次应用分级原理,设计一枚两级火箭。1916年,他进一步提出研究火箭的计划和设想,并得到史密斯研究所的资助。1919年,他发表了题为《达到极限高度的一种方法》的著名论文,预言火箭能冲破地球引力的束缚,而到达月球和太空。这个预言当时没有得到舆论的支持,1920年的《纽约时报》还发表文章,嘲笑他是“月球上的人”,然而,戈达德并未灰心,仍不懈地进行火箭飞行的研究。1926年3月17日,他在美国马萨诸塞州一家农场中,发射了用液氧和汽油做推进剂的第一枚液体火箭,在2秒内升高12米,射程约55米。1929年,戈达德得到古根海姆基金会资助,在新墨西哥州建立大型火箭试验场,发射了第一枚载有仪器的火箭。1930年至1935年,他发射了多枚火箭,高度达2500米左右。

为纪念戈达德在火箭研究中的重大贡献,美国宇航局研究机构于1962年被命名为“戈达德宇航中心”。1967年6月17日,当阿波罗11号绕月飞行即将登月时,《纽约时报》正式撤消了,47年前该报1920年发表的关于嘲讽戈达德的文章。

1957年10月4日,苏联把重83.6公斤的,世界上第一颗人造地球卫星,送入空间轨道,开创了空间科学技术的新纪元,标志着空间时代的开始。随后1958年,美国也发射了人造地球卫星。1961年,苏联成功地发射载有宇航员加加林的第一颗载人卫星,加加林在地球空间轨道上运行100分钟后,安全返回地面,谱写了人类宇宙航行的新篇章。美国总统肯尼迪宣布阿波罗计划,参与计划2万多家公司,120所大学,共计400多万人,耗资250亿美元,1967年7月,阿波罗计划终于成功实现,1969年把人送到了月球。

中国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星,是在1970年4月24日发射的,并且成功地使人造地球卫星,按预定计划准确返回地面。但载人航天,发展缓慢,用了近半个世纪。苏联用了4年,美国用了近10年。

科学技术,产生了更多的环境问题,越来越突出。环境问题,主要是指由人类活动而引起的自然环境的改变,和改变了的自然环境对人类的反作用。具体地说,主要指两类环境的破坏:一类是非污染性的环境破坏,另一类则是污染性的环境破坏。前者主要是由于无计划地砍伐森林,破坏牧地草原,无穷无尽地开发地下资源,或者由于人类滥捕滥*某些动物,破坏了自然界的生态平衡,使资源枯竭,或使大片耕地变成不毛之地等等。污染性的环境破坏,变得越来越多越严重,甚至成了“公害”,正如恩格斯所说的“我们不要过份陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们”。

工业革命,使人类破天荒地享受了,科学技术飞速发展的辉煌成果,同时也使人类遭受了前所未有的空前地灾难。十八世纪后半叶,第一次产业革命已经形成,煤炭、化工、交通等工业得到迅速发展,煤的燃烧和工业排放的大量废气使空气遭到污染。在1873年、1880年、1891年和1892年,英国伦敦发生的可怕毒雾事件,就是由于烟尘和排放的二氧化硫气体,使空气污染引起的,每次大约都有上千人丧生。工业革命的发祥地,环境污染的惩罚首当其冲。最先进发达的地方,也是污染最严重的地方,遭受大自然报复最前沿的的地方。

其实,我们不能以人类的眼光从门缝里看待大自然,大自然也不是以小人之心主动地报复, 而灾难是客观地自然地反映。不是因为大自然生气了,发脾气,大自然是不由自主的,要不然怎么叫大自然呐?首先是大,无比大,最大;其次是自然,不是主观的,不是主动的,是自然而然。你把铁锤砸在磐石上,磐石就会把铁锤弹起来。磐石不是报复你,是自然而然。天然。

十九世纪后期,日本足尾铜矿附近发生因氮气毁坏大片森林事件,这次污染使足尾周围24平方公里成为不毛之地,污染总面积达400平方公里。

从1943年起,英国伦敦上空时常出现浅蓝色的光亮,后来分析表明,这是由汽油蒸气和汽车向空气中大量排放的废气,在阳光照射下产生的,这些光化学烟尘和废气对人的健康有很大影响。

现代科学技术的进步和现代大工业的飞速发展,人和自然的关系发生急剧的变化。一方面人对自然的改变手段不断增强,另一方面改变了的环境,对人的生存和发展,所产生的日益增长的不利影响,也更加明显。英国在二十世纪以前,平均十年左右发生一次煤烟烟雾事件;二十世纪以后,平均每隔四、五年就发生一次,而且污染程度和范围都在增加;五十年代以后,污染程度更为严重,污染范围继续扩大,仅1952年的伦敦烟雾事件,4天内就有4千人死亡,事件过后两个月还有8千人病死。

1955年以来的一段时间,日本四日市因石油化工废气和含金属屑粉尘污染空气,诱发“四日市气喘病”,使众多市民受害。1956年,日本熊本县某化工厂排放含汞废水污染,诱发疾病,一些人四肢麻木,神经失常,一会酣睡,一会兴奋异常,惨痛而死。

核放射性污染,经过牛吃青草、人喝牛奶的途径进入人体,使人患白血病和骨髓癌,对人类健康威胁很大。

当年的六六六和滴滴涕,据说能在大自然中残留30年左右,几乎扩散世界各个角落,连北极的鲸鱼、南极的企鹅都受到它们的污染威胁。当然,这些农药早就停止生产使用了,大概,它们的流毒也快肃清了。

环境污染问题,早已引起世界各国的普遍重视。1954年,美国一些科学家、教育家和工程师,发起成立环境科学学会,创办《环境科学》杂志。

中国于1974年,成立了国务院环境保护办公室,1979年颁布了环境保护法(试行),在全国各地普遍建立了环境问题的研究机构和学术团体,后来设立了各级环保行政机构。

中国最早的计算工具是算筹。算筹,是用竹子或其它材料制成的小条(棍),按一定的规则排列,即可代表不同的数,这就可以帮助人们记忆和运算。随着社会的发展,算筹已经不能满足人们的需要,于是出现了算盘。中国在元代时,已经比较普遍地使用珠算盘了。古罗马人也曾使用过一种与之类似的算盘。

欧洲文艺复兴后,人们开始研究制造可以计算的机械装置。

1623年,德国数学家,什卡尔特最早提出了,制造机械计算机的一些想法。

1642年,法国数学家,巴斯卡(1623—1662),发明了第一台真正的机械计算机。巴斯卡的父亲是个会计,为了减轻父亲繁重的计算工作,他从小就立志制造计算机。他的这台机器,实际上是个8位加法器。

1671年,德国著名数学家、微积分的发明者之一,莱布尼兹,制成了一台可以进行加、减、乘、除四则运算的计算机。他最早给出了系统的二进制的运算法则。他说,他的这个思想,来自于中国的八卦。

1812年,英国数学家,巴贝奇(1792—1871),设计制造了他自己称为“差分机”的计算机。继续研究制造,英国政府答应17000英镑的巨款资助,但后来不成功。在巴贝奇设计分析机的时候,相当多的人都很难理解他的工作,可是英国著名诗人拜论的女儿艾达﹒拜伦却对他的工作给了很大的支持。在翻译巴贝奇在意大利的演讲和谈话记录时,她结合自己的想法,写下了许多注释,其中包括分析机编制具体函数的计算过程。这个注释,成了关于程序设计的最早的著作。艾达﹒拜伦的思想为现代程序设计奠定了基础。

1888年,美国工程师,霍勒力肆(1860—1929),制成了一台,具有实用价值的卡片程序控制计算机,1890年,用于人口普查工作,立见成效。他成立了国际商业机器公司,即IBM公司。成为世界上最有影响的,生产电子计算机的公司。但是机器的计数器仍然用机械原理和机械结构工作,实际上还是一台电动的机械计算机。

第一个采用电器元件来制造计算机的是,德国工程师朱斯。1941年他制成了Z—3计算机,全部采用了继电器。这是世界上第一台真正的通用程序控制计算机。但正值第二次世界大战,没有产生多大影响。不过,继电器计算机,为电子计算机的设计制造开辟了道路,积累了重要经验。

二十世纪二十年代以后,电子技术和电子工业的发展,电子学和自动控制技术有了新进展,为研制电子计算机,提供了可靠的物质基础,电子计算机诞生了。1945年,美国研制成功。体积很大,重30多吨,占地170平方米,用了18000个电子管,为了散热还专门配备了一台重30吨的冷却装置。每秒能作5000次运算,比当时最好的继电器计算机快1000倍,但是机器的可靠性仍然比较差,它只能稳定地工作几个小时。机器运行几分钟,却要作几个小时的准备工作。无论如何,是个重大突破。

1949年,英国剑桥大学数学系实验室,根据科学家,美籍匈牙利人冯﹒诺依曼(1903—1957)的设计思想,制成第一台程序内存计算机。事实上,英国人在第二次世界大战期间,就已经制成了更好的计算机,只是由于英国政府保密,而很少为人所知。是一台专为破译密码而使用的电子计算机。1975年,英官方才开始减密。而有关机器的详细情况,一直被英政府列为秘密。

程序内存思想,是之前的英国数学家图灵(1912—1954)更早提出的。

电子计算机发展经历五代。电子管时代,晶体管时代,集成电路时代,大规模集成电路时代,人工智能时代。

中国计算机的研究从1956年开始,1958年10月,第一台电子计算机103机诞生。1984年,国防科技大学成功地研制出,每秒1亿次的“银河”电子计算机,取得重大突破。

天下大事,合久必分,分久必合。二十世纪以来,各门科学蓬勃发展,学科越分越细,分支学科越来越多,与此同时,学科之间相互渗透,相互交叉,使科学趋于整体化。系统论、控制论和信息论的诞生和发展,正是科学横向整体化的具体表现。因此,人们常称系统论、控制论和信息论(简称“三论”)为横断科学。

系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体。美籍奥地利生物学家、系统论创始人,贝塔朗菲把“系统”定义为相互作用要素的综合体。系统研究的任务,就是依照客观事物要素的特征,和它们之间相互作用的特点,说明整个客体的行为和属性。系统研究的学科名称很多,如系统论、一般系统论、系统工程、系统方法等等。它的哲学基础就是,世界是相互联系的统一整体,物质世界普遍联系和整体的思想,就是系统思想。在古希腊亚里士多德的著作中,就说过,整体大于其各部分总和的意思。

1924年至1927年,贝塔朗菲,多次发表文章,提出了生物学中的有机概念,主张把有机体当作一个整体或系统来考察,认为生物学的主要任务,就是发现生物系统中不同层次的组织原则。1932年和1934年,他先后发表了他的著名著作,《理论生物学》和《现代发展理论》,进一步阐述了整体性原则,主张用数学和模型的方法研究生物现象,提出了机体系统论概念。1937年,他在美国芝加哥大学哲学讨论会上首次提出,一般系统论概念。之后,他为发展和宣传系统论做了不懈的努力。

1945年,贝塔朗菲,在《德国哲学周刊》第18期上,发表了《关于一般系统论》一文,遗憾的是,这篇著名论文竟几乎不为人知。直到1947年和1948年期间,由于他多年的努力和积极的倡导,一般系统论才形成为一门崭新的学科。1954年,贝塔朗菲,与经济学家保尔丁、生物学家拉波波特、生理学家杰拉德一起创办“一般系统论学会”,后改名为一般系统研究会。1968年,贝塔朗菲编著了《一般系统论的基础、发展和应用》一书。全面阐述了系统论的思想。1972年,即他临终的那年,又发表了《一般系统论的历史和现状》一文,试图突破人们对一般系统论的“技术”上和“数学”上的理解,对它重新加以定义。

1970年,比利时物理学家,普里高津,从热力学第二定律出发,提出了开放系统的非平衡态热力学理论,回答了开放系统如何从无序走向有序的问题,因这一成果他获得了诺贝尔奖金。

1911年,美国工程师,泰罗(1856—1915),从合理安排工序、写照和分析工人动作、提高工作效率入手,研究管理活动与行为的关系,探索管理科学的基本规律,提出了企业的管理方法和体制——泰罗制。即按科学来分析人在劳动中的机械动作,省去多余的苯掘的动作,制定最精确的工作方法,实行最完善的统计和监督制等等。当然,这种科学搞不好,也会把人弄成了无人性的机器。科学也是把双刃剑。

控制论的创始人、美国数学家维纳(1894—1964),他与布什合写了《电工运算方法》一书,引起他对机器,尤其是对自动控制系统的极大兴趣。他认真地回顾和总结了牛顿以来的科学思想和科学方法的发展趋势,他发现统计和进化论观点正在渗透各个学科领域,采用牛顿力学的传统方法不可能依据环境变化达到调整行为,即自动控制的目的,必须冲破传统方法的限制,摆脱机械决定论。

1943年,维纳、毕格罗和罗森吕特三人共同发表了《行为、目的和目的论》一文。1948年,维纳又出版了《控制论(或“关于在动物和机器中控制和通讯的科学”)》一书。此书的问世,标志着控制论的诞生。根据应用领域的不同,除了一般控制论和数学控制论之外,又出现了工程控制论、生物控制论、经济控制论等分支学科,并且与计算机科学、人工智能以及心理学等学科,相互渗透和交叉。研究的对象,除原来的人、生物体和机器外,又扩大到环境、生态、社会、经济等许多方面。

材料、能源和信息,是物质世界的三个基本要素。

“信息”这个词的性质,有点象“数”这个概念,它既不同于任何具体事物,又不能把它与具体事物分开。从广义上说,信息是人类感官所能感知的一切有意义的东西。正如控制论创始人维纳所说:“信息是人们在适应外部世界且使这种适应反作用于外部世界的过程中同外部世界进行交换的内容的名称。”

信息必须以某种物质作媒介来进行存储、传输和转换,在这个过程中,又总是拌有能量的传递和转换。但是,信息既不是物质也不是能量,它只是物质的一种特殊属性,它可以传递和提供,关于客观物质世界的知识,减少或消除对知识的不确定性。

美国数学家,申农(1916—)被认为是信息论的创始人。他于1948年在《通讯的数学理论》一文中,提出了用数学描述信号特征的方法,给出“信息量”的概念,为现代信息论的建立打下了基础。现在,信息论已经发展成为一门独立的理论学科,它同控制论一起成为现代信息科学的理论基础。

二十世纪以来,现代科学技术文化在各方面取得了惊人成果,极大地推动了社会生产力的飞速发展,人类社会不断呈现崭新面貌。经历工业社会、后工业社会,进入信息社会,甚至智能社会。

现代科学的进步,迅速地转变为强大的技术力量,形成直接的生产力,为社会生产的发展开辟了更为广阔的前景。如果说,古代的自然科学,基本上与技术融合在一起,从整体上来说还是经验性的;近代自然科学大体上,是实践经验的总结,形成了自己的理论体系,与技术大致平行发展,那么,现代自然科学,已经形成了十分庞大的理论体系,并且经常走在技术的前头了。

椐统计,由于采用科学技术成果而实现的生产率的增加,二十世纪初期约为5—20%,到六、七十年代已经达到60—80%,有的部门则为100%。现在,“科学—技术—生产”的周期日益缩短,科学与技术,基础科学与应用科学相互联系,相互作用,科学、技术、生产三者结合成统一的体系。科学理论的提出,技术上的突破,生产上的应用,往往形成一个整体,产学研相结合。例如,由相对论得出的质能关系,使1939年发现铀核裂变时的质量亏损,成为寻找新的能源的巨大启示。三年后,即解决了原子能反应堆的技术问题,建成了第一个反应堆。1954年建成了原子能发电站,六十年代以后,核电站就进入实用阶段,为人类提供了重要的新能源。

又如,电子学理论、半导体科学和电子技术的创新,电子计算机不断换代,达到了每秒数十亿的水平,并且向人工智能方面发展。激光理论的提出,到激光技术的应用,也只是几个月的时间。随着社会的发展,科学文化向各方面渗透,科学文化通过不同形式,进入生产过程,作用越来越大,步伐越来越快,社会更加科学化了,更加文化化了。文化主导人类社会的发展。

现代科学,不再是以个体劳动形式,作为其研究的特点,而往往是有组织的社会化的集体劳动,科学更加社会化。就以原子弹的研究来说,当时美国调集本国以及英国、加拿大等国15万人的科技队伍,动员了50余万人的力量,前后花费了约22亿美元,才在1945年试制成功。而美国的“阿波罗”登月计划的完成前后花费9年,仅科技人员动员了17万人,耗资达200多亿美元。

美国的硅谷、日本的筑波等现代科技基地,集中了大学、科研、生产技术方面优势,实现科技的一系列重要突破。

现代科学和技术的发展,突出了管理科学的重要性。怎样把庞大的人力、物力、财力组织起来,使各方面的力量协同地、有条不紊地工作,以便在最短的时间内,取得最好的效果,已经成为一门重要的学问,已成为影响现代科学和技术发展的一个重要方面。信息的处理,管理水平的提高,系统理论的应用,已成为现代社会的重要课题。

现代科学,已经发展成为一个非常庞大的体系,新的学科不断出现,学科分支越来越细,许多学科又相互渗透、相互影响,并往往在各门学科相互联系的关节点上,生长出新的边缘学科。与此同时,又出现了一些包含了许多学科的综合学科,如信息科学、环境科学等等。科学的高度分化和高度综合,这两种趋势在不断地发展。

人类发展,包括经济、政治、社会,必须采取以文化为主导的发展方式;文化主导人类发展的方向、目标、战略、方式和方法。

由于生产力是人类发展的动力,而生产力主要是靠文化包括科学技术、政治理念、法律制度等推动发展的,文化思想观念革命和科技的重大突破,是生产力飞速提高和人类飞速发展的必要因素。

为什么要进行人类发展方式革命?因为人类至今未把文化主导有意识地作为发展方式,以至于走弯路、遭灾患,甚至危及人类发展和生存。所以,文化主导,既是人类的发展战略,又是人类的发展道路。

人类大约有300万年历史了,超过99%的时间是在原始社会渡过的。因为,奴隶社会到现在也就5千年左右的刹那,现在依然处在瞬间之中。就如我那大姥爷,一辈子受苦,过。的基本上就如原始社会的生活,石头草房,石臼石磨,取火都是火镰石器,99岁时,赶上了改革开放,家庭联产承包责任制,吃饱穿暖了…… 好象我现原形了,其实不然,我文化是人类的灵魂,可以在任何地方表现,能够在任何人身上附体。

人类发源于非洲,我们亚洲、欧洲、美洲、澳洲、南极洲,都是人类的开发区。人类对宇宙的探索,达到100亿年和100亿光年。后来又达到150亿光年。不断扩展。

公有制多好,你有我有,全都有。

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