古埃及天文學(xué)成就范文
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篇1
數(shù)學(xué)科學(xué)是以人們的社會生活需要及客觀現(xiàn)象為研究對象。它作為人類文明的一個組成部分,和一定的社 會歷史發(fā)展水平相適應(yīng);它作為一種文化現(xiàn)象,又受到整個文化結(jié)構(gòu)的影響。東西方傳統(tǒng)文化的不同,對數(shù)學(xué) 的影響也存在著差異。
文化結(jié)構(gòu)由物質(zhì)文化和精神文化組成。由于一定的社會制度是一定的物質(zhì)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,要受到一定的精 神文化制約,因而可將文化結(jié)構(gòu)分成三個層面:“這就是物質(zhì)文化,制度文化和精神文化”①。數(shù)學(xué)在建立發(fā) 展過程中,受到了物質(zhì)文化、制度文化、精神文化的影響及制約。
東方中國的古代文化的經(jīng)濟基礎(chǔ)基本上是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟。這種情況決定古代中國的物質(zhì)文化是農(nóng)業(yè)文化。中國 古代數(shù)學(xué)也與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟有著密切的關(guān)系?!毒耪滤阈g(shù)》是中國最古老的經(jīng)典著作,書有九章,包含246個問題 。都和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān),九章分別是方田(土地測量)、粟米(百分法和比例)、衰分(比例分配)、少廣(減 少寬度)、商功(工程審議)、均輸(征稅)、盈不足(過剩與不足)、方程(列表計算的方法)、勾股(直 角三角形)。這些問題都是用來解決農(nóng)田的測量、粟米的稱量,農(nóng)業(yè)水利工程的測算等?!段宀芩憬?jīng)》是一部 為地方行政人員所寫的應(yīng)用算術(shù),全書五卷,有田曹、兵曹、集曹、倉曹、金曹五個部分。田曹卷的主題是田 地面積的量法;兵曹算術(shù)大都是軍隊的給養(yǎng)問題;集曹問題和《九章算術(shù)》粟米章問題相仿;倉曹解決糧食的 征收、運輸和儲藏問題;金曹問題以絲絹、錢幣等物資為對象,是簡單的比例問題。我國古代大數(shù)學(xué)家劉徽到 祖沖之、祖沖之研究圓周率和圓面積的輝煌成就中,都深深地打著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的印記。農(nóng)業(yè)的交通工具主要是車 ,車輪是否圓,不僅和車輛行駛中的平穩(wěn)狀況有關(guān),而且還和省力有關(guān),因而農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的需要使得我國圓周率 的研究在世界數(shù)學(xué)中占有相當(dāng)?shù)牡匚?。過去,農(nóng)業(yè)的顯著特點是靠天吃飯,天文、節(jié)氣的測算是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需 要,在中國,古代天文測算的成果是相當(dāng)輝煌的,“東漢末年天文學(xué)家劉洪造乾象歷法(公元206年),創(chuàng)立 了推算定朔、定望時刻的公式”?!八宄煳膶W(xué)家劉焯在他的杰作《皇極歷》(公元600年)中創(chuàng)立了一個推 算日、月、五星行度的比以前更加精密的公式”②。天文學(xué)的發(fā)展推動了數(shù)學(xué)的發(fā)展。解一次同余式就是由天 文測算開始的。天文數(shù)學(xué)的發(fā)展除了物質(zhì)文化的需要,還受到制度文化的要求,中國數(shù)學(xué)的重要性在于它與歷 法有關(guān),“在《疇人傳》中很難找到一個數(shù)學(xué)家不受詔參與或幫助他那個時代的歷法革新工作?!雹鄢酥袊?,古代埃及數(shù)學(xué)的建立基礎(chǔ)也是農(nóng)業(yè)的需要。埃及幾何學(xué)的起源被史學(xué)家們歸因于泥羅河泛濫后土地的重新測 量;巴比倫的數(shù)學(xué)起源也是如此,尤其是巴比倫數(shù)學(xué)的60進位制來自于天文學(xué);印度數(shù)學(xué)和占星術(shù)有關(guān),而占 星術(shù)又和農(nóng)業(yè)及宗教有關(guān)。
東方數(shù)學(xué)的建立比西方要早,但東方的數(shù)學(xué)在理論化的道路上行動遲緩。原因何在呢?自給自足的自然經(jīng) 濟的生產(chǎn)力狀況決定的生產(chǎn)力關(guān)系是以家族為中心、以血緣關(guān)系為紐帶的宗法等級關(guān)系,社會制度是宗法等級 制度。自給自足的自然經(jīng)濟中分散的家族和農(nóng)民需要有高高在上、君臨一切的中央集權(quán)的君主專制制度的統(tǒng)治 。在這種社會制度的影響和作用下,形成中國古代穩(wěn)定的上下尊卑等級秩序的文化心理。主要特點是靜態(tài)的、 和解的、自然的、消極的心理特點。造成安于現(xiàn)狀的生活方式、工作方式、管理方式。思想僵化、調(diào)和持中, 這種文化心理使得數(shù)學(xué)只停留在實用上。沒有就數(shù)學(xué)而數(shù)學(xué),使數(shù)學(xué)自身的規(guī)律沒有得到完善。“在古代東方 的全部數(shù)學(xué)中甚至找不到一個我們今天稱之為‘證明’的例子,代替論證的只有程序的描述,所講授的內(nèi)容只 是‘如此這般地做’,而且也不是以一般規(guī)則的形式提出來,只不過是在一系列特殊情況下的應(yīng)用方法?!雹?這段話雖有失偏頗,但也道出中國古代數(shù)學(xué)的特征。在中國數(shù)學(xué)的發(fā)展史上曾出現(xiàn)了劉徽、墨子、惠施等天才 的數(shù)學(xué)家,但他們的數(shù)學(xué)研究和成就不能和西方的阿基米得、歐幾里德相比較。這主要是我國古代數(shù)學(xué)的理論 研究不受重視所致。漢王朝建立以后的“重農(nóng)抑商”政策使數(shù)學(xué)研究受不到貿(mào)易的誘惑。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的財富有限 和填飽肚子的生活狀況,不允許人們的思想向?qū)嵱靡酝獾牡胤窖由欤凰宄_始的科舉制度也扼殺了大批在數(shù)學(xué) 研究上具有不凡才華的人。在科舉制度中數(shù)學(xué)不是要考的課程,為“學(xué)而優(yōu)則仕”而奮斗的人們,自然不會將 數(shù)學(xué)當(dāng)作主修課程來學(xué)習(xí)。另外,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的貧困使得沒有多少人來學(xué)文化,學(xué)數(shù)學(xué)的人自然更少。在這種情 況下,中國古代數(shù)學(xué)的許多成就只處在應(yīng)用和描述過程階段,沒有提高到抽象的、系統(tǒng)的理論階段,從而使數(shù) 學(xué)的發(fā)展和升華受到限制,象“勾股定理”、“圓周率”這些值得中國人驕傲的數(shù)學(xué)成就,沒有造成相應(yīng)的數(shù) 學(xué)的轟動效應(yīng)?!肮垂啥ɡ怼痹谖覈谈叩臅r代就應(yīng)用比西方的畢達哥拉斯發(fā)現(xiàn)早600年,但由于我們沒有給 出嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明,這個定理在現(xiàn)在還認(rèn)為是畢氏的成果,稱為“畢氏定理”。墨子的極限理論也沒有引起足 夠的重視,后來西方數(shù)學(xué)傳入我國時才知西方極限思想和黑子的思想是一致的。“重農(nóng)抑商”的文化傳統(tǒng)的價 值觀具有明顯的倫理性。小農(nóng)經(jīng)濟的自給自足的環(huán)境不需進行商品交換(至少不需要太多的貨幣介入)。生產(chǎn) 中占支配地位的是使用價值,人們關(guān)心的是使用價值而不是價值,以不言利為榮,“重義輕利”的思想滲透到 人們的思想深處。數(shù)學(xué)的應(yīng)用只局限于分配環(huán)節(jié)中。而在復(fù)雜的流通和交換領(lǐng)域中數(shù)學(xué)沒有機會“施展才華” 。多農(nóng)少商沒有足夠的財富供人們享受,財產(chǎn)的有限性限制了人們的探險精神和“想入非非”,從而限制了數(shù) 學(xué)向理性的發(fā)展。
在西方,小亞西亞海岸新興的商業(yè)城市、希臘本土、西西里島和意大利海濱,由于海上貿(mào)易和戰(zhàn)爭的刺激 使得人們的思想活躍,商品貿(mào)易發(fā)達,對計算要求的提高,財富的增加使人們有更多的時間從事“非實用”的 理論研究。古代東方靜態(tài)的觀點和西方動態(tài)的觀點不一樣,表現(xiàn)在數(shù)學(xué)上唯理論的氣氛濃厚起來。人們不但要 知其“然”,而且要知其“所以然”。不但要問“什么”,而且要問“為什么”,要解決“所以然”和“為什 么”。古代東方的以實踐和經(jīng)驗為根據(jù)的方法就顯得“無能為力”和“后勁不足”。為了知道“所以然”和“ 為什么”,就得在數(shù)學(xué)的證明方法上作一定的努力,在這樣的文化氛圍中現(xiàn)代意義上的數(shù)學(xué)產(chǎn)生了。東方的幾 何學(xué)只為測量提供方法,而證明的幾何學(xué)是由公元6世紀(jì)前半期米利都的泰勒斯開創(chuàng)的。泰勒斯不是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟 中的“耕夫”,而是一個商人,他在經(jīng)商過程中積累了足夠的財富后,在后半生從事研究和旅行。他在幾何學(xué) 中的主要成果有“圓被任一直徑二等分”,“等腰三角形的兩底角相等”、“兩條直線相交對頂角相等”,“ 兩個三角形,有兩個角和一條邊對應(yīng)相等,則全等”、“內(nèi)接與半圓的角必為直角”等⑤。這些成果的意義不 在于斷言的本身,而是提供了一些邏輯推理(象他的第五個問題巴比倫比他早知道近1400年,但沒有形成嚴(yán)格 的證明)。使得數(shù)學(xué)被推向抽象、系統(tǒng)化軌道的還有畢達哥拉斯、柏拉圖以及他們的繼承者形成的畢氏學(xué)派和 柏氏學(xué)派。由于商業(yè)的發(fā)達、財富的增長,使得人們旅行的欲望越來越高,而旅行和游動的生活方式給數(shù)學(xué)的 發(fā)展提供了機遇。前面提到的泰勒斯的后半生就是在旅行和數(shù)學(xué)研究中渡過的,“他有一段時間住在埃及”⑥ 。畢達哥拉斯也有旅行和流動生活的經(jīng)歷?!八诎<熬幼×?2年,從埃及神廟的祭司那里了解了古埃及有 關(guān)數(shù)學(xué)、天文方面的知識……回國后,又前往希臘的移民地阿佩寧半島的克羅托納城定居”⑦。從這兩位數(shù)學(xué) 大師的經(jīng)歷看,不能不說旅游這種文化活動給數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了條件。商業(yè)貿(mào)易的發(fā)展,可誘導(dǎo)戰(zhàn)爭的爆發(fā), 戰(zhàn)爭不僅給侵略者掠奪來物質(zhì)財富,而且也帶來了許多精神財富,其中就有數(shù)學(xué)成就。公元前334年,馬其頓 國王亞歷山大領(lǐng)兵進入埃及,不久揮師東進,橫掃了波斯帝國的軍隊,到了印度河西岸,建立起龐大的亞歷山 大帝國和亞歷山大城,這個城市的建設(shè)主要著眼于文化科學(xué)設(shè)施的建設(shè),吸引了大量的人才,不久就成為當(dāng)時 世界科學(xué)文化的名城,歐幾里德就是在這個環(huán)境中熏陶和成熟起來的偉大的數(shù)學(xué)家。他對數(shù)學(xué)寶庫的貢獻是《 幾何原本》。他的幾何和東方幾何的不同之處是,不僅從應(yīng)用的角度來談,而是就幾何而幾何的角度加以研究 ,運用邏輯推理來證明命題的真?zhèn)?。而且用幾何的方法來解決代數(shù)方程。他的著作中的許多公理、定理和定義 除了適應(yīng)當(dāng)時的經(jīng)驗外,還具有普遍的意義。阿基米得也是當(dāng)時偉大的數(shù)學(xué)家,他采用窮竭法來求圓的周長和 直徑的比值,其指導(dǎo)思想和我國劉徽的計算圓周率的思想是一致的,但不同之點是“劉徽是從圓內(nèi)接正多邊形 著手,而阿基米得不僅從圓內(nèi)接正多邊形著手、還從外切正多邊形這個角度進行計算”⑧。這就體現(xiàn)出西方數(shù) 學(xué)家多方位的思維方式。另外,阿基米得在研究圓的同時,還研究了球和圓柱的問題,他在《論錐形體和球形 體》中使用了近似于現(xiàn)代數(shù)學(xué)的方法。他的工作不僅涉及到具有很大應(yīng)用價值的數(shù)學(xué)問題,而且提出了許多明 確的數(shù)學(xué)概念,在這一點上要比東方數(shù)學(xué)先進。商業(yè)貿(mào)易具有一定的風(fēng)險性、尤其是遠航貿(mào)易。這種背景下產(chǎn) 生了保除業(yè)。而保險的興起又促使了概率論的產(chǎn)生和發(fā)展。雖然刺激概率論的是賭博,但起源是商業(yè)文化。即 使是賭博也是產(chǎn)生于發(fā)達的商業(yè)文化城??梢?,東西方傳統(tǒng)文化不僅影響到不同的數(shù)學(xué)分支和范圍,而且在同 一數(shù)學(xué)問題上所體現(xiàn)的解決問題的方法也不同,表述的形式、研究的動機也存在差異。再來看一個事實,《周 易》及先天圖二分法與菜布尼茲的二進制,兩者一個講對分,一個講進位。但都“用兩個符號表示無限的事物 或數(shù)學(xué)其客觀存在的排列法則,決定了先天圖與二進制算術(shù)的一致”⑧。二進制和先天圖沒有關(guān)系,這是不同 時代的東西方數(shù)學(xué)家,在完全不同的社會背景下的產(chǎn)物,其一致性是令人吃驚的,但思想方法卻完全不同。二 進制是在西方傳統(tǒng)文化中歐洲科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,是有意識地運用十進制知識而創(chuàng)造的一種計數(shù)方法。 二分圖是《周易》眾多象數(shù)體系中的一個,其中有合理的因素。但其動機不免有些封建意識的糟粕,因為它不 是依靠科學(xué)的依據(jù)推出來的。
篇2
陸九淵不僅在這篇文章中指出了王安石變法失敗是由于“凡事歸之法度”“不造其本而從事其末,國不可得而治矣”。而且在與門人的講學(xué)中,也提到王安石變法的必要性,進而分析王安石變法失敗是由于“本原皆不能格物”,所以“學(xué)者先要窮理”:讀介甫書,見其凡事歸之法度,此是介甫敗壞天下處。堯舜三代雖有法度,亦何嘗專恃此„„或問:“介甫比商鞅何如?”先生云:“商鞅是腳踏實地,他亦不問王霸,只要事成,卻是先定規(guī)模。介甫慕堯舜三代之名,不曾踏得實處,故所成就者,王不成,霸不就。本原皆因不能格物,模索形似,便以為堯舜三代如此而已。所以學(xué)者先要窮理[2]卷三十五《語錄下》442?!标懢艤Y此言不外乎說,變法是必要的,也是必須的,但是變法是有前提、有途徑、有先后順序的?!跋纫F理”,這樣才算得上是“踏得實處”。另外,陸九淵在與門人問答時,談到所謂的事功問題時,認(rèn)為事功的前提在于“正人心”:“學(xué)者問:‘荊門之政何先?’對曰:‘必也正人心乎[2]卷三十四《語錄上》425?!薄安粚U撌抡撃?,專就心上說”[2]卷三十五《語錄下》469。所以,在他看來,王安石變法的失敗是由于本末不辨所致:“荊公英才蓋世,平日所學(xué),未嘗不以堯舜為標(biāo)的。及遭逢神廟,君臣議論,未嘗不以堯舜相期。其學(xué)不造本原,而悉精畢力于其末,故至于敗[2]卷九《與錢伯同》121?!?/p>
陸九淵的《荊國王文公祠堂記》實質(zhì)上反映了他的經(jīng)世致用思想,即如果士大夫以實現(xiàn)外王,建立事功為己任,那么必須要先修內(nèi),用他的話來說就是“荊門之政以正人心為先”。否則便是本末倒置,所建立的事功也就必然不能夠長久。陸九淵把熙寧變法沒有達到預(yù)期目的的緣由歸結(jié)為本末倒置。他認(rèn)為,由“正人心”出發(fā)再到變法建立事功,才能夠真正達到建立事功的目的。其實,陸九淵更為關(guān)注的是建立長久的事功,而非短期的效用,那才是真正意義上的經(jīng)世致用:“常人所欲在富,君子所貴在德。士庶人有德,能保其身;卿大夫有德,能保其家;諸侯有德,能保其國;天子有德,能保其天下。無德而富,徒增其過惡,重后日之禍患,今日雖富,豈能長保卷二十二《雜說》274?”德,表面上看來,并不能夠為富為貴,但是這是為富為貴的根本。用我們的話來說,看似沒有實際用處的“德”,反倒是追求“富”與“貴”這般有用之物的根本,即虛無用實有用。這番道理在我們的基礎(chǔ)科學(xué)研究中何嘗不是如此呢?
二、基礎(chǔ)科學(xué)研究中的實用主義
基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的研究相對于科學(xué)創(chuàng)新而言,就類似于陸九淵在文中提到的內(nèi)圣修心和外王事功的關(guān)系。世人往往通過科學(xué)研究的成果來認(rèn)識科學(xué),而社會往往也是通過對科學(xué)成果價值性的判斷從而賦予科學(xué)以一定的社會地位,從事研究的科學(xué)家在一定領(lǐng)域內(nèi)才會被承認(rèn)。這就形成了這樣一種思路:社會通過科學(xué)研究成果,也就是科學(xué)研究的有用性來判斷相關(guān)科學(xué)研究存在的價值;而相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家也就為了獲得社會一定程度上的承認(rèn),去從事短期內(nèi)能夠突顯實際效用的研究。由于基礎(chǔ)科學(xué)研究的基礎(chǔ)性作用決定了從事該領(lǐng)域的研究必將付出相當(dāng)多的時間和精力,而基礎(chǔ)性研究的成果又很難通過自身體現(xiàn)其社會價值,這種有用性難于為社會所承認(rèn),就像我們一般不會關(guān)注雕像的底座一樣,所以,基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的研究必然會被擱淺。這種評價的體系和思路會導(dǎo)致科學(xué)家只關(guān)注科學(xué)價值而忽略科學(xué)研究本身,更重要的是忽視基礎(chǔ)科學(xué)研究的奠基性作用。這種忽視,無論是長期還是短期,都會在根本上延緩科學(xué)發(fā)展的進程。這也就是陳佳洱先生提到的“實用性”傾向阻礙科學(xué)創(chuàng)新的意思。這種阻礙,是指根本上的一種影響。缺乏底座的雕像如何能夠樹立起來呢?即便樹立起來了,能不能經(jīng)受歲月的洗禮?古埃及有句諺語:萬物懼怕時間,時間懼怕金塔。金字塔距今約5000年,無論它的建造是如何符合工程力學(xué)原理,但如果沒有堅實的底座,還能夠成為人類文明的象征么?
科學(xué),是以探究自然和人類社會的規(guī)律或規(guī)則為研究目的。只是在探究的過程中或者某一種科學(xué)理論建立之后的若干年,人類才發(fā)現(xiàn)其中的一部分可以有利于改善人類生活的環(huán)境或者推動人類社會的進步??茖W(xué)與科學(xué)價值應(yīng)該區(qū)別對待??茖W(xué)一定有其價值,并且也一定能夠在一定程度上滿足人類的需求,但是這種價值能否為當(dāng)時的社會所發(fā)現(xiàn)或者承認(rèn)是另外一個問題。以滿足人類需求為科學(xué)研究的惟一出發(fā)點,以是否有用的實用主義來衡量基礎(chǔ)科學(xué)研究,以科學(xué)價值來框定科學(xué)的發(fā)展空間,忽視科學(xué)內(nèi)在的發(fā)展規(guī)律,這會在根本上窒息科學(xué)創(chuàng)新的思維,那么所謂科學(xué)研究的有用性又如何實現(xiàn)呢?科學(xué)史上著名的開普勒行星運動定律的提出就是基于丹麥科學(xué)家第谷•布拉赫長達20多年的天文觀測數(shù)據(jù)上提煉、分析而得出的,行星運動定律是改變西方天文學(xué)發(fā)展軌跡的重大理論,對牛頓建立經(jīng)典物理學(xué)體系產(chǎn)生了重大影響。我們?nèi)绾稳ズ饬康诠忍煳挠^測數(shù)據(jù)的實用性呢?但我們可以說,如果沒有第谷積累的觀測數(shù)據(jù),起碼人類對宇宙產(chǎn)生革命性認(rèn)識還不知道要推遲多少年?;A(chǔ)科學(xué)研究的意義存在于整個科學(xué)研究、科學(xué)創(chuàng)新的過程中?;蛟S它不一定“有用”,但每一項科學(xué)研究成果的獲得,科學(xué)創(chuàng)新思想的提出無不閃耀著基礎(chǔ)科學(xué)研究的金色光芒。
當(dāng)前充斥于科學(xué)研究領(lǐng)域當(dāng)中的實用之風(fēng)很大程度上來源于體制的評價標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)的一系列條件要求科研人員必須在一定的時期內(nèi)發(fā)表相當(dāng)數(shù)量的論文,并且一定要有創(chuàng)新思想。另外,在一些研究生招生院校甚至要求碩士期間必須要發(fā)表文章,而且必須至少為省級級別的刊物。這種做法不禁令人啞然失笑??茖W(xué)研究是積累的過程,這類似于文史哲及相關(guān)的社會學(xué)科的性質(zhì)。研究者的成果是厚積而薄發(fā)的,尤其是具備真正意義上的創(chuàng)新思想。以是否發(fā)文章和發(fā)了多少文章去衡量研究者的能力甚至與研究者的生活質(zhì)量掛鉤,這能不促使研究者拋棄基礎(chǔ)科學(xué)研究,而選擇短時期內(nèi)能夠出大量成果的熱門領(lǐng)域么?況且,上述情況中的碩士期間發(fā)論文的舉措,怎么可能培養(yǎng)研究生的“寧靜以致遠”的科研心態(tài)?快餐從根本上不利于人體健康,快餐文化不利于民族文化的傳承,快餐科研更會動搖科學(xué)創(chuàng)新的根基。
三、小結(jié)