繼承與叛逆
西方科學(xué)歷經(jīng)轉(zhuǎn)折，但自古迄今仍然形成一個前后接續(xù)的大傳統(tǒng)，它的發(fā)展動力主要來自這一傳統(tǒng)本身。因此，"為何中國科學(xué)發(fā)展落后于西方"的問題必須以對此傳統(tǒng)的了解為基礎(chǔ)。本書所提供的正是這樣一個基礎(chǔ)，即西方科...
西方科學(xué)歷經(jīng)轉(zhuǎn)折，但自古迄今仍然形成一個前后接續(xù)的大傳統(tǒng)，它的發(fā)展動力主要來自這一傳統(tǒng)本身。因此，"為何中國科學(xué)發(fā)展落后于西方"的問題必須以對此傳統(tǒng)的了解為基礎(chǔ)。本書所提供的正是這樣一個基礎(chǔ)，即西方科學(xué)的起源、發(fā)展與蛻變，包括此傳統(tǒng)與哲學(xué)、宗教以及時代背景的關(guān)系。此外，本書還討論了中國與西方科學(xué)發(fā)展的分野，并總結(jié)了現(xiàn)代科學(xué)出現(xiàn)于西方文明的基本原因。
這是一部出色當行的西方科學(xué)與科學(xué)思想的發(fā)展史。作者從感受西方科學(xué)的沖擊到超越"李約瑟問題"說起，溯源自公元前600年開始的希臘文明，歷經(jīng)公元2世紀亞歷山大城的阿拉伯文明、5世紀至10世紀間的歐洲黑暗時期的停滯、啟蒙時期自東向西回流，直至16世紀的日新說的發(fā)展經(jīng)過，在中古時期科學(xué)和宗教從結(jié)合到激烈對抗最終分道揚鑣的歷史；同時考察了引領(lǐng)一時風(fēng)騷的哲學(xué)家和宗教派別的思想精華；早期文藝復(fù)興和大學(xué)與經(jīng)院神學(xué)的興起、專業(yè)科學(xué)家的出現(xiàn)、煉金術(shù)的發(fā)現(xiàn)、赫墨斯的復(fù)興、學(xué)園的重建、刻卜勒與數(shù)學(xué)神秘主義、牛頓與波義耳的煉金術(shù)等等。
這是一部出色當行的西方科學(xué)與科學(xué)思想發(fā)展史。作者從四五百種古今文獻中鉤玄提要，建構(gòu)出一部簡明流暢的歷史敘事，達到了深入淺出、舉重若輕的境界。但本書的成就和價值遠不止此。因為作者不僅僅整理出一部西方科學(xué)史，而且要以此為階梯，去探索一個更重大的歷史和文化問題，即"現(xiàn)代科學(xué)為何出現(xiàn)于西方？"但要澄清這一問題，研討的范圍必須從科學(xué)史推廣到西方思想史與文化史的整體。細心的讀者不難發(fā)現(xiàn)：本書在科學(xué)史敘事的后面襯托著一層西方哲學(xué)史，而且還隱現(xiàn)著一套西方文化史。但本書的深度尚不盡于此。作者筆下寫的是西方科學(xué)史，心中關(guān)懷的卻是科學(xué)與中國文化之間的關(guān)系；全書的設(shè)計和論辯方式也有意無意地針對著"李約瑟問題"而發(fā)，作者對于李約瑟的《中國科學(xué)技術(shù)史》及其它相關(guān)論著有著深入理解而且評論得非常中肯。
——余英時
今日人人都知道科學(xué)重要，對社會影響巨大，但大多數(shù)人對于科學(xué)是怎樣發(fā)展起來的卻知之甚少，因而難以真正了解世界大變局之根源。現(xiàn)代科學(xué)的本質(zhì)是什么？它和社會、文化有怎樣的關(guān)系？在過去數(shù)干年間是如何演化的？"李約瑟問題"背后的意義又何在？對于這些問題，本書為我們提供了詳細解說和嶄新視角。
——劉鈍
陳方正，物理學(xué)博士，香港中文大學(xué)物理學(xué)系名譽教授，中國文化研究所前所長、現(xiàn)任名譽高級研究員，中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所竺可楨科學(xué)史講席教授。學(xué)術(shù)工作包括現(xiàn)代化比較、科技與現(xiàn)代化關(guān)系以及科學(xué)哲學(xué)，近年則致力于科學(xué)史研究。著有《站在美妙新世紀的門坎上》以及《
余英時序
自序
前言
導(dǎo)論
一、本書緣起
二、中國科學(xué)落后原因的討論
三、李約瑟及其思想體系
四、李約瑟的影響與批判
五、本書基本觀念
六、整體構(gòu)思與主要結(jié)論
及時章 遠古科學(xué)傳統(tǒng)
一、遠古文明輪廓
二、埃及數(shù)學(xué)手卷
三、陶泥板上的數(shù)學(xué)
四、巴比倫代數(shù)學(xué)
五、代數(shù)型幾何學(xué)
六、希臘文明的淵源
第二章 自然哲學(xué)傳統(tǒng)
一、愛琴海的世界
二、自然哲學(xué)概觀
三、米利都學(xué)派
四、愛奧尼亞哲人
五、從大希臘到雅典
六、自然哲學(xué)的成熟
第三章 永生與宇宙奧秘的追求
一、籠罩科學(xué)誕生的迷霧
二、畢達哥拉斯其人
三、從奧林匹克諸神到奧菲士
四、畢氏教派的組織與信仰
五、宇宙奧秘的探索
六、教派理念與科學(xué)傳統(tǒng)的建立
附錄：費羅萊斯的音樂理論
第四章 西方科學(xué)及時場革命
一、畢氏教派的傳承
二、柏拉圖的思想歷程
三、從教派到柏拉圖學(xué)園
四、新普羅米修斯革命
五、遠古與希臘天文學(xué)
六、以數(shù)學(xué)建構(gòu)宇宙模型
七、學(xué)園傳統(tǒng)的延續(xù)
第五章 希臘科學(xué)的巔峰
一、從雅典到亞歷山大
二、歐幾里德：承上啟下的大師
三、阿基米德：度量幾何學(xué)
四、阿波隆尼亞斯：圓錐曲線
五、數(shù)理天文學(xué)的發(fā)展
六、天文學(xué)大師喜帕克斯
第六章 羅馬時代的科學(xué)與教派
一、希臘世界的破滅
二、天文學(xué)與機械學(xué)傳統(tǒng)的延續(xù)
三、希臘一羅馬的學(xué)術(shù)傳承
四、畢達哥拉斯教派的重生
五、柏拉圖主義的地下世界
六、新柏拉圖學(xué)派及其轉(zhuǎn)向
第七章 古代宇宙觀的完成
一、亞歷山大科學(xué)的光芒
二、托勒密與《大匯編》
三、天體運行理論
四、恒星的研究
五、行星理論
六、廣博的科學(xué)成就
七、傳統(tǒng)的回響與終結(jié)
八、大時代的沒落
附錄：托勒密月運行模型之修訂
第八章 伊斯蘭世界的新科學(xué)
一、希臘文明的移植
二、阿拉伯翻譯運動
三、新科學(xué)前緣：代數(shù)學(xué)
四、天文學(xué)的發(fā)揚與創(chuàng)新
五、實用與實驗科學(xué)
六、伊斯蘭哲學(xué)巔峰
七、安達魯斯的托勒密批判
八、異軍突起的馬拉噶學(xué)派
九、撒馬爾罕的輝煌成就
十、伊斯蘭科學(xué)為何沒有現(xiàn)代突破
第九章 歐洲文化復(fù)興
一、新時代的來臨
二、歐洲文化的傳承與復(fù)興
三、翻譯運動：興起與高潮
四、希臘世界的回歸
五、大學(xué)體制的出現(xiàn)
六、法學(xué)傳統(tǒng)與專科大學(xué)
七、經(jīng)院哲學(xué)與綜合大學(xué)
八、大學(xué)體制的擴散
第十章 中古科學(xué)：實驗精神與動力學(xué)
一、從奮進到分裂的教會
二、科學(xué)與神學(xué)的沖突
三、三位教會科學(xué)家
四、實驗精神：光學(xué)與磁學(xué)
五、中古數(shù)學(xué)與天文學(xué)
六、科學(xué)小傳統(tǒng)：煉金術(shù)
七、動力學(xué)與分析學(xué)前驅(qū)
八、巴黎的響應(yīng)
附錄：布拉沃丁的速度比例理論
第十一章 文藝復(fù)興時期：醞釀與突破
一、普世主義的幻滅
二、意大利與中歐新氣象
三、奠基的三代天文學(xué)家
四、哥白尼革命
五、科學(xué)與藝術(shù)的互動
六、柏拉圖熱潮與魔法
七、煉金術(shù)的轉(zhuǎn)向
八、數(shù)學(xué)的復(fù)興
九、代數(shù)學(xué)的突破
十、探究無限：解析學(xué)的開始
附錄：費羅解三次方程式途徑的猜想
第十二章 混沌中出現(xiàn)的科學(xué)革命
一、從第谷到開普勒
二、貫通天上與地下的科學(xué)
三、高漲的科學(xué)思潮
四、挑戰(zhàn)"無限"的大軍
五、動力學(xué)的困惑與進展
六、大自然的神奇之子
七、不朽巨著
八、從教授到偉人
九、牛頓與科學(xué)革命
十、科學(xué)革命的本質(zhì)是什么
總結(jié)
一、西方科學(xué)大傳統(tǒng)
二、希臘科學(xué)：起源與停滯問題
三、伊斯蘭與歐洲中古科學(xué)
四、文藝復(fù)興科學(xué)的主軸
五、導(dǎo)致現(xiàn)代科學(xué)革命的因素
六、萬里外的另類科學(xué)革命
七、李約瑟問題的消解
八、西方與中國科學(xué)的比較
九、西方科學(xué)發(fā)展的特征
參考文獻
譯名對照表
索引
地圖
1 希臘與東方古代文明(公元前1600—前500年)
2 古代希臘世界(公元前1200—前400年)
3 中世紀伊斯蘭世界(公元800—1200年)
4 中古9近代歐洲(公元1200—1600年)
圖版
1 林德數(shù)學(xué)手卷中之第49-55題
2 給出數(shù)值的陶泥板YBC 7289
3 和畢達哥拉斯定理密切相關(guān)的陶泥板Plimpton 322
4 法國夏特爾座堂"帝皇拱門"上之畢達哥拉斯雕像
5 表現(xiàn)阿基米德被害情境的古代鑲嵌畫
6 圖西《天文學(xué)論集》中有關(guān)"雙輪機制"之頁
7 拉斐爾在梵蒂岡使徒宮所作壁畫《雅典學(xué)院》
8 丟勒的木刻版畫《憂郁》
9 錫耶那座堂正門地板上所鑲嵌的三威赫墨斯畫像
10 汶島烏蘭尼堡的主建筑正面圖和鳥瞰圖
11 伽利略《星際信使》原稿手跡及望遠鏡中所見月球表面繪像
12 牛頓在完成《自然哲學(xué)之數(shù)學(xué)原理》之后的畫像
及時章 遠古科學(xué)傳統(tǒng)
及時次世界大戰(zhàn)結(jié)束的時候，意大利戰(zhàn)俘營中有兩位奇特的年輕人：一位是最終成為言語邏輯學(xué)大師的奧地利人維根斯坦(Ludwig Wittgenstein)；另外一位則是未及弱冠的德國人奈格包爾(Otto Neugebauer)，他后來研究古巴比倫陶泥板上的數(shù)學(xué)符號，于1929年向歐洲學(xué)界作了一個令人震驚的宣布："就算不談應(yīng)用于三角學(xué)和梯形的數(shù)式，我們還是見到復(fù)雜線性方程組的建構(gòu)和解答，和巴比倫人有系統(tǒng)地表述二次型問題，并且肯定知道解法——而所用的計算技巧和我們的全然相當。"換而言之，遠在公元前1800一前1600年間，也就是相當于中國夏代，兩河流域文明就已經(jīng)產(chǎn)生能夠系統(tǒng)地解決二次方程式的數(shù)學(xué)了！這個意想不到的發(fā)現(xiàn)大大擴展了西方學(xué)者的視野，迫使他們將自己的科學(xué)傳統(tǒng)向古代推前一千三百年，即是從古希臘推到古巴比倫。所以，我們追尋西方科學(xué)的源頭不但不能夠止于文藝復(fù)興，甚至也不能夠止于古希臘，而必須從遠古文明開始。
當然，西方遠古文明不但有巴比倫，還有埃及：古埃及同樣出現(xiàn)過將近有四千年歷史的數(shù)學(xué)文獻，這就是19世紀中葉發(fā)現(xiàn)的草紙(papyrus)數(shù)學(xué)手卷，其上所記載的算題雖然不如巴比倫數(shù)學(xué)之豐富、和先進，但同樣顯示了令人驚訝的成就，例如至0.6％的圓周率，和截錐體的正確體積公式。遠古文明所遺留下來的這些無可置疑的原始資料證明，希臘數(shù)學(xué)雖然高妙令人贊嘆，但它并非憑空出現(xiàn)的"奇跡"，它背后是有非常久遠和淵深傳統(tǒng)的。我們在本章所要討論的，便是這遠古科學(xué)傳統(tǒng)的具體內(nèi)容，但在此之前，還需要先對這些遠古文明的歷史、社會與文化背景作一概述，至于它和古希臘文明的關(guān)系，則留待一節(jié)討論。
遠古文明輪廓
埃及與兩河流域這兩個遠古文明同時起源于公元前3000年，它們大致上也同以公元前1000年(即埃及新王朝與亞述中期帝國結(jié)束)為下限。此后千余年間東地中海區(qū)域為相繼興起的巨型帝國所征服，因而逐步趨于混同。這以征服中東和埃及(公元前664)的新亞述帝國為開端，以繼起的波斯帝國(公元前550—前330)隨其后，它激發(fā)了亞歷山大大帝的東征和三個后繼王朝的建立，最終則歸于羅馬帝國的大一統(tǒng)(約公元前30)。遠古文明的科學(xué)文獻主要屬于公元前1900—前1600年時期，而古希臘科學(xué)的萌芽最早卻只能夠追溯到公元前550年左右，兩者在時間上相隔千年以上。因此，兩者之間關(guān)系是相當微妙的問題，這將留到本章未了討論。現(xiàn)在我們先為古埃及和兩河流域長達兩千年的歷史描繪一個最簡略的輪廓。
尼羅河畔的世界
埃及是個龐大而穩(wěn)定的國家：在整整兩千年的漫長歲月里，它雖然經(jīng)歷多次外族入侵和主權(quán)更迭，但大體上都能夠維持文化認同，以及在王權(quán)下的政治一統(tǒng)。這和它的半封閉地理環(huán)境有本質(zhì)關(guān)系——它的西邊是大沙漠，北邊是海，南邊是崎嶇高原，東邊是沙漠、山嶺和海的組合，只在東北有干旱困阻的對外通道。它的這些地理特點和西方其他文明——巴比倫、希臘、羅馬截然不同，甚至恰恰相反。就這一點而言，它在西方文明中是獨特的。但對于中國人來說，這些卻再也熟悉不過，因為傳統(tǒng)中國同樣具有半封閉地理環(huán)境、穩(wěn)定文化認同，以及大一統(tǒng)的王朝政治。
和中國不同的是，埃及非常幸運，從最早期開始，就留下了大量文字記載，包括刻在石頭上的象形文字(hieroglyphic)，以及寫在草紙上的僧侶行書體文字(hieratic glyph)和大眾體文字(demotic glyph)，其性質(zhì)遍及碑記、歷史、敘事、訓(xùn)誨、教材、文學(xué)作品、稅收和其他行政、管理檔案。在干燥的沙漠空氣中，特別是在牢固和密封墓室里面，有大量這類寶貴記錄完整地保存下來，因此它由祭司曼尼韜(Manetho)編纂的傳世帝王古史可以從多個出土文獻得到印證，這包括現(xiàn)存西西里的巴勒莫殘石(Palermo Stone)帝王紀事碑(公元前2400)、現(xiàn)存都靈的草紙本帝王表(Turin Canon，公元前1300)，以及稍后一百年左右的塞卡拉墓刻碑
(Saqqara Tablet)；至于其各個時代的具體狀況，則可以從大量的紀功碑和大臣、總管的墓室自敘和詔令抄錄而得以考究。上文提到的"數(shù)學(xué)手卷"屬于草紙本數(shù)學(xué)教材和計算紀錄，它十分稀罕，卻為當時不那么受注意的文化面相提供了確實證據(jù)。
從這些紀錄得知，"王朝早期"(公元前3100—前2686)是埃及從眾多獨立小邦融合成為一統(tǒng)政治體的時期，在其間它發(fā)展出交錯盤結(jié)的文化、生產(chǎn)、政治和宗教體制，這包括：以上述兩種字體書寫的文字、在尼羅河周年泛濫所帶來的肥沃土地上的農(nóng)耕，還有以法老(Pharaoh)王權(quán)為中心的層級化官僚體系、多神崇拜、死后的復(fù)活與永生追求。當然，最重要的是與王權(quán)緊密結(jié)合的宗教體系，這包括眾多和繁復(fù)的祭典、龐大和復(fù)雜祭司組織，以及神廟、陵墓、金字塔等碩大無朋建筑。這樣，強有力的一統(tǒng)王朝遂首先在南方的"上埃及"即底比斯(Thebes)一帶出現(xiàn)，其后它吸納了北方的"下埃及"諸邦，并且為統(tǒng)治需要而將行政中心向北遷移到尼羅河三角洲頂端的孟菲斯(Memphis)，從而迎來了"舊王朝"，為埃及的歷史時期揭開序幕。
古埃及歷史前后跨越三千余年，包含31個王朝，共分七個時期，表1.1為它的進程提供了一個梗概。這歷史值得注意的有以下幾點。首先，如今仍然矗立的三個基奧輔(Cheops)巨型金字塔建造于舊王朝早期，也就是說王朝的宗教信仰、政治控制和技術(shù)力量從頭就已經(jīng)高度發(fā)展。其次，近年研究顯示，和以往印象相反，王朝雖然需要動員大量民眾來實施龐大建造工程，但這并非以高壓奴役手段執(zhí)行：在工地上不但民眾的生活得到照顧，而且經(jīng)濟上市場貿(mào)易也還在起相當作用——否則，如此龐大的建造體制不可能持久。第三，尼羅河農(nóng)業(yè)雖然是埃及經(jīng)濟的核心，但它的采礦、冶煉、對外貿(mào)易也同樣重要，不可忽視。第四，從舊王朝以至中王朝和新王朝，埃及的體制、組織和經(jīng)濟、軍事力量并沒有停滯，而是一直在持續(xù)擴展、壯大。因此到了新王朝它開始有能力越過西奈半島，向巴勒斯坦擴張。但很可能亦正是這種擴張觸發(fā)了亞述、波斯、希臘和羅馬這些新興力量的先后入侵和占領(lǐng)，從而導(dǎo)致它作為一個獨立文明的衰亡。此外，我們得強調(diào)：在希臘進入歷史時期(這大致可以以奧林匹克競技在公元前776年開始為標記)之際，古埃及已經(jīng)進入王朝后期，也就是接近尾聲了。因此古希臘哲人、歷史學(xué)家仰慕其歷史之悠久，蘊藉之深厚，是非常自然的。，埃及所最令人感到神秘、震撼之至的事物——金字塔、木乃伊、神廟等等，顯示在追求永恒生命的強烈欲望驅(qū)使之下，人可以發(fā)揮如何巨大力量。而這種欲望和力量也可能是了解其他文明現(xiàn)象的關(guān)鍵。
斷裂的兩河流域文明
兩河流域文明和古埃及文明表面上頗為相似：兩者都是以大河為中心的農(nóng)業(yè)文明，同樣出現(xiàn)了高度集權(quán)的一統(tǒng)王朝和強大宗教力量，兩個文明同樣古老、悠久，都延續(xù)到亞歷山大大帝時代，才為馬其頓(Macedonia)和羅馬帝國所先后吞并。然而，它們其實有深層差異，最根本的，就是埃及文明是連續(xù)、整體、一元的，兩河流域文明則是斷裂、分立和多元的，前者和中國相似，后者則接近西方。因此，埃及文明雖然包含多個王朝和時期，但其文字、文化、體制則始終沒有大變化，其中心也只是在底比斯和孟菲斯之間擺動。兩河流域文明則不然，它以蘇美爾、巴比倫和亞述等三個帝國時期為標志，這些帝國是由使用不同語言的不同民族在不同政治中心所建立，它們的宗教、文化雖然相互傳承，但各有不同本體，是不可混淆的——這是時間上的斷裂。不但如此，而且，與此三個帝國同時并存，相互攻伐、影響的，還有周邊或大或小的許多其他民族和政權(quán)，例如東邊的埃蘭(Elamites)和波斯(Persia)政權(quán)、北部的胡里安(HutTJan)和古梯(Gutian)政權(quán)、西北部的赫梯(Hittite)王國、西部的阿摩利(Amorites)政權(quán)，等等。其實，它最早期的蘇美爾帝國本身，就已經(jīng)是多個城邦的松散結(jié)合體，其主宰性力量始終在不同城邦之間轉(zhuǎn)移，嗣后阿卡德人(Akkadians)和亞述人(Assyrians)之先后入主，可以說是同一模式的擴大——這是空間上的分立。
也許，這種強烈對比可以從地理環(huán)境的差別中找到解釋。畢竟，兩河流域是"四戰(zhàn)之地"：它東邊的扎格羅斯(Zagros)山脈，北邊的高原，西邊和南邊的沙漠好像是自然邊界，但并不構(gòu)成有效屏障，其后面的其他民族、政權(quán)可以通過無數(shù)山脈缺口、途徑入侵，使得此地始終處于動蕩、風(fēng)暴之中，而這正是在它古代三千年乃至現(xiàn)代所不斷發(fā)生的事情。
在19世紀以前西方人所知道的中東歷史主要從圣經(jīng)《舊約》得來，基本上僅限于后期亞述帝國。其后，經(jīng)過將近一個多世紀努力，即是到20世紀中葉，兩河流域的豐富歷史，才再次得以揭露于世人之前。這轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵在于中東發(fā)現(xiàn)了陶泥板(clay tablet)上以楔形文字(cuneiform)書寫的大量文獻。這些陶泥板經(jīng)過曬干或者燒烤之后非常堅固耐久，成為幾乎是長期的記錄，因此我們今日對兩河流域遠古文明的認識，絕大部分就是得之于收藏各大博物館中的數(shù)十萬塊陶泥板。更為幸運的是，這些陶泥板有相當數(shù)量和科學(xué)特別是數(shù)學(xué)有密切關(guān)系，它們所提供的資料，要比埃及那絕無僅有的五六個草紙手卷豐富得太多了。
蘇美爾文明
歷史上的蘇美爾(Sumer)，是指今日伊拉克南部，即是從巴格達到波斯灣之間的兩河流域。它從公元前5000年前開始，就已經(jīng)有連續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)文明，在此文明末期，出現(xiàn)了以圖形符號記錄實物的方法(公元前3500—前3200)，以及由之發(fā)展出來的楔形文字(公元前3200—前2900)。所謂"蘇美爾人"可能就是在此時從里海附近的阿拉塔(Aratta)移居兩河流域，從而刺激當?shù)禺a(chǎn)生高等文明。除了文字以外，這一文明的特征還包括人口密集的城市、大規(guī)模灌溉種植、結(jié)構(gòu)繁復(fù)的大神廟、精美和風(fēng)格奇特的巨瓶和圓柱形印章，以及頻繁的遠程貿(mào)易，等等。比對埃及，蘇美爾文明最不同的無疑是它以多個城市而并非固定首都為核心，以及貿(mào)易在其經(jīng)濟體系中占據(jù)的重要位置。有學(xué)者認為，蘇美爾文明是經(jīng)過長久醞釀而逐漸發(fā)展出來的本土現(xiàn)象，古埃及文明則是由外來典范刺激而萌生的衍生現(xiàn)象，而外來刺激的可能來源，當然就是蘇美爾文明。
……
