世界近代前期科技史-第3章
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法论的核心。1637年出版的《方法谈》一书篇幅不大，但在哲学和科学思想
方面的影响却极为深远。在这本书的自传部分，他回顾了他是如何意识到自
己年轻时所学的科学实际上没有教给他任何东西，因为各种观点往往只是习
惯和传统的结果；他是怎样经过苦苦思索之后，决定摆脱一切源自古代世界
的观念和学说，怀疑一切和重新思考一切的。笛卡尔提出了4项方法原则：
在通过明显的事实树立确信之前，对一切公认的观念和意见必须怀疑；对于
研究中的难点进行分析，以找出与须解决的问题确实有关的东西，并尽量缩
减为最简单的材料；从最简单、最容易理解的对象开始，逐渐达到更复杂的
知识；概括推理的各个环节，以避免遗漏。他论述了自己观点的哲学基础，
认为自然科学必须以现实世界的绝对确实性为基础，怀疑的方法应被普遍采
用，怀疑即是思想，正在怀疑的我一定存在，除此之外没有任何别的立足点。
笛卡尔强调数学在科学中的作用。他认为，唯一正确的方法是依靠数学
上的推理和抽象；通过清晰的思考，可以发现理性上能够认识的任何事物。
因此，实验在笛卡尔的体系中只处于从属的位置，只是演绎推理的辅助手段。
在稍后出版的《哲学原理》中，他重述了自己的基本思想，并按照单一的机
械学原理的体系逻辑地描述了物理学、化学、生理学方面的各种现象。他把
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解释这些现象时使用的机械学词汇与几何学概念联系起来，并利用假说进行
概括，为科学理论的研究开辟了新途径。
笛卡尔在17世纪获得了众多的追随者。他的科学思想之得到传播的意义
在于，理性的思索和判断被广泛接受，一切传统和权威都必须接受理性的检
查。笛卡尔的贡献使科学的方法论的或哲学的基础发生了重大的变化。
科学组织的建立和科学交流的开展，体现了时代的精神，也是近代科学
的标志之一。
弗兰西斯·培根十分强调科学机构和科学团体的作用，他认为这类组织
将以群体的研究为特征，具有更高的效率。在 《新大西岛》一书中，他设计
了一个科学家的合作团体。他在这方面的见解对后来英国皇家学会的成立产
生了直接影响。
16世纪时，在一些欧洲国家流行的文学俱乐部和讨论哲学问题的团体，
成为科学学会的雏型，因为当时许多科学家都利用这些组织的活动作为相互
交流和探讨的形式。在这里，他们进行接触，建立联系，互相传阅和议论有
关科学界信息和动态的材料和信件，介绍各自进行的研究工作。16世纪末，
在意大利已有100多个交流会性质的组织。
最早的科学团体是罗马的山猫学会，它从1600年开始活动，直至1657
年。该团体的参加者经常聚会，并努力尝试建立自己的博物馆、图书馆、实
验室、植物园和印刷所。伽利略也是这个学会的成员，他曾向学会赠送了一
架自己制作的显微镜，并由学会出版了他的某些著作。
1622年，德国生物学家约阿希姆·荣吉乌斯（1587—1657年）组建了一
个旨在促进和传播自然科学并将其建立在实验基础上的学会。虽然它的活动
时间不长，但却是德国科学社团历史的开端。
约在17世纪40年代，意大利的美迪奇家族创办了一个装备完善的实验
室，经常有各方面的学者在这里进行实验并探讨学术问题。数年之后，由伽
利略的学生维维安尼（1622—1713年）和托里拆利（1608—1647年）在佛罗
伦萨建立了受美迪奇家族资助的西芒托学院。有不少欧洲著名的科学家是这
个学院的成员，他们在这里做了一系列重要实验，研制了许多在当时堪称一
流的科学仪器。
英国皇家学会是从17世纪40年代一批追随弗兰西斯·培根的实验哲学
的科学家每周举行的聚会发展而来的，法兰西科学院也是以一群巴黎的学者
所举行的非正式聚会为基础的。那时，在梅森（1588—1648年）的寓所，经
常有人在一起讨论科学问题，提出研究方案，后来聚会变得定期化，并最终
于1666年演变而成为法兰西科学院。
印刷出版业的发展，极大地改变了科学交流的条件。以前，科学知识和
研究成果，基本上都是以口头方式传播的。随着近代科学以一种普遍运动的
形式出现，信息的交流日显重要；定期学术刊物和有关学术著作的出版，使
科学成果能很快地得到传播和核实。法国和英国的国家科学机构，都设有正
式刊物以发表其成员的科学研究成果。
17世纪上半期，科学家之间的通信联系，也在学术交流中发挥了重要作
用。法国学者梅森致力于建立一个欧洲科学家的联系中心，亲自处理科学家
之间的通信，帮助他们沟通和交流。他的活动实际上创立了当时欧洲最重要
的科学信息交流系统。
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4。中国与欧洲
欧洲近代科学的诞生，曾得益于中国。中国是世界文明发达最早的国家
之一，中国古代科学技术的许多发现和发明，超过了同时代的欧洲，15世纪
以前尤其如此。阿拉伯人和蒙古人的征服等重大的历史运动，把中国古代的
科技成就带到了欧洲。约在13世纪，火药经阿拉伯人传入欧洲。14世纪上
半期，欧洲开始较普遍地使用火药，随后出现了火炮。战争武器发生的革命
性变化，进而影响了西方社会的政治结构。指南针在中国的战国时代就已出
现，它用于海上导航大约是在11世纪。阿拉伯人和欧洲人在12世纪末13
世纪初，了解了关于指南针的知识。在由葡萄牙人首先开始的航海探险和地
理发现中，指南针发挥了重要作用。中国在11世纪发明了活字印刷术，后来
由蒙古人把它传入欧洲。15世纪后期，美因兹的谷滕堡首先使用这种技术印
刷书籍之后，很快在欧洲各地得到普及。在此之前，中国的造纸术也通过阿
拉伯人传至欧洲。这两项技术使书籍从只能用人工誊抄、供少数人阅读和收
藏一变而为大众化的传播手段，从而促进了科技的发展。马克思曾经指出：
“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。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，而印刷术则
变成新教的工具，总的来说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。”①
明朝时，由于手工业生产的发展和商品经济的活跃，中国实用科学技术
也继续发展，在航海、医药等方面还取得了世界领先的成就。然而也应该承
认，当15世纪下半期以来近代科学技术在欧洲蓬勃兴起的时候，中国科学技
术相对来说进展缓慢，逐渐被西方赶上和超过。而且，中国科学依然偏重于
实用和经验，在基础理论的研究方面明显不足。造成这种情况的原因是多方
面的。
首先，在封建制度和自然经济的条件下，缺少发展科学技术的社会要求
和内在动力。近代科学是伴随着欧洲资本主义的成长而诞生的。在中国，虽
然明朝后期在某些手工业行业中已经出现资本主义的萌芽，但这种新的生产
关系十分脆弱和微小，它受到封建主义的严重染蚀，且仅存于东南地区的少
数城镇。统治阶级推行抑制工商的政策，不但阻碍了中国社会的进步，而且
也阻碍了与工商业有密切联系的科学技术的进步。
其次，中国的教育以儒学为基本内容，极少涉及科学技术知识。封建王
朝对于作为科技发展主要力量的知识分子实行严格的思想控制，同时实行科
举制度，以八股取士，引导知识分子走读书入仕之路，使之终身成为书蠹或
充当驯服的统治工具。在儒学教条的束缚下，知识分子难以在科技领域施展
才能。而一些杰出的科学家也正是在摆脱了科举制度的名缰利锁之后，方才
取得了显著成就。可惜这种淡泊功名的知识分子为数甚少，而近代科学的发
展却需要大量的专门人才。
再次，中国封建统治者尊经崇古、保守自满，这种意识也阻碍了对外国
科技成果的了解、学习和吸收。郑和曾七次远航，甚至到达东非海岸，但其
目的只是宣扬天威，显示国力。虽然远航本身是空前的壮举，但它与稍后葡
萄牙和西班牙的航海探险有重大区别。而且，自15世纪中叶始，就连这种对
外交往的形式也不可能了。1433年郑和第七次远航归来，意味着中国乃至世
界航海史上这一光辉篇章的结束，同时也标志着远方的海洋对中国来说已成
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为历史。明王朝开始采取一系列措施禁止远航，后来甚至禁止沿海航行。当
欧洲人正充满希望和激情地去发现未知世界的时候，中国却全面收缩，困守
大陆。当近代科学技术在欧洲兴起的时候，中国却对外部世界惊天动地的变
化茫然无知。
16世纪末以后，一些耶稣会传教士陆续来到中国。他们在传教的同时，
也介绍了一些西方天文学、地理学、数学、火器制造技术等方面的知识。少
数开明的中国上层知识分子逐渐接受和学习西学，并参与了西方科技书籍的
翻译介绍工作。虽然西方科技知识在中国的传播范围很是有限，但它也意味
着中国科学独特发展道路的终结。当然，西方传教士并非单向地把科技知识
带到中国，他们对中国文化的了解以及把中国典籍带回欧洲，对西方的社会
和科技发展也具有积极的影响。
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二、探索宇宙——天文学的革命
近代前期，科学的第一个伟大成就，便是由哥白尼提出“日心说”而开
始的天文学革命逐渐深入，人类在探索宇宙的过程中获得了重大的突破。
1。哥白尼以前的宇宙观
（1）古希腊的天文学
为了理解哥白尼的太阳中心学说的意义，还要从古希腊的天文学说起。
①天体系统的最初构建欧洲人关于地球位于宇宙中心的看法，是由来已
久的。古希腊天文学的奠基人、米利多学派的阿那克西曼德 （公元前610—
公元前546/545年）认为，地被太阳、月球等天体所包围，它没有任何支撑
地位于宇宙的中心，因为它没有理由朝任何方向运动，所以是静止不动的。
阿那克西曼德是最早阐述有关宇宙论或世界体系的思想的哲学家之一。作为
理性主义者，他把几何学和数学引入了天文学，从而为摆脱以前的带有神秘
色彩的宇宙观念开辟了道路。
对于数充满兴趣的毕达哥拉斯学派把他们的喜好用于解释宇宙，认为整
个宇宙就是数与和谐，一切天体的运动都服从于数学规律，数字之比存在于
从宇宙中心到各天体的距离；10是最完美的数字，因此天上的运动的发光体
也必然有10个。由于当时只能看到9个，他们就断定还有一个与地球相对的
对地星。毕达哥拉斯派认为，整个宇宙是一个球形，各球形的天体都作均匀
的圆周运动，因为球形和正圆形是最完美的几何体。他们认识到，假定地球
在运动，就可以解释天体的视运动。
大约在公元前5世纪中叶，毕达哥拉斯学派的哲学家菲洛劳斯（活动时
期约公元前5世纪中后期）构想了一个宇宙体系，在这个体系中，地被作为
一个球体同其他9个天体一起围绕着一个中心火旋转，这个中心火是宇宙的
祭坛，是人永远看不见的。
毕达哥拉斯学派的最后一位学者埃克番达斯发现，昼夜的长短是随纬度
而变化的。他由此而形成了一个新观点，即地球在空间的中央绕自己的轴旋
转。
毕达哥拉斯派的宇宙观念，对后世产生了深远影响。特别值得指出的是，
哥白尼和刻卜勒也十分重视数的问题，他们在提出和阐述太阳中心说时，都
强调了它在数学上的和谐和简单性，并认为这是证明太阳中心说是真理的最
好理由。
柏拉图 （约公元前428—前348/347年）对宇宙的看法，是先验地推导
出来的。他也认为球是最完美的形式，因此宇宙必然是球形的，天体则按圆
圈运行。把柏拉图的一些圆圈组合起来，能够得到太阳绕地球的视轨道。他
的天文学观点，后来由希帕克和托勒密作了进一步的发挥。但据说柏拉图在
晚年认识到，如果把地球假定为是运动的，就能够更好地说明天文现象。
柏拉图时代杰出的天文学家和数学家欧多克索斯（约公元前400—前350
年）为了解释所观测到的日、月和五颗行星的运动现象，建立了一个由 27
个透明的同心球体组成的模型，这些透明同心球体均以地球为中心，其中日、
月各3球，5颗行星各4球，恒星1球。恒星的球在最外层，向内依次为土
星、木星、火星、太阳、金星、水星和月亮的球。每层球的旋转轴指向、旋
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转方向和旋转速度都各不相同。欧多克索斯的这个系统，既保持了关于圆是
完美的几何图形的观念，又把关于匀速圆运动的叠加可以计算天体的不均匀
运动的观点引进了天文学。他的系统成为以后一些天文学家发挥地球中心说
的基础。
差不多与欧多克索斯同时的亚里士多德也明确提出了地球位于宇宙中心
的主张。他认为，地是一个球体，沉重的地球由于其特别的性质正好处于宇
宙的中心；地球之外的天体具有永恒的均匀的圆周运动，它们不是由地球上
的4种物质即土、水、空气和火所构成，而是由以太构成，其内部是不变的。
亚里士多德的著作涉及内容广泛，是古代学术的百科全书，因此，当中古后
期他的著作重新面世之后，他的观点——包括天文学观点——就成了权威。
不同的宇宙观在很长时间内都有所发展。
公元前4世纪，希腊的科学中心从雅典转移到亚历山大城——亚历山大
远征时在埃及尼罗河口建立的希腊化城市。
萨摩斯的阿利斯塔克（约公元前310—前230年）是亚历山大城的著名
天文学家，他的最大贡献是认为地球有自转和绕日公转这两种运动。这是有
史以来第一次有人提出这样的观点。为此，斯多噶派的一些哲学家宣称，阿
利斯塔克应该以“渎神”罪被指控。
据阿基米德介绍，阿利斯塔克提出了一个假设，即恒星和太阳是不动的，
地球沿着一个圆的周边绕太阳运动，太阳则在这个轨道的中心；地球每天绕
自己的轴旋转一圈，每年沿圆形轨道绕太阳旋转一周。为了解释恒星在地球
运动时看起来不动的问题，
