世界古代中期科技史-第7章
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的力量拉开的，战国以来则出现了装有连杆和脚踏的、用脚蹬方式将踏
脚压到地就可将弓拉开的偏架弩，又叫“神臂弓”。据说它可将箭射出
300步远，能穿透铠甲上的几层铁片，威力很大。此外还有用绞车开弦的
“车弩”，将两三张弓合为一弩的“床子弩”，储备人力和弹力的作用
就更为明显了。三、古代的物质构成学说
1。巴比伦、埃及和印度的古代物质构成说
在古代，人们很早就萌发了探求天地万物起源的思想，当时不可能
形成象近代那样以科学实验为依据的理论体系，但是对世界的本原、自
然界的物质构成及演化等问题的观念，却包含在对自然本性的总的看法
之中，存在于各种自然哲学中。虽然古代世界各个民族和各种自然哲学
派别的看法并不一样，但总的讲来可分为两种有根本区别的观点。一种
观点假定世界是从无到有地被创造出来的；一种观点则认为世界是从某
些原初物质演化出来的。无中生有的思想很难为人们所理解，而假定某
些原初物质为万物的本原则更易令人信服，而且几千年后对近代自然科
学的诞生和发展也起到了重要的影响作用。
古巴比伦和埃及的文明，最早是沿着底格里斯河、幼发拉底河和尼
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罗河流域发展起来的，他们都依赖于河流泛滥所带来的一层肥沃的新淤
泥而从事耕作。所以这两个地区的古人对宇宙本原的认识自然地都同水
联系起来，而且把水的泛滥看作是原始混沌的再现。因此，水是宇宙中
最重要的物质，世界被想像为是从原始的一团混沌的洪水中产生出来
的。这个思想后来被古希腊学者泰勒斯所接受。古巴比伦和埃及的思想
家们认为，世界一旦从水中被创造出来，就出现了大量对立的因素，这
种对立无处不在，每一种性质都有它的对立面，如明与暗，冷与热，干
与湿，雄与雌，善与恶等。原初物质也分为对立的两方，正是由于这些
对立面的作用，构成和产生了世界万物。在古巴比伦和埃及的神话里，
天、地、空气、自然界的万物和各种自然力，都被人格化为各种对立的
神祇，如太阳常被人格化为男性，而月亮作为黑暗之神一般为女性。公
元前1世纪的狄奥多茹斯·西库鲁斯在他所写的书里对日神和月神写道：
“人们说这两位神祇的天性对万物的生殖繁育作出了极大的贡献，一个
天性是热和燥，另一个是冷和湿，但二者都含有某种气，万物赖以滋养
①
生长，因而宇宙万物无不靠太阳和月亮而臻于尽善尽美。”这些神祇都
来源于混沌时期的阴神和阳神。在美索不达米亚的创世神话中，代表各
种自然力的比较年轻的神祇们，运用自己的力量同代表混沌的年老的神
祇进行斗争；他们驯服自然，整顿宇宙，使世界变得越来越美好，越有
序。这很像是对自然演化和人类社会进化的一种描述，包括了人类对古
代文明起源的回忆，如原始人与洪水作斗争，夺回土地进行耕种，繁衍
后代，由祭司和酋长组织部落的生活、生产和各种活动；村落发展为城
镇，通过战争和征服建立起王国等。
古印度人的学术活动大多与宗教活动结合在一起，所以他们的自然
哲学思想，也都出现在一些宗教著作中。
公元前6世纪产生的佛教，分别把自我和物质世界比喻为水流和“自
生自灭的火焰”，认为一切都是永无休止的变化，存在就是不断的生成。
与婆罗门教和佛教的思想相反，当时在民间流行一种“顺世论”观点，
认为世界的基础是物质的，物质运动的根源在于物质内部的作用，不存
在不朽的灵魂。顺世论观点对自然现象的解释上，有自然说、自性说和
转变说等不同的看法。自然说坚持世界的物质性，却否认自然运动变化
的客观规律性。他们认为物质世界是永恒的，它既不是什么东西创造的，
任何具体事物的形成也不受任何外在的原则所支配，一切都是不同情况
下偶然的组合形成的。自性说则认为一切事物的运动变化都是由其内在
的本性决定的，有其必然的规律性；不过这种观点又把一切变化仅仅归
结为数量上的简单增减。转变说发展了这些思想，既认为物质世界是永
恒的唯一实在，又认为它是从无差别、无定形的原始混沌状态发展演化
而来的，发展演化的动因是其自身所具有的三种相互矛盾的成分 （“三
德”）的相互作用。
在顺世论观点中，又包含了不同派别许多关于物质的见解。
差不多与中国的“五行”说提出的同时，印度的伽毗罗所创始的颇
有影响的数论学派，也提出过与五行说相类似的朴素的元素论。这种学
说认为，世界万物都是从统一的原始物质发展而来的，发展的动因是其
① Diodorus the Sicilian，The Historical Library； translation of G。Booth ，Lon…don，1700，Vol。I，P。4。
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内部的矛盾；在其发展过程中生成“五大”，即地、水、火、风、空五
种物质元素，这五种元素错综复杂的配合就构成了世界上的万事万物。
古印度也产生了“原子论”的思想。耆那教是印度一个十分古老的
宗教派别，这个教派认为物质世界是由地、水、火、风四大元素构成的，
而这些元素的组成部分是“极微”（即原子）；极微都是同质的，只有
“粘的”或“干的”之别，它们可以相互结合而成为复合物，各种复合
物又可结合构成更复杂的复合物，进而形成元素和万物。这是印度最早
的原子论思想。
由伽那陀创立的胜论派，继续发展了古印度的原子论，他们主张世
界万物是由地、水、火、风、空五大元素在时 （时间）和方（空间）中
构成的，而这五种元素则是由极其微小、大小相等、永恒存在的“极微”
所组成的；这些极微呈球形，比日光中最小的尘粒小六倍，不能为感官
觉察，但却永恒存在，不可被创造也不能被破坏。极微有不同的质，如
不同的颜色、味道和气味，不同的极微组成不同的元素，它们可以形成
单体，也可以形成复体、三次体乃至万物。
胜论派的原子论思想又为遮缚伽派进一步发展，认为世界上一切生
物和非生物都是由地、水、风、火四大元素所构成，而这四种元素都是
由“极微”所组成；“空”因为是人的感官无法觉察的，所以它并不存
在。他们提出：“生命产生于物”，彻底坚持了一切存在都以物质为基
础的这一观点。古印度的科学文化曾经有一个相当活跃的时期，但在孔
雀王朝建立后，古印度的哲学思想就沉寂下去了，许多有价值的思想没
有继续得到发展。这主要是因为印度的社会生产力发展十分缓慢，社会
状况很少发生改变所致。另一方面，印度的宗教影响十分强大，掌握着
科学文化的祭司和僧侣们更感兴趣的是追求一些纯粹的哲理和抽象的理
论探讨，与实际生活中的问题以及改造自然的实践严重脱节，自然科学
当然难有生机了。所以前述那些有价值的思想也就逐渐萎缩了。
2。爱奥尼亚的元素论
古希腊早期的哲学实际上是以研究自然界为主要任务的。由于当时
哲学与自然科学还没有完全分化，社会生产力总体水平较低，所以人类
对自然界的认识主要是建立在粗陋的观察和思辨的猜测上。但是，古希
腊的自然哲学却集中地体现了古希腊先哲的聪明才智，他们对自然的各
种思辨见解包含着许多自然知识，对自然科学的进步和人类理论思维能
力的发展都起到了积极的推动作用。
爱奥尼亚 （包括现今土耳其半岛的西部和西南部沿海地区及附近岛
屿）是希腊文明的最早发源地。在这里孕育了古希腊自然哲学的第一个
学派——米利都学派，它的主要代表人物有泰勒斯、阿那克西曼德和阿
那克西美尼。他们把自然作为主要研究对象，探索宇宙万物到底是从哪
里开始的；他们把某种物质性的东西，如水、气等作为万物的始点、宇
宙之本原。
泰勒斯（约公元前624～约前547）是希腊科学和哲学的始祖，是一
个博学的、具有多方面才能的人。在公元前7世纪到6世纪左右，米利
都在经济上、政治上都是希腊最先进的城邦国家之一。泰勒斯的一生是
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和米利都城紧密联系在一起的，他有着多方面的活动经历。他从事过政
治活动：因反对与吕底亚结盟而曾使米利都免遭侵扰；拥护代表工商业
奴隶主利益并在一定程度上保护自由民利益和改善奴隶生活条件的“僭
主政权”；反对波斯人的入侵等。他参加过科学活动：曾预言了公元前
585年5月28日发生的一次日蚀；研究过星象学，发现了小熊星；把几
何学引进希腊等。他还从事过商业活动，亚里士多德讲过这样的故事：
泰勒斯的朋友们嘲笑他的贫困，对他说哲学是一点用处也没有。但是泰
勒斯通过对天体的观察，预见到第二年将会出现橄榄作物的大丰收。于
是，他事先用低价租下了米利都和附近凯奥斯城邦的全部榨油机。第二
年橄榄果真丰收了，榨油机需求量很大，泰勒斯转手以高价出租榨油机，
从而获得很大一笔钱。亚里士多德讲这个故事是想论证哲学家如果想发
财并不难，只是他们关心的并不是发财而是其它的事。由于泰勒斯多方
面卓越的活动，他被尊称为希腊“七贤”之一。
作为西方哲学史上第一位哲学家，泰勒斯的哲学思想主要体现在他
对世界本原的认识中。由于米利都学派没有能留下著作，所以只能根据
后人的介绍来了解他们的观点。泰勒斯把水作为万物之本，他认为一切
生物皆赖水而生，水不断地改变形体表现为各种不同的物质。对泰勒斯
的这一观点，亚里士多德是这样记载的：“那些最早的哲学研究者们，
大都仅仅把物质性的本原当作万物的本原。因为在他们看来，一样东西，
万物都是由它构成的，都是首先从它产生、最后又化为它的 （实体始终
不变，只是变换它的形态），那就是万物的元素、万物的本原了。……
这一派哲学的创始人泰勒斯就把水看成本原 （因而宣称地浮在水
①
上）……”泰勒斯为什么把水而不是把别的东西看作是万物的本原呢？
后人推测，古代的人们最早认识到水是日常生活和社会生产不可缺少的
东西；泰勒斯所在的米利都又靠近爱琴海；而且据说泰勒斯曾到过埃及，
尼罗河水养育了埃及民族；这些经历和经验会使泰勒斯对水有极其深刻
的印象。可以说，泰勒斯视水为万物本原，绝非他的任意揣测，而是古
代人特定的生活环境和生产、生活经验的产物。用现代的眼光来看，泰
勒斯的自然哲学是幼稚的、简单的。但是，他首先用自然物质本身来解
释自然的本质，开了古希腊自然哲学唯物主义倾向的先河。这是泰勒斯
的伟大功绩，在人类对自然认识的历史上具有重要意义。
米利都学派的第二个自然哲学家是阿那克西曼德（约公元前610～约
前545）。他是泰勒斯的学生和朋友，对研究自然很有兴趣。他曾绘制了
古希腊第一张地图，第一个描绘了海陆的轮廓，并且造了地球仪；他还
发明了日晷的指针，用来测定冬至、夏至和昼夜平分点，并且造了计时
器；他还对许多自然现象提出了自己的见解。据说阿那克西曼德是希腊
人中第一个写论自然的论文的人，可惜他的论文大都已散失。
阿那克西曼德同泰勒斯一样，也认为世界万物是从某种始基中产生
出来的。但是，他又看到泰勒斯关于水是万物之本原的说法中，存在着
难以解释的问题：水是有形的，用水很难解释某些具体物质的形成与变
化，比如：水是怎样变成火的？水又是怎样变成铁的？因此，他认为万
① 亚里士多德：《形而上学》，转引自北京大学哲学系外国哲学教研室编译《西方哲学原著选读》上卷，
商务印书馆1983 年版，第15～16 页。
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物的本原不是水，而是另一类无定的本性或自然。辛普里丘 （公元6世
纪人）说：“在那些主张单一、运动和无定的人之中，米利都人普拉克
西陀的儿子阿那克西曼德是泰勒斯的学生和继承人。……他说万物的本
原和元素是 ‘无定’。他最先使用‘本原’这个名称。……他说它既不
是水也不是另外那些被认为是元素的东西，而是另一类无定的本性或自
然。从这里生成了全部的事物及其中包含的各个世界。一切存在着的东
①
西都由此生成的也是它们灭亡后的归宿……”阿那克西曼德所说的“无
定” （亦有译作“无定形”、“无限”等的）不是单一和单纯的物体，
而是一种抽象物。从这一点看，他在唯物主义路线上比泰勒斯又前进了
一步。因为他所说的“无定”，虽然与泰勒斯的水一样同属物质的东西，
但是这种“无定”在一定程度上扬弃了水所具有的特定的具体性质和形
态。因此，“无定”比水更具有普遍性。从这个意义上可以说，阿那克
西曼德提出的“无定”，是西方科学史上最早提出的第一个物质概念。
当然，阿那克西曼德的思想也不可避免地具有历史的局限。在他的思想
中，猜测多于科学的概括，他所说的“无定”尚未达到一般的物质、普
遍的物质的高度，而仍然是一种混沌状态的东西。
米利都学派的最后一位重要代表是阿那克西美尼（约公元前588～约
前524），他是阿那克西曼德的学生和朋友。他同阿那克西曼德一样，对
当时的自然知识非常熟悉。据说，他在当时是第一个区分了行星和恒星
的人；他还认识到冰雹是由雨冻结而成的。
阿那克西美尼继承了米利都学派用自然的
