富強的崛起與科學(xué)的
發(fā)展密不可分
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。放眼古今中外,人類社會的每一項進(jìn)步,都必然伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。那些科學(xué)發(fā)明為社會生產(chǎn)力發(fā)展和人類文明的進(jìn)步開辟了更為廣闊的空間,有力地推動了經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展??梢哉f,人類社會富強的崛起離不開科學(xué)探索與發(fā)明。
富強的崛起與科學(xué)的發(fā)展密不可分
富強篇
富強篇
腓尼基人開創(chuàng)航海業(yè)
名言
科學(xué)是人類智慧的結(jié)晶和碩果。展望科學(xué)的未來,人類將高舉科學(xué)的火炬登上宇宙的天堂。
——霍金
故事
腓尼基人是一個相當(dāng)古老的民族,生活在地中海東岸,大致相當(dāng)于今天的黎巴嫩和敘利亞沿海一帶,曾創(chuàng)造過高度的文明,在公元前1世紀(jì)至公元前8世紀(jì)達(dá)到了鼎盛。
據(jù)說,腓尼基人從埃及人和蘇美爾人那里學(xué)到精湛的造船工藝。這種船船身狹長,前端高高翹起,中部建有交叉的桅桿,兩側(cè)設(shè)雙層檣櫓,通體看起來輕巧、結(jié)實。該船主要靠船槳劃行,有時拉起風(fēng)帆,可同時搭載36人。大概由8到10只船組成一支船隊。英國大不列顛博物館珍藏的一幅反映腓尼基船隊航海盛況的浮雕,栩栩如生地刻畫了腓尼基人的航海特色。
在北非,至今流傳這樣一個故事:古埃及的法老尼科召見幾位腓尼基航海勇士時說:“你們腓尼基人自稱最善于遠(yuǎn)航,真是如此嗎?你們要說‘是’,那么現(xiàn)在你們就進(jìn)行航行,從埃及出發(fā),沿海岸線一直向前,要保證海岸總在船的左側(cè),最后回到埃及來見我。到時候我有重賞,如果你們覺得做不到,就實說,我也不懲罰你們,只是以后不要妄自吹噓善遠(yuǎn)航了?!狈ɡ仙钪@需開辟新航道,要冒很大風(fēng)險,覺得腓尼基人不會真的去做,沒想到這些腓尼基人慨然領(lǐng)諾,接受挑戰(zhàn),而且很快組織起一支船隊出發(fā)了。3年過去了,他們杳無音訊,法老以為這幾個狂妄的腓尼基人早巳葬身魚腹。萬沒料到3年后的一天,這幾個腓尼基人真的回到了埃及。開始尼科不相信他們,但他們一五一十地向法老講了沿途見聞,還獻(xiàn)上收集到的奇珍異寶,最后法老終于折服了。
腓尼基人的環(huán)非洲航行,堪稱人類航海史上的第一次壯舉。當(dāng)時歐洲流行的說法是:大西洋就是世界的盡頭,沒有人能穿越直布羅陀海峽。但偉大的腓尼基航海勇士卻跨越地中海,北抵英吉利,南達(dá)南非,進(jìn)入印度洋。腓尼人無愧于世界航海業(yè)開拓者的稱號。
解讀
腓尼基人的航海取得了豐碩的成果,具有十分重要的歷史意義。首先為其自己建立了海上霸權(quán),壟斷了航路和貿(mào)易。他們在地中海沿岸建立一系列商站殖民地,其中很多商站發(fā)展成了著名商城,進(jìn)而成為強大的城邦國家,如北非的迦太基(今突尼斯),就曾一度威脅過羅馬人。其次,腓尼基人的遠(yuǎn)航為后來的世界航海提供了第一手航海資料和寶貴的經(jīng)驗,同時擴(kuò)大了世界各地經(jīng)濟(jì)、文化交流,加強了聯(lián)系。
泰勒斯預(yù)言日全食
名言
感謝科學(xué),它不僅使生命充滿快樂和歡欣,并且給生活以支柱和自尊心。
——巴甫洛夫
故事
泰勒斯,古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家,生活在公元前7世紀(jì)和公元前6世紀(jì)之間。他出身于小亞細(xì)亞的米利都城的奴隸主貴族家庭,泰勒斯不為顯赫的地位、富足的生活所誘惑,全身心地投入到哲學(xué)和科學(xué)的研究之中,終于成為一位科學(xué)泰斗。其在天文學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等領(lǐng)域都取得了驕人的成就,但最令后人稱道的還是其對于公元前585年5月28日日全食的預(yù)言。
當(dāng)時的情況是:呂底亞王國與西進(jìn)的米底王國(占有今天伊朗的大部)發(fā)生矛盾,雙方的部隊在哈呂斯河流域進(jìn)行了殊死的戰(zhàn)斗,但戰(zhàn)爭一直持續(xù)了5年,仍未決出高下。雙方誰也沒有罷手的意思,但兩國的人民卻因此陷入了痛苦的深淵。考慮到人民的疾苦,貴族出身的科學(xué)家泰勒斯決定憑借自己的智慧拯救黎民于水火。泰勒斯經(jīng)過縝密地觀測與推算,認(rèn)定公元前585年5月28日這天哈呂斯河一帶會出現(xiàn)日全食的天象奇觀。他到處散布流言,說日食是上天反對人間戰(zhàn)亂的警示。但沒有人會把這位文弱書生的話放在心上,只不過權(quán)且當(dāng)做茶余飯后的談資罷了,根本不相信會發(fā)生什么日食。戰(zhàn)爭依舊如火如荼地進(jìn)行著,但始料不及的是:公元前585年5月28日這一天,正當(dāng)兩國的精銳部隊酣戰(zhàn)之時,天色驟然暗了下來,最后竟然與黑夜無二,交戰(zhàn)的人馬不勝驚懼,人們又想起市井上的流言,真以為神人嗔怒要降災(zāi)禍于人間,于是迅速撤出戰(zhàn)斗,化干戈為玉帛,重新言歸于好,并且以聯(lián)姻的方式鞏固了和平成果。從此,泰勒斯名聲鵲起,受到人們的景仰和愛戴,被稱為不朽的科學(xué)家。同時,人們也百思不得其解。泰勒斯是如何預(yù)測到這次日食的呢?
原來,泰勒斯研究過迦勒底人的沙羅周期,一個沙羅周期為6585321124日或18年又11日,約為223個朔望月。既然日、月和地球的運行都是有規(guī)律的,那么日月食的發(fā)生也就存在一定的規(guī)律性。具體而言,日食一定發(fā)生在朔月,18年11日之后日、地、月又基本回到原來的位置上,這時極有可能再次發(fā)生日食,而對天文學(xué)熟悉的泰勒斯當(dāng)然知道公元前63年5月18日有過日食,由此推算出公元前585年5月28日的日食便在情理之中了。
解讀
科學(xué)家泰勒斯用一場日全食成功地阻止了兩國五年多的混戰(zhàn),拯救了處于水深火熱的兩國人民,推動兩國和平發(fā)展,使兩個國家平息戰(zhàn)爭,專心發(fā)展生產(chǎn),變得富強。
科學(xué)是服務(wù)于現(xiàn)實生活的,泰勒斯也是這么做的,巧妙地利用自己的科學(xué)觀測拯救了兩個兵戎相見的國家。
德謨克利特提出原子理論
名言
科學(xué)是人類的共同財富,而真正科學(xué)家的任務(wù)就是豐富這個全人類都能受益的知識寶庫。
——科爾莫戈羅夫
故事
德謨克利特小時候就對自然科學(xué)發(fā)生了濃厚的興趣,熱衷于學(xué)習(xí)和思考。他曾經(jīng)師從波斯術(shù)士和星象家,初步了解了一些神學(xué)、天文學(xué)知識。在這一階段,他還注意培養(yǎng)自己的自制力和想象力。
德謨克利特成年以后,先后游歷埃及、巴比倫、印度和雅典等文明中心,學(xué)習(xí)哲學(xué)、數(shù)學(xué)和水利等。及至他回到家鄉(xiāng)阿布德拉時已經(jīng)有很高的學(xué)問,并被公推為該城的執(zhí)政官。但即便在從政期間他也從未丟下對哲學(xué)、自然科學(xué)的研究工作。
德謨克利特在原子論領(lǐng)域作出的貢獻(xiàn)離不開其恩師留基伯的引導(dǎo)和教誨。正如牛頓所說——只有站在巨人的肩膀上,你才能看得更遠(yuǎn),取得更大的成就。德謨克利特完全繼承了老師的原子學(xué)說,認(rèn)為原子從來就存在于虛空之中,無始無終;原子和虛空構(gòu)成了宇宙萬物,原子本身是最小的、不可再分的物質(zhì)粒子?!霸印币辉~在希臘語中的本意即為不可分割。這種觀點在當(dāng)時是很先進(jìn)的,對后來的科學(xué)原子論的形成也有一定啟發(fā)作用。
德謨克利特在繼承老師的成果基礎(chǔ)上,又進(jìn)一步提出:原子雖不可分,用肉眼不能觀測到,但在體積、形狀、性狀和位置排列的特征方面仍存在差異,他舉例說水之所以能夠流動,就因為水原子表面光滑,彼此之間易于滑動;而鐵的形狀非常穩(wěn)定,則源于其原子表面凹凸不平,原子之間易于嚙合而非常穩(wěn)固。德謨克利特還從原子的角度解釋了“生”與“死”。他說原子雖然不生不滅、不增不減,但它們所構(gòu)成的化合物卻由于原子的排列次序等不同而性質(zhì)經(jīng)常發(fā)生改變,從而使一種物質(zhì)演變?yōu)榱硪环N物質(zhì)。于是人們由此產(chǎn)生了“生”與“死”的概念。這一點與事實基本吻合,體現(xiàn)德謨克利特的研究水平。
德謨克利特根據(jù)他的原子理論發(fā)展了天體演化學(xué)說。他認(rèn)為在原始的宇宙旋渦運動中,質(zhì)量較大的原子逐漸成為旋渦的中心,由于自身旋轉(zhuǎn)而形成球狀聚合體,如地球。同時質(zhì)量較小的原子則圍繞該中心旋轉(zhuǎn),宇宙空間的部分原子由于高速旋轉(zhuǎn)而日趨干燥,最終燃燒形成恒星體。
德謨克利特理論的進(jìn)步性還表現(xiàn)為:他否定了神的存在。他認(rèn)為神是原始人由于自然知識貧乏,對自然現(xiàn)象解釋不清而莫名恐懼才臆造出來的。他還解釋說,所謂靈魂也是由原子構(gòu)成的物體,一旦原子間的結(jié)合方式改變,這種物體也會消亡。
解讀
原子理論的提出,使人們逐漸打開微觀世界的大門。自從德謨克利特之后,人們的視覺逐漸轉(zhuǎn)向了人們?nèi)庋劭床灰姷氖澜纾瑸榇税l(fā)明出來許多的有用的科技成果,間接地推動人類社會發(fā)展,讓使用這些科技成果的國家變得更加富強。
宮廷教師阿基米德
名言
人類用知識的活動去了解事物,用實踐的活動去改變事物;用前者去掌握宇宙,用后者去創(chuàng)造宇宙。
——克羅齊
故事
阿基米德(前287—前212年),是古希臘偉大的數(shù)學(xué)家和力學(xué)專家。他出身貴族,但酷愛學(xué)習(xí),11歲時就來到埃及的亞歷山大里亞城學(xué)習(xí)哲學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)和物理學(xué)等學(xué)科。還受到過埃拉托塞和卡農(nóng)(二人均為歐幾里德的學(xué)生)的親自指點,是與牛頓、高斯齊名的偉大數(shù)學(xué)家。
阿基米德一心撲在科學(xué)研究上面,達(dá)到了忘我的境地,留下了許多佳話。比如他發(fā)現(xiàn)浮力定律的過程便是這樣一個典型。
故事是這樣的:敘拉古國王命王城的金匠打造一頂新王冠,要求純金制作。按現(xiàn)在的說法也就是24K吧。但是,金匠在制造金銀器皿時摻雜使假、中飽私囊在當(dāng)時已是司空見慣。所以等到王冠打造完成以后,國王想到的第一件事便是如何檢驗王冠的純度,但又不能破壞了近乎完美的王冠。這可愁壞了敘拉古國王和朝臣。最后大家一致決定把這道難題交給宮廷教師阿基米德來解答。
阿基米德開始也拿不出什么好辦法,但沒有放棄。這也許就是科學(xué)家與普通人的差距所在。有一天,他在洗澡時浴盆中溢出的水觸發(fā)了他的靈感:既然人體入水愈深,溢出的水愈多,那么若是將王冠投入水中,溢出的水量也就應(yīng)等于同等重量的黃金排出的水量。如若不相等,就是摻了假。想到此,他從澡盆中一躍而起,赤身裸體地跑到大街上,一邊跑還一邊喊:“尤里卡,尤里卡(找到了)!”自己卻渾然不覺。事后人們知道了事情的來龍去脈,無不感嘆阿基米德專注于科研的精神。
阿基米德有一顆聰明的大腦,解決了許多復(fù)雜的問題,但有時也把問題想得十分簡單。例如,在他發(fā)現(xiàn)了杠桿原理(力臂和力的大小成反比)后,就對國王說:“在宇宙中給我一個支點,我就可以撬起地球!”而敘拉古國王笑笑說:“可愛的阿基米德先生,向宙斯起誓,你說的這個支點是無論如何也不存在的。”阿基米德這才意識到自己把事情想得太理想化了。這也反映出他對自己的觀點深信不疑,而且永遠(yuǎn)是那么肯定,不論在別人看來是如何荒唐。
難怪羅馬歷史學(xué)家普魯塔克說:“他是一個中了邪的人?!绷钊送锵У氖牵@位智慧、可愛的阿基米德先生最后竟死于敵人的利劍之下。那是公元前212年的一天,羅馬遠(yuǎn)征軍攻破了敘拉古的城防,一名士兵闖進(jìn)了他的住所,用一把利劍指向他的咽喉剛要開口,阿基米德卻出人意料地說道:“先等我把這個原理證完再說。”這位羅馬士兵沒能理解他的意思,一怒之下竟殺死了這位科學(xué)大師,給后人留下無盡的遺憾。
羅馬統(tǒng)治者為阿基米德的智慧所折服,為他舉行盛大的葬禮,將其安葬在西西里島,并為之建造了圓柱內(nèi)切球狀的墓碑,以彰顯他在數(shù)學(xué)上的杰出貢獻(xiàn)。
解讀
數(shù)學(xué)的發(fā)展,極大地推動了人類社會的發(fā)展進(jìn)程,為人類創(chuàng)造下了數(shù)不盡的物質(zhì)財富,數(shù)學(xué)的發(fā)展為人們在富強的道路上越奔越遠(yuǎn)保駕護(hù)航。
偉大的數(shù)學(xué)家阿基米德就是這樣一位幫助人類致富變強的偉大數(shù)學(xué)家。