第十八章

2015-09-10 11:50:24 发布 | 4361字

富强的崛起与科学的

发展密不可分

科学技术是第一生产力。放眼古今中外,人类社会的每一项进步,都必然伴随着科学技术的进步。那些科学发明为社会生产力发展和人类文明的进步开辟了更为广阔的空间,有力地推动了经济和社会的发展。可以说,人类社会富强的崛起离不开科学探索与发明。

富强的崛起与科学的发展密不可分

富强篇

富强篇

腓尼基人开创航海业

名言

科学是人类智慧的结晶和硕果。展望科学的未来,人类将高举科学的火炬登上宇宙的天堂。

——霍金

故事

腓尼基人是一个相当古老的民族,生活在地中海东岸,大致相当于今天的黎巴嫩和叙利亚沿海一带,曾创造过高度的文明,在公元前1世纪至公元前8世纪达到了鼎盛。

据说,腓尼基人从埃及人和苏美尔人那里学到精湛的造船工艺。这种船船身狭长,前端高高翘起,中部建有交叉的桅杆,两侧设双层樯橹,通体看起来轻巧、结实。该船主要靠船桨划行,有时拉起风帆,可同时搭载36人。大概由8到10只船组成一支船队。英国大不列颠博物馆珍藏的一幅反映腓尼基船队航海盛况的浮雕,栩栩如生地刻画了腓尼基人的航海特色。

在北非,至今流传这样一个故事:古埃及的法老尼科召见几位腓尼基航海勇士时说:“你们腓尼基人自称最善于远航,真是如此吗?你们要说‘是’,那么现在你们就进行航行,从埃及出发,沿海岸线一直向前,要保证海岸总在船的左侧,最后回到埃及来见我。到时候我有重赏,如果你们觉得做不到,就实说,我也不惩罚你们,只是以后不要妄自吹嘘善远航了。”法老深知这需开辟新航道,要冒很大风险,觉得腓尼基人不会真的去做,没想到这些腓尼基人慨然领诺,接受挑战,而且很快组织起一支船队出发了。3年过去了,他们杳无音讯,法老以为这几个狂妄的腓尼基人早巳葬身鱼腹。万没料到3年后的一天,这几个腓尼基人真的回到了埃及。开始尼科不相信他们,但他们一五一十地向法老讲了沿途见闻,还献上收集到的奇珍异宝,最后法老终于折服了。

腓尼基人的环非洲航行,堪称人类航海史上的第一次壮举。当时欧洲流行的说法是:大西洋就是世界的尽头,没有人能穿越直布罗陀海峡。但伟大的腓尼基航海勇士却跨越地中海,北抵英吉利,南达南非,进入印度洋。腓尼人无愧于世界航海业开拓者的称号。

解读

腓尼基人的航海取得了丰硕的成果,具有十分重要的历史意义。首先为其自己建立了海上霸权,垄断了航路和贸易。他们在地中海沿岸建立一系列商站殖民地,其中很多商站发展成了著名商城,进而成为强大的城邦国家,如北非的迦太基(今突尼斯),就曾一度威胁过罗马人。其次,腓尼基人的远航为后来的世界航海提供了第一手航海资料和宝贵的经验,同时扩大了世界各地经济、文化交流,加强了联系。

泰勒斯预言日全食

名言

感谢科学,它不仅使生命充满快乐和欢欣,并且给生活以支柱和自尊心。

——巴甫洛夫

故事

泰勒斯,古希腊哲学家、数学家和天文学家,生活在公元前7世纪和公元前6世纪之间。他出身于小亚细亚的米利都城的奴隶主贵族家庭,泰勒斯不为显赫的地位、富足的生活所诱惑,全身心地投入到哲学和科学的研究之中,终于成为一位科学泰斗。其在天文学、数学、哲学等领域都取得了骄人的成就,但最令后人称道的还是其对于公元前585年5月28日日全食的预言。

当时的情况是:吕底亚王国与西进的米底王国(占有今天伊朗的大部)发生矛盾,双方的部队在哈吕斯河流域进行了殊死的战斗,但战争一直持续了5年,仍未决出高下。双方谁也没有罢手的意思,但两国的人民却因此陷入了痛苦的深渊。考虑到人民的疾苦,贵族出身的科学家泰勒斯决定凭借自己的智慧拯救黎民于水火。泰勒斯经过缜密地观测与推算,认定公元前585年5月28日这天哈吕斯河一带会出现日全食的天象奇观。他到处散布流言,说日食是上天反对人间战乱的警示。但没有人会把这位文弱书生的话放在心上,只不过权且当做茶余饭后的谈资罢了,根本不相信会发生什么日食。战争依旧如火如荼地进行着,但始料不及的是:公元前585年5月28日这一天,正当两国的精锐部队酣战之时,天色骤然暗了下来,最后竟然与黑夜无二,交战的人马不胜惊惧,人们又想起市井上的流言,真以为神人嗔怒要降灾祸于人间,于是迅速撤出战斗,化干戈为玉帛,重新言归于好,并且以联姻的方式巩固了和平成果。从此,泰勒斯名声鹊起,受到人们的景仰和爱戴,被称为不朽的科学家。同时,人们也百思不得其解。泰勒斯是如何预测到这次日食的呢?

原来,泰勒斯研究过迦勒底人的沙罗周期,一个沙罗周期为6585321124日或18年又11日,约为223个朔望月。既然日、月和地球的运行都是有规律的,那么日月食的发生也就存在一定的规律性。具体而言,日食一定发生在朔月,18年11日之后日、地、月又基本回到原来的位置上,这时极有可能再次发生日食,而对天文学熟悉的泰勒斯当然知道公元前63年5月18日有过日食,由此推算出公元前585年5月28日的日食便在情理之中了。

解读

科学家泰勒斯用一场日全食成功地阻止了两国五年多的混战,拯救了处于水深火热的两国人民,推动两国和平发展,使两个国家平息战争,专心发展生产,变得富强。

科学是服务于现实生活的,泰勒斯也是这么做的,巧妙地利用自己的科学观测拯救了两个兵戎相见的国家。

德谟克利特提出原子理论

名言

科学是人类的共同财富,而真正科学家的任务就是丰富这个全人类都能受益的知识宝库。

——科尔莫戈罗夫

故事

德谟克利特小时候就对自然科学发生了浓厚的兴趣,热衷于学习和思考。他曾经师从波斯术士和星象家,初步了解了一些神学、天文学知识。在这一阶段,他还注意培养自己的自制力和想象力。

德谟克利特成年以后,先后游历埃及、巴比伦、印度和雅典等文明中心,学习哲学、数学和水利等。及至他回到家乡阿布德拉时已经有很高的学问,并被公推为该城的执政官。但即便在从政期间他也从未丢下对哲学、自然科学的研究工作。

德谟克利特在原子论领域作出的贡献离不开其恩师留基伯的引导和教诲。正如牛顿所说——只有站在巨人的肩膀上,你才能看得更远,取得更大的成就。德谟克利特完全继承了老师的原子学说,认为原子从来就存在于虚空之中,无始无终;原子和虚空构成了宇宙万物,原子本身是最小的、不可再分的物质粒子。“原子”一词在希腊语中的本意即为不可分割。这种观点在当时是很先进的,对后来的科学原子论的形成也有一定启发作用。

德谟克利特在继承老师的成果基础上,又进一步提出:原子虽不可分,用肉眼不能观测到,但在体积、形状、性状和位置排列的特征方面仍存在差异,他举例说水之所以能够流动,就因为水原子表面光滑,彼此之间易于滑动;而铁的形状非常稳定,则源于其原子表面凹凸不平,原子之间易于啮合而非常稳固。德谟克利特还从原子的角度解释了“生”与“死”。他说原子虽然不生不灭、不增不减,但它们所构成的化合物却由于原子的排列次序等不同而性质经常发生改变,从而使一种物质演变为另一种物质。于是人们由此产生了“生”与“死”的概念。这一点与事实基本吻合,体现德谟克利特的研究水平。

德谟克利特根据他的原子理论发展了天体演化学说。他认为在原始的宇宙旋涡运动中,质量较大的原子逐渐成为旋涡的中心,由于自身旋转而形成球状聚合体,如地球。同时质量较小的原子则围绕该中心旋转,宇宙空间的部分原子由于高速旋转而日趋干燥,最终燃烧形成恒星体。

德谟克利特理论的进步性还表现为:他否定了神的存在。他认为神是原始人由于自然知识贫乏,对自然现象解释不清而莫名恐惧才臆造出来的。他还解释说,所谓灵魂也是由原子构成的物体,一旦原子间的结合方式改变,这种物体也会消亡。

解读

原子理论的提出,使人们逐渐打开微观世界的大门。自从德谟克利特之后,人们的视觉逐渐转向了人们肉眼看不见的世界,为此发明出来许多的有用的科技成果,间接地推动人类社会发展,让使用这些科技成果的国家变得更加富强。

宫廷教师阿基米德

名言

人类用知识的活动去了解事物,用实践的活动去改变事物;用前者去掌握宇宙,用后者去创造宇宙。

——克罗齐

故事

阿基米德(前287—前212年),是古希腊伟大的数学家和力学专家。他出身贵族,但酷爱学习,11岁时就来到埃及的亚历山大里亚城学习哲学、数学、天文学和物理学等学科。还受到过埃拉托塞和卡农(二人均为欧几里德的学生)的亲自指点,是与牛顿、高斯齐名的伟大数学家。

阿基米德一心扑在科学研究上面,达到了忘我的境地,留下了许多佳话。比如他发现浮力定律的过程便是这样一个典型。

故事是这样的:叙拉古国王命王城的金匠打造一顶新王冠,要求纯金制作。按现在的说法也就是24K吧。但是,金匠在制造金银器皿时掺杂使假、中饱私囊在当时已是司空见惯。所以等到王冠打造完成以后,国王想到的第一件事便是如何检验王冠的纯度,但又不能破坏了近乎完美的王冠。这可愁坏了叙拉古国王和朝臣。最后大家一致决定把这道难题交给宫廷教师阿基米德来解答。

阿基米德开始也拿不出什么好办法,但没有放弃。这也许就是科学家与普通人的差距所在。有一天,他在洗澡时浴盆中溢出的水触发了他的灵感:既然人体入水愈深,溢出的水愈多,那么若是将王冠投入水中,溢出的水量也就应等于同等重量的黄金排出的水量。如若不相等,就是掺了假。想到此,他从澡盆中一跃而起,赤身裸体地跑到大街上,一边跑还一边喊:“尤里卡,尤里卡(找到了)!”自己却浑然不觉。事后人们知道了事情的来龙去脉,无不感叹阿基米德专注于科研的精神。

阿基米德有一颗聪明的大脑,解决了许多复杂的问题,但有时也把问题想得十分简单。例如,在他发现了杠杆原理(力臂和力的大小成反比)后,就对国王说:“在宇宙中给我一个支点,我就可以撬起地球!”而叙拉古国王笑笑说:“可爱的阿基米德先生,向宙斯起誓,你说的这个支点是无论如何也不存在的。”阿基米德这才意识到自己把事情想得太理想化了。这也反映出他对自己的观点深信不疑,而且永远是那么肯定,不论在别人看来是如何荒唐。

难怪罗马历史学家普鲁塔克说:“他是一个中了邪的人。”令人惋惜的是,这位智慧、可爱的阿基米德先生最后竟死于敌人的利剑之下。那是公元前212年的一天,罗马远征军攻破了叙拉古的城防,一名士兵闯进了他的住所,用一把利剑指向他的咽喉刚要开口,阿基米德却出人意料地说道:“先等我把这个原理证完再说。”这位罗马士兵没能理解他的意思,一怒之下竟杀死了这位科学大师,给后人留下无尽的遗憾。

罗马统治者为阿基米德的智慧所折服,为他举行盛大的葬礼,将其安葬在西西里岛,并为之建造了圆柱内切球状的墓碑,以彰显他在数学上的杰出贡献。

解读

数学的发展,极大地推动了人类社会的发展进程,为人类创造下了数不尽的物质财富,数学的发展为人们在富强的道路上越奔越远保驾护航。

伟大的数学家阿基米德就是这样一位帮助人类致富变强的伟大数学家。