富強的崛起與科學的
發(fā)展密不可分
科學技術是第一生產(chǎn)力。放眼古今中外,人類社會的每一項進步,都必然伴隨著科學技術的進步。那些科學發(fā)明為社會生產(chǎn)力發(fā)展和人類文明的進步開辟了更為廣闊的空間,有力地推動了經(jīng)濟和社會的發(fā)展。可以說,人類社會富強的崛起離不開科學探索與發(fā)明。
富強的崛起與科學的發(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
科學是人類智慧的結晶和碩果。展望科學的未來,人類將高舉科學的火炬登上宇宙的天堂。
——霍金
故事
腓尼基人是一個相當古老的民族,生活在地中海東岸,大致相當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世紀至公元前8世紀達到了鼎盛。
據(jù)說,腓尼基人從埃及人和蘇美爾人那里學到精湛的造船工藝。這種船船身狹長,前端高高翹起,中部建有交叉的桅桿,兩側設雙層檣櫓,通體看起來輕巧、結實。該船主要靠船槳劃行,有時拉起風帆,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航,真是如此嗎?你們要說‘是’,那么現(xiàn)在你們就進行航行,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,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航了。”法老深知這需開辟新航道,要冒很大風險,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,南達南非,進入印度洋。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,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,同時擴大了世界各地經(jīng)濟、文化交流,加強了聯(lián)系。
泰勒斯預言日全食
名言
感謝科學,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,古希臘哲學家、數(shù)學家和天文學家,生活在公元前7世紀和公元前6世紀之間。他出身于小亞細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和科學的研究之中,終于成為一位科學泰斗。其在天文學、數(shù)學、哲學等領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日日全食的預言。
當時的情況是:呂底亞王國與西進的米底王國(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??紤]到人民的疾苦,貴族出身的科學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,只不過權且當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行著,但始料不及的是:公元前585年5月28日這一天,正當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,被稱為不朽的科學家。同時,人們也百思不得其解。泰勒斯是如何預測到這次日食的呢?
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,而對天文學熟悉的泰勒斯當然知道公元前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。
科學是服務于現(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
科學是人類的共同財富,而真正科學家的任務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發(fā)生了濃厚的興趣,熱衷于學習和思考。他曾經(jīng)師從波斯術士和星象家,初步了解了一些神學、天文學知識。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,學習哲學、數(shù)學和水利等。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、自然科學的研究工作。
德謨克利特在原子論領域作出的貢獻離不開其恩師留基伯的引導和教誨。正如牛頓所說——只有站在巨人的肩膀上,你才能看得更遠,取得更大的成就。德謨克利特完全繼承了老師的原子學說,認為原子從來就存在于虛空之中,無始無終;原子和虛空構成了宇宙萬物,原子本身是最小的、不可再分的物質粒子?!霸印币辉~在希臘語中的本意即為不可分割。這種觀點在當時是很先進的,對后來的科學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上,又進一步提出: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,但它們所構成的化合物卻由于原子的排列次序等不同而性質經(jīng)常發(fā)生改變,從而使一種物質演變?yōu)榱硪环N物質。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)展了天體演化學說。他認為在原始的宇宙旋渦運動中,質量較大的原子逐漸成為旋渦的中心,由于自身旋轉而形成球狀聚合體,如地球。同時質量較小的原子則圍繞該中心旋轉,宇宙空間的部分原子由于高速旋轉而日趨干燥,最終燃燒形成恒星體。
德謨克利特理論的進步性還表現(xiàn)為:他否定了神的存在。他認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成的物體,一旦原子間的結合方式改變,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,人們的視覺逐漸轉向了人們?nèi)庋劭床灰姷氖澜?,為此發(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)學家和力學專家。他出身貴族,但酷愛學習,11歲時就來到埃及的亞歷山大里亞城學習哲學、數(shù)學、天文學和物理學等學科。還受到過埃拉托塞和卡農(nóng)(二人均為歐幾里德的學生)的親自指點,是與牛頓、高斯齊名的偉大數(shù)學家。
阿基米德一心撲在科學研究上面,達到了忘我的境地,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?!卑⒒椎逻@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,而且永遠是那么肯定,不論在別人看來是如何荒唐。
難怪羅馬歷史學家普魯塔克說:“他是一個中了邪的人。”令人惋惜的是,這位智慧、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,羅馬遠征軍攻破了敘拉古的城防,一名士兵闖進了他的住所,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?!边@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)學上的杰出貢獻。
解讀
數(shù)學的發(fā)展,極大地推動了人類社會的發(fā)展進程,為人類創(chuàng)造下了數(shù)不盡的物質財富,數(shù)學的發(fā)展為人們在富強的道路上越奔越遠保駕護航。
偉大的數(shù)學家阿基米德就是這樣一位幫助人類致富變強的偉大數(shù)學家。