科学的历程吴国盛

编辑推荐

吴国盛教授经典作品（全新修订版），迄今已畅销20余年

北大清华备受欢迎的科学通史课教材

立意严肃读起来却轻松流畅的大部头普及读物

还原科学的前世今生，探讨科学精神的本质，澄清以讹传讹的科学故事

内容简介

《科学的历程》是一部普及性的世界科学通史。以东方文明和科学技术对人类进步的影响为开端，以西方文明和科学的发展历程为核心，同时探讨了科学精神的本质和推动科学发展的力量。通过对科学家生平及科学发现过程简洁而不乏激情的叙述，阐释了每一次重要的科技进步在人类文明发展链条上的意义和价值，辅以大量精美插图，生动地展现了人类在认识自然的过程中，自身宇宙观、世界观不断深化的路径。

本书把自然科学的发展放在人类文明史的长河中来讲述，有助于读者弄清自然科学在人类文明史中的位置。此外，作者在讲述严肃的科学发展史的同时，保留了历史进程中那些生动活泼的细节，使本书具有大部头著述难得的良好的可读性。

作者简介

吴国盛

1964年9月生于湖北广济（今武穴）。现任清华大学科学史系教授、系主任，清华科学博物馆（筹）馆长，兼任国务院学位委员会科技史学科评议组成员。曾任北京大学哲学系教授（1999—2016），中国社会科学院哲学研究所研究员（1997—1999），中国科学技术史学会第七、八届副理事长（2004—2015）。1983年获北京大学理学学士学位，1986年获北京大学哲学硕士学位，1998年获中国社会科学院哲学博士学位。主要研究方向为西方科学思想史、现象学科学哲学与技术哲学、科学传播与科学博物馆学。主要著作有《技术哲学讲演录》（2009）、《希腊空间概念》（2010）、《什么是科学》（2016）、《吴国盛科学博物馆图志》系列七种（2017）、《由史入思》（2018）。

第三卷
中世纪西方不亮东方亮
第七章古典文化的衰落与欧洲黑暗年代
第八章阿拉伯人的科学与技术
第九章中国独立发展的科技文明
第十章中国对世界科学的贡献
第十一章西学东渐与近代中国科学技术的落后
第十二章中世纪后期欧洲学术的复兴

第四卷
16、17 世纪近代科学的诞生
第十三章文艺复兴、宗教改革与地理大发现
第十四章哥白尼革命
第十五章新物理学的诞生
第十六章从炼金术到化学
第十七章近代生命科学的肇始
第十八章机械自然观与科学方法论的确立
第十九章科学活动的组织化与科研机构的建立

第五卷
18 世纪技术革命与理性启蒙
第二十章技术发明与英国产业革命
第二十一章法国启蒙运动与科学精神的传播
第二十二章力学的分析化与热学、电学的早期发展
第二十三章 18世纪的天文学
第二十四章化学革命
第二十五章进化思想的起源

第六卷
19 世纪古典科学的全面发展
第二十六章 19世纪的电磁学
第二十七章 19世纪的光学
第二十八章热力学与能量定律的建立
第二十九章物理和化学中的原子论的兴起
第三十章 19世纪的天文学
第三十一章进化论的创立
第三十二章 19世纪的生物学与医学

第七卷
19 世纪科学的技术化、社会化
第三十三章科学强国的兴衰
第三十四章运输机械的革命
第三十五章电力革命与电气时代

第八卷
20 世纪探究宇宙与生命之谜
第三十六章世纪之交的物理学革命
第三十七章穷宇宙之际
第三十八章探粒子之微
第三十九章 20 世纪的遗传学
第四十章现代地学革命

第九卷
20 世纪高技术时代
第四十一章原子能时代
第四十二章航空航天时代
第四十三章电子技术与信息时代
第四十四章生物技术时代

第十卷
科学处在转折点上
第四十五章世界图景的重建
第四十六章科学与人类未来

附录
著名科学家编年表
人名译名对照表
人名索引

在线试读

尽管直到20世纪科学史才受到人们的广泛关注，正式成为一门学科，科学史的研究却一直受到不少科学家的重视。他们在向学生讲授专业知识时，为了增强趣味性，总是愿意略微提一下这门学科的历史。确实，了解科学史可以增强自然科学教学的趣味性，有助于理科教学。

历史故事总是使功课变得有趣。我们在儿时谁没有听过几个科学家的传奇故事？阿基米德在浴盆里顿悟到如何测量不规则物体的体积之后，赤身裸体地跑上街道大喊大叫“尤里卡、尤里卡”（我发现了, 我发现了）；伽利略为了证明自由落体定律，把一个木球和同样大小的一个铁球从比萨斜塔上扔下，结果它们同时着地，成功反驳了亚里士多德派哲学家认为重者先落的理论；牛顿在一个炎热的午后躺在一株苹果树下思考行星运动的规律，结果一个熟透了的苹果掉下来打中了他，使他茅塞顿开，发现了万有引力定律；瓦特在外祖母家度假，有一天他偶然发现烧水壶的壶盖被沸腾的开水所掀动，结果他发明了蒸汽机……

这类科学传奇故事确实诱发了儿童对神奇的科学世界的向往。但我们也应该看到，能够诱发儿童热爱科学、向往科学事业的传奇故事，对于正规的理科课程学习并不见得有很大的帮助。甚至，某些以讹传讹的传奇故事对于深入理解科学理论还是有害的。再说，传奇故事往往过于强调科学发现的偶然性、随机性，使人们容易忽略科学发现的真实历史条件和科学工作的极端艰苦。

除了传奇之外，科学史所能告诉人们的科学思想的逻辑行程和历史行程，对学习科学理论肯定是有益的。当我们开始学习物理学时，我们为那些与常识格格不入的观念而烦恼，这时候，如果我们去了解一下这些物理学观念逐步建立的历史，接受它们就变得容易多了。科学家们并不是一开始就这样“古怪”地思考问题，他们建立“古怪的”科学概念的过程极好理解而且引人入胜。

以“运动”为例。物体为什么会运动？希腊大哲学家亚里士多德说，运动有两种，一种是天然运动，另一种是受迫运动。轻的东西有“轻性”，如气、火，它们天然地向上走；重的东西有“重性”，如水、土，天然地向下跑。这些都是天然运动，是由它们的本性决定的。世间万物都向往它们各自的天然位置，有各归其所的倾向，这个说法我们是容易理解的。轻的东西天然处所在上面，重的东西天然处所在下面，在“各归其所”的倾向支配下，它们自动地向上或向下运动。如果轻的东西向下运动、重的东西向上运动，那就不是出自本性的天然运动，而是受迫运动。物体到达自己的天然位置之后，就不再有运动的倾向了，如果它这时候还在运动，那也是受迫运动。受迫运动依赖于外力，一旦外力消失，受迫运动也就停止了。亚里士多德关于运动的这些观念很符合常识。比如，从其天然运动理论可以得出重的东西下落得快，而轻的东西下落得慢的结论，而这是得到经验证实的。玻璃弹子当然比羽毛下落得快。又比如，由其受迫运动理论可以得出，一个静止的物体如果没有外力推动就不会运动，推力越大运动越快，如果外力撤销，物体就会重归静止状态。这个说法也有经验证据，比如地板上的一只装满东西的重箱子就是这样。

亚里士多德的运动理论受到了常识的支持，但近代物理学首先要挑战这个理论。“运动”观念上的变革首先是由伽利略挑起的。伽利略从一个逻辑推理开始批评亚里士多德的理论。他设想一个重物（如铁球）与一个轻物（如纸团）同时下落。按亚里士多德的理论，当然是铁球落得快，纸团落得慢，因为较重物含有更多的重性。现在，伽利略设想把重物与轻物绑在一起下落会发生什么情况。一方面，绑在一起的两个物体构成了一个新的更重的物体，因此，它的速度应该比原来的铁球还快，因为它比铁球更重；但另一方面，两个不同下落速度的物体绑在一起，快的物体必然被慢的物体拖住，不再那么快，同时，慢的物体也被快的物体所带动，比之前更快一些，这样，绑在一起的两个物体最终会达到一个平衡速度，这个速度比原来铁球的速度小，但比原来纸团的速度大。从同一个理论前提出发，可以推出两个相互不一致的结论，伽利略据此推测理论前提有问题，也就是说，亚里士多德关于落体速度与其重量有关的说法值得怀疑。从逻辑上讲，解决这个矛盾的唯一途径是：下落速度与重量无关，所有物体的下落速度都相同。

当然，科学的进步并不完全是凭借逻辑推理取得的。伽利略这位近代实验科学精神的缔造者并未满足于逻辑推理，而是做了斜面实验。他发现，落体的速度越来越快，是一种匀加速运动，而且加速度与重量无关。他还发现，斜面越陡，加速度越大。在极限情况下，斜面垂直，则相当于自由下落，所有物体的加速度都是一样的。当斜面完全水平时，加速度为零，这时一个运动物体就应该沿直线永远运动下去。斜面实验表明，物体运动的保持并不需要力，需要力的是物体运动的改变。伽利略没有办法直接对落体运动进行精确观测，因为自由落体加速度太大，当时准确的计时装置还未出现。伽利略发现摆的等时性时就是用自己的脉搏计时的。

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