一图看懂科学的起源：《科学的故事》思维导图

《科学的故事》作者是吴国盛，清华大学人文学院教授。本书从古希腊文明起源，梳理了科学的起源和发展。内容包括米利都学派、毕达哥拉斯学派、苏格拉底、柏拉图、亚里士多德的数学、物理、科学思想等。

《科学的故事》 起源篇

• 第一章 希腊城邦文明：科学的诞生地
  • 希腊文明
    • 爱琴文明
      • 克里特文明（公元前2600-公元前1450）
      • 迈锡尼文明（公元前16世纪-公元前12世纪）
      • 黑暗时期（公元前12世纪-公元前8世纪）
    • 异教文明
      • 城邦文明时期（公园前776-公元前323）
      • 希腊化时期（公元前323-公元前30）
      • 罗马时期（公元前146-395）
    • 东正教文明
      • 拜占庭时期（395-1453）
      • 奥斯曼土耳其时期（1453-1822）
      • 现代时期（1828至今）
  • 希腊神话与宗教
    • 希腊诸神的两个基本特点
      • 神是不死的
      • 神人同形同性
    • 希腊神话的特点：神的辈分很清晰
      • 第零代神：混沌之神卡俄斯，大地女神盖亚
      • 第一代神：天神乌兰诺斯，海神，山神
      • 第二代神：天神地神交配出来的，克洛诺斯神时间之神
      • 第三代神：12位，宙斯等。住在奥林波斯山上
    • 希腊的宗教活动
      • 过节
      • 开展体育竞技会
  • 城邦文明与科学的诞生
• 第二章 米利都学派
  • 米利都学派简介
    • 城邦文明最早发达的地方是在小亚西亚地区的海外殖民城邦
    • 公元前11世纪，希腊本土的爱奥尼亚人在此创立了12个殖民城邦
    • 从北边的赫莫斯河入海口城邦弗凯亚到南边的米安德河入海口城邦米利都之间
  • 米利都学派三位代表性学者
    • 泰勒斯
      • 预测了日全食 天文学从世俗层面关乎农业，生产关乎航海定位，从神职层面上关乎天人沟通 泰勒斯把天文学改造成科学
      • 被认为是几何学的创始人
        • 几何学来源于埃及，意思是测地术。
        • 几何定理 几何学不再关心现实的空间测算，而是关心概念之间的逻辑关联。 几何学研究空间关系“本身”，首要认可世界上万事万物都存有一个自身。
      • 亚里士多德认为，泰勒斯最早提出了“始基”问题
        • 万物源于水
    • 阿那克西曼德
      • 改进了从巴比伦引进的日晷，将一个白天定为12个小时
      • 绘制了一份世界地图，因此被称为地理学之父
      • 万物的本源不是水，而是阿派让，“阿派让”希腊文意思是无限定
      • 从具体事物转移到抽象概念
      • 宇宙理论：宇宙是一个球体，而大地空悬在宇宙的中央。
    • 阿那克西米尼
      • 阿那克西曼德的学生
      • 万物源于气
      • 现代科学的方法论基本是还原论，宏观事物向微观还原，复杂事物向简单事物还原，质的事物向量的东西还原，阿那克西米尼是还原论方案的最早明确表述者。
• 第三章 毕达哥拉斯学派：数即万物
  • 毕达哥拉斯简介
    • 毕达哥拉斯出生在萨摩斯岛，也是爱奥尼亚十二城邦之一，曾去埃及游历多年，在公元前530年宜居南意大利的克罗敦，开始讲收徒讲学。
    • 毕达哥拉斯学派主要指他在南意大利发展出来的学说和追随者。
    • 主要活跃在公元前550年至公元前450年。在他去世后，他的思想继续在南意大利地区传播，出现了很多毕达哥拉斯学派学者，比如天文学家菲罗劳斯，阿尔基塔。两人深刻的影响了柏拉图的思想。
  • 追求永恒不变
    • 影响古典时代希腊人的宗教，除了奥林波斯神话还在南意大利地区，还流行着奥菲斯宗教。奥菲斯宗教和毕达哥拉斯学派都强调灵魂不朽，追求永生以及神秘宗教的方式，强化了追求永恒的思想。
    • 毕达哥拉斯学派主张灵魂是某种比例和和谐，这就把追求永恒之路落实到了追求比例和和谐，而这就是数学的工作。
  • 数学
    • “数学”最早的使用者就是毕达哥拉斯学派
    • 毕达哥拉斯学派把数学分成四个分支
      • 算术
      • 几何
      • 音乐
      • 天文
      • 其中算术与音乐是一对，研究对象是数的多少，几何和天文是另一对研究对象是量的大小。 音乐关注的是比例和谐的问题，而比例和谐正是灵魂的根本。
    • 继承了古老的数字神秘，将其系统化、精致化。把数字神秘术，发展成一门数学门类“算术”。 e.g奇数积极正面，偶数负面消极。三角形数和平方数。
    • 数是万物的本源。
  • 几何
    • 毕达哥拉斯定理：勾股定理
  • 宇宙
    • 提出cosmos概念，原义是秩序。意味着宇宙是一个可以被度量的，是可以通过数学的方式描述出来的。
    • 这一观念体现在两球模型中，把宇宙整体构想成天球套地球的模式。
• 第四章 柏拉图学园：不懂几何者不得入内
  • 苏格拉底
    • 理性主义的开创者
    • 两条罪状，一是不敬神，二是毒害青少年。
    • 苏格拉底之死是人类文明史上一个非常重要的事件，是西方文明自我检讨的主要对象。
  • 柏拉图简介
    • 土生土长的雅典人，贵族出身
    • 柏拉图两个思想来源
      • 毕达哥拉斯主义：数学是这个世界的本质。
      • 苏格拉底：苏格拉底从纯粹的知识中获得高尚的德行追求，普遍本质的过程中主要以伦理学为代表。
        • 柏拉图在苏格拉底思想的基础上提出了理念论，认为世界的本质是理念，理念是永恒，不变，超越的。
    • 事物本质的东西是能一眼看穿的东西，“看”是理解柏拉图哲学的关键词。
    • 如何达到理念世界？数学是通往理念世界的必由之路
      • 原因有两个
        • 数学知识最接近理念，知识所应有的纯粹性。
        • 数学是苏格拉底所推崇的确定性知识的典范。
    • 柏拉图学院里的数学家代表性的三个人：泰阿泰德，欧多克斯，欧几里得
  • 柏拉图的数学思想
    • 柏拉图学派认为，正多面体是多面体中最美妙的，每条边一样长每个面一样大，但是只有5个。（正4，6，8，12，20）
    • 哥白尼体系提出后，太阳成为宇宙的中心，围绕太阳旋转的行星有6个水星，金星地球，火星，木星，土星。
    • 开普勒是个著名的哥白尼主义者，他研究6个行星的轨道发现通过5个正多面体进行内切和外接的嵌套，可以产生6个球，这些球的大小正好符合6个行星的轨道尺寸。
  • 创世的数学设计
    • 柏拉图强调数学的重要性，奠定数学的哲学地位。
    • 重要著作：《蒂迈欧篇》
    • 基督教有创世思想，而希腊人认为世界是永恒的。柏拉图在蒂迈欧篇描述了造物主，用数学的方式来创造世界。过程中包括了严格精确的数学机制。
    • 四个元素：火，土，水，气
    • 两种三角形组合：组成正方形的两个直角三角形，构成土 具有稳定性
    • 正三角形可以构成正四面体，正八面体和正二十面体，分别是火 气，水。
• 第五章 亚里士多德的物理学：物性的科学
  • 雅典三巨头的思想继承关系
    • 苏格拉底：反对智者思想，认为要发现事物的确定本质，要发现它的普遍性。认为高尚的德行需要从对纯粹知识的学习中获得而纯粹知识，就是对事物一般本质的追求和把握，追求普遍本质的过程中主要以伦理学为案例。
    • 柏拉图：继承了苏格拉底的确定性，知识的理想，把这种伟大的追求由伦理学上升到一般知识论，发展了一套纯粹哲学理论理念论理念，以一种超越的方式存在，它并不在事物之中，而在事物之外。柏拉图所推测推崇的理论是超越的，超经验的。柏拉图式的爱情，不进行肉体接触的纯粹的精神恋爱。
    • 亚里士多德：继承了苏格拉底柏拉图的知识论传统，承认世界的本质在于理念，在于一般，本质在于普遍性和确定性，但他不同意这个理念是超越的，相反他认为理念是内在的理念就在事物之中。 柏拉图要斩断知识跟经验的关联，开辟了先验知识的伟大传统，亚里士多德则把柏拉图过分极端的那一部分又扳回来一点，他一方面承认普遍本质，一般共性是这个世界真正可理解的原因，但是这个本质形式不在事物的外面，而就在事物的里面，这是柏拉图和亚里士多德的根本区别。
  • 亚里士多德的科学观念
    • 知识有三个等级
      • 经验知识
        • 低等动物有感觉，而高等动物除了有感觉还有记忆，记忆可以积累成经验。经验知识属于知其然而不知其所以然。
      • 技艺知识
        • 技艺是关于普遍事物的知识，技艺知识高于经验知识，属于知其所以然的知识。
      • 科学知识
        • 技艺有功利目的，服务于日常生活的需要，而科学没有功利目的，单纯为了知识本身，并不以实用为目的。
          • 最高的科学是纯粹科学或思辨科学，包括形而上学（第一哲学）物理学，数学。
          • 第二类科学是实践科学，包括政治学，伦理学，家政学。
          • 第三类科学叫做制作科学，包括艺术，雕塑，艺术，戏剧等，还有建筑，医学等实用科学。
          • 划分三类等级科学的依据，除了是否有功利目的之外，还有一个标准，是否遵循自然。制作科学之所以地位最低，是因为其违背自然。
        • 科学知识的关键是着眼于自身，自己和自由，它之所以出现在希腊城邦时期，是因为希腊城邦是一个自由民自由生活的地方。
        • 通往科学的道路只能是证明，证明性知识才是科学知识，一种知识如果不能纳入一种逻辑严密的证明体系的话，这就只是一个意见。
  • 亚里士多德的自然观念
    • 物理学一词来源于日本学者对英文的翻译在，但在希腊文当中是有含有自然的含义，也就是说是自然学。
    • 自然概念为基础构造一套关于自然的理论体系是从亚里士多德开始的。
    • 亚里士多德把自然也就是当成一切事物的本质.
    • 亚里士多德的物理学是关于自然物的本性的理论
      • 自然物有两个特点
        • 拥有自己的本性即自然
        • 这种本性在自己的内部不在外部
  • 亚里士多德的4因说
    • 第一因：形式因，第二因：质料因，第三因：动力因，第四因：目的因；
  • 亚里士多德的运动概念
    • 亚里士多德有关于运动变化的理解是由他所认为的物理学，四因说推导出来的。
    • 根本的运动属于事物自身的内在发展，运动是有目标和方向的，运动达到了它的目标就终止了，所以运动有始有终。
  • 亚里士多德的空间概念
    • 亚里士多德的位置体现一个物体的内在状态，处在不同的位置，物体便有不同的性质、方式。
    • 任何一个物体都有一个独属于该物体的自然位置，也就是本性位置。
    • 否定虚空。
      • 牛顿第一第一定律解决了，运动的问题。
• 第六章 希腊数理天文学：古代科学的范本
• 作者介绍
  • 吴国盛
    • 清华大学人文学院教授、科学史系主任，清华科学博物馆馆长
    • 代表作：《什么是科学》《时间的观念》《科学的历程》