科技哲学论文

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1、尊经验综合与崇唯理分析的科学思想品格的投射 中西方古代天文学研究之比较1945 年，英国科学家李约瑟博士提出了：“为什么中国自近代以来 科学落后？”。这被称为李约瑟疑难，也叫李约瑟难题。自从这个问题 提出以后，中国学者的讨论贯穿 20世纪，直到今天，讨论仍在继续。我 也一直在思考这个问题， 中西方的科学传通有很大不同，中国古代的科学传统重体悟，西方的科 学传统重思辩；中国古代的科学传统重综合，西方的科学传统重分析； 中国古代的科学传统重实践，西方的科学传统重论证；两种不同的科学 思维模式严重影响到两种文化的差异， 也投射出中国古代的科学的品格 是尊经验综合，西方的科学的品格是崇唯理分析。把目光

2、转向天空，超 凡脱俗的态度；超越的、非功利的、对现实功利不计，专注天空，俯仰 大地这是中西方古代科学家都具有的思想品格。 两者之间的区别从古代 中西方对天文学的研究的比较可以清晰地投射出来。 让我们换一个角度 去思考这些问题。一、中西方想象、研究宇宙结构的学说的比较1 、中国古代天文学家对与想象、研究宇宙结构提出过盖添、浑天、 宣夜三种学说。 最早是盖天说，大约在公元前 5世纪左右，东周时期就 有“天圆如张盖， 地方如棋局” 的天圆地方说。 同时认为大地静止不动， 日月星辰在天穹上随天旋转。战国时期产生了第二代盖天说。认为天穹 有如一个斗笠，笠顶就代表北极，天就以北极为中心旋转。大地象一个 倒

3、覆的盘子，北极是天的最高点，四面下垂。从平型的大地到拱型的大 地，是盖天说的一大进步，但是，它主张天就以北极为中心旋转，离地 球时近时远，近了就仿佛在天上，远了，我们就以为它没入地下。这种 解释狠难说明我们看到的日月星体的运动现象。 所以，汉代以后，浑 天说就代替盖天说，成为占主导地位的天文学说。浑天的思想起源于战 国时代，它反对盖天说关于宇宙是半球的说法，而说宇宙是一个整球， 并推导出地球也是一个圆球。西汉以后，浑天说又有了新的发展，张衡 是浑天说集大成者。他指出，浑天如鸡蛋，天体圆如弹壳；地如蛋黄， 居于中间，天大而地小天好象蛋壳裹着蛋黄。天和地都靠气支撑，并悬 浮在液体面上。南极和北极整

4、整相差半个圆周，天的旋转正如旋转的车 轮，没有停止的迹象。张衡还指出；天体每天绕地旋转一周，宇宙是无 边无际的，表达了时空无限的观念。张衡还制作了演示浑天思想的仪器水运浑象，对传播浑天说起了重要作用。浑天说的基本精神类似于 西方托洛密为代表的地球中心体系。产生时间也大体相同。在当时是相 当先进的宇宙结构学说。 宣夜说发源于殷代，兴盛于东汉，它认为日 月星辰悬浮于宇宙空间，依靠气的作用运动，不存在什么固体天球。因 为太遥远，天就呈现出蓝色，所有天体都发光且在气的推动下，自由运 行，互不干涉。对其他天象没做具体论述，因此影响较小。而西方的托洛密通过精心地设想、推导、计算，描述了地心体系的 基本轮廓

5、；描述了月亮运动；描述了太阳运动；计算了月地距离和日地 距离；并且对月食与日食进行了描述和计算；解释了恒星的岁差现象； 将恒星分成六等；提出恒星运动的本轮和均轮；计算了地球的大小，比 埃拉托色尼的数据小很多了。 古阿拉伯天文学家阿尔塔尼将托洛密体系 的观测数据做了进一步完善，回归年计算大为精确。中世纪的描述的宇宙图景是：层层相套的天球体系，地球位于宇宙 中心的托洛密体系。哥白尼在 1543年，发表天体运行论，倡导日心学说。指出天穹的周 日旋转只是一种视运动，是地球运动的反映。布鲁诺捍卫和发展了哥白 尼的日心说。而第谷布拉赫通过在天文台 20年的连续、细心而且殚精竭 虑地观察、分析，认为天体的运

6、行是沿椭圆轨道运行的。但是，采取了 一个折中体系，认为太阳带领行星绕地球转动。阿波罗尼曾预言天体运 行的轨道是椭圆型。 以后第谷的学生开普勒借助第谷的观测数据和杰出 的数学才能，发现了开普勒三定律，废除了宇宙是水晶天球的概念，得 出了太阳才是真正轨道的中心，建立了太阳系的概念，并预示着吸引力 问题。 爱因斯坦说过“：开普勒惊人的成就，是证明下面一条真理的 特别美妙的例子，这条真理是：知识不能从简单的经验中得出，只能从 理智的发明同观察到的事实两者的比较中得出。” 但是，开普勒的局 限是保留了恒星天球和有限的宇宙。这与我国西汉的张衡相比还是“尺 有所短”。后来的伽利略发明了天文望远镜，产生了望远

7、镜天文学，为 哥白尼辩护，与教会发生了冲突，被教会判处监禁。伽利略用数学与实 验相结合，开创了科学推理方法，是人类伟大的思想成就之一。牛顿的 天文学贡献是对万有引力定律的思考并且使用微积分证明了这一伟大 的发现。为天文学的科学研究开发出更加科学、广阔的天地。 1755 年 宇宙发展史概论 发表，辨证自然观的康德 - 拉普拉斯星云假说提出， 用严格的数学推导，得到科学家的承认。将发展演化的思想自然界。 1932 年，勒梅提出膨胀的宇宙演化学说。 1942年，伽莫夫大爆炸宇宙理论， 它的理论依据是广义相对论和哈勃红移。 到此，西方的宇宙、天文研究达到了很高的水平。二、中西方研究天文学的观测方法和观

8、测手段的比较1 、中国古代的天文学观测及成就 早在 4000年前，中国就开始了天象记载， 我国甲骨文中就有星象的记载。 数千年来，连续不断，而切丰富准确。新星和超新星的发现，是中国天 文观测的巨大成就。有些星原来很暗，肉眼很难看到，但在某个时候它 的亮度增强了几千到几百万倍（新星），有的增强上亿倍（超新星）。 以后漫漫减弱，新星几年十几年后又恢复原来的亮度，好像在天空作客 一样，所以古人称为“客星”。我国古代甲骨文中， 就有新星的记载。 汉书中记载的公元前 134 年新星爆发，被国际上公推为人类发现的第一颗新星。 自商代到 1700年， 我国共记录了 90颗新星和超新星。现代射电天文学兴起以后

9、，很多西方 天文学家对我国古代超新星的记载进行了研究，发现 12个超新星记录 中，有 9个对应着射电源，这是中国古人的又一巨大天文学贡献。我国 古代对行星、恒星、卫星的观测具有独到之处。战国时期的甘德用肉眼 观察，发现了木星的卫星 - “木卫三”，而且还记录了它的位置、早晚 出没的现象、亮度和颜色。这比伽利略用望远镜观察到“木卫三”要早 2000多年。司马迁在史记天官书记录恒星数达到 500多颗。汉书 - 天文志记录的星数达到 738颗，比以前多了 200多颗。东汉的张衡，在 139年以前就观察记录了 2500多颗恒星，和近代西方天文学家观察到的 2500-3000 颗基本相同。唐朝天文学家僧

10、一行，对恒星的观察，认为它 们并非静止，把恒星移动的现象记录成星表。 战国时的石申所测共有 121 颗星，比哈类提出这一观点早了 1000年。 中国古代学者对太阳运动、 流星、流星雨、陨石等，尤其是太阳黑子现象进行了非常详细地观察、 描述和记载。我国史料中的 106条关于黑子的记录中，可以发现黑子出 现的周期 -11 年、62年、 250年与现代西方天文学的计算结果基本符合。 中国古代之所以有这么辉煌的成就， 与古代天文学家注重大规模地观测 是分不开的。唐朝，设立了 13个观测地点，观测范围北到内蒙以北，南 到越南境内的顺化附近。到了元朝，全国设立了 22个观测站，横跨 50个 纬度。这在全世

11、界是绝无仅有的。2 、西方的天文学的理性推断为主、观测为辅的特点及成就 古希腊的自然科学是建立在自然界渗透或充满心灵这个原理上的。 泰勒斯就把目光转向天空，以超凡脱俗的理性态度，观察、研究了天文 学。希帕恰斯的偏心圆理论、阿波罗尼的球面三角理论、奥博尼乌斯的 本轮和均轮理论都做出了巨大贡献。 五世纪的比达哥拉斯凭着对 10的 崇拜，认为星球天体是和谐的，由某些简单的整数比体现相互之间的关 系，认为摆脱感性直观，追求理性才能接近世界和宇宙 。亚里士多德 的论天天象学论宇宙拒绝理念说，返回可以感知的性质。 提倡四因说：质料因、形成因、动力因、目的因。具有经验传统的泰勒 斯、亚里士多德和具有理性传统

12、的毕达哥拉斯、柏拉图都有对天文、宇 宙的观测和研究，也都从不同角度承认自然的规律。托洛密通过艰苦的 观测研究，写成至大论。布鲁诺的科学哲学著作论无限宇宙和多 样世界，捍卫了哥白尼的日心说。 1572年11月11日- 第谷习惯地观察 了星空，发现天后座出现了一颗未曾见过的新星。 开始以为自己搞错了， 因为当时的人们认为恒星的数目是不变的。经过仔细观察，证明确实是 一颗新星。彻底动摇了亚里士多德的天体不变学说，轰动了天文学界， 他经过长期依靠仪器观察，编制了一个新星表，观测的精度令人惊叹， 几乎达到肉眼观测的极限。 整整观测 20年，积累了大量精确可靠的资料。 在第谷逝世后，他的学生开普勒坚信他的

13、数据观测，通过进一步的研究 和科学计算，终于发现哥白尼的理论体系存在缺陷，行星的轨道应该是 椭圆。经过长期艰苦地探索、计算、研究，终于发现震惊世界的行星运 动三定律。 1758年 12月，去世 16年的天文学家哈雷预言的“哈雷彗星” 也翩然而至，轰动了世界。 1781 年，恒星天文学之父 - 赫歇尔用自制 望远镜发现了天王星，后来由发现天王星和土星各有两颗卫星。他通过 精密地计算和推导，恒星并不是完全静止的，赫歇尔利用牛顿万有引力 定律推导出了“物理双星”的存在，同时证明了牛顿万有引力定律也适 合太阳系以外的星系，是一个普遍规律。中国古代天文学者，创造了不少天文仪器，其中有代表性的有圭表、 浑

14、仪和浑象。其中最为简单的圭表是由地平尺和直立的竿子组成，主要 用来测量表影的长度来决定当时的季节。 又根据表影的的观测资料确定 一年的长度，根据记录定出一年的长度为 365。 25天。浑仪是用来测量 天体的位置和两天体角度的天文仪器，用来测定天体坐标。 元代的郭 守敬革新浑仪后，发明简仪，是世界上最早的大赤道仪， 测得一年有 265。 2425天，与地球与太阳公转的一个周期实际时间，只差 26秒。浑象是东 汉张衡发明的测定天体位置的仪器，又叫浑天仪。僧一行在唐代又在地 平仪的两端，安装了小木人，每时刻都会击鼓和敲钟，是世界上最早的 天文钟。而西方天文学者除了天文观测台以外，也利用星象仪器，更注

15、 意利用的是数学推理、演算。观测资料也多用数字表示；更善于利用理 论思维和科学推论整理。最明显的典型例子就是开普勒根据第谷 8弧分 的“误差”，这个钟表时针 0.13 秒转过的角度，进一步研究，发现行星 的轨道不是正圆而是椭圆。并进一步发现开普勒三定律。远镜发明以后，望远镜天文学兴起，利用运动定律，把数学与实验 相结合，科学的推理方法是人类思想历史上的伟大成就。西方的观察和 研究中，观察是中性的，理论依赖观察，而观察不受理论的制约，同时 观察渗透着理论。运用抽象的成果，进行深入的认知活动是西方天文学 者具有的品质。 理论的预见性不仅仅解释已知， 更重要地是预见了未知。通过以上的分析与比较，我们

16、可以得出以下结论：（一）、中国包括天文学在内的科学研究尊经验综合思想特色特别明显。 在思维方式上，中国的古代学者长期认为：经验上的贯通和实践上 的契合就是真知的证明， 因为在研究事物事物的过程中， 单纯注重实践， 从经验中进行概括综合，不注重数字上的细微推敲，不注重逻辑上的论 证，也不注重建立形式上的条理系统，缺乏整体性的理论构建，提倡从 实践中的综合的思维模式。（二）、西方文化是崇唯理分析思维模式科学思维模式是主理性、分析的传统。希腊时期，西方人就明确判 定：“人是理性的动物”。人贵于万物在于人有理性。古罗马时期，政 治家西塞罗进一步强调：“人是具有充分理性的动物”。托洛密就是这 种理性的潜流中的典型代表之一，西方理性主义的洪流，就是这样由众 多西方科学家的涓涓潜流汇聚而成的。在这种精神中，首先排斥了神意 或怪异的力量，用自然本身的原因解释自然；同时，对自然的解释并非 独断的主观结论，而是建立在分析和论证的基础上，是有客观根据的； 再次，它是为求知而求知，为真理而求知。