趙國(guó)珍

(山西體育職業(yè)學(xué)院， 山西 太原 030006)

近代科學(xué)與文明最重要的源頭之一是古希臘的自然哲學(xué)，從公元前7世紀(jì)到公元前2世紀(jì)古希臘的自然哲學(xué)取得的重大成就，在漫長(zhǎng)的中世紀(jì)之后通過(guò)文藝復(fù)興最終奠定了近代西方科學(xué)與文明的理論基礎(chǔ)。而處在同一個(gè)時(shí)間段的中國(guó)古代先秦時(shí)期的自然哲學(xué)也同樣取得了輝煌的成就，一方面為中華民族的古代文明在長(zhǎng)達(dá)十多個(gè)世紀(jì)始終居于世界領(lǐng)先地位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，另一方面也為近代西方科學(xué)與文明的發(fā)展提供了重要的技術(shù)條件。因此，簡(jiǎn)單地認(rèn)為中國(guó)先秦時(shí)期的哲學(xué)思想主要是以“明善惡是非”、“分長(zhǎng)幼尊卑”為目標(biāo)的“倫理道德型文化”，不重視自然哲學(xué)的研究，并認(rèn)為中國(guó)先秦時(shí)期的科學(xué)思想遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于古希臘是相當(dāng)片面的。

一、對(duì)自然界本原的認(rèn)識(shí)

先秦時(shí)期的思想家和古希臘時(shí)期的思想家們一樣，都具有素樸的唯物主義世界觀，都曾經(jīng)明確提出了自然界的物質(zhì)性，而且都清楚地認(rèn)識(shí)到自然界本身是不斷發(fā)展變化的。其中最重要的思想是古希臘學(xué)者提出的“四元素說(shuō)”和中國(guó)先秦時(shí)期思想家們提出的“五行說(shuō)”。

1.古希臘思想家對(duì)自然界本原的探索

古希臘的思想家們?cè)趯?duì)自然界本原的探索中最先提出的是單一的元素說(shuō)。

最早探索自然界本原的古希臘思想家是米利都的泰勒斯(公元前585年前后)。他是古希臘七賢之一，據(jù)說(shuō)這七位重要的學(xué)者每人有一句名言，而泰勒斯的名言是“萬(wàn)物之中水是最好的”。按照第歐根尼·拉爾修的記載，泰勒斯“曾經(jīng)猜測(cè)水是萬(wàn)物的始基”。在亞里士多德的著作殘篇中也有著相同的記載，所以說(shuō)這是真實(shí)可信的。

緊跟其后的是他的學(xué)生阿那克西曼德，他認(rèn)為:“生物是從太陽(yáng)所蒸發(fā)的濕的元素里產(chǎn)生的。人是從另一種動(dòng)物產(chǎn)生的，實(shí)際上就是從魚(yú)產(chǎn)生的，人在最初的時(shí)候很像魚(yú)。”［1］10這些觀點(diǎn)直到今天仍然是相當(dāng)有價(jià)值的。

古希臘的四元素說(shuō)與春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的五行說(shuō)極為相似。按照第歐根尼·拉爾修的記載，最先提出四元素說(shuō)的是畢達(dá)哥拉斯，盡管畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為萬(wàn)物起源于“數(shù)”，但是構(gòu)成萬(wàn)物的卻是“水、火、土和空氣”這四種元素:“……從數(shù)目產(chǎn)生出點(diǎn)，從點(diǎn)產(chǎn)生出線，從線產(chǎn)生出平面，從平面產(chǎn)生出立體，從立體產(chǎn)生出感覺(jué)所及的一切物體，產(chǎn)生出四種元素，水、火、土、空氣。這四種元素以各種不同的方式相互轉(zhuǎn)化，于是創(chuàng)造出有生命的、精神的、球形的世界，以地為中心，地也是球形的，在地面上都住著人?！保?］34

古希臘的四元素說(shuō)在亞里士多德那里達(dá)到了頂點(diǎn)，他明確提出了水、火、土、氣四元素之間相互轉(zhuǎn)化的思想。亞里士多德認(rèn)為“水、火、土、氣”四種元素是“冷、熱、干、濕”四種“最終質(zhì)基”兩兩結(jié)合而形成的。他認(rèn)為:濕和冷結(jié)合會(huì)形成水，濕和熱結(jié)合會(huì)形成氣，干和熱結(jié)合會(huì)形成火，干和冷結(jié)合會(huì)形成土。因?yàn)槊糠N元素都是兩種“質(zhì)基”合成的，所以元素之間也是可以互相轉(zhuǎn)化的。例如:把水加熱，水中的冷變成了熱，水也就變成了氣。

2.中國(guó)先秦時(shí)期思想家對(duì)自然界本原的探索

同古希臘的學(xué)者一樣，先秦時(shí)期的思想家們最先提出的也是單一的元素說(shuō)。

最早提出構(gòu)成自然界本原的是齊國(guó)的相國(guó)管仲(公元前?年—公元前645年)?？赡苁窃诖蠛游拿髦校畬?duì)人類來(lái)說(shuō)太重要了，因此，管仲很早就明確提出了與古希臘泰勒斯完全相同的觀點(diǎn):“水之何也，萬(wàn)物之本原也，諸生之宗室也。”(《管子·水地篇》)這位兩千六百多年前的學(xué)者明確指出了:水是萬(wàn)物的本原，所有的生命都來(lái)自于水。這種素樸的唯物主義觀念即使在今天也是具有重要科學(xué)意義的，不僅地球上所有的生命都要依賴于水，事實(shí)上，地球表面70%都是水，同樣人體的70%也都是水。

戰(zhàn)國(guó)時(shí)期也有人提出了另一種單一元素說(shuō)，認(rèn)為土是萬(wàn)物的本原:“今夫百昌皆生于土，而反于土”(《莊子·在宥》)這種“萬(wàn)物土中生”的觀念既是重要的單一的元素說(shuō)，也對(duì)后世五行說(shuō)的出現(xiàn)產(chǎn)生了重要的影響。

按照史書(shū)記載，五行說(shuō)的提出還在春秋以前，早在《國(guó)語(yǔ)·鄭語(yǔ)》中，周的太史官史伯就明確地提出了“……先王以金、木、水、火、土雜以成百物”的唯物主義的自然觀。在孔子的后人子思等編著的《尚書(shū)·洪范》中也記載著西周初年殷人箕子對(duì)周武王姬發(fā)講述和解釋“五行說(shuō)”的故事:“我聞在昔，鯀鄄洪水，泛陳五行?！逍?一曰水、二曰火、三曰木、四曰金、五曰土。水曰潤(rùn)下，火曰炎上，木曰曲直，金曰從革，土爰稼穡?！北M管《尚書(shū)·洪范》成書(shū)年代晚于《管子》，然而其中記載的事情的確是發(fā)生在周朝初年的。早期五行說(shuō)的核心就是:自然界是物質(zhì)的，是由“金、木、水、火、土”五種基本元素構(gòu)成的。

戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的思想家們并沒(méi)有停留在先秦時(shí)期學(xué)者簡(jiǎn)單的對(duì)自然界的物質(zhì)性的認(rèn)識(shí)上，在《孫子》中更有了“五行無(wú)常勝”的觀念。墨子(約公元前480年—公元前420年)進(jìn)一步發(fā)展了這種思想:墨子不僅堅(jiān)持“五行毋常勝”(《墨經(jīng)》)的觀念，而且通過(guò)他的弟子進(jìn)行了正確的解釋:“火鑠金，火多也;金靡炭，金多也;合之府水。若識(shí)麋與魚(yú)之?dāng)?shù)，惟所利。”(《墨子·經(jīng)說(shuō)》)在這里，我們可以看出，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的“五行說(shuō)”雖然已經(jīng)有了“五行”相生相克、發(fā)展變化的思想，但是并沒(méi)有后世“五行說(shuō)”那種元素之間絕對(duì)“生、克”的僵化思想。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的“五行說(shuō)”，為中國(guó)古代煉丹術(shù)的出現(xiàn)和古代化學(xué)科學(xué)的發(fā)展奠定了重要的理論基礎(chǔ)。

二、對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)模型的探索

在古代，由于人們?cè)诜N植農(nóng)作物的時(shí)候必須掌握節(jié)令的變化，因此成就了天文學(xué)的飛速發(fā)展。中國(guó)先秦和古希臘古代文明都在經(jīng)歷了許多代人的長(zhǎng)期的天文觀測(cè)之后，提出了各自的宇宙模型。由于在天文歷法的制定中需要大量的計(jì)算，因此又帶動(dòng)了數(shù)學(xué)哲學(xué)的發(fā)展。

1.古希臘時(shí)期的宇宙模型

古希臘的天文學(xué)和數(shù)學(xué)最早來(lái)自于古埃及和兩河流域。在傳承下來(lái)的古希臘學(xué)者殘篇中記載著泰勒斯是“第一個(gè)研究星象學(xué)的人，并且預(yù)言了冬至和夏至”，并且說(shuō)他“沒(méi)有從過(guò)任何老師，只是在埃及與當(dāng)?shù)氐募浪緜兺鶃?lái)過(guò)?！?/p>

早期希臘學(xué)者對(duì)天空星象的描述主要來(lái)自兩河流域，因此，在古希臘天文學(xué)家的星表中，天空中所有星座的名稱都是用古巴比倫傳說(shuō)中的人物和希臘神話故事中的人物命名的。同春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的天文數(shù)據(jù)一樣，早期古希臘學(xué)者對(duì)星空的觀測(cè)結(jié)果今天早已經(jīng)失傳了，如今我們能看到的就是公元前1世紀(jì)前后希臘學(xué)者希帕恰斯的星表，這是對(duì)古希臘學(xué)者天文觀測(cè)研究成果的重要總結(jié)。盡管這時(shí)已經(jīng)是羅馬人統(tǒng)治時(shí)期了，但是科學(xué)家們大都是希臘人，他們的科學(xué)傳統(tǒng)仍然完全是古希臘的。

最先提出宇宙模型的是愛(ài)奧尼亞時(shí)期的學(xué)者畢達(dá)哥拉斯，他認(rèn)為宇宙中有十個(gè)運(yùn)動(dòng)著的天體，其中心是“中央之火”，太陽(yáng)、月亮、金星、木星、水星、火星、土星、地球等都是繞著這團(tuán)中央之火運(yùn)動(dòng)的。

到了雅典時(shí)期，古希臘的天文學(xué)有了較快的發(fā)展。大哲學(xué)家柏拉圖曾經(jīng)給他的學(xué)生們出過(guò)一個(gè)有趣的題目:用古巴比倫人使用過(guò)的若干個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的組合軌道來(lái)描繪天體的運(yùn)行。

柏拉圖的門徒歐多克斯是第一個(gè)通過(guò)對(duì)天象的觀測(cè)建立宇宙模型的。他把行星十分復(fù)雜的周期運(yùn)動(dòng)分解成了若干個(gè)簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng)的組合，用了以地球?yàn)橹行牡?7個(gè)同心圓來(lái)描述整個(gè)天空中天體的運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)宇宙模型中，地球是宇宙的中心，太陽(yáng)、月亮和行星們都圍繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。隨著天文觀測(cè)方法的不斷進(jìn)步，為了解釋新的天文現(xiàn)象，另一位天文學(xué)家卡普里斯只好把圓的數(shù)量增加到了34個(gè)。但是，因?yàn)榈厍蚋静皇翘?yáng)系的中心，所以這個(gè)以地球?yàn)橹行牡奶祗w模型一開(kāi)始就遇到了許多困難。例如:對(duì)于行星的逆行，太陽(yáng)、月亮與地球之間距離的變化等使用這個(gè)模型根本解釋不清。最后，亞里士多德只好把這個(gè)天體模型上的圓圈總數(shù)增到了56個(gè)。

從歐多克斯到亞里士多德，盡管同心球?qū)訌?7個(gè)增加到56個(gè)，但是，他們對(duì)于不斷觀測(cè)到的天文現(xiàn)象仍然無(wú)法解釋清楚。直到亞歷山大里亞時(shí)期著名的天文學(xué)家托勒密，他在前人的基礎(chǔ)上采用了“偏心輪”和“等距輪”兩個(gè)全新的觀念修改了這個(gè)模型，才成功地解釋了各種新的天文現(xiàn)象，最終創(chuàng)立了完整的“地心體系”。但是，這時(shí)已經(jīng)到了羅馬時(shí)代了。托勒密的地心體系統(tǒng)治了西方天文學(xué)界長(zhǎng)達(dá)一千三百多年，直到哥白尼的體系問(wèn)世才退出了理論界。

古希臘的數(shù)學(xué)是與天文學(xué)同時(shí)發(fā)展起來(lái)的。早在雅典時(shí)期，柏拉圖學(xué)院就開(kāi)始教授幾何學(xué)了，到了亞歷山大里亞時(shí)期，歐幾里德建立了嚴(yán)密的幾何學(xué)公理化體系。他的《原本》是古希臘數(shù)學(xué)和幾何學(xué)的代表作，他的嚴(yán)密的邏輯體系直到今天還在影響著整個(gè)數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，并成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)哲學(xué)研究的重要組成部分。古希臘幾何學(xué)和數(shù)學(xué)成就最杰出的代表人物是阿基米德，他不僅在數(shù)學(xué)和幾何學(xué)上做出了重要的貢獻(xiàn)，在他的《論球的制作》一書(shū)中，還設(shè)計(jì)出了模仿日月星辰圍繞地球運(yùn)行的宇宙模型。

2.中國(guó)先秦時(shí)期的宇宙模型

中國(guó)古代的天文觀測(cè)早在春秋戰(zhàn)國(guó)以前就開(kāi)始了，并有著十分詳細(xì)的文獻(xiàn)記載。先秦時(shí)期，各諸侯國(guó)的史官對(duì)特殊的天文現(xiàn)象都是當(dāng)作重大事件來(lái)記載的。例如，對(duì)日食、月食的發(fā)生，彗星的出現(xiàn)和超新星爆發(fā)都非常重視。由于中國(guó)是農(nóng)業(yè)社會(huì)，制定歷法極為重要，因此進(jìn)一步促進(jìn)了天文學(xué)的發(fā)展。先秦時(shí)期學(xué)者們建立的宇宙模型主要有“宣夜說(shuō)”、“蓋天說(shuō)”和“渾天說(shuō)”三種結(jié)構(gòu)，其中對(duì)后世影響較大的是“蓋天說(shuō)”和“渾天說(shuō)”。

先秦時(shí)期的天文學(xué)家們，為了觀測(cè)便利，把天空中的星星明確地劃分成了“三垣二十八宿”。這不僅是世界上最早、最詳細(xì)的星座劃分，也為宇宙模型的建立提供了重要的依據(jù)。這時(shí)，天文學(xué)家們主張的是“蓋天說(shuō)”?！吧w天說(shuō)”認(rèn)為“天圓如張蓋，地方如棋局”，這些觀念今天看起來(lái)是不對(duì)的。但是，蓋天說(shuō)卻正確地劃分了地球的五個(gè)氣候帶，而且最先提出了北極“夏有不溶之冰”的猜想，應(yīng)當(dāng)說(shuō)都是相當(dāng)正確的。渾天說(shuō)雖然也起于先秦，但是直到漢代才取代“蓋天說(shuō)”。由于建立了完整的宇宙模型，先秦時(shí)期的天文學(xué)研究取得了許多重要的成果。

根據(jù)司馬遷的《史記·天官書(shū)》記載，商的巫咸、周的史佚、齊的甘德、魏的石申都是著名的天文學(xué)家。大約在公元前400年以前，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的齊人甘德和魏人石申曾在前人的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)自己的天文觀測(cè)，制定了世界上最早的恒星表，記載了當(dāng)時(shí)在中原地區(qū)能夠觀測(cè)到的大約500顆左右的恒星。可惜的是甘德和石申兩人合著的長(zhǎng)達(dá)八卷的《天文星占》很早就失傳了，我們今天看到的所謂《甘石星經(jīng)》是間接地從唐代的《開(kāi)元占經(jīng)》中得到的。據(jù)如今的天文學(xué)家考證，盡管該書(shū)記載的關(guān)于恒星位置的數(shù)據(jù)大部分是漢代以后觀測(cè)得到的，但是根據(jù)恒星位置變化的情況逆推上去，仍然有一部分恒星的觀測(cè)數(shù)據(jù)是公元前400年前后的觀測(cè)結(jié)果。更為重要的是，該書(shū)還記載了比這個(gè)時(shí)期更加古老的以前的天文學(xué)家們使用的古距度。今天從《甘石星經(jīng)》中言必稱“石氏曰”，可以肯定《甘石星經(jīng)》中所記載的天文星象數(shù)據(jù)中，有相當(dāng)一部分與甘德和石申早期的研究有著重要的聯(lián)系，或者直接來(lái)自于他們的觀測(cè)成果。

天文歷法與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著極為重要的聯(lián)系，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的播種、收獲和存儲(chǔ)都需要準(zhǔn)確的節(jié)令，天文學(xué)家們對(duì)日月星辰的運(yùn)轉(zhuǎn)也需要精確的計(jì)算。因此，同古希臘數(shù)學(xué)一樣，中國(guó)古代的數(shù)學(xué)也是伴隨著天文學(xué)發(fā)展起來(lái)的。早在商周時(shí)期，學(xué)者們就開(kāi)始使用“算籌”進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算了(所謂算籌，就是古代人用竹子條做成的計(jì)算工具;“籌算”、“籌劃”、“一籌莫展”這些詞都和“算籌”有關(guān))。由此可見(jiàn)，中華民族可能是世界上最早使用運(yùn)算工具進(jìn)行數(shù)學(xué)和天文學(xué)計(jì)算的民族。

到了先秦時(shí)期，天文學(xué)家們借助“算籌”進(jìn)行了許多十分復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，著名的《周髀算經(jīng)》就是一部記載先秦時(shí)期天文學(xué)家們進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的書(shū)?！肮垂啥ɡ怼?西方稱之為畢達(dá)哥拉斯定理):勾2+股2=弦2就是以周文王和商高對(duì)話的形式記載在這部書(shū)中的?！吨荀滤憬?jīng)》雖然是秦漢時(shí)期才成書(shū)的，但是，從該書(shū)所記載的內(nèi)容來(lái)看，大部分是先秦時(shí)期天文學(xué)和數(shù)學(xué)研究成果的總結(jié)。

三、其他重要的自然哲學(xué)成就

1.古希臘時(shí)期的其他自然哲學(xué)成就

在古希臘學(xué)者中，最早對(duì)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行研究的是雅典時(shí)期的大哲學(xué)家亞里士多德。盡管亞里士多德在對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的研究中存在一定的錯(cuò)誤，但是他的研究還是相當(dāng)系統(tǒng)的。他首先研究了力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，并提出了力是運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。他說(shuō):“運(yùn)動(dòng)是潛能事物的實(shí)現(xiàn)，只是當(dāng)它不是作為其自身，而是作為一個(gè)運(yùn)動(dòng)者活動(dòng)著而且實(shí)現(xiàn)的時(shí)候。”［1］70在這里，潛能其實(shí)就是“力”，這段話深刻揭示出了力是運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，只是沒(méi)有像后來(lái)的牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律講述得那么清晰而已。

接著，亞里士多德還給出了力與運(yùn)動(dòng)之間相互依存的關(guān)系:“運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的時(shí)間正是潛能事物作為潛能者實(shí)現(xiàn)的時(shí)間;不先也不后。”［1］71亞里士多德還研究了物體存在的三種狀態(tài):靜止、勻速運(yùn)動(dòng)和變速運(yùn)動(dòng)。他認(rèn)為“靜止”就是物體在不受外力作用的時(shí)候停留在“自然位置”上的自然狀態(tài)，而勻速運(yùn)動(dòng)和變速運(yùn)動(dòng)的區(qū)別有兩個(gè):“勻整劃一和不勻整劃一的運(yùn)動(dòng)比較起來(lái)，……構(gòu)成運(yùn)動(dòng)的不勻整性的差異有時(shí)反映在運(yùn)動(dòng)所經(jīng)的線路上——如果運(yùn)動(dòng)的線路不是一個(gè)勻整的量，運(yùn)動(dòng)也不可能是勻整的，如折線運(yùn)動(dòng)和螺線運(yùn)動(dòng)?！苯酉聛?lái)他繼續(xù)論述說(shuō):“有時(shí)這種差異……是在運(yùn)動(dòng)的方式里，例如運(yùn)動(dòng)有時(shí)是憑快慢來(lái)分別的:速度相同的運(yùn)動(dòng)就是勻整的，速度不同就是不勻整的?！保?］71亞里士多德這種對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)與變速運(yùn)動(dòng)的劃分方法，即使今天也仍然在使用著。

但是，在古希臘的力學(xué)研究中達(dá)到頂峰的卻不是亞里士多德，仍然是亞歷山大里亞時(shí)期最偉大的學(xué)者阿基米德。阿基米德不僅是古希臘時(shí)期自然哲學(xué)最重要的代表人物，而且在數(shù)學(xué)、幾何學(xué)和力學(xué)三個(gè)方面都代表了那個(gè)時(shí)代的最高水平;可以說(shuō)在伽利略以前整個(gè)歐洲甚至于全世界都很少有人達(dá)到過(guò)他那樣的高度。流傳最廣的是他發(fā)現(xiàn)浮力定律的故事。傳說(shuō)敘拉古的國(guó)王定做了一頂純金的王冠，交貨以后，國(guó)王懷疑王冠可能摻有其他金屬，于是就讓阿基米德測(cè)定王冠的成分。由于這頂王冠非常漂亮，國(guó)王還要求他不許弄壞王冠。阿基米德完全被這個(gè)難題迷住了:他吃飯的時(shí)候在想，走路的時(shí)候也在想，有一天，阿基米德去洗澡，突然感到自己的身體被水浮了起來(lái)，由于他一直在思考王冠的問(wèn)題，因此，一下子就把水對(duì)他的浮力和國(guó)王的王冠聯(lián)系到了一起，于是他發(fā)現(xiàn):浸在水中的物體所受到的浮力等于這個(gè)物體所排開(kāi)的水的重量。這就是以他的名字命名的阿基米德定律。

公元前214年，羅馬大軍在西西里登陸，從海、陸兩面向敘拉古展開(kāi)了大規(guī)模進(jìn)攻。據(jù)說(shuō)阿基米德用杠桿原理制成的巨大的投石器讓羅馬的步兵吃盡了苦頭。一個(gè)小小的敘拉古，在阿基米德的幫助之下，面對(duì)羅馬大軍竟然牢牢地堅(jiān)守了二年多。公元前212年羅馬偷襲了敘拉古，阿基米德被殘暴的羅馬士兵殺害了。

亞歷山大里亞晚期的科學(xué)家們?nèi)匀蛔隽瞬簧倏茖W(xué)研究工作，在光學(xué)研究中最重要的學(xué)者就是那位創(chuàng)立了“地心說(shuō)”的天文學(xué)家托勒密，他在《光學(xué)》一書(shū)中不僅明確提出了光的直線傳播的思想，而且提出了最早的光的“粒子說(shuō)”。但是，此時(shí)已經(jīng)是在羅馬人的統(tǒng)治之下了。

2.中國(guó)先秦時(shí)期的其他自然哲學(xué)成就

先秦時(shí)期，隨著社會(huì)制度的進(jìn)步，生產(chǎn)力水平不斷提高，有力地促進(jìn)了力學(xué)和光學(xué)的飛速發(fā)展;各學(xué)派百家爭(zhēng)鳴的學(xué)術(shù)氛圍也為自然哲學(xué)的深入研究創(chuàng)造了良好的社會(huì)環(huán)境。

先秦時(shí)期的墨家學(xué)派在力學(xué)和光學(xué)上的貢獻(xiàn)在世界上是首屈一指的。

墨家學(xué)派對(duì)“力”的概念的認(rèn)識(shí)是相當(dāng)早的。在《經(jīng)說(shuō)》第二十一條中是這樣記載的:“力，刑之奮也?！痹谶@里，“刑”指的是物體的狀態(tài)或形態(tài)，“奮”是突然發(fā)動(dòng)的意思，也有由靜到動(dòng)或由慢到快的意思，這句話非常明確:力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的根本原因，充分說(shuō)明了力和運(yùn)動(dòng)之間的因果關(guān)系。墨家學(xué)派還對(duì)力的各種現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析，其中對(duì)杠桿的平衡原理研究得最精彩:“衡，加重于其一旁，必捶，重相若也。相衡，則本短標(biāo)長(zhǎng)，兩相加焉，重相若，則標(biāo)必下。標(biāo)得權(quán)也，挈有力也，引無(wú)力也。”這段話描述了一次有趣而重要的杠桿平衡實(shí)驗(yàn)，意思是:當(dāng)杠桿兩端達(dá)到平衡時(shí)，在其中一端加上重物，加重物的這端必然要向下垂。這時(shí)要保持平衡，重臂(本)一定要小于力臂(標(biāo))。如果在兩端加同樣的重量，則力臂自然要下垂。因?yàn)椤皹?biāo)”(力臂)加上“權(quán)”(重物)以后，比“本”加上相等的重物以后引力更大。另外，墨家學(xué)派在斜面、螺旋等簡(jiǎn)單機(jī)械上的研究也非常深入。

墨家學(xué)派是和平主義者，主張“非攻”。據(jù)史書(shū)記載，公輸盤(pán)(即魯班)準(zhǔn)備率楚軍攻打宋國(guó)時(shí)，墨子曾經(jīng)指導(dǎo)他的弟子為宋國(guó)設(shè)計(jì)了大量的防御器械，并在實(shí)驗(yàn)中戰(zhàn)勝了公輸盤(pán)，迫使楚國(guó)放棄了攻打宋國(guó)的計(jì)劃，充分展示了墨家學(xué)派在力學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)方面高超的技能。

墨家學(xué)派在光學(xué)上的貢獻(xiàn)更為突出。幾何光學(xué)也稱為牛頓光學(xué)，光的直線傳播是幾何光學(xué)最重要的原理。早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，墨家學(xué)派就對(duì)這一原理進(jìn)行了詳細(xì)的研究。為了證明光的直線傳播，墨子設(shè)計(jì)了世界上最早的、著名的“小孔成像”實(shí)驗(yàn):讓光線照射在人身上然后通過(guò)一個(gè)小孔在后面映出這個(gè)人的倒像。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?墨子說(shuō):“景到(當(dāng)時(shí)倒與到通用)，在午有端長(zhǎng)，景長(zhǎng)，說(shuō)在端?！本笆堑沟模蛟谟谥虚g端點(diǎn)上的小孔，景的長(zhǎng)短也取決于這個(gè)端點(diǎn)上的小孔。他的弟子們進(jìn)一步解釋說(shuō):“景，光之人，煦若射;下者之人也高，高者之人也下。足蔽下光，成景于上;首蔽上光，故成景于下?！?《經(jīng)說(shuō)·下》)這話的意思是，因?yàn)楣狻办闳羯洹笔侵本€傳播的，因此，人的足部擋住了下面的光線，所以形成的影子在上面;人的頭部擋住了上面的光線，所以形成的影子在下面。這可能是世界上最早的對(duì)小孔成像的正確解釋，也是最早對(duì)光的直線傳播所做出的最精巧、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

除墨家學(xué)派之外，《莊子》、《考工記》和《春秋左傳》中也記載了許多自然哲學(xué)知識(shí)。因此，那種認(rèn)為中國(guó)古代學(xué)者只重視倫理哲學(xué)，不重視自然哲學(xué)的觀念是相當(dāng)錯(cuò)誤的。

四、先秦與古希臘自然哲學(xué)成果的異同

中國(guó)古代先秦時(shí)期的自然哲學(xué)與古希臘的自然哲學(xué)在許多方面都是相當(dāng)一致的，然而，也有著十分重要的區(qū)別。

中國(guó)古代的學(xué)者們比較重視實(shí)踐，對(duì)自然哲學(xué)中能夠被應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的、與技術(shù)聯(lián)系的科學(xué)思想比較重視，但是缺乏對(duì)自然哲學(xué)中重要科學(xué)思想本身的邏輯分析。這可能是導(dǎo)致在中國(guó)古代文明中理論自然科學(xué)不夠發(fā)達(dá)，而應(yīng)用技術(shù)卻相當(dāng)發(fā)達(dá)的重要原因。

古希臘的學(xué)者們比較重視理論，對(duì)自然哲學(xué)中的重要科學(xué)思想之間的邏輯關(guān)系和證明、推理比較重視，但是對(duì)科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系重視不夠。這就導(dǎo)致了他們發(fā)達(dá)的理論思維，在受到羅馬基督教的打擊后，很快就消沉到了中世紀(jì)的黑暗之中。直到意大利文藝復(fù)興時(shí)期，才把他們的科學(xué)思想和活力真正解放出來(lái)。

在公元3世紀(jì)以后，占領(lǐng)希臘世界的羅馬民族是一個(gè)野蠻的農(nóng)業(yè)民族，對(duì)科學(xué)思想毫無(wú)認(rèn)識(shí)。在羅馬人的統(tǒng)治之下，從伊奧尼亞開(kāi)始直到亞歷山大里亞時(shí)期達(dá)到頂點(diǎn)的希臘自然哲學(xué)家們的理性主義觀念，開(kāi)始受到了致命的打擊。隨著羅馬人的占領(lǐng)和基督教的興起，古希臘的文明之光逐漸消退，并最終退出歷史舞臺(tái)。而同一時(shí)間段發(fā)展起來(lái)的中國(guó)先秦時(shí)期的古代文明卻在大一統(tǒng)的、專制的但是卻異常穩(wěn)定的社會(huì)制度下一直延續(xù)到了今天，從未間斷過(guò)。世界上沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能像中國(guó)一樣，只要對(duì)一個(gè)中學(xué)生稍加訓(xùn)練就可以讀懂古代學(xué)者兩千多年以前寫(xiě)出的自然哲學(xué)著作和各種文獻(xiàn)。

［1］ 北京大學(xué)哲學(xué)系外國(guó)哲學(xué)史教研室(編譯).古希臘羅馬哲學(xué)［M］.北京:商務(wù)印書(shū)館，1962.