两千五百年前的人们是如何构建出完整的科学体系的？|亚历山大城|亚里士多德|宇宙|柏拉图|毕达哥拉斯|科学体系|苏格拉底

大美科学

希腊科学：柏拉图

希腊哲学和科学的焦点是一对孪生问题：终极实在是什么，以及人们对它能有怎样的认识。这些问题在柏拉图和亚里士多德的著作中可以得到最清楚的表达，他们的思想统治了西方思想将近2000年。柏拉图是雅典贵族，他在雅典建立了一座专门进行哲学研究和教学的学园。柏拉图是苏格拉底的门徒，苏格拉底死于公元前399年，他亲自教学，并没有著书立说。

柏拉图的著作几乎都采用对话的形式。在对话中，苏格拉底与他讨论宇宙是怎样运行的，以及人类社会应该怎样治理。我们不敢肯定柏拉图记录的这些对话是苏格拉底真正说过的，还是柏拉图自己的思想，只不过通过苏格拉底的口中讲出来。

柏拉图著作的中心目的，是透过我们在世界上所看到的、无处不在的多样性和变化，发现隐藏在它背后的实在。我们称这种类型的哲学为形而上学。

◎ 梵蒂冈博物馆收藏的柏拉图头像⸺ 当然，它不是很像，因为是中世纪人们想象出来的形象。

四种元素

柏拉图接受了四元素的学说，即所有东西都是由土、气、火、水组成的，但他通过数学分析给这种观点以新的立体维度。他的分析是通过发展五种正多面体的理论来进行的，这五种立体中有的已经为毕达哥拉斯学派所发明，它们的角和边都是相等的：有四个面的正四面体，六个面的立方体，八个面的正八面体，十二个面的正十二面体以及二十个面的正二十面体。柏拉图想到，四种元素基本上由这些图形组成。土是一种特殊情况，因为它是立方体，但其他三种是由三角形组成的，它们能够被分开并重新结合成空气、火或水。十二面体是由五角形组成的，因为它的形状接近球体，于是柏拉图论证，它包容整个宇宙。因此，柏拉图和他以前的毕达哥拉斯一样，认为数学的秩序已被纳入宇宙的结构之中。

◎柏拉图立体。

精神的理想

在某些方面，柏拉图的思想与其说是科学，不如说更像宗教，因为它更关注精神理想。在基督纪元前后，柏拉图的思想产生了很大的影响。他的关于灵魂不朽的教导甚至被当年宗教的预言。因而，柏拉图的思想从某种意义上看对科学是没有帮助的。

◎拉斐尔所绘《雅典学派》中的柏拉图和亚里士多德。这幅画完成于1511年，作于梵蒂冈教皇宫。

希腊科学：亚里士多德

希腊哲学的第二位巨人是亚里士多德，他是柏拉图的学生，但是他的思想在许多方面不同于他的老师。亚里士多德是一位来自希腊北部斯塔吉拉城的贵族，他还担任过几年未来的亚历山大大帝的导师。

◎ 从格雷戈尔 · 赖施所著《智慧珍宝》一书的插图中能见到许多位古代哲学家。

亚里士多德否定了柏拉图的许多超脱尘世的观点，他主张实在就蕴藏在特殊的事情当中，而不是在抽象的形式或原型中。他认为，柏拉图费力去把一件东西与它的各种属性分开是错误的。亚里士多德说，虽然我们能够独立地分析物质和性质，但这是一个纯性：我们不能搜集一堆自己固有的轻盈、绿度和三个尖点的特性，它们一定在某些具体事物中体现出来。因此，柏拉图的纯粹而无特色的形式的观点是谬论。

◎意大利那不勒斯国家博物馆的亚里士多德半身雕像。

亚里士多德的宇宙论

亚里士多德的宇宙论扩展了毕达哥拉斯和柏拉图的许多思想，并且赋予它们更多的物理实在性。他相信地球是一个球体（例如当出现月食时能在月球上看到地球弯曲的影子），他还相信行星和恒星在天体中绕地球旋转。地球被假设为宇宙的中心，因为所有出现的天体都围绕它旋转。

◎ 亚里士多德七颗行星的宇宙，包括太阳和月亮，一个星环，地球在中心位置。

晚期希腊科学：

亚历山大城——学术的中心

亚历山大城是由亚历山大大帝在公元前332年建立的，作为他在埃及领地的首都。亚历山大去世后，对城市的控制权移到了总督托勒密一世手中。他是托勒密王朝的建立者，这个王朝最后的代表是女王克里奥帕特拉七世。

早在公元前300年，大数学家欧几里得在亚历山大城教书、著述。阿基米德在公元前2世纪曾在那里学习、研究。同时就读在那里的还有巧妙地计算出地球大小的埃拉托色尼。亚历山大城还有一所颇具盛名的医学学校，在那里，人体的解剖不像希腊世界的其他地方那样被禁止。我们不知道其中的原因，但这座学校因此成为当时最先进的医学学校。亚历山大城最伟大的科学家是克罗狄斯·托勒密，他在2世纪彻底改变了天文学和地理学。

◎希罗在1世纪发明的蒸汽机。蒸汽锅装有水，下面用火将水煮沸。蒸汽通过管子升起进入上面的蒸汽室，当蒸汽从两个喷口处溢出时，它引起蒸汽室旋转——原始的蒸汽涡轮机。左图是图解，右图是一台存放于伦敦科学博物馆的工作模型。

亚历山大城还是天才工程师的故乡，最著名的人物是希罗，他生活于1世纪，制作了由水、压缩空气和热驱动的机械模型，包括已知的第一台使用蒸汽动力的机械装置。

◎亚历山大城1世纪的化工厂。

所有这一切都是经典的希腊科学，同时亚历山大城还成为吸收东方学术思想的中心。亚历山大的征服者们已经打开了同美索不达米亚、波斯和印度交流的通道，使得那里的科学和宗教思想传到希腊世界。例如，来自巴比伦的思想认为行星是神，能影响人类生活，古希腊人不崇拜星星，但他们现在开始这样做了。当这个信仰和希腊天文学结合在一起，新的占星术就诞生了。一些最早期的占星术的教材就来自亚历山大城。同样，西方最早的炼金术文献也来自亚历山大城，炼金术可以被视为古代探索物质蜕变的神秘的化学。