古代的自然科学
Prepared on 22 November 2020
中国古代自然科学的发展
春秋战国时期，是我国古代哲学第一个发展繁荣时代，也是自然科学发展的源头。在这个时期，各门自然科学从哲学中分化出来，形成独立的学科。在当时，我国的天文历法、气象、音律、几何数学等学科，均占据世界领先地位，声、光、力等物理学科也发展到了一定的水平，这些自然科学的成就带动了中国古代自然科学的发展。
天文学：是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一，天文学也是我国古代最发达的四门自然科学之一，其他包括农学、医学和数学，天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡的发明创造、卓有见识的宇宙观等，在世界天文学发展史上，无不占据重要的地位。
气象学：观测天气气候的变化，是人类最早从事的科学活动之一。随着人类文明的诞生，气象科学开始萌芽。相传我国在公元前3000多年的黄帝时代，就设有专人从事气候观测。在公元前2000多年的帝尧时代，还设立了专门掌管天文和气象的官职（我国古代天气和气象是一起的），这一官职历代相沿。到清朝时称为“钦天监监正”，是掌管天文、气象的最高政府官员。我国古代曾为世界气象科学的发展做出过卓越的贡献。
早在公元132年，我国东汉时的张衡就发明了世界最早的风向仪——相风铜鸟。
这是在空旷的大地上竖一根五丈高的杆子，杆子装一只可以灵活转动的铜鸟，根据铜鸟转动的方向，便可以确定风向。
对相风铜鸟的有无，国外始终存有异议。1971年，中国考古工作者在河北安平县逯家庄发掘的一座东汉古墓中，发现一幅东汉建筑群鸟瞰图，其后的一座钟楼上立有相风鸟，从而毫无疑问地证明相风鸟是世界最早出现和使用的风向仪。而西方装在屋顶上的候风鸡，是在12世纪开始有的，比张衡的“相风铜鸟”晚了约1000年。
中国古代还有一种风向旗，在旗上系着小铃，挂在高竿上，随风飘动。观测的人听到铃声，去看旗被吹动的方向，就可知道风向。这是和现代风向袋相似的一种仪器。
一、试评述古代朴素辩证法自然观和近代机械唯物主义自然观（P25－35）
1、古代朴素辩证法自然观：（1）这一自然观认为万物的本原是物质性的元素，并且是具体的物质，比如水、火、气、种子等。整个物质世界（宇宙）是从没有任何规定性的“无限”中产生的，又复归于它，连续地产生于本源，又复归于本源；或者几种物质性的元素通过“爱”和“恨”的相互作用而分离和结合；“自然”就是一个自身有生命的、不断地生长发育着的有机体。（2）这种自然观具有直观性、思辩性和猜测性，缺乏严格的科学基础，大多来自经验直观、理性的思考和大胆的猜测。（3）这种观点坚持从自然界本身去寻求对自然界的解释，坚持在自然界的总体联系和运动、发展、变化中认识自然界，这种自发的唯物主义和辩证法思想，一方面在哲学上成为马克思主义辩证唯物主义自然观的思想渊源，另一方面在科学上孕育了许多在以后被发展和证实的天才预见。
2、近代机械唯物主义自然观：[注意：着重根据教材P33-34，以下整理仅供参考]
（1）近代机械唯物主义自然观是建立在与近代自然科学相适应的形而上学思维方式基础上的。与近代自然科学发展状况相适应，形成了观察、实验、分析、还原等科学研究的基本方法。这种方法，是近几百年来在认识自然界方面获得巨大进步的基本条件。但是，它也给人们留下了一种习惯：把自然界的事物和过程孤立起来，撇开广泛的总的联系去考察，堵塞了人们从了解部分到把握整体、洞察普遍联系的道路。由于牛顿力学的成功典范，形成了科学史上的力学终极解释体系，而早期自然科学的这种研究方法被培根和洛克从自然科学移到哲学中以后，就造成了最近几个世纪所特有的局限性，即形而上学的思维方法：经典力学一统天下，分析还原方法盛行于世，只注意局部，不注意整体；只注意研究个别，不注意研究一般；把为了研究方便而人为地割裂和分离看成是自然界本身存在地界限和鸿沟，把活物归结为死物，把运动归结为静止，把复杂归结为简单，把高级运动归结为低级运动，把自然界的各种事物和现象看成是彼此孤立、互不联系、一成不变的东西。——恩格斯用古希腊神话“普罗克拉斯之床”作比喻（一个强盗的床，用于衡量过往行人的腿脚长度）
第6课 中国古代的科技思想与实践
一、天文学
1、天象观测：
①世界最早的日食、彗星和太阳黑子的记录；②战国《甘石星经》是我国最早的天文学著作，其中《石氏星表》是世界最早的星表；
2、天体测量：
①东汉：张衡发明水运浑象仪，证明浑天说，其地圆见解比欧洲早1000年，发明测定地震方位的地动仪；②唐朝：僧一行与梁令瓒制黄道游仪，世界首次发现恒星位置变动；实测子午线；③元朝：郭守敬制简仪；测定黄道和赤道的交角值受到世界天文学推崇。
3、中国古代的天文学领先的原因：
①满足农业生产“授农以时“的需要；
②为封建王朝统一天下提供“授命于天“的依据，宣示政权统治的合理性、合法性能；
③朝廷集中人力对天文历法乾地观测和研究，取得显著的成就。
二、数学
1、计算方法：①春秋出现九九乘法口诀；②春秋战国出现筹算法；③元朝出现珠算法。
2、数学专著：东汉《九章算术》总结周秦到汉代的数学成就，标志着解决实际问题为内容、以算筹为工具、以十制位计算的数学体系形成。（邹平人刘徽《九章算术注》使该书进一步推广）
3、圆周率：三国刘徽精确到3.1416；南朝祖冲之精确到七位，领先世界1000余年。
三、农学----四大农书
1、《齐民要术》：南北朝贾思勰，介绍北方生产经验，现存的第一部完整的农书；
2、《农桑辑要》：由元代大司农司主编，最早官修农书；
3、《农书》：元朝王祯，综合南北经验，涉及农林牧副渔，附有《农器图谱》(有水排、木活字等记载)
4、《农政全书》：明代徐光启总结历代农业、手工业经验，吸收西方科技，达到传统农业科学顶峰。
四、医学（东汉华佗发明麻沸散和五禽戏）
1、《黄帝内经》：编于战国，提出阴阳五行、脏象、经络、形神、天人五大核心理论，奠定中医理论基础。
2、《伤寒杂病论》：东汉张仲景撰写，论述“望、闻、问、切”四诊法，是临床经典，张仲景被称为医圣。
第二讲 科学的发展与自然观的变革
第一节 古代自然科学和朴素
辩证法的自然观
一、 中国古代科学技术与自然观
（一）中国古代科学技术成就及其基本特征
中国古代主要是指旧石器晚期到中国近代史开始之前的漫长历史。根据中国古代科学技术史的研究，可以大致把中国古代科学技术发展分为五个阶段：
第一阶段：远古到夏、商、西周时期（从远古到公元前770）
中国古代原始技术和科学知识的萌芽和积累时期
第二阶段：春秋战国到秦汉前（公元前475——公元前221）
中国古代的科学技术奠基时期
第三阶段：秦汉到南北朝（公元前221——公元581）
中国古代的科学技术发展和形成时期
第四阶段：隋唐、宋、金、元时期（581——1368）
中国古代科学技术发展的高峰时期
第五阶段：明清时期（1368——1840）
中国古代传统科学技术发展逐渐停滞和西方近代科学技术传入时期
◆ 特征：
中国古代的科学技术是以实用为基本特征，是一种科学和技术始终未能分离的状态；与古希腊和罗马的科学技术相比，由定理、定律表现出来的理论化的自然科学知识较少，而实用形态的知识较多。
（二） 中国古代自然观及其特征
1、 原始思维形态的古代自然观
神话和巫术是原始思维的两个基本形态。而中国原始思维自然观的理论形态，主要是：
（1）“阴阳学说”
（2）“五行说”
（3）“八卦说”——乾（天）、坤（地）、震（雷）、巽（风）、坎（水）、离（火）、艮（山）、兑（泽）
2、理性思维形态的古代自然观
二、古希腊科学技术与自然观
（一）古希腊的科学技术成就及其基本特征
数学方面；毕达哥拉斯、欧几立得
天文学方面：亚里士多德、托勒密（“地球中心说”）
静力学方面：阿基米德（“物理学之父”）
（二） 古希腊自然观的演进和基本内容
1、泰勒斯认为“水”是万物的“本原”
2、阿那克西曼德（约公元前610——前546）认为世界的“本原”是“无限者”
3、阿那克西米尼（约前585——前525 ）认为“气”是万物的 “本原”
