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◆中世纪的科学技术（第1页）

◆中世纪的科学技术

★阿拉伯人的科技贡献

阿拉伯人在各地建立了图书馆，清真寺中一般都藏有图书，另外还办了一些公共和私人学校。阿拔斯王朝的哈里发马蒙统治时，于830年在巴格达建立了一个编译机构，称为“智慧馆”，大批专家在这里从事搜集、整理、翻译、研究外国学术文献的工作，一直持续了100多年。这一时期前后，法萨里翻译了印度的天文学著作《太阳悉檀多》；哈查只翻译了托勒密的《天文学大成》；马蒙时期朝廷组织了一次测定子午线一度之长的工作，大数学家花拉子密参加了这次测量，由测量结果推算出来的地球周长已相当接近实际值。另外，天文学家苏非（903～986）绘制了著名的星图《恒星图象》；艾尔·比鲁尼（973—1048）提出了地球绕日旋转、行星轨道为椭圆的猜想；宰尔嘎里（1029～1087）在他的天文学研究中取消了水星的本轮，并将其均轮改为椭圆；欧麦尔·赫雅木所编的哲拉里历，比当时欧洲人采用的阳历还精确；雅古特（1179—1229）编写了一部著名的《地名词典》；哈兹尼对**和固体的比重作了研究；伊本·奈菲斯接近认识了血液的肺循环；在伊儿汗国的乌鲁伯格天文台工作的卡西算出了当时最精确的圆周率。

阿拉伯人在中世纪充当了沟通东西方学术文化的桥梁作用。正是通过阿拉伯人的著作，印度数字和位值记数法传到了西方，后来影响了全世界，实际上是数学史上一次伟大的计算革命。其中大数学家花拉子密的《还原与对消》专门讨论代数问题，对欧洲中世纪的数学影响最大。白衣大食在西班牙建立的翻译学校直接向欧洲传播东方文化和阿拉伯人加工过的古希腊罗马文化。阿拉伯学者拉齐（865—925，波斯人，曾任巴格达医院院长）的《医学大全》、阿维森那（980～1037）的《医典》、伊本·海赛木（965～1039）的《光学》等，在中世纪的欧洲，很长时期都被奉为权威和经典。中国的造纸术、火药配制、炼丹术、指南针等都通过阿拉伯人传向西方。元朝时大批来到中国的阿拉伯人和波斯人，给中国带来了中亚的天文仪器和著作、回回药和回回医学，以及伊斯兰建筑艺术。

★欧洲科技的“黑夜”时代

日耳曼部落入侵后，罗马帝国被肢解，统一的帝国变成了许多小国家，各个小国中的封建主盘踞一方，修建了一块块的封建主庄园。罗马时代的大型水利工程、高架引水桥、公路等都变得没有用处了。大型的角斗场、万神庙已不再像往日那样热闹，昔日喧闹的街道上长满了青草，奴隶劳动被消灭了，大庄园不见了，城内的大片土地被辟为一块块果园。从整体上看，和罗马帝国兴盛的时期相比，欧洲中世纪初期，技术上相对倒退了。

1229～1241年，蒙古人向西扩张到了亚得利亚海滨（巴尔干半岛地区和波兰的西部），带去了纸币、中国的活字印刷术、火药和火器。生于威尼斯的意大利人马可·波罗（1254一1324）当时曾远游东方，回去后写了一本游记。欧洲人对东方获得了越来越多的了解。

中世纪晚期，欧洲的技术有了明显的进步。其中许多先进技术是从东方传来的。例如从波斯传人了风磨，从中国传人了造纸术、熔炼铸铁技术、火药火炮、纸币、印刷术（古腾堡1456年用活字印制了圣经）、养蚕和制丝（555年传人拜占庭帝国），以及阿拉伯数字、棉花、水稻甘蔗的种植等。

由于阿拉伯人在西班牙的最后一个据点一直保留到1492年，欧洲人通过西班牙，接触了大量东方和古希腊罗马学术。东罗马帝国晚期四面受敌，很不安宁，这里的希腊学者不断逃往意大利，为那里的文艺复兴添了一把火焰。

中世纪晚期，教会的学校（主要传授神学）逐步发展成为世俗学校（也教文学、法学、科学、哲学）。在大学中，出现了一批具有新思想的学者，欧洲的学术开始复兴。其中罗吉尔·培根（1220～1292）是牛津大学的毕业生，在巴黎大学任过教，他做过许多光学实验，曾设想用透镜组成望远镜和显微镜，提倡用实验研究自然，预言可以制成自动行走的车、自动行驶的船、飞行器等，同时，他又是一名著名的炼金家。巴黎的奥雷斯姆（1325～1382）提出了地球自转的想法，并在研究物体动物运动时引进了v—t图，这一方法后来影响了伽利略和笛卡尔。意大利库萨的尼古拉（1401—1464）主教用天平证明生长着的植物从空气中吸收了一些有重量的东西，提议改良历法，抛弃了托勒密的天文体系，拥护地球自转的理论。

★快速发展的近代科技

近代科学的最大特点是用实验方法和数学手段研究自然界，这是人类与自然界对话的特殊方式。这一时期，科学技术的发展开始打破了国家和地域的界限，天文学、力学、数学、生物学、化学、物理学等学科都得到了系统的发展；技术也得到了全面的发展，并且促进了工业的发展。

近代科学技术是以前所未有的速度发展的，这个时期的一系列科学技术成就，直接构成了当代科学技术体系的基础。

★认识天体和运动

比米开朗基罗年长两岁的波兰青年哥白尼，在意大利游学了10年之后，返回了波兰。开始构思和撰写一部不朽的天文学著作——《天体运行论》。1543年，当作者老卧病榻时，这本写作、修改和保存了36年的书终于出版了。哥白尼在见到自己的著作后与世长辞，但这本书却引起了一场巨大的、持久的、深刻的学术思想革命。

哥白尼第一次正确地描述了水星、金星、地球和月亮、火星、土星、木星轨道实际相对太阳的顺序位置，指出它们的轨道大致在一个平面上，公转方向也是一致的，月球是地球的卫星，和地球一起绕日旋转。因而这个学说就成了近现代天文学和天体力学的真正出发点。

德国人开普勒在大学读书时，成了哥白尼学说的信奉者。

经过几次尝试和计算后，开普勒终于发现火星轨道是一个椭圆。开普勒在欣喜之余把这一发现推广到所有行星，继而发现了三条定律：（1）行星运行的轨道是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上。（2）单位时间内行星中心同太阳中心的连线（向径）扫过的面积相等。（3）行星在轨道上运行一周的时间的平方和它至太阳的平均距离的立方成正比。这就是著名的开普勒行星三定律：轨道定律、面积定律和周期定律。开普勒的发现使哥白尼的学说的几何简单性和完善性真正体现出来了，因而为这个学说奠定了不可动摇的基础。

伽利略（1564～1642）最初的科学生涯主要是对力学的研究。1600年，他的名声在意大利以外传开的时候，他的一位多年离乡背井的同胞、哲学家布鲁诺（1548～1600），因为用哲学反对教廷而被烧死在罗马鲜花广场。布鲁诺宣传了哥白尼的学说，甚至比哥白尼更激进，他认为太阳也不是宇宙的中心，无垠的宇宙没有中心。当布鲁诺为自己的思想殉道的时候，伽利略已开始沿着自己的科学生涯向哥白尼学说接近了。

伽利略自己动手制造了一架望远镜，把它指向了天空。伽利略的这一举动标志着天文学研究从古代的肉眼观测进入了望远镜观测的时代。他的发现在1610～1613年公布时轰动了学术界，人们说：哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。最后他在双目失明中孤独地死去。意大利的科学在伽利略之后便再没有突出的光彩了。

伽利略对现代科学最大的贡献在力学方面。奠定了现代力学的基础。

伽利略在比萨大学读书时，发明了利用摆的等时性测量病人脉搏的仪器。在对杠杆、斜面、平衡等问题，磨坊的粉碎机、扬水机、钟等机械研究的基础上，伽利略在帕多瓦大学讲授了机械学课程。

他的另一个伟大发现是落体定律。他用实验推翻了亚里士多德的权威性意见。

伽利略的第三个重要发现是运动迭加原理。这是在研究抛体运动时发现的。

★认识生命

▲血液循环的发现

塞尔维特（15ll～1553）是西班牙人，也是个唯一的一神教派的狂热拥护者，受到了天主教和改革派的新教两方面的仇恨。在被烤了两个小时后才活活烧死，同时他的《基督教的复兴》一书也被焚烧。这本书里记载了作者对血液循环的天才发现。

真正发现了人体血液大循环的是一个英国人哈维。

哈维（1578～1657）通过绑扎上臂血管和计算心脏血流量两个实验，发现了血液循环并且预言了毛细血管的存在。他的发现为科学的生理学奠定了基础。

▲细胞学说

1665年，英国人胡克在用显微镜观察软木切片时，发现了细胞。

自从胡克发现细胞以来，经过100多年的研究，一种完整的细胞学说在19世纪30年代终于形成了。1824年，法国人杜特罗歇（1776～1847）提出，动、植物的器官和组织都是由细胞组成的。

1838年，德国人施莱登（1804～1881）发表了《论植物的发生》一文，提出了细胞是一切植物体的基本单位，植物发育的过程就是新细胞形成的过程。德国人施旺把施莱登的学说扩大到了动物界。这样便形成了适用于生物界的细胞学说，动植物的结构组织和发育过程，便在细胞的层次上得到了一种统一的解释。

▲生物进化论

1859年，英国人达尔文（1809～1882）的《物种起源》一书的出版，标志着生物进化论的诞生。

根据达尔文的理论，生存斗争和自然选择是生物界的普遍规律。达尔文的著作用大量的事实和严密的论证说明生物物种不是被造物主分别创造出来的，而是由简单的物种发展演化而来的，给生命世界引入了发展变化的思想。这种思想在当时的欧洲自然引起了一场风波。达尔文学说不但引起了生物学、人类学思想的巨大革命，还影响了社会科学中的伦理学、历史学说。

★认识化学

▲化学的独立