❶ 中国古代的科学成就
中医中药,
十进位值制
中国是数学古国,中国古代流传下来的《九章算术》、《数术九章》是古代数学名著。古代世界各国曾经有十、十二、二十、六十等多种进位值制,现在统一使用十进位值制。王渝生说,中国是世界最早采用十进位值制的国家,在世界数学史上具有极其重要的地位。出土的殷商甲骨文中已经有一、二、三、四、五、六、七、八、九、十和百、千、万等字的合文来记数,最大的记数有二万多,记录了战争中歼敌、俘虏人数,以及牛羊头数。后来发展成筹算和珠算的逢十进一的十进位值制,是对记数和计算的革命性发明,其沿用至今。
赤道坐标系
中国还是天文学古国,中国是世界上最早有文字记载太阳黑子、哈雷彗星、超新星等天象的国家。王渝生说,中国古代天文计算采用的赤道坐标已经为现代天文学所采用,中国成为领先世界采用赤道坐标的国家。古代天文学家在进行天文计算时,分别依照地球自转的赤道平面和公转的黄道平面确定坐标系,中国古代天文计算采用的是赤道坐标,以赤道二十八宿为准研究日、月、五星的运动;西方则按黄道坐标,即所谓黄道十二宫,这是两种不同的坐标系。现代天文学研究证明,赤道坐标优于黄道坐标,现代天文学已经用赤道坐标系统替代黄道坐标系统。
雕版印刷术
活字印刷术是中国古代四大发明之一,同样雕版印刷术也是中国对世界文化的巨大贡献。我国著名科技史家潘吉星证实,在韩国庆州发现的唐武周时期印刷的《无垢金刚经》印自中国长安,而且中国还有比此更早的印刷品。因此,中国成为世界雕版印刷术当之无愧的先驱。
中国古代科技成就之略说(包括四大发明)
1、中国古代科技成就—遥望苍穹(上) 神秘的天体,遥远的星空,千百年来一直是我们的祖先关注的对象。月亮的圆缺代表了什么?太阳的运动轨迹有规律可寻吗?天上恒星有多少,它们的位置又在哪里?一代代的古天文学家们为此进行了不懈的探索,留下了无数的发现。陨石,北极光这些天文现象很早就出现在古代的神话里,战国时期的石申建立了世界上最早的星表,汉代的史官司马迁写了《天官书》,这是对前代天象观测记录的一次总结。
2、中国古代科技成就—遥望苍穹(下) 汉代以后,中国古代天象观测继续发展。两晋时期的陈卓,建立了全新的星官体系,并用《玄象诗》将其记录下来;到了宋代,流传下来了一副石刻星图,在公元1054年的时候,观测到了一次罕见的超新星爆发,这对现代天体物理学的发展意义重大。天象观测记录丰富,古代天文学人才辈出,使得中国古代天象观测走在了世界的前列。
3、中国古代科技成就—历法的变迁 原始社会,人们发现天象的变化与四季交替存在可循的规律。这个规律成为了古人天象观测的最实际的应用,历法便在百姓生存与贵族统治的双重需求下诞生了。
4、中国古代科技成就—天象观测工具 古人在观测天象的过程中,充分发挥了制造工具的天赋,圭表、漏壶、浑仪、浑象,每一件都显示着中国古代天文学的辉煌,尤其是到了宋元时期,中国天象观测仪器制造水平处于世界领先水平,但非常遗憾的是,元朝以后,这些仪器的制造水平也停滞不前,随着西方入侵者的隆隆炮声,这些精美的仪器成为中国屈辱历史的见证。
5、中国古代科技成就—地震档案 中国是一个地震多发国家,同时也是地震记录最丰富的国家。打开古代地震档案会发现:有智者超前地发明仪器观测地震,也有勇者身处险境去记录分析地震,更有许多无名史官记录下两千多年的地震资料,让我们有可能分析研究脚下的大地何时会发脾气。
6、中国古代科技成就—神农沧桑(上) 远古时期,人类靠打渔、捕猎采集着野果为生。农业的产生让人类的脚步踏上了文明之路。从此人类开始了定居、耕种、养殖的生活……
7、中国古代科技成就—神农沧桑(中) 古老的育种技术……甚至皇帝都亲手做过。富有创意的祖先……是怎样给农作物起名字?悠远的中国农业发展的历程,就近在一日三餐的变化。
8、中国古代科技成就—神农沧桑(下) 这些我们祖先使用过的工具……是农具?或是武器?无数巧夺天工的农具……可能是一个很普通的老百姓发明的。牛犁的出现……使人类的生产力有了第一次解放。
9、中国古代科技成就—改变世界的发明:火药(上) 古代医药学家把硝石、硫磺入药治病,而炼丹家却用它来炼制长生不死的仙丹。阴差阳错,仙丹没炼成,倒炼出了火药。刚问世的火药因为各种原因被严格保密,但世上没有不透风的墙。有人开始用它作法行骗,也有人带者它投身军事,一个伟大的发明终于公诸于世。
10、中国古代科技成就—改变世界的发明:火药(下) 火药让古老的“石包”发展为今天的“炮”,刀枪剑戟的冷兵器逐渐被各式各样的火药兵器所替代。走上正轨的火药开始广泛介入军事和民用,与此同时,战争和和平贸易却带着它原离故土,向西行进。
11、中国古代科技成就—东方之光:造纸术 一堆乱麻,一块破布,一张树皮,这些废料却能够造出洁白的纸,纸的发明是中国人最伟大的创造,它使文明可以传承,使知识可以传播。千年来,纸的发展从没有停止过,一张普通的纸,却是人类智慧的结晶.
12、中国古代科技成就┈青铜时代 一个纷争的年代,一段青铜兵器的历史,一把王者之剑背后的故事,本期科学历程将向你娓娓道来.....
13、中国古代科技成就—传播文明:印刷术(上) 印刷术不折不扣的是一种改变历史进程的工艺技术。最先发明的是雕版印刷。但对于它的起源众说纷纭,“肇自隋时,行于唐世,阔于五代,精于宋人”是迄今为止最为人们所接受的种精典说法。隋代佛教的兴盛为雕版印刷的起源与初步发展起了推动作用;在唐代,印刷术不仅仅用于佛经的印刷,一般书籍,日历印量大增;战乱不休的五代,印刷术却没有停止,而在原有的基础上进一步发展。
14、中国古代科技成就—传播文明:印刷术(下) 宋代对印刷术的发展来讲是一个精彩的时代,这一时期出现了伟大的活字印刷术,出现了永载史册的布衣毕升;元代是一过渡性阶段,但王桢发明的转轮排字法离机器印刷只有一步之遥;明朝的豆版印刷流传至今,成为一种具有中国特色的艺术形式,印刷术的成熟使清代出现了许多精典的印刷巨著。
15、中国古代科技成就—指南针史话(上) 指南针是我国四大发明之一,这已是尽人皆知的事实,但是指南针究竟是由谁发明的呢?本片将为你讲述一个关于指南针的神奇故事。
16、中国古代科技成就—指南针史话(下) 指南针传到西方后,大大促进了西方航海的发展,直接推动了达伽玛、哥伦布的远洋航行,而作为最早发明指南针的中国为什么却讲指南针用于看风水的迷信活动上呢?
17、中国古代科技成就┈辉煌的古船(上) 清朝末期,西方人的铁甲战舰打开了中国闭关锁国的大门。但是,又有谁知道这些西方的铁甲战舰曾经得益于我们古代船只的发明创造!
18、中国古代科技成就┈辉煌的古船(下) 战船是我国古船的一个重要组成部分,高大雄伟的战舰让人生畏,为保卫国家立下汗马功劳。但如此辉煌的造船史,为什么到了近现代就没落了呢?
19、中国古代科技成就—漫话古代桥梁 古桥的历史本来就妙趣横生,更何况中国古人又被加上“古代桥梁工程师”的桂冠。本期节目以拱桥的技术发展为线索,为您描述了中国古代各领风骚的五座桥梁。
❷ 恐龙灭绝研究新成果是远古核战争是否可靠
这项研究就一定的可信度,但是到底是否属实,还要等待人类的下一步印证。谈及人类如今的科技水平,真是随着现代科学的发展而突飞猛进,几乎“一日千里”。我们在百余年内所取得的成就,简直不可估量,超过了过去数千年的总和。
但是,人类诞生迄今为止,我们也是第一次真正的认识到了自己的渺小:在宇宙中,地球不过是沧海一粟;在超级文明眼里,人类也不过就等于爬虫。
也许,超远古文明的确是存在着的。但是,当初他们最终因为某些原因,展开了一场旷古绝今的“核战争”,最终把所有生物都带向了毁灭的深渊,也包括自己。这样的结果,已经足以警示人类和平的可贵。
❸ 古代希腊的科学成果
十四世纪初,随着资本主义生产方式的逐渐形成和发展,对科学和艺术的需求也日益变得迫切和强烈。欧洲开始进入了文艺复兴时代。文艺复兴是继古希腊罗马文化繁荣之后的欧洲文化史上第二个高峰期。这个时期从14世纪至17世纪上半期为止,共历时300多年。文艺复兴以恢复希腊、罗马古典文艺和学术为面孔,彻底动摇了基督教会在欧洲的统治根基,导致了近代自然科学的产生和发展。
一.古希腊罗马文化的复兴
公元五世纪到十五世纪,被称为“黑暗的中世纪”。这是基督教会占统治地位的时期,古希腊、罗马的古典文化衰落了,欧洲进入了神学统治一切的时代。中世纪的基督教神学世界观认为人生来是有罪的,按照教义“原罪”说,人类的祖先亚当和夏娃生活在乐园里,过着美好幸福的生活,但因偷吃了禁果,遭到上帝的惩罚,被驱逐出乐园,堕入永劫不复的尘世。因而人的此生此世就是有罪的,人只有求助于教会,用忏悔、祈祷来求得上帝的恩泽,从罪恶中解救出来,死后才能进入天堂。上帝主宰一切,人是毫无价值的,人是上帝的奴仆、上帝的羔羊,只能忠顺地听从神的摆布。在那些年代里,科学被认为是对上帝的侮辱,而一切学问都“归”神父所有,一切智慧都“集中”在圣经里。在这个时代,正如恩格斯所指出的那样:“科学只是教会恭顺的婢女,它不得超越宗教信仰所规定的界限。”教会利用手中的特权,对所有“异端邪说”进行镇压。据统计,中世纪欧洲各国被判刑烧死的约有五百万人,其中有不少是自然科学家。因此,在这个时期,科学的发展是极其缓慢的,在有些领域与古代科学相比,甚至倒退了。
“在意大利,资本主义生产发展得最早,农奴制关系也瓦解得最早。”(马克思《资本论》第一卷)所以文艺复兴运动首先从意大利开始的。佛罗伦萨这一“文艺复兴的摇篮”,从14世纪起就成为资产阶级新文化运动的中心。在美第奇家族柯西莫统治时期(1434-1464)以及后来的罗梭索统治时期(1469-1492)佛罗伦萨出现了空前的经济和文化繁荣,成为“黑暗”中世纪欧洲的一盏明灯。当时意大利和佛罗伦萨新文化运动打着“复兴”古代希腊罗马文化的旗帜,把矛头直接指向教会神权统治。刚刚登上历史舞台的资产阶级,还没有一套成熟的完备的思想体系,而要同中世纪基督教神学力量进行斗争,必须要有强大的思想武器,他们认为这个武器便是世俗的、理性的古希腊罗马文化。尽管这些古典文化在中世纪遭到了基督教会的排斥,斥之为异端邪说,禁锢达千年之久,新兴的资产阶级思想家们还是让它们再现光辉。
在意大利佛罗伦萨文化界里,“人文主义”也成为了向神学挑战的武器。人文主义者们搬出了古希腊哲学家普罗塔哥拉斯的那句名言:“人是衡量一切事物的尺度”,主张尊重自然和人权,反对禁欲主义;提倡科学和文化,反对迷信。他们把人从神的世界,拉回到现实的人的世界。他们颂扬人、赞美人生和自然,崇尚科学和理性。在人文主义思想指引下,社会科学和自然科学都有了发展,产生了近代现实主义文学和艺术、以实验方法为基础的近代自然科学、唯物主义新哲学、政治学、史学和教育学等,产生了一大批多才多艺、学识渊博的巨人。这些巨人高举人文主义的旗帜,向封建专制主义和基督教神学统治发动了猛烈进攻,从而为人类文化史谱写了新的篇章。
二、自然科学的解放
文艺复兴时期是有利于大胆创新的思想活跃的时代。哥伦布、麦哲伦以及达.伽马的伟大地理发现;达. 芬奇、米开朗基罗和拉斐尔的美术创新都完成于这个时代。中世纪的黑夜之后,科学以意想不到的力量一下子重新兴起,并且以神奇的速度发展起来。其中,尤以哥白尼、布鲁诺、伽利略、开普勒和牛顿等科学巨匠在天文学上的重大发现为代表和先锋。
在哥白尼所处的时代,托勒密的“地心说”在欧洲占统治地位。中世纪的教会把地心说加以神化,用它来作为证明上帝存在的依据。哥白尼认为托勒密由于没有区别现象和本质,将假象视为了真实。由于感觉不到地球的自转,以致只感觉到太阳每天从东方升起而在西方下落,这正象人们坐在大船上行驶时,往往感觉不到船在动,而只见到岸上的东西在往后移动一样。于是,哥白尼提出了日心说并发表了巨著《天体运行论》。他勇敢地提出了太阳是宇宙的中心,地球不是宇宙的中心,它只是围绕太阳运转的一颗普通行星。由于哥白尼受时代和阶级的局限,还不能完全摆脱旧的传统观念的影响。他沿袭了古希腊唯心学派关于圆形是最完美的形状的说法,认为行星绕太阳运行的轨道是圆形的而且是匀速运动的。可事实证明了行星绕太阳运行的轨道是椭圆形的,而且是不等速的。哥白尼学说的这些不完善之处,得到了布鲁诺和开普勒的发展和完善。哥白尼“太阳中心说”的诞生,使天文学从宗教神学的束缚下解放出来,自然科学从此获得新生,这在近代科学的发展史上具有划时代的意义。
三、自然科学向神学的挑战
千百年来,神学愚昧主义猖獗横行,他们抬高神威,贬低人类,扼杀科学的发现,让科学充当神学的奴仆。哥白尼学说的提出是对神学的公开挑战,它把斗争的矛头直接指向罗马教会。哥白尼的学说推翻了当时天文学的基础理论,把科学和神秘的巫术区分开来。它触犯了基督教的教义,遭到了教会的反对。罗马教皇斥责哥白尼学说是“错误的和完全不合乎圣经的异端邪说”,并且将他的著作列为禁书,同时对宣传哥白尼学说的学者进行残酷的迫害。
布鲁诺,这位为真理而呐喊的自然科学家,不顾教会的禁令,大胆揭露宗教的愚昧。他把当时先进的自然科学和哲学有机的结合起来,建立起自己的唯物主义自然哲学宇宙观。他坚持补充并发展了哥白尼学说。哥白尼把地球从宇宙中心天体降为太阳系的一颗行星,从而动摇了天主教神学统治的基础。布鲁诺则把太阳从宇宙中心天体降为一颗普通的恒星,使人们对宇宙的科学认识又前进了一步,这是对教会宣扬的“地球中心说”以及由此产生的“人类中心主义”更加彻底的否定。布鲁诺的主张使上百处宗教裁判所宣布他为异端,罗马教庭更是千方百计要置他于死地。为此,他们采用卑鄙手段把他诱骗回国,将他关押在威尼斯和罗马的地牢中达8年之久,企图迫使他低头认罪,放弃自己的观点,向教会忏悔,谴责自己,屈膝投降。然而,在这8年的监狱生活中,布鲁诺虽受尽了酷刑,却丝毫没有动摇自己的信念,不放弃自己的学说,不承认自己的“错误”。1600年2月17日,布鲁诺在罗马的鲜花广场上被处以火刑。布鲁诺四处热情宣传唯物主义和无神论思想,把哥白尼学说传遍整个欧洲,使他成为反教会、反经院哲学最坚决最勇敢的战士。
同一时期,科学家伽利略为维护真理,也与教廷进行着不屈不挠的斗争。他用自制望远镜观察了天空中的日、月、星辰,揭开了天体中许多秘密,为哥白尼学说提供了有利的证据,使企图麻醉人们的精神和意志的“神的世界”遭到了致命的打击。教皇保罗五世(1605-1621)严重的感到教廷虽然把布鲁诺从肉体上消灭了,但却没有从思想上消灭哥白尼学说,现在伽利略又在用新的发现来支持哥白尼的学说,教廷又一次受到了冲击。于是,1616年3月5日,教皇重申哥白尼学说为“异端邪说”,他的著作被列为禁书,任何人不得谈论、宣传和阅读,否则就要受到宗教裁判所的审讯。然而,教廷的警告并没有使伽利略放弃天文研究工作,在长期观察和研究天体运动后,他更加坚信哥白尼学说的正确性了。1632年,伽利略的《关于托勒密和哥白尼的两大世界体系的对话》经过长期的审查后,终于出版。这部著作出版后遭到了一些教士的极大仇视,他们借口1616年的禁令仍然有效,向宗教裁判提出控告。不久,这本书被禁止出售,伽利略也被召去罗马宗教法庭受审。这时的伽利略年近70,身体衰弱,尽管被折磨得精疲力竭,死去活来,他仍据理力争,坚持自己的观点,不肯向教廷低头。最终,伽利略被判刑入狱,出狱后又在佛罗伦萨被软禁了7年。
德国著名天文学家开普勒同样为捍卫真理而与教会进行斗争。在大学学习期间,开普勒逐渐成为哥白尼学说的崇拜者,对神学的信仰发生了动摇,并常常与同学们进行激烈的争论,旗帜鲜明的捍卫哥白尼的宇宙理论。晚年时期,他仍坚持不懈的同唯心主义作斗争。天主教会对开普勒的行为恨之入骨,包围了他的住所,并扬言要处决他。后因开普勒曾经是皇帝数学家才幸免遇难。但这并没有动摇他的信念,他仍坚持科学研究,并对哥白尼的日心说做出了巨大的发展。
四、自然科学的胜利
人类的理性一旦摆脱神学世界观的禁锢,将拥有巨大的力量。哥白尼、开普勒等天文学家在天文学上的伟大发现,与宗教偏见大相径庭,是对神学体系的彻底否定也正是这些巨人的发现推动了唯物主义世界观的发展。真理的力量是压抑不住的,人类的认识也决不会因宗教思想的愚弄而停止。两百多年后,罗马教皇不得不承认日心说是正确的,并先后为布鲁诺、伽利略等一批含冤逝世的科学家平反。这是真理的胜利,科学的胜利,是文艺复兴时期巨人的胜利。
古代希腊:
希腊人创造的希腊文化具有超常的渗透力,她能够超越时空的限制,随扬帆远航的船队和罗马人的军团传播到亚平宁,传播到莱茵河,传播到巴克特里亚她又有无限的生命力,不时被后起的文明吸收、改造,从而成为人类共同和永恒的瑰宝。
古希腊是西方文明的摇篮,人类智慧的象征。她虽然没有形成一个统一的国家,但共同的语言、相同的信仰以及同文同种的历史却把他们紧密相连。他们那“无所不包的才能和活动,给他们保证了在人类发展史上为其他任何民族所不能企及的地位”。古老的希腊民族不但创造了绚丽多姿的文明,在文学、史学、科学、哲学、艺术诸方面都独领风骚,而且还孕育了西方近代文明的一切胚胎。
克里特:
希腊文明的发祥地
希腊文明发祥于克里特———一座相传位于“世界中央”的小岛。在这里,未来的雅典国王提修斯曾闯入迷宫斩下米诺斯牛恐怖的头颅,成为希腊人崇拜的英雄。20世纪初这座迷宫被奇迹般的发掘出来,爆出举世震惊的新闻,现在当人们面对尘封了几千年的王宫废墟,赞赏精美绝伦的壁画和细致独特的器物时,不禁感叹克里特应该就是希腊文化的滥觞之地。
然而历史的无情却把克里特的辉煌一扫而光。野蛮代替了文明,剽悍的民风、无穷的征战、流淌的鲜血和挣扎的死亡,这是一个需要英雄而且确实出现了英雄的时代,他们灼人的功绩呼唤后人敬仰。于是盲诗人荷马重新点燃了希腊文化的火种,划破漫长的黑夜,他力著《伊里亚特》和《奥德赛》两部史诗,热情讴歌万能的神灵与喋血的勇士,不管是神圣的雅典娜、波赛冬,还是凡间的阿基琉斯、赫克托,不管是希腊人还是特洛伊人,不管是胜者还是败将,凡有英雄气概之士均被这位令人尊敬的诗人弘扬。后起的品达是一位仅次于荷马的诗人,他才华横溢,雄心勃勃。他把诗歌看作是传播自身价值的工具,他曾庄严地向世界宣告:“我要用火焰般的诗歌点燃这座亲爱的城市,让它熊熊地燃烧。让我的语言,传播到世界的每一个角落,比奔驰中的骏马,安装了翅膀的航轮行进得还要迅速。”品达的诗气势蓬勃,给人以无限的美感。
希腊纯朴的古风时代是希腊人不断向海外输出移民的时代,他们的殖民地遍布西欧、南欧、北非、小亚细亚和黑海沿岸,从马萨里亚到拜占庭,从波提地亚到西诺普,就像从希腊本土这个树干上延伸出来的无数根须,饥渴地吮吸着周围土壤的文化养料。埃及的宗教,波斯的哲学,腓尼基的文字,巴比伦的天文和“野蛮民族”的艺术,数不清的远古文明和几千年的文化成果都迅速通过这些根系传播到伯罗奔尼撒起伏的丘陵,传播到阿提卡丰收的果园,传播到比阿提亚贫瘠的山岭。希腊人无比幸运,他们如万人呵护的宠儿,被诸多远古文明紧紧拥抱,享受东方文明给他们留下的恩泽。
戏剧:
扮演了丰富人们精神生活的角色
希腊人热爱生活,享受生活。“在生活给人们所提供的范围内,充分发挥人的各种主要能力,使生活臻善臻美”———这是古老的希腊给幸福所写的定义。这是一个充满生活活力的概念,它贯穿在全部希腊的历史之中。典雅的戏剧正好扮演了丰富人们精神生活的角色。索福克勒斯是希腊的悲剧大师,他的作品虽经过遥远年代的洗磨和以讹传讹的遗漏,仍具有优美的风格和练达的技巧。“古典”的味道就是这样,洗练,沉静而肃穆;生气蓬勃而有节制;庄严而又不失幽雅。它的结构也是古典的,每一行诗都相互关联,而且渐渐演变发展至高潮,呈现其主题的意义。希腊文艺硕果累累,戏剧的成就决非事出偶然,或许是希波战争的胜利给予希腊人创造一个伟大戏剧时代所必需的自信和激情,或许是贸易发达。经济繁荣使他们有能力支持消耗万金的合唱与戏剧比赛。大剧作家除了索福克勒斯之外,还有埃斯库罗斯、欧利庇得斯和阿里斯多芬,他们用笔创作了一幕又一幕悲欢离合。牵动人心的场景,塑造了一个又一个鲜活生动、个性突出的人物。民主氛围是希腊戏剧充满活力、丰富多彩的根源,埃斯库罗斯可以不必担心受到中世纪神权至上观念的压制,而让普罗米修斯蔑视来自奥林匹斯的淫威;欧利庇得斯能够冲破男尊女卑思想的藩篱,让受辱的美狄亚道出世界上“唯有女人受害最深”这一发自内心的委屈。奇葩绽放的希腊戏剧将永远是人类宝贵的遗产。
历史:
希腊人对过去的思考
古希腊人把对过去进行思考的回忆视作是人类固有的本能。他们不愿把认知始终停留在问题的表面,而是要追述事情的本质,从而达到完美的理性。希腊人很早就有了历史意识,殊不知荷马就扮演了一部分史学家的角色,他的诗虽有文学成分,但也不乏众多的历史事实。特洛伊的成功发掘本身就证明了荷马记载的真实。波澜壮阔的希波战争以及希腊人在这场战争中遭受的无数苦难和经受的严酷考验都无不在希腊人头脑中留下了抹不掉的印痕。这刺激了一位伟大的历史学家希罗多德,他发誓要把这可歌可泣的事迹传至后世,以便让其千古流芳,被尊为古典史学名著的《希波战争史》就这样诞生,希罗多德也因此获得了“历史之父”的美誉。稍后的修昔底德更是把希腊史学推向新的高峰。他曾亲历发生在公元前五世纪末的伯罗奔尼撒战争,难以忘记城邦间的弟兄穿上重装铠甲,拿起投枪短剑,无情地冲向对方;同胞一批批倒下,亲人一个个死亡;瘟神漫天飞,白骨露山岗,这简直是希腊人的灾难和梦魇!战争的创痛,国家和个人的兴衰际遇深深冲击了修昔底德的心灵,导致他用心智撰写出一部垂诸久远的精品《伯罗奔尼撒战争史》,在史学史上树起一座后人敬仰的丰碑。
科学:
为希腊的蓬勃发展提供了契机
埃及人为了建造金字塔、宫室和神庙并丈量尼罗河泛滥后留下的肥沃土地而研究计量方法,祭司们也时常观测天空以便从中得知“神”的谕旨。与他们相比,希腊人对宇宙的奥秘和万物规律表现出更加浓厚的兴趣。亚历山大的远征几乎让希腊人看到了世界“尽头”,面对波涛汹涌的印度河,翻越人迹罕至的高加索,他们不禁感慨从前的无知和愚昧。与此同时,希腊化城市大量兴起在亚非欧的汇集处,图书馆也雨后春笋般建立起来,这无疑给科学的蓬勃发展提供了契机。我们知道,毕达哥拉斯很早就发现了“宇宙大定理”;欧几里得总结前人经验创立了系统的几何学,他的《几何原理》流传千年而不衰,直到现在都是欧洲大学里流行的教材;叙拉古的阿基米德善于思考,他从洗澡盆中溢出的水里悟出浮力的存在,求出浮体均衡位置的数学公式而创立了液体静力学。他从科学中得到力量和自信,断言如果给他一个支点将撬动整个地球,这是一种向自然挑战的大无畏精神和坚韧不拔的品质。希腊科学家的可贵之处就在于此。那个罗马士兵杀死哀求宽限时间来思考难题的阿基米德,意料不到会落下永世不得饶恕的罪名。希腊的天文学得益于巴比伦,萨摩斯人阿里斯塔克早在哥白尼之前就怀疑过“地球中心论”,希巴库斯制成了当时主要的天文仪器观像仪及象限仪,发明了以经纬线确定地面位置的分度法,并以相当接近准确的数值算出阳历年、阴历年及恒星年的长度。浪漫的希腊人还把神话赋予扑朔迷离的天穹和他们划分的星座,每当夜幕降临,我们坐在恬静的农家小院里仰望长空,在萤火虫与星光的闪烁中遐想,就仿佛看到阿波罗穿着带有翅膀的飞鞋奔向弹竖琴的仙女,飞马腾空而起越过猛狮的头顶,还有那骠悍的猎户正狠命地挥棒砸向天狼……除了显赫的天文学、物理学和数学,希腊人在植物学、动物学、医学等各方面都取得了探索性的成果,为现代学科发展奠定了扎实的基础。
智慧:
推动希腊人追求至高无上的真理
希腊人崇尚智慧,他们心目中掌管智慧的神祉是美丽而神通广大的雅典娜。没有几个古代文明像希腊一样涌现过那么多的哲人和圣贤。花开花落,寒来暑往,月移星动,江河奔腾,希腊人总是困惑于大千世界的捉摸不定,乐于探求亘古不变的真理。智者们灵光闪动,思索不竭,米利都的泰勒斯把孕育生命的水看作万物起源,阿那克西曼尼坚持弥漫四周的空气是宇宙根本,而赫拉克利特则仿佛从跳跃舞蹈着的火焰中看到终极答案,他说:“这个世界,既不是由一个神,也并非由一个人所造,很早就是,现在也是,将来也是一个永存的火。”巴门尼德与德谟克利特也各抒己见。这种百家争鸣的局面得益于贸易的发展。有贸易就有人员的流动,各地精英汇集到一起必然碰撞出思想火花。雅典在战胜波斯人后成了希腊世界商贸最发达的城邦之一,完善的民主制度释放出自由空气,磁铁一般吸引着各处人才,并且赋予他们思考的闲暇。苏格拉底、柏拉图、亚历士多德和色诺芬就是在这种条件下纷纷摘取了智慧王国的桂冠。相貌丑陋、衣冠不整的苏格拉底没有写下什么东西,但点化了柏拉图,使他忘却戏剧、运动和女人,去追求至高无上的真理。柏拉图在市郊得到了一块休憩园林,后来就成了闻名于世的“雅典学院”,重点教授数学和哲学。在那里学生无需交费,女性也可以驻足聆听,它就像一座大熔炉,把几百年间希腊的文化成果汇集起来并提炼翻新。我们总是把柏拉图的意念分为逻辑、形而上学、伦理学、美学和政治学等,但他的学说本无系统,而是杂揉在优美沉思的“对话录”中。柏拉图认为万物取决于理念,崇拜超越肉体和精神的真理之爱,憧憬没有堕落、贫穷、暴虐和战争的社会,在他的理想国里,人人有权接受教育,由贤明统治愚昧。亚里士多德承继柏拉图的事业,他博学深邃,智力超群,无论是哲学、政治学、逻辑学、修辞学,抑或诗学和理学,都留下了他坚实的足印。
希腊是一个敢于思考、敢于挑战、敢于实践的民族。尽管一些最值得赞美的作品已不复存在,但细心地研究残存的建筑、雕刻和瓶画,还是能够洞察希腊艺术成就的辉煌。帕特农神庙是希腊建筑的杰作,是人们征服自然的象征。它的各个部分都有一种持久的平衡,并不因为赖以支撑的陶立克柱故意造成的长短不一而倾覆,它舒展、伸张、挺立、强壮,与文雅相和谐。希腊人崇尚人体美,为万能的神和奥林匹斯运动会上的佼佼者塑像。他们欣赏男人的阳刚强健,推崇女子的婀娜妩媚。“掷铁饼者”向后抡起的手臂和曲膝扭转的态势永远让人感到一股势不可挡的强力,米洛斯的维纳斯优美的“s”型的站姿和残缺的手臂令人遐想无穷。红与黑的搭配产生出稳重、高雅的视觉效果,希腊人以它们作为烧陶的釉色,用千变万化的几何图形和行云流水般的线条在瓶瓶罐罐上讲述动人的传说:有马拉战车在驰骋疆场,有奥德赛艰辛的回乡旅程,还有大海深处女妖塞壬诱人的歌声。无怪乎,马克思高度评价希腊的艺术不但能给后人以精神上的享受,而且“就某方面说还是一种规范和高不可及的范本”。岁月可以流逝,权力可以更替,但希腊人所创造的文明却如永恒的圣火永不磨灭。
古罗马:
文化
东罗马帝国的主宰文化是希腊文化。希腊语不但是日常用语,而且是教会、文学和商业的共同语言。对于当时的罗马人来说,今天对“西部的拉丁帝国”和“东部的希腊帝国”的区分,以及今天所强调的东部的帝国并不是“真正”的罗马帝国,并不重要。罗马帝国是一个多语言的帝国,东罗马并不例外。在这个国家里有希腊人、弗拉赫人、亚美尼亚人、犹太人、埃及人、叙利亚人、依利里亚人和斯拉夫人,他们都有自己的语言。但希腊文化从帝国的都市如君士坦丁堡、安条克、以弗所、塞萨洛尼基和亚历山大传向全国。虽然当时还不很明显,但东罗马帝国在其学者如约翰·桂索斯通的印象下发展了他们自己的风格。
❹ 远古时代对大自然的探索
鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之,三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前,意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖,研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机,这是世界上第一架人造飞行器。
以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试,可以认为是人类仿生的先驱,也是仿生学的萌芽。
【发人深省的对比】
人类仿生的行为虽然早有雏型,但是在20世纪40年代以前,人们并没有自觉地把生物作为设计思想和创造发明的源泉。科学家对于生物学的研究也只停留在描述生物体精巧的结构和完美的功能上。而工程技术人员更多的依赖于他们卓越的智慧,辛辛苦苦的努力,进行着人工发明。他们很少有意识的向生物界学习。但是,以下几个事实可以说明:人们在技术上遇到的某些难题,生物界早在千百万年前就曾出现,而且在进化过程中就已解决了,然而人类却没有从生物界得到应有的启示。
首先是对生物原型的研究。根据生产实际提出的具体课题,将研究所得的生物资料予以简化,吸收对技术要求有益的内容,取消与生产技术要求无关的因素,得到一个生物模型;第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析,并使其内在的联系抽象化,用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型;最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。当然在生物的模拟过程中,不仅仅是简单的仿生,更重要的是在仿生中有创新。经过实践——认识——再实践的多次重复,才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。这样模拟的结果,使最终建成的机器设备将与生物原型不同,在某些方面甚上超过生物原型的能力。例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力,电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠。
仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点,就是整体性。从仿生学的整体来看,它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统。它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制,它们与外界的联系是密不可分的。生物从环境中获得物质和能量,才能进行生长和繁殖;生物从环境中接受信息,不断地调整和综合,才能适应和进化。长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一,局部与整体的协调与统一。仿生学要研究生物体与外界刺激(输入信息)之间的定量关系,即着重于数量关系的统一性,才能进行模拟。为达到此目的,采用任何局部的方法都不能获得满意的效果。因此,仿生学的研究方法必须着重于整体。
仿生学的研究内容是极其丰富多彩的,因为生物界本身就包含着成千上万的种类,它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。自从仿生学问世以来的二十几年内,仿生学的研究得到迅速的发展,且取得了很大的成果。就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。随着现代工程技术的发展,学科分支繁多,在仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究。例如:航海部门对水生动物运动的流体力学的研究;航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航;工程建筑对生物力学的模拟;无线电技术部门对于人神经细胞、感觉器宫和神经网络的模拟;计算机技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等。在第一届仿生学会议上发表的比较典型的课题有:“人造神经元有什么特点”、“设计生物计算机中的问题”、“用机器识别图像”、“学习的机器”等。从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛。仿生学的研究课题多集中在以下三种生物原型的研究,即动物的感觉器官、神经元、神经系统的整体作用。以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来,近些年又出现新的分支,如人体的仿生学、分子仿生学和宇宙仿生学等。
总之,仿生学的研究内容,从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了更为广泛的内容。而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉、渗透的新时代,仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来,同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。在其它学科的渗透和影响下,使生物科学的研究在方法上发生了根本的转变;在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向深化。生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养,加速科学的发展。闪此,仿生学的科研显示出无穷的生命力,它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。
【仿生学的研究范围】
仿生学的研究范围主要包括:力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。
◇力学仿生,是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质,以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。例如,建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑,模仿股骨结构建造的立柱,既消除应力特别集中的区域,又可用最少的建材承受最大的载荷。军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构,把人工海豚皮包敷在船舰外壳上,可减少航行揣流,提高航速;
◇分子仿生,是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后,合成了一种类似有机化合物,在田间捕虫笼中用千万分之一微克,便可诱杀雄虫;
◇能量仿生,是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程;
◇信息与控制仿生,是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理,研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。已建立的神经元模型达100种以上,并在此基础上构造出新型计算机。
模仿人类学习过程,制造出一种称为“感知机”的机器,它可以通过训练,改变元件之间联系的权重来进行学习,从而能实现模式识别。此外,它还研究与模拟体内稳态,运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制,以及人-机系统的仿生学方面。
某些文献中,把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生,而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。
仿生学的范围很广,信息与控制仿生是一个主要领域。一方面由于自动化向智能控制发展的需要,另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段,使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究,大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟,生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。
控制与信息仿生和生物控制论关系密切。两者都研究生物系统中的控制和信息过程,都运用生物系统的模型。但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统;而生物控制论则从控制论的一般原理,从技术科学的理论出发,为生物行为寻求解释。
最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。其目的不在于直接复制每一个细节,而是要理解生物系统的工作原理,以实现特定功能为中心目的。—般认为,在仿生学研究中存在下列三个相关的方面:生物原型、数学模型和硬件模型。前者是基础,后者是目的,而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。
由于生物系统的复杂性,搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期,而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作,这是限制仿生学发展速度的主要原因。
【仿生学的现象】
苍蝇与宇宙飞船
令人讨厌的苍蝇,与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及,但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”,凡是腥臭污秽的地方,都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏,远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有“鼻子”,它靠什么来充当嗅觉的呢? 原来,苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。
每个“鼻子”只有一个“鼻孔”与外界相通,内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入“鼻孔”,这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲,送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同,就可区别出不同气味的物质。因此,苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
仿生学家由此得到启发,根据苍蝇嗅觉器的结构和功能,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的“探头”不是金属,而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上,将引导出来的神经电信号经电子线路放大后,送给分析器;分析器一经发现气味物质的信号,便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。
这种小型气体分析仪,也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理,还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
从萤火虫到人工冷光
自从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光,其余大部分都以热能的形式浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼。那么,有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。
在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”。
在众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。因此,生物光是一种人类理想的光。
科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。
早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。近年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
现在,人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。
电鱼与伏特电池
自然界中有许多生物都能产生电,仅仅是鱼类就有500余种 。人们将这些能放电的鱼,统称为“电鱼”。
各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏;非洲电鲶能产生350伏的电压;电鳗能产生500伏的电压,有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压,称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。
电鱼放电的奥秘究竟在哪里?经过对电鱼的解剖研究, 终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧,共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱,但由于电板很多,产生的电压就很大了。
电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣。19世纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼发电器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。对电鱼的研究,还给人们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。
水母的顺风耳
“燕子低飞行将雨,蝉鸣雨中天放晴。”生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道,生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海,就预示着风暴即将来临。
水母,又叫海蜇,是一种古老的腔肠动物,早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能,每当风暴来临前,它就游向大海避难去了。
原来,在蓝色的海洋上,由空气和波浪摩擦而产生的次声波 (频率为每秒8—13次),总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到,小小的水母却很敏感。仿生学家发现,水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石,当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时,听石就剌激球壁上的神经感受器,于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。
仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上,当接受到风暴的次声波时,可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向,就是风暴前进的方向;指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。
开放分类:
生物、自然科学、自然、仿生学、学科
17回答者: qianht2009 - 一级 2009-3-14 17:30
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