哈喽,科学大咖——轻松幽默、文理皆宜的科技简史

  1616年,哈维公布了自己的血液循环理论,立刻招来了无数的指责与诽谤。哈维觉得自己太莽撞了,要想说服人们接受新的理论,必须得拿出无可反驳的事实证据。哈维日后写道:“无论是教解剖学或学解剖学的,都应当以实验为依据,而不应当以书籍为依据;都应当以自然为老师,而不应当以哲学为老师。”
  之后,哈维一边继续解剖实验,一边充实自己的理论,没有再急于发表什么理论。
  1618年,哈维因出色的医术被国王詹姆斯一世任命为王室御医,英国王室为哈维提供了良好的实验场所。詹姆斯一世去世后,继任的查理一世允许哈维任意解剖王室猎场里的动物,查理一世有时还到现场观看哈维的解剖实验。哈维跟随英王访问欧洲各国时,利用机会对各地的动物进行了观察。
  距离上一次发表血液循环理论12年后,即1628年,哈维的《心血运动论》终于出版,这只是一本只有72页的小册子,但书中清清楚楚地介绍了血液循环的理论。
  血液循环是我们初中生物的重点学习内容,那个心脏解剖图和血液循环图可能让无数学生捶破了脑袋。记得那时两张图都要死记硬背下来,因为考试经常在这里出题。也许是年龄的原因,当年觉得很复杂的问题,今天看来其实并不复杂,下面简单一说(阅读下文时,可以想着自己体内正在进行这种奇妙的循环,也许更能体会到人体构造的神奇)。
  先看图。
  1616年,哈维公布了自己的血液循环理论,立刻招来了无数的指责与诽谤。哈维觉得自己太莽撞了,要想说服人们接受新的理论,必须得拿出无可反驳的事实证据。哈维日后写道:“无论是教解剖学或学解剖学的,都应当以实验为依据,而不应当以书籍为依据;都应当以自然为老师,而不应当以哲学为老师。”
  之后,哈维一边继续解剖实验,一边充实自己的理论,没有再急于发表什么理论。
  1618年,哈维因出色的医术被国王詹姆斯一世任命为王室御医,英国王室为哈维提供了良好的实验场所。詹姆斯一世去世后,继任的查理一世允许哈维任意解剖王室猎场里的动物,查理一世有时还到现场观看哈维的解剖实验。哈维跟随英王访问欧洲各国时,利用机会对各地的动物进行了观察。
  距离上一次发表血液循环理论12年后,即1628年,哈维的《心血运动论》终于出版,这只是一本只有72页的小册子,但书中清清楚楚地介绍了血液循环的理论。
  血液循环是我们初中生物的重点学习内容,那个心脏解剖图和血液循环图可能让无数学生捶破了脑袋。记得那时两张图都要死记硬背下来,因为考试经常在这里出题。也许是年龄的原因,当年觉得很复杂的问题,今天看来其实并不复杂,下面简单一说(阅读下文时,可以想着自己体内正在进行这种奇妙的循环,也许更能体会到人体构造的神奇)。
  先看图。
  想上传图片都不行
  @板桥渔翁 2021-06-04 20:52:22
  不让说话了?
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  最近天涯总是抽风,看来是在搞清理,一些帖子被删,一些人被封号。
  @郭子夷 2021-06-05 13:40:37
  楼主如果对所有的科学门类都涉及的话,三年之内怕是写不完。但现在天涯对超过三年的帖子都是一刀切的,楼主还是加速为妙,不要到时还没写完就被隐藏了。
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  嗯,最近我也发现之前的帖子都被隐藏了。每次发帖都需要审核,这样下去,我看天涯论坛也没必要存在了。
  不管天涯怎样整顿了,咱继续吧
  上图

  
  血液循环
  首先,血液循环的中心是心脏,心脏的搏动是血液循环的动力。心脏分成四个腔,上面两个叫心房,下面两个叫心室。然后再分左右,分别为左心房、右心房、左心室、右心室。图中是按心脏正对着我们来画的,所以左右反着。
  其次,心脏的一次搏动分成两次收缩舒张,先是两个心房收缩,把血液压入两个心室,接着两个心室收缩,把血液压入动脉。在心房和心室之间、心室和动脉之间都有瓣膜,防止血液回流。
  再次,搞清两个概念,把血液从心脏送到身体各部分的血管叫动脉,中医所说的“把脉”就是把的腕部动脉,脉搏与心跳同步;把血液从身体各部分送回心脏的血管叫静脉,我们所说的“青筋”就是较浅的静脉。
  最后,我们进入正题,从心脏的左心室出发,跟随血液在人体内来一个乾坤大挪移。左心室收缩,血液由左心室进入主动脉,然后经各级动脉流入身体各部位(注:血液把营养物质和氧气提供给各组织利用,把废物及二氧化碳带走),颜色由原先的鲜红色变为暗红色。血液经各级静脉血管汇集到上、下腔静脉,最后流入右心房,体循环完成;右心房收缩,血液进入右心室,右心室收缩,血液进入肺动脉,而后流入肺部,血液在肺部进行改造(注:二氧化碳进入肺泡,氧气进入血液),颜色由暗红色变回鲜红色,经肺静脉流回心脏左心房,左心房收缩,血液重又回到了左心室,肺循环完成。
  是不是很简单?
  今天看来很简单,人类却用了两千多年才真正认识它。哈维曾一度认为,人体内如此复杂的运动也许只有上帝才清楚。但是,哈维通过自己不懈努力,打开了上帝的这扇窗户,看见了真理的所在。
  虽然哈维用了12年时间来完善自己的理论,想方设法用温和的语言避免与传统医学产生矛盾,甚至卑微地希望反对者最大可能予以宽容,但是,哈维的理论依然遭到了欧洲各地医学权威的指责与攻击,有些黑粉攻击哈维的方式只能用蛮不讲理来形容,而有些专家则抓住哈维的理论中一个弱点不放,那就是没有观察到动脉与静脉相连。哈维那时没有显微镜,只能凭经验假想,在动脉与静脉之间存在着看不见的细微通道。在哈维去世四年后,意大利解剖学家马尔比基用显微镜发现了连接动脉与静脉的毛细血管,证实了哈维理论的正确性以及哈维天才般的预见性。
  即便哈维遭到了医学界的猛烈攻击,但作为英国王室的御医,哈维不必担心被欧洲大陆的新教徒给烧死,也不必担心遭受宗教的迫害,他所做的,要么友好地回信解释,要么就是置之不理坦然处之。哈维的小诊所却实实在在受到了影响,哈维自己都说,自打他发表血液循环理论后,病人越来越少,当时舆论已经把哈维当成精神失常患者了。
  最近看帖的人少了,莫非和天涯整顿有关?听说很多人被全面封杀了。
  @美若天仙2 2021-06-05 22:31:00
  顶帖
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  谢谢支持!
  1640年,英国资产阶级革命爆发,查理一世逃离伦敦,在英国西北部集结力量组织王党军进行反攻。王党军与议会军在多地作战,查理一世把两个儿子交给哈维照顾,这两位王子就是后来复辟的查理二世和詹姆斯二世。哈维跟随王室流亡了三年,即便在炮火连天的战场上,哈维仍坚持读书,据说有一次炮弹在他身边爆炸,哈维这才站起来拍拍身上的土,挪了个地方继续读书。
  1649年,查理一世被送上了断头台,成为欧洲第一个被公开处决的国王。哈维既没有跟随王室逃亡海外,也拒绝为新政府工作,因此他被新政府禁止进入伦敦,哈维只得到伦敦郊区的弟弟家生活。
  在郊区,哈维把精力放在了动物生殖上,有次他的朋友去拜访他,发现年近七十的哈维正在盯着老母鸡屁股下的蛋发呆。通过多年研究,在1651年,哈维出版了《论动物的生殖》,记载了各类动物胚胎的发育过程,不过这部书的意义远没有《心血运动论》那个小册子大。
  不知和哈维的工作性质有没有关系,哈维夫妇一生都没有生育,膝下无子女。哈维用自己的积蓄为皇家医学院建造了一座图书馆和一座会议厅,把自己的书籍、医疗设备也都赠给了皇家医学院。哈维妻子比哈维早去世几年,晚年的哈维被痛风病折磨,整日用鸦片止疼。1657年,哈维患中风去世,遗产全部捐给了皇家医学院。

  血液是人体维持生命的重要组成部分,血液循环的发现为后世了解人体、治疗疾病以及医学的研究发展指明了正确的方向。《心血运动论》被称为生理学史上最重要的著作,威廉·哈维发现的血液循环被称作近代生理学的起点,其本人被称为“近代生理学之父”。恩格斯评价说:“哈维由于发现了血液循环,而把生理学确立为科学。”英国著名外科学家、病理学家约翰·西蒙则比喻道:“血液循环的知识在医疗实践中的地位,就像罗盘在航海中的地位一样,血液循环的发现是生理学上至今还无可比拟的、最重要的发现!”
  @美若天仙2 2021-06-06 17:02:43
  楼主继续……
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  感谢支持,明天吧
  第15章 知识就是力量
  纵观世界近代史,一个国家的兴盛富强无不是以科技文化繁荣为先导的,世界的中心随着科技文化中心的转移而转移,16世纪的意大利,17世纪到18世纪中叶的英国,18世纪中叶到19世纪初的法国,19世纪中叶到20世纪初的德国,都曾一度成为世界经济、文化的中心,同时伴随着科学的高度发展,进而成为军事上的强国。英国成为日不落帝国,拿破仑横扫欧洲,德国先后两次挑起世界大战,他们凭得什么?仅仅是军事实力吗?
  恩格斯说:“一个民族要想站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维。”科学发展,思想先行,科学思想的重要性不言而喻。本章着重介绍两位科学思想上的巨人,一位是英国的弗朗西斯·培根,一位是法国的笛卡尔,两人的思想直接决定了英国和欧洲大陆的科学走向,其影响直到今天。
  1561年,弗朗西斯·培根出生于英国伦敦的贵族家庭,父亲是伊丽莎白女王的掌玺大臣,母亲也出身贵族,姨夫伯利勋爵更是朝中的重臣,这种强大的政治背景让培根从小就接触到了官场,可以随便出入宫廷,伊丽莎白女王还亲切地称呼他为“我的小掌玺大臣”。
  上一章的哈维上大学算是早的了,培根更优秀,培根12岁时就进了剑桥大学三一学院学习神学、哲学。这个年纪反感那令人头疼的哲学理论实在太正常不过了,培根非常讨厌那空洞无物的经院哲学。培根15岁大学毕业,紧接着赴巴黎担任驻法大使的秘书,18岁回国,23岁当选国会议员。培根在仕途上平步青云,这是意料之中的事情,他先后当过副检察长、首席检察官、掌玺大臣,威廉·哈维在伦敦行医时,培根已经担任英王詹姆斯一世的大法官了。
  1597年,培根把自己对社会方方面面的认识和思考浓缩成一段又一段类似名言警句的句子整理起来,出版了第一本书《论说随笔文集》,当时只有十篇,之后经过培根不断地补充,就成了今天我们所见到的五十九篇的《培根随笔》。
  培根首先是一位哲学家,他的贡献在哲学上占了很大一部分,但是我们探讨的重点不是在哲学,而是在科学,所以以下所讲的东西,也只能是培根哲学理论的一点皮毛。
  培根所处的时代,科学革命已经轰轰烈烈地展开,经院哲学已经走到了穷途末路,托马斯·阿奎那的神学、亚里士多德的哲学已经不适合时代的发展,甚至阻碍了科学的进步,培根清醒地认识到了这一点,因此他致力于寻找出一条新的道路,构建一种能够推动社会发展和科学技术进步的新哲学。
  @moyuer8888 2021-06-07 16:54:39
  支持楼主,写的蛮好。
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  谢谢兄台!
  @mogule2017 2021-06-07 17:11:08
  不必受天涯影响,楼主这个是一发一大段,也不需要太多评论的,往前写就是
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  感谢兄台支持!
  1605年,培根出版了《学术的进展》,在书中培根向宗教神学开火,猛烈抨击了封建神学的蒙昧无知,揭露了经院哲学解释世界的种种谬误,批判了宗教神学对文化的扭曲以及对人们获取知识热情的遏制。培根指出,经院哲学就是教会扼制思想自由、维护宗教神权的工具!
  1620年,培根出版了《新工具》,书名就是针对亚里士多德的《工具论》而起的,旨在取代亚里士多德的理论,就是这本书第一次提到了改变世界的印刷术、火药、指南针三大发明。培根认为,人类想要认识自然,不能单凭主观想象,只能以事物为根据,用经验来说明自然的真相。人类的感觉经验是认识的起源和根据,实验是必须的途径和手段,从大量的感知中归纳、推演出事物与现象之间的关系,然后找出这些关系中所蕴含的规律。培根强调说,对事物的认识过程是一个依据事实而求索的逐级升华的探求过程。以上这些绕口的理论就是后世所称的“科学归纳法”。培根打了个比喻,他说:“历来处理科学的人,不是实验家,就是教条者。实验家像蚂蚁,只会采集和使用;推论者像蜘蛛,只凭自己的材料来织网。”培根希望哲学像蜜蜂,既采集材料,也用自己能力来消化,进而酝酿出可靠的哲理。
  培根还说明了知识对于人类的巨大作用,语重心长地指出,人的力量是和人的知识成正比的,而不是和人的肌肉成正比的。人,只有拥有自然规律的知识,才能驾驭自然;仅仅靠四肢发达的肌肉,别说老虎狮子了,恐怕连只猴子都打不过。因此,培根喊出了那句震撼世界的话:“知识就是力量!”其实培根完整的一句话是这样说的:“知识就是力量,知识越多,不是离上帝越远,而是离上帝越近。”培根的意思当然不是说学得越多见上帝越快,他这里的“上帝”我们可以理解成真理,或者是自然规律。
  培根是有神论者,他承认上帝创造了世界,但他认为科学和神学是人类的两种知识,科学属于认识范围,而神学属于信仰范围,两者应该互不干预。培根呼吁,宗教不应该干预科学,更不应该压制迫害搞科学研究的人。这个思想,托马斯·阿奎那也曾提出过。
  @美若天仙2 2021-06-08 16:44:14
  楼主还更新吗?
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  天涯这样下去,我真的准备弃楼了,哈哈
  @Elcid2017 2021-06-10 01:03:14
  Mark!写得真好!
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  感谢兄台的鼓励,我会继续写下去
  1621年,培根被控告受贿。当时的英国比较流行送礼行贿,出现诉讼案件,原告被告都会给法官行贿,这是潜规则。培根也是人,而且是政治上的小人,吃了原告吃被告是常有的事,别的法官也是如此。培根之所以被控告,主要还是得罪了政治敌人。在法庭上,培根承认自己确实收受了贿赂,但他说明这并没有影响到他做出公正的判决。培根被捕入狱,在缴纳了巨额罚款后恢复了自由,但从此与政界无缘了。
  1926年初,培根在大雪天里用一只鸡做防腐实验,结果受了风寒,没几日便病故了。次年,他的遗著《新大西岛》出版,书中构建了一个类似乌托邦式的社会,其中有一个由许多科学家组成的“所罗门宫”,集体用科学归纳法来研究自然。后来的英国皇家学会就是模仿“所罗门宫”建立的。
  作为一名思想家、哲学家,培根在科学上有他独到的预见性,他的眼光已经超越了时代,看到了未来科学的走向。但是,他对他所处时代正在进行的科学革命却茫然不知,这真是有点不正常,甚至有些矛盾。培根反对哥白尼学说,也不知道维萨留斯的成就,对伽利略的数学定量法表示不屑,开普勒的理论也充耳不闻,就连他身边站立的一位科学巨人威廉·哈维似乎也没怎么在意。毕竟培根那时高高在上,哈维只是个年轻的、好发表奇谈怪论的名医。当然了,哈维也没怎么看好培根,认为培根整日“像个大法官似的写哲学”。
  虽然培根没有在科学发现上做出什么成就,但他凭借自己的影响力,成功把英国学术界的目光吸引到了科学方面。培根构想了有组织的研究科学的集体,也就是今天所说的科学团体,英国皇家学会的成立、英国领先欧洲的科学发展以及之后的工业革命,都与培根的科学思想是分不开的。培根开创了英国经验主义哲学,开启了唯物主义经验论哲学的新时代,同时为经院哲学敲响了丧钟。马克思评价培根是“英国唯物主义和整个现代实验科学的始祖”。有人把培根比喻为科学的鼓吹者,他在科学史上的作用,就像战场上鼓舞士气的击鼓手,虽然不上阵杀敌,却激励着无数士兵冲锋陷阵。
  培根的秘书,后来成为英国著名哲学家的霍布斯继承了经验主义的衣钵,他把几何学、力学、物理学的方法引入了哲学,用机械力学来解释世界万物,构建起了一个机械唯物主义哲学体系。之后,约翰·洛克、乔治·贝克莱、大卫·休谟等人继续发展了英国经验主义哲学。随着英国资本主义的发展、牛顿三大定律的提出以及之后爆发的工业革命,经验主义的研究方法几乎成为了自然科学研究的基本方法,在科学上占据着不可撼动的地位。
  @鲁西狂人 2021-04-29 11:43:43
  葡萄牙人称霸印度洋,有一个小水手全程参与了这个过程,此人名叫麦哲伦。麦哲伦参加了第乌海战到攻占马六甲等大小几十次战役,多次受伤,还落下了瘸脚的残疾,可他回到葡萄牙时,生活却很窘迫,多次申请增加薪金,都被政府给无情地拒绝了。麦哲伦对这个忘恩负义的葡萄牙政府痛恨之情可想而知。不久,西班牙探险家巴尔博亚越过巴拿马地峡发现了“大南海”,当时一些地理学家估计,大南海的对面应该就是盛产香料的亚洲了。麦哲......
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  @门部关相 2021-06-10 16:35:28
  楼主这里没有写清楚他们回到西班牙的时间,1522年9月6日成功归来,历时1082天。
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  感谢兄台的建议!
  @鲁西狂人 2021-04-22 09:52:43
  在本章正式开始前,向读者朋友们提一个小小的建议,阅读本章最好手头备一份世界地图。一份号称防水撕不烂的地图不会超过十元钱,少喝两瓶饮料也就省出来了。当然买不买还是由朋友们自己决定,毕竟卖地图的商家没给本人什么好处。
  本章可能侧重于历史和地理,但如果想对人类的科学探索史有一个系统全面的认识,大航海时代是不能跳过去的。大航海是人类(主要是欧洲人)对我们的共同家园——地球的发现与探索,同时伴随着......
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  @门部关相 2021-06-10 14:22:39
  太精彩了,比罗素的《西方哲学简史》还精彩。跟不上啊!做个记号。
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  兄台过奖了,谢谢支持!
  与经验主义相对的,是欧洲大陆的理性主义,理性主义的开山祖师是笛卡尔。
  培根、伽利略与笛卡尔生活在同一个时代,笛卡尔比前二人年轻一些。伽利略开创了研究自然规律的数学定量法,培根开创了以实验为基础的科学归纳法,培根是瞧不上伽利略那种数学方法的,笛卡尔恰恰相反,笛卡尔尤其喜爱数学。你要是以为笛卡尔和伽利略是一路人穿一条裤子,那你就错了,笛卡尔也反对伽利略那种只看结果不问原因、知其然不知其所以然的研究方法。
  1596年,笛卡尔出生于法国南部土伦省的莱依镇(今改名为笛卡尔镇),是家中的第三个孩子。笛卡尔出生时极为虚弱,接产的医生觉得这个婴儿根本活不下来,幸亏一位护士悉心照料,笛卡尔才捡了一条命,但留下了病根。笛卡尔身体一直孱弱,面色苍白,还经常咳嗽,不知道的还以为这是个痨病鬼。
  笛卡尔出生不到两个月,他虚弱的母亲就病故了,父亲又娶回来一个继母,并生下了四个孩子。笛卡尔的父亲忙于工作,很少关心笛卡尔,甚至讨厌这个儿子,兄弟姐妹们也不愿意和这个病殃殃的兄弟一块儿玩,虽然笛卡尔家境殷实,但他的童年一点儿都不快乐。没有母亲的疼爱,父亲讨厌他,兄弟姐妹冷落他,笛卡尔从小就性格孤僻、内向而且胆小懦弱。笛卡尔常常一个人躲在角落里思考人生,这一点上与托马斯·阿奎那有些相似,不过托马斯是主动地独处,笛卡尔是被动地独处。后来笛卡尔搬到祖父家居住,那里的一位保姆悉心照料他,算是稍稍弥补了笛卡尔缺失的母爱。
  1604年,8岁的笛卡尔被父亲送到拉弗莱舍学院读书,当了一名寄宿生,因为每天需要早起,上学没几天就病倒了。院长是笛卡尔家的远房亲戚,他看这位小学生身体柔弱,但明亮的双眼中透着一股聪明劲儿,特批他不必参加早操和早课,可以睡到自然醒。这是多少学生梦寐以求的事情啊!从此以后,笛卡尔早晨醒来不急着起床,他会继续躺在床上沉思,在似睡非睡中思考事情。笛卡尔一生都很享受这种感觉,许多思想、灵感都是在床上得来的。
  笛卡尔在学院里学习哲学、数学、天文、物理等等,和培根一样,笛卡尔也讨厌愚昧的神学和空洞的经院哲学,最喜爱的学科是数学。笛卡尔在拉弗莱舍学院学习了八年,在哲学上没有什么收获,但在数学上打下了坚实的根基。

  
  弗朗西斯·培根

  
  笛卡尔
  @懒豆花 2021-06-11 22:19:05
  欧洲历史上群星闪烁的时代就要到来了
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  是的!
  毕业回家的笛卡尔没有找到什么正当职业,也从来不想着参加体育锻炼来增强体魄,整天游手好闲无所事事。父亲把他送到巴黎让他长长见识,这下可好,跳出父亲的视线,笛卡尔在巴黎过起了醉生梦死的纨绔子弟生活,出入各种娱乐场所也就罢了,他还喜欢赌博,笛卡尔凭借出色的数学计算常常赢得满载而归。笛卡尔的父亲听到消息,不能容忍儿子这样浪荡下去,便送他去普瓦提埃大学学法学,这对笛卡尔来说是小意思,仅用两年就轻松取得了法学学位。
  大学毕业的笛卡尔想着该干点正事儿了,不要再回到醉生梦死的生活中去,遂决定参军入伍。笛卡尔所处的年代战乱频仍,但笛卡尔身体欠佳,所以当兵几年没有上过前线,只是待在后方,有一段时间还在远离战场的小镇客店里居住。1619年的冬天,笛卡尔宅在客店房间的火炉边思考了整整一天,属于他的整个哲学体系就在这一天成了型。晚上他做了三个梦,醒来后的笛卡尔如同得到了启示,他意识到自己也许可以用数学方法来解释世界,解析几何的思想也在此时诞生。
  之后两年,笛卡尔跟随军队参加了一些战役,当他看到战争的残酷与血腥后,便选择了离开。1621年,笛卡尔脱下军装退伍了。笛卡尔回到家乡,分得了三分之一的家产,生活无忧的他在德国、荷兰、比利时、意大利、瑞士等地旅游了一大圈,然后又回到了巴黎,在巴黎郊区度过了相对平稳的三年。但是法国的社会状况不太乐观,战争不断,宗教运动也是此起彼伏,笛卡尔当年在巴黎结交的一群狐朋狗友也常来叨扰,笛卡尔不堪其烦,终于决定离开法国,去美丽而又自由的荷兰生活。这一去就是二十多年,笛卡尔的著作及其理论都是在荷兰完成的。
  笛卡尔一生没有婚娶,在荷兰曾和一个女仆同居并生下了一个可爱的女儿,可惜女儿在六岁时夭折,这件事对笛卡尔打击很大,从此再未生儿育女。
  1633年,笛卡尔写成了《论宇宙》,伽利略被宗教裁判所传唤并判刑的消息传到了荷兰,生性谨慎胆小的笛卡尔立刻取消了这本书的出版计划,因为《论宇宙》也是支持哥白尼学说的。
  1637年,笛卡尔把他的三篇论文《屈光学》《大气学》《几何学》整理成一个合本,并为其写了一个序,序的名字很长,后世简称其为《方法谈》。在这本书中,笛卡尔提出了解析几何的方法,同时对光、声音、气候等自然现象进行了探讨。
  笛卡尔喜爱数学,尤其欣赏几何学从最简单明确的命题出发、一步一步严密推理出庞大几何体系的方法,所以笛卡尔认为,要认识世界,必须用同样的理性演绎法,从纯粹直观的知识出发,运用有根据的推理得出真实的结论。而要保证演绎正确,必须保证最初的命题正确。怎样才能得出一个正确的前提呢?弗朗西斯·培根认为知识来自于经验,强调经验的重要性,但笛卡尔不这样认为,笛卡尔觉得经验并不可靠,人的直观感觉也不可靠,我们看到的摸到的闻到的都不一定是真的!你出门看见所有人戴的帽子都是绿色的,难道你就可以归纳说世界上所有的帽子都是绿色的吗?所以,感性和归纳不是知识的来源和途径,人的知识来源于人的理性直觉。笛卡尔采取“普遍怀疑”的办法来获得最初的命题。
  比方说有一筐苹果,里面有好苹果也有坏苹果,怎样选出好苹果呢?有两种办法,一,在筐子里扒拉,按照自己的标准把坏苹果扔出去;二,把筐子里的苹果全倒出来,再按照自己的标准把好苹果捡回去。笛卡尔就是选择第二种办法,先怀疑苹果都是坏的,然后从中挑选出好的来。
  笛卡尔对他从小到大接触到的知识、事物都进行了怀疑,包括哲学、神学、科学、数学以及自己的感觉、梦境,甚至连他所信仰的上帝都怀疑起来。在这普遍怀疑中,笛卡尔逐渐意识到“人”才是认识的主体,因此提出了他的哲学体系的根本命题——“我思故我在”,并以此发展出了“物质——精神”二元论。在大学以及考研政治中,笛卡尔一直被简单粗暴地归入主观唯心主义派予以猛烈批判,这有点像小孩看电视,不是好人就是坏人嘛,唯心主义当然就是坏的理论了。在政治试卷有关哲学的选择题中,有时ABCD四个答案都是正确或接近正确的选项,让考生怎么选?考生们实在是太难了。
  笛卡尔得出他的初始命题后,他用他的利器——演绎法进行推理,得出了他所认识的世界。不得不说,笛卡尔通过他的方法得出了比培根多得多的科学成果,笛卡尔完全撑得起“科学家”这个头衔。笛卡尔认为,上帝创造了世界并赋予了永恒不变的能量、规则和秩序,笛卡尔以此引申出了三个物理定律,第一个定律是类似于伽利略的惯性定律,静止的物体一直静止,运动的物体一直运动,除非有外力作用于它;第二个定律,惯性运动是直线运动,如果物体在圆周或者曲线上运动,那么这个物体一定受到某种外力的影响;第三个定律,物体运动的能力没有增减,只是转移到其他物体上去了。
  笛卡尔凭着演绎推理得出来了伽利略反复实验才得出来的结论,实在是太牛。前两条还好说,关键是第三条,笛卡尔竟然提出了动量守恒,这在物理学上还是首次。高中物理课本上明确写着,“笛卡尔最早提出了动量守恒的思想……”伽利略只是向亚里士多德物理学发起了挑战,笛卡尔却要试图颠覆整个亚里士多德知识体系,笛卡尔提出了微粒宇宙观和以太漩涡理论,建立了一套可以替代亚里士多德哲学的机械论哲学体系。
  别看笛卡尔身体弱不禁风,但精力无限,他对世间各种自然现象和学术问题都感兴趣,都想整明白,简直就是第二个达·芬奇。笛卡尔在数学、生理学、医学、光学、力学、天文学、气候学、地质学上都做出了常人难以企及的成就。
  威廉·哈维出版《心血运动论》提出了血液循环,欧洲大陆集体抵制和攻击哈维。笛卡尔跑到屠宰场观看动物的心脏,还亲手解剖动物进行研究,最后笛卡尔支持了威廉·哈维的学说,同意人体内的血液是循环的。由于笛卡尔在欧洲大陆的影响力,反对哈维的声音逐渐减弱了。但笛卡尔画蛇添足,他在哈维的血液循环基础上又提出,心脏如同一个加热的机械装置,受力学支配。这一观点却遭到了哈维的反对,两人为此发生了激烈的争论。
  笛卡尔自己身体虚弱,久病成良医,笛卡尔对医学有着浓厚的兴趣,乐此不疲地寻找延长寿命、增强体魄的保健品,但笛卡尔终究没有找到,后来他对死亡看得淡了,说自己发现了一个极其容易的方法,那就是——不畏惧死亡!
  1642年,笛卡尔出版了《第一哲学沉思集》,提出了对于若干哲学问题的沉思。这本书在欧洲引起了轩然大波,反对笛卡尔与力挺笛卡尔的分成两派,从大学课堂到整个学术界吵得不亦乐乎。一些哲学大咖不屑于加入这样的混战,直接写信给笛卡尔予以反驳,笛卡尔则回信与其争论。经验主义者霍布斯以刚猛著称,在给笛卡尔的信中,他不评论笛卡尔的思想,却在不断灌输霍布斯自己的思想,令笛卡尔大为不满。法国的哲学家、科学家伽桑狄也反对笛卡尔的唯心主义,两人争论到后来竟互相破口大骂了,实在让人忍俊不禁,伽桑狄嘲笑笛卡尔“去你妈肚子里思考吧!”,笛卡尔回敬伽桑狄是一坨“没有精神的肉!”
  昨天更新的又被删了,现在补上
  @美若天仙2 2021-06-15 07:50:01
  顶帖!
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  谢谢支持!
  瑞典女王、年仅19岁的美丽少女克里斯蒂娜读了笛卡尔的《沉思集》后,被笛卡尔的才华和学识折服,不断写信请教问题,而后向笛卡尔发出邀请,派一名海军上将乘军舰前往荷兰迎接笛卡尔。笛卡尔此时在荷兰生活不如意,论敌的诬告使他几次陷于官司,遂决定答应女王的邀请。1649年8月,笛卡尔乘船驶往了瑞典。在船上,笛卡尔与一名老海员聊天,笛卡尔有关海洋以及航海的知识令一辈子与大海打交道的水手目瞪口呆。这位老海员后来神秘地告诉女王:“陛下,您请来的不是一个人,是半个上帝!”
  女王克里斯蒂娜管理着一个国家,白天忙于政务,她认为每天早上五点钟是精力最充沛的时候,正适合学习,所以她要求笛卡尔每天这个时间给她讲课。笛卡尔是个懒床惯了的人,此时却打乱了生活节奏,他每天早上3点就要起床准备女王的课程,再加上北欧严寒的天气,进入冬天笛卡尔便病倒了。进入2月份,笛卡尔高烧不退,宫廷医生要给他放血,被笛卡尔骂走了。1650年2月11日,笛卡尔去世。
  笛卡尔开创了欧洲大陆理性主义哲学,理性主义的主要代表人物还有斯宾诺莎和莱布尼茨,这二人也都是终身未娶,理性主义的三位代表是三条光棍。
  斯宾诺莎是个怪人,典型的宅男,他提倡禁欲,所以一辈子没结婚;他是犹太人,却因为异端邪说被开除出犹太教;后半生以磨镜片为生,因吸入大量粉尘得了肺病,医治无效而英年早逝。
  至于莱布尼茨,我们先不多说了,他和笛卡尔一样,是哲学家,同时也是伟大的数学家,因为和大神牛顿发生争论,在后面我们会有大量篇幅讲到他。
  笛卡尔在他的哲学思考中提出了许多先进的教育思想,在当时条件下虽然不能实现,但已在教育界的土壤中埋下了种子。18世纪,法国的教育内容和水平能够领先于欧洲其他国家,与笛卡尔有很大关系。受笛卡尔的影响,法国成为了欧洲启蒙运动的中心,卢梭、伏尔泰、霍尔巴赫、狄德罗等思想巨人的崛起,都或多或少继承了笛卡尔的精神。
  笛卡尔是一位哲学家,同时是一位全才科学家,是科学史上最后一个全才,在后文中,我们还会屡次提到他。
  本章有点偏哲学,主要讲了影响欧洲的两大哲学派别——经验主义和理性主义,同时讲了两大派别所推崇的科学方法。经验主义者认为认识自然、科学研究、获得知识的途径是“经验积累”,理性主义者认为认识自然、科学研究、获得知识的途径是“逻辑推理”,两派最初是互相学习互相借鉴互相交融的,即便是有争论也是温和地探讨,比如笛卡尔与霍布斯的争论,后来因为英国哲学家约翰·洛克对理性主义的批判,两派矛盾逐渐激化,后来竟演变为欧洲大陆学术界与英国学术界之间旷日持久的对抗。经验主义与理性主义的争论在哲学史上以战线长、时间久而著称,直到一个世纪后德国哲学家康德出来和稀泥,才调和了两派的矛盾。
  经验主义和理性主义各自提出了科学研究的方法,而研究自然科学的经典方法总结起来无非有这么几个。
  第一个是观察法,最具代表性的就是天文学,几万年前人类的老祖宗们就用这种方法来了解自然。但是,我们看见的并不一定就是真的,太阳月亮升起来并不是真的“升”起来,行星在恒星背景下画圈圈并不是平面上的运动,直到开普勒才得出它们真正的运行规律。
  第二种方法是实验法,这是理化生三门科学的重要法宝,读者朋友们不管是文科生还是理科生,或者不分科生,上学时应该没少做过物理实验、化学实验以及生物实验,这是初中生必学必会也必考的项目。
  第三种方法是科学抽象法。有些东西,我们看不见摸不着,但它又确确实实存在着,这不是闹鬼,这是一种现象,比如磁、红外线、紫外线、超声波、次声波、电磁波、万有引力、时空弯曲等等,根据现象抽象出其本质及其规律,这就是抽象法。最具代表性的就是电磁学理论的台柱子——麦克斯韦方程组,这是号称世界上最伟大、最优美的方程式,电磁学理论的巅峰之作。大学物理会学到这个,这里不多说了。
  第四种方法就是培根提倡的科学归纳法。牛顿自己承认,万有引力就是归纳出的成果,苹果从树上掉下来、楼上泼出去的水浇在楼下人头上、月亮总是围着地球转、行星总是围着太阳转、太阳总是围着银核转、仙女座星系不久(大概39亿年后)就会撞上银河系……因此万物之间都有引力,万有引力。
  第五种方法是笛卡尔的演绎推理法,数学是其代表学科。欧几里得用五条公理和五条公设一步一步推理出近五百条几何定理,搭建起规模宏大的几何学大厦,典型的演绎推理。比方说,AB线与CD线平行,CD线与EF平行,我们可以推理得出AB线与EF线平行。我们考试做数学题,其实就是一种推理演绎。
  除了以上几种方法,近代还出现了科学分析法,比如光谱分析;还有科学综合法,争吵了几个世纪的波动说与微粒说最后以光的波粒二象性而结束(精彩纷呈的波粒大战不久就会拉开序幕)。近些年又出现了信息论方法、系统论方法等等,个人私以为,搞科学研究不必在乎用什么方法,搞出成果才是关键。不管黑猫白猫,抓住耗子的就是好猫。
  第16章 打造科学研究的利器
  科学研究的利器是什么?答,数学!
  不少同学畏数学如虎,学习数学简直是苦不堪言,毕竟人类是从动物中脱离出来的,动物的本性就是吃饱了睡,饱了暖了再想点繁衍后代的事。抽象、逻辑、推理只是人类进化出的特有能力,这能力有倒是有,并不是所有人都擅长。有同学会问了,学习数学有用吗?当然有用,有大用,尤其是搞科学。
  人类从原始部落就有“数”的概念了,你用三个贝壳换了我一只鸡,我在绳上打了三个结,意思是挣了三个贝壳,这就是“数”。要是对方不识数,给了我四个贝壳,那我还是打三个结,剩下一个贝壳就可以当私房钱了,多么快乐!非洲有一个部落叫霍屯都,霍屯督人只能数到3,比3大的数就是“很多”。你问他们有几只手,他们知道是两只;你问他们有几根手指头,他们就会回答——“很多”。虽然霍屯督人勇猛无比,但在数学方面,我们幼儿园的小朋友可以轻松坑死霍屯督人。
  我们每个人有十根手指头,所以大部分的人类文明都采用十进制,中国、印度、埃及都是如此。玛雅文明把脚趾头也算上了,采用二十进制。两河流域挺个别,采用六十进制,同样影响了世界。我们今天使用的时间、角度、经纬度都是采用六十进制。中国除了十进制,还有二进制(如周易六十四卦)、十六进制(重量十六两为一斤,半斤为八两)。
  除了“数”还有“形”,太阳是圆形,月亮有月牙形,星星画成五角形,石头有方形有圆形,打磨的石斧可能是三角形,也可能是梯形,古人把这些图形当成图腾来崇拜,画在衣服上或者旗帜上,一直延续到今天。从泰勒斯开始,经毕达格拉斯、柏拉图、亚里士多德直到欧几里得,古代学者对于图形的研究一直没有中断。欧几里得的《几何原本》成为古代几何学的集大成,是西方影响力仅次于《圣经》的书。欧几里得之后,阿基米德在立体几何、阿波罗尼奥斯在圆锥曲线上各有发展。
  公元1世纪,毕达哥拉斯学派的尼可马修斯写出数学史上第一部数论典籍——《算术入门》。公元3世纪,古希腊数学家丢番图写成《算术》一书,讨论了一次、二次方程,并首次使用字符代替未知数。丢番图之前的数学家都以研究几何为主,代数只是为几何服务的附庸,丢番图将代数学分离了出来,独立成为了一门学科,因此丢番图被称为“代数学之父”。
  代数与几何的这次分手是悲壮的,一眼千年,两者再次结合要等到千年之后了。
  进入中世纪后,西方数学发展缓慢,在东方,中国、印度以及阿拉伯世界各自有条不紊发展着属于自己的数学。中国三国时期的刘徽、南北朝时期的祖冲之、祖暅父子都是杰出的数学家。祖冲之计算的圆周率精确到了小数点后第7位,这一精确度直到一千多年后才被荷兰数学家奥托所突破。目前借助计算机,圆周率已算到小数点后31万亿位。有朋友会问了,算这个有意思吗?我反正觉得挺有意思,如果哪天圆周率真的算到头了,那就说明宇宙中不存在真正的曲线,数学、物理学体系会因此坍塌,我们今天的世界观也就崩溃了,到那时真该怀疑人生了。
  前文说过,阿拉伯人作为东西方交流的中间人,把中国和印度的文化、技术传到了西方。阿拉伯数学家阿尔·花剌子模吸收了0-9的印度记数法,并明确提出了代数、已知数、未知数、根等概念。因为印度数字简洁、方便,印度记数法很快在阿拉伯世界推广开了。
  1175年出生于意大利比萨官员家庭的斐波那契少年时跟随父亲游历了地中海沿岸的不少商业城市,在与阿拉伯商人交往中,斐波那契意识到阿拉伯人使用的数字要比欧洲使用的罗马数字优越得多。今天罗马数字仍在使用, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ……十以内的数还能接受,再往上就复杂了,一百、一千以上直接看得眼晕,如果再进行加减乘除,简直就是看天书了。斐波那契认真阅读了花拉子模的《代数学》以及其他阿拉伯人的数学著作,回到比萨,斐波那契写成《算盘书》,全面系统地介绍了阿拉伯数字以及运用阿拉伯数字的加减乘除四则运算,并提出了负数的概念。这部书成为中世纪最有影响力的数学书,改变了欧洲中世纪数学停滞不前的状态。简洁先进的阿拉伯记数法很快取代了罗马数字,进而推动了数学的发展。可以说,如果没有阿拉伯数字,确切说是印度数字,那数学的进展恐怕是龟速的,也许我们今天还用算盘记账,并且凭借算盘这项技术远远领先于世界。
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  斐波那契在《算盘书》中讨论了一个兔子生殖的问题,提出了一个数列:1、2、3、5、8、13、21、34……此数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和。这个数列被称为“兔子数列”,或者“斐波那契数列”。这个数列有一个神奇之处,那就是连续两项前项与后项的比例接近于黄金分割0.618,越往后越接近。
  斐波那契还写过一些数学书,其中有一本书名叫《花朵》,不知道的还以为这是一本植物学著作。
  16世纪末法国与西班牙开战,潜伏在法国的西班牙特务不断把情报提供给国内,使得法军节节败退。法国截获了一部分西班牙的信件,但里面全是符号,根本看不懂,国王请顾问官韦达来帮忙。韦达很快破译了这些情报,法军因此扭转战局,打败了西班牙。恨得咬牙切齿的西班牙政府认为韦达使用了妖术,判处韦达火刑。可韦达是法国人,住在法国,西班牙人判什么都是无效。
  韦达在大学学的是法律专业,毕业一直从事律师工作,后在**中担任要职十几年。韦达的业余爱好是研究数学,而且非常痴迷,因成功破译了西班牙****而名声大振。韦达在研究代数学的过程中,学习丢番图的方法,引入了用字母代替已知量和未知量的规则,用a、e、i、o、u元音字母来表示未知量,用b、c、d、f等辅音字母来表示已知量,用“+”、“-”表示加、减,用拉丁字母表示次方幂。
  韦达的符号体系是数学史上的革新,方程式因此变得简洁而清晰,使构建复杂的方程组成为可能,初步形成了现代代数学的模式。韦达因此被称为“现代代数学之父”。
  后来笛卡尔觉得韦达的方法很好,但使用的字母不够明了,笛卡尔做了一些改动,
  天涯论坛,我真是服了!
  @剩土 2021-06-22 06:39:28
  欧洲是什么时候就知道怎样解一元二次方程的?我以前看到,十一世纪有个意大利的残疾人(又瞎又瘸),刻苦钻研出了一元三次方程的解法,但被另一个纨绔子弟剽窃了,公开发表论文,然后残疾人大怒,然后和那个纨绔子弟数学决斗,双方各给对方出30道题,最后残疾人全胜。
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  这可难倒我了,我也不知道啊!
  另外三角学在韦达这里得到了大综合。前文讲过,托勒密在《天文学大成》中首次确立了弧长与弦长的关系,计算出0到180°的正弦值。印度天文学家增加了余弦值。15世纪德国数学家缪勒在编辑《至大论纲要》时引入了正切、余切的概念。韦达的《应用于三角形的数学定律》则第一次系统论述了正弦、余弦、正切、余切、正割、余割六种三角函数运算。到了十八世纪,伟大的数学家欧拉把六种三角函数用符号代替,分别为sin、cos、tan、cot、sec、cosec。
  韦达,一个业余爱好数学的律师、高级公务员,竟然在数学领域做出如此的伟业,能不让人羡慕嫉妒恨?朋友们继续往后读,会发现更多的业余选手干出了不业余的成绩。
  接下来出场的是苏格兰的造币厂厂长约翰·纳皮尔。这位高官出生在豪门贵族,一生大部分时间都在研究神学,平时喜欢散步,业余爱好是天文和数学。就是这个有点数学爱好的高官,竟然发明了对数,这得找谁说理去!
  纳皮尔发明的对数大大简化了数字的乘方、开方运算,是数学史上的重大发明。开普勒就是运用对数才计算出行星轨道,如果没有对数,开普勒需要付出数倍的努力和时间。法国数学家拉普拉斯评价说:“如果计算生命的长短不以活着的年数为标准,而以人们的贡献来估价的话,那么对数的发现等于将人的寿命延长了两倍。”恩格斯把对数、解析几何、微积分列为十七世纪数学三大发明。数学史家卡约略说:“现代计算方法之所以有奇迹般的力量,是由于三个发明,即阿拉伯记数法、小数和对数。”
  很多朋友应该听过“心形曲线”的故事,故事大概是这样的,一位公主爱上了给他讲课的数学家,这件事被国王知道后,一怒之下把这位数学家逐出了宫廷。数学家穷困潦倒,疾病缠身,他不断给公主写信,但都被国王给没收了,根本没有送到公主手中。最后数学家写了 ,国王打开看,里面只有一个公式:r=a(1-sinθ)。国王看不明白这是啥玩意儿,就把信交给了公主。公主看到信立刻拿出纸笔进行解算,画出了一个心形,公主感动地流下了泪水。国王去世后,公主继承王位成为了女王,她派人去寻找那位数学家时,数学家已病故多年了。
  这是个悲伤的琼瑶系故事,故事男主角,也就是这位数学家却借用了名人的名字——笛卡尔。这个故事出现在各种地摊文学、故事大王之中,可是故事杜撰者连笛卡尔的生平都搞不太清楚,而且把流亡荷兰的波西米亚王室伊丽莎白公主和瑞典的克里斯蒂娜女王给弄混了。笛卡尔与伊丽莎白公主通讯了好几年不假,但没有发展到谈情说爱的地步。至于瑞典女王那就更不可能了。故事有鼻子有眼却是编造的,但这个故事告诉了我们一个道理:学好数学,写出的情书都不一般!
  恋床癖患者笛卡尔从军期间常在床上沉思,一天他偶然发现一只蜘蛛在墙上爬来爬去,我们可能想着要不要起来拍死它,笛卡尔却在想蜘蛛爬过的轨迹。笛卡尔把墙底看成一条线,把一侧墙边看成一条线,那么只要知道蜘蛛离墙底的距离和离墙边的距离就能确定了蜘蛛的位置。笛卡尔这个灵感在“炉边沉思”时成型,在《方法论》中提出了这一构想。
  笛卡尔以两条直线为基准,一个设为x轴,一个设为y轴,用一点到两条线的距离来确定此点的位置,因此一个几何图形就可以用代数方程表达出来。这就是解析几何!在几何与代数分道扬镳一千多年后,笛卡尔让二者重新结合了起来!解析几何是近代数学的开端,笛卡尔成为古典数学向现代数学转变的关键人物,他所创建的坐标系被后世称为“笛卡尔坐标系”。
  笛卡尔的这一天才构想惊动了法国另一数学天才——费马。

  
  费马,1601年生,法律专业毕业,职业律师,后来进入法国最高法院任职,又是一个学法律当律师却不务正业的业余选手。
  费马的业余爱好非常广泛,他掌握五门语言,喜欢文学,附庸风雅写随笔,另外还有——数学。费马没有跟随任何导师学习,他能够在数学上成绩斐然,完全靠的是自学。
  费马在学习数学自娱自乐的过程中有很多发现和成果,但他从来不发表。他很多时候会把自己的研究结果写信告诉朋友,但却不说证明的方法,这种做法实在是让人窝火。所以,笛卡尔说费马是吹牛X,英国则骂费马是“该诅咒的法国佬”。
  费马读书常在页边空白处写注记,后人研究费马的数学思想,主要就是靠的这些注记。在丢番图的《算术》法语译本讨论毕达哥拉斯定理那一页,费马在旁边写了一个批注,大意是这样的:虽然(注:论坛显示不出来)有无数个整数解,但等式(注:论坛显示不出来)当n大于2时,没有整数解。费马写道:“我确信我已经发现一种美妙的证法,可惜这里的空白地方太小,写不下。”
  这句话发表于费马去世五年后,大家翻遍了费马的遗稿,也没有发现这个“美妙的证法”。这个就是轰动数学界、让无数数学家抓狂的“费马大定理”。
  之后的三百多年间,无数卓越的数学家试图证明或者证伪费马大定理,都以失败告终,其中包括莱布尼茨、欧拉、高斯等数学大家。1993年,英国数学家怀尔斯用108页论文证明了费马大定理,算是给了一个答案。但是,这长长的108页论文怎么看也不像是一个“美妙的证法”。
  带幂的公式显示不出来,表示很无奈…

  


  
  @板桥渔翁 2021-06-24 10:31:15
  刚我偶然发现,这个帖子其实是天涯最火的,阅读已经108万了。
  恭喜楼主。
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  不过天涯已经没落了,以前上千万的帖子满屏都是,现在都看不到了。
  笛卡尔在1637年出版的《方法论》中提出了解析几何的思想,费马看到后写信告诉笛卡尔,他在八年前就已经完成了这项工作,同时指出笛卡尔这一构想存在不足之处。费马在有关最大值、最小值以及切线问题上予以了批评指导。
  笛卡尔非常敏感,自尊心强,不能忍受别人对他指手画脚,从扬名立万起,他就不断地与人发生争论,与威廉·哈维争论,与霍布斯争论,与伽桑狄争论,这次因为解析几何问题,又和费马杠上了。
  笛卡尔才不吃费马那一套,什么时候轮到你费马来指导我!笛卡尔毫不留情予以反击。费马也不是吃素的,立刻回信辩论。双方你来我往就干上了,学术界又分成了两派,笛卡尔的粉丝和费马的粉丝加入了战团,双方争吵不休。笛卡尔与费马之争,搞得整个欧洲学术界腥风血雨、沸沸扬扬,吃瓜群众真是过足了瘾。
  这件事最后以费马先做出让步而结束。笛卡尔贵族出身,也很快对之前过分的言语表示了道歉。

  笛卡尔晚年曾几次回访巴黎,他的老法官朋友艾基纳也是一位数学业余爱好者。艾基纳在数学上或者说科学上的贡献是生了一个儿子并把这个儿子教育成才。艾基纳的这个儿子名叫帕斯卡。
  帕斯卡三岁丧母,自幼体弱多病,和笛卡尔几乎有着同样的身世。帕斯卡的母亲去世后,艾基纳辞去法官职务,自己亲自来教育帕斯卡。帕斯卡没有接受过正规的学校教育,但在他父亲精心培养下成为了优秀的数学家。
  帕斯卡17岁时写成了《圆锥截线论》一文,证明了圆锥曲线内接六边形其三对边的交点共线,这一数学定理被后人称为“帕斯卡定理”。笛卡尔看到这篇文章后,竟然不敢相信出自一个17岁少年之手。帕斯卡20岁左右时,为了帮助父亲计算税务,发明了加法器,这是世界上第一个计算器。
  笛卡尔在1647年再回巴黎时,不找老朋友艾基纳叙旧,专程找晚辈帕斯卡聊天。
  两人见面,必要的寒暄过后,笛卡尔便问起了帕斯卡最近的研究方向:小帕啊,最近在研究啥?
  此时帕斯卡受托里拆利大气压实验的启发,正在研究真空问题,所以如实回答在研究真空。
  笛卡尔认为,世界充满着微粒,不存在真空的。
  帕斯卡却说如果把一个水管灌满水,然后想办法把水抽干,那水管里就是真空。
  笛卡尔说,那也不是真空,里面还有着更微小的物质,它们具有一定的广延性。
  帕斯卡仍是摇头,不同意笛卡尔的观点。
  对于晚辈,笛卡尔显得很有耐心很有风度,不像和伽桑狄、费马那样破口大骂。笛卡尔没有和晚辈帕斯卡发生任何争执,仅仅是学术上的交流。
  笛卡尔看帕斯卡身体虚弱,脸色苍白,因做实验过度劳累,便提醒帕斯卡要注意调养身体,还把自己多年的养生经验分享给帕斯卡。笛卡尔回到荷兰后,与帕斯卡保持通信,关于真空实验,笛卡尔建议在不同地点试试,比如山上与山下看看水银柱有什么不同。
  帕斯卡身体太差,登不了高山,所以他指使他的大舅子托着水银管子在周边大山爬上爬下,帕斯卡只记录下数据。通过多次实验,帕斯卡发现了高度越高大气压越低的规律,他大舅子终于能歇一歇了。
  1648年,帕斯卡发表论文证明了真空存在,轰动了整个巴黎。
  1654年,帕斯卡在《论液体的平衡》论文中指出,压强在密封流体内部大小不变地传向各个方向。这个观点听起来挺费解,帕斯卡采用了直观的实验向人们演示了压强的威力。帕斯卡在一个装满水的密封木桶上插了一根长管子,然后登到高处,用水杯往长管子里灌水,还没用几杯水,木桶就被撑破了。后人把这一定律称为“帕斯卡定律”。帕斯卡以此原理发明了注射器、水压机。帕斯卡定律为流体力学的发展奠定了基础。
  1653年,帕斯卡对赌博产生了兴趣,他不是和笛卡尔那样真去赌博,而是对赌博中产生的概率问题进行研究。帕斯卡有不懂的地方,便写信请教数学前辈费马。费马很少与人交往,但与帕斯卡成了忘年交,与他频繁通信讨论概率问题。恰好在巴黎的荷兰数学家、物理学家惠更斯也对这一问题产生了浓厚的兴趣,加入了二人的讨论。1657年,惠更斯将他们的讨论写成了一本书,取名《关于赌博中的推断》,这是概率论的开山之作。赌场恐怕不会欢迎这几个把概率整的门儿清的人,但概率论学生们需要拜祖师爷的话,那必然要供上费马、帕斯卡、惠更斯三人的牌位。
  帕斯卡因体弱多病又过度劳累,年仅39岁就病世了,真正是英年早逝。为纪念帕斯卡在压强、真空问题上的贡献,科学界用“帕斯卡”作为压强的单位。
  @板桥渔翁 2021-06-26 08:25:19
  祖师爷这个体系,大概是孝道这一家族传承价值体系转移到了行业传承价值体系的一种方式。它的作用在于行业技术的稳定传承以及保证业内和谐的价值体系稳定,在这个体系最大的罪过就是欺师灭祖,简单这么推测吧。
  我们看的西方科学发展和传承肯定是有一个体系的,科学在西方发展如此迅速,没这个体系就不可能。
  这就是修道院、进而大学形成的一个教育体系,而大学发学术刊物,刊物和独立发表的学术著作在大学内教师层面......
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  您分析得很有深度!
  再回过头说笛卡尔。笛卡尔在荷兰居住时,认识了宫廷秘书、荷兰著名的诗人惠更斯,两人关系很好。诗人惠更斯有一个儿子也叫惠更斯,这便是概率论祖师爷之一了。小惠更斯非常聪明,极具天赋,笛卡尔很是喜爱,更是发出了后生可畏的感叹。
  笛卡尔与小惠更斯多次通信,讨论力学、光学上的问题。1644年笛卡尔出版《哲学原理》时总结了有关碰撞问题的七个结论,惠更斯发现了其中有六个结论是错的。至于光学,惠更斯更是不同意笛卡尔的微粒论。笛卡尔这一辈子挺难的,不光同辈们与他争论,现在小辈们也都起来反对他了。
  惠更斯是介于伽利略与牛顿之间的科学家,这不单单指时间上,在科学史上惠更斯更是起着承上启下的作用。
  笛卡尔的动量守恒思想在惠更斯这里得到了纠正和完善;伽利略发现单摆等时性原理,惠更斯进一步提出单摆周期公式,并发明了摆钟;因为研究摆钟,惠更斯提出圆周运动离心力与速度的平方成正比,与运动半径成反比,为万有引力的发现打下了坚实的根基;惠更斯破解了伽利略提出的“土星怪现象”,用自己改良的望远镜发现了土星环;波动学说上提出了“惠更斯原理”,即球形波面上的每一点都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率……

  经过科学革命的洗礼,17世纪成为科学巨人辈出的时代,而数学成为科学研究的神兵利器。不难发现,前面所讲的科学家同时都是数学家。科学的发展,后面一直有着数学的推动;科学的飞跃,后面也有着数学的强力支撑。经典力学与电磁学两座大厦拔地而起离不开微积分和解析几何的奠基;相对论的建立依赖于黎曼几何的突破;量子力学更是建立在线性代数、微积分、群论、拓扑学的基础之上;电子通讯有傅里叶级数的支持;现代计算机的出现受益于逻辑学……
  伽利略说:“自然这部大书,是用数学语言写成的。”
  数学是基础学科,是科学研究的前提。如果读者还是学生,学好数学还是非常非常重要的,不是单纯为了应试(当然分数也很关键),更是为了以后有更大的发展。如果读者已经不再从事与科学有半毛钱关系的职业,那么稍微懂点数学知识还是有点好处的,当然不要指望着学会概率论去买彩票,而是当孩子问你简单的数学题时不用一脸懵,那就已经很好了。

  @Elcid2017:
  光的微粒说从古希腊就有了,笛卡尔发展了这一学说。后面我会讲到微波之战,在这里也不妨说一下,笛卡尔支持微粒说,同时又提出了压力说,两者都是以光是微粒这一假说为前提的。但压力说已经有点类似于波动说了。如果笛卡尔能把两者合二为一,那他就成了第一个提出波粒二象性的人,哈哈
  第17章 怀疑的化学家
  睡觉睡到自然醒,数钱数到手抽筋,应该是不少朋友追求的梦想,金银财宝是大部分人所喜爱的,不管是现代还是古代,也不管是东方还是西方,所以,做着点石成金白日梦的炼金术在东方和西方都存在。
  在东方,炼金是在其次的,最主要的是炼丹。中国古代的帝王将相不缺钱,也不缺美女,他们热衷的是另外一个更诱人的话题——长生不老。无数道士、术士们以道家学说为理论基础,投身于炼丹事业,把能炼的东西全拿来炼,炼成了金丹、仙丹还要放葫芦里,当花生豆吃。从秦皇汉武,到清雍正帝,无数皇帝们以身试药奋不顾身,不少皇帝就是吃这种“长生不老”仙丹吃死的。
  西方有宗教信仰,他们思想里有来世有天堂,对于生死倒不是特别在乎,他们目的更专一,炼金术更单纯,他们就是想点石成金,就是想把废铜烂铁炼成真金白银。
  和东方的炼丹术一样,西方的炼金术也有一整套理论基础,祖师爷是柏拉图和亚里士多德。柏拉图认为金属都是一样的,只是有完善的金属,有不完善的金属,黄金是完善的金属,铜、铁、铅等等是不完善的金属,不完善的金属会慢慢向完善的金属转变。亚里士多德提出了四元素说,认为世间万物都是由“水气土火”组成,金属也是这四元素组成的,元素比例不同,造成金属的性质不同,稍微调整一下元素比例,那就能变换金属了!
  这师徒二人的理论实在是太棒了!炼金术士们想:只要缩短不完善金属向完善金属转变的周期就可以了嘛;用各种金属互相配搭,找出正确的元素比例就可以了嘛!所以一代又一代炼金术士们用五花八门的方法把铜铁锡铅熔化冶炼,换着花样上色,得到了一个又一个的合金大疙瘩。亚历山大城曾经是炼金术的中心,为了提高炼金的水准,亚历山大炼金大师们设计出了各种各样的设备,比如熔炉、坩埚、坩埚钳、蒸馏器、烧杯、过滤器等等,这些成为了我们今天化学实验室里常用的设备。
  @Elcid2017 2021-06-27 10:26:59
  好贴必须要顶!
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  谢谢兄台!
  这些勤奋的炼金术士不能说不努力,也不能说不用心,可仍得不到炼金的正确方法。他们想,是不是时辰不对?是不是要魔鬼或天使来帮忙?因此炼金术士们引进了占星术和巫术,炼金前要看天象算吉时,要祭祀要念咒,炼金术逐渐走向了邪门左道。
  要说炼金术士没有成绩也是不对的,他们通过努力炼出了各种合金,一些还能有黄金一样的色泽。炼金术士们知道这是假的,但拿到市场上去,一般人也分不清真伪。阿基米德就是为分辨王冠的真假得出了浮力定律。这个行业变得越来越诱人,不少人有点石成金的白日梦,不管三七二十一,先支个炉子炼一炼,万一成功了呢!伪金伪银越来越多,充斥市场,严重扰乱了经济秩序。罗马皇帝戴克里先一怒之下,下令取缔炼金术,收缴炼金书籍予以焚烧,炼金术行情急转直下,不得不转成了地下活动。一些炼金术士九死一生携带着炼金秘籍逃离罗马帝国,跑进了中东地区。
  炼金的炉火进入了阿拉伯世界。
  阿拉伯人的炼金水平比亚历山大派提高了一个档次,他们不但接受了亚历山大派的炼金术,还吸收了东方炼丹术的先进方法,兼收东西方之长。阿拉伯炼金术士们掌握了溶解、蒸馏、升华、熔化、结晶等技术,“丹药”也成了阿拉伯炼金界的时髦词儿。
  阿拉伯世界的炼金大师当属扎比尔·伊本·哈扬。
  扎比尔早年丧父,很小就跟着师傅闯荡江湖。扎比尔的师傅博学多识,懂得炼金术,扎比尔耳濡目染,也对炼金术产生了浓厚的兴趣。一入炼金误终身,扎比尔一生致力于这个不可能成功的事业,在晚年他终于得出了一个结论——用实验转换物质性质是在浪费时间!
  扎比尔去世时仍默默无闻,没人知道他是谁,干啥的,死后邻居们在他家中发现了一大堆实验仪器,最关键是发现了一坨半斤多重的黄金。这可了不得了,原来身边隐藏着一个会炼金的大师!
  扎比尔是伊斯兰教什叶派信徒,什叶派为提高影响力,大肆宣传扎比尔,盛传扎比尔已经掌握了炼金术。扎比尔生前的著作被大量传抄,一些阿拉伯炼金术士冒用扎比尔的名字出书,以至于今天都搞不清哪些真是扎比尔写的,哪些是假的伪造的。
  扎比尔运用中西结合,发明了多种炼金手段,改良了蒸馏、结晶方法,对矿物和金属进行了分类,记录了大量的实验过程、现象以及结果,而他最大的贡献是提出了硫汞二元素说。扎比尔认为,金属是硫磺和水银组成的,硫磺代表着可燃性,水银代表着可熔性,调整二者的比例就能得到真金。
  @mogule2017 2021-06-28 12:39:26
  顶一下,楼主继续
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  谢谢,谢谢支持!
  读者也许觉得,这理论是错的,没啥意义。还是那个说法,只要是进步的理论,那就是有意义的理论。科学的进步不是一蹴而就的,而是循序渐进的。亚里士多德的理论是错的,托勒密的理论是错的,盖仑的理论是错的,难道没用吗?扎比尔的二元素说已经摆脱了亚里士多德四元素说的束缚,这就是进步。
  扎比尔之后还有阿尔·拉兹。阿尔·拉兹是一名医生,平时看病开药挺忙,但他还是抽出宝贵时间来炼金。他写了一本书叫做《秘密的秘密》,一看书名就知道这是一本不同寻常的书,里面记载了大量巫术和民间鬼怪传说,简直就是阿拉伯版《聊斋志异》。受中国炼丹术的影响,拉兹开始尝试着把炼金术引入医学。他在扎比尔“二元素”基础上加上了“盐”,因此成了三元素。拉兹的“三元素”此时仅限于金属,他仍然是同意亚里士多德四元素说的。

  中世纪的欧洲炼金术一直处于地下活动,炼金术士们互相之间不交流,有了新发现藏着掖着,生怕被别人偷学了去,即便需要记录,也用复杂的符号、特殊的隐语来书写,当时人们把这种语言称为“鸟的语言”。“鸟语”大概是从这里来的。这些原因造成了欧洲炼金术发展比较缓慢。12世纪到13世纪的十字军东征把大量的阿拉伯书籍带回了欧洲,阿拉伯先进的炼金术跟随这些书籍一起进入了欧洲,欧洲掀起了翻译潮,炼金书籍更是被一些人当成了宝贝。
  中世纪后期欧洲不少有识之士都或多或少研究了炼金术,托马斯·阿奎那同意炼金的理论,罗吉尔·培根本身就是个炼金术士,帕拉塞尔苏斯则沿着阿尔·拉兹的道路,把炼金术引入了医学,用无机物、矿石炼制药物,被西方称为“医药化学之父”。严格来说,医药化学的鼻祖应该追溯到中国古代前仆后继的炼丹道士们,更不应该忘了那些为验证药性而牺牲的皇帝们。
  帕拉塞尔苏斯反对亚里士多德的四元素说,他把阿尔·拉兹的三元素说从金属扩展到了所有物质,也就是说所有物质都由盐、硫、汞三元素组成,不同的组成比例使物质的特性不同,盐的特性是不燃烧不挥发,硫的特性是可燃,汞的特性是可熔可挥发。注意,这里的“盐”、“硫”、“汞”只是一个元素代称,和我们今天的意思不一样。用这个理论解释燃烧现象很直观,物体燃烧的是硫,散发的烟气是汞,剩下的灰是盐。
  帕拉塞尔苏斯的三元素说比亚里士多德的四元素说更明了易懂,更接近实际,所以在之后很长时间占据了炼金术理论的主要地位。
  帕拉塞尔苏斯还有一个贡献就是把炼金术平凡化,他认为冶金工匠冶炼铜铁这是炼金术,药剂师用动物、植物熬制药物这也是炼金术,厨师把活蹦乱跳的鸡鸭鱼肉做成香喷喷的菜肴这还是炼金术,炼金术并不神秘,更不是邪门歪道,是和生活息息相关的。
  从古代起,炼金术都不被人当成正当职业,类似今天的传销组织,如果谁家孩子去炼金了,那这一家算是完了,邻居们指指点点不说,还经常有官府衙门请去喝茶。是帕拉塞尔苏斯让炼金术走向了正轨。可惜,帕拉塞尔苏斯生前没有被当成一个正常人,他把自己喝成醉鬼,常年生活在醉生梦死中,所有的成绩都是在死后被人发现的。
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