◆古代的科学技术
★古代埃及和巴比伦
埃及是一块饱经沧桑的土地。它的古代历史曾一度仅仅留在历史学者们的著作中。埃及文明的起源至少可以上溯到公元前4000多年。
古埃及的国土实际上就是尼罗河中下游两岸的一个狭长的地带。
公元前332年,埃及被亚历山大帝国征服。公元前30年成为罗马的一个行省。公元640年以后则被穆斯林哈里发所统治。16世纪50年代,埃及被并入土耳其奥斯曼帝国的版图。1798年,拿破仑军队进入了这片土地,但在3年后被英国人赶走。直到1936年,英国人的势力才从除苏伊士运河区以外的地区撤出。今日的埃及是在第二次世界大战结束后的几年中才取得独立的。
古埃及人相信死后可能复活的观念,于是,他们制作木乃伊,希望死者有朝一日能够复活。制作木乃伊使埃及人积累了很多的生理解剖知识。埃及人配制药物的技术在当时也闻名于近东世界。这些药物有植物、动物和矿物。医生们对心脏血液循环的关系已经有了初步了解。埃及医学可能是当时世界上最具有理性和最发达的医学,它后来通过希腊人影响了整个西方医学。
早在3万年前,原始的独木舟就出现了。在公元前6000~前5000年,地中海、波斯湾和尼罗河上就出现了船。在公元前3500年时埃及人已经有了帆船,陆上的运输则用驴驮来实现。
埃及人制订了人类历史上最早的太阳历,根据这个历,每当天狼星和太阳共同升起的那一天(公历7月),尼罗河就要开始泛滥,这是一年的开始。首先是泛滥季节,接着是播种季节和收获季节,这三季共12个月,每月30天,每年360天,再加年终5天节日。这个历与精确值相比每年只有约1/4天的差数,是今天大多数国家通用公历的原始基础。
古埃及人已懂得用十进计算,能计算矩形、三角形、梯形和圆形的面积,取圆周率为3.16,还能进行简单的四则运算(乘法用连续相加的办法),并能解一个未知数的方程(这种方程大概是测定谷堆、粮仓容积和计算建筑用料时用的)。他们的这些知识后来成了古希腊人的数学入门课程。
古埃及人最伟大的技术成就是用不朽的石头建造成的金字塔和神庙。伟大的石建筑成了这个民族科学技术成就的历史见证,但那沉重的石块却阻碍着埃及铜铁技术的前进。考古学家发现,早在远古时代埃及人就已知道使用陨铁和对它进行加工的技术,但在古王国时人们很少使用铁。在一个金字塔的宗教铭文中发现,人们认为天幕和太阳神的宝座是用铁做成的。铁在一个相当长的年代里被古埃及人当做圣物。
东方山区游牧部落的阿摩利人,以巴比伦城为中心,在两河流域建立了一个中央集权的奴隶制大国,史称古巴比伦王国。
古巴比伦王汉谟拉比时编纂了一部法典,刻在2.25米高的石柱上,石柱上的图画为太阳神沙玛什坐在椅上将权杖赐给站立着伸出手接受权杖的汉谟拉比王。公元前626年,在古巴比伦的土地上建立了新巴比伦王国。
这个王国重建过的巴比伦城呈正方形,边长22.5公里,有100个青铜的门,幼发拉底河穿城而过,河上有吊桥,河下还有隧道。城墙里有3重围墙的王宫和底部每边长约200米的贝尔神庙。王宫中的空中花园就是希腊人看到的世界七大奇迹之一。
新巴比伦王国时期,在天文学方面取得了很大的成就,在苏美尔人天文学的基础上规定7天为一星期,这7天分别对应日、月和五大行星。还规定1天为12个时辰,每个时辰为120分,每分120秒。这一计时体系成了今天人类计时方法的基础。
埃及和巴比伦文明发展时期,在黎巴比嫩山脉和地中海之间的狭长地带上住着腓尼基人。腓尼基人不仅是航海的能手,而且还把苏美尔一巴比伦的楔形文字和西奈半岛的迦南人根据埃及象形文字创造的西奈字母兼收并蓄、简化改造成一套通用的腓尼基字母。这套字母在被希腊人改造成希腊字母后,成为拉丁字母乃至西方大多数字母文字的基础。
★古希腊
造船业是古希腊极其重要的制造业。公元前5世纪,古希腊人的商业帆船载重量已达到250吨,战舰则设计为桨帆并用的形式。
古希腊的冶铜和冶铁技术是从西亚传入的。公元前9~前6世纪,山地和丘陵的耕作、手工制造业和兵器制造等都需要铁作为工具和材料,这使他们迅速地采用了铁器。
古希腊人的建筑遗产十分丰富。他们最善于运用的柱廊建筑有浑厚、单纯、刚健的多里安式,轻快、柔和、精致的爱奥尼亚式和纤巧、华丽的科林斯式。现存最著名的建筑物是石砌的雅典卫城,它是雅典城邦国家全盛时代建筑技术的代表作,屹立于卫城最高处的帕特农神庙庄严雄伟,雄风犹存。
在古希腊科学文化名人中,泰勒斯(约公元前624~前547年)访问了埃及,根据埃及人的土地测量经验创立了演绎几何学,而且他还在美索不达米亚学到了巴比伦人的天文学。毕达哥拉斯(约公元前560~前480年)在巴比伦住过几年,在那里研究天文学、占星术、数学和音乐(他后来到意大利半岛南端的希腊殖民城邦组织了有名的学术团体“毕达哥拉斯学派”,这个学派在科学方面人才辈出,并且传了10代之久)。
德谟克里特(约公元前460~前370年)是古希腊著名的哲学家。他宣告:万物的本原是一种叫原子的东西,大小不等的、形状不同的原子,在位置和次序方面以不同的排列构成了万物,它的运动构成了万物的变化。此后在漫长的两千多年的时间里,许多人仍不时思考和争论着关于万物的本原问题。德谟克里特的那个最初的大胆想象,在人类科学发展史中居然占据了一个永久的稳定位置。
毕达哥拉斯学派设想地球、天体和整个宇宙都是球形,而天体的运动也都是均匀的圆周运动,因为圆是最完善的几何图形。这个假设一直主宰着天文学,甚至还主宰了哥白尼的思想,只是开普勒才把它推翻。这些最先的大胆设想给天文学的数学和几何模型提供了一个基础。欧多克索(公元前409~前356年)建立了一个同心球宇宙几何模型,他是第一个把几何学同天文学结合起来的人。
对数学入迷的毕达哥拉斯及其学派的最有名的发现是对勾股定理的证明和√2(开方2)的发现。√2(开方2)的发现标志着人类认识的实数从有理数领域迈入了无理数领域。据说,当时这一发现使这个学派的多数人陷入了困惑,因为这个无理数动摇了这个学派关于数的完美性的信念,那个发现者甚至被抛到了海中。
智者派学者中对数学感兴趣的人们提出了有名的三个几何作图难题。这三个难题后来被解决了。在试图解决这三个难题的过程中,希匹阿斯发明了割圆曲线。美尼克谟发现了圆锥曲线:抛物线、椭圆和双曲线。这些曲线后来成了伽利略、开普勒、牛顿等人一系列伟大发现的工具。
亚里士多德(公元前384~前322年)是第一个全面认真地研究物理现象的人。他写了世界上最早的物理学专著《物理学》。他所研究的是最简单的机械运动现象。
阿那克西曼德曾想象,人是由鱼变化而来的。因为人在胚胎的时候很像鱼。这种思想在近代被进化论所肯定。希腊人中对生物学贡献最大的要数亚里士多德。亚里士多德所采用的解剖和观察方法,在生物学史上是首创的,而且他的许多研究结构都有一定科学价值。他的著作记载了近500种动物,他亲手解剖了50种动物。