近代科学革命的曙光
近代科学诞生的时代也是世界历史上发生巨大变革的时代。在度过了五百年最黑暗年代之后，从11世纪开始，欧洲从漫漫长夜中苏醒，在教会学校基础上出现了大学这种近代的教育体制。十字军东征，从阿拉伯人那里带回了中国的四大发明和希腊的学术，通过翻译希腊古典文献，欧洲学术得以复苏，其表现之一是出现了托马斯·阿奎那（Aquinas Saint Thomas，约1225～1274）这位最著名的经院哲学家和罗吉尔·培根（Bacon Roger，约1220～1292）这位近代实验科学的先驱。中世纪后期城市的大量崛起，为资本主义的发展准备了条件。从拜占廷灭亡时抢救出来的手抄本，罗马废墟中发掘出来的古代雕像，在惊讶的西方面前展示了一个新世界——希腊的古代，在它的光辉的形象面前，中世纪的幽灵消逝了；意大利出现了前所未见的艺术繁荣，这种艺术繁荣好像是古典时代的反照，以后就再也不曾达到了。旧的世界的界限被打破了；只是在这个时候才真正发现了地球，奠定了以后的世界贸易以及从手工业过渡到工场手工业的基础，而工场手工业又是现代大工业的出发点。教会的精神独裁被摧毁了；这就是近代科学诞生的历史背景。
第一节 阿拉伯文化的传入与意大利文艺复兴
1、阿拉伯文化的传入
11世纪开始发生了一场巨大的历史事件，这就是十字军东征。基督徒带着一种狂热的宗教情绪，开始是自发的继而有组织地向东方进军，想夺回被异教徒占据的圣城耶路撒冷。十字军东征运动在诸多因素的支配下，延续了200多年，对欧洲历史产生了极大的影响。它促成了拜占庭所保有的希腊文明、阿拉伯文明以及它所保有的中国文明和欧洲人所继承的罗马文明的交流和融合。正是这场疯狂的宗教战争，推动了一种新的文明的诞生。十字军从东方带回了阿拉伯人先进的科学、中国人的四大发明、希腊人的自然哲学文献。12世纪，欧洲掀起了翻译阿拉伯文献的热潮，希腊原始文献经过叙利亚文，到阿拉伯文，再被译成拉丁文。亚里士多德和柏拉图的哲学著作，欧几里德和托勒密的科学著作，开始为欧洲人所熟悉。 大翻译的中心是西班牙和意大利，因为这两个地区离阿拉伯文化和希腊化文化区最接近。西班牙曾经被阿拉伯人所统治，后倭马亚王朝直到1085年才被推翻，基督教学者得到了大批阿拉伯语的希腊文献。至于意大利，由于地缘关系与君士坦丁堡一直商务交往密切，而且当时许多人既精通阿拉伯语，又精通希腊语。大翻译运动导致了欧洲学术的第一次复兴。西班牙翻译中心最为杰出的人物是杰拉德（Gerard of Cremona，1114—1187年），他出生于意大利，但一生大部分时间都在西班牙的托莱多度过。他翻译了托勒密的《伟大之至》全书，以及亚里士多德、希波克拉底和盖伦的部分著作。通过大翻译运动，当时已知的希腊科学与哲学文献都被译成当时欧洲学术界通用的拉丁文，为欧洲的学术复兴奠定了基础。1270年，亚里士多德的著作全部被译成拉丁文，为日后亚里士多德学说在经院哲学中统治地位的确立开辟了道路。
二、罗吉尔·培根的实验科学
罗吉尔·培根是近代实验科学精神的先驱。培根在他伟大的老师格罗塞特（Grosseteste Rober，1168—1253年）。格罗塞特是一位英国教士，他是将亚里士多德的著作最早介绍给欧洲的学者之一，正是他从拜占廷帝国带回了懂希腊语的学者，直接从希腊文翻译亚里士多德的作品，改变了当时盛行的从阿拉伯语转译的作法。格罗塞特虽然在介绍亚里士多德的著
作方面做出了重要的贡献，但他本人并不迷信亚里士多德，相反，他十分推崇实验在认识自然界中的作用。
培根出身富有家庭，他先在牛津，后到巴黎学习数年。他博览群书，眼界开阔，格罗塞特教给了他批判和怀疑的精神，因此这位才华横溢的青年人发出了中世纪从没有出现的独特的声音。他认为人们之所以常犯错误有四个原因，一是对权威过于崇拜，二是囿于习惯，三是囿于偏见，四是对有限知识的自负。因此，培根反对按照书本和权威来裁定真理，而主张靠“实验来弄懂自然科学、医药、炼金术和天上地下的一切事物”。这种科学精神在当时是完全不被理解的，但在教皇克莱门四世的鼓励下，他于1267年写出他的三部著作：《大著作》、《小著作》和《第三著作》。在这些著作中，培根提出了数学教育的重要性，这在当时是需要足够勇气的，因为当时数学被认为与占星术密切相关，而占星术又被视为巫术。在书中，培根叙述了光的反射定律和折射现象，谈到了放大镜的制造，还提出了一种对虹的解释。他发现儒略历的一年比实际的一年略长，每隔130年就会多出一天来，这一缺陷直到300年后才得以纠正。他主张地球是圆的，而且估计了地球的大小，提出了环球航行的设想，哥伦布曾受到这一思想的影响。罗吉尔·培根作为近代实验科学的思想先驱的历史地位是功不可灭的。
三、意大利文艺复兴运动
意大利文艺复兴运动，是指欧洲的文学、社会、经济和政治发生剧变的时期。在十二世纪末期，商业的兴起，城市的产生，有声望学术保护人的作用，以及火药和印刷术的发明等等，都是促进文艺的复兴和科学进步的重要因素。在重新得到重视的古希腊思想影响下，生物学和医学也获得了进步。这种思想认为，人是非常美的，是值得研究的；自然界是复杂的，但它受到某些自然规律的支配。
从许多方面来看，文艺复兴是联系中世纪和现代社会的天然桥梁，也是中世纪发展的自然的顶点，“人文主义”在这个时期占了优势地位。意大利学者把古罗马的文学和艺术作为他们古代的光荣，并以此而自豪。在一个世纪内，人文主义者成了影响西欧思想界的主要因素。他们作为教皇、皇族的秘书和顾问，给非宗教性的学术界带来了几个世纪以来所梦想不到的声望。他们对艺术、文学和政治比对纯粹的科学更为关心，但他们的新观点也同样地符合科学发展的需要。城市随着货币经济的发展初具现代城邦的雏型。贸易的发展导致葡萄牙人发现了到达印度的海上通路，并发现了美洲。
作为文艺复兴时期的杰出代表之一列奥那多·达·芬奇（Leonardo Da Vinci，1452～1519），有着超常过人的天才之处，他不但是画家、雕塑家、工程师、建筑师，同时还是物理学家、生物学家、哲学家，而且在每一领域中都极为出众，在那个充满了创造的朝气蓬勃的年代，达·芬奇是许多新兴领域的开路先锋。
达·芬奇是科学家吗？西方学术界有不同的观点。有学者认为，达·芬奇没有发表过正式的科学论文，没有对科学的发展产生直接的影响，不能算是严格意义上的科学家。说达·芬奇是一位科学的探索者，则几乎没有反对意见。达·芬奇手稿中多学科的大量研究内容给出有力的证明。达·芬奇虽然不是一个真正的自然科学家，但他认为艺术的基础应建立在研究自然科学上。这使他比许多同时代的“科学家”更接近于科学方法的现代概念。他观察着自然的细节及其变化，他的思想不停顿地从天文学转到解剖学，从音乐转到机器。他为了设计潜水艇研究过鱼的游泳方式；修建过一部升降机，设计过降落伞、坦克和飞机，为了设计飞机，他研究过鸟的飞行。他发现了杠杆的基本原理，重新证明了阿基米德所得到的许多流体静力学结论。他认识到人类的视觉来自于接受外界的光，而不是从眼睛里向外发红光线，并且绘制了一个眼睛模型，以说明外界光线如何在视网膜上形成图像。在天文学上，他认识到地球也是诸多星体之一，整个宇宙是一部机器，按照自然规律运行，月球实际上也是
由泥土组成的，靠反射太阳光而发光，而地球也一定像月球一样可以反射太阳光。在笔记本中，他还写到，地球的结构可能存在长期缓慢的变化。他认为地球可能是围绕着太阳转的。他对音乐和画图的研究导致了关于声波和光波的猜想。在更切合实际的一些场合，他描述了可以用年轮来确定树木的年龄，并且还论述了化石贝壳的本质。由于艺术创作的需要，他首先研究人体的浅层解剖，而后再自然而然地进行人体解剖学的研究。通过解剖和实验，他相信他将能揭示支配人类运动、甚至是支配人类生命的机制。他以一个艺术家的身份开始研究解剖，但却以一个自然科学家的身份来继续这种研究。他充分地具有一个伟大科学家所必需的好奇心和技艺，但他却缺乏不屈不挠的坚持性，不能充分地利用他的精力来产生与他天才相当的巨大影响。
达·芬奇的工作的重要意义在于倡导了一种亲自动手实验的科学态度和作风，这对经院哲学所盛行的光看书本不观察事物本身的风气是一个纠正。写在他的笔记本上的这段话充分体现了近代科学的精神： “自然界的不可思议的翻译者是经验。经验绝不会欺骗人，只是人们的解释往往欺骗自己。我们在种种场合和种种情况下谈论经验，由此才能够引出一般的规律。自然界始于原因，终于经验，我们必须反其道而行之。即人必须从实验开始，以实验探究其原因。”达·芬奇的笔记表明他超越了时代有几百年；如果他大量发表了或者甚至完成了他为自己制定的雄心勃勃的计划，他也许会使科学的几个领域发生革命性的变化。他大大地超过了当时许多杰出的人物，他是那个时代优秀人物的典型。达·芬奇在科学方面的重要思想大多记录在他的笔记本上，生前都没有公之于世，因此对近代科学的创建事业未产生直接的影响。但他生前是一位社会名流，与社会各界知名人士交往甚密，他所崇尚的实验精神无疑有助于近代自然科学的成熟和发展。
近代科学革命的曙光
近代科学诞生的时代也是世界历史上发生巨大变革的时代。在度过了五百年最黑暗年代之后，从11世纪开始，欧洲从漫漫长夜中苏醒，在教会学校基础上出现了大学这种近代的教育体制。十字军东征，从阿拉伯人那里带回了中国的四大发明和希腊的学术，通过翻译希腊古典文献，欧洲学术得以复苏，其表现之一是出现了托马斯·阿奎那（Aquinas Saint Thomas，约1225～1274）这位最著名的经院哲学家和罗吉尔·培根（Bacon Roger，约1220～1292）这位近代实验科学的先驱。中世纪后期城市的大量崛起，为资本主义的发展准备了条件。从拜占廷灭亡时抢救出来的手抄本，罗马废墟中发掘出来的古代雕像，在惊讶的西方面前展示了一个新世界——希腊的古代，在它的光辉的形象面前，中世纪的幽灵消逝了；意大利出现了前所未见的艺术繁荣，这种艺术繁荣好像是古典时代的反照，以后就再也不曾达到了。旧的世界的界限被打破了；只是在这个时候才真正发现了地球，奠定了以后的世界贸易以及从手工业过渡到工场手工业的基础，而工场手工业又是现代大工业的出发点。教会的精神独裁被摧毁了；这就是近代科学诞生的历史背景。
第一节 阿拉伯文化的传入与意大利文艺复兴
1、阿拉伯文化的传入
11世纪开始发生了一场巨大的历史事件，这就是十字军东征。基督徒带着一种狂热的宗教情绪，开始是自发的继而有组织地向东方进军，想夺回被异教徒占据的圣城耶路撒冷。十字军东征运动在诸多因素的支配下，延续了200多年，对欧洲历史产生了极大的影响。它促成了拜占庭所保有的希腊文明、阿拉伯文明以及它所保有的中国文明和欧洲人所继承的罗马文明的交流和融合。正是这场疯狂的宗教战争，推动了一种新的文明的诞生。十字军从东方带回了阿拉伯人先进的科学、中国人的四大发明、希腊人的自然哲学文献。12世纪，欧洲掀起了翻译阿拉伯文献的热潮，希腊原始文献经过叙利亚文，到阿拉伯文，再被译成拉丁文。亚里士多德和柏拉图的哲学著作，欧几里德和托勒密的科学著作，开始为欧洲人所熟悉。 大翻译的中心是西班牙和意大利，因为这两个地区离阿拉伯文化和希腊化文化区最接近。西班牙曾经被阿拉伯人所统治，后倭马亚王朝直到1085年才被推翻，基督教学者得到了大批阿拉伯语的希腊文献。至于意大利，由于地缘关系与君士坦丁堡一直商务交往密切，而且当时许多人既精通阿拉伯语，又精通希腊语。大翻译运动导致了欧洲学术的第一次复兴。西班牙翻译中心最为杰出的人物是杰拉德（Gerard of Cremona，1114—1187年），他出生于意大利，但一生大部分时间都在西班牙的托莱多度过。他翻译了托勒密的《伟大之至》全书，以及亚里士多德、希波克拉底和盖伦的部分著作。通过大翻译运动，当时已知的希腊科学与哲学文献都被译成当时欧洲学术界通用的拉丁文，为欧洲的学术复兴奠定了基础。1270年，亚里士多德的著作全部被译成拉丁文，为日后亚里士多德学说在经院哲学中统治地位的确立开辟了道路。
二、罗吉尔·培根的实验科学
罗吉尔·培根是近代实验科学精神的先驱。培根在他伟大的老师格罗塞特（Grosseteste Rober，1168—1253年）。格罗塞特是一位英国教士，他是将亚里士多德的著作最早介绍给欧洲的学者之一，正是他从拜占廷帝国带回了懂希腊语的学者，直接从希腊文翻译亚里士多德的作品，改变了当时盛行的从阿拉伯语转译的作法。格罗塞特虽然在介绍亚里士多德的著
作方面做出了重要的贡献，但他本人并不迷信亚里士多德，相反，他十分推崇实验在认识自然界中的作用。
培根出身富有家庭，他先在牛津，后到巴黎学习数年。他博览群书，眼界开阔，格罗塞特教给了他批判和怀疑的精神，因此这位才华横溢的青年人发出了中世纪从没有出现的独特的声音。他认为人们之所以常犯错误有四个原因，一是对权威过于崇拜，二是囿于习惯，三是囿于偏见，四是对有限知识的自负。因此，培根反对按照书本和权威来裁定真理，而主张靠“实验来弄懂自然科学、医药、炼金术和天上地下的一切事物”。这种科学精神在当时是完全不被理解的，但在教皇克莱门四世的鼓励下，他于1267年写出他的三部著作：《大著作》、《小著作》和《第三著作》。在这些著作中，培根提出了数学教育的重要性，这在当时是需要足够勇气的，因为当时数学被认为与占星术密切相关，而占星术又被视为巫术。在书中，培根叙述了光的反射定律和折射现象，谈到了放大镜的制造，还提出了一种对虹的解释。他发现儒略历的一年比实际的一年略长，每隔130年就会多出一天来，这一缺陷直到300年后才得以纠正。他主张地球是圆的，而且估计了地球的大小，提出了环球航行的设想，哥伦布曾受到这一思想的影响。罗吉尔·培根作为近代实验科学的思想先驱的历史地位是功不可灭的。
三、意大利文艺复兴运动
意大利文艺复兴运动，是指欧洲的文学、社会、经济和政治发生剧变的时期。在十二世纪末期，商业的兴起，城市的产生，有声望学术保护人的作用，以及火药和印刷术的发明等等，都是促进文艺的复兴和科学进步的重要因素。在重新得到重视的古希腊思想影响下，生物学和医学也获得了进步。这种思想认为，人是非常美的，是值得研究的；自然界是复杂的，但它受到某些自然规律的支配。
从许多方面来看，文艺复兴是联系中世纪和现代社会的天然桥梁，也是中世纪发展的自然的顶点，“人文主义”在这个时期占了优势地位。意大利学者把古罗马的文学和艺术作为他们古代的光荣，并以此而自豪。在一个世纪内，人文主义者成了影响西欧思想界的主要因素。他们作为教皇、皇族的秘书和顾问，给非宗教性的学术界带来了几个世纪以来所梦想不到的声望。他们对艺术、文学和政治比对纯粹的科学更为关心，但他们的新观点也同样地符合科学发展的需要。城市随着货币经济的发展初具现代城邦的雏型。贸易的发展导致葡萄牙人发现了到达印度的海上通路，并发现了美洲。
作为文艺复兴时期的杰出代表之一列奥那多·达·芬奇（Leonardo Da Vinci，1452～1519），有着超常过人的天才之处，他不但是画家、雕塑家、工程师、建筑师，同时还是物理学家、生物学家、哲学家，而且在每一领域中都极为出众，在那个充满了创造的朝气蓬勃的年代，达·芬奇是许多新兴领域的开路先锋。
达·芬奇是科学家吗？西方学术界有不同的观点。有学者认为，达·芬奇没有发表过正式的科学论文，没有对科学的发展产生直接的影响，不能算是严格意义上的科学家。说达·芬奇是一位科学的探索者，则几乎没有反对意见。达·芬奇手稿中多学科的大量研究内容给出有力的证明。达·芬奇虽然不是一个真正的自然科学家，但他认为艺术的基础应建立在研究自然科学上。这使他比许多同时代的“科学家”更接近于科学方法的现代概念。他观察着自然的细节及其变化，他的思想不停顿地从天文学转到解剖学，从音乐转到机器。他为了设计潜水艇研究过鱼的游泳方式；修建过一部升降机，设计过降落伞、坦克和飞机，为了设计飞机，他研究过鸟的飞行。他发现了杠杆的基本原理，重新证明了阿基米德所得到的许多流体静力学结论。他认识到人类的视觉来自于接受外界的光，而不是从眼睛里向外发红光线，并且绘制了一个眼睛模型，以说明外界光线如何在视网膜上形成图像。在天文学上，他认识到地球也是诸多星体之一，整个宇宙是一部机器，按照自然规律运行，月球实际上也是
由泥土组成的，靠反射太阳光而发光，而地球也一定像月球一样可以反射太阳光。在笔记本中，他还写到，地球的结构可能存在长期缓慢的变化。他认为地球可能是围绕着太阳转的。他对音乐和画图的研究导致了关于声波和光波的猜想。在更切合实际的一些场合，他描述了可以用年轮来确定树木的年龄，并且还论述了化石贝壳的本质。由于艺术创作的需要，他首先研究人体的浅层解剖，而后再自然而然地进行人体解剖学的研究。通过解剖和实验，他相信他将能揭示支配人类运动、甚至是支配人类生命的机制。他以一个艺术家的身份开始研究解剖，但却以一个自然科学家的身份来继续这种研究。他充分地具有一个伟大科学家所必需的好奇心和技艺，但他却缺乏不屈不挠的坚持性，不能充分地利用他的精力来产生与他天才相当的巨大影响。
达·芬奇的工作的重要意义在于倡导了一种亲自动手实验的科学态度和作风，这对经院哲学所盛行的光看书本不观察事物本身的风气是一个纠正。写在他的笔记本上的这段话充分体现了近代科学的精神： “自然界的不可思议的翻译者是经验。经验绝不会欺骗人，只是人们的解释往往欺骗自己。我们在种种场合和种种情况下谈论经验，由此才能够引出一般的规律。自然界始于原因，终于经验，我们必须反其道而行之。即人必须从实验开始，以实验探究其原因。”达·芬奇的笔记表明他超越了时代有几百年；如果他大量发表了或者甚至完成了他为自己制定的雄心勃勃的计划，他也许会使科学的几个领域发生革命性的变化。他大大地超过了当时许多杰出的人物，他是那个时代优秀人物的典型。达·芬奇在科学方面的重要思想大多记录在他的笔记本上，生前都没有公之于世，因此对近代科学的创建事业未产生直接的影响。但他生前是一位社会名流，与社会各界知名人士交往甚密，他所崇尚的实验精神无疑有助于近代自然科学的成熟和发展。