科學技術史第一章2

1、第二節(jié)：科學技術的起源,一、古代兩河流域和古埃及的科學技術二、古印度的科學知識三、中國遠古時代的科技萌芽 （本節(jié)著重介紹古代兩河流域和古埃及的科學技術）,教學目的和要求,大體把握四大文明古國早期的主要科學技術成就，重點了解兩河流域的數(shù)學、天文學成就和古埃及的醫(yī)學、建筑技術成就，正確認識早期科學與宗教之間的關系。,§1 ，原始時代,有人曾把地球大約46億年的歷史壓縮成一天：在這一天的前四分之一，地球上還是一片死

2、寂；清晨6點時最低級的藻類出現(xiàn)在微有暖意的水中，而直到晚上8點軟體動物才開始在海洋與湖沼中蠕動；恐龍于晚上11點半匆匆登場，十分鐘后謝幕而去；哺乳動物則在最后20分鐘出現(xiàn)并迅速地分化，而靈長類的祖先于晚上11點50出臺，它們的大腦在最后兩分鐘里擴大了三倍。,起源問題,科學始于何時? 何地?缺少實物證據(jù)，對已有的實物證據(jù)也難以正確解釋。我們只能推斷在很早的時候，人類就已經(jīng)觀測和記錄某些自然現(xiàn)象了。但是他們是否想解釋它們以及怎樣解釋它們

3、，我們不得而知。原始人的思想通過對自然現(xiàn)象的觀測而得出的結論，形成了原始人世界圖景里的重要組成部分。這些結論被包含在原始部落占統(tǒng)治地位的宗教和宗教教條中，而不是如現(xiàn)代的科學一樣是一個獨立的思維領域。,起源問題,人類學研究法：人類學家在對現(xiàn)代地球上某些偏僻角落找到的原始部落進行研究，從中得到一些關于原始人思維活動的暗示，但我們還須警惕不要輕易相信這些證據(jù)，因為后來證明這些部落中有些不是原始的，而是退化了的部落.列維－布留爾： 《原

4、始思維》,人類從發(fā)展階梯的底層出發(fā)，向高級階段上升，這一重要的事實，由順序相承的各種人類生存技術看得非常明顯。人類能否征服地球，完全取決于他們的生存技術之巧拙。——路易斯·亨利·摩爾根：《古代社會》,,,,,工具的出現(xiàn),1，舊石器時代 （約260萬年前至約1萬年前。2，新石器時代，（約始于1萬年前 ）,,舊石器時代：約公元前100000年，打火石,約公元前5000-4000年,火的利用 從獲取天然火到人工取火；火

5、的利用對人類發(fā)展的巨大意義：不亞于蒸汽機的發(fā)明。社會群體的形成。原始農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè) 舊、新石器時代交替的時間在世界各地有很大差異，大體上說約在1萬年前左右。這一時期的重要變革有，在一些地區(qū)出現(xiàn)原始農(nóng)業(yè)和原始畜牧業(yè)。現(xiàn)已確知世界上最早出現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地區(qū)在西亞，考古發(fā)現(xiàn)約1萬年前人類在現(xiàn)今土耳其境內(nèi)的薩約呂種植小麥的證據(jù)。中國的浙江河姆渡遺址距今近7000年，出土有大量炭化了的稻谷，該遺址還出土有骨耜，表明那時長江流域下游的農(nóng)業(yè)生

6、產(chǎn)已有相當?shù)乃健?弓箭的發(fā)明,新石器時代仰韶文化：距今5000-7000年前,制陶最早的陶器已近萬年甚至還長些。陶器的出現(xiàn)與人類的定居生活密切相關。從陶器的材質、火候可清楚地看到背后的技術（燒成溫度、陶泥處理、慢、快輪）陶器的數(shù)量和質量反映人類手工業(yè)的出現(xiàn)，這是人類社會的又一次大分工。,建筑技術的出現(xiàn)人類的居住形式演變：洞穴→半地穴→地面（木構或石砌）建筑河姆渡文化遺址的干闌式建筑冶金及其它銅器的制造,知識、宗教與科學,語言

7、、圖畫、文字－知識的起源,文明古國,流域文明 尼羅河流域、兩河流域 印度河流域、黃河流域,永恒的尼羅河畔,一、埃及地理埃及地處非洲的東北部，北面是淺灘密布、暗礁羅列的地中海，南接蘇丹和埃塞俄比亞，那里主要是山地，東隔紅海與阿拉伯半島相望，西面是利比亞和難以穿越的撒哈拉大沙漠，所以是亞、非、歐的一個交會之地，而且在古代的交通條件下，也是一塊可以避開外族侵擾的農(nóng)業(yè)文明生長土地。,二、埃及歷史,3100B.C, 形成統(tǒng)一的國家

8、3100B.C——2686B.C，早期王朝2686——2182 B.C，古王國2182——2040 B.C，第一中間期2133——1786 B.C，中王國1786——1570 B.C，第二中間期1570——1085 B.C，新王國1069——332 B.C，后王朝時期332——305 B.C，馬其頓時期305——30 B.C，托勒密時期30 B.C——395A.D，羅馬帝國395——642，東羅馬帝國（拜占廷帝國）

9、642——16世紀50年代，阿拉伯時期1798年，法國侵占（拿破侖帝國）1801——1936，英國才從除蘇伊士運河區(qū)以外的地區(qū)撤出今日的埃及是在“二戰(zhàn)”結束后的幾年中才獨立的。新埃及中，87％人口是阿拉伯人，其次才是古埃及人的后裔柯普特人和貝都因人,三、歷法的起源,1、原因： （1）備耕需要掌握河水泛濫的確切日期 （2）勞動人民的信念與追求（對冥王奧西里斯的崇拜）,2、人類最早的太陽歷,埃及人在781B.C.就開始采用。每當

10、天狼星和太陽共同升起的那一天（公歷7月），尼羅河就開始泛濫，這是一年的開始。兩次天狼星偕日升的時間間隔大約為365.25天，以365.25天為一年。一年十二個月，每月30天，年末外加5天節(jié)日。（這5天是獻給冥王奧西里斯家族的）因為沒有設置閏年，這種歷法比地球實際繞太陽運行一周要少1/4天，每4年就落后1天。,1年分3季：泛濫季節(jié)、播種季節(jié)和收獲季節(jié)。因為埃及人沒有每隔四年閏一天。歷法的歲首慢慢落后于季節(jié)，經(jīng)過1460年后，歲首和季節(jié)

11、的對應關系又恢復如初。這個周期叫做索特周期（Sothic cycle），因為埃及人稱天狼星為索特。,四、數(shù)學知識的發(fā)展,1、原因： （1）尼羅河水泛濫時沖毀了原有耕地的界限，水退后人們又要重新丈量和劃定土地。（2）建筑神廟和金字塔應用 他們用數(shù)學來管理國家和教會的事務，確定付給勞役者的報酬，求谷倉的容積和田地的面積，征收按土地面積算出的地稅，計算建筑物所需的磚數(shù)，計算釀造一定量啤酒所需的谷物數(shù)量——出酒率，等等。,2、表現(xiàn)：

12、,（1）懂得10進位計算。（2）能計算矩形、三角形、梯形和圓形的面積，π= 3.16（3）會簡單的四則運算（乘法用連續(xù)相加的辦法）（4）幾何方面：會求圓錐體的體積（5）會解一個未知數(shù)的方程（測定谷堆糧倉和計算建筑用料時用的）,埃及數(shù)字,埃及紙草書——莫斯科紙草書,阿默士紙草書 保存在大英博物館，因其作者叫阿默士（Ahmes），所以叫阿默士紙草書。阿默士紙草書一開頭寫著：“獲知一切奧秘的指南”。,從這些紙草書中可以知道古埃及人的

13、算術、幾何及代數(shù)知識。兩批紙草書中都含有數(shù)學問題和解答。阿默士紙草書中有85題。莫斯科紙草書中有25題。這些問題很可能是被作為一些典型問題和典型解法的示范例子而記來的。兩批紙草文書的撰寫年代在公元前1700左右，但其中所含的數(shù)學是埃及人早在公元前3500年就已經(jīng)知道。從那時起直到希臘人征服他們以前，他們幾乎沒有增加什么新的知識。,五、天文學的發(fā)展,1、原因（1）注意到尼羅河水的漲落和天體變化之間的關系（2）確定宗教節(jié)日的時間，測

14、定宗教建筑、金字塔的方向位置（3）有專門的天文工作者隊伍（神職人員）,2、表現(xiàn)：,（1）神廟、墓室的天花板上刻畫了很多星座圖（2）出現(xiàn)一種稱之為“麥爾克特”的天文觀察器,Dendera神廟中的天文屋頂,由拿破侖遠征埃及時（公元1798～1801年）的隨軍學者所復制。 內(nèi)圈有黃道星座，間雜著行星。 外圈（靠近支撐天球的眾女神之手）是36旬星（decans），它們可能既是參與神圣儀典的神祗，同時又是夜間時刻的指示者,埃及的天文學知識

15、和幾何知識結合,建造神廟：使得一年里某幾天的陽光能照射到廟宇里,金字塔的朝向,斯芬克斯像面朝正東,斯芬克斯之謎,斯芬克斯是希臘神話中以隱謎害人的怪物，埃及最大的胡夫金字塔前的獅身人面怪獸就是他。他給俄狄浦斯出的問題是：什么東西早晨用四只腳走路，中午用兩只腳走路，傍晚用三只腳走路？俄狄浦斯回答：是人。在生命的早晨，他是個孩子，用兩條腿和兩只手爬行；到了生命的中午，他變成壯年，只用兩條腿走路；到了生命的傍晚，他年老體衰，必須借助拐杖走路，所

16、以被稱為三只腳。俄狄浦斯答對了。斯芬克斯羞愧墜崖而死?！八狗铱怂怪i”常被用來比喻復雜、神秘、難于理解的問題。,六、偉大的建筑技術,原因：（1）埃及是一個有豐富石材資源的國家（2）農(nóng)業(yè)所需的勞動力較少，可以把大量的勞動力投入到其他方面（3）循環(huán)往復的宗教信仰：把神廟建在尼羅河的東岸（埃及人居住在東岸），墳 地建在西岸，希望人的生命也如太陽一樣東升西落、日夜不息。,2、表現(xiàn)：,（1）金字塔：最大的胡夫金字塔修建于260

17、0BC.高146米，底邊各長230多米，誤差極小，正對東南西北方向，塔的傾角約為52℃，造塔共用了230萬塊磨制過的大石，每塊平均重2.5噸，最大的約30噸。在塔身北側離地面13米高處有一個用4塊巨石砌成的“人”字形入口，使塔身巨大壓力均勻地分散開，體現(xiàn)4000多年前古埃及人對幾何學和力學的理解和應用。,,（2）神廟（卡爾納克神廟是現(xiàn)存所知世界上最大的神廟）：始建于古王國時期一直持續(xù)到托勒密王朝，時間跨度超過2000年，（為了取悅于神，

18、幾乎每一個法老都對神廟進行了擴建）主殿占地約5000平方米，有134根圓柱，中間的12根高21米，開花狀的柱頭上可站100人，上雕象形文字和圖形，指述法老對阿盟神（風神）的敬意。,七、先進的解剖和醫(yī)學知識,原因：自然現(xiàn)象的周而復始讓埃及人認為人死后可以復生，在這種來世觀的支配下，將尸體制成木乃伊之風在埃及盛行。在制作木乃伊的過程中埃及人積累了很多生理解剖學的知識。,埃及死亡之神阿努比斯，是尸體防腐工人在給尸體做防腐處理時的守護之神。圖為

19、前1320－前1200年間墓中壁畫。,2、表現(xiàn),（1）熟知人體某些器官的形狀、位置和功能 （2）醫(yī)學技術分門別類，出現(xiàn)?？漆t(yī)生 （3）配置藥物的技術遠近聞名：植物＋動物＋礦物,衰亡與不朽,一、成果輝煌，影響深遠尤其對希臘部落正在形成的文化產(chǎn)生了強烈的影響二、古埃及科技文明的2大缺憾1、沒有給后來者留下任何現(xiàn)代意義上的史書2、古埃及文明本身沒有延續(xù)下去（思考為什么）,兩河流域的遺產(chǎn),一， “天堂”美索不達米亞古希臘語“美

20、索”意為“中間”或“兩者之間”，“不達米亞”表示“河”，美索不達米亞就是“兩河之間的地方”。這兩條河就是幼發(fā)拉底河和底格里斯河，位于今天的伊拉克境內(nèi)。這是一塊新月形的地帶。西北部是小亞半島，北部是亞美尼亞高原，東邊是伊朗高原，東南邊延伸到波斯灣，是亞洲西部的一塊沃野。古希臘人稱這里為“美索不達米亞”。我們習慣稱“兩河流域”，也有的西方地理學家稱之為“巴比倫尼亞”。公元前約三千多年，這里出現(xiàn)許多奴隸制城郁，隨后發(fā)展成奴隸制國家。,多變的歷

21、史風云,1、4300——2371B.C，蘇美爾人建立城市國家2、2371——2191 B.C，阿卡德王國（閃族的阿卡德人）3、2113——2006 B.C，烏爾第三王朝（庫提人）4、1894——1595 B.C，古巴比倫王國（閃族阿摩利人）5、從1650 B.C.開始不斷衰亡（被赫梯人洗劫）6、746——612 B.C，亞述帝國7、626——539 B.C，新巴比倫王國（伽勒底人）8、539——330 B.C，波斯王國9

22、、330——67 B.C，希臘化的塞硫古王國（亞歷山大的部將）10、67 B.C——638A.D，羅馬帝國、帕提亞、波斯角逐11、638——1055，阿拉伯人征服12、1055——1258，土耳其、歐洲十字軍13、1258——1500，伊爾汗國（蒙古人）14、1500——1550，奧斯曼帝國（土耳其人）15、“一戰(zhàn)”之后，被英、法分割16、“二戰(zhàn)”之后，巴勒斯坦、約旦、黎巴嫩、敘利亞、伊拉克和以色列成立（阿拉伯人）,一、發(fā)

23、達的天文學,1、原因： （1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要 （2）宗教慶典安排 （3）占星術十分盛行（天上的星星就是神，星的運動就是神的意旨，預示人的生死禍福，國家的前途和命運。由祭司觀察星象，產(chǎn)生占星術。）早期的占星術對天象的觀測成為推動天文學發(fā)展的重要動力。,2、表現(xiàn)：,（1）第一部太陰歷：從新月出現(xiàn)的那天起到新月再現(xiàn)的那天止為一個太陰月。太陰月的長短是29日22小時44分31/3秒。1年12個月，大月30天，小月29天，大小月相間，總共3

24、54天。時常加閏來補足與太陽歷相差的11天。19年7閏的法則：（19×12＋7）×29.53≈19×365.25（2）最早的星期制：1個星期7天，分別用太陽、月亮和5個行星的名字命名（3）掌握行星運動：確認天上有7顆行星（把太陽和月亮也當作行星），發(fā)現(xiàn)天體運行的周期，準確預測日食、月食，發(fā)現(xiàn)月亮引力和潮汐的關系。,（4）黃道12宮天文圖黃道十二宮的全部名稱在公元前419的一份文件中首次出現(xiàn)。黃

25、道12宮天文圖：太陽沿黃道運動，月亮與另外5顆行星在黃道南北移動。所以1年分為12個月，也就把黃道分為12個星座。每月太陽移動1宮，為12宮分別取名，這些星座的名稱沿用至今。,二、古巴比倫人的數(shù)學,十進位制與六十進位制的奧妙：1、起源：在計算數(shù)字時把5個手指和12個月份巧妙結合，產(chǎn)生六十進位制。所以，很重視60這個數(shù)字。2、表現(xiàn)： （1）圓周分為360℃，1小時60分，1分60秒。成為數(shù)學發(fā)展的基礎。把圓周分成360

26、°，是公元前最后一個世紀里的首創(chuàng)。 （2）制定了乘法表、倒數(shù)表、平方表、立方表、立方根表 （3）能計算矩形、三角形和梯形的面積，立方體、圓柱體的體積。（π=3） （4）制定了重量、長度、面積、體積、貨幣等計量單位（貿(mào)易的需要）,十進制與六十進位制,1/2、1/3等分數(shù)有專門的記法。,三、歷史的車輪,1、起源：（1）平原石材缺乏，所以青銅技術得以發(fā)展。 （2）農(nóng)業(yè)運輸?shù)?/p>

27、需要（3）戰(zhàn)爭使用2、表現(xiàn)：4000B.C用木材和石料制成輪子，主要用于制陶工作。后來不斷改進，3300B.C，輪動原理用于運輸工具上，出現(xiàn)了世界上第一輛四輪車，后來由于青銅技術的高度發(fā)展，又把輪子用于戰(zhàn)車上，還發(fā)展了號稱“古代坦克”的攻城機。,四、金戈鐵馬,1、原因：戰(zhàn)亂頻繁2、表現(xiàn)：亞述帝國把鐵技術和軍事技術很好的結合了起來。比如：鐵劍、金屬盾牌、頭盔和胸甲組成的戰(zhàn)袍，投石機，坑道技術，架橋技術，用皮囊渡水的戰(zhàn)術，使亞述輕易地

28、征服了手持青銅戰(zhàn)斧的埃及法老軍隊。并且隨著亞述帝國軍事力量的膨脹，巴比倫的文化也傳遍整個西亞和埃及。,五、夢幻般的建筑,巴比倫通天塔（希羅多德的記載）： 有一座實心的主塔，高約２０１米，共有８層，外面有螺旋形通道，繞塔而上，直達塔頂，并在半途設有座位，可供歇腳?？罩谢▓@：世界7大奇觀之一，可惜已經(jīng)湮沒在滾滾黃沙之中了。,六、醫(yī)學,毫無醫(yī)藥知識的巫師和驅神弄鬼的術士比醫(yī)生更受歡迎，他們執(zhí)行著主要的醫(yī)療職責。但是仍有一定的成就。

29、1、世界上第一部醫(yī)學立法《漢謨拉底法典》2、醫(yī)生已經(jīng)懂得安全用藥，在藥瓶上貼上標簽，標明用法和有關注意事項。,漢謨拉比（前1948－前1905）法典第215條：如果醫(yī)生做一項較大的手術或治療眼病時，他應能收到10枚銀幣。如果病人是一個自由人，他應付5枚銀幣，如果是個奴隸，他的主人應代付2枚銀幣。如果病人因為手術死亡或失明，那么醫(yī)生的雙手就會被砍掉。,七、西方文字的起源,楔形文字，由蘆桿寫在泥板上，文字是在專門學校里教學的，當時

30、的知識便是由這些泥板文書流傳下來，這種文字隨后成了西亞的通用文字。后由腓尼基人簡化改造成腓尼基字母，這套文字在被希臘改造成希臘字母后，成為拉丁字母乃至西方大多數(shù)字母文字的起源。,文字的發(fā)明：信息技術的萌芽公元前3500年左右兩河流域的蘇美爾人（Sumerians）使用一種楔形文字（cuneiform），寫在潮濕的泥版上，然后曬干，這就是泥版文書。,古埃及的象形文字,拼音文字的祖先,公元前1500左右腓尼基人（Phoenicians）發(fā)

31、明了字母，成為后來西方拼音文字的祖先。,中國人的象形文字,文明的失落,兩河流域的文明對世界文明的影響難以估量，從埃及文明、印度文明、希臘、羅馬文明中，我們都可以看到兩河文明的痕跡，（兩河流域的光輝文明一去不復返了，究竟是什么原因呢？）兩河流域與埃及同是人類文明的來源，美索不達米亞的文明在很多方面不同于古埃及文明，比如：美索不達米亞的歷史不像埃及那樣自成整體，其特點是一連串游牧民族征服和變?yōu)槎ň用?，爾后又為新的游牧民所征服。蘇美爾人、阿

32、卡德人、巴比倫人、亞述人等民族如走馬燈一般在美索不達米亞歷史上依次扮演主角，這種特征使文明絢麗多姿，異彩紛呈，但同時也由于異族征服，常常造成政治史的驟然中斷，從而也容易出現(xiàn)文明的斷層。,總結,1．科學技術文明的起源來自人類的生產(chǎn)實踐2．宗教與科學在歷史上的相互作用不能簡而化之，（宗教信仰在很大程度上促進原始科學的發(fā)展，如占星術對建筑技術、天文學的促進，但是巫術的發(fā)展，又在一定程度上抑制了醫(yī)學的進步）。3. 科學VS技術：科學在先？

33、技術在先？科學與技術的關系？4．古埃及文明和兩河流域文明的失落常常引起人們無限的感懷。然而，歷史造就的歐亞大陸文明的交匯和種族的融合，也使我們不斷從更加廣闊的歷史中去感悟人類文明的演進過程。,思考題,1. 兩河流域的天文學和數(shù)學取得了哪些重要成就？2. 古埃及在醫(yī)學和建筑技術方面作出了哪些具有深遠影響的成就？3. 如何看待文明初期科學與宗教的關系？,本節(jié)主要參考書,1.丹皮爾著《科學史》科學史第二、三章（商務印書館）2.茅