思想、邏輯、數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)是人類科學(xué)進(jìn)步的四大基石
人憑什么能成為這個(gè)星球的主宰者?人靠智慧,也可說(shuō)是靠思想。
人類每一次思想認(rèn)識(shí)提升,借助科學(xué),都會(huì)帶來(lái)人類文明的飛躍。
思想變革造成科技變革,科技變革帶來(lái)文明提升。
因而,可以說(shuō),科技是人類進(jìn)步的決定力量。
但科技進(jìn)步是靠什么來(lái)推動(dòng)的呢?推動(dòng)人類科學(xué)進(jìn)步的四大基石是思想、邏輯、數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)。
1、人類思想提升,打上了數(shù)學(xué)烙印。
人類從猿到人,從樹上到樹下,學(xué)會(huì)直立行走,第一件事,就是學(xué)會(huì)生存下去。人發(fā)現(xiàn)火可防身,制造石具、棍棒可攻擊獵物。人類使用火和制造石器棍棒,需要用腦思考,需要學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的技術(shù),人類的科技就起源了。
科技的快速發(fā)展是在人類掌握數(shù)學(xué)之后。
埃及人在土地丈量中,幾何學(xué)產(chǎn)生了。阿拉伯人在商品交易中,數(shù)字產(chǎn)生了。
前6世紀(jì),古希臘泰勒斯發(fā)展了初等幾何學(xué),開始證明幾何命題。古希臘畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為數(shù)是萬(wàn)物的本原,宇宙的組織是數(shù)及其關(guān)系的和諧體系。
2、只是有了邏輯推理,數(shù)學(xué)才獨(dú)立出來(lái),自成體系。
前5世紀(jì),古希臘蘇格拉底,把人對(duì)自然宇宙的目光拉回到人類自身,提出“認(rèn)識(shí)你自己”。
蘇格拉底的學(xué)生柏拉圖,更進(jìn)一步,提出了“理性”一詞,認(rèn)為世界萬(wàn)物包括人,都是一個(gè)理性世界。
柏拉圖的學(xué)生亞里士多德,認(rèn)為正確認(rèn)識(shí)“理性世界”要靠邏輯,創(chuàng)建了邏輯學(xué),將自己寫的《范疇篇》、《解釋篇》、《前分析篇》、《后分析篇》、《論題篇》、《辯謬篇》等六篇邏輯學(xué)著作總稱《工具論》。
前4世紀(jì),還是古希臘,歐幾里德將前人零碎的幾何學(xué)知識(shí),收集整理,從五條幾何公設(shè)出發(fā),利用邏輯推理,寫出了《幾何原本》。
3、數(shù)字與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,才產(chǎn)生真正意義上的科學(xué)。
①數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,是從阿基米德開始的。
阿基米德(前287-前212年),古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家,對(duì)人類的主要貢獻(xiàn)從沙粒塞滿宇宙聯(lián)想中提出數(shù)學(xué)“冪”的概念,發(fā)現(xiàn)的“窮竭法”為微積分的起源。他從測(cè)試王冠金子有假實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的密度,從埃及農(nóng)民提水用吊杠觀察中發(fā)現(xiàn)杠桿原理。他證明地球是球形,他是靜態(tài)力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人,并且享有“力學(xué)之父”的美稱,發(fā)明拋石機(jī)、聚光鏡、火箭,墓碑上刻球和圓柱。
阿基米德應(yīng)該是第一個(gè)把思想、邏輯、數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)的人,被譽(yù)為物理學(xué)之父。
②人類歷史又過(guò)了1700年,才出現(xiàn)一個(gè)將思想、邏輯、數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)這四者完美結(jié)合的人,這個(gè)人就是伽利略。
伽利略(1564—1642年)。意大利數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家,科學(xué)革命的先驅(qū)。歷史上他首先在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上融匯貫通了數(shù)學(xué)、物理學(xué)和天文學(xué)三門知識(shí),擴(kuò)大、加深并改變了人類對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的認(rèn)識(shí) 。伽利略從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出自由落體定律、慣性定律和伽利略相對(duì)性原理等。從而推翻了亞里士多德物理學(xué)的許多臆斷,奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ),反駁了托勒密的地心說(shuō),有力地支持了哥白尼的日心說(shuō)。他以系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和觀察推翻了純屬思辨?zhèn)鹘y(tǒng)的自然觀,開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué)。因此被譽(yù)為“近代力學(xué)之父”、“近代科學(xué)之父”。
③人類社會(huì)第三個(gè)將思想、邏輯、數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)的人是牛頓。
牛頓(1643—1727年),英國(guó)人,人類歷史上最偉大的科學(xué)家。他在思想上的貢獻(xiàn)是寫出了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,在數(shù)學(xué)上的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了《微積分》。他發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力,用數(shù)學(xué)和邏輯、實(shí)驗(yàn)方法提出了牛頓三定律,建立了經(jīng)典力學(xué)體系,建立了光學(xué),為百科全書式的“全才”,從他之后,人類開始步入工業(yè)時(shí)代。
牛頓之后,對(duì)人類貢獻(xiàn)最大的科學(xué)家是愛因斯坦。但在牛頓與愛因斯坦之間還有一個(gè)人,對(duì)人類貢獻(xiàn)巨大,他就是麥克思韋。
麥克思韋(1831-1879年),蘇格蘭人,主要貢獻(xiàn)是建立了麥克斯韋方程組,創(chuàng)立了經(jīng)典電動(dòng)力學(xué),并且預(yù)言了電磁波的存在,提出了光的電磁說(shuō)。著作有《電磁學(xué)通論》、《論電和磁》。 物理學(xué)歷史上認(rèn)為牛頓的經(jīng)典力學(xué)打開了工業(yè)機(jī)械時(shí)代的大門,而麥克斯韋電磁學(xué)理論則為工業(yè)電氣時(shí)代奠定了基石。
這里可舉一個(gè)反例,就是麥克思韋的老師兼朋友法拉第(1791-1867年),英國(guó)人,“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者,電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的發(fā)明者,因?yàn)閿?shù)學(xué)先天不足(法拉第是自學(xué)成才,沒上過(guò)什么學(xué)),也就沒有建立電磁理論。而麥克斯韋是一個(gè)數(shù)學(xué)天才,在法拉第電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了電磁學(xué)的理論王國(guó)。
④人類社會(huì)第四個(gè)將思想、邏輯、數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)的人是愛因斯坦。
愛因斯坦(1879-1955年),德國(guó)猶太人,相對(duì)論的創(chuàng)立者,提出質(zhì)量的能量轉(zhuǎn)換公式,證明和發(fā)現(xiàn)了時(shí)間與空間的轉(zhuǎn)換。他的光電效應(yīng)研究推進(jìn)了量子力學(xué)的發(fā)展?,F(xiàn)代社會(huì)對(duì)相對(duì)論是一種思想沒有人否認(rèn)的,對(duì)愛因斯坦是數(shù)學(xué)神童,也沒有爭(zhēng)論了。他的著名質(zhì)能守恒公式,就是用邏輯思維推導(dǎo)出來(lái)的。他的大前提是兩條公設(shè),即光速不變和物理都有慣性,由此推導(dǎo),推導(dǎo)過(guò)程中按“如無(wú)必要,勿增實(shí)體”的原則,刪除一些不必要的條件干擾,得出了那個(gè)簡(jiǎn)潔美妙的質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式E=mC^2,這一理論在人類核能開發(fā)和太空探索中得到了驗(yàn)證。
因此,思想、邏輯、數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)是人類科學(xué)進(jìn)步的四大基石。我們高中教材把邏輯也歸入數(shù)學(xué),實(shí)驗(yàn)主要?jiǎng)澣胛锢怼⒒瘜W(xué)和生物了,把思想則劃歸為文科學(xué)習(xí)內(nèi)容。好在新高考模式改革為”3 1 2”, 憨哥看到了偉大科學(xué)發(fā)現(xiàn)重回中華大地的新曙光!