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1700924521 如果巴比伦人不算是第一批原始科学家,那么埃及人又当如何呢?胡夫大金字塔可是要比帕特农神庙早了两千年,而且就埃及人发展出的秤、化妆品、油墨、木门锁、蜡烛和其他许多发明来看,他们肯定远远走在了希腊人的前面。然而,这些是技术,不是科学。技术是一种实践活动,正像上述埃及人的例子所展示的那样,它们有助于使葬礼变得隆重,促进交易、美容、写作、安全和照明。简言之,技术是要让我们的生活(和死亡)变得更舒适体面,而科学则是单纯为了理解世界。科学家们受到的是好奇心的驱使,而不是舒适和实用的驱使。
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1700924523 虽然科学家和技术人员有着非常不同的目标,但是科学和技术经常被混淆为同一件事情,这可能是因为科学发现往往会导致技术上的突破。例如,科学家们花费了数十年做出关于电的发现,而技术专家则借此发明了灯泡和其他许多电力设备。然而,在远古时代,技术的增长无须得益于科学,所以埃及人可以是成功的技术人员而无须掌握任何科学。当他们酿制啤酒时,他们感兴趣的是技术方法和结果,而不是原因,他们不必知道一种原料为什么或怎样转化为另一种物质。他们不具有工序背后的化学或生物化学机制的知识。
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1700924525 因此,埃及人是技术专家,而不是科学家,而埃拉托色尼和他的同事们则是科学家,不是技术专家。二千年后的亨利·庞加莱对古希腊的科学家的意图做了如下描述:
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1700924527 科学家研究自然不是因为它有用,而是因为他对它感兴趣。他之所以对它感兴趣,是因为它很美。如果自然不美,它就不值得去理解,如果自然不值得理解,生命就没有意义。当然,我这里说的不是那种作用于感官的美,那种品质和外观之美;我不是要低估这种美,远离这种美,而是这种美与科学没有任何关系。我在这里谈的是更深刻的美,它来自各部分之间和谐的秩序,并且只有智力可以把握。
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1700924529 总之,希腊人展示了如何从到太阳的距离的知识去获知太阳的直径,而前者又取决于对到月球距离的了解,而这则取决于对月球直径的认识,这种认识又取决于对地球的直径的认识,地球直径的获知则是埃拉托色尼的伟大突破。获取这些距离和直径的垫脚石则是由一系列观察——北回归线上深的竖井,地球投射在月球上的阴影,太阳、地球和月球在半月月相期间构成直角三角形的事实,以及月亮在日食期间完全遮住太阳等——铸就的。除此之外,一些假设,如月光是对太阳光的反射,和科学逻辑框架的初具规模,也是必不可少的条件。科学逻辑的这种架构有其内在的美,这种美体现在如何将各种论据组合在一起,如何将几个测量结果彼此联系起来,以及不同的理论是如何突然被引入来支撑知识大厦的过程中。
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1700924531 完成了最初阶段的测量后,古希腊天文学家们现在可以准备考查太阳、月亮和行星的运动了。他们试图建立一个宇宙的动力学模型,以便辨别各天体之间的相互作用。这将是更深入了解宇宙的征途上的下一步。
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1700924533 圆套圆
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1700924535 我们最遥远的祖先详细研究了天空,从预测天气变化、跟踪时间到辨别方向,应有尽有。他们白天看着太阳穿过天空,晚上盯着接踵而来的星星列队游行。他们站立的土地是坚实固定的,所以认为重物都向着静态的地球运动而不是相反是很自然的事情。因此,古代的天文学家发展出地球中心论的世界观,就是说,地球是一个让整个宇宙围绕它旋转的静止的球。
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1700924537 实际上当然是地球绕着太阳运动,而不是太阳绕着地球转,但没有人认为存在这种可能性,直到克罗顿的菲洛劳斯参与到论战里来。菲洛劳斯是公元前5世纪的毕达哥拉斯学派的门生,他第一个提出地球绕太阳转而不是相反。在接下来的一个世纪里,庞杜斯的赫拉克利德斯接过了菲洛劳斯的想法,尽管他的朋友们都以为他疯了,给他起了个绰号叫paradoxoIog——“矛盾制造者”。给这种宇宙图像进行最后的润色的是阿里斯塔克斯,他出生于公元前310年,即赫拉克利德斯去世的同一年。
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1700924539 表1
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1700924541 埃拉托色尼、阿里斯塔克斯和阿那克萨哥拉的测量结果不准确,因此下表引用这些不同距离和直径的现代的精确值予以修正。
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1700924543 地球的周长40100千米=4.01×104千米
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1700924545 地球的直径12750千米=1.28×104千米
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1700924547 月球的直径3480千米=3.48×103千米
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1700924549 太阳的直径1390000千米=1.39×106千米
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1700924551 地月距离384000千米=3.84×105千米
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1700924553 日地距离1.5亿千米=1.50×108千米
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1700924555 此表也可作为指数计数法——一种表示大数的方法——的介绍。宇宙学里有一些非常非常大的数。
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1700924557 101表示10=10
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1700924559 102表示10×10=100
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1700924561 103表示10×10×10=1000
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1700924563 104表示10×10×10×10=10000
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1700924565 等等
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1700924567 例如,地球的周长可以表示为:40100千米=4.01×10000千米=4.01×104千米。
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1700924569 指数计数法是一种简洁的表达,否则将需要用很多个零。10N的另一种考虑是省去1后面的N个零,故103是1后面三个零,即1000。
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