【科學史沙龍】早期希臘科學:從泰利斯到亞里斯多德

■世界上有四大古文明,科學卻發源於希臘的米利都 (Miletus) 這個地方,這是歷史上的偶然還是必然呢?楊信男教授帶我們回顧古希臘時期三百多年的科學思想發展,藉由了解先人的創見與謬誤,一探科學思想的源起。

講者| 國立台灣大學物理系 楊信男教授
撰文|高英哲

人類的科學傳統,始於希臘的米利都,在大約西元前 600 年左右,這裡接連出現好幾位可以稱為科學家的人物。他們主要的共同成就,一是發現世間的自然現象,背後是有因果關係的規則存在的;再者就是他們會以理性批判的態度,各自提出論點並彼此辯論,目的是要找出最佳的合理解釋。

人稱古代七賢之一的泰利斯,提出萬物均由水組成的宇宙觀;他認為地球是一個漂浮在大海上的圓盤,地震則是水震盪所造成。他是第一個以自然界本身的運作原理,來解釋宇宙萬物的人,不再訴諸超自然的力量,因此有人認為他是「科學之父」;由於他發現了幾項基本的數學原理,也有人認為他是「數學之父」。他的學生阿那克西曼德 (Anaximander) 就發揮了理性批判精神,跟他老師唱反調,認為充滿宇宙的不是水,而是一種叫做 apeiron (意思是「無限」)的物質;他的同學阿那克西美尼 (Anaximenes) 有樣學樣,認為氣才是充滿宇宙的物質。接下來登場的是大名鼎鼎的畢達哥拉斯,他們那一派主張世界上一切現象的本質都是數學。之後的恩培多克勒 (Empedocles) 則一口氣提出火、氣、水、土四大元素,認為萬物都是這四大元素組成的。留基伯 (Leucippus) 更進而提出原子說,認為物質是無數個不可分割的微小粒子組成的均勻系統。

有了這些前人百家爭鳴地提出各種宇宙論,才有後來柏拉圖創立學院,奠定科學哲學論點基礎的背景。他認為自然界中所有有形的東西都會與時俱變,只有形成這些東西的「形式」跟「理念」是永恆不變的;你要探究的是永恆不變的形式或理念,才能修養出理性。不過他認為宇宙的背後有個偉大的意志,有目的地設計出這套自然的運作方式,我們研究自然科學,為的是揭露出理性在宇宙的運作原理。始終有人認為柏拉圖這樣的看法,反而是一種非科學或反科學,不過不可否認的,柏拉圖的宇宙觀一直深遠地影響後世,甚至一千年後的克卜勒發現行星軌道有其固定比例時,還認為這是上帝的偉大設計。

理性批判的傳統,似乎就是要跟自己的老師唱反調。集古希臘思想之大成的亞里斯多德,就擺脫他的老師柏拉圖的理念論,認為要把自然當成客觀對象來來研究,透過觀察、實驗、歸納與演繹的方法,建立起宇宙自然的運轉理論,藉此得到接近神的智識。亞里斯多德因此產生了許多科學創見,但其中也有不少謬誤,這些謬誤都是因為他的觀察不夠深入,又推理過度所致。這也為我們後世做科學研究的人,留下了一個應當自我警惕的借鏡。

 

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