科学通史：科学的历史与哲学

本书讲述了天文学、物理学、化学和生命科学等核心科学领域的科学发展史，涉及亚里士多德、哥白尼、伽利略、笛卡儿、牛顿等伟大科学家及其重要著作和贡献。

本书浓缩了两干多年来人类对自然、世界和自身的思考与思想精华，以主题划分，以时间为轴，通过主题式学习引入系统的规程与实践方法及答案，阐明了西方科学历史和哲学中的思想价值和含义，对任何想更好地理解自然科学起源与历史的读者( 尤其是学生)来说，是理想之作。

丹尼尔·J.麦考恩，美国波士顿学院哲学系副教授。他的研究集中在科学哲学（包括科学与价值、生物学哲学和分子生物学的历史基础）、认识论和宗教哲学。他的研究成果已在多个期刊和杂志上发表，包括《科学哲学》《生物学与哲学》《历史与科学哲学研究》《哲学研究杂志》《宗教研究》和《科学》等。

霍莉·范德沃尔，美国波士顿学院哲学系哲学实践副教授。

目 录

部分 自然哲学的诞生：古希腊世界的科学与数学

人类本质 002

蒂迈欧篇 006

斐莱布篇 017

理想国 023

范畴篇 043

后分析篇 050

论天 056

气象学 067

物理学 077

论生命 090

论动物的生成 095

几何原本 104

第二部分 翻译、引用及批判性参与：罗马、中世纪伊斯兰教及欧洲的科学

论自然力 114

医典 119

治疗论：论矿物质和金属的形成 121

天文学入门指南 129

大著作：论实验科学 138

第三部分 天文学与力学的革命：从哥白尼到牛顿

天体运行论 144

天体运行论之前言 148

哥白尼天文学概要 150

关于两门新科学之间的对话 163

如何理性务实地探索科学 181

哲学原理 187

研究自然的正确方向和新工具论 198

新大西岛 206

论地球之运动 217

自然哲学之数学原理 219

自然史：论行星之形成 257

第四部分 研究无形之物：光、电和磁学

致亨利·奥尔登堡的信：光与色的理论草稿 264

光学：关于光的反射、折射、曲折和颜色的论述 275

关于光的论述 278

论光色理论 283

“电力实验”——写给费城的皮特柯林斯 290

关于电流对磁针的影响之实验研究 295

物质之力讲座第五讲：磁学与电学 299

电学实验研究 310

电磁场的动力学理论 323

第五部分 过渡元素：化学、空气、原子与热

关于微粒或机械哲学的优越性与基础 332

各种空气的实验和观察 344

包含所有现代发现，以新的系统顺序排列的化学元素 354

化学哲学的新体系 372

原子相对质量的测定方法及原子进入化合物时数目之比的测定 377

谈谈热动力以及适于发展热动力的机器 383

我们称之为热的运动形式 387

斯坦尼斯劳·坎尼扎罗教授写给 S. 德·卢卡教授的一封信：化学哲学课程概要 396

化学元素周期律 403

在热动力学理论的基础上，推导出的热动力学理论 409

论自然力的相互作用 416

第六部分 地球及其所有生物：地质学与生物学发展

动物的心血运动论 428

用放大镜对微小物体进行显微记录或生理描述并加以观察和探究 440

动植物的结构与生长一致性的微观研究 454

生长在可栖息的地球 459

关于“自然经济”的一篇论文 463

人口论 472

自然神学：从自然现象中收集的关于神性存在和其属性的证据 477

动物学哲学：关于动物自然史的论述 488

器官相关法则 500

论地球表面的革命 505

地质学原理应可被视为地球及其居民近代变迁的地质学例证 518

第七部分 进化的出现：达尔文与其对话者

论物种形成变种的趋势，兼论通过自然选择产生的变种与物种存续 532

物种起源：通过自然选择的方式，在生存竞争中保留优势种群 542

人类的由来及性选择 616

《物种起源》评述 671

亚当·塞奇威克致查尔斯·达尔文的一封信 678

对达尔文《物种起源》的评述 681

《物种起源》的时代来临 686

本书讲述了天文学、物理学、化学和生命科学等核心科学领域的科学发展史，涉及亚里士多德、哥白尼、伽利略、笛卡儿、牛顿等伟大科学家及其重要著作和贡献。

本书浓缩了两干多年来人类对自然、世界和自身的思考与思想精华，以主题划分，以时间为轴，通过主题式学习引入系统的规程与实践方法及答案，阐明了西方科学历史和哲学中的思想价值和含义，对任何想更好地理解自然科学起源与历史的读者( 尤其是学生)来说，是理想之作。

丹尼尔·J.麦考恩，美国波士顿学院哲学系副教授。他的研究集中在科学哲学（包括科学与价值、生物学哲学和分子生物学的历史基础）、认识论和宗教哲学。他的研究成果已在多个期刊和杂志上发表，包括《科学哲学》《生物学与哲学》《历史与科学哲学研究》《哲学研究杂志》《宗教研究》和《科学》等。

霍莉·范德沃尔，美国波士顿学院哲学系哲学实践副教授。

人类本质

Ⅰ . 如果一个人对用与医学的关系来讨论人类的本质的论调习以为常， 那他一定不会得到多少收获。我从来不会说人类是气、火、水、土，或是什么其他根本不是人类构成部分的物质，这种说法的成因就让给那些愿意解释的人来讲吧。但依我所见，那些会有这种想法的人可能掌握了错误的信息。因为一旦他们接受了同样的信息，就不会给出不同的观点。虽然他们会在自己的想法上加上一样的说明，即“人类是什么”这个问题是一个整体，所以既是整体也是万物，但这种说法还是无法自圆其说。其中还有人坚称，万物皆气，万物皆火，万物皆水，万物皆土。而每个人都在自己的说法被佐证后指出万物皆空。实际上如果接受同样的信息，但给出的观点却截然不同，这只能说明他们接受的信息有误。

Ⅱ . 这些人我已经谈得够多了，现在我来说说医生们。有些医生说人类是血液，还有些说人类是胆汁，还有少数人说人类是黏液。和形而上学者一样，医生们也会附加同样的说明。他们也会说，人类是一个整体，美其名曰人类会按照自己的意愿改变自己的形态和能量，受到冷热的限制，会有甘苦黑白之类的变化。而依我之见，这种观点也是错误的。绝大多数医生都保持这种想法，但并非人人尽然。我觉得如果人类是整体，那么人类应该不会感到痛苦，因为整体中的任何一种元素都不会让人承受痛苦。就算他要承受，也一定会有一种疗法。而实际上疗法是有很多的。

由于人体内有多种物质，这些物质经过加热、冷却、风干、加湿，转变成自然状态的相反态时，就会诱发疾病，因此疾病的种类和治愈疾病的方法都纷繁复杂。但对于坚称人类只由血液组成的人，我想请他们指出一个从未改变形态，或状态始终一致的人，或是说出血液是组成人体物质的一个时期、一个季节或是人生的一个阶段，因为如果人体内只有血液一种物质的话，那么只有保持同一时期的形态才合理。我的回应对于人类只由黏液或胆汁组成的说法同样适用。我会证明我认为的人体构成，在传统方面和自然方面的依据都一样，不论长幼，不论冷热。我还会用证据说明每种物质在体内 生长和消退的主要原因。

Ⅲ . 因此既然这是人类和其他所有事物的本质，显然人类就不是由一种物质组成的，而是由每一种物质在体内聚集成族群，进而积累出的能量集聚而成的。同样，在人体死亡后，每种物质都会回归本质的形态——湿润干燥，炎热寒冷，皆为如此。动物和其他一切生物的本质也是一样的。万物生长和衰亡的方式都很类似。万物本质上就是由我上面提到的那些物质组成的，而

且就像我说过的，万物也都会以组成物质的形态终结，这便是它们的归宿。

Ⅳ . 人体本身包括血液、黏液、黄胆汁和黑胆汁。这些物质构成了人体的本质，人们也是通过这些感受痛苦或是享受健康状态。当各种物质彼此的结合、功能和剂量比例都刚好协调的时候，人体就会感到非常健康。而当某种物质有所缺陷或过量时，或是未能与其他物质结合，在体内遭到孤立时，人体则会感到疼痛。在某种物质被孤立时，不仅源头一定会有病痛，淤积位置也会由于物质过量累积而产生病痛。实际上保证体内有一种以上的液体流动，对于避免液体过剩是非常必要的，空就意味着痛。另一方面，如果在其他物质的排空、转换或隔离过程中是内部官能作祟，那么根据上面的说法，人体将承受双倍的疼痛，一边是排空，一边则是泛滥。

Ⅴ . 现在我要展示出我认为人体内物质保持固定的传统依据和自然依据。我认为人体内的物质有血液、黏液、黄胆汁和黑胆汁。首先我保留这些物质流传下来的名字，并且我坚信这四类物质彼此不同，且依据科学事实，它们的基础形态对比鲜明。黏液和血液、血液和胆汁、胆汁和黏液都截然不同。它们在视觉效果上给人的感觉是颜色各异，触感也各有不同，怎么会彼此相似呢？所以它们的冷暖和干湿都不尽相同。它们彼此之间从基础形态到能量都差异巨大，就像水、火不是一种东西一样，它们也不是一码事。接下来我的举证会让你知道，它们不光不是一种东西，反而每一种都有自己的能量和特质。如果一个人服用了会排出黏液的药物，他会马上吐出黏液来；如果一个人服用了会排出胆汁的药物，他会马上吐出胆汁来。而且如果你有意让一个人受伤，血液也会流淌出来。你会发现只要这个人还有呼吸，上述的事情就会不论四季更迭，整日整夜地发生，直到他的某种原生物质消耗殆尽。原生物质正是我们已经提过的几种与生俱来（怎么可能不是呢）的物质，首先只要人活着，体内就肯定留有这些物质——从生而为人到养育成人，体内一直拥有这些物质，也就是我上述佐证的物质。

……

Ⅶ . 冬季，人体内的黏液量会有所增长，因为黏液作为人体内寒冷的物质，是和冬天为相似的。要证明黏液温度很简单，在触摸黏液、胆汁和血液时，你会发现黏液凉。同样，黏液也是黏稠的。其次，黑胆汁难排泄。物质在受力排出的过程中，由于受力的影响温度会升高。但尽管如此，黏液仍然由于自身的本质显示出温度的特点。冬天来临体内充满黏液也有很多证据可以佐证。冬天的痰液和鼻涕都为黏液，因此很多肿胀处会发白，疾病也变得非常顽固。而在春季也一样，黏液还是会顽强地留在体内，此时血液量也在增长。寒冬离去，春雨袭来，血液量会随着气温的回升和雨水的增多而继续增长。这种季节是和血液的特质为相似的，春季也是湿润而温暖的。看了下面这个例子你就可以理解了。春夏两季人们主要的疾病就是痢疾和鼻腔出血，这两种情况都是燥热又鲜红的。夏天血液依然顽强，体内的胆汁量则开始增长，一直到秋季来临。秋季血液量开始减少，因为秋季和血液的本质相悖，而体内的胆汁则在夏秋两季占了上风。下面这个例子也可以帮助你理解。秋天人们会在未催吐的情况下吐出胆汁，清理时会发现

呕吐物是有胆汁质感的，发烧导致的呕吐物也具有一样的特性，人们的肤色也会变得苍白。但夏天黏液量少，因为夏天干燥温暖，刚好和黏液的本质相悖。秋天人体内的血液量少，这是因为秋天干燥，人的体温要开始下降；秋天黑胆汁量多，也为强大。冬天来临时，由于降温，胆汁分泌量也开始下降；由于降水量的增多和夜晚时间变长，黏液再次增长。所有元素就这样组成了人体，只是分泌量年复一年地随着自然环境的变化多多少少有所改变。作为每一年中的变量，诸如冷热、干湿等，实际上如果没有宇宙中的万物，这些变量并不会持续太久，但如果其中任何一种消失了，一切也都会消失。之所以一切元素都有着相同的重要性，是因为各个元素彼此之间是相互依存、相辅相成的关系。尽管如此，如果一个人体内任何一种原生物质即将消耗殆尽，那他也命不久矣。一年之中，春夏秋冬，哪个季节劲头强都有可能。所以人体内的血液、黏液、黄胆汁、黑胆汁，哪种体液为强劲也都有可能。明显的佐证就是，如果在一年之中的四个季节将同一种药物给同一个人服用，通过他的呕吐物你会发现，冬天的有黏液质感，春天的湿度，夏天的有胆汁样的物质多，而秋天的颜色黑。

……

Ⅸ . 而且，人们必须理解，由饱胀而引发的疾病要通过排解而治愈，由匮乏而引发的疾病要通过填充而治愈，由操练而引发的疾病要通过休憩而治愈，由停滞而引发的疾病要通过运动而治愈。医师们为了了解整体病因，必须将自身和已知病患的疾病、体质、季节和年龄进行比照，让紧张处放松，让松弛处紧绷。这样患病处才会得到限度的休憩，而且我认为这样才可以称为治疗。

（希波克拉底①  公元前 400 年 ）