中世紀時期的西方科學：從黑暗到黎明

西方科學：中世紀早期

大美科學

在羅馬帝國晚期，學術(shù)與哲學衰落之時，古典科學的精華版本被保留在少數(shù)關(guān)鍵的拉丁文文本中。5世紀，馬丁納斯·卡佩拉寫了一部名為《哲學與墨丘利神的婚姻》的寓言。書中婚禮上的幾個女儐相描述了她們代表的學科：幾何學、算術(shù)、地理學、天文學、音樂和邏輯學。隨后，馬可比烏斯所著另一部虛構(gòu)著作《西庇阿之夢的解說》中包含了古典天文學的概要，按照亞里士多德和托勒密的理論敘述了天球?qū)拥慕Y(jié)構(gòu)和地球的地理情況。西塞羅是亞拉圖的《現(xiàn)象》一書的拉丁文譯者，這是一本講述古代星座的書。

類似這樣的書被年復(fù)一年地研究、傳授，直至進入中世紀。這些書保存了古典學術(shù)的概要。但是與同期伊斯蘭世界的情況一樣，歐洲的學者沒有在這些著作的基礎(chǔ)上更進一步，也沒有產(chǎn)生任何原創(chuàng)性的思想。400—1000年，前羅馬帝國轄地的社會混亂毀滅了科學與哲學的古典遺產(chǎn)，稱這一時期為“黑暗時代”也是恰如其分的。

在西歐，村鎮(zhèn)與城市的重要性大不如前了，學術(shù)的中心開始轉(zhuǎn)向基督教的修道院。人們將所有的精力和智慧都投入神學，自然哲學幾乎銷聲匿跡。

◎法蘭克王國卡洛林王朝時期（751—987年）的宇宙體系圖。地球位于行星和黃道十二宮的中心，但不同尋常的是，水星和金星被畫在太陽軌道的左側(cè)。這套體系曾被一些希臘學者提出過，很多年之后才在第谷的手中復(fù)活。

波伊提烏

羅馬時代末期最偉大的學者是波伊提烏，他致力于把柏拉圖和亞里士多德的主要著作翻譯為拉丁文。他曾為歐幾里得的數(shù)學著作寫過一份縮寫本。因為反叛東哥特王國國王狄奧多里克，他被捕入獄。在等待處決的日子里，他寫下了他最著名的作品《哲學的慰藉》。書中他斷言人類通過理性或取得的知識可以達到神明的高度，能夠掌握宇宙的規(guī)律。他相信，自然是由因果鏈條構(gòu)成的，盡管這樣，普通人仍不能理解這一點。

我們還不能夠確認波伊提烏是否為基督徒，但是整個中世紀時期他都被尊為圣徒。在歐洲，他這本書的普及率很高。盡管此書內(nèi)容不十分科學，但它對自然哲學的發(fā)展起到積極作用。

比德

在這漫長的幾個世紀里，具有科學思想者寥若晨星，英國修道士比德就是其中之一。他寫過關(guān)于時間度量的重要文章。在這一時期，沒有什么關(guān)于鐘表和歷法的書可供人們閱讀并能付諸天象檢驗。知道準確的時間對于規(guī)劃修道士的生活是異常重要的，特別是復(fù)活節(jié)日期的確定更要求準確地計時。這一問題的嚴重性已經(jīng)到了可能使教會分裂的地步。

在關(guān)于時間的著作中，比德闡述了構(gòu)建歷法的天文學基準。他是歷史上第一位建議用耶穌基督的誕辰作為紀年基點的人——這一想法很快就傳遍了基督教世界。

復(fù)活節(jié)的問題在于它與猶太逾越節(jié)相聯(lián)系。猶太教歷法是陰歷，以月亮的盈虧為準，這樣復(fù)活節(jié)就不能正好落在每個太陽年的同一天。比德給出了推算復(fù)活節(jié)日期的公式，即春分后第一個滿月后的日子為復(fù)活節(jié)。他解釋說這個日子以19年為周期循環(huán)。為了說明計算日期的方法，比德寫了一本關(guān)于基礎(chǔ)天文學的書。

可以說，在歐洲的黑暗時代，除了波伊提烏和比德關(guān)于時間的著作，科學或自然哲學并沒能被列入議程。

◎比德書中的星座圖。

查理曼大帝的統(tǒng)治

是什么改變了這種情勢？首要原因當是查理曼大帝，他統(tǒng)一了西歐幾乎所有的基督教轄地后，開始實行教育改革，在他的領(lǐng)地上把學校置于大教堂與修道院的屬下。這些學校教授拉丁文語法和神學，也教基本的數(shù)學知識。隨著時間的推移，其中一些學校發(fā)展為歐洲的中世紀大學。

這些學校鼓勵任教的學者進行前瞻性的研究，他們也尋找新的書籍和信息來源。歐里亞克的熱爾貝是這些學者中的一個典型人物。他后來成了教皇西爾維斯特二世。他在法國南部歐里亞克的一所修道院學校學習，在那里他聽說西班牙比利牛斯山脈的另一側(cè)有先進的數(shù)學教育。他是第一位到西班牙旅行并學習伊斯蘭科學的歐洲學者。當他回到位于蘭斯的學校后，開始以伊斯蘭科學的模式教授數(shù)學和天文學。

◎這張地圖顯示了1100 —1300年西歐建立的大學。

一種新的自然哲學

《舊約全書》是關(guān)于上帝創(chuàng)造性活動的最權(quán)威解釋，但是書中沒有提供任何知識框架。能用得上的向?qū)е挥邢ＥD哲學家和他們的伊斯蘭追隨者。他們發(fā)明了確定的概念，如天球和四元素，這可以解釋宇宙萬物的結(jié)構(gòu)和運行情況。因此，自12世紀以來，基督教徒開始建構(gòu)一種新的自然哲學。這種帶有理性和科學思想的哲學可以使關(guān)于萬物起源的敘述變得更和諧。

亞里士多德“第一推動力”的概念——一種可以轉(zhuǎn)化為宇宙機制的力量很容易就被賦予上帝，盡管亞里士多德生活在耶穌基督誕生前許多年。所以，人類是有可能僅憑理智獨立發(fā)現(xiàn)關(guān)于上帝和宇宙的基本真理的。這種想法在基督徒身上扮演了重要角色，他們把科學與神學相結(jié)合，力圖展示人類有能力發(fā)現(xiàn)自己所在的宇宙是一個理性的、有秩序的造物。而上帝、造物主，實際上就是希臘人猜測一定存在的“超凡的智慧”。這樣，人類除了信仰，還應(yīng)該能夠領(lǐng)悟上帝和上帝創(chuàng)造的宇宙。

◎西庇阿之夢——死者的靈魂升入群星中。

西方科學：12世紀的復(fù)興

12世紀，西方以伊斯蘭學術(shù)作為中介，重新發(fā)現(xiàn)了古典科學?；浇趟枷爰议_始建構(gòu)一套理性且能與宗教教義相調(diào)和的自然哲學。在中世紀，所有的學術(shù)討論都是以書本為中心，并且是具有神學性質(zhì)的。源于書面的想法遠比實驗更令當時的人信服。一些權(quán)威被尊為真理的來源，是永遠正確的人。

在邏輯學、物理學和宇宙論方面，亞里士多德是最大的權(quán)威；天文學即由托勒密創(chuàng)造的體系；醫(yī)學被蓋侖的思想統(tǒng)治著；自然史幾乎都源自普林尼的著作。在學術(shù)辯論中，人們會用一本書去權(quán)衡另一本。只有兩種知識來源得到承認——啟示和理智：啟示意味著《舊約全書》上說的全是真理；理智表示遵從古典作者的教誨。實驗和用經(jīng)驗檢測理論的思想還遠沒有出現(xiàn)。

基督教自然哲學家的統(tǒng)治思想是上帝創(chuàng)造的世界具有自我延續(xù)的機制。大自然被設(shè)計成按照理性的物理法則運作。

◎希爾德加德所繪關(guān)于宇宙與人類關(guān)系的插圖，取自《拉丁圣書》。

將科學與神學結(jié)合

12—13世紀，一些主流的思想家想用某種方式把科學和神學結(jié)合到一起。其中就包括英格蘭的羅伯特·格羅斯泰特和羅杰·培根、德國的大阿爾伯圖斯和法國的圣·托馬斯·阿奎那。格羅斯泰特是林肯區(qū)的主教，牛津大學的校長，研究過柏拉圖、亞里士多德和伊斯蘭科學家的著作。他認為數(shù)學是分析物理世界的根本，宣稱“一些自然現(xiàn)象的原因都可以歸結(jié)為用直線、角度和數(shù)字表示”。格羅斯泰特有一些關(guān)于光的非常特立獨行的想法。他認為光是自然界的基本力之一，陽光能把一種元素轉(zhuǎn)化為另一種元素，而月光可以引發(fā)潮汐。他暗示占星術(shù)背后的力量在于不同天體的光以復(fù)雜的幾何模式射在地球上，對人的心理和身體造成了復(fù)雜的物理影響。

◎羅杰·培根，英國哲學家和科學家，繪于18世紀。

圣·托馬斯·阿奎那

大阿爾伯圖斯最著名的學生就是圣·托馬斯·阿奎那。阿奎那撰寫的中世紀神學概要——《神學大全》成了天主教會最權(quán)威的官方文獻。在這部著作中，他以探討知識問題的姿態(tài)討論了諸如世界的創(chuàng)造、天空的結(jié)構(gòu)、靈魂的不朽等問題。他宣稱理性就像神圣的光一樣被植入人的頭腦中，這不會與信仰揭示的真理相沖突，因為兩者都是上帝的賜予。他指出，有兩本神圣之“書”可以把我們的思想引領(lǐng)至上帝面前：《舊約全書》，是啟示之書；自然，是理性之“書”。人類從對自然的研究中能夠發(fā)現(xiàn)上帝，因為宇宙中到處可見奇妙的設(shè)計，而這一切定有一個設(shè)計者在支配著。

阿奎那使用亞里士多德關(guān)于本原和形式的概念來解釋造物的多樣性、所有實物都是由相似的本原構(gòu)成的，但是它們的內(nèi)在特性、它們的形式，是由上帝賦予的。所以靈魂是使人類異于其他生物的形式。靈魂是不滅的，只有死亡時才與肉體分離。

阿奎那講出了自然界的第一因和第二因。上帝是所有事物的第一因，但是他規(guī)定自然界的運行必須遵循其自身的第二因。阿奎那用這樣的語言試圖把科學與神學糅合在一起。事實上，他把神學看成一種科學，因為他相信神學可以用理性來證明。

◎圣·托馬斯·阿奎那，《神學大全》的作者。

對理性主義思想的反抗

就像在伊斯蘭世界一樣，歐洲也存在對異教徒的舶來品（譯注：指希臘學術(shù)）和理性主義哲學進入基督教哲學的反抗。1277年，巴黎大學的神學院聲討理性主義者和亞里士多德學派的觀點，也譴責了許多出自阿奎那的思想。尤其是自然界不依靠上帝的指引就能持續(xù)運行的思想被認為是危險的錯誤。因為這暗示了宇宙以一種可以被預(yù)知而且不需要上帝的方式運行著。但是，這些譴責幾乎沒有任何效果，因為阿奎那于1323年被封為圣徒；1567年，他被冠以教會圣師頭銜。

盡管經(jīng)院哲學幾乎只解決理論思想而不是用于真實世界，而且在實用科學上幾乎沒有貢獻，然而12世紀的這次復(fù)興已經(jīng)為自然哲學回歸知識分子生活的中心做好了準備。

◎這幅畫作將上帝比作宇宙的設(shè)計師。這幅驚人的圖畫包含著中世紀的信念——數(shù)學法則和比例協(xié)調(diào)被建構(gòu)在宇宙中。

12-24熱文

12-11熱文

掃一掃 關(guān)注我們

微信公眾號丨大美科學