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    泰勒斯用自然取代神灵的位置—古希腊的科学/哲学思想启蒙

    Author:zhoulujun Date:

    古希腊哲学家发明了科学的思维方法和“自然”这个词,在理论中用自然来取代具体的神灵,这是人类文明史上划时代的发明。几何原本,几何原本》带来了革命性的思维方式,人们都是通过这些几何知识,来描这个世界

    自然的科学诞生

    真正对现代文明影响最大的是古希腊文明,特别是古希腊的哲学、科学思想,是整个现代文明的源头和基石。

    现代人的基础教育,无论是什么国家、什么社会制度、什么民族,在教科书里除了介绍自己的古代成就外(如四大发明),还会大篇幅的介绍古希腊的科学、哲学思想,来启蒙学生的心智,这是跨越国界的共同做法。

    自然科学的起源

    大家都这样做的原因,就是因为古希腊哲学家发明了科学的思维方法和“自然”(Natural)这个词,在理论中用自然来取代具体的神灵,这是人类文明史上划时代的发明。如果没有这个发明,现代文明可能还会晚出现数千年,所以这是至关重要的进步。

    在古希腊文明之外的古文明里,人们解释世间万物的运行时,总是要引入神灵等超自然、拟人化的因素。例如,得病了就认为鬼神附体,洪水泛滥就认为天神发怒,石人一出天下就可以造反了,总有一个超自然的神灵在操纵万物的运行。人们偏爱形象而戏剧化的解释,拟人化的神灵恰恰具有形象、戏剧化的特点,最易于接受和传播。现代喜欢希腊神话的人数,也远多于喜欢希腊哲学的。电视里最流行各种奇幻故事,例如狼人、吸血鬼什么的。古代人也一样,不同的是我们知道这是假的,古人则认为是真的,这成为他们理解世界运行的思维定势。

    直到公元前624年,泰勒斯的出现,才第一次用自然取代神灵的位置

    科学之父泰勒斯

    泰勒斯被称为“科学和哲学之祖”、“科学之父”、“哲学史上第一人”!(还有比这更牛的称号吗?)

    科学之父泰勒斯

    其实泰勒斯是个多神论者,他认为神是存在的,是神让万物有了自己内在的规律。但解释万物的运行,不能靠凭空的制造故事,要靠坚实的证据来发现这些规律,并用理性的方法解读。这就是泰勒斯的最大贡献,开创了一套认识世界的全新思维方法,他关注的是证据、规律、理性,而不是神

    泰勒斯对人类文明的影响

    尽管泰勒斯提出的理论现在看起来很粗糙。但是人们不再需要像宗教一样,把旧理论看成是不可否定的权威结论。只要有坚实的新证据和理性的推理,旧理论可以被修改或推翻,更好的理论就可以建立起来。这是一种可靠的、可进化的理论体系。相反,宗教是停止进化的、只能膨胀的理论体系,例如你只能解读圣经,但不能否定圣经

    逻辑的诞生

    后来的希腊哲学家不断借鉴和发展泰勒斯的理论,建立了“自然”(φύσις)的概念,“自然”代表万物因为本源而发生自然而然的变化。赫拉克利特还引入了逻各斯(希腊语:λόγος,英语:Logos)的观点,用以说明万物变化的规律性。逻各斯原来是指语言、演说、交谈、故事、原则等,这里的逻各斯则主要指一种尺度、大小、分寸,即数量上的比例关系。后来对数的发明人纳皮尔就用Logos和arithmos(算法)创造了单词Logarithm    来命名对数法,经过后人简化变成了对数符号log。

    几乎和古希腊同一时代,春秋战国时代的诸子百家也提出过一些相似的思想,例如老子的道。但很可惜,这种蓬勃发展的思想爆炸因为诸多原因戛然而止,只是昙花一现。但是限于篇幅,这里不再展开,请到最后的推荐阅读中了解。

    “自然”与美

    古希腊的学者还给“自然”赋予美的含义,他们认为规律性就是一种和谐感,数学的比例是种超越肉体感官、只能靠心智才能领悟到的美。毕达哥拉斯就是其中最极端的代表,他对数学美的狂热追求超过了偏执的程度,美像神一样不可冒犯,毕达哥拉斯主义走向了科学的反面,成了宗教。

    毕达哥拉斯主义者庆祝日出

    这种宗教的狂热驱动他和信徒们不断的去挖掘“自然”之美,并在数学之外的音乐、建筑、雕刻、绘画等领域发现了大量的比例关系,最有名的是毕达哥拉斯定理(中国叫勾股定理)。毕达哥拉斯认为所有图形中,圆是最对称的,所以圆是最完美的图形。参见毕达哥拉斯学派美学思想(朱光潜)

    “自然”思想的意义

    雷军说得好,“在风口上,猪都会飞”!就像乔布斯开启了移动互联网时代,泰勒斯则开启了古希腊哲学时代。

    古希腊时代是一个科学、哲学大爆炸的时代,原本黑暗的天空中突然爆发出无数的新星:赫拉克利特、毕达哥拉斯、德谟克利特、苏格拉底、柏拉图、亚里士多德、阿基米德、欧几里得、希波克拉底等等,都因为得益于这套思维方法,发现了大量的自然规律,成为各学科领域里开天辟地的先贤

    古希腊人还把自然的概念引入社会领域,来分析社会中的现象和规律。例如亚里士多德就曾经激烈的抨击借贷,认为在所有赚钱方法中,利息是最不自然的。

    以自然作为基础,会比人为强制规定作为基础更稳定和可靠。

    《几何原本》

    大名鼎鼎的欧几里得写了《几何原本》,这句话反过来说可能更合适,因为写了《几何原本》后,欧几里得才得享大名:

    欧几里得与几何原本几何原本国内教材

    其中的内容现在看来平平无奇,大概就是从小学到高中学习的各种几何知识,比如勾股定理 

    a^2+b^2=c^2:

    勾股定理的简洁证明


    在当时这些知识还是很重要的,《几何原本》出版后的一两千年中,人们都是通过这些几何知识,来描述、研究这个世界:

    几何原本影响世界

    1.1 思维方式

    《几何原本》问世大概八百年后,公元5世纪的普罗克勒斯给《几何原本》做注解时提到,勾股定理的发现应该归功于毕达哥拉斯。实际上,与勾股定理类似,《几何原本》几百个定理中很多都不是欧几里得的原创。但这并不妨碍《几何原本》被称为传世之作,比这些内容更重要的是,《几何原本》带来了革命性的思维方式

    科学的范式

    首先书中提出了五大公理,这些公理(欧几里得以及当时的大部分人认为)都是一些很简单的事实,都是不证自明、毋庸置疑、显而易见:

    1. 从一点向另一点可以引一条直线

    2. 任意线段能无限延伸成一条直线

    3. 给定任意线段,可以以其一个端点作为圆心,该线段作为半径作一个圆

    4. 所有直角都相等

    5. 若两条直线都与第三条直线相交,并且在同一边的内角之和小于两个直角,则这两条直线在这一边必定相交

    然后通过逻辑推理,或者说通过演绎法,得到《几何原本》中的几百个定理。也就是说,这几百个定理的逻辑起点是五大公理,只要你认可五大公理,那么后面的定理必然都是永恒正确的,无可辩驳的。

    1.2    影响

    由于《几何原本》的革命性,使得它成为了数学史上最成功、最不朽的教科书,据说《几何原本》在西方的出版量仅次于圣经。更重要的是,它极大影响了后面数学的发展,比如微积分和概率论都建立在三大公理之上(线性代数建立在八大公理之上,太多了,这里就不列出了):

    线性代数建立在八大公理之上

    它的影响力甚至超越了数学,比如牛顿力学受《几何原本》的影响提出三大假设,而狭义相对论提出两大假设,只要承认下面的假设是正确的,那么就等价于承认牛顿力学,或者狭义相对论是完全正确的

    牛顿力学受《几何原本》的影响提出三大假设

    所以说,《几何原本》称得上人类文明的转折点

    2 《利维坦》

    “如果你有一把锤子,所有东西看上去都像是钉子”:

    利维坦

    《几何原本》中的思维方式就是那把“锤子”。任何一个学习过《几何原本》的人,很难不击节赞赏这种思维方式,然后想把这把“锤子”用在别的地方。比如牛顿和爱因斯坦都深受这种思维方式的影响,并且恰当地用在了自己关注的领域。

    2.1 托马斯·霍布斯

    不过本文要提到使用这把“锤子”的是另外一位名人,有史以来最伟大的政治哲学家之一,16世纪的托马斯·霍布斯

    托马斯·霍布斯

    霍布斯1588年4月5日生于英格兰威尔特郡的马姆斯伯里。他是一个早产儿,当时他的母亲因听闻西班牙无敌舰队将入侵英格兰的惊吓而早产,日后霍布斯常说:我母亲生了双胞胎,我的孪生兄弟是恐惧。而他的一生也确实是在社会局势动荡不安恐惧氛围中渡过的。他父亲因与不是自己小教区的牧师打斗,被迫逃到伦敦,并将三名子女都寄托给他哥哥法兰西斯照顾。

    1642年英国内战爆发,国王查理一世被送上了断头台,最终英国陷入了无政府状态。霍布斯看到暴徒在欺辱他们的同胞,庄园化为灰烬,马斯顿荒原和纳斯比沦为血腥的战场。霍布斯感到痛苦和绝望,他在反思,这场内战明明是以“自由”的名义开始的(反抗国王的专制),为什么最后只带来了无休止的混乱和战争?而且,在历史长河中这样的事情反复发生,不论什么原因导致的战争,最终都不能带来真正的和平。

    2.2 几何学家霍布斯

    介绍霍布斯的反思结果之前,我们有必要知道他的另外一个身份:几何学家。霍布斯与几何结缘是一个传奇的故事,从未学习过数学的他,40岁的时候,偶然在一个图书馆的书桌上,看到一本摊开的《几何原本》,书上的内容正是第47项定理,也就是勾股定理:

    几何学家霍布斯与几何原本

    对于勾股定理的结论,霍布斯当时惊讶地说道:“上帝啊,这是不可能的”。于是他仔细观看了证明过程,这使得他又去参考了书中之前的一个类似的定理,然后又参考了更之前的一个定理,就像俄罗斯套娃一样,一直追溯到了五大公理。就这样,他被严格的证明过程彻底征服,最终相信了这个定理。

    这次经历让霍布斯迷恋上了几何学,也见识到了《几何原本》中的“锤子”,或者说《几何原本》中的思考方式。霍布斯感叹道,几何学是“迄今为止上帝赐予人类的唯一科学”,因为其中每一个证明都建立在另一个更简单的结果之上,所以人们可以逐步进行逻辑推理,从不证自明的公理出发,一直可以得到更复杂的结果。这在霍布斯看来是非常了不起的成就,终于有一门学科可以真正证明其结果,同时人们又不会对该结果产生任何疑问,进行任何争论。

    在随后的几年里,霍布斯努力弥补了由于起步较晚而落下的几何学知识,到了17世纪40年代,他已经与同时代的领先数学家保持着经常性地联系,包括笛卡尔、罗伯瓦尔和费马。后来霍布斯担任了流亡的威尔士亲王的数学家庭教师,这说明他已经成为了当时最受人尊敬的英国几何学家之一。

    2.3 《利维坦》

    因为几何学家的缘故,霍布斯对战争反思的结果是,过去的所谓政治家、哲学家之所以失败,是因为他们依靠的是有缺陷的、不确定的推理方法,他们“按照自己的幻想来解决所有问题”。结果他们没有带来和平和一致意见,而是导致了冲突和战争。相反,几何学会迫使人们达成共识,“因为在几何学中,当其他人发现了他的错误之后,没有人会愚蠢到既然发现了错误却还坚持这个错误的地步”。所以,霍布斯认为,如果国家制度可以遵循几何学的指引,就可以产生和平,避免内战。

    在这样的思想指导之下,霍布斯写了《论物体》、《论人》、《论政体》,最终成就了巅峰之作《利维坦》(下图是《利维坦》书的封面):

    《利维坦》书的封面

    在这一系列作品中,霍布斯认为自己完全遵循了几何模型。他的哲学体系开始于《论物体》的简单定义,就像《几何原本》开始于五大公理。并且正如《几何原本》的证明过程一样,霍布斯的政治哲学从简单的几何对象开始,逐步扩展到空间、物质、运动、物理、天文等方面的一系列问题。最终,在这条长长的推理链末端达到了整个理论体系的终极主题:国家理论。

    在霍布斯纯粹的理性推导出来的国家理论中,要想达成和平,唯一解决方案就是利维坦。在霍布斯的语境中,利维坦就是尘世间的上帝,人们放弃自己的自由意志,从属于利维坦的意志;利维坦也会代表所有人的和平意愿。利维坦是绝对不会犯错的,无论它做什么,国家中的每个人都承认并认同它的行为,这样在利维坦的统治下,绝对不可能再发生内战

    上面《利维坦》书的封面画的巨人国王,代表的就是利维坦。他头戴皇冠,左手拿着主教的权杖,右手拿着一把宝剑,身体由国家内无数的个人组成。他统治着这片土地,保障着和平与秩序。

    2.4    争论

    《利维坦》提出了前所未有的大胆构想,使得它在西方思想史上拥有崇高的地位。但如果要付诸实现,确实会引起极大的争论(希特勒的纳粹德国可能想实践利维坦)。

    随便看一个争论吧,有人驳斥道,利维坦横征暴敛,难道也是对的吗?霍布斯的辩解是,你看看那些经历外患或内部骚乱的国家,他们的人民对执政者往往就存在疑义。而那些能长存在没有灭亡的国家,他们的人民从来没有对国家发生过质疑。

    总之,霍布斯这套国家理论相当难以驳斥。他自己也说,我这套理论就是基于几何法则推导出来的,不可能错

    3 《独立宣言》

    霍布斯在政治领域运用《几何原本》这把“锤子”也影响了后来者,美国的《独立宣言》为了激发人们对其内容的信心,也采取了《几何原本》的形式来书写。首先提出一个公理,“我们认为这是一个不证自明的真理:人人生而平等,造物者赋予他们若干不可剥夺的权利,其中包括生命权、自由权和追求幸福的权利”(“We hold these truths to be self-evident, that all men are created equal, that they are endowed by their creator with certain unalienable rights, that among these are life, liberty and the pursuit of happiness”):

    然后推出了一系列的定理:

    1. 为了保障这些权利,人类才在他们之间建立政府,而政府之正当权力,是经被治理者的同意而产生的

    2. 当任何形式的政府对这些目标具破坏作用时,人民便有权力改变或废除它,以建立一个新的政府;其赖以奠基的原则,其组织权力的方式,务使人民认为唯有这样才最可能获得他们的安全和幸福。

    3. 当追逐同一目标的一连串滥用职权和强取豪夺发生,证明政府企图把人民置于专制统治之下时,那么人民就有权利,也有义务推翻这个政府,并为他们未来的安全建立新的保障

    在《独立宣言》发表之前,北美大地上并没有国家,只有一些殖民地。它们在理论上属于大英帝国,实际上由自己管理,即“主权王有,治权民有”,最后这些殖民地在《独立宣言》的思想框架下逐渐形成了美国。以一个逻辑的产物,《独立宣言》作为立国之本,这也算是人类文明的一个里程碑了


    参考文章:

    马同学:怎样从《几何原本》到《独立宣言》?

    e为什么叫做自然底数?斐波拉契与黄金分割存于自然复利



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