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思想、逻辑、数学、实验是人类科学进步的四大基石

思想、逻辑、数学、实验是人类科学进步的四大基石

人凭什么能成为这个星球的主宰者?人靠智慧,也可说是靠思想。

人类每一次思想认识提升,借助科学,都会带来人类文明的飞跃。

思想变革造成科技变革,科技变革带来文明提升。

因而,可以说,科技是人类进步的决定力量。

但科技进步是靠什么来推动的呢?推动人类科学进步的四大基石是思想、逻辑、数学、实验。

1、人类思想提升,打上了数学烙印。

人类从猿到人,从树上到树下,学会直立行走,第一件事,就是学会生存下去。人发现火可防身,制造石具、棍棒可攻击猎物。人类使用火和制造石器棍棒,需要用脑思考,需要学会简单的技术,人类的科技就起源了。

科技的快速发展是在人类掌握数学之后。

埃及人在土地丈量中,几何学产生了。阿拉伯人在商品交易中,数字产生了。

前6世纪,古希腊泰勒斯发展了初等几何学,开始证明几何命题。古希腊毕达哥拉斯学派认为数是万物的本原,宇宙的组织是数及其关系的和谐体系。

思想、逻辑、数学、实验是人类科学进步的四大基石

2、只是有了逻辑推理,数学才独立出来,自成体系。

前5世纪,古希腊苏格拉底,把人对自然宇宙的目光拉回到人类自身,提出“认识你自己”。

苏格拉底的学生柏拉图,更进一步,提出了“理性”一词,认为世界万物包括人,都是一个理性世界。

柏拉图的学生亚里士多德,认为正确认识“理性世界”要靠逻辑,创建了逻辑学,将自己写的《范畴篇》、《解释篇》、《前分析篇》、《后分析篇》、《论题篇》、《辩谬篇》等六篇逻辑学著作总称《工具论》。

前4世纪,还是古希腊,欧几里德将前人零碎的几何学知识,收集整理,从五条几何公设出发,利用逻辑推理,写出了《几何原本》。

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3、数字与实验的结合,才产生真正意义上的科学。

①数学与实验的结合,是从阿基米德开始的。

阿基米德(前287-前212年),古希腊哲学家、数学家、物理学家,对人类的主要贡献从沙粒塞满宇宙联想中提出数学“幂”的概念,发现的“穷竭法”为微积分的起源。他从测试王冠金子有假实验中发现物质的密度,从埃及农民提水用吊杠观察中发现杠杆原理。他证明地球是球形,他是静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,发明抛石机、聚光镜、火箭,墓碑上刻球和圆柱。

阿基米德应该是第一个把思想、逻辑、数学、实验结合起来的人,被誉为物理学之父。

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②人类历史又过了1700年,才出现一个将思想、逻辑、数学、实验这四者完美结合的人,这个人就是伽利略。

思想、逻辑、数学、实验是人类科学进步的四大基石

伽利略(1564—1642年)。意大利数学家、物理学家、天文学家,科学革命的先驱。历史上他首先在科学实验的基础上融汇贯通了数学、物理学和天文学三门知识,扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识 。伽利略从实验中总结出自由落体定律、惯性定律和伽利略相对性原理等。从而推翻了亚里士多德物理学的许多臆断,奠定了经典力学的基础,反驳了托勒密的地心说,有力地支持了哥白尼的日心说。他以系统的实验和观察推翻了纯属思辨传统的自然观,开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此被誉为“近代力学之父”、“近代科学之父”。

③人类社会第三个将思想、逻辑、数学、实验结合起来的人是牛顿。

思想、逻辑、数学、实验是人类科学进步的四大基石

牛顿(1643—1727年),英国人,人类历史上最伟大的科学家。他在思想上的贡献是写出了《自然哲学的数学原理》,在数学上的贡献是发现了《微积分》。他发现了万有引力,用数学和逻辑、实验方法提出了牛顿三定律,建立了经典力学体系,建立了光学,为百科全书式的“全才”,从他之后,人类开始步入工业时代。

牛顿之后,对人类贡献最大的科学家是爱因斯坦。但在牛顿与爱因斯坦之间还有一个人,对人类贡献巨大,他就是麦克思韦。

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麦克思韦(1831-1879年),苏格兰人,主要贡献是建立了麦克斯韦方程组,创立了经典电动力学,并且预言了电磁波的存在,提出了光的电磁说。著作有《电磁学通论》、《论电和磁》。 物理学历史上认为牛顿的经典力学打开了工业机械时代的大门,而麦克斯韦电磁学理论则为工业电气时代奠定了基石。

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这里可举一个反例,就是麦克思韦的老师兼朋友法拉第(1791-1867年),英国人,“电磁感应”现象的发现者,电动机和发电机的发明者,因为数学先天不足(法拉第是自学成才,没上过什么学),也就没有建立电磁理论。而麦克斯韦是一个数学天才,在法拉第电磁感应的基础上,构建了电磁学的理论王国。

④人类社会第四个将思想、逻辑、数学、实验结合起来的人是爱因斯坦。

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爱因斯坦(1879-1955年),德国犹太人,相对论的创立者,提出质量的能量转换公式,证明和发现了时间与空间的转换。他的光电效应研究推进了量子力学的发展。现代社会对相对论是一种思想没有人否认的,对爱因斯坦是数学神童,也没有争论了。他的著名质能守恒公式,就是用逻辑思维推导出来的。他的大前提是两条公设,即光速不变和物理都有惯性,由此推导,推导过程中按“如无必要,勿增实体”的原则,删除一些不必要的条件干扰,得出了那个简洁美妙的质能转换公式E=mC^2,这一理论在人类核能开发和太空探索中得到了验证。

因此,思想、逻辑、数学、实验是人类科学进步的四大基石。我们高中教材把逻辑也归入数学,实验主要划入物理、化学和生物了,把思想则划归为文科学习内容。好在新高考模式改革为”3+1+2”, 憨哥看到了伟大科学发现重回中华大地的新曙光!

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