目 录 原序 第二版序 5 第三版序 …6 第四版序 …8 绪论… ……9 起源… …22 第一章古代世界的科学… …30 第二章中世纪 …108 第三章 文艺复兴 …155 第四章牛颜时代 …217 第五章十入世纪 小… …256 第六章十九世纪的物理学 …283 第七章十九世纪的生物学 .344 第八章十九世纪的科学与哲学思想 …388 第九章生物学与人类学的进一步发展 ,429 第十章物理学的新时代… ,486 第十一章恒星宇宙 .561 第十二章科学的哲学及其展望 …588 人名索引 .645
原序 现代科学的巨大宏伟的大厦，或许是人类心灵的最伟大的胜vⅱ 利。但是，它的起源、发展和成就的故事却是历史当中人们知道得 最少的部分之一，而且我们也很难在一般文献中找到它的踪迹。 历史学寂所讲的不外是战争、改治和经济，揭露原子秘密，在我们 跟前揭开空间深度等活动，虽然使哲学思想起了革命并使我们有 可能把物质生活提高到历代梦想不到的水平，但是关于这些活动 的发展情况，大部分历史学家却没有讲到，或很少讲到。 在希腊人看来，哲学和科学是一个东西，在中世纪，两者又和 神学合为一体。文艺复兴以后，采用实验方法研究自然，哲学和科 学才分道扬镳，因为自然哲学开始建立在牛顿动力学的基础上，而 康德和黑格尔的追随者则引导唯心主义的哲学离开了当代的科 学，同时，当代的科学也很快地就对形而上学不加理会了。不过， 进化论的生物学以及现代数学和物理学，却一方面使科学思想臻 于深邃，另一方面又迫使哲学家对科学不得不加以重视，因为科学 现在对哲学，对神学，对宗教，又有了意义。与此同时，物理学本来 有很长时间就一直在寻找，并且找到了所观察到的现象的机械模 型，这时却似乎终于接触到一些新概念，在这些概念里，机械模型 是不中用的，同时也似乎终于接触到一些根本的东西，这些东西， 用牛顿的话来说，“肯定不是机械的”。 大多数科学家一向朴素地认为他们所处理的就是终极的实 在，现在，科学家们开始更清楚地看出他们的工作的真正性质了
原 序 科学方法主要是分析性的，要尽可能地用数学的方式并按照物理 学的概念，来对现象作出解释。但是，现在我们晓得，物理科学的 根本概念都是我们的心灵所形成的一些抽象概念，目的在于给表 面上一团混乱的现象带来秩序和简单性。因此，通过科学走向实、 在，就只能得到实在的儿个不同方面，就只能得到用简单化了的线 条绘成的图画，而不能得到实在自身。不过，话虽这样说，就连哲 ⅱ学家现在也开始明白，在用形而上学的方法研究实在的时候，科学 的方法和成果是现有的最好不过的证据，而一种新的实在论，如果 可能的话，就必须利用这些科学的方法和成果来建立。 就在这时候，人们对于科学以及科学同其他思想形式的相互 作用的历史，也重新产生了兴趣。1913年在比利时开始发行期刊 《爱西斯》(ss),后来又成立了一个总部设在美国的国际性组织 科学史学会。这些都标志着这个问题的一个新的发展时期。哲学 的复兴和历史研究的复兴大概是有着联系的，因为数学家或实验 家在解决某一具体问题的时候，只需要了解他的直接前辈的工作， 研究一般科学的比较深刘的意义以及科学同其他思想领域的关系 的人们，却不能不了解科学所以有今天的来龙去脉。 自从惠威尔(Whewell)写出关于归纳科学的历史和哲学的著 作以来，迄今差不多一百年了。他的谨慎周详的判断至今仍有其 用处和价值。在惠威尔的时代以后，不但科学知识有极大的进步， 就是过去的历史也因为有许多专门的研究而弄得更清楚了。效法 惠威尔重新写作一部普通科学史的时候已经来到了。它需要的不 是关于某一时期或某一问题的详细研究，而是科学思想发展的完 备的轮廓。我相信，这样一部科学史在科学本身的内在意义和科 学与哲学及宗教的关系问题上，都可以给人很多教益。 文艺复兴时期的人文主义者重新去研究希腊文，.不但是为了
原 序 语言和文学的缘故，而且也是因为在希腊哲学家的著作中可以找 到关于自然界的最好不过的知识。因此，当时的古典教育就包含 了一切自然知识。到现在，情况早已不是这样了，因此，如果有一 种文化建立在两千年前的语言的基础上，它就不能很充分地代表 真正的希腊精神，除非它同时研究以往的科学的方法和成就以及 目前的科学的方法和成就，而对自然知识在未来的不断增进，抱着 乐观的瞻望。 这本书的总的纲目是以我和我的妻子所写的一份关于这个问 题的纲要为基础的。那份纲要在1912年由朗曼斯公司(Messrs Longmans)出版，题目是《科学与人的心灵(Science and the Hu- man Mind)。我还利用和发挥了我在其他几部著作中提出的见 解，特别是下列几种著作：《物理科学的发展近况》(The Recent Development of Physical Science,莫雷公司出版，共五版，l904 年至1924年)；《剑桥现代史》(Cambridge Modern History,1910 年)第十二卷中论述《科学时代》(The Scientific Age)的一章；ix 《大英百科全书》(1911)第十一版中的《科学》(Science)一文；《剑 桥科学文献选》(Cambridge Readings in the Literature of Science)1924年至1929年的一卷中收集的科学经典文章；1927 年德文郡学会(Devonshire Association)会长关于牛顿时代的演 说；以及哈姆斯华思公司(Harmsworth)出版的《世界史》(Univer- sal History,1928)中论述《现代科学的诞生》(The Birth of Modern Science)的一章。对于以上各著作的发行人，我都应致 以谢意。 我当然无法一一指出本书各章的材料来源。但是，我必须指 出，我得力于萨尔顿博士(Dr George Sarton)的历史著作和好友 怀德海博士(DrA.N.Whitehead)及爱丁顿教授(Professor
原 序 Eddington)的科学和哲学著作的地方很多。萨尔顿博士的不朽 著作《科学史导论》(Introduction to the History of Science) 第一卷在1927年出版，因此，在叙述古代和中古时代早期的情况的 时候，我得以利用他所搜集的宝贵材料。我们怀着莫大的兴趣期 待着他这部著作其他各卷的出版。 许多朋友对本书原稿或清样的各部分提出批评，我对他们给 予我个人的莫大帮助，深表感谢。罗伯逊教授(Professor D.S, Robertson)审阅了讨论《古代世界的科学》的第一章；斯特沃特博 士(DrH.F.Stewart)审阅了讨论《中世纪》的一章；卢瑟福爵士 (Sir Ernest Rutherford)(后来成为勋爵)审阅了讨论《物理学的新 时代》的一章；爱丁顿教授审阅了讨论相对论和天体物理学的几节 及讨论《科学的哲学及其观点》的最后一章，而我的女儿玛格丽特 (Margaret),即安德森(Bruce Anderson)夫人审阅了讨论生物学 的部分和绪论部分。埃利奥特(Christine Elliott)小姐做了大部 分文书工作；她反复抄录手稿平均达五次之多，并且提出了许多批 评和意见。我的妹妹和我的女儿伊迪丝(Edith)分担了编制索引 的繁重工作。我诚悬地感谢他们；这本书如果有任何价值的话，在 很大程度上应归功于他们的帮助。 我开始研究的时候，是想把我自己对于本书所讨论的极其重 要的问题的见解请理出一个头绪来，结果就写成这本书。我写这 本书主要是为了自己的兴趣和乐趣，但是我也希望一部分读者会 觉得我的劳动对他们自己也是有用的。 丹皮尔一惠商 1929年8月于剑桥