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主题:【讨论】王朝的覆灭 -- 咚咚锵

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家园 太小看阿拉伯人和印度人了,没有这两个文明,零从哪来?

阿拉伯文明的科学水平接受和保留了古希腊文化并予以发展,一度达到极高的水平。可惜被来自东亚的蒙古骑兵毁于一旦。

那同样使用拼音文字的印度文明、阿拉伯文明为什么也没产生科学呢?

 阿拉伯人不但善于吸收其他文化,而且还在钻研的基础上加以发展,在数学、天文学、医学、物理学、化学、建筑学、文学、地理等领域,都取得了巨大成就。

在数学领域

  阿拉伯数学成就就是用阿拉伯语研究的数学。从九世纪开始,世界数学发展的中心转向拉伯半岛和中亚。阿拉伯数学家已知二次方程式有两个根,用二次曲线解三次方程式和四次方程式;他们研究了面积、体积和画出有规则的多边形,并把多边形与代数方程式联系起来,以求得未知数;他们掌握了球面三角形的基本原理,并在三角学中首先使用了正切、余切、正割、余割、正弦、余弦,还发现了其中的函数关系,使三角学成为一门独立学科。

  大数学家穆罕默德·伊本·穆萨(约780—850)创立了完整的代数学并发明了代数符号。他著的《积分和方程计算法》,包括80多个例题,是关于代数学的最早的著作。该著作在12世纪被译成拉丁文,成为欧洲各大学的主要教材,一直使用到16世纪。代数学由此传入欧洲。

  花拉子密是阿拉伯初期最主要的数学家,他编写了第一本用介绍印度数字和记数法的著作。公元十二世纪后,印度数字、十进制记数法开始传入欧洲,又经过几百年的改革,这种数字成为我们今天使用的印度─阿拉伯数码。花喇子密的另一名著《代数学》系统地讨论了一元二次方程的解法,该种方程的求根公式便是在此书中第一次出现。

  三角学在阿拉伯数学中占有重要地位,它的产生与发展和天文学有密切关系。阿拉伯人在印度人和希腊人工作的基础上发展了三角学。他们引进了几种新的三角量,揭示了它们的性质和关系,建立了一些重要的三角恒等式。给出了球面三角形和平面三角形的全部解法,制造了许多较精密的三角函数表。系统而完整地论述三角学的著作是由十三世纪的学者纳西尔丁完成的,该著作使三角学脱离天文学而成为数学的独立分支,对三角学在欧洲的发展有很大的影响。

  在近似计算方面,十五世纪的阿尔卡西在他的《圆周论》中,叙述了圆周率π的计算方法,并得到精确到小数点后16位的圆周率,从而打破祖冲之保持了一千年的记录。此外,阿尔卡西在小数方面做过重要工作,亦是我们所知道的以「帕斯卡三角形」形式处理二项式定理的第一位阿拉伯学者。

  阿拉伯几何学的成就低于代数和三角。希腊几何学严密的逻辑论证没有被阿拉伯人接受。

天文学领域

  阿拉伯天文学家批判地球中心说,预测了地球自转并绕太阳转,他们还精确地测出了子午线的长度,阿拉伯天文学家阿尔·巴塔尼在他著作《萨比天文表》中,对托勒密的一些错误进行了纠正,这部书传到欧洲,成为后来欧洲天文学发展的基础。此外,阿拉伯人在历法研究和制订方面也做出了巨大成就,伊斯兰太阳历一年平均365天,每128年设31闰年,闰年为366天。阿拉伯天文学家使用的仪器也很先进,9世纪前后,他们已经使用了象限仪、星盘、日晷、地动仪等等。

  公元829年,巴格达建立天文台,在这里工作过的著名天文学家有法干尼等人。法干尼著有《天文学基础》一书,对托勒密学说作了简明扼要的介绍。贾法尔·阿布·马舍尔著《星占学巨引》,后来在欧洲传播甚广,是1486年奥格斯堡第一批印刷的书籍之一。

  另外,塔比·伊本·库拉发现岁差常数比托勒密提出的每百年移动一度要大;而黄赤交角从托勒密时的23°51'减小到23°35'。把这两个现象结合起来,他提出了颤动理论,认为黄道和赤道的交点除了沿黄道西移以外,还以四度为半径,以四千年为周期,作一小圆运动。为了解释这个运动,他又在托勒密的八重天(日、月、五星和恒星)之上加上了第九重。

在化学领域

  阿拉伯人对科学中最有实验性的化学的研究具有非常浓厚的兴趣,并作出了卓越的成绩。阿拉伯在炼金术方面名声很大。阿拉伯人有 700 多年的炼金术史。他们 的工作中心先是在伊拉克,随后迁至西班牙。阿拉伯人把炼金术发展为化学, 并促进了中世纪后期欧洲化学的诞生。

  十九世纪以前所知的一切酸和碱,阿拉伯的化学家们都知道。阿拉伯科学家们通过自己的成就使得实验性研究受到了学者们的重视和尊敬,并证实了这种研究的价值。在这以前,实验性研究常同魔法、巫术纠缠在一起,从而被西方传统的学者们看作是粗俗卑下的事情而不屑一顾。阿拉伯的化学家发明并命名了蒸馏器,区别了各种酸和碱,完成了对无数物质的化学分析,并且还研究和制造了数百种药品。阿拉伯文化的化学也来自于炼金术,7世纪时,他们就造出了消毒用的酒精,还在反复实验中发现了多种化合物与新物质,如碳酸钠、硫酸、硝酸、硝酸钾、硼砂等,他们还首先对蒸馏、过滤以及纯化等过程进行了描述,他们不仅用磷作原料造出了人造宝石,还成功地研制出了牛痘疫苗。

在物理学领域

  阿拉伯学者对物理学的贡献也非常大。在物理学方面,阿拉伯人也大量吸收了古希腊的科学成就。阿基米德、亚里士多德、托勒密等人的著作被翻译成阿拉伯文。从 10 世纪以后, 阿拉伯人在物理学上做了许多工作,尤其是在光学和静力学方面成果显著。 在光学方面,阿拉伯最杰出的物理学家是阿勒·哈增(约 965—1038)。他 曾在埃及任大臣,著有《光学全书》。阿勒·哈增从希腊人那里学到了“反 射定律”——光反射时反射角等于入射角。在此基础上,他又进一步指出: 入射光线、反射光线和法线都在同一平面上。

  阿勒·哈增还纠正了托勒密的折射定律。托勒密断言:入射角与反射角成正比。阿勒·哈增特地做了一个实验来检验。他把一个带有刻度的圆盘垂 直地放置,一半浸入水中。入射光通过盘边的小孔和中心的小孔射入,入射 角和反射角可以从圆盘上的刻度准确读出。他发现:入射光线、折射光线和 法线在同一平面上;托勒密的折射定律只有在入射角较小时才近似成立。可惜,他也未能得出正确的折射公式。他还研究过球面镜和抛物柱面镜。他发现:平行于主轴的光线入射到球面镜上时,则反射到这个轴上。为此,他提出了著名的“阿勒·哈增 问题”:在发光点和眼睛已定的情况下,寻找球面镜、圆锥面镜和圆柱面镜 上的反射点。他对这个问题进行了详细的讨论。阿勒·哈增还研究了视觉生理学。当时在阿拉伯的沙漠和热带地区眼病盛行,因此阿拉伯的眼病研究很发达。阿拉伯人很早已经能用手术处理眼病, 关注到了眼睛的生理构造。阿勒·哈增是最早使用了“网膜”、“角膜”、 “玻璃体”、“前房液”等术语的人。他认为视觉是在玻璃体中得到的。他还反对由柏拉图和欧几里德提出的关于视觉是由眼睛发出光线的学说,而赞成德谟克利特的观点,认为光线是从被观察的物体以球面形式发射出来的。阿勒·哈增对光学的研究,有力地促进了现代光学的诞生。

  在力学方面,阿尔·哈兹尼(生卒年不详)作出了重要的贡献。他在公元 1137 年发表的《智慧秤的故事》一文中,详细地描绘了他自己发明的带有5 个秤盘的杆秤。它既可以作为杆秤使用,也可用一个可动的秤盘在没有砝 码的情况下测量重物,还可以在水中测定物体的重量。阿尔·哈兹尼用智慧 秤测物体重量,同时使用一个带有向下倾斜的喷嘴的容器,把水灌满容器至喷嘴口,然后把物体浸入容器,通过测量溢出的水重可以确定物体的体积。他用这个方法确定了一些物质的密度。阿尔·哈兹尼还发现空气也有重量,因此他把阿基米德的浮力定律从液 体推广到空气中。他发现“大气的密度随高度的不断增加,其密度越来越小,因此物体在不同高度测量时,重量会有所不同。”这也是很重要的力学规律。他还以路程与时间之比给出了速度的概念。

  阿拉伯的物理学研究和它的经济发展联系极为紧密。在度过了从公元 10 世纪到 12 世纪的鼎盛时期后,由于阿拉伯内部灌溉农业管理不善;外部承受了基督徒十字军的打击以及蒙古人、鞑靼人的入侵。内外交困的阿拉伯经济衰败了,阿拉伯物理学与数学一样,也随之衰落了。阿拉伯的物理学主要是继承了希腊人的成果,并有所创新。阿拉伯物理学为中世纪的欧洲提供了丰富的资料、实验、理论和方法,有力地推动了欧洲物理学的复兴。

从历史经验上看,现代中国人要是解决不了农业和重工业发展,就会走上阿拉伯人的老路,最后走向拉美化。

要发展现代农业和重工业,中国人就必须创新,这个创新的本质就是尊重学习西方现代科学的精髓并使其适合解决中华民族面临的具体实际情况。

改造中国文字就是创新的一部分,不想改造中国的语言就不可能创新。

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