科學和技術革命是一個過程,起點可查,終點模糊。科學和技術革命的內容和特點鮮明,往往具有標誌性事件和重大影響。
科學革命(scientific revolution)是指由科學的新發現及其產生的新的科學基本概念與理論的確立,而導致的科學知識體系的根本性變革。它是人類認識領域的革命,也是科學理論體系的根本改造和科學思維方式的變革,從而使人類對客觀世界的認識提高到一個新的水平,並提出種種新的認識客觀世界的原則。
第一次科學革命的主要標誌是新物理學的誕生,代表性著作有哥白尼的《天體執行論》和牛頓的《自然哲學的數學原理》。
1543年,哥白尼(Nikolaj Kopernik)的著作《天體執行論》(De revolutionibus orbium coelestium)出版,標誌著第一次科學革命的開始。在《天體執行論》書中,哥白尼大膽地提出:“太陽是宇宙的中心,所有行星都圍繞太陽運轉;地球不是宇宙的中心,而是繞太陽運轉的一顆普通行星。”“人們每天看到的太陽由東向西執行,是因為地球每晝夜自轉一週的緣故,而不是太陽在移動。”“天上的星體的不斷移動,是因為地球本身在轉動,而不是星體圍繞著靜止的地球轉動。”“火星、木星等行星在天空中有時順行,有時逆行,是因為它們各依自己的軌道繞太陽轉動,而不是因為他們行蹤詭秘。”“月亮是地球的衛星,一個月繞地球轉一週”。書中還徹底推翻了托勒密以地球為中心的理論體系。
《天體執行論》的出版,正式創立了“日心說”。它是天文學上的一次革命,引起了人類宇宙觀的重大變革,從此自然科學便開始從神學中解放出來。
1687年,牛頓(Isaac Newton)出版了《自然哲學的數學原理》(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica),完成了自然科學理論上的第一次大綜合。書中完成了經典力學體系的構建,提出了經典力學的三個基本定律和萬有引力定律,給出了質量、力、速度、加速度等一系列物理概念。
《自然哲學的數學原理》是第一次科學革命的集大成之作,是經典力學的第一部經典著作,也是人類掌握的第一個完整的科學的宇宙論和科學理論體系,它在物理學、數學、天文學和哲學等領域均產生了巨大的影響。書中的方法論和思維模式,不僅影響了科學研究,對近代教育也有著深遠的影響。愛因斯坦曾經說過:“至今還沒有可能用一個同樣無所不包的統一概念,來代替牛頓的關於宇宙的統一概念。而要是沒有牛頓的明晰的體系,我們到現在為止所取得的收穫就會成為不可能。”
第一次科學革命時期的著作還有:維賽留斯(Andreas Vesalius)的《人體構造》(De humani corporis fabrica),伽利略(Galileo Galilei)的《論運動》、《天文對話》(《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》)和《力學對話》(關於力學和位置運動的兩門新科學的對話),開普勒(Johannes Kepler)的《新天文學》(Astronomia nova),歐勒(Leonhard Paul Euler)的《無限解析概論》等。
科學革命是人類對客觀世界認識的質的飛躍,必然會對人類社會實踐產生巨大影響。科學革命對社會發生的積極影響表現在兩個方面:一方面,在新的科學理論的基礎上,產生了新的技術、新的生產工具併發明瞭新的工藝,從而使社會生產力發展到一個新的階段;另一方面,科學革命所孕育的科學新思想、新科學思維方式和新的科學精神作為巨大的文化力量,深刻地影響著人們的精神生活和社會文化進步。在人類社會發展的歷史上,科學革命常常是社會革命的先驅。
科學革命的意義首先在於改變人們的科學觀,因為每一次科學觀的轉變都給世界帶來了陳舊科學觀條件下不可能取得的生產力的巨大發展。在第一次科學革命期間,人們認為,科學知識是已證明了的知識,科學理論是嚴格地從用觀察和實驗得來的經驗事實中推匯出來的,科學是以我們能看到、聽到、觸到……的東西為基礎的。個人的意見或愛好和思辨的想象在科學中沒有地位。科學是客觀的,科學知識是可靠的知識,因為它是在客觀上被證明了的知識。(李志民,責任編輯劉楠,圖片源自網路)