幾何學(xué)與物理學(xué)的關(guān)系——從近代科學(xué)的誕生看.pdf

1、關(guān)于近代科學(xué)的誕生問(wèn)題在科學(xué)史界一直飽受爭(zhēng)議，雖然科學(xué)史界一致同意數(shù)學(xué)對(duì)近代科學(xué)的誕生有巨大作用，但對(duì)于“數(shù)學(xué)如何作用于近代科學(xué)”這一回答，卻鮮有科學(xué)史家能夠厘清個(gè)中關(guān)系。幾何學(xué)與代數(shù)在學(xué)科分類(lèi)中歸于數(shù)學(xué)，但在笛卡爾創(chuàng)立解析幾何之前，兩者卻是兩門(mén)平行的學(xué)科，科學(xué)史家在論述數(shù)學(xué)對(duì)近代科學(xué)的重要性時(shí)，大多數(shù)描述都是關(guān)于幾何學(xué)而非代數(shù)。近代科學(xué)是“自然的數(shù)學(xué)化”這一觀點(diǎn)雖然沒(méi)有錯(cuò)誤，但略顯寬泛。在國(guó)內(nèi)，關(guān)于近代科學(xué)“數(shù)學(xué)化”的研究并不少見(jiàn)，而

2、將幾何學(xué)與物理學(xué)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行科學(xué)史研究卻并不多。
　　本文以近代科學(xué)的誕生為切入點(diǎn)來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題，并嘗試運(yùn)用“世界圖景”這一概念來(lái)進(jìn)行研究。首先，通過(guò)對(duì)“‘近代科學(xué)’何所指？”、“近代科學(xué)=物理學(xué)？”和“近代科學(xué)=數(shù)學(xué)+實(shí)驗(yàn)？”三個(gè)問(wèn)題的討論，澄清“近代科學(xué)”概念的基本含義;其次，從亞里士多德物理學(xué)的幾何空間與物理空間二分的失敗，愛(ài)因斯坦“G+P論題”之真義，以及重提“李約瑟問(wèn)題”等三個(gè)不同側(cè)面，闡明幾何學(xué)與物理學(xué)之間的“耦合”關(guān)

3、系;再次，通過(guò)梳理幾何學(xué)演變過(guò)程中的三個(gè)本質(zhì)特征（度量、邏輯演繹和公理化）以及古代物理學(xué)特別是阿基米德的物理學(xué)將力學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為幾何學(xué)問(wèn)題的傳統(tǒng)，闡明古代幾何學(xué)與物理學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系;最后，通過(guò)考察伽利略將物理學(xué)幾何化，笛卡爾用幾何學(xué)構(gòu)建物理學(xué)以及牛頓建構(gòu)近代科學(xué)力學(xué)體系，論述了近代科學(xué)家將幾何學(xué)與物理學(xué)聯(lián)結(jié)的不同方式，以及幾何學(xué)在近代科學(xué)誕生過(guò)程中的具體作用及其影響。本文得出兩個(gè)結(jié)論:第一，由于幾何學(xué)和物理學(xué)是研究自然物體的“一體兩面”