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[科教] 力学源头说力学属性

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发表于 11-27-2016 02:04 PM | 显示全部楼层 |阅读模式

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维基百科、百度百科、以及一些其它资料中称公元前420年出生在意大利塔伦通(今称塔兰托)的阿契塔为数学力学的奠基人,如果这是事实,我们不禁会问阿契塔是谁?

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百度百科条目:阿契塔

许多资料中介绍阿契塔都和柏拉图纠缠在一起,柏拉图是苏格拉底的学生,亚里士多德和欧几里得的老师,有的资料说阿契塔和柏拉图是同时代的人,直接用柏拉图的出生年份记在了阿契塔的身上,有的资料说柏拉图小阿契塔7岁。但有一件事被清楚的记载在历史上,柏拉图游历西西里岛时,被锡拉库扎的暴君扣押后,曾写信向阿契塔求解,公元前361年,阿契塔组织营救了柏拉图。阿契塔的身份比较复杂,在学术上他是毕达哥拉斯学派菲洛劳斯的学生,继承了毕达哥拉斯学派成就并成为塔伦通毕达哥拉斯学派的实际领袖,此外他还是塔伦通的政治、军事领导人,他在法律严禁连任的情况下连续7次当选塔伦通的最高领导人,很多学者都认为这说明阿契塔有着非常高的声望。

由于柏拉图与阿契塔的这种关系,使得两人可能在一起讨论几何、哲学、音乐等,这些都是他们的共同爱好。阿契塔的主要贡献在于一方面他继承了毕达哥拉斯学派关于音乐、数学、几何等方面的研究成果,但又努力把数学成果应用于力学,例如,利用立体几何给出了倍立方体问题的解答,以解决建筑和机械制造问题,据说他还制作了演示几何的器械,欧几里得《几何原本》也参考了阿契塔在几何方面的成就;还传说滑轮装置就是阿契塔发明的,他利用滑轮和平衡物设计了一架木制的机械鸽,许多学者猜测它可能是一种攻城使用的抛石机。


阿契塔的这些贡献却遭至柏拉图的诘难,在柏拉图看来,哲学(当时哲学与科学没有分开,包括几何、音乐等学科)不应该关注实际的工程问题,那是工匠的任务,哲学家的任务在于通过理性思考,得出关于宇宙的定律,从而达到启人心智的目的。在柏拉图笔下,阿契塔被描述成对哲学的理解能力一般,甚至拙劣,并批评他在政治上的成功造成了他不能真正的理解哲学;同时柏拉图还批评阿契塔的立体几何不能与天文学结合,几何的价值在于使灵魂从感性认识转变为理性思考;对于阿契塔在器械上的努力,柏拉图说“使用设备建筑,是机械学的范畴”,阿契塔走错了路。

孔子曰:“君子不器。”在《易传》里解释说:“形而上者谓之道,形而下者谓之器。”“不器”就是建议君子不应满足于拥有一技之长,而应形而上去悟道。柏拉图出生在孔子去世后1年,也许东西方两位哲人代表着那个时代的共同需求——伟大的哲学思想需要形而上的理性思考,工程就是工匠的责任。我想不仅是柏拉图,假使孔子与阿契塔相识,孔子也不会把他当作真正的“君子”。

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形而上与形而下

不过,阿契塔的身份决定了他不能完全的理性思考,他还需要讲求实用。作为塔伦通的政治、军事领导人,在他当政之时正值伯罗奔尼沙战争时期,“机械”和“器”是保证战争胜利的重要条件,这种实用视角促成了阿契塔将数学应用于力学,服务于工程,不仅使数学成为实用科学,同时也早就了数学力学的诞生。


尽管阿契塔被誉为数学力学奠基人,但以现有的力学体系去对比阿契塔的贡献,却很难发现哪个力学原理或者力学概念是由阿契塔提出的,阿契塔的力学贡献更多体现的是一种力学追求的精神。一方面他继承了毕达哥拉斯学派关于自然万物的“数本论”,认为世界万物都可以用“数”进行描述。另一方面,力学也是实用主义者,需要能实际解决人民生计问题。这种特性就体现了力学的特点,如果毕达哥拉斯学派允许被发展,力学工作者依然是毕达哥拉斯主义者,在新世纪用全新的数学体系去构建万物的存在定律,除此之外力学工作者还能形而下制造出工程器械,从而造福于人类。

不恰当的画下面一张图,阿契塔作为数学力学的奠基人他反应了力学和其它学科的关系:以力学为中心,形而下为工程服务,力学变成土木、机械、航空航天等行业学科;形而上可抽象为数理学科,为自然订立数学定律;如果继续抽象,并理性思考,力学还可以使自己成为哲学。英国物理学家开尔文所说:“我的目标就是要证明,如何建造一个力学模型,这个模型在我们所思考的无论什么物理现象中,都将满足所要求的条件。在我没有给一种事物建立起一个力学模型之前,我是永远也不会满足的。如果我能够成功地建立起一个模型,我就能理解它,否则我就不能理解。”开尔文说的实际上已经把力学归入了哲学认识论的范畴,我们可以看看当今力学的发展和应用,如基于力学模型开展的手术方案、病理研究、康复治疗等生物医学工程研究,经济学领域依据力学原理建立的经济动力学、静力学模型;政治领域社会稳定、发展过程中的力学模型;以及系统哲学领域中的力学模型等等,这些都说明力学不仅仅是数学、工程,还具有哲学认识论的功能。

力学的属性

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参考文献:

武际可.《力学史》《谈谈力学》

Huffman, Carl, "Archytas"

百度、维基等百科

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新米人

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发表于 11-27-2016 04:45 PM | 显示全部楼层
感谢谁可相欹分享~~~
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