世界古代中期科技史-第9部分
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名的机械发明家赫隆发明的车程计，是现代里程表的祖先，他发明的多
用照准仪是现代经纬仪的雏型。此外他还发明了虹吸器、水准仪和测温
器等。这些仪器的发明对于提高人们观测的精密度，推动科学认识的发
展，都是很有意义的。三是机械玩具。赫隆在他所著的《气体装置》一
书中，记载了以空气、蒸汽和真空为动力的七八种自动机械装置。如神
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庙中能“自动开关的门”，自动推出灯芯的“自动调节油灯”，供信徒
门洗手漱口用的“自动圣水装置”等。赫隆最著名的发明是玩具蒸汽球。
它是把沸水生成的蒸汽导入安装在两轴间的空心球体内；当蒸汽从方向
相反的两个喷口喷出时，反冲作用就会使球体旋转起来。这个装置被看
作是现代汽轮机的雏形。
古希腊亚历山大里亚时期的著名科学家阿基米德，不仅曾发现了浮
力定律和杠杆原理，而且还是一位杰出的工程学家。早在亚历山大城学
习期间，他就发明了一种叫作“阿基米德螺旋”的扬水器。这是在一个
圆柱体上螺旋状地绕上中空的管子，把它倾斜放置，下端侵入水中，随
着圆柱体的旋转，水便沿螺旋管被提升上来，从上端流出。多少年来埃
及人就利用这种扬水器引尼罗河水灌溉两岸的农田。阿基米德还是一位
伟大的爱国者。在他晚年罗马军队入侵他的国家，围攻叙拉古时，他为
叙拉古设计制造了大型投石机；还用杠杆、滑轮和螺旋制成带有铁爪的
起重机，能把敌船从水中抓起翻倒入海中。他还用许多镜片组成大型凹
面镜，把太阳光会聚到敌船上，将敌船焚烧。
中国在春秋战国时期由于各个诸侯国互相攻占兼并，战争频繁，所
以军事技术和兵器制造也得到很大发展。《墨子·备城门》篇述及的攻
城器械有：钩 （钩梯）、衝（人推的车辆，上装铁头巨木，用以冲破城
门）、梯（云梯）、轒輼（四轮车上立木架，蒙以牛皮，下可容10人，
作攻城之用）等。守城用的器械有：连弩之车，转射机（可能是装有立
轴的弩，可向各个方向转动发射）、橐龠 （施放烟幕的鼓风皮囊）等。
当时所用的基本兵器是所谓“五戎”或“五兵”，即刀、剑、矛、戟、
矢等。关于弓箭的制造，《考工记》记载当时已有“弓人”、“矢人”、
“冶氏”的专门分工，各个部件的制作都有很详细的技术规定。中国弩
的发明比西方早13个世纪，弩机大约是在春秋时期发明的，它是在弓的
基础上经改进而制造的一种强力武器。最初弩和弓一样是用一个人手臂
的力量拉开的，战国以来则出现了装有连杆和脚踏的、用脚蹬方式将踏
脚压到地就可将弓拉开的偏架弩，又叫“神臂弓”。据说它可将箭射出
300步远，能穿透铠甲上的几层铁片，威力很大。此外还有用绞车开弦的
“车弩”，将两三张弓合为一弩的“床子弩”，储备人力和弹力的作用
就更为明显了。三、古代的物质构成学说
1。巴比伦、埃及和印度的古代物质构成说
在古代，人们很早就萌发了探求天地万物起源的思想，当时不可能
形成象近代那样以科学实验为依据的理论体系，但是对世界的本原、自
然界的物质构成及演化等问题的观念，却包含在对自然本性的总的看法
之中，存在于各种自然哲学中。虽然古代世界各个民族和各种自然哲学
派别的看法并不一样，但总的讲来可分为两种有根本区别的观点。一种
观点假定世界是从无到有地被创造出来的；一种观点则认为世界是从某
些原初物质演化出来的。无中生有的思想很难为人们所理解，而假定某
些原初物质为万物的本原则更易令人信服，而且几千年后对近代自然科
学的诞生和发展也起到了重要的影响作用。
古巴比伦和埃及的文明，最早是沿着底格里斯河、幼发拉底河和尼
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罗河流域发展起来的，他们都依赖于河流泛滥所带来的一层肥沃的新淤
泥而从事耕作。所以这两个地区的古人对宇宙本原的认识自然地都同水
联系起来，而且把水的泛滥看作是原始混沌的再现。因此，水是宇宙中
最重要的物质，世界被想像为是从原始的一团混沌的洪水中产生出来
的。这个思想后来被古希腊学者泰勒斯所接受。古巴比伦和埃及的思想
家们认为，世界一旦从水中被创造出来，就出现了大量对立的因素，这
种对立无处不在，每一种性质都有它的对立面，如明与暗，冷与热，干
与湿，雄与雌，善与恶等。原初物质也分为对立的两方，正是由于这些
对立面的作用，构成和产生了世界万物。在古巴比伦和埃及的神话里，
天、地、空气、自然界的万物和各种自然力，都被人格化为各种对立的
神祇，如太阳常被人格化为男性，而月亮作为黑暗之神一般为女性。公
元前1世纪的狄奥多茹斯·西库鲁斯在他所写的书里对日神和月神写道：
“人们说这两位神祇的天性对万物的生殖繁育作出了极大的贡献，一个
天性是热和燥，另一个是冷和湿，但二者都含有某种气，万物赖以滋养
①
生长，因而宇宙万物无不靠太阳和月亮而臻于尽善尽美。”这些神祇都
来源于混沌时期的阴神和阳神。在美索不达米亚的创世神话中，代表各
种自然力的比较年轻的神祇们，运用自己的力量同代表混沌的年老的神
祇进行斗争；他们驯服自然，整顿宇宙，使世界变得越来越美好，越有
序。这很像是对自然演化和人类社会进化的一种描述，包括了人类对古
代文明起源的回忆，如原始人与洪水作斗争，夺回土地进行耕种，繁衍
后代，由祭司和酋长组织部落的生活、生产和各种活动；村落发展为城
镇，通过战争和征服建立起王国等。
古印度人的学术活动大多与宗教活动结合在一起，所以他们的自然
哲学思想，也都出现在一些宗教著作中。
公元前6世纪产生的佛教，分别把自我和物质世界比喻为水流和“自
生自灭的火焰”，认为一切都是永无休止的变化，存在就是不断的生成。
与婆罗门教和佛教的思想相反，当时在民间流行一种“顺世论”观点，
认为世界的基础是物质的，物质运动的根源在于物质内部的作用，不存
在不朽的灵魂。顺世论观点对自然现象的解释上，有自然说、自性说和
转变说等不同的看法。自然说坚持世界的物质性，却否认自然运动变化
的客观规律性。他们认为物质世界是永恒的，它既不是什么东西创造的，
任何具体事物的形成也不受任何外在的原则所支配，一切都是不同情况
下偶然的组合形成的。自性说则认为一切事物的运动变化都是由其内在
的本性决定的，有其必然的规律性；不过这种观点又把一切变化仅仅归
结为数量上的简单增减。转变说发展了这些思想，既认为物质世界是永
恒的唯一实在，又认为它是从无差别、无定形的原始混沌状态发展演化
而来的，发展演化的动因是其自身所具有的三种相互矛盾的成分 （“三
德”）的相互作用。
在顺世论观点中，又包含了不同派别许多关于物质的见解。
差不多与中国的“五行”说提出的同时，印度的伽毗罗所创始的颇
有影响的数论学派，也提出过与五行说相类似的朴素的元素论。这种学
说认为，世界万物都是从统一的原始物质发展而来的，发展的动因是其
① Diodorus the Sicilian，The Historical Library； translation of G。Booth ，Lon…don，1700，Vol。I，P。4。
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内部的矛盾；在其发展过程中生成“五大”，即地、水、火、风、空五
种物质元素，这五种元素错综复杂的配合就构成了世界上的万事万物。
古印度也产生了“原子论”的思想。耆那教是印度一个十分古老的
宗教派别，这个教派认为物质世界是由地、水、火、风四大元素构成的，
而这些元素的组成部分是“极微”（即原子）；极微都是同质的，只有
“粘的”或“干的”之别，它们可以相互结合而成为复合物，各种复合
物又可结合构成更复杂的复合物，进而形成元素和万物。这是印度最早
的原子论思想。
由伽那陀创立的胜论派，继续发展了古印度的原子论，他们主张世
界万物是由地、水、火、风、空五大元素在时 （时间）和方（空间）中
构成的，而这五种元素则是由极其微小、大小相等、永恒存在的“极微”
所组成的；这些极微呈球形，比日光中最小的尘粒小六倍，不能为感官
觉察，但却永恒存在，不可被创造也不能被破坏。极微有不同的质，如
不同的颜色、味道和气味，不同的极微组成不同的元素，它们可以形成
单体，也可以形成复体、三次体乃至万物。
胜论派的原子论思想又为遮缚伽派进一步发展，认为世界上一切生
物和非生物都是由地、水、风、火四大元素所构成，而这四种元素都是
由“极微”所组成；“空”因为是人的感官无法觉察的，所以它并不存
在。他们提出：“生命产生于物”，彻底坚持了一切存在都以物质为基
础的这一观点。古印度的科学文化曾经有一个相当活跃的时期，但在孔
雀王朝建立后，古印度的哲学思想就沉寂下去了，许多有价值的思想没
有继续得到发展。这主要是因为印度的社会生产力发展十分缓慢，社会
状况很少发生改变所致。另一方面，印度的宗教影响十分强大，掌握着
科学文化的祭司和僧侣们更感兴趣的是追求一些纯粹的哲理和抽象的理
论探讨，与实际生活中的问题以及改造自然的实践严重脱节，自然科学
当然难有生机了。所以前述那些有价值的思想也就逐渐萎缩了。
2。爱奥尼亚的元素论
古希腊早期的哲学实际上是以研究自然界为主要任务的。由于当时
哲学与自然科学还没有完全分化，社会生产力总体水平较低，所以人类
对自然界的认识主要是建立在粗陋的观察和思辨的猜测上。但是，古希
腊的自然哲学却集中地体现了古希腊先哲的聪明才智，他们对自然的各
种思辨见解包含着许多自然知识，对自然科学的进步和人类理论思维能
力的发展都起到了积极的推动作用。
爱奥尼亚 （包
