牛頓提出萬有引力定律的時候,中國人在研究什麼科學?

地理老師在旅行


牛頓提出萬有引力定律的時候,中國人在研究什麼科學?

牛頓是最偉大的科學家,並不是說他發現的萬有引力或者說是光學或者微積分這些成就,而是他整理總結一整套科學的認識與方法,科學就是從牛頓時代開始的,在牛頓之前科學被稱為自然哲學,那麼在和牛頓同時代的中國,當時又在有哪些科學成就呢?

牛頓的偉大成就

牛頓的偉大發現要從1665年倫敦的一場大瘟疫說起,1665年牛頓在英國劍橋三院就讀期間,倫敦發生了大瘟疫造成了上萬人死亡,因此牛頓避走向下躲避瘟疫,至於有沒有采取現代人那種自我隔離我們就不知道了,但有一點是肯定的,牛頓在鄉下並沒有閒著,而是靜心的搞著他的研究!

他廣泛涉獵了包括光學,力學以及數學與天文學,兩年的時間裡他思考了大量此前從未有人考慮過的問題,極大的影響了牛頓在後期的研究方向,最重要的發現就是關於萬有引力的數學表現形式,兩個天體之間的引力與質量之積成正比,與它們的距離成反比,當然不僅僅是這些意義,牛頓將天上和地下的力統一在了一起,這可能是科學史上第一次大一統理論。

光學上最矚目的成就是光的色散實驗,將一束太陽光通過小孔後照射到三稜鏡上,在其後方被分解成了七種顏色,彩虹的秘密被發現了,當然這正是光的波動的證據之一,但牛頓仍然支持微粒說,當然這並不是牛頓的錯誤,因為波動和微粒說一直到二十世紀三十年年代量子論成形才解決。

當然耳熟能詳的還有三大運動定律、發明反射望遠鏡與廣義二項式定理,還有和萊布尼茨分享的微積分,對科學上的多個名詞作了詳細的規範,科學的範式就是當時牛頓定下來的,所以說牛頓是科學的鼻祖完全沒有問題。

與牛頓同時代的中國科學家又在幹什麼呢?

牛頓的生卒時間是1643年1月4日-1727年3月31日,中國對應的時代是明末清初:

明朝:1368年~1644年

清朝:1636年~1912年

所以牛頓做出偉大發現的1666年開始,距離大清立國已經過去了30年,社會也逐漸穩定,1662年康熙帝玄燁即位,1669年康熙下令廢除圈地令,並規定所圈土地退還給農民。從1671年起,陸續放寬墾荒起科年限,並規定墾荒有成績,這大大促進了農業的發展,為康熙盛世奠定了基礎。

  • 王錫闡和清代天文學發展

王錫闡(1628-1682),清代天文學家,對天文曆法有獨到的理解。著有《曉庵新法》和《五星行度解》等十幾種天文學方面的著作,《曉庵新法》是從天文入門到進階的一部天文學著作,第一二卷介紹了天文計算基礎的三角函數以及基本天文數據,第三卷講述了各種節氣的行星位置計算,第四卷則討論晝夜與晨昏線,與內行星盈虧的現象以及五大行星的視直徑,第五卷則主要討論日食計算,第六卷則是日食月食預測與金星凌日計算。

王錫闡命名的小行星的軌道

整體上來看主要是三角函數為主,仍然非常初級,但對於清代絕大部分只是飽讀四書五經的教育來說無疑是天書。

  • 梅文鼎和清代數學貢獻

梅文鼎(1633—1721),清代天文學家,數學家,是清代“歷算第一名家”,被世界科技史界譽為與英國牛頓和日本關孝和齊名的“三大世界科學巨擘”,不過這是地方人物宣傳中的描述,儘管梅文鼎確實貢獻不小,但如此定義筆者不敢苟同。

梅文鼎

梅文鼎一生著書超過80餘部,數量極大,大部分是天文、歷算和數學著作,其著作《中西數學通》,幾乎包括了當時數學的全部知識,達到當時中國數學研究的最高水平,在《幾何補偏》中則介紹了西方球面三角學,並對西洋立體幾何作出論述和發展。

清朝時期比較著名的還有數學家明安圖與李善嵐,還有技術類專家龔振麟,著有《鑄炮鐵模圖說》。

  • 疫苗的初期發展

大家都知道第一支疫苗是英國醫生詹納1796年發明的,但其實中國的醫生早就有了這種想法,具體表現為以毒攻毒的方式上,第一種是“痘衣法”(取天花患者的內衣給沒有患過天花的孩子穿上幾天,第二種是“痘漿法”,在天花患者瘡口處用棉花蘸膿水等所謂“痘漿”塞入被接種者的鼻孔裡。當很可惜中國中醫並沒有在這條路上深入下去,而是沉浸在老祖宗的醫方中難以自拔。

痘衣法

從1723年開始,因為羅馬教廷與中國禮儀之爭的原因,康熙禁止國外傳教士進入中國,當然表面上只是禁止了傳教士,但其實很多科學知識在早期就是通過傳教士傳播的,因此中國缺少了一個重要的先進科學知識的來源,而國內長期推行的科舉制一塵不變,極大的影響了科學在國內的發展。

西方漢學家艾爾曼對明清時期中國的科學評價其實還是蠻高的,但主要停留在介紹西方數學和天文為主,一些自主的創新也停留在初級階段,也沒有一套體系的論證方法,艾爾曼認為這和科學在明清時期處在二流學科是由非常重大關係的,接受教育中不包含這些知識,僅僅在後期個人喜好而學習,當然即使在這樣的制度下,能湧現如王錫闡和梅文鼎以及李善嵐這樣的人才也難能可貴了,不過比較可惜的是沒有一個像牛頓這樣的人才綜合成體系,究其原因也許就是當時的制度不重視所造成的。


星辰大海路上的種花家


有很多乍一聽讓人覺得不可能,但實際上確實事實,深思之下又讓人忍不住扼腕嘆息的事,就比如題主提的這個問題,如果有人說牛頓跟康熙皇帝是同時代的人,很多人第一反應都是怎麼可能?然而這確實是事實,當牛頓提出萬有引力的時候,那會兒,孝莊太后剛好去世。


牛頓本來是劍橋大學的學生,但當時倫敦爆發瘟疫,於是他不得不回到鄉下躲避瘟疫,等到1687年,牛頓所著的《自然哲學的數學原理》一書出版了,標誌著經典物理學的正式成熟,從此人類的科學研究進入了新時代,萬有引力也是這時候提出的。

這個時候中國人在研究什麼科學?可以說幾乎什麼科學也沒研究,所有學者都醉心於考證估計的“樸學”,當然了,我們不是說樸學不好,相反,樸學為整理我國古代文獻典籍和資料做出了巨大的貢獻,但當歐洲開始步入科學時代,即將引發工業革命,帶來生產力的飛躍的時候,我們卻依然停留在閉關鎖國的農耕時代。


1687年,牛頓在《自然哲學的數學原理》中向世人揭示了萬有引力定律,放眼整個人類社會,因為經典力學體系的成熟,生產力開始爆發式增長;而反觀康熙皇帝治下的大清國,正在迎來封建王朝集權的巔峰——沒過多少年,雍正皇帝就設立軍機處,這時候的皇權,比任何一個時代都更為鞏固。



此時的康熙皇帝不僅沒有意思到世界正在發生鉅變,反而陶醉在自欺欺人的康乾盛世泡沫中,他已經看到了傳教士從歐洲帶來的四分象限儀、水平儀、天文鐘等蘊含了科學理論的物品,卻認為僅僅是奇技淫巧。還要等到1840年,江面上的槍炮聲才把大清國從美夢中驚醒。


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牛頓的萬有引力定律是在1687年發表的,此時是清朝康熙二十六年。而在這的前一年由康熙帝親自領導的一件科學研究開始了。

康熙在1686年為了瞭解自己大清王朝的疆域有多遼闊,便下了一道聖旨命令負責繪製工作的官員開始對全國大江大河,名勝古蹟,各大地區都進行測量計算並繪成圖。在這次全國大範圍的繪製工作中,繪製組到了西藏測算珠峰的高度,到長城繪製長城所在的維度,又到廣西,雲南四川一代繪製大江大河的經緯度。

這項科學繪製工作持續了20年,繪製組通過經緯度的測算終於在圖紙上繪製出了清朝的版圖,這項繪圖技術可是領先當時的西歐國家的,處於世界領先行列。

康熙作為歷史上有名的帝王,他對於科學的態度可以說在清朝所有皇帝中是最重視的,在康熙剛登基不久便開始大力推行天文曆法的研究,引進西方先進的科學思想,請人教他西方數學、測量學、天文曆法、火炮製造等科技知識。所以康熙作為歷史著名的皇帝不是沒有道理的。


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《人家提萬有引力,我們在幹嘛??》

時間:牛頓在1687年提出的萬有引力,1687年正是清朝,清聖祖康熙二十六年。

事件:當時清朝發動三藩之亂的吳三桂死了,天下太平很多。康熙舒服多了,於是遊山玩水,雖然有盛世之稱,但相比同時期的彼得大帝,康熙因循守舊,並無建樹。

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什麼是科學?

曾經有一個人向愛因斯坦詢問“中國是否有科學”這個問題,恰好愛因斯坦挺有興致,他就說了他的看法,他認為中國沒有科學。這裡補充一點,他說的是近代以前的古代中國。他還給出了自己的理由。他說,西方的科學發展主要是以兩個偉大的成就作為基礎的,這兩個偉大的成就,一個是古希臘哲學家發明出來的形式邏輯體系,這部分內容就是歐幾里得幾何學的精髓。另外一個是在文藝復興時期發展出來的系統的實驗,可以以此找出因果聯繫。

愛因斯坦還說:在我看來,中國的先哲們沒有走上這兩步,並不是什麼很奇怪的事情。客觀地說,愛因斯坦這些話還是很客觀的,畢竟全球版圖如此巨大,出現了那麼多的古代文明,只有古希臘誕生了科學的種子,這個概率其實很低的。所以,古代中國文明沒有誕生科學是普遍現象。

但愛因斯坦的話,也折射出他對於科學的看法。實際上,這個看法也是科學家普遍對於科學的看法。也就是說,科學就是建立在這兩個基礎之上的。而古代的中國沒有,因此沒有發展出科學。

但是,沒有發展出科學,並不代表中國沒有發展科技。相反,古代中國的科技水平在世界都是排名很靠前的,這個情況一直持續到一個人的出現,這個人就是牛頓。牛頓是現代科學的開端,他奠定了現代科學的範式,也是從這時開始,歐洲的科學進入快車道,同時科技也受益於科學,開始快速發展,並且超越了眾多的古代文明。

明末清初時期的中國

牛頓是公元1643年1月1日出生的。1665年,牛頓因為英國倫敦的黑死病瘟疫,躲到了自己的鄉下老家,就是在這個時期,牛頓小宇宙大爆炸,提出了許多驚人的成就。尤其是1666年,這一年被稱為

牛頓的奇蹟年。我們所知道的大多數的牛頓成就都是來自於這一年,其中就包括微積分(流數)、色散實驗、牛頓定律等。用牛頓自己的話說,他也是在這個時候開始思考萬有引力定律的。

不過,直到1687年,牛頓發表《自然哲學的數學原理》之後,才一戰封神,成為雄踞科學史顛覆的科學家。1666年是清朝的康熙5年;1687年是康熙26年;牛頓剛出生的1643年已經是明朝搖搖欲墜的時期,第二年明朝就覆滅了。

那這個時期的中國有沒有和西方一樣,有可能催生現代科學呢?

出乎很多人意料的是,事實上,科學的種子差點就播散在中國的大地上。在當時西方有許多傳教士來到中國,明朝時就有一批,清朝的初期也有一批。

最早先是羅明堅,將大量的科學著作翻譯了成中文,並且開始在中國宣傳。他之所以這麼做,是因為他最終的目的是宣傳基督教。但是科學是比較立竿見影的,所以當時傳教士的主要策略就是先把科學穿入中國,再進行下一步。

在羅明堅之後,出現了一位極具影響力的人,他就是利瑪竇

他在中國大肆宣揚科學,並且引起了很大的社會影響力。在這樣的情況下,當時以傳教士金妮閣為首的一批西方人覺得有機會,於是回到西方籌措了7000冊典籍,並且把這些典籍送到了中國。要知道,在當時一本書就相當於一個普通工匠一年的薪水,因此是一筆鉅款。可惜此時利瑪竇已經去世,當時明朝的神宗皇帝因為傳教士阻擾百姓祭祖大怒,開始打壓傳教士。迫於形勢壓力,金妮閣開始轉移7000冊典籍。後來,金妮閣因為壓力而自殺,這7000冊典籍大部分不知道去向,這就是著名的西書7000冊的故事。這7000冊典籍中有大量的科學典籍,其中就包括了哥白尼的《天球運行論》。

到了清朝初期,傳教士們重新開始在中國傳教。其中最有名的代表莫過於湯若望以及南懷仁。湯若望成為了朝廷重臣。而南懷仁更是康熙的師傅。

康熙本人特別喜歡科學,尤其是歐幾里得幾何學,而且善於天文。他甚至還著手建立了“科學院”。應該說,在康熙的時代,如果康熙大力去推行科學教育,那從那個時期開始,科學的種子就真的會播散在中國。

可惜的是,康熙當時把建立的“科學院”交給了他的三兒子。可是後來,康熙死後,雍正繼位,雍正很討厭老三,就解散了“科學院”,並且不再對西方傳教士傳播科學給予任何支持。於是,科學就被排除在主流文化圈之外,直到退出清朝。

總結

其實牛頓的時代,恰好也是古代中國最有可能發展出科學的時代。但是明朝和清朝的皇帝自始至終只是把科學當成是皇家的“玩具”,並沒有進行大規模的,致使科學在古代中國爵跡。


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牛頓提出萬有引力定律之前,歐洲已經處於文藝復興時期,地理大發現,宗教改革都在這個時期,15世紀哥白尼提出日心說動搖了已經統治歐洲1500的地心說,1610年開普勒在他老師弟谷觀測數據的基礎上通過計算得出地球繞日軌道是橢圓的,也就是開普勒第一定律,開普勒因此也被稱為天空立法者。但是地球繞日為什麼是橢圓卻沒人說得清楚。1684年牛頓好友哈雷和雷恩還有一個牛頓冤家胡克三人在一個小酒館喝酒,他們討論到了開普勒第一定律這個問題,胡克說他已經解決了這個問題,但表示自己還不想發表,實際上胡克確實提出了引力與距離平方成反比,但沒有下文,因此雷恩就拿出自己一個月的工資40先令出來說,看誰先用數學解決了這個問題就把這40先令獎給誰。哈雷很積極,當然不是看在40先令的錢份上。後來哈雷去找了牛頓,問牛頓有沒有解出這個問題,牛頓明確告訴哈雷自己已經算出來,但稿紙卻一時找不到了,不過牛頓表示可以從新再算一遍。沒過幾天哈雷就收到了牛頓寄過來的一封信,這封信一個九頁,可以說是目前為止人類歷史上最貴的九頁紙,也是後來被稱為《運動論》的手稿,牛頓在信裡通過自己提出的微積分概念解決了與距離平方成反比的引力做橢圓運動的問題。哈雷拿到信後很是激動,他請牛頓將信件整理成冊出版,最後因為出版社沒錢還是哈雷出資幫牛頓把這本書出版的,這本書就是1687年出版的《自然哲學的數學原理》,書裡牛頓提出並詳細的介紹了力學的三大定律和萬有引力定律。

反觀那個時候中國,剛好是明末清初,歷代各朝也都設有觀天象的機構,當這個機構是為皇權服務的,因為皇帝是天子,既然是天的兒子就要時刻關注上天的旨意,通過什麼瞭解上天的旨意,就是通過天象,所以中國古代有詳細的天文觀測資料,而且可以是說是世界上最詳細的,但沒人去發現其規律。

所以牛頓提出萬有引力定律有其歷史的必然性,剛好開放的學術環境及前人的研究成果促成了這一發現的必然,如果沒有牛頓提出來還會有馬頓,貓頓發現的。


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1687年,牛頓的鉅作《自然哲學的數學原理》,在這本書裡牛頓敘述了一直到現在一直被稱作運動三大定律的力學原理,並且定義並命名為萬有引力定律。



這一年是大清康熙皇帝在位,這一年一群法國傳教士來到中國,給康熙皇帝帶來了大量的科學儀器和涵蓋近代科學內容的書籍,康熙看過之後十分開心。同樣也是在這一年,清太宗愛新覺羅·皇太極的妃子孝莊文皇后,也就是康熙的孝莊太皇太后逝世。



雖然在這一年,中國的科學技術是並沒有出現明顯的進步,但至少在這個時候,還沒有落伍於世界太落後。

比如說在幾十年前,公元1637年,也就是明代崇禎十年,在中國剛剛有一部被稱作"中國17世紀的工藝百科全書"的鉅作誕生——《天工開物》。



《天工開物》絕對是一部值得歷史銘記的鉅作,因為它不像中國傳統的那些書籍和記載一樣,僅僅記錄有什麼,它還具體描述了到底為什麼會有這些東西,而且是怎樣運轉的。

比如說這部書中記載總結了中國古代農民培育新型水稻和大麥的案例,並且對農作物尤其是新農作物種植的氣候栽培方法以及種植土壤對農作物造成的影響,都有具體的關注和總結。



再舉個例子,我在漢代就有人記載說中國人發明了曲轅犁,唐代有發明耬車先進工具的記載,但是我沒辦法知道他們到底長什麼樣,因為以前的人只說了我們有這個工具,具體怎麼來製造這個工具,這個工具長什麼樣子以及怎麼使用都沒有詳細說明。直到通過考古發掘或者其他證據,發現墓室壁畫以及石窟壁畫中的圖案之後才發現,原來這個樣子。


但是在《天工開物》這部書裡,詳細地總結了中國古代機械動力學方面的成就,記載了各種技術以及機械製造的詳細辦法,還配有圖片。


《天工開物》這部書裡也已經注意到了西方技術和中國技術的不同,比如總結中西方的鑄造冶煉技術:"凡焊鐵之法,西洋諸國別有奇藥。中華小焊用白銅末,大焊則竭力揮錘而強合之,歷歲之久終不可堅。故大炮西番有鍛成者,中國惟恃冶鑄也。"



而且,《天工開物》中還記載有許多先進的理論知識,比如說宋應星是全世界第1個比較科學的論述銅鋅合金的人,他明確地認為心是一種金屬,並且首次展現了鋅這種金屬的冶煉方法,使得中國在很長的一段時間內,是世界上唯一一個可以大規模煉製金屬鋅的國家。



總的來說,《天工開物》是中國科學技術史上最輝煌的一顆明星,系統總結了中國古代最輝煌的科學技術成就,以至於清朝將近300年的歷史中,沒有任何一部著作可以跳出它的影子。


一盤拉條子


哈哈,如此機械式比較,挺有趣兒。借問一下:祖沖之推算圓周率的時候,牛頓在幹嗎?還有:張衡發明地動儀時,牛頓又有什麼見解?

還是看一下幾十年前由英國牛津大學李約瑟博士寫的《中國科學史》吧!以免進入枉自菲薄,數典忘視偏徑裡。


魯中居士


我想先說文明,你看一下北緯30到45度之間,四大文明,四大古國,都在這個區間,它們幾乎孕育了整個世界的文明,當時沒有科學,只有神話和古代哲學,那也正是後來科學的啟蒙,屈原的天問也可以說是最初的科學啟蒙,後來出現的四大發明,都得益於我們古老的寶貴的文明,至於牛頓那個時代,華夏族人由於被滿清壓制,人們抑鬱於無法言說世事(清朝文字獄),所以那個時代,最發達的是小說和考據學,這兩樣東西是不違法的在當時,所以有了紅樓夢,有了金瓶梅,還有了繁多的古籍校注,留下了寶貴的文化遺產,知足吧!



詩影社


牛頓在十七世紀六十年代創立"萬有引力",當時中國的突出科技成就有:一、徐光啟寫作《農政全書》,它總結明代農業生產技術與知識;二、徐霞客寫作《徐霞客遊記》,此書在地理學上有重要價值;三、宋應星寫出《天工開物》,此書著眼手工業,是世界上第一部關於農業和手工業生產的綜合性著作,是百科全書式的著作。


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