科学革命

科学革命（Scientific revolution），指近世历史上，现代科学在欧洲萌芽的这段时期。在那段时期中，数学、物理学、天文学、生物学（包括人体解剖学）与化学等学科皆出现突破性的进步，这些知识改变了人类对于自然的眼界及心态。科学革命发源于欧洲发动十字军东征与贸易，使得中东的古籍从阿拉伯被带回来，文艺复兴时代结尾之时，这个历程一直持续到18世纪末，开始了科学进步的历程。

科学革命的冲击，造成启蒙运动与工业革命的出现，影响了欧洲与人类的社会。科学革命的开始日期，史学家仍有争议。但1543年尼古拉斯·哥白尼出版的《天体运行论》通常被认为是科学革命的起点。从1543年，一直到1632年伽利略出版《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，这段时间，常被认为是科学革命的第一阶段。在这个阶段中，那时教会腐化正面临人们的怀疑与变革，此风潮复兴了古希腊与罗马时期的旧有科学知识，被称为是科学复兴（Scientific Renaissance）。在伽利略之后，则是现代科学的兴起，艾萨克·牛顿在1687年发表《自然哲学的数学原理》后，科学研究的证明方法被确定，通常被认为标志着科学革命的完成。

## 概论

科学革命基于对中世纪古希腊研究的基础之上，并以罗马/拜占庭科学和中世纪伊斯兰科学加以阐述和进一步发展。一些学者认为传统基督教与科学的发展有一定程度上的联系。

将科学发展称为革命，这类用语起源于18世纪。如亚历克西斯·克劳德·克莱罗在1747年，称艾萨克·牛顿的理论，造成了一个革命。这个形容词也曾被使用于描叙安托万-洛朗·德·拉瓦节命名氧气的成就上。19世纪时，威廉·休厄尔首次提出，欧洲在15世纪及16世纪的变化，主要来自于科学本身（或是科学方法）的变革。在20世纪时，史学家亚历山大·夸黑首次提出科学革命这个名词，并建立了完整的论述。

尽管科学革命的具体时间仍有争议，科学史的萌芽可能开始于14世纪，也有历史学者认为化学和生物学的革命开始于18、19世纪。但公认的是，在16至17世纪之间，物理学、天文学、生物学、数学、医学以及化学的思想都经历了根本性的变化，由中世纪的观点转变为现代科学的基础，不论是在各个独立的学科内，更是在对整个宇宙的认知中。

## 根源

近代科学革命是西方文明特有的产物，这可能是因为只有在当时西方地理条件下有大量不同的思想接触，科学家、哲学家、钜商匠人三者才能实现统一的进步。在那时神学与炼金术等对知识体系还占据主导地位，基督教意图强烈的追求传教活动带来了文化交流，其后中东的罗马古籍与欧洲教义记载不符，引发了剧烈的思考，改变西方文明对现实世界的态度，实现了思想和劳动的结合，实作精神奠定了科学的基础，来自中国的纸与印刷术也推动了科学的发展。

科学革命发生在西方的原因包括：

- 文艺复兴时期人文主义的学术成就使人民更加重视古希腊及古罗马文明遗留下来的学术成果。
- 西欧宽松的社会氛围使工匠和学者的联系加强。
- 地理大发现和海外地区的开辟使商业和工业对技术提出更高的需求，技术进步又促进了科学的发展，科学的发展同时亦促进了技术的进步。

## 现代科学方法论的思想历史

从17世纪开始，在以培根为代表的思想家们所倡导的科学方法论观念影响下，基于系统化实验方法论与实践哲学的研究传统逐渐被科学界接受。培根提倡的是一种使用归纳方法获取知识的哲学——即，相对而言，不是像亚里斯多德那样强调主观认知的宇宙世界观体系，并试图摆脱亚里斯多德经典逻辑三段论为中心的古典方法论的束缚，而是尝试以开放的心态观察现实世界。——与早期的亚里士多德演绎方法形成对比，通过这种方法对已知事实的分析，产生了对于现实自然世界更为深刻真实的认知。在此基础之上，在现代科学方法论的沿革历史中，许多科学家和哲学家认为需要将归纳法哲学与演绎法哲学两者健康地结合起来——既愿意质疑既有成见与自然哲学观念体系（即，从现实世界客观现象进行归纳研究），同时也愿意从抽象哲学出发对于现象进行理论性推演（即，从概念出发而进行演绎法哲学的研究）。

到科学革命结束时，在主流自然哲学家的世界观体系中，自然世界已经变成了一个机械的（即认为自然世界有着精确的数理逻辑规律）、数学的世界，可以通过实验研究来了解。虽然牛顿科学并非在所有方面都与现代科学一模一样，但它在许多方面在概念上与我们今天的科学相似。现代科学的许多特征，尤其是在制度化和专业化方面，到19世纪中叶成为标准。

英国经验主义一词开始用于描述其创始人弗兰西斯·培根（被描述为经验主义者）和勒内·笛卡尔（被描述为理性主义者）之间的哲学差异。

### 培根的贡献

弗兰西斯·培根是建立科学调查方法的关键人物。科学革命的哲学基础由被称为现代科学方法论之父的弗朗西斯·培根提出。他的著作建立并推广了科学探究的归纳方法，通常称为培根方法，或直接称为科学方法。他对研究所有自然事物的计划程序的要求，标志着科学修辞和理论框架的新转变，其中许多内容仍符合如今正确方法论的概念。

培根提出了对所有知识过程的重大改革，以促进神学和人学的进步，他称之为《The Great Instauration》（即《大变革与大复兴》，其中包含了变革与复兴两层涵义）。培根认为，这种改革将导致科学的巨大进步和后世的技术新发明，从而减轻人类的苦难，并满足人类饥渴与物质需求。他的《新方法论》（Novum Organum）于1620年出版。他认为人是“自然世界的管家和解释者”，“知识和力量是同义词”，“效果是通过方法和工作产生的”，以及“人的作为只能是控制自己的身体与行动；而自然世界则内在地完成其余部分的工作”；人“只有服从自然才能指挥自然”。总之，这是培根的哲学摘要，即通过对自然的了解和正确方法的使用，人类可以支配自然世界的自然工作以产生确定的结果。因此，人通过寻求对自然的认识，可以达到对自然的控制——从而重新建立因堕落而失去的“人之国度”与人的原始纯洁。他相信，通过这种方式，人类将摆脱无助、贫困和苦难的境地，同时进入和平、繁荣和安全的境地。

为了获得关于自然的知识和控制自然的能力，培根在《新方法论》（作为《大变革与大复兴》书集中影响最深远的一部书）这部作品中概述了一种新的逻辑系统，他认为它优于旧的亚里斯多德经典逻辑三段论方法。对培根来说，哲学家应该通过归纳推理的方法，从事实到规律，再到物理定律；然而，在开始这种归纳之前，研究者必须将他或她的思想从某些歪曲事实的错误观念或倾向中解放出来。特别是，他发现从前的哲学过于专注于文字，尤其是话语和辩论，而不是实际观察物质世界：“从而使哲学和科学变得狡猾和不活跃。”

培根认为科学最重要的是不要继续进行空泛的智力讨论或仅仅以默想为目标，而应该通过提出新的发明来改善人类的生活；为此，他探索了技术发明的深远意义和改变世界的特征，例如印刷机、火药和指南针。

## 进程

### 16-17世纪

近代科学最主要的进步发生在天文学领域，哥白尼接受了一些古代哲学家的观点，认为太阳而非地球是宇宙中心。伽利略使用当时新发明的望远镜，以经验支持哥白尼。

<image>

科学早期阶段最杰出的人物是牛顿，他在光学、流体力学、数学方面的工作都具有开创性，除此之外，他还在《自然哲学的数学原理》提出了万有引力定律。人们开始把牛顿的物理学分析法应用于整个人类社会。

宇宙中物质的每个粒子都对其他每个粒子有引力；引力与两个粒子之间距离的平方成反比，与它们的质量成正比。

### 18-19世纪

后期开始的工业革命与科学革命之间相互影响，1769年，瓦特改良的蒸汽机为工业革命提供了相对无限的动力。如果没有科学革命，工业革命完全有可能在纺织品生产加速后逐渐消失，就如同中国历史上所发生的那样。

<image>

19世纪前期化学受纺织业迅速发展的影响成为当时进步最大的一门科学。安东尼·拉瓦节提出物质守恒定律：在一系列化学反应中，尽管物质的形态可能发生变化，但它的数量不会变。

达尔文在19世纪发现人类本身的进化规律，其学说虽然在后来研究的基础上得到了详细的修改，但其要点实际上已为当时所有科学家所接受。但是在某些领域，特别是在教士中间，存在着激烈的反对意见。达尔文主义废黜了人类在地球历史上的中心地位。后来，达尔文的学说被应用到社会舞台上，被称作社会达尔文主义。

## 意义

- 科学革命使科学成为西方社会日益重要的一部分，它创造了全新的工业、影响了人们的生活及思维方式。
- 科学革命从技术上让欧洲建立世界霸权成为可能，并在很大程度上决定了霸权的性质和作用。在艺术、宗教或哲学方面东西方民族做出了相似的贡献，但是在科学和技术方面，只有西方掌握了自然界的种种规则，并利用其促进人类物质世界的进步。

## 科学的发展

十六至十九世纪时的科学思想和科学家包括：

- 尼古拉斯·哥白尼，1543年出版了《天体运行论》，提出了日心说理论，质疑天主教的“地球中心说”，史称“哥白尼革命”。
- 安德烈·维赛留斯，1543年出版了《人体构造》，解释了血液在人体内循环的过程，还从解剖尸体组装了第一副人类骨架。
- 威廉·吉尔伯特，1600年出版了《论磁石》是物理学史上第一部系统阐述磁学的科学专著。
- 第谷·布拉赫，对16世纪末期所认知的星体进行了详细并且准确的观测，为开普勒的研究提供了基本数据。
- 弗兰西斯·培根，企图通过分析和确定科学的一般方法和表明其应用方式，给予新科学运动以发展的动力和方向。发明“归纳法”，出版《新工具》一书
- 伽利略·伽利莱，改进了望远镜，并对金星和木星的卫星进行了准确的观测，于1610年发表观测结果。通过理论分析与实验推翻了被奉为圭臬的亚里斯多德的力学体系并建立了近代力学。
- 约翰内斯·开普勒，1609年发表了关于行星运动的两条定律，1618年发现了第三条定律，就是后来被称为“开普勒定律”的行星三大定律，说明了行星围绕太阳旋转的理论。
- 威廉·哈维，通过解剖等手段展示了血液的循环。
- 勒奈·笛卡尔，是演绎推理的先驱，1637年出版了《方法论》。
- 安东·范·列文霍克，建造了高清晰度的单显微镜，研究了毛细管循环和肌肉纤维。他观察了血球、精子与细菌，并绘出了它们的形象。于1683年发现了细菌。
- 艾萨克·牛顿，1687年7月5日发表的《自然哲学的数学原理》里提出的万有引力定律以及他的牛顿运动定律是经典力学的基石。牛顿还和莱布尼茨各自独立地发明了微积分。