吴怀宇
2.8.1、墨子(中国的“科圣”)与阿基米德(西方的“物理学之父”)
2026-4-5 16:19
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「AI哲学」让人类“为自身立命”与“为AI立心”。

墨子(中国的“科圣”)与阿基米德(西方的“物理学之父”)。

墨子在世界上第一个进行“小孔成像”实验及理论分析,最早提出杠杆原理、浮力原理、机关术。墨子还是逻辑学家,试图创造认识论和逻辑学体系。

古希腊的阿基米德提出杠杆原理、浮力定理,得出球体、圆柱体的体积和表面积的计算公式,也是微积分的奠基人之一。

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墨子(约公元前476—约前390),墨翟(dí),中国古代的科学家、逻辑学家、思想家、和教育家。墨子号称中国的“科圣”,在光学、力学、几何学等方面都有精辟阐述。

* 光学:墨子是世界上第一个对“小孔成像”进行实验和理论分析的科学家。墨子发现了令人惊叹的光学八条,这一发现比西方早了数百年。包括:阐述了光的直线传播原理;平面镜、凸面镜、凹面镜成像的基本原理;科学解释了种种光学现象,如光的反射、折射等;提出了“光影”的概念,探讨了物体的阴影与光源的关系,定义了“光”、“影”、“射”、“像”、“中”等一系列抽象概念。

* 杠杆原理:阿基米德被认为是第一个提出杠杆原理的人,但其实墨子才是最早提出杠杆原理的人。《墨经》中对杠杆平衡问题有相关论述,称重物时秤杆之所以会平衡,原因是“本”短“标”长,即重臂和力臂的关系,还由此推演出力学公式:力×力臂(“标”)=重×重臂(“本”)。

* 浮力原理:《墨经》中写道:“刑之大,其沉浅也,说在衡。”意思是形体大的物体在水中沉下的部分浅,是因为物体重量被水的浮力平衡,说明墨家不仅认识到浮力同重力的平衡关系,而且有定量的概念。

* 力的定义:墨子首次提出力的概念:“力,刑(形)之所以奋也。”意思是,力是使物体运动的原因,使物体运动的作用叫做力,这与牛顿第一定律完全吻合。

* 数学方面:墨子不仅总结了点、线、面、体、圆等基本几何概念,并对十进制算法有了较为完整的总结。

* 宇宙学时空理论:墨子认为,宇宙是一个连续的整体,个体或局部都是从这个统一的整体中分割出来的。他还对时间、空间给出了定义,进一步论述了时空有限还是无限的问题,认为时空既是有穷的,又是无穷的:对于整体来说,时空是无穷的;而对于部分来说,时空则是有穷的。

* 墨家机关术:墨子还发明了连弩车、转射机、藉车、云梯等机关,以及谙熟水道和地道的构筑技术。他还研制出一种能够飞行的木鸟(风筝、纸鸢),成为中国古代风筝的创始人。

此外,墨子还是逻辑学家,墨子的墨辩、印度的因明学和古希腊的逻辑学并称世界三大逻辑学。墨家试图创造一个从认识论和逻辑学的体系,这是中国古代其他各家所不及的。墨子提出了“三表法”(本、原、用),强调通过事实、经验和实践来验证理论的正确性,作为最终判别是非的标准。

《墨经》将知识按来源分为三类:亲身经验(类似于西方的经验主义)、推论演绎(类似于西方的理性主义)和权威传授(传闻或文献)。同时,根据认识对象,知识又分为四类:名的知识、实的知识、相合的知识、行为的知识。例如,“这是苹果”这句话,“这”是实,“苹果”是名。按西方逻辑学来说,实是命题的主词,名是客词。相合的知识,就是知道哪个实与哪个名相合,如“这是苹果”这句话,就是实“这”与名“苹果”的相合。行为的知识则是关于如何做具体事情的知识。

墨子在《小取》篇中提到的七种辩论方法,是墨家在辩论中使用的基本逻辑工具,旨在通过不同的推理和论证方式来支持或反驳论点。包括:

# “或也者,不尽也”:“或”表示特称命题,即某些情况的不确定性或不全面性。例如,马的颜色可能是黄色或白色,但不能涵盖所有马的颜色,因此说“不尽”。而“尽”则代表全称命题。

# “假也者,今不然也”:“假”表示假设命题,即假设一种现在还没有发生的情况。例如,如果今天不是这样,那么可能会有不同的结果。

# “辟也者,举他物而以明之也”:“辟(譬)”,表示比喻法,用一个事物来解释另一个事物。这种方法主要用于说明和描述,而不是发现新知识。

# “牟也者,比辞而俱行也”:表示系统而详尽地对两个问题的比较法。

# “援也者,曰:子然,我奚独不可以然也?”:表示援引对方的观点来支持自己的论点。

# “效也者,为之法也”:表示效仿或模仿的方法,即通过观察和模仿来确定事物的规律或原因。如果原因与效果相符,则认为是正确的;否则,认为是错误的。“效”的方法大致相当于西方逻辑学的归纳法。

# “推也者,以其所不取之同于其所取者予之也”:表示推论的方法,即通过比较相似的事物来进行推理。“推”的方法大致相当于西方逻辑学的演绎法。

此外,在《墨经》中有一个词“故”,即“原因”的含义。“故”分“小故”和“大故”。“小故,有之不必然,无之必不然”,相当于现代逻辑学中的“必要原因”。“大故,有之必然,无之必不然”,相当于现代逻辑学中的“充分且必要原因”。

阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家。阿基米德注重实践和理论的结合,他的名言“给我一个支点,我就能撬起整个地球”,体现了他对科学力量的自信和对真理的追求。

* 物理学领域。阿基米德发现了浮力定理,即物体在液体中所获得的浮力,等于它所排出液体的重量(F=G)。发现了杠杆原理,证明了杠杆平衡的条件,并总结出杠杆的平衡原理,并给出了许多关于求几何图形重心的方法。

* 数学领域。阿基米德正确地得出了球体、圆柱体的体积和表面积的计算公式,提出了抛物线所围成的面积和弓形面积的计算方法。他也是微积分的奠基人之一,在计算球体、圆柱体和更复杂的立体的体积时,运用逐步近似而求极限的方法。例如,他采用不断分割法求椭球体、旋转抛物体等的体积,这种方法已具有积分计算的雏形。

* 工程学领域:阿基米德发明了许多实用的机械装置,如引水用的水螺旋、能牵动满载大船的杠杆滑轮机械、能说明日食月食现象的地球-月球-太阳运行模型等。

更详细内容,请见本书的完整版。如果你有任何感想,请在评论区留言,一起讨论。

“AI哲学一吴怀宇”(中国科学院博士、北大博士后)作者主页:www.OpenDAI.org;邮件:huaiyuwu@sina.com

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