在“科学的故事”系列丛书中,故事大师乔伊·哈基姆用生动的语言阐述了科学思想从古至今的演化过程。
如果你想要了解科学教科书背后精彩的故事,这套书将是您的优选!
较新的教育理念STEAM,有专家建议添加reading,成为STREAM,“科学的故事”丛书也许是响应这一倡议的良作。
近4年的磨稿,无论从文字、语言,还是纸张、版面,整套丛书都堪称科学入门的阅读精品。
审视历史,预测未来。如果您对人工智能的将来一头雾水,也许可以从历史中找寻到理性的思维,从诸位大师身上感悟科学精神的真谛。
该丛书由美国国家科学教师协会大力推荐,成为受美国中小学生爱不释手的科学史读本。在第一册《科学之源——自然哲学家的启示》中,作者带领我们回到古希腊,与毕达哥拉斯、亚里士多德、阿基米德等先哲们对话,领会他们对世界的看法,感受科学历程的迂回曲折、缓慢前行的过程。
乔伊·哈基姆(Joy Hakim),美国作家,詹姆斯·米切纳写作奖得主,家长选择奖金奖和银奖得主。在史密斯学院获得教育学硕士学位和名誉博士学位。曾撰写了《美国——我们的历史》系列丛书,其鲜明的叙事风格,正在改变很多美国学生学习历史和老师讲授历史的方式。
仲新元,江苏省物理特级教师,江苏师范大学硕士生导师。对国外科学教育、物理习题情境设计和双语教学有较为深入的研究。撰写并出版专著10余部,独立翻译并出版了4套国外具有代表性教材和教育教学参考书,发表论文80余篇,参加了3个版本系课程标准《物理》教材的编写。
第1 章 探索天地的起源
第2 章 创世神话
第3 章 制历:历法的编制者 因月而痴,为月而狂
第4 章 伊奥尼亚?什么是伊奥尼亚?
第5 章 “A”团队
第6 章 恩培多克勒所说的基本元素:土、气、火和水
第7 章 在海上
第8 章 对数字的崇拜
第9 章 毕达哥拉斯知道它是圆的
第10 章 抓住原子
第11 章 亚里士多德和他的老师
第12 章 宇宙有变化吗?亚里士多德认为没有
第13 章 阿利斯塔克几乎搞对了!
第14 章 亚历山大的城市
第15 章 谁是希罗?
第16 章 欧几里得和他的《几何原本》
第17 章 阿基米德之“爪”
第18 章 测量地球
第19 章 罗马规则
第20 章 经纬度和希腊两位星图绘制者
第21 章 天文学大成
第22 章 不是科学家的圣徒
第23 章 不是开玩笑——大地就像饼一样扁
第24 章 不要担心,圆圆的大地回来了!
第25 章 绝对的零
第26 章 一头咆哮的“公牛”
第27 章 书本的力量
第28 章 对跖点:发现地球的另一端
第29 章 宇宙航行:幻想还是现实
第30 章 最后,看科学如何起作用
第1 章 探索天地的起源
“宇宙”一词的最初含义是“天和地”。
一些聪明的人经过细致的观察和深刻的思考后认为,天就像是一个倒扣在我们头顶上方的大汤碗的半球形穹顶,而且是和碗一样的固体。有人也将它称作“天穹”。
有人说它是用锡制成的。也有人说它是由美丽晶莹的蓝宝石构成的。还有人认为天是由三层半透明的晶体构成的,而群星则是天上的火透过这种金壁辉煌的天穹上的孔洞射出来的光。晶体层间贮有水。当布满天穹的无数小孔打开后,这些水就从晶体层中漏出来而形成了雨。
那么,大地呢?它则是被海洋围起来的扁平的盘子状坚实固体。
大地下面存在着一个广袤的地下世界。每天夜里,太阳从天空中落下后造访那里,月亮也每月造访这里一次。
生命来自哪里?来自永恒的海洋,而且所有的生物都发源于此。这些是5 000 年前闪米特人的想法,他们可能创造了世界上首个伟大的文明。他们在今天的伊拉克地区建立起了包含有寺庙和学校的城市。
他们认为自己是现代人。确实也如此。地球是古老的,人类出现的历史也很久远。在数千年中,人们带着牲畜和粮食随着季节的变化而迁徙。可以猜想:某人可能于某天遗漏了几粒种子,他注意到有作物从掉种子处长出来。某个有科学头脑的人将种子、泥土、时间和生长联系到了一起。当这种联系被认识到后,人类便开始种植农作物,并以群落的方式定居下来。
远在闪米特人出现很久之前,人类就学会了种植植物和饲养牲畜,并生活在有围墙的村落之中。位于以色列和约旦之间的绿洲之城杰里科,已有10 000 余年的历史了。闪米特人的城市与古代其他的人类定居点有所不同。在其他城市中,几乎所有人都要从事种植或养殖工作。而在闪米特人的城市中,工作以新的方式作了划分:一部分人是祭司或官员,其他人再被分为工匠、商人、农民等劳作者。
城市运转良好,人民富足。市民分为服务和统治两个阶层。农田用来生产农作物,人造沟渠用来灌溉和日常生活用水,贸易则带来远方的货物和思想。
社会分工意味着一部分居民要忙于日复一日、枯燥乏味的劳作之中,而其他人则可以将时间用于学习、规划、发明和思考。
他们对法律、数学、艺术、政治和建筑等进行了思考,学会了使用轮子。他们甚至发明了文字,并相互教习写作。他们还研究天上星星的运行规律,观察月亮,并利用月亮的运行规律编制出了阴历,还为每个月份都命了名,苏美尔人崇拜被称为南娜(Nanna)的月亮女神。
这种年历中含有按月球运行周期而制定的12 个月,并由它们构成了四季,也构成了具有12 个月的年。我们每个人都能感受到季节如车轮般周而复始地变化。“这是南娜所设的迷局吗?它的谜底是什么?”苏美尔人当时肯定提出过此类的问题。
距离苏美尔水草茂盛的肥沃土地800 千米的地方,埃及人居住在另一大河流域。埃及已经进入了将人分为从奴隶到贵族的古代等级社会。他们也研究天空并用来预报季节的变化。然而他们通过观察太阳,而不是月球来达到这一目的。他们崇拜太阳神并创造了阳历。相比较而言,阳历比阴历有着更多的优点。
在公元前3 世纪的天文学家哈克比(Harkhebi)的陵墓上,镌刻着如下墓志铭:
他的文字中透射出智慧的光芒……他用清澈的眼睛观察星空,所做的记录正确无误……他观察天上每一颗星星的兴衰……他正确无误地用小时细分昼夜……他通晓在天空中能够见到的一切。
“他正确无误地用小时细分昼夜。”每个人都知道,通过观察天空积累的知识,能够用于校准日期,提醒农民何时农作,并确保节日或庆典在一年中固定的日期举行。
很久以前的人们具有和我们一样的思维能力。由于那时的夜晚除了来自月球和群星
的光亮外,再无其他的光线出现,人们日复一日地凝视天空中这些“发光”的天体,对明亮的星星的了解就像对邻近的房屋一样熟悉。在观察星星时,他们一定也好奇地想知道:它们是由什么构成的?它们为什么能每夜穿越天空?又是如何穿越的?
这些正是科学要解答的问题,而当时科学尚处于婴儿期,犹如爬出摇篮的婴儿蹒跚学步一样。所以,尽管当时那些凝望星星的人进行了有用的观察并作了记录,但他们仍不能解答这些大问题。人类一直在追问,天空是如何形成的?宇宙是如何运行的?
为寻求这些问题的答案,人们转而求助于神话传诵者和宗教祭司。从人们对恒星和行星控制人类行为这一虔诚但错误的信念中,产生了一种错误的科学,亦即占星术。关于星星的美妙传说,被用于解释当时尚不能理解的问题。那些最好的有关世界如何诞生的故事,经过世代口口相传,已经成为人类文化遗产的一部分,我们称之为创世神话。每一种文化都有自己的创世神话。
令人神往的科学故事
科学从来没有像今天这般深刻地改变着我们。真的,我们一天都离不开科学。科学显得艰涩与深奥,简单的E = mc2 竟然将能量与质量联系在一块。然而,科学又有那么多诱人的趣味,居然吸引了众多的科学家陶醉其中,忘乎所以。
有鉴于此,上海教育出版社从Smithsonian 出版社引进了这套“The Story of Science”(科学的故事)丛书。
丛书由美国国家科学教师协会大力推荐,成为受美国中小学生爱不释手的科学史读本。我们不妨来读一下这几段有趣的评述:“如果达芬奇也在学校学习科学,他肯定会对这套丛书着迷。”“故事大师哈基姆将创世神话、科学、历史、数学、地理、艺术与数学巧妙地融合在一起,并以孩子们喜欢的方式讲出来了。”“在她的笔下:你将经历一场惊险而刺激的科学冒险。”……
原版图书共三册,为方便国内读者阅读,出版社将中文版图书拆分为五册。在第一册《科学之源——自然哲学家的启示》中,作者带领我们回到古希腊,与毕达哥拉斯、亚里士多德、阿基米德等先哲们对话,领会他们对世界的看法,感受科学历程的迂回曲折、缓慢前行的过程。第二册《科学革命——牛顿与他的巨人们》,介绍了以伽利略、牛顿为代表的物理学家,是如何揭开近代科学革命的序幕,刷新了人们的宇宙观。在第三册《经典科学——电、磁、热的美妙乐章》中, 拉瓦锡拉开了化学的序幕,道尔顿、阿伏伽德罗、门捷列夫等引领我们一探原子世界的究竟,法拉第、麦克斯韦等打通了电与磁之间的屏障,相关的重要学科因此发展了起来。第四册《量子革命——璀璨群星与原子的奥秘》,则呈现了一个奥妙无穷的崭新领域——量子世界。无数的科学巨匠们为此展开了一场你追我赶式的比拼与协作,开创了一个辉煌多彩的量子时代。第五册《时空之维——爱因斯坦与他的宇宙》中,作者带领我们站在相对论的高度,来认识和探索浩瀚宇宙及其未来……
对科学有兴趣的读者也许会发现,丛书有着哈利·波特般的神奇魔法,让人忍不住要一口气读完才觉得畅快。长话短说,还是快点打开吧!
“科学之源:自然哲学家的启示”这本书,给我带来的震撼,远不止于对科学史知识的了解,更在于它所展现出的那种人类早期对宇宙的敬畏与探索精神。书中对赫拉克利特“火”作为宇宙本原的观点,以及其背后关于“变化”与“平衡”的深刻洞察,让我对万物的生生不息有了全新的理解。我惊讶于,在没有现代仪器和复杂数学工具的时代,这些哲学家们是如何仅凭观察和思辨,就能够提出如此具有前瞻性的思想。书中对于早期宇宙论的各种猜想,如“世界是无限的”还是“有限的”,都让我看到了人类对自身在宇宙中位置的不断追问。我尤其喜欢书中对“逻辑”在哲学思辨中的作用的强调。从泰勒斯的水本原,到阿那克西曼德的“无限者”,再到赫拉克利特的火,书中清晰地展现了他们如何通过一步步的逻辑推理,不断修正和深化对宇宙的认识。这种严谨的思维过程,正是科学精神的内核。我感觉自己仿佛置身于古希腊的哲学课堂,与先哲们一同思考,一同探索。这本书让我认识到,科学的进步并非线性发展,而是充满了曲折与反复,但正是这种不断的试错与追问,才推动着人类文明向前迈进。
评分“科学之源:自然哲学家的启示”这本书,不仅仅是一本关于科学史的书,更是一本关于人类思想解放的书。它带领我走进那个充满神秘与未知的时代,去感受那些伟大的心灵是如何在黑暗中点燃理性的火炬。我尤其对书中关于“模仿”与“创造”的早期讨论感到好奇。这些自然哲学家们,是如何在模仿自然的过程中,又迸发出超越自然的思想的?书中对早期宇宙模型的各种猜想,例如“地心说”的雏形,以及它们是如何一步步被修正和完善的,让我看到了科学的迭代与发展。我发现,许多我们今天看似简单的科学概念,在当年却是颠覆性的思想。例如,泰勒斯关于水是万物本原的观点,虽然在今天看来过于简化,但在当时,它代表了一种用自然物质来解释自然现象的革命性思维。我在这本书中看到了,科学的进步不仅仅是知识的积累,更是思维方式的转变,是从对外部力量的依赖,转向对内在理性的依靠。作者的叙述方式非常生动,仿佛将我带回了那个时代,让我能够感受到先哲们探索真理时的激情与执着。
评分读完“科学之源:自然哲学家的启示”,我最大的感受是,我们今天所称之为“科学”,其根基如此深厚,其演进历程如此波澜壮阔。书中对早期自然哲学如何从神话叙事中挣脱出来,并试图用理性来解释自然现象的描写,让我对人类思维的进步有了更深刻的认识。我尤其对书中关于“形式”与“内容”的早期辩论感到着迷。例如,对于“存在”本身以及“变化”与“不变”的争论,这些看似抽象的哲学问题,却直接影响了后世科学对物质、运动、时间和空间的理解。书中对于毕达哥拉斯学派“万物皆数”的阐述,让我看到了数学作为一种抽象的语言,如何能够揭示宇宙的内在规律,这是一种多么令人惊叹的洞察力!我发现,许多我们现在习以为常的科学理论,其萌芽都可以在这些古老的哲学思想中找到踪迹。作者通过细致的分析,将这些分散的哲学观点串联起来,形成一条清晰的思想发展脉络,让我能够更好地理解科学是如何一步步从模糊走向清晰,从猜测走向验证的。这本书让我对科学多了一份敬畏,也多了一份理解,它不仅仅是关于科学的起源,更是关于人类理性精神的起源。
评分我一直觉得,我们现在习以为常的许多科学概念,背后一定有一段漫长而曲折的演进史,而“科学之源:自然哲学家的启示”这本书,恰恰满足了我对这段历史的好奇心。它不是那种枯燥乏味的史料堆砌,而是用一种非常引人入胜的方式,将古希腊自然哲学家的思想脉络娓娓道来。我尤其对书中对早期科学家如何从“神话思维”向“理性思维”过渡的分析感到着迷。从早期对神灵的解释,到试图用自然本身来解释自然,这是一个多么伟大的飞跃!书中对于毕达哥拉斯学派关于数与宇宙和谐的阐述,更是让我大开眼界,原来数不仅仅是抽象的符号,竟然可以被看作是理解宇宙秩序的关键。我惊讶于他们如何在那个物质条件极为有限的时代,通过观察和逻辑推理,就能够提出如此超前的观点。书中对苏格拉底“认识你自己”的思想及其对后世哲学的影响的解读,也让我反思了科学研究中人的主体性问题。这种从宏观的宇宙论到微观的人类认识论的视角转换,让整本书的叙事更加饱满和立体。我发现,书中的每一位哲学家,尽管他们的观点各不相同,但都共享着一种对未知世界强烈的探索欲望和对理性方法的坚定信仰。这让我深刻体会到,科学的本质并非仅仅是积累事实,更是一种不断质疑、不断求索的精神。读完这本书,我感觉自己仿佛经历了一次思维的洗礼,对科学的起源有了更加清晰和深刻的认识,也更加敬佩那些伟大的先驱者们。
评分这本书“科学之源:自然哲学家的启示”,让我对“科学”这个词的理解,从表面的技术和理论,深入到了其哲学根基。书中对早期希腊哲学家们如何试图建立一套自洽的宇宙观的描写,尤其让我印象深刻。我惊叹于他们如何在没有任何预设的情况下,仅仅依靠观察和逻辑,就能够提出关于世界起源、构成和运行的种种假说。书中对于“原因”与“结果”的早期探讨,以及对“运动”的各种理解,都为后来的物理学发展埋下了伏笔。我尤其喜欢书中对“无限”与“有限”的哲学争论的解读,这涉及到对空间、时间和物质本质的根本性思考。我发现,这些古老的哲学问题,直到今天仍然是科学研究的重要议题。作者通过细致的梳理,让我看到了这些哲学思想是如何在后来的科学发展中,不断被继承、修正和发展的。这本书让我深刻体会到,科学并非孤立的存在,而是与哲学、艺术、甚至神话有着千丝万缕的联系,它们共同构成了人类文明的思想图景。
评分这本“科学之源:自然哲学家的启示”真是让人爱不释手,每一页都充满了智慧的火花。它不像某些科普读物那样,只是简单地介绍一些结论,而是带领读者深入到思想的产生过程,去体验那些伟大的发现是如何萌芽的。我特别喜欢书中对原子论的起源的探讨,德谟克利特和留基伯的“不可分割的微粒”这一概念,在当时是如何震撼人心的,又是如何为后来的科学发展铺平道路的。书中对这些早期思想家们如何进行“思想实验”的描述,也让我受益匪浅。我仿佛看到了他们是如何在自己的脑海中构建模型,去模拟宇宙的运行,去推演事物的本质。这种纯粹的理性探索精神,在信息爆炸的今天,显得尤为珍贵。书中对于“变化”与“不变”的哲学辩论,例如赫拉克利特“人不能两次踏进同一条河流”与巴门尼德“存在是单一的、永恒的”之间的碰撞,让我看到了理性思维的深度和复杂性。作者并没有简单地将一方视为“正确”或“错误”,而是深入剖析了他们各自的逻辑出发点和思想的合理性,这让我领悟到,真正的智慧在于理解不同观点的内在逻辑,而不是简单地站队。我在这本书中找到了对许多科学问题的哲学根源的解释,这让我对科学的理解不再停留在表面,而是能够触及到更深层的哲学基础。
评分我一直认为,理解一个事物,必须从它的源头去追溯,而“科学之源:自然哲学家的启示”这本书,正好满足了我这种追根溯源的阅读需求。它就像一把钥匙,打开了通往西方科学思想源头的宝库。书中对柏拉图“理念论”的阐述,让我惊叹于他如何将我们所处的这个物理世界与一个更完美、更真实的“理念世界”联系起来,以及这种思想如何影响了后世对数学和逻辑的理解。我尤其欣赏书中对亚里士多德“四因说”的细致解读,他将事物的存在和变化归结为“质料因、形式因、动力因和目的因”,这种系统性的思维方式,为后来的科学分类和研究方法提供了重要的启示。书中并没有将这些古老的思想视为过时的遗物,而是深入挖掘它们在现代科学中的潜在影响,以及它们如何启发我们用更全面、更深刻的视角去审视自然界。我发现,很多我们今天看来理所当然的科学概念,在最初提出时,都经历了漫长而艰辛的哲学思辨过程。这本书让我看到了理性思维的强大力量,以及早期哲学家们如何凭借纯粹的智慧,去探索宇宙的奥秘,去构建世界的秩序。阅读过程中,我不仅仅是在获取知识,更是在接受一种思维训练,一种对事物本质进行深入探究的训练。
评分这本书“科学之源:自然哲学家的启示”,就像一本思想的地图,为我勾勒出了西方科学思想的早期轮廓。它让我看到了,那些伟大的自然哲学家们,是如何在对自然现象的观察和思考中,萌发出了对宇宙奥秘的探究之心。我尤其对书中关于“生成”与“消灭”的早期哲学辩论感到着迷。例如,赫拉克利特关于一切都在变化的观点,以及巴门尼德关于“存在”的永恒不变的论断,这些看似矛盾的观点,却都深刻地影响了后世对物质和运动的理解。我发现,许多我们今天认为理所当然的科学原理,其思想的种子,都埋藏在这些古老的哲学探讨之中。作者的叙述方式非常引人入胜,他没有简单地罗列事实,而是深入挖掘了这些哲学家们思想的逻辑起点和演进过程,让我能够更深刻地理解科学是如何从模糊走向清晰,从猜测走向验证的。这本书让我看到了,科学的本质不仅仅在于知识的积累,更在于一种不断质疑、不断求索的精神,一种对真理的永不停止的追寻。
评分“科学之源:自然哲学家的启示”这本书,像一位睿智的老者,为我揭示了科学思想的源头活水。它让我不再将科学视为枯燥的公式和冰冷的数据,而是看到了它背后深厚的人文关怀和对宇宙的终极追问。书中对于早期哲学家们如何观察星辰、测量大地,以及他们如何试图理解“时间”和“空间”的描述,都让我感到无比震撼。我尤其对书中对“相对性”的早期萌芽的探讨感到好奇,例如一些哲学家对时间流逝的感知以及空间感知的多样性。我发现,这些古老的哲学思考,很多都与现代科学的前沿理论有着惊人的契合。作者的叙述方式非常流畅,他巧妙地将复杂的哲学概念,用通俗易懂的语言阐释出来,让我能够轻松地跟随思想的脉络前进。我在这本书中看到了,人类对未知世界的探索,从来都不是一蹴而就的,而是充满了反复的尝试和深刻的反思。这本书让我对科学多了一份理解,也多了一份敬畏,它让我看到了人类智慧的火花是如何在漫长的历史长河中,不断闪耀。
评分这本书就像是一场穿越时空的智力探险,带我回到了那个孕育了无数伟大思想的古希腊。在阅读“科学之源:自然哲学家的启示”之前,我对这些早期思想家们仅限于模糊的印象,以为他们不过是一群对世界充满好奇的“古人”。然而,这本书彻底颠覆了我的认知。它不仅仅是简单地罗列人物和他们的观点,更像是一位资深导游,细致地为我解读了泰勒斯、阿那克西曼德、赫拉克利特、巴门尼德等哲学巨匠是如何在混沌初开的时代,尝试用理性去解释宇宙的运作规律。我惊叹于他们如何能从水的波动、空气的流动、火的燃烧这些看似平凡的现象中,提炼出关于“本原”的深刻思考。书中对于“范式转移”的描绘尤其让我印象深刻,作者巧妙地将古希腊哲学家的思想演进,比作一幅幅生动的画卷,展现了他们如何一步步从朴素的唯物论走向更抽象的形而上学,为后世的科学发展奠定了坚实的思想基础。我尤其喜欢书中对“变化”与“永恒”辩证关系的探讨,这使得我对万物皆变的赫拉克利特以及强调不变存在的巴门尼德之间的思想碰撞有了更深的理解。阅读过程中,我仿佛置身于雅典的市集,聆听先哲们的辩论,感受他们对真理的孜孜追求。这本书让我认识到,科学的种子并非凭空而降,而是根植于这些古老而智慧的哲学土壤之中,是人类理性精神最原始、最闪耀的火花。它不仅仅是一本书,更是一扇窗,让我窥见了人类思想史的源头活水,也让我对“何为科学”有了更深层次的思考。
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