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嗫死眨‥mpedocles）利用the
klepsydra，或叫水钟，确定了空气的物质本质，这是一例典型的实验，它对我们来说是比较熟悉的，因为我们认为实验一定要利用工具和仪器。“有了斯特拉图的名字”（他是吕刻昂亚里士多德学院的继承者），法林顿说，“我们就抓到了古希腊科学充分建立实验技术的要点。”阿基米德也对实验做出了贡献。所有这种实验并不是现代观点所认可的实验——基于高度概括的概念框架，总是受到高度控制以及使用精心设计的仪器设备。然而，在其基本的逻辑本质中，作为对科学的推断提供基础，古希腊一定是知道实验的。
或许，古希腊的经验科学之所以一直遭到轻视，还因为它没有产生如近代科学给予我们的如此丰富的东西——满足了人类对机器、原动机的基本需求。古希腊人不知道风车，尽管帆船得到了利用，虽然大约在公元前100年就发明了水车。但是，古希腊人确实发展了许多其他的仪器以及少数几种节省劳力的装置，最值得一提的或许就是阿基米德的螺旋泵。还有螺旋压力机、战争机械（由压缩空气推动的弩炮和攻城装置）、刻度水钟、平衡轮、复合皮带轮、划有刻度的直尺和各种各样的角度测量仪。在天文学上的出色工作，在公元前二世纪托勒枚的理论中得到了最高发展，然而，当时却没有望远镜这个有利条件。但是所有新的工具和仪器肯定对日常生活有相当大的影响，尽管当然没有像蒸汽机和内燃机这些原动机的发现给近代带来的影响那样巨大。对于所有这些进步，古希腊科学还不够条件。
我们已经说过，古希腊科学的发展持续了近一千年的不断的进化。就像在科学中总是会发生的那样，在此期间也有活动与进步之较大和不大的时期。高峰或许是这样一些结果的突发，如米利都学派（the
School of Miletus）（公元前六世纪）、同一纪元中的五世纪和四世纪的雅典学园，继承雅典学园的吕刻昂和亚历山大博物馆（在这里涌现了通常所谓的“古希腊式科学”）。的确，可能就是博物馆，进行着到那时为止在世界之一个地方曾经有过的最大量的科学活动。博物馆的图书部有五十万卷莎草纸经典，大约一百名其薪水由亚历山大大帝提供的教授来使用这些经典。博物馆中有用于研究、解剖显示、演讲和学习的专门屋子。博物馆附近有一个天文台、一个动物园和一个植物园。“这样一些研究和学术的机会在以前是从未有的。充分利用这些机会保证了这些学者的成功。”我们将看到，这种研究的机会和设施极其普遍，正是现代科学的特殊优点之一。
在描述了希腊在理性思想和经验科学这两方面的进步之后，对希腊科学我们能够给出什么概要的特征呢？最突出并且广为流传的观点是，在希腊思想中对于在经验上检验其概括性命题缺少始终一贯的关心。通常认为，古希腊人更感兴趣的是一个系统的内部一致性而不是客观的实验；他们主要诉诸于“合理之某种主观的体验”，以及“内在一致的推理。”就像怀特海简要地但也许是过分强烈地评价的，希腊科学“过于理论化”。总的来讲，这大概是一种对于古希腊科学恰当描述。然而，它绝不应该使我们认为古希腊人“只是哲学家”，而不是杰出的科学家。为避免这种误解，我们应该注意法林顿的结论：“在吕刻昂和博物馆，研究效率达到相当高的水平。在逻辑上组织知识的能力是巨大的。确定性信息的范围之广是令人难忘的，获得信息的速率更是令人难忘。对关于实验的理论一直是理解的。”
就在他关于社会对古希腊科学的影响的分析之中，我们不能同意法林顿的一个重要观点。根据法林顿的说法（他的看法已为其他人所采纳），当希腊分化成为一个自由人和奴隶的社会时，希腊科学就衰落了。这就是说，希腊科学的衰落在柏拉图时代就发生了，对于建立一种证明市民优越于奴隶、理论优越于实践、哲学优越于科学的思想体系，柏拉图负有很大的责任。然而，法林顿自己的希腊史记载与希腊科学在柏拉图之后衰落的断言相左。例如，他赞扬亚历山大博物馆中的人们，他赞扬托勒枚和盖伦的科学成就和他们的观察与实验，然而，他们生活在柏拉图之后的四百年间。在法林顿的观点中，所有把希腊科学做为某种阶级结构及其相伴随的意识形态的产物之解释，似乎被一种教条的马克思主义加以极端的简化。奴隶社会的存在也许一直是有重大影响的，但是在整个这样一种社会占优势的时期也存在着连续的和巨大的科学发展。一个令人满意的希腊科学社会学仍然有待撰写。在撰写希腊科学的社会学时，不仅要包括比阶级结构更多的社会影响，而且还要着重注意科学之相对自主性与这些社会影响相互作用的方式，正是这种方式产生我们一直在考察的希腊科学。
当然，希腊人之历史继承者是罗马人，他们主要是在法律、行政和军事艺术上做出了杰出的成就，他们在哲学或科学，在数学或技术上没有取得什么进步，这是众所周知的。罗马人为西方文明奉献了有别于希腊人的礼物；而且，尽管他们自己确实没有成为科学家，但他们至少支持了已经存在的科学。允许古希腊式科学在公元后前三四个世纪期间兴旺发达，这可不是罗马帝王的小小美德。当然，在罗马人之后，即在公元500年后可能持续了五个世纪的所谓的黑暗时代，科学活动有相当大的衰落。然而，即使对这一明显的衰落时期，也必须以一种较之由涵括自罗马衰落以来欧洲历史的历史教科书向我们提供的一种传统的观点更开阔的眼界来看待。在我们的观点中，如果包括整个地中海地区——为什么我们不呢？——而不仅仅是欧洲大陆，那么我们必定注意到在此期间由阿拉伯人所进行的相当高水平的科学活动，阿拉伯人把他们的新宗教传遍了地中海南缘的所有地区，并且最终通过西班牙传遍欧洲。在宗教上，他们是基督教的一个分支；在科学上，阿拉伯人继承了古希腊科学的遗产，这些遗产相对说来却为罗马人的继承者大大忽略了。阿拉伯人对科学的进化做出了重要的贡献，他们不仅在医学、生物学以及所有的技术技艺上取得了进步，而且他们还发现了代数，发明了零，从而在数学上向世界奉献了十进制体系，该体系使得此后的科学进步比以往更加容易。
简言之，当我们考虑阿拉伯科学——这是一个被相当忽视的主题，它值得以比我们在这里给出的寥寥数笔更多的篇幅来记述——时，科学之历史进化的不连续性要比它有时呈现的弱得多。当我们把阿拉伯做为西方历史的一部分来考虑时，我们看到黑暗时代在欧洲比在其他地方更黑暗。这样，我们对于阿拉伯人不仅对中世纪的而且对近代科学所做出的基本贡献，就不会没有思想准备了。一部科学史，如果缺乏了与该时期发生的事情相关的阿拉伯的部分，那简直是一部差劲的科学史。
然而，到中世纪时，科学进化的主流又回到了西欧，从此从后它就一直持续下去了。我们发现，这一科学进步的早期来源是在中世纪期间，这可能有些奇怪。之所以似乎有些奇怪，是因为人们普遍持这样一种观念，即这一时期正是最佳的非科学时期和最糟糕的反科学时期。可是，如果我们持我们在这里已经采用的更广泛的科学观，即把科学看作理性思维的一种形式，这种形式通过其他形式的理性思维的进步而不断得到丰富，那么我们就能容易地看到中世纪对近代科学的发展做出了巨大贡献。我们不仅把理性思维（它在以后的经验科学中是如此有用）之力量的巨大增强归功于中世纪，而且把这样一种信念的树立也归功于中世纪，即理性思维力量是社会中的人之不可剥夺的能力。这些是我们经常过分低估其价值的礼物。而且，我们还将看到，在此期间即使是经验的科学和技术，也比我们的经院历史通常所报告的要多。
现在我们应该毫无困难地承认，在经验科学上的兴趣和经验科学的发展，永远是一个程度的问题，而不是一个绝对的问题。如果持这个观点，那么中世纪西方社会在超自然世界上的。兴趣确实比在自然界上的兴趣要多得多——但并不完全如此，尽管我们常常这样认为。因此，正是在宗教和超自然的领域，中世纪时期在其来自古希腊的遗产，特别是来自古希腊的大师亚里士多德的遗产之上建造了大厦，把理性思维之力量发展到这样一种高的水平。的确，也许是因为我们的经验主义偏见，中世纪经院哲学已经成为纯粹的和极端的理性思辨之状况的一种象征。在理性思想的历史上，大概没有什么单独的成就比圣托马斯·阿奎那（St．Thomas
Aquinas）论著中的不朽体系更伟大。而且，这在经院哲学家之大量的令人惊奇的成就之中只是最伟大的一个。
那么这一进步与我们正在这里追溯的科学之进化是怎样相联系的呢？在他的那本对现代思想产生了如此巨大之影响的《科学与现代世界》一书中，怀特海证明了中世纪思想对于近代科学的重要意义。怀特海说，与一般意义的事物中的秩序相比，科学需要某种更多的东西。“明确严谨的思想之习惯”——这在科学中是如此的基本——“由于经院神学的长期统治而被灌输到欧洲人的头脑之中。”而且，幸运的是，在经院哲学已经被拒弃之后，这种习惯还持续很久，“寻找精确点并在发现了这一点之时继续寻找，这是无价的习惯。”怀特海还提到了中世纪思想给予科学之发展的其他礼物。例如，“任何错综复杂的事件可能都以某种完全确定的方式与那些例证一般原理的它的类似事件相关这一确定不移的信仰”，虽然在某种程度上存在于所有社会之中，但在由中世纪社会把它应用到所有自然问题之时得到了拓展。中世纪思想的基本点（现在一般都传给了科学和现代思想）是，“存在着一种可以揭开的秘密”。这并不是普遍的，而且并不是在所有社会中都是一种同等有力的思考习惯。例如，那一些坚持上帝之合理性以及自然界是这种合理性之反映的中世纪思想家们，与那些只是看到自然界中不可思议的力量的东方思想家是不同的。这两个根本不同的概念对经验科学之发展的意义已经由历史加以澄清了。
那么就像怀特海已经谈到的，所有这些并不是要说中世纪思想家们自己促进了经验科学，当然也并不是要说他们不认为宗教问题更重要。中世纪宗教概念对西方科学的影响尽管是大的，但却不是有意为之。怀特海说，“先于近代科学理论之发展而产生的科学可能性的信条，是中世纪神学的一种无意识的派生物。”有时，在社会中最有力的因素是那些非有意为之的因素。那些我们“没有意识到的”关于理性和自然的基本文化价值经常就是这种情况，这是因为在许多情况下我们认为它们是当然的。在下一章中，我们将明确考虑一组基本文化价值，它们使得科学成为了一种与现代世界如此相宜的活动。
我们已经说过，在科学上的兴趣是一个程度的问题，说中世纪对科学绝对没有兴趣是不对的。在他们主要关心宗教和非经验事物之理性理解的同时，在理性知识和对经验世界的控制上也有缓慢的增长。我们关于中世纪世界的肤浅知识，使得我们夸大了它的僵化，它的缺乏变化和进步。这是一幅扭曲了的图画，科学史中新的工作正在使之发生变化。在经院哲学家之聚会场所以外的世界中，甚至在宗教寺院中，也存在像圣本尼狄克之合理性教规一样的事物，在概念化的经验知识上也有众多进步及其在技术上的相关改进。这一系列在此期间做出的“非凡”发明长期以来一直被忽视。在公元九世纪到十五世纪之间，存在着发明：为骑乘时有鞍、蹬、嚼子和蹄铁而调理牲畜的现代方法；还有依次用轭、辕和锉刀来调理役畜的现代方法；水车和风车；机械锯；带有打击锤的锻炉；带有阀门的风箱；尖顶拱门和窗玻璃；家用烟囱；蜡烛；铺平了的道路，区别于埋藏在地下的罗马墙；手推车；眼镜；带轮的犁；接近于船的船尾柱的舵，而不是由橹来掌舵的古代方法；运河水闸；火药；平刨；手摇曲柄钻；螺母与螺丝；以及活字印刷，这也许是所有发明中最重要的。
这的确是一个值得注意的清单，事实上这是如此令人难忘，以致利莱把它说成是第二次工�