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第一节科学世界图景的演变
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宇宙是人类生活的舞台，为了在这舞台上确定自己的位置，从古至今人类建立了各种宇宙模型，从地心说、日心说到宇宙大爆炸理论代表着人类对自身与世界关系的不懈追问。
“真正影响一个时代思潮的是那个时代有教养阶层所持有的宇宙观。”
[2]随着世界图景的演变，人们不断地修正着自己与自然、社会以及自身的关系。
在这种意义上，科学家不仅是新生活图景的创造者，也是把人类引进一个新世界、欣赏异域风情的冒险家。
一、从哥白尼到牛顿
公元前6世纪的希腊人不再把变化无穷的自然现象归于神灵，他们设计了秩序原则和解释框架，使之能够按照少数几个主导观念来解释和进一步探究整个自然。
在雅典和亚历山大（希腊的殖民地）分别出现了两种不同的自然认识方式：在雅典，哲学的形态表现为抽象的理论建构；在亚历山大，则表现为精确的数学计算。
“雅典的自然哲学家关注的是能够解释一切的、关于整个世界的第一原理，亚里士多德是这一思想的集大成者；亚历山大的数学家把知觉到的现象看作是数学分析的出发点，进行精确的推导和严格的证明，托勒密的工作代表着亚历山大思想的顶峰。”
[3]托勒密系统地总结了数理天文学的传统，完成了流传千古的《天文学大成》。
在这部著作中托勒密以地球静止于宇宙的中心、诸天体沿着圆周轨道匀速地绕地球旋转为出发点，关注天体的运行轨迹，从而准确地预言行星在天空中的位置，并以此为核心，提出了本轮均轮模型。
在此后的一千多年中，托勒密的地心说体系在西方天文学界一直占据统治地位。
在《天文学大成》中能与模型相适应的观测数据，随着时间的推移被证明是不准确的。
托勒密的体系是传统观念的象征，为了维护托勒密体系的权威地位，人们通过在托勒密体系中增加“轮子”
，使之免遭质疑和挑战。
随着轮子数目的增加，托勒密体系变得极其复杂、烦琐。
（一）哥白尼的革新
在15、16世纪，毕达哥拉斯柏拉图主义在意大利复兴，波伦亚大学的数学、天文学教授诺瓦腊批评托勒密体系太烦琐，不符合数学和谐的原理。
哥白尼是诺瓦腊的学生，他仔细研究过所能找到的一切哲学著作。
他所面对的问题是：行星应该有怎样的运动，才会产生最简单而最和谐的天体几何学？为了解决托勒密及其继承者尚未解决的行星问题，哥白尼针对当时能够阅读托勒密论著的一小群天文学家写作了《天球运行论》，他以阿里斯塔克的日心说为解决问题的出发点，地动说是他试图改良计算行星位置的技巧时的一个副产品。
然而，地动观念却对传统思想构成了严重的挑战：“在哥白尼的体系中，太阳取代地球成为行星运动的中心，地球失去了其独特的天文学地位，成了众多行星中的一员。
从此，人类需要重新确定自己在宇宙中的位置。
从地心说到日心说是人与宇宙关系的转型。”
[4]哥白尼的新宇宙体系撼动了古代科学的整个结构，也造成了人类自我认同的危机。
此后，西方科学哲学的发展主题就转变为重构科学体系、建立伦理生活的新秩序。
（二）新物理学的诞生
1609年，望远镜的发明和使用从根本上改变了讨论哥白尼体系和托勒密体系的标准和方式。
用望远镜对天空进行观测的事实表明月球和行星的属性与地球类似，而不像恒星，哥白尼体系与新的观测事实极其相符。
世界既不是托勒密式的，也不是亚里士多德式的。
面对观测的事实，人们只有两个选择：一是拒绝透过望远镜观看，或拒绝接受所看到的东西；二是拒斥亚里士多德的物理学以及托勒密的地心说。
对两个体系的讨论转向了哥白尼和托勒密认识范围之外的现象，人们开始寻找一种既能适合于运动的地球又能适合于宇宙的新物理学。
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