?近代科學是

如何興起的

-

伽利略于，1642年，去世（1564—1642）

牛頓，于，第二年，誕生（1643—1727）

-

羅素曾把

這個事實

-

推薦給相信

靈魂轉(zhuǎn)世的

讀者

這個巧合

的確太富

象征意義

-

伽利略和牛頓

可說一先一后

“聯(lián)手打造”了

近代科學

-

伽利略是一個巨人

他在廣泛的領域引入了

近代科學的觀念和方法

-

牛頓也是

一個巨人

他賦予近代科學

以完整的形態(tài)

-

從伽利略

的盛年開始，

近代科學開始

蓬勃發(fā)展，

一個巨大

的新世界

開始展現(xiàn)，

各種思想

互相激蕩，

-

所有懷抱新觀念的

學者也都極其興奮。

-

回顧伽利略到牛頓的時期，

我們可以數(shù)出很多鼎鼎大名：

培根、開普勒、哈維、霍布斯、

笛卡爾、波義耳、伽桑迪、

馬勒伯朗士、帕斯卡、

惠更斯、斯賓諾莎、洛克。

-

僅在英國的皇家科學院

和牛頓先后工作的人中，

我們可以提到牛頓的老師巴羅，

一直和牛頓互相糾纏名聲的胡克。

-

遠在德國，

當然要提到

偉大的萊布尼茨。

-

這些名字表明，

近代科學的前進方向

已經(jīng)不可扭轉(zhuǎn)。

/

科學家與科學沙龍

-

我們在這里不提

莎士比亞、彌爾頓

這些空前絕后的詩人。

-

然而

實際上，在16—17世紀，

科學不局限在專家圈子。

-

科學、哲學、藝術似乎

還處在同一個平臺之上，

-

科學當時主要

不是在大學里面發(fā)展的，

而是在沙龍里面發(fā)展的，

-

相對而言，大學比較保守，

沉浸于神學、形式邏輯、

修辭、法學，等等，

-

為中世紀化的

亞里士多德統(tǒng)治。

-

有教養(yǎng)階層

在沙龍里邊

討論文學藝術，

-

同樣亦也

都有能力

討論科學。

-

科學家們的確

要做一些實驗，

不過這些實驗

對技術的要求

不是太高，

-

其內(nèi)容也

很好理解。

-

帕斯卡指導他的妻弟

到高山上去測量氣壓，

-

登得越高

氣壓越低，

-

而這些實驗

講給別人聽，

別人不難明白

實驗的程序，

-

明白

根據(jù)什么道理

得出這個結(jié)論。

-

就像達·芬奇

畫了一張畫，

-

米開朗琪羅

做一件雕塑，

-

我們做不到，

-

但是他們

做出來了，

-

我們也都能

欣賞、領會。

-

雖然

有人偏重哲學一點兒，

有人偏重科學一點兒，

有人偏重藝術一點兒，

-

但是我們

還是有一個

共同的平臺。

-

不說老百姓吧，

-

至少那些

受過教育

的階層，

-

大家在一起交流

并沒有什么障礙。

-

不像今天，

科學完全是

專家的事業(yè)，

-

需要高度

專業(yè)訓練

才能接近。

-

這些

沙龍和團體

逐漸發(fā)展成

各種的學會。

～

1651年，

美第奇家族在佛羅倫薩

創(chuàng)立了西芒托學院。

-

同期，波義耳等人

在英國組織了牛津?qū)W會。

-

1662年，

英王查理二世特許

成立了英國皇家學會。

-

四年后，路易十四

在法國創(chuàng)立巴黎科學院。

-

這里開始萌芽的團體合作

將成為后世科學研究工作

的一個本質(zhì)特征，

-

單憑這一點，

我們也就可以

把科學和哲學

區(qū)分開來。

-

人們對什么都感興趣，

天文、氣體、槍炮的反沖力、

人口、解剖、海運、礦業(yè)、羊毛織品、機械，

新的思考方式在形形色色的領域中發(fā)展起來。

-

學者們聚在一起討論

他們的新發(fā)現(xiàn)、新思路，

更多的時候是通過書信。

-

后來，

學會開始

出版刊物，

-

學者們逐漸發(fā)展出一種

后來被稱作論文的文體。

/

儀器與實驗：

-

同一時期，

-

西方人

航行到世界

的各個角落。

隨著世界的擴大，

人的眼界開闊了，

看到的東西增多了。

-

但是對近代

哲學—科學

影響更大的，

-

不是通過旅行和探險

見到了更多的新事物，

-

而是通過

新儀器和

實驗手段

發(fā)現(xiàn)了

更多的

新事物。

-

近代科學的

眼光不限于

-

我們平常能夠

經(jīng)驗到的事物，

-

而是通過多種多樣的儀器和實驗

去發(fā)現(xiàn)我們平常經(jīng)驗不到的現(xiàn)象。

-

這是近代科學

與古代科學—哲學的

一個顯著的不同之處。

-

我愿順便提到，

制造儀器，以及后世更加大規(guī)模的實驗設備，

與工藝的進步、近代工業(yè)的發(fā)展是分不開的。

-

望遠鏡、

顯微鏡、溫度計、

氣壓計、抽氣機、

鐘擺

即被相繼

制造出來。

-

人們用望遠鏡來看月亮，

看到月亮上的山脈和凹坑。

-

更好的望遠鏡

讓人們看到了

行星上的情況。

-

它們明明白白是一些物質(zhì)體，

而不是自古以來所相信的

純天界的、純精神的東西。

-

Kosmos（宇宙）這個詞，

意謂著一個有秩序的世界，

而最重要的秩序

就是天地之別。

-

在西方哲學—科學傳統(tǒng)中，

-

人類居住的地界和

眾神居住的天界

一直有霄壤之別。

-

伽利略用望遠鏡看到天體

是物質(zhì)的而不是純精神的，

-

伽利略—牛頓

的力學體系

-

則從理論上揭示了

天地共同遵守著

同樣的定律。

-

天和地的區(qū)分

被取消了，

-

兩界合一了，

-

柯瓦雷

把這個根本的轉(zhuǎn)變

叫作“宇宙的坍塌”。

-

后來海德格爾說，

在我們這個世界，

諸眾神無處居住。

-

一旦認識到

-

星星乃是

自然天體，

-

宇宙空間的新觀念

就自然而然產(chǎn)生了，

-

為牛頓的空間觀

做好了準備。

-

按照牛頓的空間觀念，

空間在任何方向上

都是無差別的，

都是均勻的。

-

這種

觀念在我們今天

看來是那么自然，

-

但是這個觀念其實

只有幾百年的歷史。

-

通過儀器觀察世界

改變了世界的景貌，

-

甚至可以說改變了

我們對現(xiàn)實世界的

定義。

-

考夫曼說道

“近代物理科學的總進路

是徹頭徹尾機械論的”，

-

他解釋說，機械論在這里

并不是在粗糙的意義上指

齒輪、杠桿、滑輪，

-

而是指，“試圖把。全部現(xiàn)實

還原為，具體的，物理定律，

-

在那里，

-

唯一真正重要的性質(zhì)

乃是那些我們能夠用

光譜儀、電流計、攝影膠片

這類器械加以測量的性質(zhì)”。

-

人們通過顯微鏡看到了

毛細血管、肌肉纖維、

血球、精子，

看到了細菌。

-

人們用顯微鏡發(fā)現(xiàn)

軟木塞里有很多孔，

-

繼而發(fā)現(xiàn)

這些小孔

-

不僅在軟木塞

這種死的東西里有，

在活的東西里也有。

-

人們逐漸明白，

植物和動物是由一些

當時叫作cell的東西

構(gòu)成的，

-

我們

后來把cell

這一術語

譯做“細胞”。

-

對這一些

微觀世界

的觀察，

-

改變了我們對

植物、動物、身體

的理解。

-

儀器和實驗是聯(lián)系在一起的。

-

大多數(shù)儀器本來就是為了

進行某種實驗發(fā)明出來的。

-

從伽利略開始，

在各個新成立

的科學院，

實驗熱情

陡然高漲。

-

在西芒托學院，

-

托里拆利

進行了真空實驗，

維維安尼進行了

氣壓實驗、

冰膨脹系數(shù)測量、

凹鏡聚焦實驗。

-

利用氣壓計，

-

人們

測定了氣壓

隨山的高度

不斷變化。

-

波義耳在

胡克的

幫助下，

-

改進了空氣唧筒，

完成了他的著名實驗，

確定了波義耳定律。

-

這些

觀察、實驗、新思路、新概念，

總體上對宗教權(quán)威構(gòu)成了威脅。

-

近代初期的

科學家多半乃是

虔誠的基督教徒，

-

而且，

宗教思想對他們的科學工作

構(gòu)成了重要的啟發(fā)和指導。

-

人們常引用牛頓

來去說明這一點，

-

經(jīng)常提到

這個事實：

-

在晚年，他專注于

《圣經(jīng)》研究

遠甚于科學研究。

-

但所有這些事實并不減弱

近代科學所獲得的自主性。

-

韋斯特福爾在《近代科學的建構(gòu)》

提到牛頓寫給T.伯內(nèi)特的一封信。

-

在這封著名的信里，

牛頓運用科學證據(jù)

來論證

《創(chuàng)世記》

的可靠性。

-

韋斯特福爾評論說：

-

在這封信里，

《圣經(jīng)》與科學

“兩者的角色

恰好倒轉(zhuǎn)過來。

-

牛頓本人

無疑必會

拒絕接受

這個評論，

-

但是，我們

不能夠忽略

信中的含義，

-

盡管

那很有可能

是無意識的”。

-

韋斯特福爾總結(jié)說，

-

從17世紀起，

科學就開始

“將原來

以基督教

為中心的

文化

-

變革

成為現(xiàn)在這樣

以科學為中心

的文化”。

/

機械論與數(shù)學化：

-

科學

所挑戰(zhàn)的

不僅僅是

宗教觀念，

-

它

從根本上

挑戰(zhàn)我們

對世界的

日?？捶ā?/p>

～

科學熱衷于

實驗和觀測儀器

為我們提供的事實，

這些事實已不再是

我們直接經(jīng)驗到的，

-

它們不曾，參與

塑造我們的心智，

-

相應地，

舊有的心智

也不能理解

這一些現(xiàn)象。

～

要解釋這些新現(xiàn)象，

以往的概念和理論

顯然遠不敷用。

～

科學家們

改造舊概念，

營造新概念，

用這些概念

建構(gòu)新理論。

～

這些概念

不是直接

從我們的

經(jīng)驗中生

長出來的，

-

它們的意義在于

解釋觀察資料

和，實驗結(jié)果，

-

而不是理解我們的

直接經(jīng)驗。

～

它們是一些技術性的概念，

逐漸不受自然語言的束縛，

而在一個理論體系中

互相定義。

～

韋斯特福爾在

《近代科學的建構(gòu)》

的導言里概括說：

-

兩個主題統(tǒng)治著17世紀的科學革命——

柏拉圖—畢達哥拉斯傳統(tǒng)和機械論哲學。

柏拉圖—畢達哥拉斯傳統(tǒng)

以幾何關系來看待自然界，

-

確信宇宙

乃是按照

數(shù)學秩序

原理建構(gòu)；

～

機械論哲學

則確信

自然是一架

巨大的機器，

并尋求解釋

現(xiàn)象的后面

隱藏的機制。

……

這兩種傾向并非

總是融洽吻合的

……

科學革命的充分完成要求消除

這兩個主導傾向之間的張力。

～

笛卡爾是系統(tǒng)表述

機械論的第一人。

～

他第一個

系統(tǒng)使用

“自然規(guī)律”

這一表達式。

～

像伽利略一樣，

-

笛卡爾

也使得

-

地上運動和

天上運動

服從同樣的

法則、機制。

～

所有的

物質(zhì)都為同樣的

自然規(guī)律所支配，

-

植物、動物、人體

-

概莫能外。

～

由于笛卡爾

并不否認精神的存在，

在他的機械論背景上，

-

物質(zhì)—精神二元論

就成為難以避免的

后果。

～

這種二元論

取代了傳統(tǒng)上的

由高級到低級的

連續(xù)的“存在之鏈”。

～

不過，如伯特指出，

-

“笛卡爾

對精神實體興趣不大，

對它的描述極為簡短”，

-

而且，

“對科學和哲學

隨后的整個發(fā)展

具有根本意義的是，

-

這個勉強賦予心靈

的位置極其貧乏，

-

絕對不超過與之

相結(jié)合的身體的

一個不同的部分”。

～

近代科學思想整體上處在

笛卡爾機械論的籠罩之下，

-

在這個框架之內(nèi)，

看來只有兩個選擇，

要么接受二元論，

要么把精神還原為

機械的東西。

～

拉梅特里選擇了后者。

～

笛卡爾把動物

看作機器，

-

拉梅特里說：人是機器。

～

按照伯特的草描：

-

現(xiàn)在，

世界變成了

一部無限的、

一成不變的

數(shù)學機器。

～

不僅人喪失了它在

宇宙目的論中的崇高地位，

而且在經(jīng)院學者那兒構(gòu)成

物理世界之本質(zhì)的

一切東西，

-

那些使世界

活潑可愛、

富有精神

的東西，

都被聚集起來，

-

塞進這些

動蕩、渺小、臨時的

位置之中，

我們把這些位置稱為人

的神經(jīng)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)。

～

數(shù)學化與機械論之間存在著某種張力，

韋斯特福爾在《近代科學的建構(gòu)》

一書中對兩者之間一開始

所顯示的不融洽

作了多方考察。

～

不過另一方面，他也提到，

從一開始也同樣顯露出

兩者遙相呼應的苗頭。

～

笛卡爾所謂的自然規(guī)律是通過

數(shù)學方法所揭示的數(shù)量上的

機械規(guī)律。

～

萬物都可以還原為

長寬高以及運動

這幾樣基本元素。

～

“給我運動和廣延，

我就能構(gòu)造出世界”。

～

因為“機械論哲學的基本主張之一

就是物質(zhì)的同質(zhì)性，物質(zhì)被區(qū)分開來，

僅僅是憑借物質(zhì)粒子的形狀、大小、運動”。

～

波義耳則更具體地展現(xiàn)了

機械論和數(shù)學化的統(tǒng)一：

波義耳定律

對空氣作出了數(shù)學描述，

把壓強和體積聯(lián)系起來，

波義耳是一個原子論者，

-

他設想空氣

由很多微粒組成，

每個微粒都具有彈性，

-

借此為空氣壓強定律

提供了物理解釋。

～

到牛頓，通過系統(tǒng)地重構(gòu)力這個概念，

數(shù)學化和機械論水乳交融，再不可分割。

～

牛頓

既是數(shù)學天才，

也是實驗天才。

像伽利略一樣，

他把數(shù)學和實驗

結(jié)合起來，

-

為近代科學

的研究模式

樹立了典范。

～

盡管在科學時代，

大多數(shù)思想家都意識到

數(shù)學應該成為科學的語言，

但真正做到這一點的是牛頓。

～

數(shù)學取代形而上學

成為理解世界的總原理。

～

牛頓的主要著作題為《自然哲學的數(shù)學原理》，

但他在談到這本書的時候，經(jīng)常不說數(shù)學原理，

而徑稱為“哲學原理”，

-

夸耀說在使原理數(shù)學化的過程中，

他創(chuàng)立了一門不同于

一般哲學的自然哲學。

～

牛頓系統(tǒng)地提供了

近代力學的時空觀。

幾何化的空間取代了

亞里士多德的

位置連續(xù)系統(tǒng)。

～

無限空間中沒有中心，

也沒有天然的處所、位置。

地球的獨一無二性消失了，

地球上所有位置的固定性

也消失了。

～

在這個新的

時空觀框架里，

牛頓總結(jié)了關于

運動的三大定理，

即通常所稱的

慣性定律、

加速度定律、

反作用定律。

～

我們記得，位移，

即后世力學所理解的運動，

在亞里士多德那里意謂的是

遠為廣泛的運動—活動—變化

的一種而已。

～

位移這種運動和

植物的生長、

青年的教育

在概念中是連續(xù)的，

因此不存在用位移運動

來還原其他活動的要求。

～

在牛頓那里，

運動和位移

成了同義詞。

～

此后的兩三百年里，

機械論者一直努力

把所有其他形式的

運動都還原為位移。

～

牛頓落實了

萬有引力學說。

～

此前，開普勒

曾為行星的運動軌道

提供了幾何學解釋，

-

但

他沒有提供

動力學解釋。

～

這個是由

萬有引力

提供的。

～

但是，萬有引力

本身得不到解釋。

～

其結(jié)果是，

一些人為引入萬有引力歡呼，

一些人，極力抗拒這個概念。

～

科學世界圖景

-

牛頓

是近代科學

的集大成者。

～

從牛頓開始，

我們有了一幅

科學的世界圖景。

～

柯瓦雷在，回顧這幅

宏大圖景時不無感嘆：

它

“把一個我們

生活、相愛

并且消亡在

其中的質(zhì)的

可感世界，

-

替換成一個量的、

幾何實體化了的

世界，

在這個世界里，

任何一樣事物

都有自己的位置，

唯獨人失去了位置”。

～

而這一感嘆與

伯特的感嘆

遙相呼應。

～

近代開始的時候，

在笛卡爾

和牛頓那里，

哲學與科學

是連成一片的，

甚至仍然是一回事，

-

但是兩者

就從那時起

開始分離。

～

牛頓那時，英語里還沒有

science（科學）、

scientist（科學家）

這些詞，

-

他的主要著作是以

《自然哲學的數(shù)學原理》為題的。

他是個哲學家，實驗哲學家。

～

然而

我們講哲學史，

通常不講牛頓，

或者一筆帶過。

～

這也是有道理的，

因為恰從那時起，

哲學—科學的傳統(tǒng)走到盡頭，

哲學與科學，開始分道揚鑣。

～

牛頓在我們今天

稱作哲學的領域里

沒作出過什么貢獻，

-

然而，他從外部

對改變哲學發(fā)展方向

所發(fā)生的作用是劃時代的。

～

哲學一開始是要尋求真理，

理解我們置身其中的世界。

～

我們所要理解的乃是

我們所經(jīng)驗到的那些

東西

——

無論個人的經(jīng)驗，

抑或人類共同的經(jīng)驗；

～

無論對心理的體驗，

還是對世界的經(jīng)驗。

～

火會燙著人，

水往低處流，

人會做夢，

-

男女交合

會生孩子，

-

日月循環(huán)，

眾星永恒，

-

這一些是我們

經(jīng)驗到的世界，

為這個經(jīng)驗到

的世界

提供解釋，

-

這是哲學—科學的事業(yè)。

～

科學也是要尋求真理，

但是它不滿足于我們

被動地

經(jīng)驗到

的

世界的真相，

-

它通過儀器和實驗，

拷問自然，

迫使自然吐露出

更深一層的秘密。

～

要解釋這些秘密，

-

古代傳下的

智慧和方式

即就，逐漸

顯出其不足。

～

從伽利略開始，

-

科學家告訴我們，

儀器和實驗

所揭示出來

的現(xiàn)象證明了

常識并不具有

終極的說服力。

～

常識式的理性不夠用了，

人們學會求助于

數(shù)理式的理性。

～

新的物理理論

以數(shù)學作為

科學的原理，

-

與此相應，

新概念以

通向量化

作為特征，

它們

有助于

把各種

資料數(shù)量化。

～

近代科學之父伽利略宣稱：

“大自然這一部書是

用數(shù)學文字寫成的?！?/p>

這可以看作

近代科學的

總宣言。

～

哥白尼的日心說、

伽利略的運動觀、

笛卡爾對動物

及人的機體的

機械解釋，

-

離我們的

常識和經(jīng)驗

越來越遠。

～

“如果我們

從經(jīng)驗出發(fā)，

那么我們以

亞里士多德

的力學為終點

可能更貼切一些，

-

因它是一個

十分成熟的

經(jīng)驗分析。

～

相反，

伽利略

以經(jīng)驗從來不知的

理想化條件的分析

為出發(fā)點。”

～

近代始于

對古典時代的復興，

但是人們很快看到，

它遠不是一場復興，

而是一個嶄新時代。

～

科學經(jīng)過兩三百年的發(fā)展，

一開始是自然科學的成熟，

-

然后，大致

在19世紀、20世紀之交，

社會科學先后獲得自治。

～

回過頭來看，

是希臘思想的哲學方式

為近代科學奠定了基礎。

～

當然，我不知道從希臘哲學

是否必然會發(fā)展出近代科學，

但沒有人會懷疑，

-

到了

伽利略和牛頓之后，

思想的科學發(fā)展

就不可能再逆轉(zhuǎn)了