第六章 科学的兴盛_西方哲学史

近代世界与先前各世纪的区别，几乎每一点都能归源于科学，科学在十七世纪收到了极奇伟壮丽的成功。意大利文艺复兴时期虽然不是中古光景，可是也没有近代气象；倒比较类似希腊的全盛年代。十六世纪耽溺在神学里面，中古风比马基雅弗利的世界还重。按思想见解讲，近代从十七世纪开始。文艺复兴时期的意大利人，没一个会让柏拉图或亚里士多德感觉不可解；路德会吓坏托马斯·阿奎那，但是阿奎那要理解路德总不是难事。论十七世纪，那就不同了：柏拉图和亚里士多德、阿奎那和奥卡姆，对牛顿会根本摸不着头脑。

科学带来的新概念对近代哲学发生了深刻的影响。笛卡尔在某个意义上可说是近代哲学的始祖，他本人就是十七世纪科学的一个创造者。为了能够理解近代哲学发源时期的精神气氛，必须先就天文学和物理学的方法与成果谈一谈。

在创立科学方面，有四个不同凡响的伟人，即哥白尼、开普勒、伽利略和牛顿。其中哥白尼是属于十六世纪的人，不过他在生前并没有什么威望。

哥白尼（1473—1543）是一位波兰教士，抱着真纯无瑕的正统信仰。他在年轻的时候旅居意大利，接受了一些文艺复兴气氛的熏陶。1500年，他在罗马获得数学讲师或教授的职位，但是1503年就回故国，作弗劳恩堡大教堂的僧侣会员。他的时光有一大部分好像花在抗击德意志人和改革币制上面，但是他利用余暇致力于天文学。他很早就已经相信太阳处在宇宙中央，而地球则作双重运动，即每日间的自转和一年一度的绕日回转。尽管他也让大家知道他个人的意见，但由于害怕教会的谴责，他迟迟没有公开发表。他的主要著作《天体回转论》（DeRevolutionibusOrbiumClestium）是在他逝世那年（1543）出版的，附有他的朋友奥羡德写的一篇序，序里讲太阳中心说无非是当作一个假说提出来的。哥白尼对这点声明究竟有几分认可固然不确实知道，但他自己在书的正文中也作了一些类似的声明，①所以这问题不大关紧要。这本书题献给教皇，在伽利略时代以前逃过了天主教会的正式断罪。哥白尼生存时代的教会，和土伦特宗教会议、耶稣会人以及复活的异端审判所发挥出作用后的教会相比，算是比较宽大的。

①见《哥白尼论著三篇》（ThreeCopernicanTreatises），EdwardRosen英译本芝加哥，1939.

哥白尼的著作的气氛并不是近代气氛，也许倒不如说它是一种毕达哥拉斯哲学的气氛。一切天体运动必是等速圆周运动，这在他认为是公理；而且他也像希腊人一样，听任自己为审美上的动机所左右。在他的体系中仍旧有“周转圆”，只不过其中心是太阳，或说得确切一点，邻近太阳。太阳不恰在中央，这件事破坏了他的学说的单纯性。哥白尼虽然对毕达哥拉斯的理论有耳闻，他似乎并不知道亚里士达克的太阳中心说，但是他的理论当中没有丝毫东西是希腊的天文学家所不可能想到的。他的成就的重要处在于将地球撵下了几何学位置独尊的宝座。从长远说，这一来基督教神学中赋予人类在宇宙间的重要地位便难以归到人身上了。但是他的学说所产生的这种后果，哥白尼是不会承认的；他的正统信仰很真诚，他反对认为他的学说与圣经抵触的看法。

哥白尼理论中有一些真正的困难。最大的困难是见不到恒星视差。假定位于轨道上任意一点的地球，和半年后的地球所在点距离一亿八千六百万英里，这应当使恒星的外观位置产生变动，正比如海面上的船只，从海岸某一点看来在正北的，从另一点看必不会在正北。当时未观测到视差现象，哥白尼下了一个正确推断：恒星一定比太阳遥远得多。直到十九世纪，测量技术才精密到能够观测恒星视差，而且那时候也只有少数最近的星可以观测。

关于落体，又生出另一个困难。假若地球自西往东转动不停，从高处掉落下来的物体不应当落在起始点的正下方一点，而该落在稍偏西一点才对，因为在下落时间内，地球要转过一段距离。这个问题由伽利略的惯性定律找到解答，但是在哥白尼的时代，任何答案还拿不出来。

有一本E．A．柏特（Burtt）写的饶有趣味的书，叫《近代物理学的形而上学基础》（TheMetaphysicalFoundationsofMod－ernPhysicalScience）（1925），这本书论述了创立近代科学的那些人所作的许多难保证的假定，讲得非常有力量。他指出一点十分正确，就是在哥白尼时代，并没有既知的事实足以令人非采纳他的体系不可，倒有若干个对此不利的事实。“当代的经验主义者假使生在十六世纪，会头一个嘲笑这新宇宙哲学不值一谈。”这书总的目的是在表示：近代科学里的发现都是从一些和中世纪的迷信同样无稽的迷信中偶然产生的幸运事件，借此贬低近代科学的声价。我以为这表明对科学态度有误解。显出科学家本色的，并不在他所信的事，而在乎他抱什么态度信它、为什么理由信它。科学家的信念不是武断信念，是尝试性的信念；它不依据权威、不依据直观，而建立在证据的基础上。哥白尼把自己的理论叫作假说是对的；他的敌派认为新的假说要不得，这是一个错误。

创立近代科学的那些人有两种不一定并存的长处：作观察时万分耐心，设假说时有大无畏精神。其中 哥白尼提不出什么支持他的假说的确凿证据，因此长时期内天文学家否定这假说。其次的一个重要天文家是泰寇·布剌（TychoBrahe，1546—1601），他采取折衷立场：认为太阳和月亮环绕地球，但是各行星环绕太阳。至于理论方面，泰寇·布剌不大有创见。不过，他给亚里士多德所谓的月球以上万物不变这个意见举出了两点正当的反对理由。一个理由是1572年出现一颗新星，发觉这颗星没有周日视差，因此它一定比月球远。另一个理由是从观测彗星得到的，发觉彗星也很遥远。读者会记起亚里士多德讲的嬗变朽败限于月球下界的学说；这学说正像亚里士多德对科学问题发表的一切别的意见，到底还是对进步的障碍。

泰寇·布剌的重要地位不是按理论家说的，而是按观测家说的；他先在丹麦国王奖助下、后来在卢多勒夫二世皇帝奖助下从事天文观测。他制订了一个恒星表，又把许多年间各行星的位置记下来。在他死前不久，当时还是个青年的开普勒做了他的助手。对开普勒讲，泰寇·布剌的观测结果是无价之宝。

开普勒（1571—1630）是说明人假若没有多大天才，凭毅力能达到什么成就的一个最显著的实例。他是继哥白尼之后采用太阳中心说的头一个重要天文学家，但是泰寇·布剌的观测资料表明，太阳中心说按哥白尼所定的形式，不会十分正确。开普勒受毕达哥拉斯哲学的影响，虽是个虔诚的新教徒，却有点异想天开地倾向太阳崇拜。这些动机当然让他对太阳中心说有了偏爱。他的毕达哥拉斯哲学又引动他追随柏拉图的《蒂迈欧篇》，设想宇宙的意义必定寄托在五种正多面体上。他利用这五种正多面体设想种种假说；最后仗好运，有一个假说正管用。

开普勒的伟大成就是发现他的行星运动三定律。其中有两条定律是他在1609年发表的， 大家知道，伽利略先在1616年受到异端审判所秘密断罪，后来又在1633年被公开断罪；在这 ②关于显微镜的发明有两个说法，一说是荷兰眼镜匠彦森（ZachariasJanssen）在1590年左右发明的；一说是伽利略发明的（1610年宣布发明）。——译者

其次，除天文学和动力学以外，在其它科学里面也有了重大成果。吉尔伯特（Gilbert，1540—1603）在1600年发表了论磁体的巨著。哈维（Harvey，1578—1657）发现血液循环，1628年公布了他的发现。雷文虎克（Leeuwenhoek，1632—1723）发现精细胞，不过另有一个叫史特芬·哈姆（StephenHamm）的人，好像早几个月前已经发现了。雷文虎克又发现原生动物，即单细胞有机体，甚至发现了细菌。罗伯特·波义尔（Robert，1627—91）是“化学之父，寇克伯爵之子”，在我年幼的时候，是这样教小孩子的；现在他为人们记忆，主要由于“波义尔定律”，这定律说：处在一定温度下的一定量气体，压力和体积成反比。

到此为止，我还没谈到纯数学的进展，但是这方面的进展确实非常大，而且对自然科学中许多工作来讲，是绝对必需的。奈皮耳（Napier）在1614年公布了对数发明。坐标几何是由十七世纪几位数学家的工作产生的成果，这些人当中笛卡尔作出了最大的贡献。微积分是牛顿和莱布尼兹各自独立发明的；它几乎是一切高等数学的工具。这些仅仅是纯数学中最卓著的成就，别的重大成就不计其数。

以上讲的科学事业带来的结果，就是使有学识的人的眼光见解彻底一变。在十七世纪初，托马斯·布劳恩爵士①参与了女巫案审判；在世纪末，这种事就不会发生。在莎士比亚时代，彗星还是不祥朕兆；1687年牛顿的《原理》（Principia）出版以后，大家知道他和哈雷（Halley）已经算出某些彗星的轨道，原来彗星和行星同样遵守万有引力定律。法则的支配力量在人们的想像当中牢牢生下了根，这一来魔法巫术之类的玩意儿便信不得了。1700年的时候，有学识的人思想见解完全近代化了；在1600年，除开极少数人以外，思想见解大体上还是中古式的。

①托马斯·布劳恩爵士（SirThomasBrowne，1605—82），英国著名医生，文人。1664年他曾以医生身分，在法庭提出证词，因而使两名妇女被按女巫治罪。原文说“世纪初”，是不对的。——译者

在本章的下余篇幅里，我想简单说说那些看来是十七世纪的科学所产生的哲学信念，以及现代科学不同于牛顿科学的若干方面。

第一件该注意的事就是从物理定律中几乎消除了一切物活论的痕迹。希腊人尽管没明白地讲，显然把运动能力看成是生命的标志。按常识来观察，好像动物自己运动，而死物只在受到外力强制的时候才运动。据亚里士多德的意见，动物的灵魂有种种功能，其中有一项是催动动物的身体。在希腊人的思想中，往往认为太阳和行星就是神，或至少是受诸神支配和遣动的。阿那克萨哥拉不这样认为，但他是不敬神之辈。德谟克里特不这样认为，但是除伊壁鸠鲁派的人以外，大家都轻视他而赞成柏拉图和亚里士多德。亚里士多德的四十七个或五十五个不动的推动者是神灵，是天空中一切运动的最终根源。如果听其自然，任何无生命物体很快会静止不动；所以要运动不停止，灵魂对物质的作用须继续不断。

这一切都被第一运动定律改变了。无生物质一旦让它运动起来，倘若不被某种外部原因制止住，会永远运动下去。并且，促成运动变化的外部原因只要能够确实找出来，本身总是物质性的。不管怎样，太阳系是靠本身的动量和本身的定律运行下去的；不必要有外界干涉。也许仍好像需要有神使这个机构运转起来；据牛顿说，行星起初是靠神的手抛出去的。但是当神做罢这事，又宣布了万有引力定律，一切就自己进行，不需要神明再插手。当拉普拉斯（Lace）提出，或许正是目前在作用着的这种种的力，促成行星从太阳中产生出来，这时候神在自然历程中的地位便再被压低一等。神也许依旧是造物主；但是因为世界有没有时间开端还不清楚，所以连这点也是疑问。尽管当时大多数科学家全是虔诚信仰的模楷，在他们的事业的感召下形成的见解对正统教义却有妨害，所以神学家心感不安是有道理的。

科学引起的另一件事就是关于人类在宇宙间的地位的想法发生了深刻变化。在中古时代，地球是太空中心，万事万物都有关联到人的目的。在牛顿时代，地球是一个并不特别显赫的恒星的一颗小小卫星；天文学距离之大使地球相形下不过是个针尖罢了。看来决不会，这个庞大的宇宙机构是全为这针尖上的某些小生物的利益有意安排的。何况，“目的”从亚里士多德以来一直构成科学概念的一个内在部分，现在由科学方法中被驱逐出去。任何人都可以仍相信上天为宣示神的荣耀而存在，但是什么人也不能让这信念干预天文计算，宇宙也许具有目的，但是“目的”不能在科学解释中再占有地位了。

哥白尼学说本来应当有伤人类自尊心，但是实际上却产生相反效果，因为科学的辉煌胜利使人的自尊复活了。濒死的古代世界像是罪孽感邪祟缠体，把罪孽感这种苦闷又遗赠给了中世纪。在神前谦卑，既正当又聪明，因为神总是要惩罚骄傲的①。疫疠、洪水、地震、土耳其人、鞑靼人和彗星，把若干个阴郁的世纪闹得狼狈无措，人感觉只有谦卑再谦卑才会避开这些现实的或将临的灾祸。但是当人们高奏凯歌：

自然和自然律隐没在黑暗中。

神说“要有牛顿”，万物俱成光明②。

这时候要保持谦卑也不可能了。

①按天主教义说，有七件难赦的重罪（“七罪宗”）是万恶根源，“骄傲”为首。——译者

②这是英国诗人波普（AlexanderPope，1688—1744）为牛顿写的两行墓志铭体诗，最早发表在1735年（牛顿在1727年逝世）。原诗句的口吻情调使人自然联想到《旧约》开首《创世记》的最前三节，这里译文的语气也略拟中文本圣经。——译者

至于永罚，偌大宇宙的造物主一定还有较好的事操心，总不致为了神学上一点轻微过错把人送进地狱。加略人犹大可能要受永罚，但是牛顿哪怕是个阿利乌斯派信徒，也不会入地狱。

自满当然还有许多别的理由。鞑靼人已被拘束在亚洲地界，土耳其人也渐渐不成威胁。彗星让哈雷杀掉了尊严；至于地震，地震虽然仍旧令人恐骇，可是有趣得很，科学家对它简直谈不上遗憾。西欧人急速地富足起来，逐渐成为全世界的主子：他们征服了北美和南美，他们在非洲和印度势力浩大；在中国，受尊敬，在日本，人惧怕。所有这种种再加上科学的辉煌胜利，无怪十七世纪的人感觉自己并非在礼拜日还自称的可卑罪人，而是十足的好样人物。

有某些方面，现代理论物理学的概念与牛顿体系的概念是不同的。首先说十七世纪时占显著地位的“力”这个概念吧，这已经知道是多余的了。按牛顿讲，“力”是运动在大小或方向上起变化的原因。把“因”这个概念看得很重要，而“力”则被想像成推什么或拉什么的时候所经验到的那种东西。因为这缘故，引力超距离起作用这件事被当成是万有引力说的一个反对理由，而牛顿本人也承认，必定存在着传递引力的某种媒质。人们逐渐发现，不引入“力”概念，所有的方程也能够写出来。实地观察得到的是加速度与方位配置间的某种关系；说这种关系是通过“力”作媒介造成的，等于没有给人的知识增添半点东西。由观察知道行星时时有趋向太阳的加速度，这加速度随行星和太阳之间的距离平方反变。说这事起因于万有引力的“力”，正好像说鸦片因为有催眠效能，所以能催人入眠，不过是字句问题。所以现代的物理学家只叙述确定加速度的公式，根本避免“力”字；“力”是关于运动原因方面活力论观点的幽魂发显，这个幽魂逐渐被祓除了。

在量子力学诞生以前，一直没出现任何事情来略微变更头两条运动定律的根本旨趣：就是说，动力学的定律要用加速度来表述。按这点讲，哥白尼与开普勒仍应当和古代人划归一类；他们都寻求表述天体轨道形状的定律。牛顿指明，表述成这种形式的定律决不会超乎近似性定律。行星由于其它行星的吸力所造成的摄动①，并不作准确的椭圆运动。同样理由，行星轨道也决不准确地重复。但是关于加速度的万有引力定律非常简洁，牛顿时代以后二百年间一直被当成十分精确。这个定律经过爱因斯坦订正，依旧是关于加速度的定律。

①开普勒定律只对两个天体所成的系统来讲严格正确。行星因受其它行星引力的影响，略偏离椭圆轨道，这种作用在天文学上叫“摄动”。——译者

固然，能量守恒定律不是关于加速度而是关于速度的定律；但在应用这条定律的计算中，必须使用的仍旧是加速度。

至于量子力学带来的变革，确实非常深刻，不过多少可说还是争论不定的问题。

有一个加到牛顿哲学上的变革，这里必须提起，就是废弃绝对空间和绝对时间。读者会记得，我们曾结合讲德谟克里特谈到过这个问题。牛顿相信有一个由许多“点”构成的空间，一个由许多“瞬刻”构成的时间，空间和时间不受占据它们的物体及事件影响，独立存在。关于空间，他有一个经验论据支持其个人意见，即物理现象令人能辨认出绝对转动。假如转动桶里的水，水涌上四围桶壁，中央下陷；可是若不让水转动而转动桶，就没有这个效果。在牛顿时代以后，设计出了傅科摆实验①，大家一向认为这实验证明了地球自转。即便按最现代的意见，绝对转动问题仍然造成一些困难。如果一切运动是相对的，地球旋转假说和天空回转假说的差别就纯粹是辞句上的差别；大不过像“约翰是詹姆士的父亲”和“詹姆士是约翰的儿子”之间的差别。但是假若天空回转，星运动得比光还快，这在我们认为是不可能的事。②不能说这个难题的现代解答是完全令人满意的，但这种解答已让人相当满意，因此几乎所有物理学家都同意运动和空间纯粹是相对的这个看法。这点再加上空间与时间融合成“空时”③，使我们的宇宙观和伽利略与牛顿的事业带来的宇宙观相比，发生大大改变。但是关于这点也如同关于量子论问题，现在我不再多谈。

①傅科（JeanBernardLéonFoucault，1819—68），法国物理学家。1851年他在巴黎用长67米的绳吊28公斤重的锤做成单摆，根据摆的振动而发生顺时针方向的运动，来证明地球自转。——译者

②恒星距离地球极远，星发出光来传到地上至少须经过几年，而星围绕地球的圆周比这距离更大几倍。假若恒星每日绕地球回转一周，即是说它在二十四小时内走过光在若干年才能走完的路程，运动得比光快的多。但是据相对论，宇宙中一切速度不可能超过光速。——译者

③相对论把空间和时间统一起来，除空间的三度以外，将时间看成第四度，这样构成的四度连续体叫“空时”。——译者