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标  题: 牛顿时代(1)
发信站: 听涛站 (2002年03月21日19:20:32 星期四), 站内信件

    1660年的科学状况
    我们现在来到现代科学早期发展的最重要时期。因为靠了牛顿的卓越成就，伽利略
和刻卜勒的研究成果，已经和牛顿自己的研究成果融合在一起，成为物理学上首次的大
综合。前几章所叙述的改变给欧洲带来的科学与哲学的状况，可以大概描述如下。
    经院哲学的无所不包的知识大厦，虽然在唯理论的训练方面仍然有用，但早已不够
用了。由于邓斯·司各脱与奥卡姆把唯名论复活过来，由于新柏拉图运动兴起，构成哥
白尼和刻卜勒的工作的哲学基础，最后由于伽利略、吉尔伯特与其门徒用数学方法及实
验方法取得很多成果，这座大厦已经动摇了。吉尔伯特与哈维表明怎样用经验的方法来
进行实验，伽利略证明哥白尼与刻卜勒认为在天体现象中有根本意义的数学简单性也可
以在地面上的运动中发现。经院哲学用“本质”、“原因”来不精确地描述运动，以说
明物体为什么运动，现在这些已经为时间、空间、物质及力等概念所代替。这些概念第
一次有了明晰的定义，而且人们还利用这些概念，运用数学的方法，发现了物体怎样运
动，并测定了运动物体的实际速度与加速度。
    伽利略更用实验证明要使物体继续运动，并不需要继续施力。一经开动之后，物体
靠了与重量有关的某种内在性质会继续前进。在这里，伽利略已经接触到质量和惯性的
概念了；虽然他还没有明白地给这个概念下一个定义，他对落体的观察，如果了解得正
确的话，已经足以表明这个概念与重量的确切关系。经院哲学家赋予亚里斯多德的本质
与性质的无上地位，肯定地让给物质与运动了。哥白尼与刻卜勒赋予数学和谐的神秘意
义，正在转变成另一种观念：在一个变化可以以数学公式用物质和运动来表达的时候，
这个变化也就可以从机械上来解释，要么用伽利略的力来解释，要么用笛卡尔所想象的
旋涡那样的接触来解释。在1661年，波义耳仍然可以反驳经院哲学的观念在化学中的重
要性；在物理学中，它们已经死了，但还没有埋葬，从牛顿与其同代人的著作中，还可
以听到旧日争论的回声。新的数学方法在动力学中的威力，到1673年惠更斯（Huygens）
发表了他对重力、摆、离心力和振动中心的研究结果时，就更加明显了。
    原子说的一般观念被伽利略采纳了。而伊壁鸠鲁的旧说则由ど狄更充分地� 以修
正与发挥。人们最初是从动力学和天文学的大规模现象中形成这样的概念的：自然界从
根本上来说是由运动中的物质组成的。现在，这种概念也参加到人们对于物体内部结构
的看法中来。原子论并不是伽利略的动力学所必需的，但和根据伽利略的研究成果形成
的一般科学观点却也能融合无间。
    行星间的以太观念是在十七世纪的思想中开始起作用的另外一个希腊观念。刻卜勒
用这个观念来说明太阳怎样使行星运行不息；笛卡尔给它披上了不可捉摸的流质或本原
物质的伪装形成他的天体机器的旋涡，并且提供了从纯粹广延性中推导不出来的重量与
其他性质；吉尔伯特用它去解释磁力的吸引，而哈维则认为以太是把太阳热力传给生物
的心脏与血液的媒介。
    以太观念那时还和神秘学派用来解释存在的本性的盖伦的灵气或灵性混淆不分。我
们要记住现代人对物质与精神所作的区别那时还不明确。“灵魂”、“动物元气”一类
观念，在当时仍然看做是“发射气”、“蒸发气”，可是在我们看来，“发射气”和
“蒸发气”却是物质的。物质与精神的一致，就这样维持着。只有笛卡尔是例外。他首
先明白地看出在空间中延展的物质和思想着的心灵有根本差别。在当时大部分人看来，
这个分界线似乎存在于一边是固体与液体，另一边是气、火、以太与精神之间。所以用
“以太”来解释现象，就是为直接的神灵干预留下余地。
    吉尔伯特对当时流行的观念表达得很清楚。他以为磁力是把物体吸引到磁石这边来
的所谓“磁素”造成的。重力与磁力有同样的性质，每个物体都有一个“灵魂”，它能
放射到空间中去并吸引一切物体。
    最后我们不要忘记，十七世纪中叶所有的合格的科学家与差不多所有的哲学家，都
从基督教的观点去观察世界。宗教与科学互相敌对的观念是后来才有的。ど５以重新
提出原子论的时候，小心避免同古人给与原子论的无神论沾了边。虽然笛卡尔的反对者
指摘他设计了一个十分有效的宇宙机器，没有给上帝的控制留下余地，可是笛卡尔仍然
认为自然界的数学定律是上帝所建立的，通过思想世界也可以接近上帝。霍布斯的确把
哲学局限于自然科学所取得的实证知识，对神学加以抨击，并且把宗教叫做公认的迷信。
可是他却同意国家应该建立和实行以圣经为根据的宗教。不过，他的态度是一个例外。
一般说来，一切学者都接受了有神论的根本假定，这并不是为了护教的缘故，而是由于
他们认为这个假定是普遍接受的资料，任何宇宙学说都必须同它相符合。
    中世纪的许多思想方法当时还残存着；波义耳需要反驳经院哲学家的化学观念，不
亚于需要反驳炼金家的化学观念。哥白尼的理论虽为数学家和天文学家所承认，但是一
般教科书所讲授的仍然是托勒密的体系，占星术仍为人所重视。由于内战的缘故，世事
变化不定，机遇无常，因此占星家的每一个预言差不多都肯定有机会应验。就是牛顿，
在少年时代也觉得占星术是值得研究的。1660年，他初入剑桥大学，在别人问他要学什
么的时候，据说他回答道：“数学，因为我打算去检验人事占星术”。这个事例，说明
牛顿一生中心理观点的转变，这转变主要是由他自己的工作造成的。占星术的著作，特
别是历书之类，虽在牛顿之后很长时期里仍继续出版，但到十七世纪末年，就只有无知
识的人才对它们感兴趣了。

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