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科学中的革命-第17部分
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这种态度的主要根源。
如果培根的一般归纳法真的被许多科学家采用的话，培根的程序分类和他的详细的
规则也就无人遵循了。那些传统的辩护者们说，培根起到了科学方法的革新者和集大成
者的作用（福勒1881，Ch，4），其实，这种说法在哲学中而非科学中更为恰当。培根的
《新工具》读起来不像是一部论述现代科学的著作，他对热的讨论（这种方法在第二卷
中的主要应用）更像是他应当抨击的亚里土多德和经院哲学式的讨论，而不像是新科学
的一个范例。尤其像查尔斯·桑德斯·皮尔斯指出的那样，没有哪个培根除错表式的
“机械论”系统能够产生有意义的新的科学知识。“培根勋爵〔有关方法〕的观念超过
了以前的见解，”皮尔斯（1934，224）写道，“对他的夸大其辞毫无畏惧的现代读者首
先得到的印象就是，他有关科学发展过程的看法是不充分的。”
此外，培根科学观中一个显而易见的不足之处就是，没有认识到数学在科学理论中
的重要作用。强调事实的积累而不是假说的设立固然好，但培根所谓的发展过程却轻视
概念的更新，而现已证明，在科学的发展中，概念的更新甚至比事实和限定性的归纳更
为重要。皇家学会确实曾提出，把大量收集有关矿石、手工行业等等的实际资料作为它
的一个目的。然而，实际的科学发展模式却往往（而且依然提概念性和理论性的，决非
只是事实性的。我们有什么理由把拒绝承认伽利略发现木星卫星的人说成是所谓的科学
方法的代言人呢？！
在科学史中，有一种学科在传统上是按照真正的培根方式发展的，这就是气象学。
长期以来，在世界各地众多的气象站中，科学家们一直在以一种会使弗兰西斯·培根欣
喜的方式收集着有关温度、湿度、降雨量以及风力、风向情况的资料。不过有据可查的
是，科学的这一分支没有（以归纳的或其他别的什么方式）像物理学、化学、生物学及
地质学那样，发展成一门实用的理论体系。我们可以谈论天气，但我们不能十分准确地
预报天气，也不能使天气有所改变。
也许，培根使科学哲学发生了革命，但他无疑并没有在科学领域中引起一场培根革
命。培根对科学的分类，实际上是对知识的分类，情况亦是如此（有关这一问题请参见
福勒1881，Ch．3；昆顿1980，ch．6）。培根体系被修正了，随后又荣幸地以表格和图
解的形式出现在18世纪中叶狄德罗和达朗贝所编的伟大的《百科全书》的简介和导论中。
无论如何，培根可能在哲学这一领域做出了伟大的贡献，但它并没有在科学中构成一场
革命。
那么，对于培根与科学革命的关系我们将提出什么结论呢？我像昆顿（1980，83）
一样认为，培根主要在两个方面，即“作为一位倡导者和批评家”，可以说比较重要。
他所做出的一个伟大贡献就是，“使科学摆脱了宗教和宗教的形而上学，”“使对自然
的研究因在当时被看作是巫术、被轻蔑、被认为是低级的辛苦且单调的工作而被禁止的
状况发生了转变”（昆顿1980，83－84）。更为重要的是，培根认识到科学将提高人类
的能力，使人类能更有效地控制环境。“科学的真正的、合法的目标，”他在《新工具》
中写道（bk．l，aph．81＝1905，280），“说来不外是这样：把新的发现和新的力量惠
赠给人类生活。”“虽然通向人类权力和通向人类知识的两条路途是紧相邻接，并且几
乎合而为一”（bk．2，aph．4＝1905，303）；“真理和功用……乃是一事”（bk．1，
aph．124＝1905，298）。“人类要对万物建立自己的帝国，那就靠方术和科学了，”他
写道（bk．1，aph．129＝19O5，300），“因为我们若不服从自然，我们就不能支配自
然。”无疑，人们极力把培根说成是“归纳科学哲学家”（B．法林顿1949）。不过我们
必须记住，在这些观点中，培根主要关心的并不是改变生活条件。相反，他认为，“各
种成果自身，作为真理的证物，其价值尤大于增进人生的安乐”（bk．1，aph．124＝1
905，298）。
培根还是一位重要的倡导者，他提倡把科学家组织起来成立各种学会和科学院，这
种组织的特点就是进行集体研究。在一部题为《新大西岛》（1627）的未完成的乌托邦
式的著作中，他描述了一个中央科学研究所，在这里备有实验室、植物园，动物园，厨
房，熔炉，甚至还有机械工场。在这部著作中，培根宣称，在科学中；通过分工知识的
生产会更有效地进行。关心经济史的人们常常称赞培根首先阐述了分工的一般观念。至
于培根是否对皇家学会的主要创始人有过很大的影响，人们可能会有一点怀疑，皇家学
会这一研究部门在相当大的程度上被认为是带有培根的烙印。在斯普拉特的《皇家学会
史》中（1667），培根的名字不仅跃然纸上并且倍受赞扬，此外，他还成了富有寓意的
卷首插图中的人物，由此可以证明培根的影响。我们会承认，皇家学会“也许可以公正
地说是对弗兰西斯·培根的最大纪念”（法林顿1949，18）。
笛卡尔的科学革命
培根并非是他那个时代意识到真正的科学将会导致医学和各种技术领域进步的唯一
的一位思想家。笛卡尔在他著名的《方法谈》（1637）中提出了几乎完全相同的观点。
在此书的结尾部分，他讨论了“尽我们所能为人类谋取普遍利益”的目标（1965，50）。
与笛卡尔提出的原理并行发展的完备的科学，将会成为那种“在科学中极为实用的知识。”
科学，恰当地讲应用科学，将会“使我们自己成为自然……的主人和占有者。”在一些
具体的目标中，他希望，机械装置的发明“能使我们不需辛苦便可享受各种农产品和地
球上的所有财富。”他特别强调，对于医学。对于最终消灭“身体和心灵的疾病”。根
除“老年人的衰弱”等等来讲，科学有着十分重要的作用（笛卡尔1956，39—40）。由
此看来，那种以实验或经验为基础的科学的发展，自然会产生这样一个结果即：使人们
以为知识的进步会导致新的实用发明、会导致健康状况的有效改善。
笛卡尔并不认为，正式的学会或研究机关可以资助和供应实验设备，以满足科学家
团体进行共同的研究事业的需要，笛卡尔的这种观点与培根的观点不同。不过他也感觉
到，单凭某一个人很难完成所有的实验；在《方法谈》的结尾部分，他讨论了一些也许
会使研究者得到帮助的方法，例如，对他的“必要的实验的开销”提供捐款，并且提供
保护以便使“他在闲暇时也不会受到任何勒索者的打扰”（笛卡尔1956，47）。他甚至
公开提出了社会和个人赞助科学事业的问题。他在1632年5月10日给梅森的一封信中暗示，
他渴望能有一位富有的赞助者为已经列出的一系列“天体现象”的研究提供资金（笛卡
尔1970，24；1971，l：249）。
培根把他自己看作是新科学的先驱者，他的作用就是倡导人们去研究新的科学（
“Ego enim buccinator tatltum”：培根1857，1：579；《进展》4，1）。“我所做到
的只是，”他在写给普莱福（Platfer）博士的信中说，“摇铃，把有识之士一起唤醒。”
笛卡尔是一位真正的革命者，是一种新科学的创始人，他自己也充分认识到了这一点。
在1619年3月他23岁时，笛卡尔曾（在给贝克曼的一封信中；参见1971，10：156）预告
说，一门“全新的科学”即将出现；他自豪地断言，这门新的科学能普遍地解决数学中
的问题。在当年的11月，他在梦中梦到了“一门惊人的科学的根据”被发现了（1971，
10：179）。
10年以后，笛卡尔和其他几个人一起受邀去听一个演讲，该演讲对学校中教授的传
统哲学进行了批驳。这个演讲［据笛卡尔的传记作者贝莱特讲，译文见史密斯（1952，
40ff．）］，“几乎获得了满堂喝彩。”在听众中，唯有笛卡尔“非常慎重，没有表露
出任何赞许之情，“这，引起了巴黎奥拉托利会的创始人天主教枢机主教德·贝律尔以
及教皇的教廷大使梅森神父等其他一些人对他的注意，所有这些人都力劝他陈述自己的
观点。在随即而来的对话中，他吐露了他本人的“‘一般法则’，他有时也把它称作他
的‘自然方法’”——它取之于“数学科学的宝库。”笛卡尔给德·贝律尔枢机主教留
下了深刻的印象，他邀请笛卡尔到他那里去作客，更为详细地解释其方法。笛卡尔向他
剖析了自己方法的本质，并指出，“这种方法可能产生的实际效益，将会使他的哲学研
究方法被应用到医学和力学领域”，从而“导致健康的恢复和保护，并且……导致人类
的体力劳动在一定程度上的减少和减轻。”枢机主教鼓励他“从事这项［研究自然的＇工
作，”竭尽全力进行科学和哲学的改革。
这一规划在1637年得以完成，是时出版了三本关于科学的著作（《几何学》、《屈
光学》、《气象学》）以及《方法谈》，并加以副标题“在科学中进行推理和寻求真理
的正确途径。”这种方法在以前的一部著作中就已得到了充分的陈述，该书完稿于1628
年左右（即他会见枢机主教德·贝律尔前后），书名为《指导心灵的规则》；该书在笛
卡尔去世后（1701）约SO年才出版。笛卡尔的方法是一种清晰而成功的思维方式，但决
不是实用的或为业余爱好者用来进行实验并从实验中获取结论的手段。然而，像培根的
方法一样，笛卡尔的方法也是旨在通过把某个综合的和复杂的问题分解成较为简单的要
素或组成部分来做出发现。他说，他的模型可以在他的新几何学中看到，在那里，对复
杂曲线的研究就是通过这种分解成简单要素的方式进行的。这个方法得到了概括的表述；
它不仅可以用于科学和哲学，而且还适用于“无论什么领域的……任何理性的探讨”＇
（伯纳德·威廉斯）1967，345〕。事实上，笛卡尔所信奉的是一种牢固的包括科学、哲
学等在内的所有知识的统一体，他形象地把这种统一体比喻成一棵大树，树根是形而上
学，树的主干是物理学，树的分枝则是这些专门的论题：医学，机械学，伦理学等。他
说，聚集起来的所有这些科学“是与人类的智慧同一的，无论所应用的学科多么不同，
这一点是始终如一的”（鲁勒1；1971，10：360）o
尽管笛卡尔的大部分科学是以实验和观察为基础的，他那些得到了充分阐述的科学
概念和方法概念却是理性主义的和非经验主义的。他认为，科学最终还是应当建立在哲
学基础之上。在笛卡尔看来，日常经验的元素具有“复合性”，必须把它们还原为“简
单性”（“naturae smplices”），他后来又把它称之为“原理”（“princi…pa”），
意指“第一存在”如“体积、形状、运动”等（鲁勒12；1971，10）。笛卡尔以天然磁
石或磁铁为例（1911，1：47）：
［如果］问题是，“磁铁的本质是什么？”人们……马上就会去预言进行这种探索
一定非常辛苦且困难重重，他们只盯住了最为棘手的问题，而对屡见不鲜的事实不予考
虑，并且矇眬地指望，通过在潜藏着多种原因毫无成果的领域中的探索，能找到某种鲜
为人知的东西。有一种观点认为，在不是由一些自明的简单本质构成的磁石中不可能有
什么尚待认识的东西，反思这种观点的人对怎样进行工作不会心存疑虑。他首先会去收
集所有观察资料，经验可以给他提供有关这种石头的观察资料，他下一步就是要从这些
资料中推断出简单性之混合物的特性，这是展示他业已看到的与磁石有关的所有现象必
不可少的一步。完成了这一步，他就可以大胆地断言，他已经在人类的智慧和已知的观
察能够提供给他的有关磁石的知识的限度内，发现了磁石的真正本质。
从其最极端的观点看，笛卡尔哲学会把自然界的所有活动和现象还原为物质和运动
的原理。
笛卡尔对科学改革的杰出贡献，就是这种机械论哲学的建立，它所寻求的是，以物
体构成的部分为依据来解释物体的属性和活动。笛卡尔反对终极因或目的论的解释，并
且抨击了占统治地位的亚里士多德学派或经院哲学家们用诸如“实体形式”和“神秘的
属性”等同语解释现象的模型。但是，他又有别于其他反对这种思维方式的人，他提出
了一种现实的选择，亦即，把问题分解成主要属性、普遍属性和数量属性等小的类：
“物质微粒的形状、大小、排列以及运动”（1971，8—1：314II：26）。他断言说，在
整个世界中，并不存在无法用这种“纯物理原因——亦即，丝毫不依赖心灵和思想的原
因”进行解释的现象。
到牛顿的《原理》发表时，笛卡尔的机械论哲学已经在欧洲科学中占据了统治地位
（参见第1章）。玻意耳在谈到“有关物体、物质及运动的两个最重要、最普遍的原理”
时（玻意耳1772，3：16）、想到的恰恰就是笛卡尔的机械论哲学。玻意耳所著的《形式
和性质的由来》（1666），为的是要说明机械论哲学，并且“根据其组成部分的运动、
大小、外形以及装置”说明“……物质的行为者的”活动。玻意耳把这里所说的那些属
性称之为“物质的机械影响，因为人们乐意把它们看作是各种机械的不同运转”（玻意
耳1772，3：13）。惠更斯和莱布尼兹总的来讲都是机械论的信徒。正是因为这一点，他
们双双拒绝牛顿的万有引力概念—一万有引力是指一种穿越空间对物体和运动发挥作用
并且不会减小的作用力。
牛顿本人在接受机械论哲学的教育时是很理智的。与极为偏狭的笛卡尔原理不同，
牛顿相信（类似于玻意耳的）原子的存在；因而也承认真空的存在。笛卡尔不相信有虚
空，他甚至认为物质和广延性是同一的。当时得到公认的哲学要求使所有现象符合物质
运动的原理，从而在科学中只允许接触性作用力的存在，在这样的时代牛顿居然得出结
论说存在着一种超越空间的万有引力，这的确是一种大胆之举。牛顿的这一步［正如韦
斯特福尔指出的那样（1971，377－380）］意味着他对得到公认的哲学进行了根本性的
修正，也意味着（科恩198O，68—69）“牛顿式”的发展允许其万有引力概念这类成果，
尽管他当时仍然希望或寻求找到一种途径，使这种在哲学上不可接受的新的力的原理与
笛卡尔有关物质和运动的概念协调起来。在牛顿的《原理》和《光学》中，有大量的证
据可以证明，他大体上是信奉笛卡尔的机械论哲学的，他努力寻求把现象还原为“所有
物体的普遍属性”（《原理》，2nd ed。1713，bk．3，rule 3）。
笛卡尔的《宇宙论》写于1629和1633年间，但此部著作在他去世以后才出版。此书
内容包括他关于运动的思想，以及对其惰性原理最早的明确的表述。匀速直线（或惯性）
运动状态在力学上完全等同于静止状态这一大胆的陈述，尚不等于牛顿的惯性原理，但
这二者多少在形式上是相等的。只不过，笛卡尔把他的原理建立在一种永恒的学说上—
—即上帝在创世时造成的运动是不能被消灭的；而牛顿的原理则源于质量的本质。
笛卡尔在他的《原理》中公布了他的惯性规则，同时还有一组碰撞规则。但是，由
于他不了解动量的矢量本质，他的规则大部分都是不正确的——从他所做的一些简单的
实验就可以很容易地发现这一点。笛卡尔还在他的顺理种充分说明了他的涡旋体系：规
模宏大的稀薄的或精微的物质不断运动的涡旋，产生了我们所说的引力效应，其中包括
使行星进入椭圆形轨道。他还在书中阐述了后来遭到牛顿反对的相对空间概念。
结果笛卡尔认为，“真正的物理学”是数学的一个分支，只有“通过数学才能获得
真正的物理学知识”（笛卡尔1971，II：315－316；雷1974，311）。他在《哲学原理》
中声称，他的理论是以他的数学为基础的：“物理学中既不需要也不希望有任何原理不
同于几何学和抽象数学中的原理，因为后者能解释一切自然现象。”在1637年12月写给
梅森的一封信中（笛卡尔1974，I：478；雷1974，32），他解释说，《屈光学》和《气
象学》——这两本1637年被笛卡尔描述为“运用这种方法的短论”的小册子——有助于
使大多数人相信这种万法“比通常的方法好”，而笛卡尔本人非常骄傲的是“这一点已
经在我的《几何学》中得到了证明。”
笛卡尔是有史以来最伟大的数学家之一。约翰·斯图亚特·穆勒（1889，617）欢呼
说，笛卡尔的数学是“这门精确科学发展中有史以来取得的最伟大的独一无二的进步。”
笛卡尔也许承认这一点。他在写给梅森的一封信（笛卡尔1971，I：479；雷1974，28）
中说，他的新几何学（解析几何学）“胜于一般的（亦即欧几里德的）几何学，恰如西
塞罗的修辞学高于小孩子的ABC那样。”
对笛卡尔数学成就的许多论述都只限于坐标几何学和用代数方法解决“几何”问题
方面。不过，笛卡尔的重要改革也许并不在这种简单的技术层次上，而在于用综合的分
析方法进行思维的模式上（雷1974，30）。例如，求一个量的平方，传统上意味着作一
个其边长等于或相当于此量的正方形：“平方”就是这个正方形的面积。求立方的情况
与此相似。笛卡尔是一种新的表示幂的方式（如用X2表示。或X的平方；用X3表示xxx或
x的立方）的倡导者，一旦引入这种指数记法，就会出现这样一种重大的进展，即笛卡尔
的这种幂或指数概念成了抽象的实在。这使得数学家可以写下xn”，在这里，n的值既可
以是2或3，而且事实上甚至也可以是分数。笛卡尔使代数摆脱了几何学的束缚，从而使
数学发生了革命性的转变，并导致了“一般代数学”的出现，它使得那种认为在几何学
和算术学中“人的知识和能力所能及的一些”都业已获得的主张（1628）成为合理的了。
牛顿有关积分的最初思想，是在仔细地研究笛卡尔的数学著作以及一些评论者们对笛卡
尔《几何学》的论述时形成的（参见怀特塞德所编的牛顿，Math，1967，l）。笛卡尔数
学具有革命性，这一点不仅从笛卡尔以前和以后的数学的比较中可以看到，而目，注意
一下117世纪的数学（以及以后几个世纪的数学）牢固地带有笛卡尔思想的印记，我们也
可以发现这一点。因此可以说，笛卡尔数学通过了鉴别革命的历史的检验。
对留卡尔科学中其他的革命部分。如以机械论为基础对动物和人类生理学的解释，
对人类生理心理学的解释（参见笛卡尔1972），我将不予讨论。但必须要指出的是，笛
卡尔要把所有动物的（以及人的）功能还原为机械的活动，这一目标大概是他在科学中
最大胆的一项创新，以后几个世纪的生理学家称赞说，这是一个真正的革命之举。笛卡
尔同意哈维对血液循环的看法，不过他对一些本质问题尤其是心脏的活动持有不同的意
见。他还对地理学做出了开拓性的贡献，他提出了一种地层理论，认为地球是依据物理
…机械原理的长期活动形成的。
像伽利略和开普勒一样，笛卡尔也把他自己看作是一位创造新科学的革命者。只不
过，伽利略认为他创造出了一门新的地面运动的科学和一门新的材料力学，开普勒则断
言他创造出了一门新的天文学，而笛卡尔声称；他使所有的科学和数学、甚至还使科学
的方法论基础或哲学基础发生了革命。当然，他的主张还不足以使人们相信有一场笛卡
尔革命，但这一主张却受到了17世纪许多作者所作的评论的支持。例如，约瑟夫·格兰
维尔在他对古代学问和现代学问的比较中，不仅表述了他对笛卡尔在数学和物理学方面
的巨大成就的评价，而且还把笛卡尔的名字用大号黑体字印出来以示其伟大（格兰维尔
1676，《随笔》3，13ff）我们已经知道科学界人士是怎样采纳了笛卡尔的新的数学以及
他那富有革命性的机械论哲学。他的崭新的惯性原理及其富有革命性的运动状态概念，
成了牛顿的理论力学和天体力学的基础。他的还原论的生物学原理，最终在现代生理学
的大部分领域占据了统治地位。因而毋庸置疑，镇卡尔在科学中的创新，通过了鉴别科
学革命的前两项检验。
此外，史学家和哲学家们已经断言，18世纪中叶以来有过一场与笛卡尔相关的革命，
从那时起，把革�
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