1701851885
1701851886
1701851887
1701851888
◎伽利略,科学家与发明家。
1701851889
1701851890
如果说忽视现象是危险的,那么盲目地记录现象,则像异想天开一样,也是于科学无益的。亚里士多德就是一个典型的例子,因为他正确地说了下面这句话:如果你不继续推动某个物体,那么它就会最终停下来。对于我们能看到的、并且能推动的物体来说,这句话无疑是对的,但如果由此认定我们自己无法推动的星体也一定如此,那就错了,我们会因此认为,它们一定是按照别的方式来运行的。动力学中的一切谬论都是建立在自以为是的表面现象之上的,在这里,正确的分析同样是隐蔽的。在没有受到连续推动的情况下,致使物体速度变慢的原因是阻力,假如没有阻力,物体就会自动地永远运动下去。当然,我们不可能完全消除阻力,但我们可以通过减小阻力来看到,路障清除得越彻底,运动持续时间就越长。最后,当物体不受任何东西的阻碍时,它就会继续运动下去。
1701851891
1701851892
伽利略(1564~1642)系统地阐述了动力学中的这一新假说,他是近代科学的伟大奠基者之一。这个新的动力观点在两方面完全脱离了亚里士多德主义。首先,它假定了物体的第一状态不是静止,而是完全自然的运动。其次,它表明了圆周运动并不像原来一位的那么“自然”,更“自然”的应该是直线运动。“自然”一词在这里具有特殊含义,如果某物体不受任何形式的干扰,那它就会沿着一条直线匀速运动下去。对观测结果缺乏批判性的态度曾经影响了人们正确地理解支配落体的规律,事实上在大气中,如果质量相等,那么密度大的物体要比密度小的物体下落得快一些。在这里,我们必须考虑到物体下落时所受到的介质阻力,介质越稀薄,所有的物体下落的速度就越接近一致,而在真空中则完全一样。对落体的观测表明,物体下落的速度每秒会增加32英尺,因此,由于下落速度不是均匀的,而是加速的,所以一定有什么东西在干预物体的自然运动,这种东西就是地球所施加的重力。
1701851893
1701851894
1701851895
1701851896
1701851897
◎伽利略望眼镜
1701851898
1701851899
这些结论不仅对伽利略的抛射体研究具有重大意义,而且对于其庇护人塔斯卡尼公爵来说,同样具有一些军事上的实用价值。这里有一个明显的例子就首先利用了一项重要的动力学原理。如果我们考虑抛射体的轨迹,就可以把整个运动看做由两部分彼此分离、独立的运动构成,其中一种运动是水平、匀速的,另一种则是垂直的,这种结合的运动路线最终形成了一条抛物线轨迹,这是一个遵循平行四边形加法定律的矢量合成的简单例子。速度、加速度和力都是可以按这种方式来处理的量。
1701851900
1701851901
在天文学方面,伽利略接受了太阳中心说,并且继续有了许多重大发现。他对不久前在荷兰发明的望远镜作了改进,并观测到了大量的事实,这些事实彻底摧毁了亚里士多德错误的天文观念。终于,他发现了银河是由无数星星组成的。哥白尼在其论述中曾经说过,金星肯定会显示出相位(盈亏),现在,这一观点通过伽利略的望远镜得到了证实。望远镜还发现了木星的卫星,并证明了这些卫星正按照开普勒的定律绕着木星运转。这一系列发现推翻了根深蒂固的谬误,并使得正统经院派大肆谴责望远镜,因为它损害了他们原本安稳的教条。有一点是值得我们关注的,那就是三百年后出现了一件非常类似的事情——孔德谴责显微镜破坏了气体定律的简单形式。从这个角度看,实证论者倒是与亚里士多德在物理观测方面的执拗和肤浅有着许多相同之处。
1701851902
1701851903
伽利略必定会冒犯到正统派,这只是一个时间问题。在1616年宗教裁判所的秘密法庭上,他受到了指责。但他似乎毫无妥协之意,于是1633年他再次被强行拉上了法庭,受到了公开审判。为了脱离凶险,他只好当众认错,并承诺从此放弃一切有关地球运行的观点。据说他迫于教廷的命令不得不这样做时,嘴里还在自言自语:“可地球还是在转嘛!”当然,他的公开认错只是表面上的,但宗教裁判所却因此成功地阻挠了意大利的科学探索长达数百年之久。
1701851904
1701851905
1701851906
1701851907
1701851908
◎伊萨克·牛顿
1701851909
1701851910
动力学普遍理论的最后一步工作是由伊萨克·牛顿(1642~1727)来做的。它所涉及的绝大部分概念曾经被前人暗示过或运用过,但牛顿第一个理解了前辈们探索进程的全部意义。在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中,他提出了运动的三大定律,并按照古希腊人的演绎方式论述了动力学。牛顿第一定律是对伽利略原理的广义上的表述,一切物体,假如不受外力的阻碍,都会以恒定的速度作直线运动,用专门术语来说,就是作匀速运动。牛顿第二定律把力定义为变速运动的原因,并且指出,力与质量、加速度之积成正比。牛顿第三定律则认为每个作用都有一个大小相等、方向相反的反作用。在天文学方面,他作出了最后的完整论述,而哥白尼和开普勒做的是一些基础工作。按照万有引力定律,物质的任何两个粒子之间都有引力,而且该吸引力与两个粒子质量的乘积成正比,与距离的平方成反比。用这种方式,行星及其卫星,还有彗星的运动,都能够被解释到已知的最细微的地步。由于事实上每个粒子都在影响着任何一个别的粒子,于是这个理论就使我们有可能准确地计算由其他物体所引起的轨道摄动,在这之前,是没有任何其他理论能够做到这一点的。至于开普勒的定律,现在只能算是牛顿理论的推断。在此,牛顿似乎终于找到了通向宇宙的数学钥匙。我们现在用以陈述这些事实的终极形式,就是运动的微分方程(它所适用的现实运动的一切表面偶然性细节都已经被完全排除)。爱因斯坦更为广义化的论述也是如此。不过迄今为止,相对论仍然是有争议的,而且为其内在难题所困扰。牛顿阐述动力学的数学工具是流数理论,这是微分学的一种形式,莱布尼茨也独立地发现了它。从此,数学和物理学开始有了长足的进步。
1701851911
1701851912
17世纪还有一些其他的重大发现。1600年,吉尔伯特出版了有关磁力的著作;惠更斯在这一世纪中叶提出了光的波动理论;哈维于1628年公布了他在血液循环方面的发现;罗伯特·波义耳于1661年出版的《怀疑的化学家》一书结束了炼金术士的故弄玄虚,由此回归了德谟克利特的原子理论。仪器制造业的巨大成就提供了更精确的观测手段,从而促进了理论的进一步发展。随着科学活动的空前繁荣,与之相应的技术发展也紧跟其后,并使西欧保持了大约三百年的霸主地位。科学革命使希腊精神再次引起了人们的关注,所有这一切也都在哲学中有所体现。
1701851913
1701851914
迄今为止,哲学家在解释现象的过程中,所讨论的主要还是解释和说明方面,而现象本身则几乎无人提及,当然,这种状况也是有很多理由的。亚里士多德的三段论法作为一种“工具”或“工具论”,已经无法再促进科学的进步,看来还需要有一种新的工具论。
1701851915
1701851916
最早明确地提出这些问题的人是弗兰西斯·培根(1561~1626)。他是掌玺大臣的儿子,受过法律专业知识的训练。培根的家庭背景使他顺理成章地进入了政界。他23岁就进了下议院,后来又成了艾塞克斯伯爵的顾问。当伯爵因叛逆罪而遭罢黜时,培根站到了王室一边,尽管他从未得到过伊丽莎白女王的完全信任。但是当1603年詹姆士一世继承王位时,培根的前途变得更有希望了。到1617年,他已经升到了其父的职位(掌玺大臣),第二年又当上了大法官(兼上院议长),并获得了维尤拉姆男爵的封号。1620年,他的政敌指控他在法庭诉讼案中收受贿赂,企图以此来毁掉他的政治前途。培根没有为自己进行辩护,就承认了受贿事实,但他解释说,他所作出的判决从未受过礼品的影响。上议院判他缴纳四万英镑罚金,并根据国王的旨意,将他拘禁在伦敦塔,以后不得再担任公职或下院议员。这个灾难性的判决后来有了松动,他被赦免了第一项处罚(罚款),而第二项,也只是关押了他四天。但是要他退出政界的决定却得到了强制执行,从此他过起了退隐生活,以写作和作学问为业。
1701851917
1701851918
1701851919
1701851920
1701851921
◎弗兰西斯·培根
1701851922
1701851923
1701851924
1701851925
1701851926
◎培根的科学方法:把具有特定属性的各项列表。
1701851927
1701851928
培根对文艺复兴传统有着广泛的兴趣。他创作了法律以及历史方面的作品,并以随笔闻名于世,这种文体是不久前由法国的蒙田(1533~1592)发明的。在哲学方面,培根最著名的著作是《学术的进展》(1605年出版),在这本书里,培根为自己后来的探索工作搭起了舞台。正如书名所示,他关心的是扩大知识的范围和增强人对所处环境的控制力。在宗教问题上,他采纳了类似于奥卡姆主义者的观点,即让信仰和理性各司其职,互不干扰。理性在宗教领域中的惟一作用,就是从人们基于信仰而接受的原则中演绎出结论。关于科学探索,培根强调必须有一种新的方法或工具来发现真理,以取代显然已经力不从心的三段论法。他是从自己的新归纳法中看到这一点的。归纳概念本身并不是什么新鲜事物,亚里士多德早就运用过它了,但直到今天,用于实践的归纳形式都只是简单的举举例。培根认为自己找到了某种更有力的方法。这种方法就是在调查时,把那些具有同一既定属性,或不具有该属性,或在不同程度上具有该属性的事物,逐一列举出来。通过这种方法,人们就有可能发现该属性所独具的特征。如果这一列表过程能够完整地走到尽头,那我们就一定会到达自己的探索目标。不过在实践中,我们必须满足于部分列表,然后据此大胆地作出某种推测。
1701851929
1701851930
简单地说,这就是培根解释科学方法的主要方法,他把这种方法看做新的发现工具。下面这篇论文的标题就表明了这种观点,1620年,他出版了《新工具论》,旨在取代亚里士多德的“工具论”。它作为一种实用方法,并没有被科学家们接受,而作为一种方法论,它也是错误的,尽管对传统理性主义的泛滥来说,它坚持观察的态度不失为一种有价值的解药。但是从根本上看,这种新的工具的确从未超出过亚里士多德的范畴,它只是简单地依赖于分类法及如下概念:通过足够细致的列表,就能找出适用一切事物的正确“分类架”,一旦我们为某个属性找到了恰当的位置和名称,我们就可以认为自己在一定程度上控制了该属性。
1701851931
1701851932
对于统计学的探索而言,这种解释是十分充分的,但是对于假设的系统阐述,培根错误地认为它以归纳法为基础,而归纳法更多涉及的是假设的验证。事实上,为了进行一系列的观察,人们必须事先有一个初步假设,但不能对假设的发现也制定一套条条框框。培根完全错误地认为能够找到一种发现工具,通过对它的机械运用,人们就可以揭示出新的惊人的自然秘密。但是假设的建立根本不能以这种方式来进行。另外,培根对三段论法的拒绝使他低估了演绎论证在科学探索中的作用,尤其是他很不欣赏当时正蓬勃发展的数学方法。归纳法在假设的验证中的作用只是所需方法的一个很小的方面,如果没有数学的演绎法从假设中导出可验证的具体情况,我们就无从知道需要验证的是什么。
1701851933
1701851934
培根对人类容易犯的各种错误作了论述,这些论述成了他哲学中最精彩的部分之一。按他的说法,我们很容易屈从于四类精神缺陷,他称它们为“幻象”。第一类是“部族的幻象”,由于我们是人,所以会受此约束,妄想就是一例,尤其是不切实际地期望在自然现象中存在着一种更好的秩序。第二类是“洞穴的幻象”,就是每个人自己的怪念头,这方面的例子比比皆是。第三类是“市场的幻象”,这些错误是由受言辞迷惑的心灵倾向引起的,也是哲学中特别普遍的一种错误。第四类是“剧院的幻象”,它们源自各种思想体系和学派的错误。培根常常举的一个例子,就是亚里士多德主义。
[
上一页 ]
[ :1.701851885e+09 ]
[
下一页 ]