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无形的学院
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谈论17世纪的科学和科学家，这本身就犯了一个时间性的错误。当时科学指的还不是某一类的知识，而是已有的所有知识，当时有学问的人仍然能掌握其中的一大部分。主要研究自然的人被称为自然哲学家，他们在工作中使用的是“哲学工具”；数学家统称几何学家，因为几何学是当时最先进的数学分支，在纸上做计算是一项较新的发明（199；200＞）。科学家这个词是1840年才开始出现的。
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这些区别很重要，因为它们证明现代人所说的科学不完全来源于哥白尼和伽利略的发现，而是也包括从中世纪开始出现的大量思想。天文学、炼金术和魔法都是严肃的行业，而亚里士多德的物理学和生物学、盖伦的医学和人体学、托勒密的天文学都是以扎实的理论为基础的高度发达的系统，正如怀特海不久前指出的那样，有些是过于扎实了。直到这些系统根据新发现的事实进行了修改和简化之后，整个欧洲才开始了全力以赴的“科学进步”。
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因此认为17世纪发生了科学革命是错误的。这并不是因为革命这个词最好用来形容权力和财产的大规模转手，而是因为对宇宙的新认识是一个演变的过程，充满了曲折。早在1300年，巴黎大学就对亚里士多德的一些物理学论点提出了驳斥，不久之后，牛津大学也对他其他的一些理论进行了批判。这些主导系统的解体过程断断续续，在16世纪开始加速，50多年以后才告一段落。
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17世纪的伽利略、开普勒、培根、荣吉乌斯、帕斯卡、笛卡儿都比他们科学界的前辈出名，这是所有文化领域中一再出现的不公平现象。是先驱们首先打破了确定的制度，提出了新的和有用的概念，但他们的理论不完全正确，不完整，因此他们的名字不为人知。其实，他们可能比那些进行打扫清理后提出了更加整齐和全面的理论的后来人更应受到珍视。
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科学从未摆脱这样一种印象，似乎它诞生于后来的文艺复兴运动所发生的巨变。
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——怀特海《科学与现代世界》（1925年）
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无论如何都不应该把16世纪排除在所谓的革命之外。这个世纪产生了哥白尼、开普勒、第谷·布拉赫、帕拉切尔苏斯、帕雷、维萨里以及不那么有名的泰莱西奥。泰莱西奥于1565年撰写的《论自然》令培根把他称为“第一个现代人”。迄今为止最好的一本现代科学发展简史，H·T·普莱奇所著的《1500年以来的科学》从1500年开始讲起而不是1600年，这是有道理的。
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到达今天的道路崎岖漫长，因为旧的知识系统相当牢固。它们连贯而又完整，只在几处由于事实的相互矛盾或提出的解释无法自圆其说而影响到它们的可信性。一个例子是各大行星的奇怪行为，尤其是火星，它有时不是向前走，而是往后退。另外一个解释不通的现象是横向运动，如是什么力量使一支箭只能飞到一定的距离？弓弦的力量是否对箭头发生作用？或者，像一些人所想的，箭头周围的空气是否因为被排斥而反过来不断推动箭头前进？最后，这些力量为什么会消失？
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旧有的宇宙观是这样的：宇宙以地球为中心，是好几个巨大的球体，一个套一个，一个比一个更精致，都在不断旋转并发出美妙的“天籁”。离地球最近的两层缀满着行星，那时叫星星，其余的空间居住着天使和其他的精灵，他们为造物主上帝服务，而上帝这位不可动摇的主宰居住在宇宙的最远方。完美的球体和圆形轨道是这种完美运动的根本，所以火星居然往后退行简直大逆不道。其他的不规则现象都可以用古老的托勒密的本轮来解释，本轮指围绕着脱轨的物体所应在的那一点的圆圈轨道。
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这种理论的结构复杂异常，最后，人们再也受不了种种繁杂的解释，开始反抗。上述无法解释的事实已经将了托勒密一军，奥卡姆的威廉又提出了简化原则，即最好的解释是援用最少假设的解释，这也是对托勒密理论的反对。这迫使哥白尼去修改而不是摧毁旧的系统，把太阳，而不是地球，作为宇宙的中心。这样，他把本轮从84个减少到30个。但是，即使他的设想也并不是完全以太阳为中心的。16世纪中期他去世后出版的著作确实提出了一个重要的改变，但是它并不像大家通常认为的彻底打破了先前的学说；哥白尼的理论引起了新的困难，而那些拒斥他理论的人并不是罔顾事实的顽固分子。
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哥白尼（正确的拼法应该是Kopernik）极其崇拜古人，对完美的圆形轨道和球体笃信到痴迷的地步。只有当抛弃了这些观念（和其他的一些观念）之后，才可能提出并且验证现代行星系统的理论；这方面的破旧立新并不是哥白尼一人之功。他也没有做到现代教科书中所说的：“科学使人认识到自己的渺小和卑微：哥白尼把人从宇宙的中心拉开；达尔文把人降到和动物同等的地位；弗洛伊德把理性拉下宝座，代之以本能。”
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关于后两句话，以后会作评论（571；662＞）。第一句话是未经思考的轻率之语：过去的人自认为可怜的罪人，害怕震怒的上帝会用瘟疫、饥馑和地震来惩罚他们；他们相信撒旦“狂暴地在世界上任意游荡”，把受害者打入地狱永世不得翻身；他们为了求得圣人和圣物的保佑而经历千辛万苦，又是去朝圣，又是自贬自卑；处于这种状况的人有什么骄傲可言呢？人文主义者的确感受到了人的尊严，那是因为人的力量创造出了奇迹，而不是因为人在宇宙中的位置。不管托勒密或哥白尼的理论如何，人还是在上帝之下。蒙田认为人并没有感到骄傲的理由。说中世纪和近代早期的人自谓：“我是宇宙的中心，这是多么的辉煌啊！”这完全是几世纪之后唯科学主义的杜撰。
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中世纪的人并没有“忽略观察”。他们非常仔细地研究天空（主要目的是作占星预测），也热切地研究地球，寻找地球上的食物、药物、原材料和用于机器的自然力（230＞）。但是，观察很难做到中立，它往往以预定的概念和观念为基础；需要改变的就是这种方式的观察。其实，如果过于注重观察外部现象，反而会阻碍科学思维。更好的观察方式是略过明显的细节，（说得重一些）忽略观察到的现象，用几何的方式看物体，也就是说看到拉伯雷所谓的精髓（＜130）。这也是毕加索画牛用的方法，他画牛的一组素描中，先从写实开始，画中的牛身躯巨大，毛色油光水滑，每个部位都画得栩栩如生。在接下来的十几幅画中，他慢慢把形象简化，不断去掉牛的各种特征，最后画出来的牛只是他原先画的牛的轮廓。这样的牛是抽象的牛，也可以说是科学的牛。
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几世纪来，人们都是通过思考在空中飞的箭或马拉车的形象来研究运动的——物体被某种未知的力量拉动或推动。那么落体怎么解释呢？在伽利略和牛顿之后，抽象的运动已经蜕去了在运动中的形象；把它用几何原理来解释为从一个地方到另一个地方的变化，规则是，如果没有障碍物或空气摩擦的阻截，这种变化将永远进行下去。同样，一个物体除非受到外力作用，否则将永远处于静止状态。这两条加在一起构成惯性定律。称它为定律并非因为物体会“遵守”它——这又是一种曲解，所谓定律是对行为的规则性的陈述。
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科学与数学关系密切，原因不言自明，但它们之间的联系不只是因为计数和衡量要用数字。数学包括几何，这是一门关于数字及它们之间关系的科学。正如计数只能包括完全一样的东西，比如不能把苹果和橙子混起来数，要数的话只能称它们为“水果”或“东西”，计算物体之间的关系也只能用它们的几何形式。在上述这两个例子中，抽象化使得物体蜕去了可以被分为不同类别的特征，如是否有用，粗糙还是平滑，友好还是敌对。这种简化就是几何学的思维方式（216＞）。比如：把台球桌上的球固定在一起的三角形木框子并不被看成一个三角形；它的尺寸不能提供几何三角形所能提供的答案。甚至连教科书上印的三角形图形也不是几何三角形；它只是提示了三角形的定义和从中可以推理出来的特征。
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换言之，科学如果要从以前的研究中升华出来，必须弄懂并且完全接受一个奇怪的想法，那就是物体是纯物质的东西，没有任何特征，这样才可以量化。早期的一些概念不够几何化，过于诗情画意。它们清楚地但是象征性地反映了宇宙，也就是说充满了含义；而纯物质的东西是没有含义的，它就是它。介于两者之间，有一种过渡性的观点，它的代表是下面这位对16世纪科学做出首要贡献的人的思想——
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乔丹诺·布鲁诺
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他认为宇宙是无止境的，充满了没有被占据的空间。他同意哥白尼的日心说理论。他采纳了古代思想家德谟克利特和卢克莱修所提出的关于原子的理论，但他的原子是有生命力的单位，即“单子”（336＞），所有存在的东西都是有生命的。他是出色的心理学家，就记忆、想象力以及产生了宇宙哲学的宗教冲动这些题目都有著述。他由于精通魔法，得到了一些王公和城市的长期庇护，但最后他被宗教法庭判为异教罪。他同意放弃自己的主张，被关押了8年之后又被重新审判。这一次，他拒绝认错，在1600年被处以火刑。
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后来的历代思想家都把布鲁诺看作伟大的先驱，包括18世纪的自然神论者、19世纪德国的永恒自然法则论者（柯勒律治十分着迷于他的“极性逻辑和动力心理学”）以及20世纪早期的生机论者。原子与单子各自代表物质和“生命力”的单位，两者是对抗的；因此，布鲁诺与他同行的辩论是物理学家与生物学家之间的第一次冲突，他们基本分为两大阵营——唯物论者和生机论者（365＞）。
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原子和单子这两个概念都是把有形的世界简化为“简单的自然”，即全部一样，永远不变的根本性东西。用常识来观察事物是不可信的，因为这种方式可变性太大。要研究自然就不能理会世界的人的方面以及人对于物体的利用。在这种清除多样性的过程中，措辞显得非常重要，因为它可以帮人牢记几何学的思想。因此，用mass（块，团）比用weight（重量）好，因为重量暗示手上提的负担。Force（力量）似乎也含有人的努力的意思，而energy（能量）却没有这样的含义。Gravitation（引力作用）这个抽象词很巧妙地遮盖了“重”的意思。又如，用精神或原则这两个词来形容事情太含糊了，而且暗示一种看不见的“力量”。至于各门生物科学，它们必须具备自己的一套措辞，即有关部位名称和功能的术语。总而言之，用拟人的方式看事物在原则上是错误的，会使人误入歧途。认为自然中的任何东西都有其存在的目的则更为错误。亚里士多德的物理学依赖于目的的原理，认为任何事物都有其最终的目的和意义。与其相反的假设产生的才是科学的真理，没有向着目标的推进，只是无目的的运动。
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毫无疑问，这种世界观的改变对文化和人的生活产生了重大的影响。首先，随着“自然哲学”在各个领域的明显成功，我们现在所谓的科学家逐渐被认为是“真正有知识的人”。这意味着现实被分为两半，科学知识和人的经验不再是一个整体，反而常常互相矛盾。如果其中一个是真实的，另一个就肯定是幻觉。
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自然本身没有审慎，没有做作，也没有智慧。我们以为它有这些特点是因为我们根据自己特有的能力和思维方式去对自然中天赐的东西进行判断。
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——威廉·哈维（1649年）
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解决这个矛盾的唯一办法是把人和自然看作两个不同的实体。人把自然看作敌人，对知识的追求开始被称为“征服自然”。敌对性的宇宙被认为是“盲目的”，因为把人排除在外的宇宙是没有意识的。其次，当人以为自己在追求某个目的时，那其实是他的幻想。人由物质构成，本身也是物体；他没有自由意志，只有自由意志的幻觉。他的每个行动都是由一系列的原因造成的。正如路德和加尔文所说，他是命中注定，尽管他们这样说是出于不同的原因（＜6）。
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