第六章 科學的興盛

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的運動三定律(前兩條定律該歸功于伽利略)出發,證明開普勒的三條定律相當于下述定理:一切行星在每個時刻有一個趨向太陽的加速度,這個加速度随它與太陽之間的距離平方反變。

    他指明,月球向地球和向太陽的加速度符合同一公式,能說明月球的運動;而地面上落體的加速度又按平方反比律和月球的加速度溝通連貫。

    牛頓把“力”定義成運動變化的起因,也就是加速度的起因。

    他于是得以提出他的萬有引力定律:“一切物體吸引其它一切物體,這引力和兩個物體的質量乘積成正比,和其距離平方成反比。

    ”由這公式他能夠把行星理論中的全部事情,如行星及其衛星的運動、彗星軌道、潮汐現象等都推斷出來。

    後來又明白,甚至在行星方面,軌道與橢圓形的細微偏差也可以從牛頓定律推求。

    這成功實在完滿,牛頓便不免有危險成為第二個亞裡士多德,給進步設下難破的壁障。

    在英國,直到他死後一個世紀,人們方充分擺脫他的權威,在他研究過的問題上進行重要的創造工作。

     十七世紀不僅在天文學和動力學上成績卓著,在有關科學的其它許多方面也值得注目。

     首先談科學儀器問題。

    ①複式顯微鏡是十七世紀前不久,1590年左右發明的。

    ②1608年有個叫李伯希(Lippershey)的荷蘭人發明望遠鏡,不過在科學上首先正式利用望遠鏡的是伽利略。

    伽利略又發明溫度計,至少說這件事看來極有可能。

    他的弟子托裡采利(Torricelli)發明氣壓計。

    蓋裡克(Guericke,1602—86)發明抽氣機。

    時鐘雖然不是新東西,在十七世紀時主要靠伽利略的工作也大大改良。

    因為有這些發明,科學觀測比已往任何時代都準确、廣泛得不知多少。

     ①關于這個問題,參看武爾夫(A.Wolf)著《十六十七世紀科學工藝哲學史》(AHistoryofScience,Technology,andPhilosophyintheSixteenthandSeven-teenthCenturies)中“科學儀器”一章。

     ②關于顯微鏡的發明有兩個說法,一說是荷蘭眼鏡匠彥森(ZachariasJanssen)在1590年左右發明的;一說是伽利略發明的(1610年宣布發明)。

    ——譯者 其次,除天文學和動力學以外,在其它科學裡面也有了重大成果。

    吉爾伯特(Gilbert,1540—1603)在1600年發表了論磁體的巨著。

    哈維(Harvey,1578—1657)發現血液循環,1628年公布了他的發現。

    雷文虎克(Leeuwenhoek,1632—1723)發現精細胞,不過另有一個叫史特芬·哈姆(StephenHamm)的人,好像早幾個月前已經發現了。

    雷文虎克又發現原生動物,即單細胞有機體,甚至發現了細菌。

    羅伯特·波義爾(Robert,1627—91)是“化學之父,寇克伯爵之子”,在我年幼的時候,是這樣教小孩子的;現在他為人們記憶,主要由于“波義爾定律”,這定律說:處在一定溫度下的一定量氣體,壓力和體積成反比。

     到此為止,我還沒談到純數學的進展,但是這方面的進展确實非常大,而且對自然科學中許多工作來講,是絕對必需的。

    奈皮耳(Napier)在1614年公布了對數發明。

    坐标幾何是由十七世紀幾位數學家的工作産生的成果,這些人當中笛卡爾作出了最大的貢獻。

    微積分是牛頓和萊布尼茲各自獨立發明的;它幾乎是一切高等數學的工具。

    這些僅僅是純數學中最卓著的成就,别的重大成就不計其數。

     以上講的科學事業帶來的結果,就是使有學識的人的眼光見解徹底一變。

    在十七世紀初,托馬斯·布勞恩爵士①參與了女巫案審判;在世紀末,這種事就不會發生。

    在莎士比亞時代,彗星還是不祥朕兆;1687年牛頓的《原理》(Principia)出版以後,大家知道他和哈雷(Halley)已經算出某些彗星的軌道,原來彗星和行星同樣遵守萬有引力定律。

    法則的支配力量在人們的想像當中牢牢生下了根,這一來魔法巫術之類的玩意兒便信不得了。

    1700年的時候,有學識的人思想見解完全近代化了;在1600年,除開極少數人以外,思想見解大體上還是中古式的。

     ①托馬斯·布勞恩爵士(SirThomasBrowne,1605—82),英國著名醫生,文人。

    1664年他曾以醫生身分,在法庭提出證詞,因而使兩名婦女被按女巫治罪。

    原文說“世紀初”,是不對的。

    ——譯者 在本章的下餘篇幅裡,我想簡單說說那些看來是十七世紀的科學所産生的哲學信念,以及現代科學不同于牛頓科學的若幹方面。

     第一件該注意的事就是從物理定律中幾乎消除了一切物活論的痕迹。

    希臘人盡管沒明白地講,顯然把運動能力看成是生命的标志。

    按常識來觀察,好像動物自己運動,而死物隻在受到外力強制的時候才運動。

    據亞裡士多德的意見,動物的靈魂有種種功能,其中有一項是催動動物的身體。

    在希臘人的思想中,往往認為太陽和行星就是神,或至少是受諸神支配和遣動的。

    阿那克薩哥拉不這樣認為,但他是不敬神之輩。

    德谟克裡特不這樣認為,但是除伊壁鸠魯派的人以外,大家都輕視他而贊成柏拉圖和亞裡士多德。

    亞裡士多德的四十七個或五十五個不動的推動者是神靈,是天空中一切運動的最終根源。

    如果聽其自然,任何無生命物體很快會靜止不動;所以要運動不停止,靈魂對物質的作用須繼續不斷。

     這一切都被第一運動定律改變了。

    無生物質一旦讓它運動起來,倘若不被某種外部原因制止住,會永遠運動下去。

    并且,促成運動變化的外部原因隻要能夠确實找出來,本身總是物質性的。

    不管怎樣,太陽系是靠本身的動量和本身的定律運行下去的;不必要有外界幹涉。

    也許仍好像需要有神使這個機構運轉起來;據牛頓說,行星起初是靠神的手抛出去的。

    但是當神做罷這事,又宣布了萬有引力定律,一切就自己進行,不需要神明再插手。

    當拉普拉斯(Laplace)提出,或許正是目前在作用着的這種種的力,促成行星從太陽中産生出來,這時候神在自然曆程中的地位便再被壓低一等。

    神也許依舊是造物主;但是因為世界有沒有時間開端還不清楚,所以連這點也是疑問。

    盡管當時大多數科學家全是虔誠信仰的模楷,在他們的事業的感召下形成的見解對正統教義卻有妨害,所以神學家心感不安是有道理的。

     科學引起的另一件事就是關于人類在宇宙間的地位的想法發生了深刻變化。

    在中古時代,地球是太空中心,