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关于科学革命

已有 6407 次阅读 2014-6-8 23:38 |系统分类:科研笔记


关于科学革命

一、科学革命的概念

在通常的学术话语中,有两种意义的“科学革命”:一者是大写的、单数的“科学革命(TheScientific Revolution)”, 一者是小写的、复数的“科学革命(scientific revolutions)”。

前者特指16、17世纪欧洲科学革命,哥白尼、开普勒、伽利略、培根、笛卡儿、牛顿、玻意耳等人是这场科学革命的英雄人物,牛顿物理学(见诸于牛顿《自然哲学之数学原理》)的建立是其最高成就,数学方法和实验方法的全面确立则是其方法论成就,而科学学会(尤其是英国皇学学会)的建立则是由之而致的科学制度化进程的开端。

后者泛指一切具有划时代意义的科学转折,如拉瓦锡化学革命、达尔文革命、20世纪物理学革命(相对论与量子力学的建立)。

以下着重探讨前一种意义的科学革命。

二、16、17世纪欧洲科学革命的发生过程及特征

1、中心人物简介

哥白尼(Nicolaus Copernicus, 1473-1543):出生于波兰,1543年出版《天体运行论》,提出日心说。如果不将日心的观念理解为“拯救现象”的一种假说,而将之理解为世界的真实图景,则日心说必将导致与基督教所认同的地心说之间的冲突。

开普勒(Johannes Kepler, 1571-1630):德国天文学家。基于其老师第谷以及他本人的观测数据,提出其行星运动三定律。1.椭圆轨道定律,行星沿椭圆轨道绕太阳运行,太阳在椭圆焦点上。2.面积定律,行星和太阳的联线在相等的时间内扫过相等的面积。3.周期定律,所有行星绕太阳公转的周期(行星年)的平方跟椭圆轨道的半长轴的立方的比都相等。

伽利略(Galileo Galilei,1564-1642):意大利自然哲学家。确立落体定律,提出惯性定律的思想,传播哥白尼日心说。其代表作有《关于两大宇宙体系的对话》和《关于两种新科学的对话》。没有证据表明他曾经做过传说中的比萨斜塔落体实验,倒是其论敌做过“实验”,而结论没有两个重量相同、体积不等的球体同时落地。伽利略知道其科学结论与《圣经》中的看法不一致,打算“另解圣经”,招致其在自然哲学上的论敌以及神学家们联手围剿,被宗教法庭审判,处于终身监禁,后改为监视居住。

笛卡儿(RewDescartes, 1596-1650):法国(自然)哲学家、数学家。代表作有《哲学原理》、《方法谈》、《几何》等。确立笛卡儿座标(解析几何),提出宇宙漩涡说,在哲学上、方法论上力图以“物质”和“运动”这两条机械论原理解释整个世界。

培根(Francis Bacon, 1561-1626):英国哲学家。马克思称之为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖”。因丑闻退出官场,专心致力于科学和哲学研究,写作百科全书式的《伟大的复兴》,其《新工具》、《新大西岛》后世对于科学方法以及科学制度的发展起到奠基性的作用。《新工具》提示了一种实验哲学以及相关的方法,即归纳科学和归纳法。《新大西岛》描绘了科学制度化发展的蓝图,这也是一份最初的同时也很详尽的关于知识社会的蓝图,新大西岛的智慧宫搜集世界上其他国家里的(自然)知识和发明,确立自己的研究构想和方案,展开研究,根据自己的判断决定是否向王国公开研究结果……,总之,新大西岛是要通过知识的创造和使用来谋求科学与社会的发展。后来皇家学会的元勋们创建皇家学会正是要努力实践培根的科学蓝图和社会理想。

牛顿(Isaac Newton, 1642-1727):英国自然哲学家、数学家,现代物理学及现代数学的奠基者。制作反射望远镜、完成日光光谱分析(七色光谱)、确立牛顿三定律、确立微积分。在神学上反对三位一体的宗教教义,只承认基督耶稣高于众先知,不承认他与上帝同格。其代表作有《自然哲学之数学原理》、《光学》。牛顿发展了一种立足于观察和实验,系统运用数学方法和实验方法的自然哲学(科学),并希望通过发展自然哲学以光大道德哲学。

2、科学革命的性质及特征

科学革命到底有着怎样的性质和特征?如何解释科学革命?

以柯瓦雷((Alexandre Koyré,1892-1964))为首的科学思想史学派以“comos(水晶天球)的崩坏”与“空间的几何化”概括科学革命所带来的革命性的科学变化。前者说的是宇宙图景上的变化。古代哲学与基督教神学的融合导致了水晶天球这种中世纪宇宙观确立,这种宇宙观认为整个世界是有限的,而地球处于宇宙的中心,整个宇宙是一个致密而硕大的水晶球体,天分九重,上帝及众天使居于九重天之上。哥白尼至牛顿的天文学革命确立了日心说,确立了真空的存在,使传统的充满物质的Comos成为空空荡荡的宇宙(Universe)。

“空间的几何化”说的是,亚里士多德式的空间概念(分立的、以潜在形式存在着的位置序列)为欧几里得几何空间概念所取代;在更深的意义上,整个自然是数学化了的自然,造物主(上帝)是个数学家,因而自然现象可以用数学的方式来衡量,在自然哲学(科学)探索中运用数学方法既是合理的,也是合法的。

然而,科学革命不只是科学意义上的革命。水晶天球的崩坏不但意味着中世纪宇宙观的解体,而且意味着,建立在这种完美有序的宇宙结构之上的道德结构亦必将随之解体。科学革命是“认识论决裂”:它摧毁了经院哲学传统,确立了新的科学认识论、方法论和知识标准。科学革命也是“价值论决裂”:它维护了人在人类价值论中的地位,要求人们追求饱满的人性,它完成了文艺复兴、宗教改革运动就已开始的价值论转变,因为正是科学革命摧毁了传统价值论背后的宇宙观。

此外,科学革命导致了一种不同于中世纪封建制度以及宗教制度的另一种制度——现代意义上的科学制度——的萌芽。这一套科学制度的核心理念是:

   1)自然真理存在;

   2)人可以凭其理智追求自然真理,并通过实验来检验真理;

   3)人可以运用所获得的真理来改善人的生存状态并谋求发展;

   4)因此,社会须对探求真理的人们和事业提供制度性保障。

英国皇学学会的建立是现代科学制度的一个重要始端。学会为学会会员的互动提供了一个重要平台,在这里,证据是说话的基础,纯粹的思辨被当作是无异于中世纪经院哲学的东西加以据斥;在这里,会员们以“发展自然知识,以之颂扬上帝并造福于人类之安逸”作为共同的精神追求;在这里,会员们追求高度的学术自由,并不断以科学研究上的成功来赢得社会支持。

三、16、17世纪科学革命是纯粹的欧洲事件吗?

16、17世纪科学革命是在欧洲范围内发生的一场革命,但即使是从其发生源头上看,它也不是一个纯粹的欧洲事件。

科学革命只在欧洲发生,这无疑是与诸多欧洲特有的因素分不开的。从政治及社会因素上看,欧洲以神权——王权分立为特征的多元政治权力结构,封建议会制度(国王不过是第一贵族而非东方的皇帝),贵族对诚信的承诺,犹太教——基督教的一神论思维模式及相应的线性历史观均有助于科学革命的发生。多元的权力结构为思想异端的存在、为人们追求学术自由乃至学术自主提供了可能,对诚信的承诺为新的科学论证方式提供了可供效仿的模板,一神论思维模式为人们追求对世界的统一理解提供了道德的动机和支持,线性的历史观则为人们不断追求科学进步提供了动力。从知识传统上看,基督教神学的兴起,已然使基督教诸民族超越了犹太教的《旧约》,已然融合古希腊、古罗马的理性哲学的因素,不依靠古罗马帝国后期的新柏拉图主义,基督教神学就无法确立。在此体系之内,通过研究造物主的创造之作——自然来颂扬上帝本身就是一种合法的事业。在科学获得充分的成长之前,基督教神学曾为它的长期存在和发展提供必不可少的社会、文化条件。

但是,即使是就欧洲人常常引为自豪的古希腊的思想而言,它对于欧洲诸民族来说,也不过是“炼狱”里的异端思想。经过阿拉伯人的翻译和传播,欧洲人才全面接触到古希腊的思想。东方中国的伟大发明——造纸和印刷术,不经由丝绸之路传播到欧洲,欧洲的宗教改革及科学革命均是无法想象的。

为什么科学革命只发生于欧洲?这是李约瑟以及许多思想者不懈追问的一大历史问题。这个问题必然会有众多的答案。在此,我们所给出的答案是:这是因为在基督教兴起之后的两千年里,地中海地区一直是世界文化的交汇之所,是以基督教诸民族得以从整体上拥有世界文化资源,并通过自己的文化实践来创造新的科学和文化:现代科学和现代文化。

四、科学革命的世界性影响

人类社会从来就是知识社会,在古代,神学知识居于中心地位,神学家居于知识创造的主导位置;科学革命重新定义了“知识”和“知识的价值”,是以它最终导致了科学与神学的决裂,导致了人类社会的现代化。没有科学革命,欧洲的文艺复兴和宗教改革终究是不能开启人类社会的现代化进程的。

科学革命所确立的四条知识价值原则是一套具有普遍性的价值原则,它最终必然传播到全世界并为之接受。欧洲人在16、17世纪确立了这套原则,美国人、日本人在19世纪接受了这套原则,中国人以及第三世界国家的人们则是在20世纪才接受了这套原则。

只有接受了这套知识价值论原则,后发国家才能够建立起真正的现代科学制度。譬如,从17世纪起,西方科学思想和成就就开始随同耶稣会士的传教活动而传入中国,19世纪后期,又随同清教使团再次传入中国,但是,在这两次科学传播过程中,中国人并没有接受西方科学思想和成就背后知识价值原则,也没有建立起现代意义上的科学制度。在漫长的300年中,中国人恪守了古老中国的价值系统,在器物层面上看待、理解西方科学技术,没有尝试接受其背后的价值理念,也未能建立起现代意义上的科学技术系统。只有到了20世纪,随着国门被洞开、被践踏,中国人才开始被迫接受现代科学背后的知识价值论原则,才开始启动现代科学技术在中国的制度化进程。

时至今日,我们仍需要加深对科学革命所确立的知识价值论原则的理解,培育强大的知识传统,营造自由的学术氛围,为那些追求真理的事业和人们提供真正的保护。





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