《科学与近代世界》第12章

下面可以看到，就归纳法的本质讲来我不认为是由一般
规律中引伸出来的。这是从过去某种特殊情形的性质来推论
未来某种特殊情形的某些性质的方法。但适用于一切可认识
的事态的一般规律，是一个比这种方法更为广泛的假定，对
这种有限的知识说来是一个很不妥当的扩大。我们对目前事
态所能要求的一切只是用它来决定某一特殊事态群，这一群
事态由于被包括在同一群内而在某些方面互相影响着。在物
理学中，这一群事态便可以说是在共同的时—空中彼此配合
在一起的一套事件；因之，从一个事态到另一个事态的变转
过程就可以追溯出来。这样说来，我们所涉及的便是知识的
直接事态中所出现的·那·一·种共同时—空。归纳推理是从特殊
事态进向特殊事态群，再由特殊事态群进向同群中各特殊事
态之间的关系。在我们没有考虑其他科学概念之前，归纳法
的讨论还不可能超出这一初步的结论。
上述培根著作的引文还有第三点值得注意的地方，即这
叙述完全是关于质方面的。在这一方面，培根完全失去了１７
世纪的科学成就所具有的作风。科学从这时起便一直变为量
方面的研究。先找出现象中可度量的成分，然后再求出这些
物理量的量度之间的关系。培根漠视了科学上这一条规则。例
如，在上述引文中他便谈到超距作用。但他所想到的是质方
面的问题而不是量方面的问题。我们不能要求他预先达成他
同时代的晚辈伽利略的见解，也不能要求他事先完成很久以
后的继承者牛顿的事业。但无论如何他总是没有提到应当研
究量的问题。可能他是被亚里士多德所传下来的流行逻辑理
论迷惑了，因为实际上这种理论在应当叫物理学家“·量·度”的
时候却叫他们从事“·分·类”。
到１７世纪末，物理学便建筑在令人满意的量度基础之上
了。最后和较完整的解释是牛顿提出的。人们发现质量的共
同可量成分可以说明各种含量不同的物体的性质。物体的质
料、形状和大小完全相同时，质量也极相近。三个条件同一
的程度愈大，质量相等的程度也愈大。作用于一物体上的力，
不论是接触还是超距作用，实际上被认为是等于物体的质量
乘该物体由该力所产生的速度变率。在这种方式下，力就由
它对物体运动的效果上看出来了。于是便产生了一个问题，这
种力的大小的概念是不是能引导我们发现一种量方面的简单
法则，可以用各种质的形态或它们的物理性质的条件来决定
力。牛顿的概念在整个现代时期中，经受这一测验时辉煌地
胜利了。它的第一个成就是引力定律，而达于顶点的胜利则
是全部天文动力学、工程学和物理学的发展。
三大运动定律和引力定律的构成这一题目值得特别加以
注意。这思想的全部发展过程刚好占了两个世纪。它从伽利
略开始，到牛顿的“自然哲学的数学原理”为止。牛顿出生
的年代伽利略正好去世。笛卡儿和惠根斯的生活时代则正好
在前后两人之间。这４人通力合作的工作所获得的成就，毫
不夸大地可以认为是人类知识的成就中最伟大的和无与伦比
的成果。要估计这一成就的大小，就必须看到它的范围的全
面性。它为我们提出了一个物质宇宙的景象，并且使我们能
把每一特殊事态的最微小的细节都计算出来。伽利略跨出了
第一步，找到了正确的思维道路。他看到值得注意的决定点
不是物体的运动而是物体运动的改变。伽利略的发现由牛顿
在他自己的第一运动定律中用公式表达出来了。这公式说：
“任何物体，如果不受到改变其状态的外力作用，就继续保持
平静止状态，或等速直线运动状态。”
这个公式否定了两千年来一直阻碍着物理学进步的一个
信念。同时它也讨论了科学理论中必备的一个基本概念，即
关于观念上的独立系统的概念。这个概念包括了事物的一种
基本性质。没有这个概念的话，科学、甚至于人类有限智慧
中一切的知识都不可能存在。这个“独立”的系统倒不是一
个唯我主义的系统，唯我主义的系统认为离开我就一切都不
存在了。这种独立系统则是在宇宙范围之内独立存在。这就
是说，有许多关于这系统的真理，只要通过统一的和系统的
关系图式推演到其余的事物作为参照就行。因此，独立系统
的概念并不是在本质上独立于其余事物之外的系统，而是和
宇宙间其他各种事物细节没有因果上的依赖关系的系统。同
时，所谓没有因果上的依赖关系也只是对这一独立系统的某
些抽象特性而言的，并不是指这一系统的全部具体情况。
运动第一定律问：“一个动力方面的独立系统就其全部运
动来看，如果不管它的方向和各部分的内部关系，我们所能
说的是些什么？”亚里士多德说必须认为这样一个系统是静止
的。伽利略补充说：静止状态只是一种特殊状态，普遍的说
法应当是：“物体不处在静止状态便处在直线等速运动中，”因
此，一个亚里士多德派的人物认为，运动是由外物的作用引
起的，在量上可以由该外物所保持的速度来衡量，而方向则
决定于该速度的方向。但伽利略派人物则把注意点放在加速
度的大小和它的方向上。这一差别在凯普勒和牛顿的对立中
就可以看出来。他们都观察了把行星支持在自己轨道上的力。
凯普勒所发现的是推动行星的切向力，而牛顿所寻求的则是
变换行星运动方向的径向力。
如果从我们经验中的明显事实来看，与其讨论亚里士多
德所犯的错误，倒不如强调一下他所提出的理由反而更有利。
我们在日常经验中所见到的一切运动，除非显然有外力支持，
否则即将停止。因此，一个健全的经验主义者便必然会专门
注意这个运动的持续问题。说到这里，我们便看出了一个缺
乏想象力的经验主义者所发生的危险。１７世纪时又出现了这
类危险中的另一个例子，牛顿也和世界上其他人一样陷入到
这个危险中去了。事先惠根斯提出了光的波动说。但这一学
说不能解释我们日常经验中在光方面所见到的最明显的事
实，即一个突起物体所投射的影是由直射光线决定的。因此，
牛顿就抛弃了这个学说而采取了微粒说，这一说法完全解释
了影的问题。从那个时期以后，这两个学说就彼起此伏，互
相消长。目前科学界的动向却是要设法把这两个说法结合起
来。这个例子说明：如果因为某一种看法不能解释被考察的
对象的某一极明显事实而拒不采用，也是很危险的。如果你
注意自己一生中所看到的思维上的新事物，便会发现每一种
新观念在刚产生的时候几乎都有一些愚蠢的地方。
现在让我们再回到运动定律上来。１７世纪时期并没有为
不同意亚里士多德论点的伽利略派人物提供什么理由。这是
一个重要的事实。本系统讲演中谈到现代时期的那一讲，将
使我们看到相对论对这问题提供的全面说明，不过只是把我
们对时间和空间的整个概念加以重新整理而已。
一直等到牛顿出来，才使人认识到·质·量是物体本性固有
的物理量。质量在运动发生变化时始终不变。但质量在化学
变化中也保持恒定这一事实，则要等到一个世纪以后才由拉
瓦锡发现。牛顿的第二个工作便是以物体的质量和加速度来
说明外力的大小。在这方面他的运气可算不坏。因为从数学
家的观点来看，加速度与质量两者的乘积是最简单的定律，而
且事实也证明这理论是成功的。现代的相对论又修改了这极
简单的情况。但幸而当时并不知道今天物理学家所进行的精
密实验，而且也不可能做出来。这对科学界讲来倒是一个幸
运。这样，世界上的人有了两个世纪的时间来消化牛顿的运
动定律。这是完全必要的。
看到上述成功之后，我们就不会奇怪，科学家何以要把
他们的终极原理放在唯物论的基础上，并从此把哲学抛弃了。
假如我们能确切地理解这一基础是什么，以及它最后带