《前车可鉴—西方思想文化的兴衰》弗兰西斯.薛华 著
第七章 现代科学的兴起

  文艺复兴和宗教改革这两个历史事件儿乎发轫在同一个时候。另外述有一件不能不提的大事,大约也在同一时期出现,一般称之为“科学革命”。

  近代科学的兴起,可溯至波兰天文学家哥白尼(Copernicus,1475-1543)和意大利医学家维萨尼(Vesalius,1514-1564)。当然这并不是说在他们以前没有科学,希腊人、阿拉伯人和中国人对物质世界都有很深入的认识,不过中国人并没有用他们的知识发展科学的理论。中古时代的科学大都奉亚里士多德为最高权威。阿拉伯人也很进步,不过他们了解这物质世界所根据的原理,似乎也是亚里士多德和新柏拉图思想混合而成的产品。阿拉伯学者在科学上,特别是在数学(如三角和代数)和天文学上颇有成就。如奥玛开俨(Omar Khayyam,约1048-1122)算出太阳年(solar year)的长度,并将代数加以发展;他著名的《四行诗》(Rubaiyet)把回教的宿命论作了逻辑的结论。阿拉伯人像中古欧洲人那样,也视科学为哲学的一种,以哲学家特别是亚里士多德的传统思想为最高准则。所以中古时代的科学以权威而非观察为依归,以逻辑而非实验为发展的条件。当然其中也有很多例外的情形。

  牛津大学可以说是近代科学奠基之地。当时牛津的学者正设法证明亚里士多德对自然现象的一些说法有错误,借此攻击阿奎那的学说。罗哲.培根(Roger Bacon,1214-1294)就是其中一位,但最重要的当推格罗撒泰斯特(Robert Grosseteste,约1175-1253),他的哲学成就成为日后科学摆脱亚里士多德学派的基础,当然除此之外还有很多原因,但他对亚里士多德的权威的挑战,在相当大的程度上解放了思想。这种批判亚里士多德思想的风气,在十五和十六世纪期间的帕多瓦大学(University of Padua)发展得如火如荼。

  罗马教会攻击哥白尼和伽利略(Galileo,1564-1642),原因是教会领袖们认为他们的学说与圣经有相违之处,真实情形并非如此。当时亚里士多德的学说已成为教会传统的一部分,而伽利略的理论与他们的传统冲突;其实伽利略受审的原因之一,是他力证哥白尼的学说与圣经相符。

  这里不妨再一提,文艺复兴、宗教改革和科学革命三者是在同一时期发生的。我并不是说宗教改革促成近代科学的兴起,只是说三者在同一历史时期出现。看看下面的年代,我们可以更清楚这一点:达.芬奇生于1452年,卒于1519年;马丁.路德于1517年把《九十五条》钉在教堂大门上;加尔文的《基督教要义》于1536年出版;1546年马丁.路德逝世;哥白尼生于1473年,卒于1543年,而他的地动说(是地球环绕太阳转动而非太阳绕地球转动)的大纲,在1530年发表。1540年代,有三件较重要的事发生:其一是哥白尼的《天体的运行》(On the Revolutions of the Heavenly Spheres)出版,当时哥白尼已去世;其二,维萨尼的《人体的结构》(On the Structure of the Human Body)出版,许多人叫这本书《结构》(De Fabrica);其三,阿基米德(Archimedes,约公元前287-212)著作全集的拉丁文译本于1544年在巴塞尔出版,这本书介绍一些对近代科学发展很重要的数学方法。

  弗兰西斯.培根(Francis Bacon,1561-1626)是个律师、散文家,也是英国大法官。虽然现在的历史学家已不像以往那样给予培根那么崇髙的地位,但他曾经攻击过当时盲目信赖权威的经院哲学旧规条。他强调要仔细观察和系统地搜集资料,揭开大自然的奥秘。1609年伽利略用新发明的望远镜观察天体,并将观察所得记录下来,发觉亚里士多德所说宇宙构造的资料有错误之处。伽利略并非第一个通过实验求取证据的人,丹麦的布拉赫(Tycho Brahe,1546-1601)也通过观察得到了类似的结论,只是伽利略用他本国的语言将他的发现公之于世,所以很多人都知道他的成就。1632年,他被罗马异端裁判所定罪,被迫否定自己的理论。尽管这样,他的著作不单证明了哥白尼正确,更证明亚里士多德是错的。

  近代科学的兴起与圣经并无抵触,相反,从很关键性的一点来说,科学革命是以圣经为基础的。怀特海(Alfred North Whitehead,1861-1947)和奥本海默(J.Robert Oppenheimer,1904-1967)都强调近代科学是由基督教世界观生发出来的。怀特海是很受尊崇的数学家和哲学家,而奥本海默在1947年主持普林斯顿“髙等学术研究所”(Institute for Advanced Study)之后,除了撰写关于原子结构和原子能的文章外,还写了很多与科学有关的文章。据我所知,他们都不是基督徒,最起码没有自称是基督徒,但二人都坦率地承认近代科学是由基督教世界观所生发的。

  例如奥本海默在1962年10月号的《接触》(Encounter)杂志上写了《科学与文化》(On Science and Culture)一文,解释这个论点。1925年,怀特海在哈佛大学的罗维尔讲座(Lowell Lectures)以《科学与现代世界》(Science and the Modern World)为题演讲,他说基督教是科学之母,因为“中古时代的人持定上帝的理性”,并表示对“有位格者智慧的理性”很有信心;又说因为上帝是有理性的,所以早期的科学家抱有一个“绝对的信念,相信每一件事情,无论如何细微,都可追本溯源,寻出其中的前因后果,以制定其基本原则。如果没有这个信念,科学家们所耗的惊人努力就徒然了”。换言之,由于早期科学家相信世界是由一位理性的上帝创造的,于是凭着理性,人类可以找出自然和宇宙的真理,这在他们看来绝不稀奇。

  这里,我要特别说明几件事:

  第一,“一位有理性的上帝创造了有理性的万物秩序”这个信念,并不单是宗教改革运动才强调的,宗教改革运动之前的教会和宗教改革家也有同样的想法,两者都持着怀特海所说的:上帝造天地,而上帝是理性的上帝。

  其次,并不只有基督徒才能把“美”画出来,也不是只有基督徒才有科学的创造欲,这点我们在讨论源于宗教改革的艺术时已经说过了。每个人都有创造欲,因为人都是照上帝的形象造的,不论人是否知道或承认这位伟大的创造者,或甚至人心中上帝的形象已扭曲了。这种在艺术、科学和机械工程方面的创造性,反映了“人是照上帝的形象造的”这独特性的一部分。与“非人”比较起来,人是有创造性的。不过一个人的世界观可以左右他的创造欲,包括科学的创造欲。世界观决定创造欲的方向,并且决定创造欲是否能够(和怎样)继续发展。

  第三,这里所说的科学家不一定都是言行一致的基督徒(当然有很多是好基督徒),但无论如何他们全都是生活在基督教的思想形态中,在这背景之中,人的创造欲便有了继续发展的基础。正如上面引怀特海的话,基督教的思想形态给了早期科学家们一个信念:“相信科学是可能的”。

  在“世界是一位理性的上帝创造的”的观念中,科学家们都满怀信心,希望凭着观察和实验能够了解物质世界。这就是他们认识论的基础,是他们肯定能够探求真知的哲学基础。①【识论(epistemology)是关于知识的理论——我们如何知道和如何知道我们知道。】既然物质世界是由一位理性的上帝创造的,科学家们便认为他们(观察者)和被观察的事物之间必定有关联,这就是主体和客体的关联。这是在基督教架构中的认识论的一个规范性基础,人在这架构中,不论观察一张椅子或是构成这张椅子的分子,都以此为基础。没有这个基础近代西方的科学,根本不可能产生。

  文艺复兴对近代科学的产生究竟有没有帮助?当然有。甚至中世纪时,理性和文化方面的逐渐复苏,也对近代科学有影响,当时希腊思想学说日渐为人所认识(例如在帕多瓦大学也就替科学开辟了门径。我们可以断言,文艺复兴和希腊文化传统,与当时科学的觉醒是有关系的,但据此而推断说,单凭希腊传统便足够引起科学革命,是与事实不符的。真正造成影响的是基督教。怀特海和奥本海默说得对,基督教是近代科学之母,因为基督教持定一个信念——创造宇宙的上帝在圣经中启示他自己是怎样的上帝,因此便足够成为科学研究宇宙的基础。后来,基督教基础失去了,某种传统和冲击力已经发动了,而人类对科技的实用需求及对国家的控制,使科学继续向前迈进,但科学的重点却在不知不觉中发生了重要的转变。

  弗兰西斯.培根可以称为科学革命的大先知,他严守圣经立场,包括人违背上帝而堕落这件历史大事在内。他在《新体制》(Novum Organum Scientiarum,1620)一书中说:“人的堕落,使他失去了纯洁无罪的形象,同时也失去了掌管世界的权柄。不过,这两种损失都可以在今生得到若干程度的弥补,前者可以借宗教和信仰,后者可以借艺术和科学。”请注意:培根并没有视科学为独立自主的东西,人(位括科学)不是独立的。他看重圣经有关历史的教训及有关已在宇宙间发生过的事的教训。根据圣经的教训,科学和艺术在本质上都是有价值的,这观念是科学创造欲的原动力,使科学不断进步而不是间歇性地活动。

  我们下面要谈到一些近代科学的拓荒者。德国天文学家开普勒(Johannes Kepler,1571-1630)与伽利略同时代,他是第一个证明行星的轨迹是椭圆形而不是圆形的人。牛顿(Sir Isaac Newton,1642-1727)当上剑桥大学的教授时才二十来岁,但他巳发现宇宙每个物体之间都有一种可以计算出来的吸引力,称为“万有引力”(gravity)。他后来在《自然哲学的数学原理》(The Mathematical Principles of Natural Philosophy,1687)一书中发表了这项发现,这书成为人类思想史上最有影响的书之一。此外,他在剑桥大学三一学院的涅维尔学院(Neville's Court)做了一个实验,将一件物件掉在地面,然后记录这件物件撞击地面产生的声音及(在一个已知距离内)回声的时间差,于是找出了声音在空间运行的速度。

  牛顿一生都致力忠于他所相信的圣经教训。有人说十七世纪的科学家局限于“如何”的范围,对“为何”则不感兴趣,事实并非如此。像其他早期的科学家一样,牛顿在为何”方面根本没有遇到困难,因为他的出发点是一位有位格的上帝,是宇宙的创造者。

  晚年时,牛顿撰写与圣经有关的文字甚至多于科学,不过大多没有刊行。人文主义者说,若牛顿把全部时间花在科学之上,好处会更多,他们认为牛顿研究圣经是浪费时间。他们的这种看法其实是有点盲目无知。正如怀特海和奥本海默所强调的,如果牛顿或其他科学家不以圣经为基础,他们根本无从发展科学。这不是说,我们必须同意牛顿对形而上学或教义的推理,而是说牛顿对圣经强烈的兴趣是出于他的信念,相信那位创造宇宙的上帝也在圣经里将真理賜给人类。他认为,圣经里也包含了类似于从研究宇宙所得的真理。对于某种科学只热衷探求宇宙“如何”运动,而忽略其本身应该探求的问题“为何”,像牛顿这样的科学家们定会感到惊异。

  帕斯卡(Blaise Pcalas,1623-1662)是首先成功制造气压计的人,并且在液体平衡的研究方面下过很大工夫,后来,他心有所悟,对科学不再有幻想。帕斯卡不以在实验室工作为满足,有一次他带了一根水银柱走上多姆山(Puy de Dorn,在法国中部),记录水银柱的水平随着高度的变化。他也是数学家,在微积分学的研究上很有建树。又有些人甚至把他列为最伟大的法国散文家。作为一个出色的基督徒,帕斯卡特别指出,人并不像一粒微尘般在宇宙中失落(当时人所认识的宇宙,比以前大得多和复杂得多),因为独特的人类能认识宇宙中一些事物。例如人能认识星球,但星球却不能认识什么。此外帕斯卡说人是特别的,因为基督为他们死在十字架上。

  笛卡尔(Rene Descartes,1596-1650)在数学分析和科学理论方面很出名。我个人是反对他的哲学观点的,但他自称是很好的天主教徒,因为他的宗教信仰影响了他的哲学思想,才使他脱离“唯我论”(solipsism)的羁绊,从作茧自缚的生活中释放出来。

  “伦敦皇家大自然知识促进会”(Royal Society of London for Improving Natural Knowledge)成立于1662年,早期的会员大都自称基督徒。特里维廉(George M. Trevelyan, 1876-1962)在《英国社会史》(English Social History,1942)一书中说:“波义耳(Robert Boyle)、牛顿和早期的会员都是虔诚的基督徒,他们都排斥霍布斯(Hobbes)的怀疑论。不过,他们也要国人明白宇宙的规律和以科学方法提出疑问,以求取事物的真相。他们相信使用这些方法,不会引致任何与圣经历史和充满奇迹之基督教的抵触;牛顿持着这个信念,至死不渝。”我们千万不要以为基督教妨碍了科学的发展,相反,它促成了近代科学的出现。

  培根、牛顿和伦敦皇家大自然知识促进会的思想传统在整个十九世纪有着强烈的影响。以发现电流感应而闻名的法拉第(Michael Faraday,1791-1867)也是基督徒,他持的观点是:“圣经说什么,我们便说什么;圣经没有说的,我们也不应说。”为要使人哓得认识上帝的创造是所有人的权利,而非专门人才、社会精英之类的人的专利品,他作了一个著名的实验,公开示范他在电学上的发现。麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831-1879)也是研究电学的专家,同样相信一位可以与人相交的上帝。其实,大部分近代科学的拓荒者,由哥白尼至麦克斯韦,都以基督教做基础,而且其中很多是基督徒;即使那些非信徒,也都是在由基督教而产生的思想形态之下生活,特别有一个信念更影响了这群科学家:上帝是创造者和定律的赐予者,人可以从创造之物发现他巳经将定律融在创造之物中。

  也许有人会问:“科学不是已进入了一个新阶段,宇宙是有条不紊的观念不是已成为过去了吗”许多人说“相对主义”哲学和世界观是有爱因斯坦(Alhert Einstein)的相对论作为根据的,这种讲法犯了一个错误,因为爱因斯坦相对论是假设在宇宙任何一处的真空中,光以固定的速度运行,因此,我们必须强调,就哲学的意义来说,世界上所有东西都比相对论更相对。爱因斯坦自己也极其反对人用相对论支持相对主义。1964年4月5日的《伦敦观察家》(London Observer)上有人引用爱因斯坦的一句话:“我不相信上帝会跟宇宙玩掷骰子游戏。”

  或者有人再问,海森堡(Wemer Heisenberg,1901-1976)1927年提出的“测不准原理” (principle of uncertainly,又称indeterminacy principle)和另一个广泛被接受的量子论,是不是证明了爱因斯坦的观点已过时呢?答案是否定的。海森堡的“测不准原理”涉及的只是物理学某方面的观察问题,就是物体的位置和速率的问题,例如我们把两颗原子粒子装置在两个准确相对的位置,以同样的速度发射相撞,我们仍然不可能准确无误地预计它们互撞后反弹的情形,原因是物理学家不能同时正确地观察到那两颗粒子的位置和速率,光或粒子的量子论并不表示宇宙是肓目随机运行的。例如不论我们视光为波还是粒子,光的运行也不是巧合,从这种观念可以推算一些事物,甚至泰勒(John G.Taylor,1931-)提出的在理论上存在的宇宙“黑洞”,也是基于宇宙是有条不紊的观念而计算出来的。

  如果一架飞机要飞行,它的构造必须符合宇宙规律。人不论相信什么,也必须要按照以往所发生的事情,才能解释新发生的事情,如果这个方法行不通,便不能对事物有什么解释,连科学也不能可靠地运用在技术上了。由于宇宙间存有自然诸因的等量齐一性,于是人可以飞越大气,到达离地球万里之遥的月球,距预计的范围仅数尺登陆;也可以将一枚原子弹之类的武器发射到地球另一边的目标,误差不过3米。我们知道我们是居住在一个远比人类(包括科学家)想象中复杂的宇宙中,但复杂与无定向随机完全是两回事。

  在基督教的基础之上,我们可以凭着理性找出宇宙的一些真相。基督教的世界观可引致一些结果,其中之一是叫人知道宇宙间确有一样东西——一个客观的实体(an objective reality),可以给科学去研究。我们所观察到的,并非像印度教徒或佛教徒所想的,以为宇宙只是神本质的延伸,基督教的世界观告诉我们的是一个实实在在的世界,可供我们作客观的研究。此外,基督教的世界观引致的另一个结果是:人得以知道宇宙有探索的价值。因为探索宇宙,就是探索上帝的创造,人有自由去研究大自然,因为大自然并非充塞着众多的神祇,以致诸多禁忌,碰也碰不得。宇宙万物都是上帝创造的,可以由人去研究,上帝也曾亲自吩咐人治理大自然,在培根看来,科学研究就是管治大自然工作的一部分,所以,我们有理由保持科学研究的兴趣而继续向前迈进。

  这样,人的创造欲就有发展和持续的基础了,这里且再引培根一句话:“总之,人不可自满或误用中庸之道,或以为对记载上帝的话或记载上帝的作为的书所下的工夫已够。”“记载上帝的话的书”是圣经,“记载上帝的作为的书”是他创造的世界。所以,对于培根和其他以基督教为基础的科学家来说,圣经的教训和科学之间根本没有分裂或冲突之处。

  希腊人和中国人都逐渐对科学失去兴趣。我们先前说过,中国人很早便对物质世界有深入的了解。李约瑟(Joseph Needham,1900-)在《大滴定》(The Crand Titration,1969)一书中,解释何以中国的科学不能继续发展:“因为他们不肯定一位比人更有理性的上帝已经将这个规律安排好,使人能够了解。”人可以了解上帝所定的规律,这对于以基督教为基础的科学工作者来说是一种动力,使他们锲而不舍地探究客观真理,他们有足够的理由知道客观真理。由于圣经强调工作的神圣和职业的尊严,人学到的东西就很自然地应用在实际生活当中,而不单用来满足思想上的好奇。换言之,在利益的意义上,科学技术便应运而生了。

  站在基督教基础上的近代科学家,见解是怎样的呢?他们所持的观念是在“敞开的”宇宙中,有等量齐一的自然诸因,或说,在一个有限制的时间距离内,有等量齐一的自然诸因。上帝造了一个有因果律的宇宙,所以我们可以从“果”找出“因”,但是(这个“但是”很重要)这是个“敞幵的”不封闭的宇宙,因为上帝和人都在等量齐一的自然诸因之外,换言之,所有存在之物并非都在一个巨大而囊括一切的宇宙机械之内。当然如果我们和一辆迎面而来的汽车相撞,因果律一定生效,但上帝和人不是整个宇宙机械的一部分。事物都循着因果关系而行,但上帝或人可以在某一个时刻转变其进行的方向,所以上帝固然是有上帝的地位,人亦有自己适当的地位。

  这其中含有深奥的意义。不论是宇宙机械或是人造的机械,既不是一位“主宰”,也不是一种“威胁”,因为机械不包括一切,宇宙机械以外还有其他东西,人之为人,是有他自己的位置的。

 
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