丹皮尔英的《物理学》

　　作者：W．C．丹皮尔（英）

　　成书时间：1929年

　　推荐版本：商务印书馆1979年版

　　【作者简介】

　　W．C．丹皮尔（Sir William Dampier，1867-1952年），英国知名的自然科学史学家。

　　丹皮尔一直从事着科学与社会、哲学、宗教之间的相互关系的历史考察和分析研究，而且成果突出。这使得丹皮尔在英国以至世界各地都享有很高的威望，特别是他在我国科学技术历史界也享有很高的知名度。丹皮尔写作的《科学史》一书，已经成为西方科学界主流的科学史版本。书中关于古代和中世纪科学的论述，特别是关于古希腊的原子论的有关论述，都具有很高的学术价值。

　　丹皮尔的主要作品是：《科学史及其与哲学和宗教的关系》。

　　【内容提要】

　　丹皮尔认为，现代科学的巨大宏伟的大厦，或许是人类心灵的最伟大的胜利。但是，它的起源、发展和成就的故事却是历史当中人们知道得最少的部分之一，而且我们也很难在一般文献中找到它的踪迹。历史学家所讲的不外是战争、政治和经济；揭露原子秘密，在我们眼前揭开空间深度等活动，虽然使哲学思想发生了革命，并使我们有可能把物质生活提高到历史梦想不到的水平，但是关于这些活动的发展情况，大部分历史学家却没有讲到，或很少讲到。因此，有必要对科学史的重大事件进行一番梳理。

　　作者从科学的起源开始探讨。文艺复兴时期的人文主义者重新去研究希腊文，不但是为了语言和文学的缘故，而且也是因为在希腊哲学家的著作中可以找到关于自然界的最好不过的知识。因此，当时的古典教育就包含了一切自然知识。在希腊人看来，哲学和科学是一个东西，在中世纪，两者又和神学合为一体。文艺复兴以后，应用实验方法研究自然，哲学和科学才分道扬镳。因为自然哲学开始建立在牛顿动力学的基础上，而康德和黑格尔的追随者则引导唯心主义的哲学离开了当代的科学，同时，当代的科学也很快地就对形而上学不加理会了。不过，进化论的生物学以及现代数学和物理学，却一方面使科学思想臻于深邃，另一方面又迫使哲学家对科学不得不加以重视，因为科学现在对哲学，对神学，对宗教，又有了意义。与此同时，物理学本来有很长时间就一直在寻找，并且找到了所观察到的现象的机械模型，同时也似乎终于找到一些根本的东西，这些东西，用牛顿的话来说，“肯定不是机械的”。

　　谈到科学方法，作者认为，新的实验方法的本质，是离开安全理性的体系而诉诸无情事实的裁判，这些事实与当时可能的任何哲学综合都毫无关系。自然科学在其探讨的中间阶段，可以使用演绎推理，归纳推理也是它的方法的主要部分，但是，由于科学主要是经验性的，它归根到底不得不诉诸观察和实验，它不像中世纪的经院哲学那样凭借权威接受一种哲学体系，然后再依据这个体系来论证种种事实应该如何如何。人们有时以为中世纪的哲学和神学不是充分运用理性的，其实不然。它们的结果是运用逻辑方法从它们认为是权威的和肯定的前提中演绎出来的。这些权威的和肯定的前提就是教会所解释的圣经以及柏拉图和亚里斯多德的著作。另一方面，科学则依靠经验，它所用的方法就和填补字谜画时所用的方法一样。科学也要运用理性来解决确定的谜团问题，并形成唯一可能的有限的综合和学说；但是，观察或实验既是研究的起点，也是最后的裁判者。谈到物理学，作者指出，牛顿证明物体靠相互引力而运动的假说已足以解释太阳系中一切庄严的运动。结果，就形成了物理学上的第一次大综合，虽然牛顿自己也指出万有引力的原因仍然不得而知。不过，他的门徒们，尤其是18世纪的法国哲学家，却忽视了他的明智的谨慎精神，把牛顿的科学变成了机械论的哲学。根据这个哲学，整个过去和未来，在理论上都是可以计算出来的，而人也就变成了一架机器。

　　作者说，文艺复兴以后，生理学也开始扩大自己的研究范围，认定有生命的机体的功能可以用物理和化学的原理来解释。在有些生物学问题上，有机体必须当做一个整体来看待，这个事实是有其哲学上的重要性的。当人们发现可以用物理学术语来表达的东西愈来愈多的时候，人们也就更加信任这个方法了，结果就产生一种信念，以为对于一切存在都可以完全从物理和机械的角度加以解释，这从理论上来说是办得到的。

　　作者认为物理科学所描绘的是实在的一个分析性的方面。经验告诉我们，物理学所绘制的图表使我们能够预测，知识的大综合是时常进行的。不同的孤立的概念由某一个伟大的科学家融合起来了，这时就会出现壮观的盛况———牛顿创立天体演化学，麦克斯韦把光和电统一起来，爱因斯坦把万有引力归结为空间和时间的一个共同特性，都是这样的情况。一切迹象都说明，还会有这样一次综合。在这样一个综合中，相对论、量子论和流动力学可能会归入到某一个包罗万象的、统一的、单一的基本概念里去。在有些现代哲学家看来，科学上的决定论似乎是由于科学的抽象方法而产生的。科学概念，即柏拉图的理念的现代翻版，只和科学的抽象推理及学说有关；科学的概念有其逻辑的推论，这些推论的确是必然的，并且是科学概念的性质所决定的。

　　关于科学的方法论问题，作者认为，科学上的决定论是一种具体性误置的谬误，也就是把上帝的决定论转移到感官对象上面去了。此外，“活力论”认为，在活的物质中，物理和化学定律都由于某种更高的作用力而失效了。不过，有些生理学家还是指出，生物机体的物理机能和化学机能所表现出的调协和一体性仍然是纯机械论所无法解释的。尽管这样，另外一些生理学家还是认为，在物理学和化学研究的每一阶段，都曾经不得不接受机械论，因此，正像薛定谔所指出的，到头来，也许会有一些目前还不得而知的新的物理和化学定律可以从根本上解释生命现象，虽然机械论到最后也可能在物理学的一条最后的测不准原理中归于破灭。目的论要想令人信服，可能必须把存在作为整体考虑，这时，宇宙可能完全是机体。当我们从力学的抽象观点来考察的时候，宇宙却仍然完全是精神性的。由星体而来的一条光线，物理学可以从它的遥远的发源地一直追寻到它对感光神经的效应，但是，当意识领悟到它的明亮、色彩和感受到它的美的时候，视觉的感觉及对美的认识肯定是存在着的，然而它们却既不是机械的，也不是物理的。通过以上错综复杂的叙述，作者得出结论，科学方法不是一成不变的。

　　作者说，在这样一些具有历史意义的时刻，物理科学似乎是至高无上的。但是，只要我们根据现代科学哲学清晰地洞察到它的意义，我们就会知道，物理科学按照它固有的本性和基本的定义来说，只不过是一个抽象的体系，不论它有多么伟大的和不断增长的力量，它永远不可能反映存在的整体。科学可以越出自己的天然领域，对当代思想的某些别的领域以及神学家用来表示自己的信仰的某些教条，提出有益的批评。但是，要想观照生命，必须看到生命的整体。因此，科学史正在并且应该成为一部综合的历史。精彩语录

　　1、哲学现已不能单独建立在自身的基础上；它再一次同其他的知识联系起来。在中古时代和许多现代哲学体系中，其他学科是从哲学家预定的宇宙结构中推导出来的并适合于这个宇宙结构的。

　　2、现代人研究古代时偏重于文艺，总是把主要注意力放在雅典的诗人和雕塑家产生名作的各时代。要说希腊的古典时代没有产生科学，那是不公允的。在欧几里得以前已经有几何学；希波克拉底的医学和亚里斯多德的动物学都是根据可靠的观察；但是，哲学观点是形而上学的，而不是科学的；就是德谟克利特的原子说也是思辨的哲学，而不是科学。

　　3、这种结果给人的哲学上的教训是：我们一方面必须以保留与审慎的态度，去承认人们不断用来代表关系量———即具有物理关系的量———的想像的模型，另一方面对于科学所给予我们的有关这种关系的有增无已的知识，可以随意加以利用并给予愈来愈大的信赖。这种知识是一个概率的问题，不过这种知识正确的概率是很高的，而且大部分在很快地增高。它是足够好，足资运用了；这种关系的真实性并不依赖关系量自身的实在性。

　　4、所以，在我们看来，科学可以说是关于自然现象的有条理的知识，可以说是对于表达自然现象的各种概念之间的关系的理性研究。5、知识的来源在于我们的感觉以及我们的感觉所引起的意识的变化。简单的觉察只是感官的认识，但可能是获得个别知识的途径。可是意识是一个整体，如果我们愿意的话，意识可以分析为其组成的部分，但这整体总表现为一幅图像或一个结构。

　　6、科学的知识与科学思想的方式，虽有助于基本的宗教，但与若干宗教信徒的心理颇不相合。这些知识及思想方式的大大扩大，无疑地增强了脱离有组织的基督教会的潮流———现代所特有的潮流。