现代科学的诞生

（1452—1600）

曾经有很多人尝试为通常所说的文艺复兴找到一个确切的日期——例如，土耳其人占领拜占庭的1453年，因为其后图书馆的藏书便散布到整个欧洲。但这是一项无意义的工作，因为文艺复兴不是一天来到的，而是多个世纪缓慢发展的结果。

科学精神的文艺复兴也是一样，我们将在这一章中进行讨论。这种精神只是在1000年的麻木之后才开始逐渐恢复活力，但如果我们必须要选择一年，那么1452年应该是一个好的答案，也就是刚才提到的时间的前一年。在这一年，诞生了列奥纳多·达·芬奇，人们赞之为将思想从中世纪的的混乱和错误中解放出来的第一位科学家，并且科学由此踏上了具有真实现代精神的自然研究之路。从列奥纳多开始，科学遵循了现代目标和现代方法，所以在本章开始时简单提一下这位真正的非凡的人是合适的。

列奥纳多·达·芬奇（1452—1519）　他的出生地在佛罗伦萨到比萨的路上靠近恩波利的地方，是一位佛洛伦萨律师和一位后来嫁给牧牛工的普通农村女子的儿子。他较好的外貌和孜孜不倦的态度使他非常适合法庭工作，而事实上他也与佛洛伦萨、米兰和罗马的法庭相关联。但是他自然体质上的天赋，尽管出众，与他思想上的天赋相比仍然不足一提。研究他的工作的学生们一向赞美他具有超人的智力和能力，最近发现和破译的他的笔记本证实了这些赞美并将他誉为人类的杰出智力代表之一。

他首先是一位艺术家，将主要精力投入油画和雕塑，但他的非凡成就却包括了其他领域——建筑工程、哲学和科学。笔记本的记录显示，如果他愿意在其他方面也取得类似成就，是完全可以的。他曾经计划针对其进行研究的所有不同的科目撰写教材，如果当年这些成真，那么科学可以少走很多弯路。

令人遗憾的是，他的缺点和天分一样出众。在他所选择的艺术领域之外，他似乎做得笨拙、费力而缓慢，所以已经完成的科学成果少之又少——的确，他几乎没有完成任何事情。他最著名的成就大概是对新月期间在月球背面出现的暗淡光亮的解释——“旧月亮在新月亮的手臂中”，列奥纳多将这种现象归于“地球光线”——从地球反射的太阳光。他还完成了一些非常实际的实验工作，如光学、机械和水力学。在实用科学方面，他计划并设计了飞行器、直升机和降落伞，以及快速开火和后膛填装式枪支的模型，他的750份解剖图画作将他列为世界解剖学家的前沿。

但是，最能体现列奥纳多科学天才的却是那些没有经过验证的思考和没有实据的观点。在生理学方面，他先于哈维的血液循环发现，猜测人体内的血液循环就像雨水环流一样，先降雨到山上，然后流入江河海洋，回到云中，再以雨的形式降落从而完成循环。他说，血液将新物质带到身体的各处，带走废物，如同我们吹动火炉带走灰尘一样。在解剖学方面，他认为“地球与其他星体类似”（即行星和其他行星类似），并提示一个日心世界，尽管在此前其他人也曾有过提及。在机械方面，他说“任何物体在运行的方向上都有自己的重量”，并宣称下落的物体在下落过程中随着不断加快而加速。这样他似乎了解，力的作用主要是加速而不仅仅是运动，从而挑战了亚里士多德的关于力是运动不可或缺的因素的学说，早于伽利略力学的基本观点。他启示说，整个宇宙符合不可变化的力学原则，这当然仅仅是早期科学家如德谟克利特和阿那克西曼德的猜测的重复，但早于牛顿，尽管他没有任何证据。在光学方面，他认为光是一种波状现象，尽管也是早前提示的重复，但仍然早于有关光的理论。

所有这些都是猜测，但却是自由思想和不受权威束缚的猜测。应该承认的是，这些猜测都显示了某种天才思维。好运可能会令一个傻瓜做出一个正确的猜测，但是如果每一次都得分，那么一定在好运之后还有某些东西在起作用。为了对列奥纳多的猜测的价值形成某种观点，让我们停下来想一想，如果他的观点在受到举世瞩目以前就代替了亚里士多德，成为任何理论的试金石，会发生什么？

也许列奥纳多对于科学的最大贡献是他对用以指导科学研究的原则的论述，在他的时代以前，人们曾经尽力通过观察和实验将知识推向前进，但是他们的思想多被先入为主的观念或一般原则所左右，如要适于圆形运动的自然性或适于某些想象中的目的。列奥纳多非常谨慎地提出一般原则，的确，他在做出杠杆机械时采用了一项原则，即永久运动是不可能的，但是这个原则并不体现一个关于事物应该是怎样的先见，而是体现了几千年的实验表明了它们实际是怎样的，而这些实验大多数是在无意识的情况下做出的。

列奥纳多同意亚里士多德的观点，坚信数学推理单独可以对科学给出完全真实的解释，但与亚里士多德不同的是，他看到这是一个理想但不可能的情况，因为在大多数情况下，科学上的完全真实是不可达到的完美状况。列奥纳多说，一门科学应该基于观察。也许应该恰当使用数学来讨论观察，但更应该用严格的实验来检验最后的结论，他的关于科学方法的一般观点很像培根一个世纪前所表达的，但是培根的视野被神学的眼罩所限制，而列奥纳多的思想则自由得多。

这个关于科学方法的新观点之后，继而出现的是对宇宙和人在宇宙中的地位的新观点。哥白尼提出证据，证明阿里斯塔克的观点是正确的，即坚信地球没有占据宇宙的中心，而是与其他行星一样只是空间的漫行者，并形成了一道围绕太阳的年运行轨迹。