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论物理学理论和亚里士多德的宇宙论之间的类似

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:在物理学理论和宇宙论缓慢走向的理想形式之间,应该存在类似。这个宇宙论是亚里士多德的物理学;由于较少被预期,由于热力学的创造者对亚里士多德哲学而言是陌生人的事实,这种类似更为引人注目。广义热力学和亚里士多德学派的物理学之间的类似是由许多特征标志的,这些特征的凸现从一开始就吸引住人们的注意力。而笛卡儿的、原子论的和牛顿的宇宙论一致认为,唯一可能的运动是在空间中的位置变化。

在进一步前进之前,让我们概述一下我们上面得到的东西:

在物理学理论和宇宙论缓慢走向的理想形式之间,应该存在类似。这个断言绝不是实证方法的推论;尽管它被强加于物理学家,但它本质上是形而上学的断言。

我们判断在物理学理论和形而上学学说之间存在或多或少广泛的类似,而我们借以判断的智力程序截然不同于借以展开可信的论证的方法;它们并未把自己强加于人。

这种类似不应把自然哲学与物理学理论的目前状态关联起来,而应把自然哲学与物理学理论趋向的理想形式关联起来。现在,这种理想状态并未以明确的和无可争辩的方式给出;它是以无限微妙的和易变的直觉提示给我们的,而类比则受对理论及其历史的深刻知识的指导。

哲学家能够从物理学理论得到的信息种类既不支持,也不反对宇宙论学说,因此它们几乎没有勾勒什么迹象;他要是把它们视为某种科学论证,并为看到它们被讨论和被争辩而感到惊讶的话,他也许是十分愚蠢可笑的!

在如此确定地肯定物理学理论和宇宙论的论证之间的比较多么不同于严格意义上的论证之后,在指出它为踌躇和怀疑留下充足的余地之后,将容许我们表明,物理学理论的目前形式在我们看来好像趋向于理想形式,宇宙论学说在我们看来似乎与这个理论具有最强烈的类似。我们没有强调,这种表明是以属于物理科学的实证方法的名义给出的;在我们讲了那些话之后,显然十分清楚,它超出这种方法的范围,这种方法既不能确认也不能反驳它。在这样做时,在由此洞察属于形而上学的领域时,我们知道在我们背后为物理学留下领地;我们知道物理学家在与我们同行通过后者的领地后,可能十分彻底地拒绝跟随我们进入形而上学的地域,尽管这并不违反在逻辑上强加的法则。

在科学人不等地偏爱的、现在涉及物理学理论的各种方式中,哪一个是包含着理想理论的胚芽的方式呢?哪一个方式通过它用来排列实验定律的秩序已经向我们提供某种像自然分类的草图一样的东西呢?我们十分经常地说过,按照我们的看法,这个理论就是所谓的广义热力学理论。

这一判断是通过对物理学目前状况的沉思,通过由实验家发现和使之精确的定律构成的广义热力学而形成的和谐整体向我们口授的;它尤其是通过导致物理学理论达到它的目前状况的进化的历史向我们口授的。

物理学借以进化的运动实际上可以分解为两个另外的不断相互叠加的运动。一个运动是一系列永恒的变化,其中一些理论出现了,在一段时间统治科学,然后崩溃,从而被另一种理论取代。另一个运动是连续的进步,我们通过这种进步看到,在一整段时期不断创造出愈益丰富和愈益精确的、实验向我们揭示的无生命世界的数学描述。

现在,这些短暂的胜利被突然的崩溃紧随,构成这两个运动中的头一个,它们是各种力学物理学体系在相继的角色中,其中包括牛顿物理学以及笛卡儿物理学和原子论物理学,所经历的成功和挫折。另一方面,构成第二个运动的连续进步导致广义热力学;在其中,先前理论的所有合法的和富有成效的倾向都最终会聚起来。显而易见,在我们生活的时代,这对于将把理论导向它的理想目标的向前行进来说是一个起点。

在广义热力学参与物理学理论的地方,存在着可能类似于我们在道路的终点瞥见到的这个理想的宇宙论吗?确实,正像它不是笛卡儿所创造的自然哲学或由牛顿观念激发的博斯科维奇学说一样,它也不是古代的原子论者的宇宙论。相反地,它是广义热力学明白无误地类似的宇宙论。这个宇宙论是亚里士多德的物理学;由于较少被预期,由于热力学的创造者对亚里士多德哲学而言是陌生人的事实,这种类似更为引人注目。

广义热力学和亚里士多德学派的物理学之间的类似是由许多特征标志的,这些特征的凸现从一开始就吸引住人们的注意力。

在实物的属性中,亚里士多德的物理学把同等的重要性授予量和质的范畴;现在,广义热力学通过它的数值符号也描述了各种量的大小和各种质的强度。

局部运动对亚里士多德来说只是广义运动的形式之一。而笛卡儿的、原子论的和牛顿的宇宙论一致认为,唯一可能的运动是在空间中的位置变化。请注意,广义热力学在它的公式中处理像温度变动或磁状态或电状态改变这样的变更,一点也没有试图把这些变动还原为局部运动。

亚里士多德的物理学比为其保留运动名称的转变更深刻地认识变化。运动仅达到属性;那些变化即生成和腐坏则渗透在实物本身之中,它们在消灭预先存在的实物的同时,创造新的实物。同样地,在广义热力学的最重要分支之一的化学力学中,我们用化学反应可能创造或消灭的质量描述不同的物体;在化合物物体的质量内,组分的质量只是潜在地继续存在。

这些特征和许多其他的需要花太长时间列举的特征,强烈地把广义热力学与亚里士多德的物理学的基本学说关联起来。

我们说“与亚里士多德的物理学的基本学说”,我们现在必须强调这一点。

亚里士多德建立给人深刻印象的纪念碑,它的蓝图为我们保存在他的《物理学》、《论生成和腐坏》、《论天》和《流星》中,此时实验科学还处在它的摇篮时代;在那时,他的注释者诸如阿弗罗狄西亚的亚历山大、西米斯蒂乌斯、辛普利希乌斯、阿威罗伊和无数的经院哲学家,都努力雕凿甚至磨光这个庞大建筑物的最微小的部分。如此大大增加我们认识手段的范围、确定性和精确性的工具并不适用于把握物质实在;人们仅仅拥有他的赤裸裸的感官;可观察的资料到达他,正像它们首次显露给我们的知觉;分析还没有分辨和解开可怕的复杂局面;比较发达的科学必须认为是众多同时的、连锁的现象的结果之事实,最后却被天真地作为自然哲学的简单的和基元的资料来看待。在实验科学中是不完美的、早熟的和幼稚的一切的痕迹,都必然存在于由它产生的宇宙论中。仓促浏览亚里士多德的著作,勉强触及在这些著作中陈述的学说的表面的人,处处都注意到奇怪的观察、不重要的说明、无根据的和过于讲究的讨论,一句话,与今日的物理学形成鲜明对照的古式的、陈腐的、退化的体系,以致要在它们之中辨认出与我们现代物理学的最细微的类似,也仅有十分稀少的可能。

进一步深究的人经历的完全是另外一种印象。在这个保留以前时代死亡的和僵化的学说的表面外壳之下,他发现处于亚里士多德宇宙论的真正核心的深刻思想。剥去掩盖它们和同时约束它们的表皮,这些思想呈现出新的生命和活力;随着它们逐渐地变得有生气,我们看见把它们隐蔽得无踪影的退化的伪装;它们的恢复活力的面容和我们的广义热力学立即呈现出显著的相似。

于是,任何希望辨认亚里士多德的宇宙论与理论物理学的类似的人,今日必须不要停止在这一宇宙论的表面形式上,而必须看穿它的更深刻的意义。

可以引入一个例证,以澄清我们的思想并使之更精确。

我们愿从亚里士多德宇宙论的基本理论之一,从“要素的自然位置”理论,借用这一例证;我们将首先在表面上考虑这一理论,也就是说,从外部考虑它。

在所有物体中,我们总是遇到四种质,即热和冷、干和湿,尽管是在各种不同的程度上遇到。这些质的每一种本质上概括一种要素的特征:火显然是热要素;气显然是冷要素;土显然是干要素;水显然是湿要素。我们周围的所有物体都是混合物;就四种要素火、气、水和土之中的每一种进入混合物的组分的程度而言,它是热或者是冷,是干或者是湿。除这四种能够通过腐坏和生成相互转化的要素之外,还存在着不能腐坏和不能生成的第五种要素;这种本质形成天球和把这些天球的部分浓缩的恒星。

每一种要素都具有“自然位置”,当它处在这个位置时,它保持静止;但是,当它受到“狂暴”从该位置离开时,它借助“自然运动”重返它。

火基本上是光;它的自然位置是月球天球的凹面;于是,它因自然运动而升起,直到它靠近这个固体的天穹而停止。土是特别重的要素;它的自然运动携带它到世界的中心,这里是它的自然位置。气和水是重的,但是没有土重;此时由于自然运动,较重的倾向于处在较轻的之下;各种要素因此将处在它们的自然位置,这时与宇宙同中心的三个球面把水与土、气与水、火与气分开。当每一种要素处在它的自然位置时,它在那里维持什么呢?当把它从这个位置移开时,什么携带它趋向它呢?是它的实质的形式。为什么?因为每一种存在都倾向于它的完美,而且只有在这个自然位置,它的实质的形式才能获得它的完美。在那里,它最彻底地抵制任何可能使它腐坏的东西;在那里,它以最有利的方式经受天球运动和星际光的影响,在月下物体内的所有生成和所有腐坏的根源的影响。

这一切重的和轻的理论在我们看来是多么幼稚啊!我们辨认出人的理性试图给下落物体以说明的第一次牙牙学语是何等单纯!在这些天真的宇宙论的牙牙学语和科学在像哥白尼、开普勒、牛顿和拉普拉斯这样的心智的天体力学中达到充分严格性的令人赞美的发达之间,我们如何敢于确立最细微的关联呢?

当然,在今日物理学和自然位置理论之间好像没有类似,如果我们这样看待这一理论,是因为它乍看起来以全部细节构成它的外部形式。但是,让我们现在去掉这些细节,打碎必须把亚里士多德宇宙论注入的陈旧科学的模子;让我们走进这个学说的底部,以便把握作为它的灵魂的形而上学观念。我们在要素的自然位置的理论中发现什么是真正本质的东西呢?

我们在那里发现这样的断言:能够构想宇宙秩序在其中可以是完美的状态,这个状态对世界来说总会是平衡状态,而且总会是稳定平衡状态;离开这个状态,世界会倾向于返回它,所有自然运动,所有在没有任何能动的促动者干预的情况下在物体中产生的自然运动,都是由下述原因产生的:它们的目的都能够是把宇宙导向这一理想的平衡状态,以至这个终极原因同时总能够是它们的有效原因。

现在,在这种形而上学的对面,物理学理论站立着,这里是它教导我们的东西:

如果我们构想一个无生命的物体的集合,我们假定使它脱离任何外部物体的影响,那么这个集合的每一个状态对应于它的熵的每一个值;在某一状态中,该集合的这种熵具有比任何其他状态大的值;这一最大熵状态总会是平衡状态,而且总会是稳定平衡状态;在这个孤立系统内产生的所有运动和所有现象都使它的熵增加;因此,它们都倾向于导致这个系统达到平衡状态。

此刻,在还原为它的基本断定的亚里士多德宇宙论和热力学的学说之间,我们如何能够辨认鲜明的类似呢?

我们可以增加这种类型的比较,我相信,它们会认可下述结论:如果我们使亚里士多德的和经院哲学的物理学脱掉披在它身上的陈旧而过时的科学外衣,如果我们在它的严格的和和谐的裸体中显示出这种宇宙论的活生生的肉体,那么我们就会被它与我们现代物理学理论的相似而震撼;我们在这两种学说中辨认出具有相同本体论秩序的两种图像,它们之所以截然不同,因为各自是从不同的观点看待它们的,但是它们绝不是不一致的。

据说,其与亚里士多德和经院哲学的类似如此被明确指出的物理学是信仰者的物理学。为什么?是在亚里士多德的宇宙论和在经院哲学的宇宙论中隐含对天主教教义的必然信奉吗?非信仰者以及信仰者不可以采纳这一学说吗?事实上,它难道未被不信仰宗教者、穆斯林、犹太教徒和异教徒以及教会的忠实追随者教导吗?而且,在哪里存在据说被打上印记的本质是天主教的特征呢?事情在于大量的天主教学者、一些最著名的学者为它的进步而工作这一事实吗?事情在于教皇不久前宣告圣托马斯·阿奎那的哲学以前曾为科学服务而且在将来它还可以为科学服务这一事实吗?由这些事实可以得出非信311仰者在不赞同不是他自己的信仰的情况下无法辨认出经院哲学的宇宙论与现代物理学的一致吗?肯定不。这些事实强加的唯一结论是,当人的理性力求发现自然秩序的真理时,天主教会在许多场合曾经有力地有助于、它现在还有助于使这种理性保持在正确的道路上。此刻,什么样的公正而明智的心智会胆敢错误地做出不利于这一断言的证明呢?

[1] 文章发表在Annales de Philosophie chrétienne, 77th,Year,4th Series,Vol.I(一九○五年十月和十一月),p.44和p.133.

[2] Abel Rey,“La philosophie scientifique de.M.Duhem”,Revue de Metaphysique et de Morale,Ⅻ(July 1904),699.

[3] J.Moutier,“Sur les attractions et les répulsionsdes corps électrisés au point de vue de la théorie mécanique de l'électricité”,Annales de Chimie et de Physique,4th Series,Vol.XVI.

[4] A.Rey,在引用的著作中,p.733。

[5] 我们乞求读者在我的论力学进化的书(Evolution de la Mécanique〔Paris,1903〕)参考第一编“力学说明”,尤其是第XV章:“力学说明的一般考虑。”

[6] 出处同上,第二编,第一章“质的物理学”。参见本书论原始质的第二编第二章。

[7] 事实上,这就是当他们为了能够描述毛细现象的定律,通过引入分子引力的观念使牛顿引力的公式变复杂时,他们所做的事情。

[8] 参见上面的第二编第三章,尤其是该章的第3节。

[9] 在牛顿引力和毛细作用引力的同时作用下,行星的轨道与同一天体仅仅经受牛顿引力的轨道相比,也许在一万年期间不会十分明显地显示任何可觉察的程度上的差异;可是,我们能够毫不荒谬地假定,在一亿年期间积累的毛细作用引力的效应也许可以可估量地扰动行星脱离唯有牛顿引力能够使它遵循的轨道。

[10] 参见上面的第二编第四章和第五章。

[11] 参见上面的第一编第四章第十节。

[12] 参见Plato,Republic,Book Ⅶ.

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