科学史(上)-第42章
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这些手稿经人整理，并附上年表，而在1888 年发表①，但其节要过于简短，
似乎有重加整理的必要。牛顿在化学上，虽然不象在物理学上那样有特出的
发现，但他对于化学的见解远远超过当时的化学家。例如，他对火焰的意义
就有深刻的认炽。他认为火焰与蒸汽不同，就如赤热的物体与非赤热的物体
一样②。这种看法比亚里斯多德关于火是四元素之一的说法，与当时化学家用
盐、汞、硫三原质来解释物质的见解，远远更接近于现代的思想。
牛顿关于物质结构的见解已见上述。他承认了原子说，使它得到正统的
地位，虽然那时原子论还不能达到精确与定量的形式，如以后道尔顿所完成
的那样。伏尔泰在他的《哲学词典》中有这样一段话③：。。
物质的充实性今天己认为是虚幻了。。空虚，已经被承认了；最坚硬的物体都被
看做象筛一样多孔，事实上确是这样。不可分割与不可改变的原子被接受了。不同的元
素和不同的种类的存在物的永久性都应归功于这种原理。
生物学
前章已经讲过透镜的改进与复显微镜的发明，对动物组织与器官的研究
产生很大影响。在我们现在要讲的时期中，学者们，尤其是格鲁（Grew）与
马尔比基（1671 年）又把这样的方法推广到植物学中。关于植物的细胞与器
官的正确的观念也开始形成。从德奥弗拉斯特（Theophrastns）到舍萨平尼
① A Catalogue of the Portsmouth Collection ofBooks and PapersWritten by or belonging sir lsaoc Newtor，
Cambridge 1888。
② 上引书P。21。
③
Tda Praund 翻译的： The Study of ChemicaI position Campridge，1904；p。283。
（Cesa1pinus），好像没有人注意生殖器官。首先从事这一研究的也许是格
鲁。1676 年他在皇家学会宣读了一篇植物构造的论文，他讲到雄蕊是雄的生
殖器官，并叙述了它的作用，但把这一学说的功绩归于牛津大学教授米林顿
（Thomas MiIlington）爵士。杜宾根的卡梅腊鲁斯（Camerarius）、莫尔
兰（Morland）、杰沃弗罗瓦（Geoffroy）诸人在巴黎科学院提出的论文中，
又添了一些肯定的证据和细节。这些植物学家弄明白了：没有雄蕊粉囊里的
花粉，雌蕊的受胎或种子的形成是不可能的。
早期动植物的分类，主要以功利主义的观念为根据或根据表面的显著特
点，如把植物分为草本、木本与灌木等类便是。但在1660 年，植物学史上的
一个杰出的人物约翰·雷（John HaY，1627—1705 年）①开始发表论述系统
植物学的一系列著作中的第一部著作。这些著作引起植物分类的大改进，同
时也促进了形态学的进步，例如对于芽的真正性质的认识便是。约翰·雷最
先看到把植物胚胎中的单子叶与双子叶加以区别的重要性，又利用果、花、
叶和其他特性，首创植物分类的天然系统，并指出许多植物的纲目，至今仍
为植物学家使用。此后他转而研究动物的比较解剖学，又促进了自然的分类，
如将动物分为兽、禽和昆虫便是。约翰·雷常与维路格比（Francis
Willugbby）一块出外旅行，研究植物和动物，足迹遍于全球。约翰·雷不以
古人的见解为最后权威，而将现代的自然历史建立在观察的稳固基础之上。
牛顿与哲学
牛顿工作的两个最大的结果是，（1）证明地上的力学也能应用于星球；
（2）从自然科学的大厦中排除掉不必要的哲学成见。希腊与中世纪认为天体
具有特殊的和神圣的性质。这种见解已经部分地被伽利略的望远镜所解除
了，但牛顿则更进一步加以摧毁。
那时哲学与科学仍是混淆不清。连笛卡尔在为天文学建立一种力学理论
时，也把它放在经院哲学的相反的观点和认为物质的本质是广延性的形而上
学见解的基础上。牛顿摆脱了这些先人之见，实在是一种真正的进步。他对
他的研究成果的解释，叉包含了多少新的形而上学，我们将要在下面再加以
说明。
他的工作的意义，在他的直接弟子们看起来究竟怎样，可以从科茨（Roger
Cotes）所写的《原理》第二版的序言中看出。在这里，科茨把残存的经院哲
学和它固有的与不能解说的特性，笛卡尔想要在充满旋涡的实体空间的基础
上建立自然界机械体系的、为时过早的尝试，以及牛顿只承认与观测符合的
假设的方法，加以比较。科茨说：
研究自然哲学的人可以大致分为三类，有些人把一些具体的神秘的性质归于几类
物体，他们又断定某些物体的作用不可思议地决定于这些性质。亚里斯多德和逍遥学派
所传下来的各学派的学说，一齐都包括在这里面。他们断言物体的若干效果是由于那些
物体的特殊性质而产生的，但那些物体从何处得到这些性质，他们却不告诉我们，因此
实际上他们没有告诉我们什么。他们只是致力于给事物起名称，而不探索事物本身。我
①
John Ray ，by C。E。Raven，Cambridge1943。
①
特别看牛顿《原理》中的序和附言，以及《光学》中的疑问。并看：A。J。Snow，Matter and Gravity in
Newtons．Physical philosophy，Oxford，1926；E。A。Burtt，The MetaphysicaI Foundation5 of Modern Science，
New York， 1925。
们可以说他们发明了一种富于哲学味道的说话方式，并没有把真正的哲学告诉我们。
因此，另外一些人就撇开大堆无用的词句，想使他们的勤劳收到较好的效果。他
们假定一切物质是纯一的，物体所表现的多种多样的形式，是由于组成它的质点具有极
平常而简单的亲合力所造成的；他们达种由简单物走到复杂物的方法当然是正确的，只
要他们不在自然赋予质点的基本亲合力的性质之外，另外再给这些亲合力添上一些性
质。但是当他们任意想象未知的图形与大小以及各部份的不能肯定的情况与运动的时
候，当他们还设想有一些169神秘的流质，自由弥漫于物体孔罅之中，具有无所不能的
微妙性，带着神秘不测的运动的时候，他们这时就已经进入梦幻的境界，而忘记了物体
的真正结构；这种结构，我们凭借最精确的观测还很难达到，凭借谬妄的猜度就更没有
希望达到了。有些人把假设当作构造他们的玄想的基础，也许的确能形成一部奇妙的传
奇，但也仍然不过是传奇而已。
剩下的还有倡导实验哲学的第三类人。这些人诚然要从可能的最简单的原理中去
寻找万物的原因，但他们从不把未经现象证明的东西当做原理。他们从不构造假说，也
不把假说放进哲学里去，除非把它当做真实性还可以商榷的问题。他们所用的方法，有
综合与分析两种。从一些选择出来的现象，他们用分析的方法推出自然界里的力以及力
的简单定律；又从这里用综合的方法推证共他的结构。这是哲学探讨的无可比拟的最好
方法，我们的著名作者最先最正确地掌握了这个方法，并且认为只有这个方法才值得他
用他的卓越的劳动去加以发扬光大。在这方面，他给我提供了一个最光辉的范例，那就
是根据重力理论极美满地推出来的对于世界体系的解释。
牛顿的动力学与天文学的基础，建立在绝对空间与绝对时间的观念上。
牛顿说他“他不给时间、空间与运动下定义，因为它们是人人都熟悉的”，
但是他却把我们的感宫根据自然物体和运动所量度的相对空间与时间，同不
动地存在着的绝对空间，和“不管外界情形如何”，均匀流动着的绝对时间
区别开来。“流动”观念带来了时间的流动性，作为它的必要组成成份，因
而这个时间的定义里包含循环的因素，不过，这个定义已经很够牛顿用了①。
伽利略的球在地球上依直线运动。但地球既绕地轴旋转，又围绕太阳运行，
而太阳与行星更在恒星间前进。牛顿的结论是物体总是在绝对空间里作等速
直线运动，除非为外力所改变。1883 年马赫指出把这个推理推到恒星的参照
座标以外，是不恰当的。再从现代知识看来，我们可以更清楚地看出绝对时
间与绝对空间的观念，是一些不一定可以从物理现象得出来的学说，虽然在
十七世纪这些观念也许是从一般经验的事实中得出的很好的假设。事实上，
彻底的相对论者，要免除使用绝对旋转的观念，也仍然是有困难的。
170 惠更斯与莱布尼茨责难牛顿的工作是非哲学的；因为他对于万有引
力的根本原因并未加以说明。牛顿最先清楚地了解到如果这个说明是需要或
有可能的话，它必定是后来的事。他从已如的事实出发，想出一个符合于事
实而又能用数学表达的理论，从这个理论得出数学的和逻辑的推论，又把这
些推论与观测和实验得来的事实比较，并发现其完全符合。引力的原因不一
定必须知道；牛顿看来，这是一个次要而无关的问题，在当时只达到适于猜
想的阶段。我们现在可更进一步说，知道这样一个引力实际存在也并无必要。
只要晓得复杂的行星运动就好象太阳系里每一质点都按质量及平方反比的定
律被另一质点吸引着似的，这在数理天文学家看来已经够了。
牛顿的吸引质点，不一定就是原子，但它们显然很可以起原子的作用。在他的化
①
G，Windred，“Hlstory of MatliLuLnatlcaI Time”，lsis，No，19， 1924，P，121 alldNo 。58，1933，p．192。
学研究中，牛顿又回到质点的问题。他对于物质本性的意见见于他的《光学》书末尾人
们常常引用的一段话中：在考虑了达一切以后，我觉得好象是这样的：上帝在开头把物
质造成固实、有质、坚硬、不可贯穿、而可活动的质点，它们的大小、形状以及其他性
质与其对空间的比例，都最适合于上帝创造它们时所要达到的目的。原始的质点既属固
实，就比用它们造成的有孔物体，要不可比拟的坚硬：它们坚硬到不能损坏或分割；寻
常的力量不能分开上帝在最初创造时所造成的单体。。我还觉得这些质点不但有一种
惯性以及由此自然产生出来的被动的运动定律，它们并且为一些主动的原理所推动，如
象万有引力、发酵的原因以及物体的内聚力等。这些原理，我不着做是由物体的特殊形
式得来的神秘性质，而看做是自然界里决定物体形式的普遍定律；它们所具有的真实性
通过现象显现在我们面前，虽然它们的原因还没有发现。因为这些是明显的特性，它们
的原因才是奥秘的。亚里斯多德派并不把明显的特性叫做奥秘的性质，而仅把他们认为
隐藏在物体中、成为明显效应的未知原因的一些性质，叫做奥秘的性质；这些明显的效
应有重力、碰、电的吸引原出，发酵的原因等，只要我们假定这些力或作用是由未知而
且是不能发现或弄明白的原因所造成的。这样的奥秘性质阻碍了自然哲学的进步，所以
近年以来被人摈弃了。告诉我们每一物种有其天赋的特殊奥秘性�
