反对人体解剖的偏见，在欧洲流行颇久，直与 到十三世纪盖伦与
其阿拉伯的注释家的著作出现生理学 以后，人们才重新开始研究解剖 学。最早一位出色的人物是蒙迪诺（Mondino）。他死于 1327 年。
　　差不多就在他的工作成果发表以后，这个科目就变成千篇一律的了。虽 然大学的正规医科课程里都有解剖课，但是这种解剖工作都严格依照盖伦、 阿维森纳或蒙迪诺的教本进行的，而且也是为了用例证说明这些教材才进行 的，根本不想增加知识①。因此，解剖学在十五世纪的最后十年以前，一直没 有什么进步。只有列奥纳多的札记记载了一些新的发现，而他的札记对当代 人却没有产生普遍的影响。到十五世纪最后十年中，曼弗雷迪（Manfredi） 才写了一本专著，原稿还保存在博德利亚（BodIeian）图书馆内②。书中记载 了各名家工作成果的比较和一些新的观察结果。不久以后卡尔皮（Carpi）对 解剖学也有一些贡献，但现代解剖学和生理学到让·费内尔（Jean Ferne1，
1497—1558 年）才算真正开始。他是医生、哲学家、数学家， 1542 年发表 了《物理奥秘》③。这以后有维萨留斯（Andreas Vesalius， 1515—1564 年），他是法兰德斯人，在卢万与巴黎受过教育，并在帕多瓦（Padua）、波 伦亚和比萨教过书。他背叛了盖伦，于 1543 年发表了《人体结构论》。这本 解剖学著作不以盖伦和蒙迪诺的学说为依据，而以他自己在解剖过程中所看 见的和能够表演的现象为根据。他在这方面有不少贡献，他对骨、脉、腹、 脑各器官的研究尤为出色。他大体上接受了盖伦的生理学，但也叙述了他自 己在动物身上进行的一些实验。他的著作引起了人们的非难。愤激之余，他 就在 1544 年抛弃了研究工作，去担任查理五世的御医。
十六世纪结束以前，解剖学就已经摆脱了古代权威的束缚了。这是生物
科学中摆脱古代权威的束缚最早的一门。生理学摆脱这种束缚比较迟，因为 盖伦的学说阻拦了道路。我们说过盖伦认为动脉血与静脉血是心脏所推动的 一涨一落的两股潮流。一个把“生命元气”（Vital spirlt）带到人体的各 种组织中去；一个把“自然元气”（natural spirit）带到身体的各种组织 中去。正如福斯特所说：
现今我们对于身体的任何作用与过程的看法，都以这样一个事实为其基本根据：
身体内每一组织单位的生命都有赖于这个身体直接间接地浸渍在血液中。动脉血带着氧 到那里，而静脉血又把活动所造成的物质带走。我们应 118 记往按照盖伦的理论是不 可能形成这样的见解的，因为他认为每组织都有两种不同的血液一涨一落，来往其间， 一种在静脉中运行，另一种在动脉中运行，完成两个不同的目的。我们还应记庄，盖伦 这种关于静脉与动脉的用处的学说与盖伦关于心脏的作用的学说是分不开的??血经 过看不见的隔膜孔道由心脏的右边神秘地转移到左边??。如果采取这个看法，我们立 刻就可以看出，从学术上来说，关于人体心脏的机制的真正学说，的确仿佛是全部生理 学的心脏。
塞尔维特（Michaelscrvetus）是阿拉贡（Aragon）的医生与神学家。他 因为持非正统派的意见，为加尔文所定罪，焚死于日内瓦。他发现血通过肺 循环，但这种循环的机制以及心脏在维持血流方面的功能，虽然在 1593 年经



① Sir MichaeIIFoster， Lpctures on the Histirof physiology ， Cambridge,1902.
② Studies inthe History and Method of Science, ed.dy C.Singar OxfOrd，1917.
③ Sir Charles Shcrrington，the Endeaoour of Jean Fernel,Cambridge,1946.

克萨皮纳斯（Caesa1pinus）提出一些巧妙的宫于启发性的见解，但直到成 廉·哈维（Willlam Harvev，1578—1657 年）“专心干活体解剖”时，才 向人们揭露出来。
　　1578 年哈维生于福克斯通（Folkestone）。他是肯特郡（Kent）的一个 富农或小绅士的儿子。在冈维尔（Gonville）和剑桥的加伊斯（Caius）学院 学习之后，他去外国游历了五年，大部分时间在帕多瓦。二十四岁时他回英 国开业行医。弗兰西斯·培根做过他的病人。他担任过詹姆斯一世的御医。 当时有不少妇女被控告施行妖术，当代这位最富于现代精神的生理学家的职 务竟然是负责对这些妇女进行医学检查。幸而，他检查出这些女人都没有什 么生理上的异状，因而这些妇女都被无罪开释了。哈维与查理一世也极亲密。 国王把温索尔鹿苑和汉普顿宫的产品交给他，供他实验。并且同他一起观察 过小鸡在卵中的发育，及小鸡的活的心脏的跳动①。在这位英王第一次远征 时，哈维也随军出征，在边山（Edge- hill）之战时，他是王子们的保护人。 据说当战争方酣时他还坐在树下读书。他随他的主人退休回到牛津，做了一 些时候麦尔顿市立学校的校长。他所写的讨论心脏的书《心血运动论》于 1628 年出版。这本书篇幅虽然不大，但包含了作者多年来对于人与活的动物观察 的结果，发生了极大的影响。这本书出版后，盖伦的生理学立刻就显得过时 了，可是据说，正是由于他离开了盖伦的生理学，“他的业务也受到很大的 损害”。
哈维指出，如果我们拿每一次心脏跳动所送出的血液数量与半小时内心
脏跳动的次数相乘，我们就可以发现在这个时间内心脏所输送的血量，与全 身所有的血一样多。他于是推断说，血液一定是设法从动脉流到静脉里，然 后冉回到心脏：

我开始考虑是不是有一种循环的运动。后来我发现实际情况就是这样；最后我看 到靠了左心室的作用流入动脉管的血液被分布到全身和身体各部分，正象靠了右心室的 作用流入右肺动脉管的血液流经两肺一样。然后它经过静脉管，沿腔静脉回到左心室， 象上面所说过的那样。这样的运动也许可从叫做循环。


　　哈维达到这个重要的观念，不是靠了思辨，也不是靠了先验的推理，而 是靠了一系列步骤，每一步骤又都是根据利用解剖方法对心脏所进行的观 察，或者如他自己所说的，根据“反复的活体解剖”。止象维萨留斯创立了 现代解剖学一样，哈维也把生理学放到观察与实验的正确道路上来，使现代 内科与外科医学成为可能。
　　要领会哈维的工作的重要性，我们必须把他的工作和他的前辈与同时人 的工作比较一下，这些人在解释身体的功能时都求助于什么天然无气、生命 元气和血气。哈维很少提到这些观念，他把循环问题看做是一个生理机制问 题，并按这个想法来解决问题。他的第二部书《动物的生殖》，出版干 1651 年，是亚里斯多德以后在胚胎学上贡献最大的一部著作。
哈维死于 1657 年。他没有子女，遗嘱把他的产业捐赠给皇家医学院用于 “发现并研究自然的秘奥”。



① 自从亚里斯多德以后，第一个作这个实验的是阿夸彭登特的法布里夏斯（Fab-ricius
ofAquapendente,1537—1619 年），见 Foster，上引书，36 页。

　　在哈维发现血液循环之后，不久又发现了把消化所得的养分带到血流中 去的乳糜管和淋巴管，足以补充前一发现。但是，一直到把新发明的显微镜 用到生理学上的时候，他的工作才算完成。在利用显微镜看见纤细的组织以 前，人们都以为动脉把血液输到肌肉里去，再由静脉从肌肉里把血液收集回 去。肌肉被认为是一种无结构的主质（pdrt2nchyn1）。
　　复显微镜发明于 1590 年，发明人大概是詹森（Janssen）①。早期的复显 微镜在高倍率时所生成的像，是歪曲而带颜色的。1650 年左右单透镜改进之 后，便有了很有用的研究仪器。
　　1661 年，波伦亚的马尔比基（Malpighi）用显微镜研究了肺的结构。他 发现气管分支的末端是一些膨胀开来的空气管，在这些空气管的表面上分布 有动脉与静脉。最后，他在一个青蛙的肺上，发现了动脉与静脉之间有毛细 管连结着。他说：“因此，感官明白告诉我们，血在弯弯曲曲的管中流动， 不是倾注于空间，而总是装在小管子中，血液所以能分散于周身是由于血管 的多重弯曲的缘故。”②
　　马尔比基还用显微镜研究了腺与人体的其他器官，对于我们认识它们的 结构与功能，有很大的贡献。哈维证明血液穿过组织流动，马尔比基发现组 织是什么，血液怎样在其间流动。
他对于现代胚胎学的建立，也有许多贡献。亚里斯多德观察过小鸡怎样
在卵中成形。法布里夏斯（Fabl－icius）等人重新进行了这种观察，哈维晚 年也进行过这样的观察。但最先描写鸡卵中的一个不透明的白点在显微镜下 变成小鸡的变化过程的是马尔比基。他的工作由雷汶胡克（A. van Leeuwenhoek，1632—1723 年）继续推进。他用单显微镜研究了毛细管循环 和肌肉纤维。他观察了血球、精子与细菌，并绘出了它们的形象。
肌肉运动的机制在 1670 年左右，首先由波雷里（Borelli）加以充分的
研究，大致与此同时格里森（（Jlisson）研究了肌肉的过敏性。格里森驳斥 了肌肉动作时由于充满“动物元气”而膨胀的意见。他证明肌肉不但没有膨 胀，实际反而缩小了。他还写了一本讨论佝偻病的书，叙述他对多塞特郡
（Dorset）儿童病状的观察结果。
　　研究血液循环自然要遇到呼吸及其与燃烧的相似性的问题。虽然在历史 上这个问题有一部分是后来的事，但我们也不妨在这里提一下。1617 年，弗 拉德（Fludd）把一个玻璃器皿倒立在水面上，在器皿里燃烧一些物体，结果， 器皿内的空气体积有了一定缩小，接着火焰就熄灭了。
波雷里应用伽利略、托里拆利和帕斯卡尔的物理学，阐明了呼吸的机制，
证明动物在真空里会死去。波义耳《Robert Boyle，1627—1691 年）、胡 克（Robert Hooke， 1635—1103 年）与洛厄（Ri-121cliard Lower，1631
—1691 年）等人也研究过这些问题，证明空气不是纯粹的，而含有一种活跃 的成分，“硝气精”，是呼吸与燃烧都需要的，这显然就是现代人所说的氧 气。法国人莱伊（Rey）发现金属燃烧后重量增加，他认为这是与“硝气粒子” 结合的结果。至于呼吸，胡克证明，如果把一股气流不断地吹到肺的表面上 去的活，胸壁的运动对于维持生命就不是必要的。劳尔在 1669 年发表的《心



① A，N.Disney with C. F.Hill and W. E.w. Baker， Origin and Devel-Opment of the Microscope， London，
1928。
② Foster ,上引书 97 页。

脏论》中宣布了他的发现：血的颜色由深紫到鲜红的变化（这变化是由静脉 血变成动脉血的标志），不象我们所设想的那样是在左心室里发生的，而是 在肺里发生的。他利用胡克的人工呼吸实验，弄清颜色的改变完全是由于血 液在肺中和空气接触，吸收了一些空气的缘故。马约（John Mayow）在 1669 年发表、1674 年再版的一本书中，把这方面的大部分研究成果加以总结，还 加上了他自己的一些研究成果①。他阐明了不久以前关于呼吸与燃烧的研究成 果并且阐明了呼吸与燃烧同硝的关系。他说：“火药所以很容易自己着火， 是由于其中有易燃气的颗粒??含硫物只有在空气给它带去的可燃气的帮助 下才能燃烧”。小动物放在密闭的器皿中会死去，如果在里面放上一支燃着 的蜡烛，这个小动物就死得更快。“事情看来很清楚，动物把空气中某些生 命必需的质点用尽了，??空气中含有生命所绝对必需的某种成分，这种成 分在呼吸时进入血液里去。”他追随劳尔之后推断这种成分就是“硝气精”， 它与“血中的盐硫质点结合起来就使血发热”。这一切健全的研究成果后来 被人遗忘了，直到一百年以后方由拉瓦锡重新发现。
　　洛厄还把一个动物的血输入到另一个动物的静脉里去，雷恩（Wren）也 进行过这个实验。洛厄还和威利斯（Willis）一起进行过脑神经的解剖研究。 这样，我们的话题就转到大脑和神经系统的生理学在当代的发展上来了。
维萨留斯接受了当时流行的意见，认为食物在肝里获得了“天然元气”，
到了心脏里天然元气变为“生命元气”，在大脑中成为“动物元气”，“动 物元气是最活泼最精微的东西，事实上就是一种性质，而不是实在的东西。 一方面，大脑利用这种元气来发挥主要灵魂的作用，另一方面它又不断地利 用神经把这种元气分布给感官与运动的工具。”他指出把某个神经切断或紧 缚，就可以使某个肌肉不起作用。

“但是”，他说，“大脑怎样能执行它的想象、推理，思想与记忆的功能??我 一点也不知道。我也不相信利用解剖或某些神学家的方法可以有更多的发现，这些神学 家认为禽兽根本就没有推理的能力，事实上根本就没有我们所谓的主要灵魂的各种能 力。可是就脑的结构来说，猴、犬、马、猫以及我检查过的一切四足动物，乃至鸟和许 多鱼类，它们的脑差不多在每一特点上，都和人脑相似。”


　　另一方面，范·赫耳蒙特却认为植物与禽兽没有灵魂，它们只有“某种 生命力??这是灵魂的前驱”。在人类，有感觉的灵魂是一切身体功能的总 管。它通过它的奴仆“生基”（Qrchaei）而工作，这些生基又利用与酿酒所 用的酵母相类的东西直接作用于身体的各种器官。灵魂住在胃的生基里，好 象光存在在燃着的烛里一样。有感觉的灵魂是要死的，但与不死的心灵同存 在于人身。范·赫耳蒙特是一位优秀的化学家，但他的恩辨的生理学不可能 增进知识。
他所想象的“有感觉的灵魂”与“不死的心灵”，和“动物元气”迥然 不同，而相当于我们现在所说的神经组织的活动。哲学家笛卡尔所说的“理 性的灵魂”也是这样。以后我们还要更充分他说明，正是由于把两者区别开 来，笛卡尔才能够接受并利用关于神经现象的最严格的机械概念。
同时西耳维斯把通过化学实验得来的知炽应用到生理学上去。他和范·赫



① T.s． Pattersoin,“John Mlayow in ContemporarySetting”， 1sis, Feb.andSept.1931.

耳蒙特一样，把活的人体内发生的许多变化看做是发酵作用。但范·赫耳蒙 特以为发酵是由于一些微妙的作用力，其效果与一般化学变化完全不同，西 耳维斯则否认这一区别。在他看来，生理的发酵和把酸倾注到白垩上时所发 生的沸腾现象是同类的。所以他和范·赫耳蒙特的唯灵论的见解相反，主张 从化学的观点去研究生理学。因此。他和他的学生能够在消化器官的研究上 得到有益的进展，不过，这种观点在当时对于阐明神经现象却不能够有很大 的帮助。
事实上，脑和神经系统的生理学在十八世纪以前就很少进步。
　　1669 年，斯坦森（Stensen）对于早期的思辨提出的批评是再好也不过 了。他指出脑的解剖有很大的用难而且还缺乏健全的解剖知炽，他跟着说： 很多很多的人以为一切都很清楚了。这些人信心十足，信口雌黄，制造并发表了 关于大脑及其某些部分的用处的故事，而且讲得煞有其事，仿佛他们亲眼看见这样一部
值得称赞的机器的结构，并且探得了伟大造物者的秘密似的。
　　斯但森自己的贡献，比他所讽刺的哲学家和医生都要多些。他根据解剖 所得的结果，提出了一个极富于启发性的见解，成为十九世纪最后几十年的 某些发现的先声：
如果我现在所说的白色物质的确完全是（从大多数地方看衷它好象是）纤维性的 组织，我们就必须承认这些纤维是按照一定的图案排列起来的，不同的感觉与运动毫无 疑问就决定于这种排列。

植物学


　　植物药品在医闻上的应用，引起人们研究植物的兴趣，这门科学原来是 寺院花园内传统学问的一个问门。中世纪的象征主义迟迟不愿放松对植物学 的控制。在植物学中，这种象征主义以“表征”理论的姿态出现，认为植物 的叶的形状或花的颜色都是造物者给这种植物指定的用途的标记。
文艺复兴以后，生活更加有了保险，财富也增加了，艺术感情也发达起
来，人们也就纷纷设立起私家花园和菜园，更加普遍地种植起花草树木菜蔬 来了。因此，一半由于药草的需要，一半由于对天然界的好奇心，以及更加 爱好颜色和美，在十六世纪里，植物知识有了很大发展。
植物园于 1545 年先后在帕多瓦、比萨、莱登（Leyden）等地相继设立，
由探险家和冒险家带回的罕见花木都保存和培植在那里。医学界不久就有了 自己的药圃及药品蒸馏所。每个药剂师协会都 124 有自己的药圃，其中之一 就是 1676 年前后伦敦药剂师协会所设立的药圃，现时还存在于切尔西
（Chelsea）。 中世纪植物学家——如大阿尔伯特与鲁菲纳斯——的工作，久已被人遗
忘，现在还得从头来。首先撇开古代著作中的描写，而根据自己的观察对自 然界作准确描写的是科达斯（Valerius Cor- dus， 1515—1544 年）。大 致就在这时候，开始出现一些“本草书”，这些本草书主要是根据第奥斯科 理德的著作写成的，其中叙述了一些植物与其医学性质和烹调性质①。在有些 书内，图画与正文颇有出入，后期出版的常常比较准确。1551 至 1568 年威 廉·特内尔（Willialn Turner）发表了一种本草书，1597 年，约翰·热拉



① R.T.Gunther， Oxford， 1934，andISIs，NO.65， 1935．P.261：AgnesArber,Herbals ，Cambridge， 1938。

尔（John Gerard）发表了另外一种本草书，但不那么精确。特内尔是一位 早期的田野博物学家；热拉尔后来做了伯利（Burghley）勋爵的斯坦福德城 新宅花园的管理人。

科尔切斯特的吉尔伯特

科尔切斯特的吉尔伯特（william Gilbertof 斯特的 Colchester,1540
－-1603 年） 使用了实验的方法。 吉尔伯特他是剑桥大学圣约翰学院的研究生，皇家医学院的院长。在《磁
石》一书中，他搜集了当时有关磁与电的知识，并加入他自己的观察结果。 磁针似乎是在十一世纪末由中国人首先发现的②。此后不久，由穆斯林海员应 用于航海，到十二世纪磁针便流行于欧洲了。十三世纪帕雷格伦纳斯
（PcterIJeregrinu）对磁针作过观察，但被人遗忘了。 吉尔伯特研究了磁石之间的吸引力并证明磁针自由悬挂时，不但象在航
海罗针中那样大致指着南北，而且在英国，它的北极还略向下倾，其倾角则 随纬度而不同。这种磁倾现象在 1590 年左右也为仪器制造者诺尔曼
（Norman）所发现。吉尔伯特指出他的结果对于航海有很大重要性，并且根 据他对磁针方向的实验，断定地球本身的作用必然象一个大磁石，它的两极 与地理上的两极接近，但不完全重合。磁石方向或磁偏角随时间的变化，稍 后（1622 年）为冈特尔（Edmubd Gunter）所发现，他查出在 42 年内改变了
5 度。吉尔伯特说，一个均匀磁石的磁力强度和磁场与其质量成正比例。这
好象是第一次认识到质量，而不提重量，质量的概念很可能是这样传给刻卜 勒和伽利略，并由他们传给牛顿的。
古尔伯特还研究了有些物体如琥珀磨擦时所产生的力。他根据希腊词（琥
珀）创立了 electricity（电）这个名称。为了测量这些力的大小；他用一 根轻的金属针，平衡在一点上，并增加已知物体的数目以便看出其效果。除 了实验之外他还对磁与电的原因提出一些思辨性的见解。他以为磁石具有象 灵魂那样的东西，而地球的灵魂即是磁力。他从希腊哲学借来以太——即作 物质的影响——的观念，认为这种影响是带磁或电的物质作为“磁素”发出 来的，它能包罗邻近的物体，并把它们拖向自身。他还把这个观念扩大用来 解释重力，即把石头拖向地面的力。他又半神秘地把这个观念应用到太阳和 行星的运行上去。他认为每个球体都有一个特殊的精神在里面，并弥漫于四 周，行星的轨道及宇宙的秩序，就是由这些精神的彼此作用而决定的。他接 受了地球绕自己的轴而自转的见解，这个他也用磁力来解释；但他却不相信 地球围绕太阳运行。
　　吉尔伯特是伊丽莎白和詹姆斯一世的御医；事实上女王还奖给他以年 金，使他有闲暇进行研究。这是英国王室很早就重视科学实验的一个显著例 子。培根在他的《新工具》里提到了吉尔伯特的工作，认为这是他所鼓吹的 实验方法的一个例子。

弗兰西斯·培根




② sartOn，History of seience,Vcl.I,1927,P.756。

　　弗兰西斯·培根（FracisBacon。1561—1626 年）是英国的国务大臣。 他深感经院哲学不能增进人类对于自然的知识与支配自然的能力，且看出亚 里斯多德的“最后因”于科学毫不相干，于是就着手去研究一种新的实验方 法理论。为了“把人类的能力和伟大气魄的界限推到更远的地方”，他规划 出一条可以更有把握地朝征服自然的方向前进的道路。他认为只要记录下一 切可以得到的事实，进行了一切可能进行的观察和一切可行的实验，然后再 按照他表述得还不十分完善的规则，把结果汇集起来编成表格，就可以看出 现象间的关系，而且也可以差不多自然而然地找到表达这些关系的法则。
　　这个方法的缺点是很明显的，批评它也是很容易的。因为要 126 观察的 现象太多了，要做的实验也太多了，因此，科学的进步很少是用纯粹的培根 方法去完成的。在早期阶段，洞察力与想象必定先发生作用；然后根据事实 形成一个初步的假说，这个心理过程就叫做归纳；然后再用数学的或逻辑的 推理演绎出实际的推论，并用观察或实验加以检验。如果假说与实验的结果 不相符合，我们必定要重新猜度，形成第二个假说，如此继续下去直到最后 得到一个假说，不但符合于（或如我们常说的能够“解释”）最初的事实， 而且符合于为了检验这个假说而进行的实验的一切结果。这个假说于是可升 格到理论的地位，它可以把知识连贯起来或使之简单化，也许在许多年内都 有用。一个理论很少是符合事实的唯一可能的理论。这不过是一个概然性的 问题罢了。事实上，随着新知识的增加，事实本身愈来愈增多，愈来愈复杂， 于是理论可能就必须加以修改，甚至由更合于后来扩大了的眼界的理论所取
代。
　　除波义耳外，培根对于实际从事实验科学的人似乎没有影响，或很少有 什么影响。可是他在提高学术界对于当代科学问题的考虑方面，却不无功劳。 世界上出现过不少的哲学，但并没有相应的事实记录，可以用来对这些哲学 加以检验。所以，在培根眼中确实可靠的事实是当时迫切为需要。这是很正 确的。培根自己在实验领域中，对于认识自然并没有什么显著的或成功的贡 献，他的理论和科学方法在范围方面也是野心过大了，在实践方面，也是根 据太不足了。但是，他是首先考虑归纳科学的哲学根据的人，对于十八世纪 法国百科全书派学者有根深的影响。他凭着自觉的力量与政治家的辩才所提 出的见解远远超过他的时代。经院哲学不但过时而且陈腐了，哲学思想界正 在震动，期待着变化，就在这时，培根指出了一条更广泛地更正确地认识自 然界的大致上正确的康庄大道。

刻卜勒


　　哥白尼的学说在天文学上引起了一场革命，事实上在一般科学思想上， 也引起一场革命。不过哥白尼主要是数学家，对于自然知识没有增加好多新 的事实。把行星运动的详细情况更精确地记录下来的第一位天文学家，要算 是哥本哈根的第谷·布拉埃 127（Tycho brahe,1546—1601 年）。他并没有 采取哥白尼的全部体系，而认为太阳围绕地球运行，而行星则围绕太阳运行。 他经过几次迁徙，终于定居在布拉格，并得着约翰·刻卜勒（John Kepler，
1571—1630 年）参加他的工作，后来就把他的极其珍贵的资料遗留给刻卜 勒。人们常认为刻卜勒的成绩在于归纳出和证明了行星运动的三个命题或“定 律”，这三个定律以后成了牛顿天文学的基础。如果我们只研究纳入牛顿科

学中的成果，一方面就给刻卜勒的形像涂上太现代的色彩，另一方面也忽视 了他的心理态度的历史渊源。在哥白尼工作后面，我们可以看见毕达哥拉斯 和柏拉图的影响；在刻卜勒的著作中，它们显然表现于他们的数学方法上。 刻卜勒的正式职业主要是编辑当时流行的占星历书。虽然他以讽刺的口 吻提到过这个利润丰厚的职业对于天文学家的价值，可是他却是一位占星术 的信徒。同时他确是一位杰出的、热心的数学家；他之所以相信哥白尼体系 正是由于哥白尼体系具有更大的数学的简单性与谐和的缘故。他说：“我从 灵魂的最深处证明它是真实的，我以难于相信的欢乐心情去欣赏它的美。”① 哥白尼对太阳赞美不置，刻卜勒更是变本加厉，他把太阳看做是圣父，把恒 星的天球看做是圣子，把居于其间的以太——他认为太阳的能力是通过以太
推动行星在其轨道上运行的——看做是圣灵。 刻卜勒深信上帝是依照完美的数的原则创造世界的，所以根本性的数学
谐和，即所谓天体的音乐，乃是行星运动的真实的可以发现的原因。这是鼓 舞刻卜勒辛勤工作的真正动力。他并不是象一般人所想象的，在乏味地寻求 牛顿后来加以合理解释的经验规则。他所追求的是最后因：即造物主心中的 数学的和谐。
　　亚里斯多德认为物质的终极本质在于不能再分解的质的特征，所以如果 一棵树使观察者眼中产生绿色的感觉，对观察者来说，它的实在和本质就在 于绿这种特性。但在刻卜勒看来，知识必须是定量的特性或关系，所以量或 数才是物的根本基础，比其他一切范畴更在先，更重要。
以刻卜勒定律的名称在科学中保留下来的三条概括的归纳 128 是：（1）
行星运行的轨道是椭圆，太阳在其一个焦点处；（2）太阳中心与行星中心间 的连线在轨道上所扫过的面积与时间成正比例；（3）行星在轨道上运行一周 的时间的平方与其至太阳的平均距离的立方成正比例。在这三句简单的话 中，刻卜勒把他的前代及同代天文学家所得到的关于行星运动的大量知识， 加以总结并系统化了。
在这三个定律中，刻卜勒尤其喜欢第二个定律。既然每个行星都为一个
“常在的神圣因”，即亚里斯多德的“不动的原动者”所驱策，它们应该以 匀速运行。根据事实，这个观念是非放弃不可了。但刻卜勒仍然把线段的均 匀改为面积的均匀，从而“挽救了这个原则”，在他看来这不过是哥白尼学 说揭示出来的许多数学关系中的三个吧了。
给予他更大欣喜的另外一个发现，是第二种关系，即距离方面的关系。
如果在包容土星轨道的天球里内接一个正六面体的话，木星的天球就恰好外 切于这个六面体。如果把一个正四面体内接于木星的天球之中的话，火星的 天球就恰好与这个正四面体外切。如此类推，五个正多面体和六个行星，都 是这样。这个关系只是大致不错，而且新行星的发现已经摧毁了它的基础， 但它给予刻卜勒的快乐比以他的姓命名的三个定律还要大些。在他看来这是 天体音乐的新和声，事实上，这就是行星距离所以如此的真正因。因为在他 看来，也正象在柏拉图看来一样，上帝总是在运用几何学。
回到数的神秘学说，竟然会使哥白尼和刻卜勒建立这样一个体系，它通 过伽利略与牛顿，把我们直接送到十八世纪法国百科全书派和十九世纪德国 唯物主义者的机械哲学那里去，这真可以算是历史的揶揄之一。



① Burtt，上引书 47 页。


伽利略

文艺复兴以后，在人心中沸腾着的某些伟大思想，终于在伽利略
（GalileoGalilei，1564—1642 年）的划时代的工作中，得到实际的结果。 列奥纳多在他所考虑过的无数题目中，已经预兆了现代科学精神。哥白尼在 思想世界发起了一场革命。吉尔伯特说明了实验方法怎样可以增加知识。但 在伽利略身上，新精神比前人更进了一步。他在青年时代信仰亚里斯多德， 成年以后就不再相信亚里斯多德的学说，而把握了新的原则；他了解在现代 的研究中需 129 要集中精力，因此，他就比较完备而有条理地研究了一些仔 细选择的狭窄问题，而不象无所不能的天才列奥纳多那样把精力分散在许多 科目上。哥白尼的天文学是根据数学简单性这一“先验”原则建立起来的， 伽利略却用望远镜去加以实际的检验。最重要的是，他把吉尔伯特的实验方 法和归纳方法与数学的演绎方法结合起来，因而发现、并建立了物理科学的 真正方法。
　　伽利略真可算是第一位近代人物；我们读他的著作，本能地感觉畅快； 我们知道他已经达到了至令还在应用的物理科学方法。过去，人们总是先采 纳一个完备的和自圆其说的知识体系，中世纪新柏拉图主义和经院哲学都有 这样的特色，现在，伽利略放弃了这种方法。事实不再是从权威的和理性的 综合中推演出来的了，也不必再符合于这种权威的和理性的综合了，象在经 院哲学中那样；事实甚至不再是靠这种综合来取得意义了，象在刻卜勒的头 脑中那样。由观察或实验得来的每个事实及其直接的和不可避免的推论都按 照本来面目被人接受，不管人们怎样想把自然界一下子收服在理性的管辖之 下。许多孤立的事实的协和是慢慢显露出来的，围绕着每个事实的窄小的知 识范围，零散地发生接触，也许就融合成一个较大的范围。可是，要把所有 的科学的和哲学的知识融合成一个更高的、统摄一切的统一体，即使还不是 绝不可能的，也须推迟到遥远的将来。中世纪经院哲学是理性的：现代科学 在本质上是经验的。前者崇拜人的理性，在权威规定的界限内活动；后者接 受无情的事实，不管它是否合于理性①。
伽利略首先发明温度计。这是一根玻璃管，顶端有一个空气泡，开口端
则浸没于水内，1609 年他听人说一位荷兰人发明了一种能把远处物体放大的 镜子。伽利略就根据他对光的折射的知识，立刻制成一个同样的仪器，而且 很快就制出一个相当好的仪器，能将物体的直径放大三十倍。从此，新发现 立刻接踵而来②。月球的表面，哲学家从来就认为是完全平滑而无瑕疵的，现 在看出盖满了 130 斑点，说明有崎岖的山脉和荒凉的山谷。从前所看不见的 无数星星，现在也闪烁在眼前了；自古以来不可解的银河问题，现在也得到 解答了。人们现在看见，木星在它的轨道上伴随有四个卫星，并有其可量度 的周期；这是地球和月球象哥白尼所说的那样围绕太阳运行的模型，只不过 更加复杂和可以看见而已。帕多瓦的哲学教授不愿意去看一看伽利略的望远 镜，而他的比萨同事们则在大公爵面前竭力想用逻辑的论据证明，“他仿佛



① A .N. whitehead， Science and the Modern World, Cambrirde ,1927。
② Galileo Galilei, The Sidereal Messenger, Venice，1610，cuoted in Reo-dings in the Literature of

Science,Combridge 1924.

是靠了巫术的符咒似的，把新行星从天空咒了出来”。 靠了望远镜的帮助，伽利略用人人可以复按的事实证明了天文学的新学
说，而在那时以前天文学的学说是仅仅建立在先验的数学简单性的根据上 的。差不多和伽利略同时，英国数学家，在把代数学改进为现代形式方面有 很大贡献的哈里奥特（ThomasHarriot），也用一具望远镜观察了月球与木星 的卫星，不过他生前没有把他的发现刊布出来③。
　　伽利略的主要的和最具独创性的工作是为动力学奠定了基础①。这时，静 力学方面已经有一些进步，布鲁日的史特芬即史特维纳斯（1586 年）尤其有 贡献，他在斜面和力的合成，以及流体静力学的水压方面都做了一些工作， 可是人们关于运动的观念，仍然是未曾经受训练的观察和亚里斯多德理论拼 凑而成的大杂烩。物体被认为有所谓本质的重或轻，并且用和自身的轻重成 比例的速度下降或上升，因为它们以不同的力量，“寻找它们天然的位置”。
1590 年左右，史特芬与德·格鲁特（deGroot）在德尔夫特（Delft） 证明轻重两物同时坠落，则同时到达地面②。伽利略也许重做了这个实验
（好象不是在比萨斜塔上），因为他早说过炮弹并不比枪弹落得更快③。 哥白尼与刻卜勒证明地球与其他行星的运动可以用数学方式表达。伽利
略觉得地球的各部分在“局部运动”中也是按数学方式运动的。于是他想要 发现的不是物体为什么降落，而是怎样降落，即是依照怎样的数学关系而降 落：这是科学方法上的一个大发 131 展。
物体以不断增加的速度降落。这种增加的定律是怎样的？伽利略的第一
个假设，就本身言是很合理的。这个假设认为速度与降落的距离成比例。但 这个假设含有一个矛盾④，于是他试用另一个假设，即速度与降落的时间成比 例。这个假设经证明没有什么困难，于是伽利略演绎出它的结论，并和实验 的结果比较。
物体自由降落时速度太大，用当时已有的仪器不易量度，更难得到精确
的结果，所以须将这个速度减少到便利的限度以内。伽利略起先认为物体沿 斜面降落所得到的速度，与垂直降落同一距离所得到的速度一样。他于是用 斜面实验，并发现他量度的结果与根据下列假设及其数学谁论计算出的结果 相符。这个假设就是：速度与降落的时间成比例；这个假设的数学的推论是： 物体降落经过的空间按时间的平方而增加。他还再度发现另外一个事实：摆 的振荡周期与摆幅无关（小摆动时）；可见在等时间内重力以等量增加摆锤 的速度。
伽利略还发现：如果摩擦力小到可以忽略时，球滚下一个斜面之后，可
以滚上另一个斜面直到和出发点一样高的地方，而与斜面的倾斜度无关。如 果第二面是水平的，这个球将以恒速在这面上不断地向前跑去。



③ Dichionary of National Biography.
① E.N.da C. Andrade, Science in the Setienfeenth Century ，1938；E.Mach，Die Mechanik ininhrer Entwickelung
1883，TL MeConmack，London， 1902.
② Whewell,上引书Ⅱ卷 46 页；G.Sattol1， Isis ， No. 61， 1934，P. 244.
③ E.N.Dda C. Andrade， quoting Wohlwill， Galilei（vol,I,Hamburg，1909）;Gerland， Geschichte der
Physik,1913;Isis ， 1935, P. 164; Nature 4Jan. 1936.
④ 伽利略的证明是不能令人满意的，但帕布罗德（Broad）所指出的，从静止开始。物体不能有速度，除非 已经落了一段距离，而且不能阵落一段距离，除非已经获得一点速度。

除了希腊的原子论者与少数的现代人如列奥纳多和邦内德提
（Benedetti，1585 年）之外，人们一向假定每个运动都须有继续不断的力 去维持它。行星必须有业里斯多德的“不动的原动者”或刻卜勒的太阳经过 以太的作用，来维持它们的运行。但经过伽利略的研究，人们才明白：需要 外力的不是运动，而是运动的产生或停止或运动方向的改变。物质既然具有 惯性，行星系一旦开始运动，就不需要力去维持行星的运动；虽然必须找到 一个原因去解释它们为什么不断地离开直线路径，而在围绕太阳的轨道上运 行。在此以前就是正确地提出这个问题也不可能，但现在解决的途径已打开 了，而解决的人就在眼前，因为牛顿就出生在 1642 年，即伽利略死去的那一 年。
　　伽利略在动力学上还有另外一个重要的发现。在他以前抛射体的路径， 已经是一个猜测纷纭的问题。伽利略看出抛射体的运动可以分析为两个成 份：一个在水平向，速度恒定不变，一个在垂直向，遵循落体的定律。这两 个分量综合之后，即得路径为抛物线。
　　伽利略的哲学思想，一方面接近刻卜勒。另一方面接近牛顿。和刻卜勒 一样，他要寻找自然现象间的数学关系，但他所找的不是神秘的原因，而是 要了解支配自然变化的永恒定律，不管“自然的理由是人类所能了解或不能 了解的”①。
由此可见伽利略已经远远离开了经院派以人为中心的哲学。在这哲学
里，整个自然界都是为人而创造的。但是，在伽利略看来，上帝把这种严格 的数学必然性赋予自然，而后通过自然，创造“人类的理解力，使人类的理 解力在付出了极大的努力之后，可以探寻出一点自然的秘密”。
欧几里得与其前人把几何学归到数学的领域。希帕克、哥白尼与刻卜勒
表明天文学可以归结为几何学。伽利略也同样地对待地上的动力学，把它变 为数学的一个部门。要从构成一种新科学的题材的观察到的一团混乱的现象 和一团混乱的模糊的观念中，创造出一种新科学，第一步总是要抓着可给以 确切界晓的几个概念，这种界说至少应在一个时期内是有效的：如果可能的 话，这种界说应使我们可以对这些概念给予数学上的量的处理。为了要把他 的落体的加速度问题变成可研究的问题，伽利略首先将古来关于距离与时间 的概念给予确切的数学形式。亚里斯多德与经院哲学家的主要兴趣在于最后 因，他们认为地上的运动和天文学上的天体运动并不相似，而是形而上学的 一个分支。于是他们就借助作用、动因、目的、自然位置等含糊观念，从本 质的角度去分析运动，关于运动本身，他们很少说到或想到，而只是举出了 运动的几种区别，如自然的运动与剧烈的运动的区别，直线运动与圆运动的
133 区别等。在伽利略看来，这些都是无用的，他所要研究的不是运动为什 么发生而是怎样发生。定性的方法使得空间与时间在亚里斯多德思想中成为 某些不重要的范畴。伽利略使得时间和空间在物理科学中具有了本原而根本 的性质，自此以后时间和空间就始终在物理科学中具有这种性质。他和别的 人还认识到，在惯性里除了重量之外，还有某一个量。但质量的确切定义是 牛顿首先提出的，至于能量的概念，则到十九世纪中叶，才形成并得到定义。 虽然如此，伽利略毕竟在数学的动力学方面迈出了最初的、也是最难的 一步，这就是从经院哲学在分析变化和运动时所采用的模糊的目的论范畴，



① Burtt,上引书 64 页。

跳到关于时间和空间的确定的数学观念。贝尔特教授认为我们现今的许多哲 学困难都是由这一步骤带来的。我们或许可以回答说，这一步骤揭露并澄清 了亚里斯多德物理学所掩盖起来的许多困难。总之，一件事是确定的：如果 没有伽利略的新眼光、动力科学是不会有那样的发展的。如果他的某些继起 者把这门学科和形而上学的实在问题的关系估计得过高，那并不是伽利略的 过错。事实上对于只有根据轻率的推测才能解答或者只能由哲学体系演绎出 来的问题，他宁愿承认无知，耐心等待。他承认他对于力的本性，重力的原 因，宇宙的起源，毫无所知。他认为，与其夸大胡说，不如“宣布那个聪明 的、智巧的、谦逊的警句：‘我不知道’”。
　　也许在物理学的其他部门的哲理问题上，伽利略也和前人有同样重要的 不同。刻卜勒承认物体的第一性的质（或不可分离的性质）与第二性的质（或 不甚实在与不甚根本的性质）的差别。伽利略更进一步，认为第二性的质不 过是感宫上的主观效应，和不可与物体分离的第一性的质迥然不同。在这里， 他与古代原子论者是一致的，这是因为原子论者的哲学在不久以前又复活 了。伽利略说：

当我设想一件物质或一个有形体的物质时，我立刻觉得我必须设想按它的本性， 它是有界限、有形状的，和旁的东西比较起来是大还是小，处在什么地方和什么时问， 在运动还是静止，与其他物体接触还是分离，是单个、少数还是多数，总之，无论怎样， 我不能想象一种物体不具有这些条件。但关于自或红，苦或甜，有声或无声，香或臭， 我却不觉得我的心被迫承认这些情况是 134 与物体一定有关系的：如果感官不传达，也 许推理与想象始终不会达到这些。 所以我想物体方面的这些味、臭、色等，好象真 的存在在物体中，其实只不过是名称而已，仅仅存在于有感觉的肉体中：因此，如果把 动物拿走，一切这样的质也就消除了，或消灭了。①


　　伽利略就接着这一思路重新发现了德谟克利特用原子和虚空言简意赅地 表述出来的那条原理②。伽利略还接受了关于物质的原子说，并且相当详细地 讨论了原子在数目、重量、形状和速度方面的差别，怎样造成味道、气味或 声音方面的差别。
在这里，伽利略也离开了他的同代人心目中的自然界的画面。在普通人
看来，色、声、味、臭、热、冷等特性是非常实在的，在伽利略看来，这些 特性只不过是观察者心目中的感觉而已，是原子的排列或运动引起的，而原 子的排列或运动本身又服从于不变的数学上的必然性。至少在他看来，原子 尽管是大自然的奴隶，却是实在的，而第二性的质只不过是感官的幻影而已。 一世纪以后，贝克莱主教又提出：归根结蒂，第一性的质同样也只不过是建 立在感官知觉基础上的心理概念而已。
伽利略对这些问题的处理方法受到人们的责备，因此，有些二无论的和 唯物主义的哲学十分肯定地是由这里产生出来的。这样做的结果也许就和法 国百科全书派陷入同样的错误中：把一门科学同整个科学的关系，把整个科 学同形而上学的实在问题的关系，弄错了。不过，我们将在本书后面的几章 中再对这些问题作比较详细的论述。



① Burtt, loc.cit.p. 75。
② 参看上文，P．23。


从笛卡尔到波义耳


和伽利略同时代但比较年轻的笛卡尔（ReneDescartels，1596—1650 年），为现代批判哲学奠定了基础，并发明了一些在物理科学上有用的新的 数学方法，他生于法国都兰城（Touraine）的半贵族的家庭里，并在拉弗勒 希（La Fieche）从耶稣会教士学习，但他的主要工作却完成于旅居荷兰的 二十年内。他在服务于克里斯蒂娜（Christina）女王时死于斯德哥尔摩。 笛卡尔证明在公认的哲学观念下面还有许多没有得到证实的假定。他抛 弃了根据希腊哲学和教父理论建立起来的、在当时仍然有力的中世纪积累下 来的思想，而企图仅仅根据人的意识与经验，建立一种新的哲学，这个哲学 的范围从对于上帝的直接的心理 135 领悟一直到物质世界的观察与实验。可 是经院哲学的痕迹仍然留在他的意识里①。在数学上笛卡尔大大前进一步，把 代数的方法应用于几何学（不谋而合的还有费马（Fermat），从而发展了在 印度、希腊与阿拉伯都可以找到的、并为现代人，特别是维埃特（Vieie）加 以推进的一些见解。在此以前每一几何学的问题都须应用新的技巧去解决， 但笛卡尔提出了一个方法，打破了孤立处理的局面。座标几何学（即解析几 何学）的基本观念是很容易说明的，从一定点（或原点）O 作互相正交的两 直线 OX 与 OY。这两条线可用为轴线，它们所定的平面上任何一点 P 的位置， 可以其距离一轴的长度 OM 或 X 和距离另一轴的长度 PM 或 y 而决定之。x 与 y 两长度称为 P 点的座标，X 与 Y 之间的各种关系相当于图中平面上的各种曲 线。例如设 y 与 X 成正比而增加，换言之即 y 等于 X 乘一常数，在图上合于 这关系之点便是象 OP 那样的一条直线。又如设 y 等于 X2 乘一常数，我们便 得到一条抛物线??。这样的方程式可以用代数学处理，而其结果则可用几 何学解释。有了这个方法，许多物理学的问题，从前不能或不易解决的，现 在都可以解决了。牛顿就研究过笛卡尔的几何学著作，并使用了他的方法。









笛卡尔指出了力所做的功（即现代人所说的能量）的重要性。他认为物 理学可以归结为机械学，他甚至把人体看做与机器是相类似的。他接受了哈 维关于血液庄动静脉里循环的理论，并在当时的争论中为这个理论辩护，但 他不相信血液是在心脏的收缩的推动下循环的。他和中世纪人及费内尔一 样，认为人体机器所以能继续作功，是靠了自然过程在心脏里所产生的热。 所以在他看来，灵魂（有理性的灵魂）与它所居住而且控制的肉体（地上的 机器）完全不同。他赞成盖伦的学说，以为血在脑中产生“一种极微妙 136 的气或风”，叫做“动物元气”。但他和范·赫耳蒙特一样，不把“动物元 气”看做灵魂，虽然有了这种元气，脑才能接受灵魂的印象和外界物体的印 象，然后这种元气就由脑通过神经，而达于肌肉，使四肢活动。



① Etienne Gilson，Formation du System Catesien, Paris ，1930.

　　这样，笛卡尔就第一个提出了彻底的二无论，这种把灵魂与肉体，心与 物鲜明地区别开来的学说，后来成为极普遍的信仰和极重要的哲学。他以前 的人们和他以后的许多人还认为灵魂与火或气具有同样的性质，而物与心的 分别与其说是种类上的分别，不如说是程度上的分别。
　　笛卡尔企图把地上的力学的已知原则应用于天体现象，在这里，和他的 主要的哲学观点相反，他的处理方法，似乎建立在希腊人和经院派的矛盾观 上。他把物质世界和精神世界对立起来，精神是属于人的，不相连续的；因 此，物质必定是不属于人的，连续的，而其本质则必定是广延。物质宇宙必 然是一个致密无间的充实体。在这样一个世界中只有物物相触才能产生运 动，因而运动只能发生于闭合路程之中；不存在物体可以通过的真空。由此， 笛卡尔建立了有名的关于一种本原物质，或看不见但充满空间的以太的漩涡 学说。石头向地球降落，卫星被行星吸引，而地球与行星又带着它们周围的 附属的漩涡，沿着更大的漩涡围绕太阳旋转，正如一根浮在水面的麦草，为 水的涡流所捉住，被带向运动的中心一样。
　　后来牛顿用数学证明笛卡尔的漩涡的性质与观测不合。例如漩涡各部分 的周期必定与高中心的距离形成二乘比。如果带有自己的漩涡的行星，又被 带着在太阳的漩涡中运行，这种关系也必定有效。但这种关系与刻卜勒第三 定律不相符合。前面讲过，这个定律说：周期的平方与平均距离的立方成正 比例。虽然如此，漩涡说在牛顿的研究成果发表以前（甚至以后），却盛行 一时。这是一次想要把天体的大问题归结为力学的勇敢尝试，因此它才载入 科学思想史。它把物质宇宙看做是一个可以用数学方式去解释的巨大机器， 虽然牛顿后来证明，这种数学解释是不精确的。
在当代人看来，笛卡尔的由接触而生运动的漩涡，从机械观点来看，比
伽利略所想象、后来由牛顿加以系统解释的通过超距作用而产生加速度的 力，容易了解得多，因为这两人都没有对这些力的成因或其作用的方式有所 说明。
笛卡尔的机器，与当时尚在盛行的柏拉图、亚里斯多德和经院哲学家的
见解根本不同。照他们的见解，上帝创造世界，是为了通过高出万物的人类， 使整个过程重新回到上帝那里去。在笛卡尔体系中，上帝在一开头的时候把 运动赋予宇宙，以后即听其自然进行，虽然也得照了上帝的旨意。他认为这 个宇宙是物质的而非精神的，无目的的而非有目的的。上帝不再是最高的善， 而被贬到第一因的地位上去了。
笛卡尔和伽利略一样，认为物体的第一性的质是数学的实在，其中最重
要的是广延牲，第二性的质只是第一性的质经过人类感官的翻译。但思想与 物质是同样实在的——“我思故我在”（cogitoergo sum）。因此笛卡尔达 到一种明确的二元论。这从他的生理学中也可以看出。一方面有肉体的世界； 它的本质是广延，另一方面则有内在的思想王国：广延与思想相对立。在笛 卡尔看来，物是真正死的东西，除了在开始时从上帝得到的运动之外，物不 能再有其他活动。有些人自称为唯物主义者，分析起来实在是泛神论者，笛 卡尔在他的二元论的一个方面，才是真正哲学上的唯物主义者，因为在他的 观念中，物的质点绝对不带一点生命。
　　笛卡尔的二元论提出了两个在表面上没有关系的东西——心与物——的 相互关系问题。这个无广延性、非物质的心怎样能够知道有广延性的物质世 界，且使其发生变化呢？物质的物怎么能引起非物质的感觉呢？笛卡尔和他
　　
的门徒的答案实际上是说上帝使然；在信仰二元论的人看来这个答案实在大 有道理在。
　　牛津的亚里斯多德派学说受到格兰维尔（Joseph Glanvill）的批判。 他拥护培根和笛卡尔的见解。笛卡尔的哲学受到很大欢 迎，尤其是在大陆 上。但他的体系受到霍布斯（Thomas Hobbes，1588—1679 年）的批评。霍 布斯在见到伽利略以后，就把动力科学发展成为一种机械哲学。他不了解数 理力学的确切方法，以为它 138 可应用于一切的存在。他抛弃笛卡尔的二元 论：脑是思想的器官，运动中的物质是唯一的实在。不是由于忽略了困难便 是由于没有看到困难，霍布斯把感觉、思想与意识都看做是原子在脑中活动 所产生的幻象。
　　霍布斯是现代第一个伟大的机械哲学的代表。他受到许多愚昧的诽谤和 有见识的批评。剑桥的柏拉图派指出把广延性及其各种形式当做物体的唯一 实在性质的理论，不能解释生命与思想，他们企图通过把空间神化来调和宗 教与机械哲学。马勒伯朗士（Ma- IebraTJche）更进了一步。他把无限空间 与神视为一体，用无限空间来代替亚里斯多德的纯粹形式或绝对现实性。斯 宾诺莎（Spino- za）持有一种无限实体的理论，一切有限的存在都是无限实 体的形式与限度①。于是神成为无矛盾的宇宙的内在因，而笛卡尔的心物二元 论，从“永恒方面”来看，也就归结为较高的统一了。哲学家们就这样请出 了上帝，而逃避了他们的困难。虽然如此，霍布斯对于科学思想仍然产生了 影响。
迪格比（Kenelm Digby）爵士对亚里斯多德的本质特性加以嘲笑，他和
伽利略一样，认为一切现象郡应该用“局部运动”中的质点去解释。牛顿的 老师巴罗（Isaac Barrow，1630—1677 年）还对伽利略的数理物理学的含 义加以阐释。科学的目的在于研究可感觉的领域，特别是在它表现出量的连 续性的时候，而数学则是量度的技术。因此物理学，作为一种科学看，完全 是数学性的。数学的最好代表是几何学。重最、力与时间等自伽利略以来变 得很重要的最，很难和物体是有广延性的东西的概念联系起来，如果用运动 去界说并测量时间，我们就有陷入一种逻辑上的循环论证的危险，因为运动 的变率包含有时间的概念①。可是巴罗说空间与时间是绝对的、无限的和永恒 的，因为上帝是无所不在与永久长存的。空间连续延展而无限度，时间永远 均匀地流动，而与可感觉的运动无关。这是对于牛顿所持有的绝对时空观念 的最早的明白陈述。巴罗所表达的时间和空间是和人们的知觉与认识无关 的，除了与神 139 有关之外，只靠自己的权利而存在。正如伯特教授所说： “自然从一个互相具有质的与目的的关系的物质的世界，一变而为在时空中 作机械运动的物体的世界了”②。虽然如此，巴罗、牛顿与他们的门徒并没有 从他们的新的力学科学演绎出一种机械的反宗教的哲学。重新提出伊壁鸠鲁 的原子理论的伽桑狄（Gassendi）也是一位职业的天主教教士。而且一位谦 逊、和易、英国式的物理学家、化学家和哲学家波义耳还提出一个有益的警 告，提醒人们注意世间一切并不是都可以用简单的数学方式来解释。
作为一位科学家，他继承了吉尔伯特与哈维的实验主义的传统，并接受



① H.A．Wolfson，The Philosophy of Spinoza,Harvard,1934; 1sis ， No. 64，1935,P.543.
① G.Windred,“The History of Mathematical Time”，Isis,April 1933,NO.55,Vol..XIX(1),p.121.
② Burtt，上引书 154 页。

了“我们的维鲁拉姆（Verulam）大男爵”①的实验方法。他寻找的是不必追 求最后因——不管这些原因是经院哲学的还是数理力学的——直接就可以知 觉到的各种性质之间的关系。解释一件事实，只不过是把这件事实从人们了 解得比较清楚的另一件事推导出来而已。他尤其想这样地去研究通常事物的 化学，而不联系当时流行的半神秘的化学元素理论。他认识到伽桑狄不久以 前重新提出的原子理论的重要性，企图把这个理论和笛卡尔的空间要素调和 起来，并且在他的化学思想与物理学中，利用这个理论来解释热的现象。
　　波义耳接受了（实际他也必须接受）认为“第二性的质”只是感觉的幻 象的见解，但他正确地指出，毕竟“在这世界上，事实上还有某些有感觉、 有理性的、我们叫做人的生物”。既然人带了他的感觉，构成宇宙的一部分， 所以第二性的质与第一性的质是同样实在的。这里，波义耳从相反的方面， 接触到贝克莱所得到的结果，而且他所使用的论据现在好象仍属有效。机械 世界与思想世界都是哲学要对付的整个世界的两部分。为了要把问题放在人 类理解力的范围内也许必须把这两个世界看做是完全分离的；但是这是由于 我们需要从不同的方面对问题挨次加以处理，从而把问题简化。如果有一个 比我们的心灵更高的心灵，也许就可以从整体上去凝视世界。
　　波义耳用宗教的术语来表达他的哲学。人的理性灵魂具有着神圣造物者 的形象，是“一个比整个形体世界更高贵、更有价值的 140 存在”。上帝不 但在开初创造了世界，而且要使世界存在与进展还不断地需要他的“普遍参 与”。这是基督教的“内在论”同物质有关的一面，也是古印度与阿拉伯关 于上帝不断创造万物的观念的部分复活。直接因是机械的，但最后因则非机 械的。
作为一位物理学家，波义耳在胡克的帮助下，改进了 1654 年冯·盖里克
（von Guericke）所发明的空气唧筒，并利用这个抽气机来研究“空气的弹 力与重量”。他发现空气是有重量的物质，并证明一定量空气所占的体积与 其所受的压力成反比例，这关系也不谋而合地为马里奥特（Mariotte）所发 现。波义耳观察到空气压力对于水的沸点的影响；他搜集了许多有关电与磁 的事实：他用密闭管改良了伽利略的温度计，并记录了健康人体不变的温度； 他认识到热是“活跃的”分子活动的结果。作为一位化学家，他把混合物与 化合物区别开来；他制出了磷，并且用器皿从水面上收集了氢气，可是他却 说那是“重新制成的空气”；他从木材蒸馏的产物里得到丙酮与甲醇；他研 究了结晶体的形态，据此研究化学结构。
但波义耳对于当代一般观点的最大贡献在于他抛弃了经院哲学中残存的
柏拉图和亚里斯多德的“理式”，抛弃了四“元素”的旧观念，并且抛弃了 另一化学假说：物质的本质应该到盐、硫与汞等“原质”或“要素”中去寻 找。他对这些术语赋予比较现代的意义，说明这些东西都不是真正的元素。 他的见解载于 1661 至 1679 年间发表的一部三人对话集中，书名为《怀 疑的化学家：或化学与物理学上的疑点与矛盾，并及世俗炼金家用以证明盐、 硫、汞为物的真正原质的实验》。波义耳的代言人用如下的话说明他的观点。
尽管我在逍遥派哲学家的书中遇到精微的推理，在化学家的实验室中 看到美妙的实验，我的拙劣的天性总觉得，如果两方都拿不出比通常拿出的 更为有力的论据来证明他们的说法的真实性的话，那么，人们对于混合物中



① 指弗兰西斯·培根，因为他的男爵封地是维鲁拉姆。——译注

的物质成分，那一些人要我们叫元素，另一些人要我们叫要素的东西，保留 一些怀疑，是完全合理的。
　　141 波义耳指出，人们以为火可以把物体分解为元素，其实在不同的温 度下所产生的效果是很不同的，常常产生一些显然也很复杂的新物体。黄金 是不怕火的，绝不会产生盐、硫或汞，但可以和其他金属一起制成合金或溶 解于王水，而且仍可恢复原形。这说明金的“颗粒”经过各种结合之后仍然 不变，而且说明并没有出现亚 里斯多德的元素或炼金家的原质。他于是提 出一个谨慎的命题：“也许不妨姑且承认：我们可以把凝结物所提供或组成 凝结物的那些互相截然有别的物质，叫做这些凝结物的元素或原质，而不致 造成多大的不便。”这样，波义耳就抛弃了以前的一切见解而给元素下了一 个朴实的定义，不管在他以后化学的面貌经过了许多革命性的改变，这个定 义仍然适用。波义耳自己没有在实验中运用他的见解，但别人却无意识地运 用了这些见解，一个世纪以后，这些见解就为拉瓦锡所采纳，成为现代化学 的基础。
　　波义耳拒绝了贵族的爵位和伊顿（Eton）学校校长的荣誉。他的才能在 他的爱尔兰墓志上受到表彰。据说在那上面他被誉为“化学的父亲和科克
（Cork）伯爵的叔父”。

帕斯卡尔与气压计


　　在结束这个时期的数理科学的叙述以前，我们必须短简地谈谈以神学家 出名的帕斯卡尔（BlaisePasca1，1623—1662 年）。他是概率的数学理论的 创始人，这种研究从关于赌博机遇的讨论开始，现在对科学、哲学以及社会 统计的问题都证明有很大重要性。事实上，一切经验知识的心智基础都可以 说是概率问题，都可以用赌博的术语去表达。
帕斯卡尔还对液体的平衡进行了实验。比克曼（Beekman）和巴利安尼
（Balliani）在 1615 年和 1630 年先后都注意到抽水唧筒有压缩空气的作用。 伽利略说，有一位工人告诉他，唧筒打水的高度不能超过“18 时”（可能约
27 呎），1640 年左右，伯提（Berti 即 Al- berti）在罗马也进行了这些实
验。这就促使托里拆利在 1643 年制造出一个水银气压计，果然不出他的所 料，密度很大的水银柱的高度不超过 30 时①。后来，在帕斯卡尔的指导下， 一具气压计被人带上多姆山（Puy de Dome）上。仪器愈向上搬，大气压力 就愈减少，水银柱也愈降低。由此可见水银柱不下落是因为有空气压 142 力 支持，而不象亚里斯多德派所说的那样，是由于自然“厌恶真空”。

妖 术

妖术的信仰②和巫术的实施当然在史前期就有了，事实上，早期宗教和自



① C.de Waard,Thouars,1936；review by G.Sarton,Isis,No．71，1936，p ，212。
② See W.T.Lecky,History of Rationalism;Nargaret Alice Murray,the WitchCult in Western europe,Oxford,1921；

G.L.Kittredge,Witchcraft in Old and NewEngland, Cambridge,mass.,1929;C.L'Estrange Ewen, Indictments for
Witchcraft,1559-1736，London,1929；Lynn Thorndike,A History of Magic and Experimen-tal Science,4vols.(others
to follow),New York to1934;Isis,No.66，1935，P．471.

然科学也许就是从妖术和巫术所形成的观念中脱胎出来的。但是在教会最初 征服世界以后，丰产崇拜的巫术和其他形式的妖术，便被有知识的人看做是 异教的遗迹，不再为人所畏惧了。圣·博尼费斯（Saint Bonifacc，680—
755 年）把对于妖术的信仰归人魔鬼的诱惑之列，查理大帝的法律则规定， 如有以妖术罪名致人于死者，其罪等于谋杀。教会对此也取宽大态度——明 知不对而招唤恶魔，不是异端，只是罪恶。
　　但是到中世纪后期，恶魔便声名大著，丰产崇拜的巫术，由于摩尼教异 端的关系而恢复起来，到后来，魔鬼竟成为被压迫者崇拜的对象——一位被 剥夺了王位继承权的魔王。圣·阿奎那运用了他巧妙的机智为教会过去对于 妖术的态度巧加辩解；他说，虽然相信魔鬼能够制造天然的雷雨是异端，但 是如果以为魔鬼在上帝的许可下可以制造一点人工的雷雨，那是与天生教的 信仰没有抵触的。1484 年，教皇英诺森八世（Pope lniiocent VIII）代 表教会对群众认为可以与恶魔和鬼物交通的俏仰，以及群众对于妖人和女巫 的魔力的信仰，给予正式制裁。于是这样有罪的人都变成了异端分子，正统 派也就获得了一个可怕的新武器：凡是异端分子都可宣布为妖人，而激起群 众对他的愤怒。有些牺牲者实际是摩尼教或其他原始宗教的正当信徒，因举 行仪式而遭受火刑，还有许多则是为人所诬陷的。
宗教改革的时候，新教徒把这些观念接受下来。他们可以引用圣经上的
浩诫：“行邪术的女人，不可容她存活”。虽然古代的教会法典只是对妖术 的真实性表示怀疑，他们也用不着去巧加辩解 143 了。新教徒与罗马教徒在 迫害女巫方面，互相竞赛。在大陆上，招认与告发都是依照法律按正规途径 用酷刑逼出来的，差不多所有的被告都招认了。在英国只有特殊法庭才有权 使用酷刑，民事法庭无此权，被告者大半到死不承认他们有罪。据估计二百 年内整个欧洲死于此难的人为数在七十五万以上。被告的人要想逃脱是很困 难的。如果自认有罪，他们立刻就被活活焚死；如果不招认，他们便受到酷 刑，直到招认为止。
十五世纪出版的宗教审判官的教本《奸人的惩罚》中，有关于审判女巫
的方法的记载①。那里所记载的野蛮的和不守信义的法律程序简直令人不能置 信。不拘什么方式，只要能得到供状，都是法律所允许的。在施酷刑前后， 审判官应该答应保全被告的生命但不告诉她要把她下狱。这种诺言应该暂时 有效，但以后还是应该把她烧死。在别的场合下审判官应该保证慈悲为怀， “但要有这样的心理保留：他的慈悲是对自己或对国家而言的”。
很少人敢冒惨死的危险去对这种疯狂的迫害提出公开的抗议。这样做的
第一人也许是阿格里帕（Cornelius Agrippa，1486—1535 年）医生。第二 人可能是韦尔（John Weyer）。他是克勒夫斯的成廉公爵（Duke Williarn
of Cleves）的侍医。靠了公爵的保护，他才敢这样做。1563 年，韦尔出版 了一本朽，说明所谓妖术通常是由于魔鬼们造成的幻觉而产生的，因为魔鬼 们总是利用女人的弱点来制造他们所喜欢的迷信的残酷行为和无辜的流血
②。一位住在肯特（Kent）郡的绅士斯科特（Reginald Scot）在《巫术的真



① Malleus Maleficarum,translated into English by Montague Summers,London,1928;review in the Nation and

Athenoeum, November 24th.1928.
② E.T.Withington,“Dr John Weyer and the Witch Mania",Studies in the History and Nethod of Science

Oxford,1917.

相》（1584）一书里，采取了现代的常识性的看法，认为整个这件事是愚昧、 幻觉、欺诈与诬告的大杂烩。斯科特的书几次翻印，在某一个时间内“对于 地方官与僧侣有很大影响”③。一位耶稣会教士斯皮（Spec）神父在不到两年 之中陪伴了大约二百位牺牲者到维尔茨堡（Wurzburg）的火刑场去④。他对这 个经验惊骇不置。他说他相信这些人都是无罪的。他们的招认千篇一律，因 为他们宁肯早死，不愿再受酷刑。1631 年他发表了一本隐名的书，书中说： “如果对 144 所有教会的僧侣、博士和主教施以他们所用的酷刑的话，可以 使他们个个都招认他们施行过巫术。”
　　但是这些应当名垂千古的勇士们，并不能制止蔓延到社会各阶级的疯狂 的浪潮。詹姆斯一世写了一本关于妖术的书，对韦耶尔与斯科特加以谴责； 连大医生如哈维爵土与布朗爵士（Sir Tho- mas Browne）也参与对女巫进 行检查。酷刑与烈火的狂欢仍旧流行整个欧洲，一直至十七世纪之末或更后。 这件事是现今的集权主义时代以前人类历史上最黑暗、最可耻的一页。
　　“妖术信仰的衰退与它的兴起一样缺乏明显的理由。文明世界在停止焚 烧女巫以前，已渐渐了解不能再相信有妖人的存在了。这并不是由于世人变 得更宽大、更人道了，而是由于世人更怀疑和不畏惧女巫的力量了。事实上， 这个世界正在准备迎接十八世纪的唯理论哲学和冷静的唯智论。至少在这个 问题上，唯理论哲学和唯智论是有一件功劳值得大书特书的。很明白，这种 态度的改变主要是由于科学的进步。科学已经慢慢地确定了人类支配自然的 界限并揭示了人类支配自然的方法。这个阶段是后来才达到的。本章所述的 重要时期，则始终由于对妖术的非理性的信仰，而暗然无光。即使在三百年 后的今天，这类信仰还潜藏在表面之下，随时可以在各阶级的无知无识的人 们中间复活。