本書(shū)系“科學(xué)文化譯叢”之一，是科學(xué)思想史上的一部經(jīng)典著作，它在歷史研究中把“科學(xué)革命”一詞用作核心概念，從而使這個(gè)名稱(chēng)廣泛流行起來(lái)。本書(shū)論述了14世紀(jì)到19世紀(jì)的科學(xué)思想史，以中世紀(jì)晚期的沖力理論為開(kāi)端，闡述了現(xiàn)代科學(xué)的興起，描述了哥白尼、伽利略和培根等思想家在突破亞里士多德物理學(xué)方面作出的艱苦努力，并追溯了哈維、牛頓、玻意耳等科學(xué)家對(duì)其時(shí)代思維方式的影響。
毫無(wú)疑問(wèn)，鑒于科學(xué)在西方文明史上所扮演的角色，科學(xué)史遲早會(huì)取得重要地位，無(wú)論是就其自身而言，還是就其作為溝通藝術(shù)與科學(xué)的橋梁而言。
以下是1948年我為劍橋科學(xué)史委員會(huì)所作的講演，希望它的出版能讓歷史學(xué)家對(duì)科學(xué)產(chǎn)生一點(diǎn)興趣，也能讓科學(xué)家對(duì)歷史產(chǎn)生一點(diǎn)興趣。此次修訂糾正了原有的一些錯(cuò)誤，改變了一些判斷，若干改動(dòng)反映了近年來(lái)的知識(shí)進(jìn)展。
當(dāng)然，我們無(wú)法設(shè)想“一般歷史學(xué)家”能夠自稱(chēng)開(kāi)啟了關(guān)于任何一門(mén)自然科學(xué)的最新發(fā)展問(wèn)題的討論，但幸運(yùn)的是，對(duì)于文理科的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這個(gè)對(duì)于教育的通常目的來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的領(lǐng)域本身更容易處理，事實(shí)上可能也更需要?dú)v史學(xué)家的介入。那就是所謂的“科學(xué)革命”。它通常與16、17世紀(jì)相聯(lián)系，但我們可以沿著一條清楚明白的連續(xù)線(xiàn)索將其追溯到一個(gè)更早的時(shí)期。那場(chǎng)革命不僅推翻了中世紀(jì)科學(xué)的權(quán)威，而且推翻了古代科學(xué)的權(quán)威，最后不僅使經(jīng)院哲學(xué)黯然失色，而且摧毀了亞里士多德物理學(xué)。因此，它使基督教興起以來(lái)的所有事物相形見(jiàn)絀，使文藝復(fù)興和宗教改革降格為一些插曲，降格為僅僅是中世紀(jì)基督教世界體系內(nèi)部的一些移位。它在改變整個(gè)物理世界圖景和人類(lèi)生活結(jié)構(gòu)本身的同時(shí)，也改變了人們慣常思想活動(dòng)的特征（甚至在處理非物質(zhì)科學(xué)時(shí)也是如此），因此它作為現(xiàn)代世界和現(xiàn)代精神的真正起源顯得異常突出，以致我們對(duì)歐洲歷史的慣常分期已經(jīng)成為一種時(shí)代誤置（anachronism）和障礙。很少有領(lǐng)域能遇上這種偉大的時(shí)機(jī)，使我們能從近處看清楚一段特殊歷史變遷或思想發(fā)展的特殊一幕是如何產(chǎn)生的。
以下講演主要概述的正是歐洲歷史的這一時(shí)期。不過(guò)，我并非自詡要像展開(kāi)長(zhǎng)長(zhǎng)的墻紙那樣把四個(gè)世紀(jì)的科學(xué)史展示出來(lái)，每篇講演的歷史敘事涵蓋多少面積，就按照百科全書(shū)編纂者和刪節(jié)者的方式把它分成多少個(gè)面積單位，而是必須找到關(guān)鍵變化的線(xiàn)索，把顯微鏡對(duì)準(zhǔn)那些起中心作用的環(huán)節(jié)，比如發(fā)現(xiàn)在某一關(guān)頭必須解開(kāi)的思想之結(jié)（intellectualknots）。我們特別要注意這樣一些情形，人們不僅解決了問(wèn)題，而且在此過(guò)程中不得不改變心態(tài)，或者至少是在事后發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題的解決涉及他們思想進(jìn)路的改變。
為了避免誤解和自相矛盾，我們?cè)诜椒ㄉ闲枰⒁鈨牲c(diǎn)。首先，如果我們?nèi)匀粷M(mǎn)足于一種純粹傳記式的處理方式，特別是，如果我們的科學(xué)敘事是從一個(gè)大人物直接過(guò)渡到另一個(gè)大人物，那么這一主題就還沒(méi)有成為真正的歷史，而是像編年史和年代史那樣仍然處于較低的組織程度。由于對(duì)一群不大為人所知的科學(xué)工作者進(jìn)行了更為細(xì)致的研究，過(guò)去的50年里出現(xiàn)了一些令人驚奇的事物，人們的判斷也發(fā)生了一些值得注意的轉(zhuǎn)變。其次，如果我們時(shí)而對(duì)15世紀(jì)的某個(gè)讓我們覺(jué)得有現(xiàn)代思想的人感興趣，時(shí)而又對(duì)16世紀(jì)的某個(gè)直覺(jué)到或預(yù)見(jiàn)到后來(lái)某種理論的人感興趣，就像在編制發(fā)明目錄或航海發(fā)現(xiàn)目錄，那么我們整個(gè)科學(xué)史的結(jié)構(gòu)就是無(wú)生命的，它的整個(gè)形狀也是扭曲的。事實(shí)已經(jīng)表明，了解早期科學(xué)家的失敗及其提出的錯(cuò)誤假說(shuō)，考察在特定時(shí)期似乎難以克服的特殊思想障礙，甚至是研究雖然走入了死胡同但對(duì)整體科學(xué)進(jìn)步有影響的那些科學(xué)發(fā)展過(guò)程，似乎要更為有用。同樣，在這些講演中，我們可以嘗試考察所謂科學(xué)革命的各個(gè)方面；但如果我們只注意新的學(xué)說(shuō)，只注意我們現(xiàn)在認(rèn)為正確的那些觀點(diǎn)的產(chǎn)生，我們將無(wú)法衡量任何時(shí)候的成就。在任何情況下都必須對(duì)舊體系和將被推翻的科學(xué)類(lèi)型做出生動(dòng)的描述。
最后要指出的是，在一種更大的意義上，我們對(duì)科學(xué)史的研究必須從早期開(kāi)始，進(jìn)入到晚期（從16世紀(jì)的力學(xué)觀念進(jìn)展到伽利略的觀念），這樣才能確切地了解一個(gè)大思想家是如何在當(dāng)時(shí)的思想邊緣上工作，如何創(chuàng)造了一種新的綜合推理，或者如何完成了一條業(yè)已開(kāi)始的發(fā)展線(xiàn)索。用20世紀(jì)的眼光或以現(xiàn)代方式來(lái)解讀伽利略是不夠的，只有了解了他所攻擊的體系，我們才能理解他的工作，除了敵人所說(shuō)的東西，我們還必須對(duì)那個(gè)體系本身有所了解。無(wú)論如何，我們不僅要描述和解釋各種發(fā)現(xiàn)，而且要更深入地研究歷史過(guò)程，了解各種事件之間的關(guān)聯(lián)，竭力理解與我們想法不同的那些人的見(jiàn)解。如果我們認(rèn)為過(guò)去的研究純粹是一種糟糕的科學(xué)，或者認(rèn)為只有現(xiàn)代科學(xué)家的成就才值得重視，我們就不會(huì)取得進(jìn)步。該主題本身處于這樣一個(gè)階段，歷史研究者若是關(guān)心什么思想活動(dòng)能使這一階段前進(jìn)到下一階段，則可以從中找到興趣和機(jī)會(huì)，文明通史研究者斷不能忽視這一如此重要的因素。作為研讀二手著作和考察古典文獻(xiàn)所引起的反思，以下各篇講演可能——如果不是以其優(yōu)點(diǎn)，至少也是以其缺點(diǎn)，說(shuō)明了對(duì)歷史學(xué)家（以及科學(xué)家）觀點(diǎn)的需要。
赫伯特·巴特菲爾德
劍橋大學(xué)彼得豪斯學(xué)院
赫伯特·巴特菲爾德，英國(guó)著名歷史學(xué)家，基督教思想家，劍橋大學(xué)現(xiàn)代史欽定講座教授，20世紀(jì)“劍橋?qū)W派”的代表人物。主要著作有《歷史的輝格解釋》《基督教與歷史》《現(xiàn)代科學(xué)的起源》等。
張卜天，1979年生，中國(guó)科技大學(xué)物理學(xué)學(xué)士，北京大學(xué)科技哲學(xué)博士，現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院大學(xué)哲學(xué)系副教授。研究方向?yàn)槲鞣街惺兰o(jì)和近代早期科學(xué)思想史。著有《質(zhì)的量化與運(yùn)動(dòng)的量化——14世紀(jì)經(jīng)院自然哲學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)初探》，“機(jī)械論的起源、演變及其問(wèn)題研究”課題獲得2011年國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金青年項(xiàng)目資助。主編“科學(xué)源流譯叢”“科學(xué)史譯叢”。主要譯有《大問(wèn)題——簡(jiǎn)明哲學(xué)導(dǎo)論》《韋洛克拉丁語(yǔ)教程》《世界圖景的機(jī)械化》《現(xiàn)代性的神學(xué)起源》《科學(xué)革命的編史學(xué)研究》等30余部著作。
第1章 沖力理論的歷史重要性
第2章 哥白尼的保守性
第3章 從古代到威廉·哈維的心臟研究
第4章 亞里士多德與托勒密的衰落
第5章 17世紀(jì)的實(shí)驗(yàn)方法
第6章 培根和笛卡爾
第7章 科學(xué)革命對(duì)非機(jī)械論科學(xué)的影響
第8章 現(xiàn)代引力理論的歷史
第9章 向路易十四統(tǒng)治時(shí)期哲學(xué)運(yùn)動(dòng)的過(guò)渡
第10章 科學(xué)革命在西方文明史中的地位
第11章 化學(xué)中被推遲的科學(xué)革命
第12章 進(jìn)步的觀念與進(jìn)化的觀念
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索引
在中世紀(jì)晚期即已發(fā)生的一種特殊觀念發(fā)展構(gòu)成了朝著科學(xué)革命過(guò)渡的歷史中的第一幕�？紤]到現(xiàn)代之初教師們的變遷，闡釋者只能惶恐不安地研究這個(gè)思想領(lǐng)域。歷史研究者還記得，包括伊拉斯謨（Erasmus）在內(nèi)的文藝復(fù)興時(shí)期的人文主義者常常抱怨他們?cè)诖髮W(xué)里不得不忍受那些枯燥的經(jīng)院哲學(xué)講座，并且嘲笑其詭辯和狡猾。有時(shí)他們會(huì)指明自己最反對(duì)的學(xué)說(shuō)和講座的形式，由于他們特別提到了我們現(xiàn)在所關(guān)心的力學(xué)討論，對(duì)這一學(xué)說(shuō)做出盡可能簡(jiǎn)短的考察無(wú)疑是明智的。奇特的是，這些遭到鄙視的歷史經(jīng)院論述在現(xiàn)代思想的演進(jìn)史上已經(jīng)獲得了顯著的關(guān)鍵位置。這些渴望找到現(xiàn)代力學(xué)科學(xué)之路的人之所以顯得在語(yǔ)言上過(guò)于生硬和狡猾，也許部分是因?yàn)槿狈?shù)學(xué)，或者未能想到用數(shù)學(xué)方式來(lái)表述事物。
在過(guò)去的1500年里，在人類(lèi)心靈面臨和需要克服的一切思想障礙中，我認(rèn)為最令人驚異、影響最大的是與運(yùn)動(dòng)問(wèn)題有關(guān)的障礙。這個(gè)障礙甚至連伽利略也幾乎解決不了，盡管在他之后不久，它便獲得了明確的解決形式，即每個(gè)學(xué)生都學(xué)過(guò)的經(jīng)過(guò)充分修正的所謂“慣性定律”（the law of inertia）。關(guān)于這個(gè)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，亞里士多德（Aristotle）的學(xué)說(shuō)是人類(lèi)難以擺脫的，它牢牢控制著中世紀(jì)經(jīng)院思想，恰恰因?yàn)樗c觀察和解釋非常吻合，亞里士多德體系本身是一項(xiàng)偉大的思想成就。不僅如此，它始終是至關(guān)重要的背景，直到伽利略時(shí)代或17世紀(jì)上半葉，它一直提供著主要議題。根據(jù)亞里士多德的理論，地上的一切重物都傾向于朝著宇宙中心作自然運(yùn)動(dòng)，在中世紀(jì)的思想家看來(lái)，宇宙中心就在地心或接近于地心；而沿其他任何方向的運(yùn)動(dòng)都是受迫運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫@與物體朝著其自然位置運(yùn)動(dòng)的一般傾向相抵觸。受迫運(yùn)動(dòng)依賴(lài)于推動(dòng)者的操作，亞里士多德的慣性學(xué)說(shuō)是一種關(guān)于靜止的學(xué)說(shuō)——需要解釋的總是運(yùn)動(dòng)，而不是靜止。只要受迫運(yùn)動(dòng)存在，無(wú)論存在多久，都需要用某種東西來(lái)解釋。
這種觀點(diǎn)的本質(zhì)特征是斷言或假定，推動(dòng)者與物體實(shí)際接觸多久，物體就運(yùn)動(dòng)多久。一旦推動(dòng)者停止操作，運(yùn)動(dòng)便停止——物體豎直落地或突然靜止。此外，還有一個(gè)在今天看來(lái)似乎非常異端的論點(diǎn)。人們認(rèn)為，只要物體所通過(guò)的介質(zhì)阻力保持恒定，則物體速度將與推動(dòng)者持續(xù)施加的力成正比。推動(dòng)者在給定時(shí)間內(nèi)所施加的恒力根本不會(huì)產(chǎn)生任何加速度，而是會(huì)產(chǎn)生勻速運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)期間都是如此。另一方面，如果介質(zhì)阻力有任何變化，比如在空氣中和水中運(yùn)動(dòng)，那么只要其他因素不變，速度將與阻力成反比。如果阻力減小到零，速度將是無(wú)窮大；也就是說(shuō)，如果運(yùn)動(dòng)在真空中發(fā)生，物體將會(huì)瞬時(shí)從一處移到另一處。正是出于這種荒謬性以及其他理由，亞里士多德主義者才認(rèn)為完全的真空是不可能的，并說(shuō)甚至連上帝也不可能創(chuàng)造出真空。
令人驚訝的是，這種理論及其各種競(jìng)爭(zhēng)理論（甚至是在科學(xué)革命進(jìn)程中取代它的那些理論）都建立在合乎常識(shí)的日常觀察資料基礎(chǔ)上。學(xué)者們已經(jīng)明確指出，認(rèn)為亞里士多德主義者倘若能作更為仔細(xì)的觀察，就能把他們的慣性理論變成現(xiàn)代形式——即改成這樣的觀點(diǎn)：物體傾向于要么繼續(xù)保持靜止，要么繼續(xù)沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，直到某種東西介入使之停止或發(fā)生偏離——這種看法是不恰當(dāng)?shù)摹H僅通過(guò)更仔細(xì)的觀察是難以擺脫亞里士多德學(xué)說(shuō)的，特別是如果你起步就已經(jīng)錯(cuò)了，并且預(yù)先受到整個(gè)亞里士多德觀念體系的束縛，那么情況就更是如此。事實(shí)上，僅憑詳細(xì)記錄的觀察方法并不能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代慣性定律，它需要一種不同的“思維帽”，需要科學(xué)家本人的心智發(fā)生一種轉(zhuǎn)換。因?yàn)槲覀儗?shí)際上看不到日常物體在亞里士多德認(rèn)為不可能存在的真空中作持續(xù)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并且一直駛向他同樣認(rèn)為不可能存在的無(wú)窮遠(yuǎn)處。我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中根本做不到讓完美的圓球在完全光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)——這種設(shè)想只存在于伽利略的想象中。不僅如此，即使當(dāng)他們已經(jīng)極為接近關(guān)于所謂位置運(yùn)動(dòng)（local motion）的真理時(shí)，事情也不能最終確定下來(lái)（事物并不能如此清晰干凈地顯示出來(lái)），直到他們完全意識(shí)到，他們實(shí)際上正在把問(wèn)題轉(zhuǎn)移到一個(gè)不同領(lǐng)域。他們正在討論的并非我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中實(shí)際觀察到的實(shí)際物體，而是在一個(gè)沒(méi)有阻力和引力的世界中運(yùn)動(dòng)的幾何物體，這些物體在亞里士多德認(rèn)為不可思議的那個(gè)無(wú)邊無(wú)際的歐幾里得空間中運(yùn)動(dòng)。因此，我們最終不得不承認(rèn)，這里有一個(gè)根本問(wèn)題，僅僅通過(guò)在舊的觀念體系框架內(nèi)進(jìn)行仔細(xì)觀察是不可能解決它的——這需要一種心理轉(zhuǎn)換。
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