文献 | 古希腊自然哲学中的科学思想成份探究

文质君 2015-12-27

展开全文

《科学技术与辩证法》2008年第4期作者：肖显静

在古希腊之前，人们普遍持有神学自然观和万物有灵论，认为“自然是一个茫茫有生命的、自我运动的、有感觉和有意识的有机体，其中人类和其他生物被置于渗透一切的灵魂实体的中心。”([1])如此，自然现象被神话和人格化了，神统治着世界，灵魂成为事物运动的原因，事物的存在、运动和变化通过人们的神话以及拟人化的方式得到解释。

到了公元前6世纪，在神话自然观和万物有灵观盛行的同时，一种新的哲学思维模式——古希腊哲学诞生了。在古希腊，科学处于萌芽状态，自然哲学和自然科学没有区分开来，哲学家们对自然的认识是以思辨和直观的方式进行的，他们开始探寻世界的成分、组成、形式结构和它的运行，深入思考、推论和证明自然的法则，形成对自然的独特看法。这些看法中蕴涵着深刻的科学思想成份，并在文艺复兴时期被倡导、反思和扬弃，成为近代科学革命的先导。考察古希腊（不包括希腊化时期）自然哲学的内涵，可以说，比较清楚地印证了这一点。

1、米利都学派：试图用自然因素来解释自然现象（自然的发现）

古希腊第一个哲学流派——米利都学派的泰勒斯（Thales）提出了第一个真正意义上的哲学命题——“万物的本原是水”。泰勒斯为什么会提出上述命题呢？亚里士多德是这样解释的：“他之所以做出这一论断，可能是因为看到了万物都靠水分来滋润……由于这一点，再加上万物的种子本性都是潮湿的，所以水就成了潮湿东西的自然本原。”([2],p.27)如果真是这样，泰勒斯是根据对自然的观察，用自然的因素来解释自然的。不过，必须明确的是，他所说的水不是我们现代自然科学所理解的水，也不是指万物的基本物质成分是水，而是指万物的开端、开始和起源是水，水是生命的本原，渗透在宇宙的万事万物中，使宇宙成为一个有机体。根据他的这一命题，宇宙作为生长、生成、生活的生命整体的本质就揭示出来了。这种含义可从下面他的一段话中反映出来：“宇宙的心灵便是神，万物是活的，而且充满了精灵；正是通过基础性的水，宇宙的运动贯注着神圣的力量。”([3],pp.95-96)

“万物是活的”，这便是早期希腊哲人们看待宇宙的基本眼界。万物（包括宇宙和其中的一切事物）皆为有机体，皆在生长，皆有灵魂；世界是一个有其自身生命、渗透着神性、处于生长过程中的有机体，世间万物都由其生长出来。如此一来，“地球不仅仅是一个有机体，而且是在其中孕育着有机体诞生的有机体。相对于那些被孕育的有机体来说，地球是创造性的从而是神。它再次预示了以后的一个理论，即地球是被赋予了创造性的‘第二因’，这种创造性虽然范围有限、性质特殊，但在其有限和特殊的方式之中依然是神性的。”（[4]，p.43）这是希腊人“自然”观念的原型和要旨，是一种有机论的世界观。这种自然观也典型地体现在泰勒斯之后的阿那克西曼德和阿那克西美尼那里。

阿那克西曼德认为世界的本原不是具体的实体，而是某种不定的东西，他称之为无限(the boundless)或无定(the indefinite)。这是一个超越者（the beyond），位于我们的时间和空间之外，无限伸展在它所包围的宇宙界限之外，整个宇宙就是由它生成的。他很可能意识到了泰勒斯理论遇到的困难，如将水作为世界的本原，它的对立物火怎样产生呢？而且他认为这种无限是演进着的，宇宙生成之初，一个冷热一体的种子（germ,或seed）从永恒的无限中分离出来，接着又从它产生出一个火球，包裹着围绕大地的空气，就像树皮包裹着树一样。在这里，他提出了一个我们称之为宇宙生成论（cosmogonical theory）的理论。一句话，他认为宇宙像活着的东西一样由种子生长而成，“宇宙及其重要特征，包括地球上的生命，被设想为是两种基本而对立的自然力量间进化着的相互作用的产物。”([5],p.69)由此可以看出，他比泰勒斯前进了一步，给出了宇宙演化的一个说法，但是，他仍然没有说明这块木头或那片面包与无限是不是同一实体这一问题。不过，有一点是肯定的，在他那里，“这个世界的natura naturata[被自然创造的自然]（预示了很久以后的一个区别）在空间范围和其生命的持续方面是有限的，但它的natura naturans[创造自然的自然]是无限者及其循环运动的创造本性，并因此是永恒和无限的。”（[4]，p.42）

阿那克西美尼将世界的本原归结为“无规定的气”。这不能不说又是一个进步。因为他“把一种解释事物从什么而来的理论与一种解释事物如何从其而来的明确说法——即通过稀释（rarefqction）与凝聚（condensation）的过程——结合了起来。”([6],p.20)它涉及到的是在自然现象中仍能观察到其起作用的过程。这与阿那克西曼德理论的任意抽象性又有所不同，比他的解释更加明确。从上面可以看出，他们的问题意识一代比一代强。

通过上面的论述可以看出，米利都学派自然哲学的提出不是纯粹的猜测，而是以一定的自然观察和思考为基础的。尽管他们所持有的是一种有机生成论的自然观，尽管早期的希腊哲学家们还远不是无神论者，很多思想还带有很强的早期神话的味道，但他们与神话的解释不同，提出了自然主义的解释。“他们摒弃了超自然的原因，认识到自然主义的解释可以并且应该被用于更大范围的现象；而且他们朝着理解变化这一问题迈出了尝试性的最初一步。”([6],p.21)他们已经懂得区分“自然”和“超自然”，并且试图用自然因素来解释自然现象。这就是劳埃德所谓的“自然的发现”，即认识到自然现象不是因为受到任意的、胡乱的影响而产生，而是有规则的，受着一定的因果关系的支配。如米利都学派的泰勒斯就设想地是由水托着的，而地震是由大地浮于其上的水中的波动摇晃所致。类似地，阿那克西曼德认为雷霆是由风引起的，而闪电是由云块分裂时产生的。阿那克西美尼则更进一步，他把天体描绘成火环，火环本身被雾裹着，所以看不见，但它们上面有孔，天体通过孔显露出来：我们看到的恒星好比是一个庞大的天轮上的小孔。……这些解释固然天真，但其意义是把神话之中引起这些自然存在及现象的神撇开了，指明这些自然存在及现象并不是由神的意愿、爱、恨、激情，以及其他类似人性的动机引起，而是由自然中的其他事物引起。而且，过去对地震等的描述主要是就个别而言的，而他们指向的是就地震这一类现象而言的，探讨的是普遍的、本质的事物，而不是特定的、偶然的事物，这体现了科学解释的普遍性特征。

应该明确的是，米利都人还没有体系明确的研究和方法论，他们不具有“科学方法”的概念，甚至不使用“物质”（matter）和“实体”（substance）这种概念来说明他们感兴趣的问题，因为相应的希腊术语直到公元前4世纪还没有创造出来，更没有明确定义。

2、毕达哥拉斯学派：科学数学化的起源

毕达哥拉斯学派与米利都学派是不同的，前者把世界的本原看作是物质性的（就是阿那克西曼德的无限也是物质性的），后者将自然的本质归于形式方面。他们认为“万物皆数”，数是现实的基础，是决定一切事物的形式和实质的根据，是世界的法则和关系，由这个本性（nature）就可以解释事物不同的表现。毕达哥拉斯的弟子菲洛拉乌（Philolaus）就说：“一切可能知道的事物，都具有数；因为没有数而想象或了解任何事物是不可能的。”([7],p.35)

不仅如此，毕达哥拉斯学派把研究声学知识过程中首先发现的数学和谐现象加以推广，认为天体间的距离有一定比例，天体的有序运动就像谐音一样，因此，整个天体是一个和谐的、有秩序的宇宙，称为“科斯摩斯”（cosmos）。据此，他们提出“天体乐章”或“天体和谐”的思想，这对后世开普勒发现行星运动定律具有决定性的影响，成为牛顿引力理论之先导。他们所提出的圆形和球形是最神圣完美的几何图形，地球和天体都是球形的，每个天体都沿着圆形的轨道运转，被柏拉图和亚里士多德所接受，成为直至16世纪天文学的基本观念。

尽管毕达哥拉斯学派在对世界数的本质的探讨中，产生了某些数字崇拜，包含了相当多的神秘主义色彩，但是，他们凭着一种对“万物皆数”的神秘信仰所进行的研究，获得了许多关于自然的重要认识。他们对自然界的数学探求，以及用已经掌握的数学知识去解释说明自然现象和社会现象的认识传统，是值得称道的。这是从另外一个不同的途径来解释事物，即不是通过事物所由构成的物质或实体来解释事物的行为，而是试图用它们的形式，也就是被看作是某种可以给予数学解释的东西，即它们的结构，来解释它们的行为。通俗地说，就是通过数学解决物理学的问题，进行天文学预测或宇宙学思辩，以便获得更加清晰而确定的知识。毕达哥拉斯学派这种看待事物的方式，这种最早在事物中寻找数的研究，试图为有关的自然知识提供量化的数学基础，对数学和自然科学发展的影响是重大的。这是人类最早用数学来表征事物的范例，预示着从数学的角度认识自然、用数学语言表征自然这一伟大方法的首创，开创了从数学角度说明自然规律的先河，科学数学化正是从这里发源的。

当然，从今天的观点来看，世界的本原是否是数存在争论，科学也不能等同于数学，但是，科学的起源和发展离不开数学，数学是认识世界必不可少的工具。

3、元素论者和原子论者：由基本的元素或物质微粒解释宏观经验现象

我们知道，爱利亚学派哲学家巴门尼德和他的学生芝诺提出了不同的哲学思想，他们认为，自然虽然处在不断的生灭变化之中，但是，支配世界表象的应该是一种根本的存在，即现象背后的本质，它是一种不变的存在（unchanging being）。为什么他们会把世界的本原归结为“不变的存在”呢？主要原因在于，他们认为，不存在的东西不能存在（what is not cannot be）是一个公理，据此公理，他们进一步认为，生成是不可能的，因为要生成的东西一定来自不存在的东西；变化是不可能的，因为变化的东西会变成它所不是的东西；终结也是不可能的，因为停止其存在的东西就是不存在。这样一来，世界的本原也就自然而然地成为一种非生成性的、非变化性的和不能终结的存在。这种存在是什么呢？自然事物，包括世界秩序本身，是如何从这种本原性的存在开始存在、变化和停止的呢？对这一挑战的回应，促使之后的哲学家提出新的思想，并使希腊哲学由宇宙生成论转向实体论和本质论。这是希腊哲学的第二阶段，其中含有丰富的科学思想。

恩培多克勒首先提出了“四根说”。他认为存在不是唯一的，水、土、火、气是根，根本身不是生成的，而是永恒的、非创造的，它们是原始的基本的实体，它们在爱与憎的两种对立力量影响下可以产生变化。不同的实体是由根按照不同的、明确而固定的比例组合而成。也就是说，他已经意识到了只要假定诸根按不同比例混合，就可从理论上解释众多实体的形成。恩培多克勒比任何一位在他之前的前苏格拉底哲学家都更明确地掌握了构成元素的概念：原始的实体——在任何事物存在之时就已经存在的实体以及简单的实体，复杂的事物可以分解为这些实体，但它们本身不能再进一步分解。这与现代元素概念不同之处在于它不是化学上的纯净物，他的思想对化学理论的贡献是持久的，与化学中的定比定律相一致。可惜的是，他没有沿着经验研究的路子进一步探讨这一问题。不过，怀特的研究表明，根据恩培多克勒的思想，未来科学所涉及的DNA分子序列图谱的变化、宇宙学理论、知觉与认识理论和生命的统一性理论的研究，把他视为一位古老的先驱，这也是可能的。而且他认为，在上述四个主要领域中，恩培多克勒确保了他在哲学史上的地位。([5],p.203)

恩培多克勒的自然哲学思想已经与其之前的自然哲学思想有所不同了。在米利都学派、毕达哥拉斯学派、赫拉克利特那里，自然的本原是能动的，是万物生成变化的原因，而在恩培多克勒这里，“四根”是绝不生灭变动的“存在/有”本身，是永恒不变的，而且这种不变的存在者外在的混合与分离造成了自然中的生灭变化的现象。在这里，“生成可以还原为元素的重新排列，从而被还原的东西便从对世界严格地或科学的解释中排除出去了。”([5],p.241)“四根”的存在是根本，生灭变化只是现象，两者有严格的区分。

与他相比稍晚一点的阿那克萨哥拉同意恩培多克勒的观点，保留“有”不能从“无”产生的原理。不过，他否定存在的唯一性，认为万物是由许许多多的体积无限小的种子构成的，每种种子具有一种不变的属性，正是这些种子的相互结合和分离造成了万物的生灭和变化。他认为，“在每一事物中都有每一事物的一部分。”([6],p.42)“今天存在的每一种类的自然实体存在于我们看到的周围的每一物体当中。”([6],p.43)如我们认定的黄金，主要成分是黄金，但也包含其他每一种物质的一小部分，而每一小部分又包含了事物的一小部分，这种分离永远不会彻底完成。这一理论看起来好像非常简约和粗糙，但是，它试图只用单一原理“每一事物中都有每一事物的一部分”来解决与变化有关的问题这一思路，是与近代科学思想相一致的。

对恩培多克勒和阿那克萨哥拉而言，基本事物是可观察要素和性质，而基本过程则是这些“元素”的聚散。与其不同的是，在原子论者德谟克利特和留基伯那里，“基本事物不是性质和要素，而是物理性的诸个体（physical individuals），而基本过程也不是这些个体的聚散，而是它们的聚合体（aggregates）的形成与分解。”([5],p.253)所有种类的变化都用原子的结合与分离来解释。这样形成的复合体具有各种可被感觉到的性质，如颜色、味道、温度等等，但原子本身在本质上没有改变。

分析原子论的内涵，不难发现，原子论是一种直观的或朴素的形而上学学说，它所包含的机械还原论色彩则是明显的：力图将宏观层次上的万物分割还原为原子；原子不是生成的，也不会毁灭，它们是不变的、同质的和固态的，而且看不见；原子只具有某些最简单的机械性质——形状、大小和重量（后者为公元前3世纪左右希腊哲学家伊壁鸠鲁所加）；原子的运动和相互间的关系也只具有某些最简单的机械性质，宏观上的多样性可以还原为微观层次上的机械运动，并由它们对世界做出统一的解释（尽管原子论者在把理论运用到解释具体现象上做得很不够）。这样一来，原子实在已经被看作一架无生命的机器，“其中发生的任何事情都是惯性和物质性的原子按其本性运动的必然结果。没有精神和神侵入这个世界。生命本身被还原为惯性粒子的运动。他们也没有为目的和自由留下空间，只留下铁的必然性统治着世界。”([8],pp.32-33) 在原子论者那里，自然的人格化所占的地位越来越不显著，神从他们对自然现象的解释中逐渐消失。他们第一次明确提出了一种具有近现代物理学特征的世界构想，试图通过一些基本的物质微粒运动来解释我们日常经验中的各种自然现象；他们用构成事物的原子的数量和形状、原子之间弥漫的虚空以及原子在虚空中的运动来解释事物的可感性质。

考察科学发展的历史可以发现，17世纪科学中机械自然观的形成、“微粒学”的兴起、18世纪科学原子论的提出等与古代原子论的复活分不开的。原子论所代表的思想路线——以不变的基本物质微粒的运动来解释宏观经验现象，是近现代科学研究所遵循的主要思想路线；原子论所内含的自然观与近代科学中机械论自然观基本一致；原子论试图通过少数基本假定来统一解释自然界的各种现象，以实现科学理论统一性的方法论原则，同样被近代科学所继承发展，成为它的研究纲领。当然，古希腊的原子论中的原子是未分化的、不可分的、同质的微粒，而道尔顿的原子论中的原子有不同种类，具有自己确定的特性，由它们可以构成一个个具有不同特性的物质。这个观念是希腊人所没有的。

不仅如此，留基伯和德谟克里特也力陈数学的重要性。他们相信所有的物质都由位置、大小和形状不同的同质原子组成，居于物理世界常貌背后的实在可用数学来表达，这个世界中所发生的事件由数学定律严格决定。

总之，从近代科学的诞生及发展看，古代原子论是一个了不起的成就，但是，它在古代和中世纪却受到遏制，相反自然机体论却大行其道。究此原因，应该与当时对史前神学自然观和万物有灵观的承继有关，也与中世纪神学自然观占据主导地位有关。

4、柏拉图学派：为建立数学的天文学提供了很好的思想基础

毕达哥拉斯学派兴起后，古希腊自然哲学中对万物本原的把握出现了另一种趋向——形式论，即从非物质性的形式方面探讨本原。形式论是由柏拉图系统阐述的。在他那里，作为实体的形式是由“理念”和“数”结合而成的。“他试图将万物的本质是数这一毕达哥拉斯学派的主要教义与他自己的理念论结合起来，”([9],p.143)以获得对真实的可理解的世界的认识。

他认为，存在着两个世界，一个是形式的或理念的世界，另一个是经验的物理世界。对于形式的或理念的世界，是真实的、非物理的，是没有物质的纯形式。考察柏拉图的理念世界，包含所有概念的形式，如它包含完美的圆的形式，还存在如1，2，3，……这样纯粹数的模式以及如加法和乘法这种数学运算的模式。到了晚年，他进一步认为，数是理念，甚至是最基本的理念，它是一切事物现实存在的原因，离开可感觉的事物而独立存在。

对于经验的或物理的世界，柏拉图认为，它是由感官感知的世界，其性质是变动的、不真实的。如对于太阳，它是易于变化的，“刚好在此刻盛行于其中的太阳特征，是一个完全由短暂阶段（passing phase）所构成的存在者之中的一个短暂阶段。”（[4]，p68）因此，这些现实的事物并不肯定和公开地拥有当我们称它为某物时我们认为它拥有的性质。既然如此，我们应该如何理解理念世界和认识经验的物理世界呢？根据近现代科学思想，我们是从表面的经验观察来达至对事物的本质理解，但是，在柏拉图那里并非如此。他认为，由感官所感知的流变不定的物理世界是不可能达到这一点的，主要原因在于，普通人习惯于通过感官来认识世界，他们就好像住在黑暗的洞穴中，把墙壁上的影子当作真实的存在，根本无法接受真理之光。他认为，我们对物质世界表面的体验是无意义的或误导的，感知的物质对象和物质现象仅仅是它们的理念本质（“模式”或“思想”）的“影子”或不完整的仿造品。由此他彻底否定了经验的物理世界的真实性，认为现实中的经验世界是虚假的，充满着似是而非的假象。

在这种情况下，柏拉图认为，人类应该通过对理念世界的理解来认识物理世界。他认为，理念世界是由有条理、有秩序的理念构成的，独立于经验的或物理的世界，主导着这个世界的各种事物与现象。一个理念或相的世界，包含着任何个别事物的完美的理念，经验的或物理的世界是理念和相得到不完美的复制。如当我们说一个盘子是圆的，我们从来不是说盘子绝对地圆。盘子的形状不是真的圆或绝对的圆的一个实例，而是近似于圆的实例。“自然事物或人类行为‘之中’的结构或形式，构成它们的本质，是它们一般或特殊特性的来源，但不是纯形式自身，而是向着这种纯形式的一种趋近。”（[4]，p.72）物理世界正是理念世界的具体体现，现实事物“分有”了理念而存在。如此，认识理念世界就成为最根本的了。

怎样认识理念及其理念世界呢？柏拉图认为，形式是绝对的，不包含其对立面；形式是稳定的、永恒不变的；形式不可通过感觉来了解，而只能通过不朽的灵魂去回忆。我们不能从影子和假象的世界中获得有关理念的知识，相反我们是直接从真实的形式世界本身，即通过理解理念世界去认识物理世界的。他坚信，理念不可能是我们的感觉之眼所看到的事物普通的外观和形象，这是事物的表象甚至是假象，理念应当是我们灵魂之眼即理智所看到的事物的真相——事物的本质，相比于在我们的感官中所显露出来的事物的存在而言，它不仅更真实，而且更完美。他认为，我们天生具有那一世界完整的知识，只是生下来时忘掉了，随后由于信任我们的感觉而导致了层层错误，使它们模糊了。但是，通过孜孜不倦地运用“推理”，通过知觉中的一些暗示和启发，来暗示和启发灵魂回忆起概念和理念的知识，我们可以回忆起真实世界，用理性来把握永恒的理念世界，从而产生经验无法提供的绝对的确定性。由此看来，柏拉图并不完全否认感觉经验的作用，他只是强调通过感觉经验不能获得真正的认识，真正的认识只能通过灵魂对理念或形式的回忆而获得。

进一步地，他认为，为了从黑暗过渡到光明之中，人们必须接受长期的思维训练，而且这种最好的训练就是学习数学。这种学习不是从感官知觉中推断出数学知识，因为纯数学关系并不存在于物质现实之中，而是通过感官知觉提供灵魂回忆起早已存于自身之中的数学知识的机会。通过学习数学，人们就能够逐渐排除感官所感知到的具体事物的干扰，越来越关注抽象的、普遍的存在形式，最终转向对永恒的理念世界的沉思。一句话，“数学是进入哲学的阶梯，认识理念世界的工具。”([10],p.49-53)

柏拉图就是这样把数学设想成关于抽象的、非物质的理想理念的更普遍系统的组成部分，“他不仅希望通过数学去理解自然，而且希望超越自然去理解他认为真正实在的、理想化的、用数学方式组织起来的世界。感观可见的、暂时的、不完美的世界必须被抽象的、永恒的、完美的世界取代。”([11],p.77)如对于天文学，柏拉图区分了具体的、观测的天文学和抽象的、理想的、数学的天文学，并提议用后者代替前者。在柏拉图看来，“真正的天文学研究是数学天空中真正星辰的运动规律，而可见天空只是数学天空的不完美的表现。”([12],p.3)“真正的天文学与可见天文运动无关，天空中星球的排列和其显而易见的运动看起来神奇美妙，但仅仅只对运动进行观察和解释，与真正的天文学相去甚远。”([11],p.78)这样，柏拉图就坚持认为天文学应该是精确的数学科学，数学的天空是真正的天空，数学的实用性是次要的，对数学本体的追求才是其目标。既然如此，天文学家的真正任务是研究数学天文学。这是与他之前几个世纪以来的古埃及人和巴比伦人不同，他们对星球进行观测和绘图，而在这里却要寻找统一的天体运动理论，以揭示出不规则现象背后的数学图式。这就是柏拉图的“拯救现象”。

从那以后，天文学家们的方法和目标是一样的，就是将极其复杂的现象简约成简单的规则的运动，然后假定某种几何学模型能够解决天体运动问题，再尝试提出不同的模型，争论不同模型在拯救现象上的优劣，最后确定合适的模型。可以说，公元四世纪的天文学家欧多克索、赫拉克利德斯、希腊化时期的埃拉陶斯塞奈斯、黑帕库斯、托勒密等都是依据上述思想开展他们的工作的。

应该注意，在柏拉图的解释中，他始终强调智能的、有目的的意志（agency）在宇宙中的作用，即认为自然中有设计的成分。“柏拉图从事我们称之为自然科学研究的主要动机，是要揭示出理性在宇宙中的运作。尽管他不时在与形式相比时把生成的世界说得多么差，但他还是一再断言，这是可能创造的最好的世界。它是生成的事物中最美好的（29a），善（good）是它的制造者（30ab），它是照最完美的模型造的，而且与那个模型要多像就有多像（30d，39e）。”（[4]，p71）在《蒂迈欧篇》中，他称这种善是“可理解的造物主，至大至善，至正至美”。造物主凭借其意志创造世界，成为自然的动力因，形式凭借其静态的完善，成为自然的终结因。

由此看来，柏拉图描绘了一个有生气的宇宙，它渗透着理性，充满着目的，他将造物主引进来，而且，正是造物主的稳定保持了自然的规律性，造物主的功能巩固和解释了自然的合理性，自然界运动变化的原因寓于造物主摹仿理念创造自然界的过程之中，造物主不仅是理性的工匠，而且也是一位数学家，是他按照几何原理即按照数学规律构造了宇宙，设计了自然。这样，自然就数学化了，造物主就成为宇宙和变化的事物起源的最高原则。为了体现造物主的完美性，以及维护神学意义上的数学本体的完备，就要消解天球不规则运动，追求数学审美，以认识造物主造物的美和赞美造物主的完善荣耀。这一点在文艺复兴时期哥白尼、开普勒等那里，得到比较充分的体现。

总之，柏拉图的思想隐含了这样的思想，“真正的知识只能通过对抽象理念的哲学深思才能获得，而不是通过观察实在世界中偶然的不完美的事物。”([12],p.4)在他看来，以感官事实来取代纯粹的推理，用物理论据来证明数学结果，是几何学的堕落。这种思想确实阻碍实验科学的进步，但是，从另外一个方面看，试图通过数学研究来探求事物的本质的思想应该还是可取的。他发展了对自然界进行定量研究的自然哲学传统，主张神在创造世界时已将数学规律放入其中，自然哲学家的任务就是通过心智活动，找出隐藏在自然现象后面的数学规律，成功地说明自然现象，并从中认识神的伟大。这种带有深厚神学内涵的思想在今天看来是不足取的，但是在当时以及其后的很长一段时期是具有重要意义的，为天文学家研究解释天文现象，提供了宗教动机以及自然数学化的基础和指导作用。

不可否认，柏拉图学派对数学和科学发展的影响，在亚里士多德学派兴起后逐渐减弱，后来，古罗马帝国和欧洲中世纪社会对数学研究采取了排斥和轻视态度，数学和科学都成了神学的“侍女”，此时这就更难听到柏拉图学派在这方面的声音了。他们影响的恢复开始于文艺复兴，随着重新发现柏拉图以及新柏拉图主义的兴起，近代很多科学家，如哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡尔等接受了这种思想并用于指导他们的工作。尽管他们在坚持并运用新柏拉图主义进行科学研究的自然观背景和方式有所不同（具体内容另文阐述），但是在坚持自然的数学设计并认识自然的数学本质这一点上是一致的，其结果导致了近代科学的数学化，对近代科学革命的进行起了非常重要的作用。

5、亚里士多德：从事物的本质探求事物的终极原因和目的

柏拉图的泛神论观点对他的学生亚里士多德有很大影响。与柏拉图相同，他们都相信世界是理性设计的产物，两人都主张哲学家要研究的是形式和普适的东西，而不是特殊的和偶然的东西，两人都认为只有确定的和不可反驳的知识才算得上严格意义上的知识；不过，他与柏拉图又有不同，他认为，柏拉图所称的理念不能脱离个体而存在，而是存在于或内在于经验世界及其个体事物之中，是个体事物所要实现或体现的真正的本质和实在，是它们所要达到的目标和目的。这样一来，亚里士多德认为，内含理念或形式的个体事物本身就是真实的，应成为科学认识的对象。

亚里士多德是怎样认识事物的呢？这与他的自然哲学有紧密关联。亚里士多德认为，世界是分等级的，应该分为天上的世界和地上的世界。天体是永恒地做圆周运动的物质所在的领域，这些物质是不灭的、单纯的、神圣的。而在地上，即在月亮所在的天层以内，除了构成动物灵魂的物质以外，任何事物都是由与天体中的物质不同的元素构成的。这些元素在地上做直线运动，因此是有限的、可灭的、倾向于和其他事物相混和并与其他元素相互转化。对于地上世界的第一实体，亚里士多德用四因说，即质料因、动力因、目的因和形式因来说明它运动变化的原因。他认为，宇宙万物的生灭过程就是由质料向形式不断生成、转化的过程。“高级的形式作为潜能蕴含在低级的质料当中，并且规定着低级的质料的发展，而当它由潜能发展成为现实之后，它自身便又成为质料，向着作为潜能蕴含在它自己内部的更高级的形式发展。这样，高级的形式是更高级的形式的质料，而后者又是更为高级的形式的质料，一环套一环，最终在更高级的形式中，整个宇宙实现了它发展的最终目的。”([13],p.68)这个最终目的，亚里士多德把它称为“纯形式”、“善本身”或“神”。

这就是亚里士多德的内在目的论：这个世界不是一个机会和巧合的世界，而是一个有序的、有组织的世界，一个有目的的世界，事物在其中向着由它们的本性决定了的目标发展，正是事物的本性，使得事物依其自身的权利拥有生长、组织和运动的本原，宇宙间所有变化和运动都可以追溯到事物的本性。“所有的自然物都有某种本性，那就是它们的形式，形式使它们趋向于发展。这种自然发展就是目的。”([14],p.35)“不同的自然物体有不同的形式和目的，但从神圣的天体到卑微的石子，所有种类的自然物体都在寻找并向往着适合于它的形式和目的”。([6],p.117)一句话，事物的内在本性是其运动朝向自然位置的根本原因。如此，自然总体上来说不是杂乱无章的，而是具有秩序和规则的。

既然如此，亚里士多德认为，物理学研究的主要目标是理解事物的本质，探寻事件的终结因或者说事件的目的论含义，而不是探求运动物体的位置、时间等这些非本质的因素，即使对后者进行彻底的考察和清楚的认识，也不能有效地认识事物的本质。从这种观念出发，亚里士多德对于“原子论”、物理学的数学化以及实验方法，采取了相应的态度：

（1）反对原子论。

他明确反对原子论者的观点，认为“原子的这些性质不能单独形成我们观察到的自然界的复杂多样的样式”，([15],p.31)因此，“要认识一个事物是其所是的真正原因并不仅仅是认识它是由什么构成的，把这一事物进行分解去观察它，也就是说，并不仅仅去追溯它的成分在复合它的过程中所进行的运动，而是要把这个事物作为一个当下的整体来认识。”([15],p.30)

（2）反对在物理学中引入数学。

亚里士多德认为，数学对象是存在的，但它既不独立存在于可感事物之中，也不独立存在于可感事物之外，而是抽象地存在于可感事物之中。数学就是研究数量的科学，数不是事物的本体而是事物的属性，由此通过数学就不能反映事物的本质。“这样一来，数学就不能告诉我们关于运动物体的任何信息，因为数学与运动体的处所和本性毫不相干。”([16],p.11)而且，对于古希腊人来说，大部分数学是几何学，而几何学研究的是图形，数学主要在描述形式因时有用，对于解释事物运动变化所用的四因中的终结因和目的因是没有用的。

可以说，亚里士多德就是这样基于他的自然的内在目的论，提倡感性的经验研究而排斥数学方法的运用，“以性质数学化的不可能性和运动推演的不可能性，来反对对于自然的数学化的企图”([17],p.241)。事实上，亚里士多德的《物理学》是部哲学著作，原本就更该译作《自然哲学》，它不是要建立一个描述物理世界的形式系统，而是要从概念上解释物理现象的所以然，数学在这里的确没有用武之地；“他对天体进行了物理学的描述，在这里，天层不再是几何学上的假定而是物质实体了。在亚里士多德的天文学理论中，最重要的一点是他研究了天层运动的原因。”([15],p.22)

总之，亚里士多德的内在目的论对于科学的数学化是不利的。

（3）没有运用实验方法进行研究。

考察亚里士多德对自然的认识，可以发现，他没有运用实验方法进行相关研究，而只是运用经验方法对一些自然现象进行探讨。为什么会出现这种情况呢？主要原因在于，亚里士多德认识事物的目的在于探求事物的本质以及从事物的本质来解释事物。鉴此，他就认为应该从事物在自然、无羁绊状态下的行为中发现其本性，人为的限制仅仅是对这种自然状态的干扰，甚至不能发现事物的本质。这样一来，在亚里士多德那里没有运用实验方法，也就不足为怪了，因为，实验是对事物自然状态的干扰，它甚至并不比其他方式更多地使我们获得本性的知识。如此，我们还真不能把亚里士多德科学实践中缺乏实验看作是愚昧和缺陷，而应该理解为一种与他所感受到的世界相一致并很适合于他所感兴趣的问题的解决方式。可以这么说，物理实验在亚里士多德那里是不可能诞生出来的；物理实验的诞生并非人们的想象，而是以人们的思想观念——世界观作为基础的。

应该注意，亚里士多德没有运用物理实验去研究事物的物理现象，并不意味着他在研究中不重视经验方法的应用。他认为科学必须研究物理世界并从中得到真理，真正的知识是从感官经验、直觉和抽象中得到的，这对感性经验物理学的发展具有重要的推动作用。根据美国学者A.Edel的看法，亚里士多德不是首先得到一个观点，从中引申出其蕴含的东西，然后再来找证据。而是首先广泛汇集整理各种意见和报道，它们是以通常的信念形式表现的，其中包括以往的各种学说、普遍的语言用法和观察得来的报告；然后他以巨大的劳作使之形成一个问题，并系统地检查这些材料，在这时，他特别致力于把传统看法中所包含的困惑和明显的矛盾展现出来；然后他彻底地筛选哪些可取哪些不可取，加以区别，以找出解决办法来，这种解决办法能使各种学说、语言用法和无可否认的观察事实里的那种分岐的成分彼此调解或和谐起来，或者都加以重新解释过。([18],p.30)由此，我们就可以比较清楚亚里士多德对归纳法的关注和贡献。

不仅如此，亚里士多德还对柏拉图理念本身进行了深入分析，试图以概念体系的逻辑化来说明运动变化的现象世界。

在柏拉图的理念论中，不仅有善的理念、美的理念、公正的理念，还有数的理念、人的理念、马的理念，甚至还有白的理念、大的理念、小的理念等，所有这些理念在内涵、外延和层次上是不同的。柏拉图虽然把“善”的理念当成理念世界中的最高理念，但是，他没有对所有的这些理念加以区分，从而使得各个理念之间的关系是混乱的，缺乏合理的逻辑秩序和关联。亚里士多德意识到这一点，并努力解决这一问题。

他首先从范畴的角度对概念进行整理。通过研究，他把一切概念都归入如下十个范畴：实体、数量、性质、关系、地点、时间、姿态、占有、主动、被动。根据这十个范畴内涵，涉及到了如下问题：事物是什么？怎么样？与其他事物有一个什么样的关系？所处的时间和地点怎样？以及运动状态怎样？从这些范畴内涵可以知晓，对此的探讨可以使我们比较清楚完整地认识某一个事物。

不仅如此，通过上述范畴的划分，一切概念都依其所揭示的事物的存在方面的不同，而被分门别类地归入到了不同的范畴种类之中，呈现出一定的主从关系，揭示着事物不同的存在状态。根据亚里士多德的观点，实体范畴是对事物本质存在的描述，而其他九个范畴只是对事物偶性存在的说明。实体范畴又分为第一实体和第二实体。第一实体是指独立存在的个别事物，第二实体则是相应于第一实体揭示其一般本质的普遍概念。相对于一般性的第二实体，如“人”，个别性的第一实体，如“苏格拉底”则更真实。包括第二实体在内的其他范畴都依附于它而存在。这样一来，柏拉图的原本杂乱无章的概念体系就有了初步的秩序，变得清晰起来。进一步地，通过对概念的分析，亚里士多德发现，概念与概念之间在普遍程度上存在区别。例如“动物”这个概念就比“生物”这个概念的普遍程度要低一些，而“人”这个概念又比“动物”这个概念的普遍程度要低一些。以此认识为基础，亚里士多德提出了三段论，建立起了概念之间的动态的逻辑关联。如对于“凡人都是要死的，苏格拉底是人，所以苏格拉底是要死的”这一三段论，大前提的抽象程度很高，很不具体，好像与我们具体生活中经验到的事物无关，但是，通过中项，它就过渡并涉及到了具体的经验对象——苏格拉底，得出了结论——一个可以检验的经验判断。

由此可以看出，亚里士多德在对概念范畴的划分和分析的基础上，对世界加以了逻辑化，使得世界上的万事万物及其各种性状，依据这样的概念体系的操作，呈现出一定的秩序。而且，通过三段论的逻辑推理联结，亚里士多德就从抽象程度高的概念达至抽象程度低的概念，从抽象达到具体，从一般达到特殊，为我们由概念世界通向经验世界铺平了道路，并由此将概念世界和经验逻辑地关联在了一起，从而最终可以用概念体系来说明运动变化的现象世界。可以说，近现代科学所运用的公理化方法、演绎证明法与其有着紧密的关联。

“亚里士多德是西方世界中建立教学科研机构以对科学的各个特殊分支进行系统研究的第一人。”([15],p.4)他的思想和相关研究对科学发展的影响是巨大的。从公元前4世纪一直到公元17世纪的两千多年中，亚里士多德在欧洲科学和宇宙学上处于前所未有的支配地位，他的上述自然观和科学思想对其以后的自然观和科学的发展起着重要的影响。

6、简短的总结

通过上文的论述，我们可以清楚地看到，古希腊自然哲学可分为数学自然哲学和非数学自然哲学两部分。从近代科学的诞生及发展看，希腊数学哲学是一个了不起的成就。“希腊人把数学等同于物理世界的实质，并在数学里看到宇宙结构和设计的最终真理……其次，他们把对自然的合理化认识推进到足够深远的程度，使他们能牢固树立一种信念，感到宇宙确实是按数学规律设计的，是有条理有规律并且能被人所认识的。”([10],p.195-196)这无疑对科学数学化，特别是天文学的数学化具有十分重要的意义。到了文艺复兴时期，在柏拉图思想的基础上，增加了一条教义，就是基督教上帝是根据数学设计了宇宙，这样，对于16、17和18世纪的数学家，对自然的数学规律的探求，也就是探求上帝对自然的数学设计，是去揭示上帝造物主的光耀和伟大。在这种意义上，克莱因就说：“科学产生于用数学解释自然这一信念。”([19],p.37)

考察古希腊非数学化的自然哲学思想，可以发现，米利都学派持有生成论宇宙观，把宇宙理解为一种不断生成变化的生命体，并以此说明宇宙的生成演化，而且更重要的是他们用自然的因素来解释自然这一思想路线，与近现代科学相一致。在此之后，元素论以及原子论被提出，宇宙被设想为一个静止不动的存在，宇宙的生命意义逐渐从希腊思想中一点点消失，世界的本原还原为基本的元素或物质微粒，通过它们的结合和分离来解释事物的运动变化。如此，世界变得更加容易理解了，这与近代科学产生发展所依赖的机械自然观以及科学思想是一脉相承的。至于柏拉图和亚里士多德，“把数学应用于理解现象的思想主要是柏拉图的贡献，而亚里士多德根本的而且具有持久影响力的贡献则是他既在理论上主张，又在实践中确实证明，进行具体经验研究是有价值的。”([6],p.120)

总之，考察近代科学的起源以及科学革命的发生，若没有从泰勒斯到原子论者这些希腊哲学家对自然的探究（physics），就不会有文艺复兴时期以后的机械论哲学，也就不会有近代科学的诞生；若没有毕达哥拉斯的“世界的数的本质”和柏拉图的数的理念的思想，就不会出现数学在科学，尤其是天文学中的应用，也就不会出现科学的测量方法。（此当另文阐述。）正是在这种意义上，恩格斯指出：“如果理论自然科学想要追溯自己今天的一般原理发生和发展的历史，它也不得不回到希腊人那里去。”([20],pp.30-31)波普尔甚至指出，“全部西方科学都来自希腊人关于宇宙或者世界程序的哲学思考。”([21])

7、论题反思：在何种意义上谈论“古希腊自然哲学中的科学思想”

既然本论文是要探讨古希腊自然哲学中的科学思想，有一个问题必须澄清，就是古希腊自然哲学是科学吗？这涉及人类历史上对科学的界定。

不可否认，科学有多种含义，“科学”这个单词起源于拉丁词汇“scientia”，在19世纪之前就存在了。那时，它指的是一些被缜密地练习的智力学科，包括了所有的建立在坚实原理基础上的理论学科，以及在这些学科中所产生的任何某种知识。在那时的大学里，通常包括理论和逻辑。这样一来，不仅大多数关心自然界的学科都是科学，而且语法、诡辩、神学等也成了科学。如在中世纪，宗教神学就常常自称为“科学”，并且通常被认为是“科学的皇后”。这种观点直到18世纪末才结束。实际上，从我们今天的观点来看，它根本不能算作一种科学。

由此来看，在19世纪之前，“科学”所指的并不仅仅限于研究自然界，而更多的是与系统化的知识相对应。那时西方人对于自然界的研究与19世纪之后的科学不一样，而是在其他学科范畴内进行的，要么是“自然史”，要么是“混合的数学”，尤其是“自然哲学”。随着时间的延续，到19世纪初期，“科学”这一词汇才开始被用于表示研究自然界的事业，可以说，今天人们也是在这一意义上使用“科学”这一词汇的，包括了所有对自然的研究和认识。

从科学的这一含义出发，古希腊时期的自然哲学也应该看作是科学，因为它本身的确是对自然界的一种研究。不过，必须清楚的是，近现代科学是在机械论哲学的基础上，运用相应的方法论原则和具体的方法，如简单性原则、因果性原则、祛魅性原则、实验测量方法、数学方法等对自然或其他认识对象的认识，而对于古希腊自然哲学，虽然它如上文所言，含有近现代科学思想的成份，并且有时是数学的，有时是经验的，然而它深蕴在万物有灵论、神学宗教的自然观以及神秘主义中，仍然从根本上不同于近现代意义上的科学。可以说，古希腊自然哲学对自然的研究与近现代科学对自然的研究是不同的，这种不同并不单纯是认识结果和表达方式的不同，而更根本的是自然观、认识论和方法论的不同。

在上述认识的基础上，“古希腊自然哲学中的科学思想”中的“科学”也应该有两个指称：科学1——“关于自然的认识”；科学2——“近现代科学”。如果是在前者的意义上谈论“古希腊自然哲学中的科学思想”，则涉及的就是古希腊自然哲学的全部，既包含它的与近现代科学相一致的“科学思想”，也包含它的与近现代科学不相一致的“科学思想”；如果是在后者的意义上谈论“古希腊自然哲学中的科学思想”，则主要涉及古希腊自然哲学中有哪些与近现代科学思想相关联，或一定程度上相一致的成份或元素。

本文就是针对后一种含义的科学展开的，并不是要给出古希腊自然哲学的完整知识，而是以第一次科学革命的发生为潜在背景，针对古希腊自然哲学，在浓缩、分离、简化、提纯其思想内涵的基础上，探究其与近现代科学思想相关联和在相当程度上相一致的成份或元素，而舍弃其他的内容。这肯定带有“辉格式”或“理想化”的倾向，不过，这种方式的探求，对于理顺以及比较清楚地阐明古希腊自然哲学中的科学思想成份，还是有意义的。实际上，劳埃德所著的《早期希腊科学：从泰勒斯到亚里士多德》一定意义上也具有这种倾向。

就此而言，古希腊自然哲学中的科学思想如何呢？古希腊自然哲学是否就是近现代科学或近现代科学的初级阶段呢？答案是否定的。因为，古希腊自然哲学家当时并未意识到有“近现代科学”这一东西，并且在近现代科学思想范式上对自然进行研究。与之相反，古希腊自然哲学家对自然的思考与研究范式与近现代科学家有很大不同，其中含有相当多的非近现代科学或反近现代科学思想的东西，科学性是很低的，科学认识也是很少的。鉴此，那一时期的自然哲学就是那一时期的科学——科学1，而不是科学2。既然如此，那种试图以近现代科学——科学2为模本，来系统阐述古希腊自然哲学中的科学思想（这里指的是“近现代科学思想”），就是不恰当的，因为其中并不存在一个纯粹的、系统的或与近现代科学思想相一致的“科学思想”。至多我们可以说，其中含有近现代科学思想的成份或元素。这正是本文取题“古希腊自然哲学中的科学思想成份”而非取题“古希腊自然哲学中的科学思想”的原因。

这不是说古希腊自然哲学与近现代科学一点关系也没有，实际上，他们有很大的关系。近现代科学诞生的历史告诉我们，古希腊自然哲学是它的直接渊流，它吸取了古希腊自然哲学中很多有价值的思想，对此加以完善发展成为自己的思想内涵。不过，需要指出的是，它的这种吸收不是盲目的、教条的、不加怀疑的，而是在扬弃、吸收的同时，也批判抛弃了其中非近现代科学甚至反近现代科学或思想的方面。就此而言，我们在谈论“古希腊自然哲学中的科学思想渊流”或“古希腊自然哲学中的科学思想成份或元素”时，应该清楚地知道还应该有一个相应的“古希腊自然哲学中的非（或反）科学思想渊流”或“古希腊自然哲学中的非（或反）科学思想成份或元素”。有关这方面，不是本文的重点，少有涉及。

这里涉及到另外一个更加深刻的问题，就是是否存在一个从古至今的“科学史”或“科学思想史”？如果我们把科学定义为对自然的认识，甚至是一种系统化了的知识，那么，是存在的。不过，必须清楚，在人类发展的各个时期，如史前人类、古希腊时期、中世纪、文艺复兴时期、近现代科学时期，这样的科学史或科学思想史中的“科学”或“科学思想”的内在含义或“范式”不是一以贯之的，如此，一个贯穿人类始终的、唯一的、一元的“科学史”或“科学思想史”是不存在的。这是我们在涉及科学史或科学思想史时所必须明确的。

上述思考对于回答“古代中国有无科学或科学思想”应该也有裨益。如果这里的科学指的是对自然的认识，则中国古代肯定是有科学或科学思想的。而如果这里的科学指的是近现代科学，则我们一般可以说中国古代是没有或者很少有这样的科学的。至于中国古代有没有科学思想？应该是有的。不过，这样的科学思想不多，而且没有成为近现代科学思想的渊流。

参考文献与注释：

　　[1] http://[Z],科学时代的反思，WEB专题。

　　[2] [古希腊]亚里士多德：《形而上学》[M]，982b6~14，见苗力田主编：《古希腊哲学》，北京：中国人民大学出版社，1989。

　　[3]转引自：Kirk & Raven,The Presocratic Philosophers[M],Cambridge:Cambridge University Press,1957

　　[4]柯林武德：《自然的观念》[M]，吴国盛译，北京：北京大学出版社，2006。

　　[5][英]泰勒主编：《从开端到柏拉图》[M]，韩东晖等译，北京：中国人民大学出版社，2003。

　　[6] G·E·R·劳埃德：《早期希腊科学：从泰勒斯到亚里士多德》[M]，孙小淳译，上海：上海科技教育出版社，2004。

　　[7]T·丹齐尔：《数，科学的语言》[M]，北京：商务印书馆，1985。

　　[8][美]戴维·林德伯格格：《西方科学的起源》[M]，王君等译，北京：中国对外翻译出版公司，2001。

　　[9]E·策勒尔：《古希腊哲学史纲》[M]，翁绍军译，济南：山东人民出版社，1992。

　　[10][美]M·克莱因：《古今数学思想》（第一册）[M]，上海：上海科学技术出版社，1979。

　　[11][美]M·克莱因：《西方文化中的数学》[M]，张祖贵译，上海：复旦大学出版社，2004。