种类的量连接起来。三,按照数学分析的法则把不同原理结合在一起。四,由这些原理推论出来的后果将被翻译为一些可与实际测量相比较的判断,并与实验定律进行比较。我们看到,这四个特征都和量化有关。乃至迪昂总括说:“物理学理论不是说明。它是从少数原理推演出的数学命题的体系。”在另一处迪昂说,十七世纪的新哲学家们要求自己的理论“毫无例外地只处理量,严格排除任何定性的概念”。
自然哲学是所谓定性的,它致力于解释现象为什么会发生的原因。例如亚理士多德用大量篇幅尝试解答为什么抛向空中的物体会回落到地面上。中世纪思想家用自然厌恶真空来解释虹吸等现象。与之相对,近代科学要求的是定量研究,例如一个落体下落时间与下落速度、下落距离之间的函数关系。伽利略指出,关于原因…原理的玄思并不能够增加知识,这种玄思的进展不过是一种解释取代了另一种解释,哪怕我们用一种较合理的解释取代了一种较稚弱的解释,我们的知识并没有什么增进。伽利略是对的,自然哲学旨在改善我们的理解,而非主要在意知识的积累。
定量研究得到的是公式。公式不是对现象的解释,而是采用一种新的语言重新对现象进行描述。这一点之所以常常被误解,因为数学描述不同于我们通常所说的那些有声有色的描述,而是在描述现象背后的规律。自由落体定律描述了一个物体怎样下落,而没有解释这个物体为什么下落,它为什么开始下落以及是否将继续下落。万有引力似乎提供了一种原因方面的解释。但上一章及其他处已说明,与其说万有引力是一种物理原因,不如说是一个数学原理,就像牛顿本人所称,万有引力不是一种物理力,而是一种“数学的力”。
科学的数学化所说的还远远不止数学的大规模使用,近代科学数学化的更深一层含义是科学家从整体上不再把数学仅只视作操作的方式,数学正是探求自然世界的最正当的途径,甚至是唯一的途径。科学革命见证了一个基本转变,人们过去对待数学分析主要抱持操作态度,现在则“以一种更富实在的态度取而代之”。现在,“数学分析揭示的是事物的必然如此,如果计算行得通,那一定是所拟议的力量是真的。”牛顿把万有引力称作“数学的力”,在牛顿的那些段落里,不难看出他在为“数学的”和“物理的”两者之间的区分苦恼。然而,对物理世界的基本理解正在发生转变。并非在数学的理解之外我们仿佛还另有对物理世界的真实理解。牛顿恐怕从来没有真正怀疑过万有引力的“真实的物理的意义”。在《原理
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