饭饭TXT > 现代文学 > 《牛顿传》作者:未知【完结】 > 牛顿传.txt

第 2 页

作者:未知 当前章节:15941 字 更新时间:2026-6-28 09:26

伏尔泰将牛顿探索的科学真理和做出的一系列科学发现,看作古希腊自然哲学繁荣之后的新起点,这个起点就是将沉积的埋藏于深渊中的科学真理发掘出来并展示在光明之中。18世纪英国著名诗人阿历克山大・蒲柏在其颂诗中有这样两句名言:

“自然和自然规律隐匿在黑暗之中。” “上帝说:让牛顿降生吧,则一切就有了光明。”

这两句名言后来被包括瓦维洛夫院士在内的很多科学家和科学史学家引用。

牛顿是近代科学革命的完成者和经典力学与天体力学的主要奠基人,他是微积分的最早的和主要的发明者和理论物理的开创者。发现太阳光谱、提出光的微粒说和光与色的理论,使他对光学的奠基和发展做出了重要贡献。在从炼金术向化学的演化过程中,牛顿通过大量化学实验和用粒子与力的观点做出的系统解释,对元素和物质的转变和化合与分解机理的探讨,做出了应该给予足够评价的独特贡献。他对原子论的发展和科学化工作,对唯物的科学思想体系的确立,在科学思想史上产生了极深远的影响。在科学方法上,他强调一切从实验和现象出发,并且把实验和数学推理相结合作为治学之道,巧妙地将归纳法和演绎法结 合。由于时代条件和科学发展阶段的局限性,在摆脱神创论和无根据的假设的同时,在方法论上不可避免地带有形而上学的性质,可是却又在不少问题上表现出朴素的辩证法思想。牛顿是一位卓越的科研组织者和领导者,他是英国皇家学会历史上任期最长和管理得最好的皇家学会主席之一。牛顿的这些伟大科学成就使他在18世纪的学术界中赢得了极大的荣誉和威望,甚至逐渐被形象化和神秘化了。

牛顿的伟大科学成就是在17世纪后半叶欧洲和英国的资产阶级革命和宗教改革运动中,在实验哲学和自然神论取代神创论、亚里士多德运动观和经院哲学的思潮影响下,在近代科学革命过程中,前人在各学科上取得很多重要成就的基础上,通过勤奋学习、分析和扬弃,才逐渐形成的。

牛顿对自己在科学上所取得的成就,一直是非常谨慎的,并且认为这些成果不过是他在科学真理的海洋中拾得的几个美丽的石子罢了。他在去世前不久说过 :“我不知道我可以向世界奉献些什么,但是对于我自己来说我似乎只是像一个在海岸上玩耍的孩子,以时常找到一个比通常更光滑的卵形石子或者更美丽的贝壳来自娱,而广大的真理海洋在我面前还仍然没有发现。” 他认为,他的成果是在前人的种种发现的基础上才取得的。他在1676年2月5日给胡克的 信中写道:

“……同时,您对于我探索这个课题的能力看得过大了。笛卡尔所搞的就迈出了很大的一步,您已经补充了多种方法,特别在对薄膜颜色进行哲学思考方面。如果说,我曾经比一般人看得远一些,那是因为站在巨人的肩上的缘故。”

牛顿把自己的科学成果看成在他所处的时代背景下和在有关的许多科学巨人成就的基础上才取得的。他对自己的努力和素养所起的作用,有着正确的和客观的估价。他在1692年12月10日给本特雷的信中写道:

“……如果我以此法对公众做了哪一种服务的话,那只是由于勤奋和耐心的思考。”

牛顿在成名之后,有人问他是怎样取得发现的,他回答说 :“靠一直思考它们。” 在另一情况下,他回答说 :“我把课题一直保持在我的面前,并且等待第一个黎明一点点地现出强烈的光芒。” 这些话表明,牛顿认为没有集中精力地持续思考和锲而不舍的钻研,他是不可能做出那些科学发现的。

牛顿的科学成就是伟大的,但是他却被人们逐渐地形象化和神秘化了。好像天赋、幸运和上帝的恩赐使他得天独厚地获得科学的桂冠。牛顿本人知道得很清楚,并且实事求是地表述了他是在一个时代条件下, 在前人成就的基础上经过自己的努力、勤奋和钻研,才在科学真理的海洋中拾得几颗美丽的石子和贝壳。的确,像牛顿这样在科学上做出重大的贡献和对人类科学发展有巨大和深远的影响,是无与伦比的,这是一个重大的历史现象。像一切重大的历史事件一样,都是在一定的时代背景和社会需要的条件下发生的。

牛顿的科学活动遍及17世纪自然科学和自然哲学的各个学科,如哲学、宗教、天文、动力学、天体力学、数学、光学、炼金术、化学、冶金、流体力学和潮汐理论等。他的社会活动也是很广泛的。他任皇家学会主席达25年之久,任造币局监督和局长达31年,当选剑桥在上议院的代表后任上议院议员共三届,约10年。不论从他的哲学和宗教观点及科学思想的发展情况来看,还是从他对英国资产阶级革命、政党和从事的社会活动的态度来看,他的科学发现和科学生涯都扎根于17世纪和18世纪早期英国和欧洲社会大动荡和剧烈变革的社会背景、思潮和科学大发展的基础上。

1497年至1522年地理大发现使世界市场和被掠夺的区域空前扩大,大大刺激了包括英国在内的西欧手工业和商业的发展,成为封建经济向资本主义经济转变的重要因素。从罗马帝国时代至中世纪,在英格兰南部发现了冶炼青铜器和炼金术所需要的铜、 锡、铅和其他金属,由于长期开采,矿井日深,积水越来越多。阿格利柯拉的《论金属》不但系统地总结和介绍了矿物、金属和开采与冶炼的技术,而且还论述了金属加工的技术和知识,这本书对英国的采矿、冶炼和手工业的迅速发展起了很大作用。冶炼需要的燃料问题日益突出,但是风水问题又促使皇家下令禁止采煤,结果使畜牧业和羊毛纺织业得到了大发展。这样,在英国出现了以呢绒、造船、火药、造纸、食盐、水力机械等为生产对象的“第一次工业革命 ”。这次产业革命一方面为后来著名的英国工业革命准备了条件,另一方面大力养羊的结果,使草木殆尽,采煤开禁的政策使煤矿日益加深,抽水机械的动力问题使水泵和水轮机得到发展和改进。于是,水轮机的制造技术和水力学的研究问题成为科学家和工匠关注的重要课题。为扩大养羊业和牧场,出现了长达150年之久的圈地运动,其结果是农民被赶出家园,变成了无产者和手工业工人。

地理大发现和英国工商业的迅速发展,使海外贸易、掠夺和贩卖黑奴变成官方支持的行业。它一方面积累了资本,另一方面对造船、航海技术、测量距离和纬度的仪器及机械制造等技术提出了更高的要求,迅速推动了天文学、潮汐规律、机械原理和计时器的研究。国内工商业的大发展,使修建运河和水力工程 大大发展起来,研究有关测量和计算的方法又推动了几何学、代数的发展,并且对微积分的发明提出了需求。此外,测量和研究水压、冲刷力、流速和阻力使流体力学的研究发展起来。

海上贸易和海外市场掠夺的结果,使英国先后与葡萄牙、西班牙和法国发生战争。国内新旧贵族的红白玫瑰战争、资产阶级与封建王朝的革命与复辟的反复斗争,需要大量新型的战舰、武器和火药。军事工业的发展,必然对战舰的结构和水力学理论、冶金技术及炮膛的设计与弹道计算提出更高的要求。

水上运输提出了船只的结构和外形的流体阻力、容量、浮力、稳定性、控制和机动性问题。为了确定船在海上的方向和位置,需要确定经纬度,绘制海图,测磁偏角和磁倾角。测月球和恒星与地球的距离、相对位置和引力,可以确定潮汐的时间、大小与流速。这就对地理学、磁学、数学和物理学提出了一系列课题。

为了抽矿井积水和灌溉,阿格利柯拉曾记载了七种泵和六种提水设备。研究和改进它们,必须要有真空、大气压、风力和水力的力学知识,及关于叶轮叶片的流体力学知识和合理的几何形状。此外,锻机、轧机、落锤和加工机床的研制和改进,需要了解机械原理、动力学和落体定律等。

资本主义经济和技术在英国的发展,促使一些富商感到应用科学的重要性。1588年英国受到西班牙无敌舰队威胁时,伦敦商人托马斯・史密斯设立数学讲座,以训练航海人员和航长达两年之久。麦塞斯公司的经理托马斯・格雷山姆捐献出自己的房地产,建立了格雷山姆学院。他的遗嘱规定天文学讲授应讲“天层原理、行星学说、观测杖和其他通常仪器的使用,以增进海员的能力。……教授应当每年以一个学期左右的时间通过讲授地理和航海技术,将天文学加以应用”。 这个学院后来成为英国科学活动的中心并在1660年转变成英国皇家学会。商人的需要和赞助促进了英国科学的早期发展,皇家学会的目的是搜集和总结过去的生产经验并将科学用于改进手工技艺的现行方法。

牛顿在少年时期自制过很多简单的工具和机器,微积分的发明是他从点在线上运动的变量观点出发,用求极限的方法发展起来的。反射式望远镜是他为了消除折射式望远镜色差现象才发明的。他对介质阻力和粘滞性的研究及提出潮汐理论是应解决水上航行的需要才进行的。化学实验固然花去了他的大量精力和时间,但是却使他通过金属、酸、碱、盐的化合和分解实验,用粒子和引力与斥力对其化学机理作了比较科学的解释,取得了重要的成果。从金属嬗变实验和 观察,使他对冶金的知识有了较深的了解,这是蒙塔格介绍他到造币局任职的重要原因。对重力在不同纬度上存在差异的考察,使他对地心引力与物体离地心距离的平方反比关系加深了认识。运动三定律和万有引力定律的发现,是他研究动力学和天体之间相互作用规律的结果。牛顿对技术的重视在他于1669年5月18日给阿斯顿的信中表现得很明显。阿斯顿准备到欧洲大陆旅行,请求牛顿对他应注意的问题做些指点。牛顿说在他去任何公司时,应该注意五点。此外,还应当询问和观察九点,其中,第四点是“他们超过或不如我们英国的贸易和技艺 ”,第八点是“观察船导航的机构和方式 ”,第九点是“观察几处自然产物,特别是正在采矿的矿井和由矿石精选金属或矿物并在它们提炼时一种金属变成另一种金属的任何情况。首先值得你注意的是最出色的实验,也就是比哲学上出色几倍的实验”。 在牛顿当时能想到的特别值得注意的事项中,第五项是“你可以禀告自己,在荷兰的船航行到印度时,他们是否有什么秘诀以避免使船只受到浸蚀。在寻找经度等时,摆钟有哪种用处”。这些揭示反映了牛顿对贸易、技术、导航方法、采矿、选矿、提炼、实验、船在海水中的浸蚀和摆钟在计算经纬度时的作用等方面有丰富的知识,这种丰富的技术知识和解决大量实际问题的强烈愿望,是牛顿科学 研究的重要动力。

牛顿作为理论物理学和经典力学体系的主要奠基者,他从理性的高度进行分析和概括,取得了一系列重大成果。但是,他的理性以对应用技术和实验的深刻理解作为扎实的基础,正是在这些方面显示出经济和技术的背景和需要对他的创造性科学生涯所起的重要作用。

资产阶级革命和宗教改革对英国科学的发展也发生了深刻影响。手工业和商业的迅速发展,使英国的资本主义经济所占的地位日益突出,反映在政治上就是在贵族中产生分化,并进而在1455年至1485年间,发生了长达30年的红白玫瑰战争,结果导致重工商主义的都铎王朝的出现。腐败和衰落的罗马教廷统治对于大西洋东岸附近资本主义势力迅速发展的英国鞭长莫及。亨利八世以婚姻问题为借口,于1532年宣布脱离罗马教廷,成立英国国教并自立为首领,从此英国走上政治、经济和宗教独立发展的道路。资本主义经济的进一步发展,反映在政治和宗教信仰上,出现了以工商业者和新贵族为主体的下议院与王室和长老院的矛盾及清教和国教的斗争,其实质就是资产阶级与封建王朝的斗争,从而导致17世纪资产阶级革命与王朝复辟的反复的激烈斗争。清教精神和伦理是英国资产阶级革命的精神和道德规范的支 柱,苏联的敦尼克和凯德洛夫等主编的《哲学史》中说 :“17世纪英国资产阶级是高呼着清教口号进行革命的。” 清教的原意是清除罗马教廷在英国的一切残余和影响。它是宗教改革运动中的左派——加尔文派在苏格兰的一个最激进的基督教派,约出现在1560年,不久成为苏格兰的国教,并且在英格兰的工商业者、知识分子和下层人民中产生很大影响。清教徒认为他们是上帝的选民,上帝给他们以武器进行反抗和斗争并必然胜利。巴克斯特在1664年把清教徒的宗教教规和生活规范称为“清教徒伦理”。 布坎南称之为“工作道德 ”,这就是“坚持奋斗的生活和不倦的劳动”、 “用时间至最大限度”和清苦的苦行僧式的生活。总之,清教徒的思想就是上帝的选民应该自我约束,艰苦奋斗、创造和创业,并把这些看作自己的天职。清教精神和伦理在16世纪的英国工商业者、工匠、知识分子和发明家中影响很大,他们把学习“自然之书”看作上帝教诲之书的补充,强调经验而不是纯知识的或理论的探索,并且将知识用于基督徒社会的目的,决定了“清教徒精神”与近代科学一致,使后者在17世纪英国的知识和文化中占有一个扎实的和重要的地盘。这样,皇家学会初期的68个会员中有49个清教徒,蒸汽机和精炼铁的发明家几乎都是清教徒,伦敦和剑桥是清教的中心。

牛顿的家庭虽然信国教,但是他在剑桥的学生时代经受了严格的清教教规和伦理的训练和精神的熏陶,他清苦的和献身于科学的精神及资产阶级革命胜利后他对清教的明显态度和属于辉格党的政治态度,都表现出他不仅是一个清教徒,而且相信清教的真面目。

英国资产阶级革命基本上是以清教对国教、辉格党对托利党,和下议院对封建王朝进行的斗争展开的。这场斗争大致分为三个阶段。第一阶段是詹姆士一世在1603年即位后至查理一世于1642年1月逃亡约克郡,这是从清教徒被镇压和流亡美国至议会通过“大抗议书”和伦敦民兵保卫议会的时期。约克郡成为王室军队聚集、反攻和国王避难的基地。第二阶段是从查理一世于1642年8月向议会宣战至1649年把查理一世送上断头台,这是老克伦威尔率国会军在牛顿诞生的第二年占领约克郡并击溃王室军的重要时期。1649年1月议会通过决议“在上帝之下,人民是一切正当权利的来源”。 在议会里集会的英国下议院是人民选出的并代表人民的,在本国有最高权力。凡是在议会里集会的下议院中当作法律而制定或公布的东西,都有法律效力,即使没有得到国王或上议院的同意,全国人民也受它的约束,并宣布取消上议院,没收王室、国教会和保王党的土地。这种行动和宣言在人类历史上第一次表现出废除封建统治 和提出资产阶级民主的纲领和意志,是一次彻底的资产阶级革命的尝试。第三阶段是从1660年查理二世复辟到1688年资产阶级君主立宪政体的建立。起初,苏格兰军队占领约克郡并入伦敦,查理二世流亡。但是,由于该军司令的妥协,结果以“骑士议会“取代了国会,托利党居统治地位,国教压倒了清教,辉格党被击溃了。1685年詹姆士二世即位后,把从都铎王朝以来在政治和宗教改革方面取得的成果一扫而光,使英国进入极反动的时期。这就是用天主教徒取代国教徒,重建早已废除的高等法院,任命天主教徒为官吏和主教。詹姆士二世抛弃了保守的国教会和托利党,因而把自己处在托利党和辉格党及国教徒与清教联合的对立面,结果后二者与詹姆士二世的女婿—荷兰执政奥伦治君主威廉谈判,威廉率舰队登陆并即位。辉格党在1688年2月召开协商会议并随即成立议会,提出妥协的决议,建立君主立宪政体,国王不再控制军队和审判官,不干预法律的制定和废止,财权归议会。辉格党从此变成君主立宪政体的热诚拥护者,并且一直执政至1710年。在1610年辉格党内讧时,托利党暂时执政约四年,然后辉格党又从1714年连续执政至1783年。

英国资产阶级革命经历的三个阶段都在牛顿发表《原理》的1687年之前,他的童年、学生时代和 科学活动的整个时期,是在资产阶级革命风暴和宗教改革运动的错综复杂的和激烈的斗争中度过的。他的大学时代是在封建王朝复辟条件下信仰清教的知识分子分子中心——剑桥大学度过的。魏斯特法尔在他的《永不停息:牛顿传》一书中说剑桥是“英国清教的心脏,它是17世纪早期英国知识分子骚动的地点 ”,并说“1662年夏天,牛顿经历了某种宗教危机”。在圣灵降临日他迫不得已检查他的良心状况,这一天之前写了他的罪过表,这个表中有这样几句关于上帝的 :“知道把我的心放在钱上比放在你身上更愉快”,“不按照我的信仰活着 ”,“ 因你自己的缘故不爱你 ”,“不怕你,以至于不去触犯你”等。这说明,牛顿在王朝复辟和清教受到抑制的时期,对于上帝的信仰产生了动摇。曼纽尔在《艾萨克・牛顿的宗教》一书中,也认为牛顿“被犯罪的意识、怀疑和自我诽谤所压服。因为缺乏一个更好的词表示早先标志他的个性的特点,可以把他的小心谨慎、惩罚感、俭朴、遵守纪律和勤奋称为清教的伦理。他有一个介入的检察官并始终在监工眼皮底下生活”。 曼纽尔以牛顿是“宗教的恢复者”和“神学学者”的眼光,看待他在1662年写下的真心想法,并认为这是不得已写下的告解。其实,这些是牛顿在当时社会情况下对自己宗教信仰发生的变化的自我暴露和写照,说明他由过去的国教徒向清 教思想和伦理转变的实际情况。魏斯特法尔正确地指出“牛顿的清教徒的生活已经使他偏离了通常的自费生,即使他的减费生地位也不是这样。他的行为在很大程度上再现了该大学作为清教徒学府全盛时期支配它的规则和观念。” 牛顿在大学时代受到资产阶级革命风暴和清教伦理与精神的极深刻影响,正是这种思想使谨慎的牛顿在学习前人的自然哲学思想和科学成就时,敢于批判地接受和提出自己的新想法和理论。他尊重知识,但不盲目崇拜权威及其学术思想,因而在1664年至1666年,他不但做出很多重大发现,而且为他后来的不少伟大发现奠定了思想和知识基础。

牛顿在1688年资产阶级革命胜利之后,当选上议院议员,对争取国王威廉维护剑桥大学的独立性,做出了重要贡献。 亥森说牛顿“ 属于辉格党 ”,是“上升时期资产阶级的典型代表……他也是1688年阶级妥协的典型的儿子 ”,“他属中产阶级 ”,“按牛顿的宗教信仰来说,他是一个新教徒”。 这些评价是有道理的。牛顿长期任造币局领导职务,并做出重要成绩。他在资产阶级革命胜利和清教处于主导地位之后,在政治上和宗教观点上基本上是与当时的思潮合拍的,虽然他的宗教和神学观点可能比当时居统治地位的清教还要激进,并且机械唯物论的观点更加鲜 明。

与此同时,实验哲学和原子论等哲学观点对牛顿也有过较大影响。16和17世纪英国工商业的重大发展和海外贸易的繁荣,使英国资本主义经济和政治势力处于主导地位。与罗马教廷脱离关系,又使英国的哲学思想界和宗教界摆脱了严酷而僵化的思想禁锢和宗教裁判所的迫害。生产和技术的发展,要求科学和哲学为资本主义经济的发展提供现实的和可靠的知识及思想,而彻底批判罗马教廷尊奉为圣典并不可违抗的亚里士多德唯心主义哲学部分和经院哲学,最有力的武器就是事实。于是,实验和观测就成为哲学和科学的基础,实验哲学、摆脱神创论的自然神论等机械唯物论观点和思潮应运而生。首先是重视实验的传统得到发扬和实验哲学和得到启迪。

英国人重视实验并用以批判亚里士多德的唯心主义哲学部分和经院哲学,是有历史渊源的。罗杰尔・培根曾毕业于牛津大学,被有些人认为“近代第一个科学家和近代科学革命可能由他开始的著名学者 ”。他提出检验前人说法的唯一方法只有观察和实验,主张数学与光学是其他学科的基础。还认为有一种科学比其他科学都完善,要证明其他科学就需要它,那就是实验科学,它胜过一切依靠论证的科学,因为无论推理怎样有力,这些科学都不可能提供确定性,除非 有实验证明它们的结论。丹皮尔认为“他的理论又成为另一位更有名的培根的先声”。 这人便是350年以后英国的国务大臣弗兰西斯・培根,他利用了他的前辈罗杰尔的某些见解。罗杰尔认为错误的原因有四,即对权威的过度崇拜、习惯、偏见与对知识的自负。培根的实验哲学受到 R・培根思想的影响。奥坎的威廉曾在牛津大学学习,他是唯名论学派在中世纪的代表,反对不必要的假设,补充称为“奥坎的剃刀 ”。后来成了牛顿的“不做假设”的先声。唯名论的复活及其提倡恢复古希腊的原子论,使中世纪学者对感觉的对象和实验重视起来。冲破对抽象观念的信仰和重视观察与实验,体现了奥坎学派对经院哲学及其崇拜偶像——亚里士多德的一大冲击,它“标志经院哲学独霸中世纪的局面结束。从此以后,哲学就可以自由地进行探讨”。 近代科学革命和文艺复兴运动的这两位先驱者的求实精神,对17世纪英国的哲学和科学思想的唯物主义倾向产生了启迪和示范的作用。

近代科学产生的基本条件是实验,但是把实验的作用提高到哲学的高度来认识和评价的则是F・培根。他把实验和由实验建立起来的知识看成是批判亚里士多德哲学和经院哲学的最有力武器。他说亚里士多德“把他的哲学看成只是他的逻辑的奴隶,从而把它弄成富于争辩而近于无用 ”,“ 他以他的逻辑败坏了自 然哲学”。 于是,他要“直接以感官为起点,另外开拓一条新的准确的通路,让心灵循以行进”。 感官的起点就是经验和实验,所以他说 :“最好的论证当然就是经验,只要它不逾越实际的实验”。 这样,他就把历来研究科学的人分为实验家和教条主义者。并且,他得出除非科学新生,否则人类是没有希望的,所谓科学的新生是把它从经验和实验上有规则地提高并重新建造, 但是他认为这是从未有过的。 于是他提出“首先,我们必须准备一部自然和实验的历史,要充分还要好,这是一切的基础。因为我们不是要去想象或假定,而是要去发现……”。 为了反对亚里士多德哲学和经院哲学,以及反对迷信和对宗教的盲目崇拜,F・ 培根又提出了实验和经验胜于雄辩并在其上重建科学的思想,并且得出为了科学发现而不是为了假设需要把自然和实验史作为一切的基础,从而实际上提出了实验哲学。马克思曾经对 F・培根这样高度地评价: F・培根的实验哲学对17世纪英国的科学家和哲学家产生了极其深刻的影响,这种影响在科学上的主要代表人就是牛顿。牛顿在 F・培根以实验哲学批判亚里士多德的哲学和经院哲学之后,坚决地相信并站在实验哲学一边,他在《光学》第二版《疑问31》等著作中,对亚里士多德的神秘的质进行了坚决的批判。他对实验哲学一再地加以赞扬,并作为治学的指 导思想。著名的牛顿传记作者布鲁斯特写道 :“所以,在我们听到牛顿把他的全部发现归之于培根的方法时,只能是指培根在《新工具》中热烈推荐的在观察与实验的道路上前进”。 牛顿在《原理》的《哲学推理规则Ⅳ》、 《总释》等著作中,都提到实验哲学及从实验出发运用归纳方法进行科学研究的重要性,以及从这种观点引伸出来的“ 不做假设 ”的必要性。他在《总释》中说 :“但是至今为止,我没有能从现象中发现重力的这些性质的原因,并且我不做假设。因为凡不是从现象推导出来的就被称作假设,并且不论是无形的假设还是有形的假设、神秘的质还是机械的质,在实验哲学上是没有地位的。在这个哲学中,特殊命题是由现象推导的,并且然后用归纳法提出普遍的命题。” 这些说明,牛顿认为实验哲学是正确的,并且将此自觉地作为治学的准则并运用到了自己的科学研究之中。

自然神论对牛顿也有重要影响。清教和实验哲学盛行的结果,使17世纪的英国在哲学发展过程中出现了像霍布斯、洛克和托兰德等人为代表的自然神论的唯物主义哲学学派。自然神论是一种企图摆脱神创论的学说,他们认为宇宙被上帝创造出来以后,便按照自然的规律发展下去而把上帝的作用推到仅仅是初始原因的地位。马克思在《神圣家族》中指出“自然 神论——至少对唯物主义者来说只不过是摆脱宗教的一种简便易行的方法罢了”。 所以,自然神论是从神创论向无神论过渡过程中的必然产物,在当时是进步的并基本上属于唯物的哲学学派。霍布斯猛烈抨击国家之上的教会,把罗马教皇比作魔王,把僧侣比作群鬼。他赞同 F・培根主张的哲学的目的在于认识自然,因此马克思说 :“霍布斯把培根的唯物主义系统化了。”牛顿在1663年学习了霍布斯的哲学,深受其唯物论、宗教观和上帝在创世后不干预自然思想的影响。但是,牛顿的自然神论思想与洛克比较接近,他们的关系是在1689年洛克从荷兰流亡回国时起才密切起来,也就是说在牛顿的科学和哲学思想已经定型之后才志同道合的。洛克出身于清教徒家庭,反对当时的教义和教会组织,主张自然和合理的宗教。他否认包括上帝观念在内的天赋观念,认为知识的唯一源泉是感觉和经验,应该以严格的经验进行科学探索。1690年11月至1691年2月牛顿与洛克的四封通信说明,洛克赞同牛顿注释旦以预言书和约翰启示录的观点,认为罗马教廷对这些早期基督教义进行背叛和歪曲并欺骗了人民,因而造成了很严重的弊端和罪恶。洛克请人将牛顿的部分宗教作品译成拉丁文或法文并联系出版等。他们在上帝创造世界之后就不干预自然界的事等观点上是一致的。至于托兰德,由于 这位更激进的自然神论者比牛顿年轻28岁,对牛顿思想的形成似乎未产生影响。

牛顿的自然神论观点肯定受到了17世纪英国自然神论哲学的影响,并与这种思潮融合在一起。但是,他在早期企图摆脱神论的观点,受剑桥的新柏拉图主义的代表人物 H・莫尔和巴罗的科学观的影响更大些。

牛顿在三一学院写的笔记 《原子问题》中, 提到 H・莫尔的著作《心灵不灭》, 他在1664年中期之前已经熟悉 H・莫尔的观点,并赞赏他“已经雄辩证明了物质的非无限可分性”。H・莫尔认为古希腊哲学分流,神学部分可并入柏拉图的哲学,自然哲学部分由原子论主义者伊壁鸠鲁和德谟克利特承担,他们将它“无神论化”。 他的物质观是原子论,这对牛顿来说产生了一定影响。 H・莫尔认为,宇宙是上帝创造的。他在《灵魂不灭》中说 :“空间是神的本质或本质存在的某种相当混乱而又含糊的表示……而只涉及神的纯粹本质和存在 ”,从而表明他认为上帝的无所不在与空间是一回事。巴罗在1669年发表的《数学讲演》中对他的时空观做了说明。他也认为宇宙是上帝创造宇宙之前就存在的空间,甚至现在这个宇宙之外也有无限的空间……这个宇宙以前和这个宇宙一起,过去和现在也都有时间……可是时间不孕含运动吗?我的回答是就时间的绝对的和固有的本性来 说,它根本不孕含运动,也不孕含着静止;时间的数量在本质上与运动和静止都无关。不管事物是前进还是停留,不管他们是睡还是醒,时间总是按其稳定的进程流逝着。从 H・莫尔和 I・巴罗的这些观点可以看出,他们实际上认为空间和上帝是共存的而非创造的,它既然是非创造的和永恒的,也就是绝对的。同样,时间也因之是绝对的。牛顿在他的三一学院笔记的《问题》一节中写道 :“它们被创造所需的物质以前就存在。” 在《论流体的重力和平衡》一文手稿中,他写道上帝创世之前物质量是不确定的,一旦被创造了也就确定了。

牛顿认为物质是非创造的。他又在后一手稿中提出上帝并未把广延包含在自身之内,所以不能创造它,并认为二者是两种“分立完成的、绝对的和有同样意义的本体 ”,他进而说时间也是一样。牛顿的这种物质、 时间和空间的非神创论观点, 是与 H・莫尔和I・巴罗的看法基本上一致的,因此塞耶说 :“H・莫尔形成的剑桥圈子,包括 I・巴罗在内,对牛顿的思想产生了强烈的影响。” 此外,牛顿在《论流体的重力和平衡》和《总释》 中所说的“ 上帝无所不在”、“全智全能”等等,与 H・莫尔和 I・巴罗的说法几乎完全一样。因此,可以说,牛顿早期的时空观和上帝观受到了 H・莫尔和 I・巴罗的很大影响,他的这 种摆脱神创论观点属于自然神论,但是却比以前进了一大步。

牛顿也接受了W・伽桑狄的影响。莱顿是第一个有系统地将原子论引进英国的唯物主义哲学家,并且对17世纪中叶以后的英国唯物主义哲学家、自然神论者和科学家的思想产生了深刻的影响。虽然伽利略的《关于两种新科学的对话》的原子论思想约同时传入英国,并且对牛顿的物质观有一些影响,虽然 F・培根赞赏德谟克利特的原子论并要下决心恢复它,但是这些唯物的观点毕竟只是孕含在这些名人的思想体系或科学理论中的点滴想法,影响却不大。1654年 W・查尔莱顿发表了《伊壁鸠鲁、查尔莱顿的生理学和建立在原子假设上的自然科学结构》一书,系统地介绍了伊壁鸠鲁和伽桑狄的原子论观点及他自己的看法,从而对在英国推广伽桑狄学派的原子论起了重要的作用。

魏斯特法尔在1971年发表的《牛顿物理学中的力》一书中,指出牛顿的原子论思想来自英国物理家、自然哲学家和原皇家学会会员 W・查尔莱顿。W・查尔莱顿在1650年之后受到了霍布斯的影响,对当时的新哲学先驱者笛卡尔和更明显的是对伽桑狄发生兴趣。格尔拉克认为查尔莱顿是“青年时代的牛顿在他的笔记中潦草写的字里行间的根源,这是没有什 么可怀疑的”。 查尔莱顿在他的书的第一章中歌颂了伽利略、哈维、开普勒和笛卡尔,说他们胸中充满了普罗米修斯之火。他还引用了柏拉图和亚里士多德的谚语,以说明17世纪哲学革命与柏拉图取代苏格拉底所掀起的柏拉图主义者的热情的相似性。格尔拉克认为“从这里可以理解从做大学生的苦读中大大解放出来的牛顿,经受了亚里士多德和后来的逍遥派学的沉重压力时,恰好发现了笛卡尔、伽桑狄和他的其他‘新朋友’, 就会发现这个设想是他的新自由的和见到诱人前景的一种实实在在的表示”。 这些说法对于牛顿寻求新思想和信仰唯物的原子论的情况,做了比较符合实际的描述。

伽桑狄是17世纪法国著名的唯物主义学派的主要代表,在欧洲特别是这个世纪后半叶的英国哲学和科学界,有着很大影响。他的主要贡献是在近代首先系统地恢复和宣传伊壁鸠鲁的原子论。马克思曾经说过:伽桑狄把伊壁鸠鲁从教父和整个中世纪加给他的禁令中解放出来。为此,伽桑狄先后发表了《伊壁鸠鲁的生活和品格》、 《评第欧根尼・拉尔修十书:论伊壁鸠鲁的生活、性格和见解》和《伊壁鸠鲁哲学汇编》, 后者收集了伊壁鸠鲁的著作残片、古代对他的评论和卢克莱修的《物性诗》。 他在原子论者伽利略受审判的最困难时刻,写信支持伽利略,说 :“关于 您的审判,我处于极不平静的状态之中……在您永远正确的事业中,信念将伴随着您。” 他与笛卡尔的长期争论是唯物主义和唯心主义及原子论和以太旋涡说的争论,他在1641年至1644年间写了三本书批判笛卡尔。

牛顿早在1664年初以前,已经读了 W・查尔莱顿的上述著作,魏斯特法尔认为他很可能也读过伽桑狄的某些著作。牛顿从他的科学生涯一开始就接受了原子论思想,虽然那时也在某些问题上有时采用过笛卡尔的以太说法。 在他写的三一学院笔记中, 头几节就是关于原子和原子如何构成宇宙的,如第一节《初始物质问题》写于1664年早期,用数学点与无数数学点加到一起仍是数学点说明原子是不可分的。他认为“初始物质就是原子 ”,并证明“它不能是无限可分的”。 他甚至认为上帝只是把原来不确定的物质造成原子,只是由于上帝和自然的操作,才使原子构成宇宙和万物。牛顿在前期是一个原子论者,在70年代因为他的光和色理论受到胡克等人的批评后,一度与以太说妥协,但是他的以太说不过是他的原子论的变种,在1684年8月之后他又转变成一个比较坚定的原子论者。从他的很多手稿、论文和《光学》与《原理》的一系列思想、推理和论据来看,他的物质组成思想和自然哲学的基础都是原子论。牛顿在给 本特雷的信 、《原理》第一版修改稿第三卷的《假设Ⅲ》、 给格里高利的信和《光学》的《疑问28》中,甚至在1668年左右写的《论流体的重力和平衡》中,都直接提到伊壁鸠鲁、卢克莱修及古希腊的哲学家。他反对伊壁鸠鲁的重力是物质内在固有的属性,但是却基本上全面接受了伊壁鸠鲁和卢克莱修的原子论,并且用于物质组成、粒子作用力、万有引力定律的推导、流体阻力及他的化学作用的基本理论之中,并试图使原子论科学化。因此,丹皮尔说 :“他继承了原子论,使它得到正统地位。” 贝尔纳说 :“一句话,牛顿一劳永逸地建立了对宇宙的动态观,来代替曾使古文明国民满意的静观。这个转变,结合他的原子说,就表明牛顿不自觉地和他那个时代的经济和社会世界是相调和的。”

牛顿在物质观和自然哲学的基本思想上,受到了17世纪唯物主义哲学特别是原子论的恢复的深刻影响。他在伽桑狄的原子论与笛卡尔的以太说斗争中,坚决支持伽桑狄,对笛卡尔的以太旋涡说一直持反对态度。

牛顿的时代,国内外的科学交流日益频繁,英国皇家学会迅即出现。文艺复兴运动和近代科学革命的一个重要结果是科学从神学的奴婢和教廷的禁锢中得到了自由和解放。从哥白尼以日心地动说取代了托勒 密的地心说之后,至牛顿时代的一个半多世纪中,天文学、数学、物理、力学、光学、磁学和化学等学科,在实验与数学分析相结合的基础上得到很大发展,硕果累累,对于从理论上进行全面的分析和大综合创造了良好的条件,资本主义经济和技术迅速发展,也对科学提出了这种客观的需求。在全面进行分析和综合的基础上建立一个科学理论体系和宇宙系统的历史使命,就落到了牛顿的身上。这时,科学界已公认牛顿是近代科学革命的完成者和经曲力学体系的主要奠基人。他所以能全面地学习过去的和当时的各种科学成就和新旧科学思想,并进行分析、比较、扬弃、发展和大综合,与科学著作和信息的出版和交流、英国皇家学会的成立、开展广泛的学术交流和《皇家学会哲学会报》刊物的出现关系至大。

科研成果的传播和交流为牛顿提供了许多启发性的思想。他在近代科学革命晚期的1661年进入剑桥大学读书,后来在该校任教至1699年,在1701年辞去剑桥的卢卡锡数学讲座教授。剑桥大学是英国自然科学和自然哲学的教学与研究的中心,也是当时欧洲的主要科学中心之一。这里学术思想活跃,各学科的专家云集,图书资料多,学者交往和学术交流频繁,牛顿能够在剑桥度过他的大学生活和科学创造的主要时期,显然是他能够取得那么大科学成就的 重要条件。

印刷术在欧洲的传播和发展,使科学革命中科学研究成果能够印成书在国内外流传。资本主义经济发达和新教思想比较开放的英国,特别在知识分子清教徒的中心——剑桥大学,成为旧天主教统治下受迫害的学者流亡、访问和讲学的好地方。牛顿在1663年之前接受的主要是关于亚里士多德及其学派的哲学和科学观点的教育。1663年他买了占星术的书,对天文学发生兴趣,为了研究天文学他学习了三角学和欧氏几何原本,并且读了笛卡尔的《哲学原理》和波义耳的《新物理——力学实验》和《怀疑的化学家》,从而对数学和物理又发生了兴趣。1664年牛顿读了斯特里斯的《卡洛林天文学》, 从这本书知道了开普勒的行星运动三定律和布里阿德在1645年提出太阳的吸引力与距离的平方成反比的思想。他通过伽利略的《关于两种新科学的对话》的英译本,学习了伽利略的动力学,特别是惯性定律、落体定律和抛物体定律深深地吸引了他的注意。这一年,他学习了笛卡尔的《几何》、 瓦里斯的《无限算术》, 从中学习到变量代数和几何图形的关系和级数与极限慨念;读了舒顿的《评注》和《杂记》, 从中知道费尔马用分析几何求极大和极小值的方法,及用以做切线的方法。这些数学上的成果对牛顿后来的数学研究和许多发现 起了重要作用。

1663年 I・巴罗成为卢卡锡数学教授,并教牛顿光学。次年, 牛顿学习了笛卡尔的《屈光学》。他在1664年用三棱镜考察笛卡尔创立的光学理论,导致他创立了光学与颜色理论并发现太阳光谱。1665年他仔细地研究了胡克的《显微术》。

牛顿在1663年至1664年如饥似渴地学习前人的科学发现和成果,并且用实验和数学相结合的方法加以验证、分析和联系起来思考,他能博采百家之长,因此不久后在光学、数学、物理、力学和化学上做出了一系列重大的突破。“ 站在巨人们的肩上”才使他看得更远,是他在早期通过学习和学术传播取得累累硕果的重要原因。但是,由于那时他刚刚开始走上科学道路,当时又无刊物可以发表,只能以笔记、手稿的形式写学习心得和看法。 此外, 在他入皇家学会之前,实行学术交流的唯一办法是通信,可是据H・W・特恩巴尔编辑的《艾萨克・牛顿通信集》第一卷,在1661年1月11日当选皇家学会会员之前,在 H・ W・特恩巴尔收集的17封通信中,牛顿写的只有11封,别人写给他的信件6封,平均每年近1、5封,这说明牛顿在此期间与别人交往甚少,基本上是靠阅览群书和独立思考取得早期成果的。在入皇家学会后,在70年代中,通信人数和信件均增加缓慢, 只是在80年代后增加速度才逐年明显起来。在《原理》发表之后,增加速度就更快些。牛顿早期的知识准备阶段,主要靠读书和实验来学习和鉴别前人的科学成就,与别人来往很少。

在牛顿创造高峰时期的1665年至1666年,主要成就有三个方面:数学、光学实验和力学上的思想准备,基本上靠勤奋和钻研,并且没有将成果发表的机会。他只是在数学继而在光学上有了重大的一系列发现后,才引起社会重视并逐步扩大交往范围。此外英国皇家学会对牛顿科学研究起了不可估量的促进作用。

格雷山姆学院在1640至1660年间已经成为英国科学活动的中心,并且云集了英国各方面最优秀的科学家。1657年 C・雷恩在25岁时被聘请为该学院的天文学教授,1660年一天在他讲课时,他首先提出成立皇家学会并得到全体成员的同意,其目的是促进科学的实验研究。当时拟定40个成员的名单并规定每人每周缴纳1先令。这时查理二世于同年刚刚复辟,对这个学会发生兴趣,并在1662年发给特许状与银职杖,定名为皇家学会。皇家学会的成立标志英国的科学进入有组织地活动和交流的新时期,头10年内主要是总结过去技术和工艺的经验和科学的应用,因此论文和学术报告大多是实验方面的, 至70年代之后科学理论内容开始增多。牛顿的研究除光学外主要是实验,在数学、力学和物理方面则是进行基础理论研究。因此,他进入皇家学会的直接原因是由于光和颜色的实验研究和制成反射式望远镜,而不是数学和力学方面的成就。他的反射式望远镜得到包括国外会员惠更斯在内的皇家学会会员一致好评,但是他的光和颜色理论却在讨论中受到胡克的批评,并在法国引出了惠更斯等多人的不同意见。这一切在皇家学会的会刊上争论达三年之久。在1672年初之后,牛顿通过皇家学会的科学活动,从个人研究走向社会,并与国内外的很多科学家建立了联系,受到过批评,也得到不少启发、帮助和知识与信息。他的孤僻和谨慎使J・M・凯恩斯产生了这样的看法:“除非在朋友的极大压力下,否则他从不脱手或发表任何东西。” 显然,没有哈雷访问、敦促和资助,没有皇家学会的决定和支持 ,《原理》是不可能写出和发表的。正是过去没有参加皇家学会组织的讨论和交流,才使牛顿发明的微积分未被学术界了解和早日发表,造成后来在发明权上引起多年痛苦的争论。1703年至1727年牛顿担任了皇家学会主席,他不但做了大量有益于科学发展的工作,而且这个荣誉和带来的威望对于他的理论和种种发现得到国内外学术界的承认,无疑地起了促进作用。所以,皇家学会的活动 对于牛顿的科学发现和思想活跃,起了很重要的作用。

目录
设置
设置
阅读主题
字体风格
雅黑 宋体 楷书 卡通
字体大小
适中 偏大 超大
保存设置
恢复默认
手机
手机阅读
扫码获取链接,使用浏览器打开
书架同步,随时随地,手机阅读
首 页 < 上一章 章节列表 下一章 > 尾 页