☐牛顿革命 的论证方法；并且随着归纳的越为普遍，这种论证看来也 越为有力。 分析的方法使我们能： 从复合物到它们的成分，从运动到产生运动的力；一 般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论 证到最普遍的原因为止。 接着，牛顿把这种分析的方法与综合或者说组合的方法进 行了比较： 综合的方法则假定原因已经找到，并且已把它们确立 为原理，再用这些原理去解释由它们产生的现象，并证明 这些解释的正确性。① 上述的一段话，是人们最常引用的牛顿的陈述之一，只有 《原理》的结论性的“总释”可与之相比。它被概括成如下著名 的表述：不要假说(Hypotheses non fingo)。 牛顿曾试图使我们相信，他本人就是遵循这样的“剧情说 明单”(scenario):首先，通过“分析”揭示某些简单的由归纳 总结出的结果，从结果寻求原因，再由特殊原因寻求普遍原因； 然后，以这些可被看作原理的原因为基础，通过“综合”来解 释实验和观察中的现象。这些现象起源于那些原因，或由那些 原因推演而来。最后，“证明这些解释”。关于综合，牛顿说，他 D Ofticks or a treatise of the reflections,refractions,inflections &colours of light.pp.404.Sq. ·14·
第一章科学中的牛顿苹命☐ 已经“在第一编的末尾”给出了一个“例证”。在那里，“（由 实验)证明的一些发现可以被用来以组合的方法解释起源于那 些原因的现象”。第一编第二部分末尾作为这部分总结的命题 8一11就是一个例子。命题8说：“根据已发现的光的性质来解 释棱镜产生的颜色。”命题9一10也这样开始：“根据已发现的 光的性质来解释…”，接着是“彩虹”（命题9）和“自然界物 体的永久颜色”（命题10）然后，作为结论的命题11说：“把带 有颜色的光混合，就合成一束与太阳的直射光的颜色和性质相 同的光。” 正式出版的《光学》可能使人认为，它是一本运用综合方 法的书，而不是运用分析方法的书。因为它从一组8个定义开 始（第一编，第一部分），紧接着是8个公理。但是，对下面命 题的解释并没有直接涉及这些公理，而且许多单个的命题是用 完全可列为“实验证明”的方法建立起来的。牛顿本人在最后 的疑问31的末尾明确表示，在第一编和第二编中，他是“由… 分析入手”，而在第三编中（除了那些疑问外），他“只进行分 析”。《光学》的结构从表面看来与《原理》的结构相似，因为 《原理》也是从一系列“定义”（恰好也是8个）出发，紧接着 是3个“公理”或“运动定律”(“axiomata sive leges motus'”)。 在此基础上建立起前两编的命题（类似于欧几里德几何的模 式)。但在《原理》的第三编中，即关于宇宙体系那部分，则使 用一套辅助的所谓“现象”作为中介，运用第一编、第二编中 的数学结果解释物理世界的运动和性质。与《光学》不同，《原 理》确确实实利用了那些公理和定义。牛顿在《光学》的疑问 31中叙述的分析与综合（或组合）的方法产生的混乱之处是由 这句话引起的：“在自然哲学中，应该像在数学中一样…”。这 句话在1706年的拉丁文版的《光学》中该疑问第一次出现时 ·15·
☐牛顿革命 (作为疑问23)是这样表述的：“在数学中所用的方式，在物理 学中也适用…”（“Quemadmodum in Mathematica,ita etiam in Physica”)。可是，细致的研究表明，牛顿在实验的自然哲学 中的用法，与涉及数学问题时传统使用的“分析”和“综合” (或“分解”与“组合”)的方式刚好相反因此也与《原理》 牛顿的科学哲学的一个方面一的方式相反。这一点，一个半 世纪前的杜格尔德·斯图尔特(Dugald Stewart)是完全理解 的，但却不能被当今的牛顿科学方法的评论者所领会。这些评 论者甚至认为《光学》的风格与《原理》中建立的风格相同 (关于这点，将在第三章第一节中进一步讨论)。 正如从牛顿的“格言”(dicta)而不是从他的“著作” (opera)中摘录的那样，他的“方法”可以概括如下：“牛顿方 法的主要特点似乎是：摒弃假说，强调归纳，注重操作顺序 (归纳先于演绎)，以及在物理学中运用形而上学的论证”①。这 样，格林·特贝纳(Colin Turbayne)就使“演绎程序”兼有了 牛顿的“数学方法”和笛卡尔的“几何学方式”(“more geometrico”)的确定特点：笛卡尔的“推理长链”是靠演绎连接 起来的。牛顿的演示被归结为“用数学方法提出命题”。特贝纳 也许会批评那些分析者，说他们没有认识到“笛卡尔的‘几何 方法’和牛顿的‘数学途径’”的确定性质，“可以不必是几何 的和数学的，虽然表面看来这有点矛盾，它的确定性质是演示， 而不是其中所用的术语的性质”。应该注意，在这里使用的词组 “牛顿式的‘数学途径’”或“牛顿的‘数学方法’”是在对牛顿 科学进行哲学和方法论解释中时常引用的。它来自牛顿的《宇 宙体系》(System of the World)的英译本，但在这篇论文的任 D TURBAYNE,COLIN MURRAY (1962).The myth of metaphor.p.45. ·16·
第一章科学中的牛顿革命☐ 何手稿，包括保存下来的牛顿著作中的一篇手稿中，都没有发 现它。 然而，科学中的牛顿革命并不是由使用演绎推理构成的，也 不是由从初始原理或公理出发，进行一系列论证的外部形式构 成的。牛顿的杰出成就在于显示了怎样用一种卓有成效的崭新 方式，把数学分析方法引进到对自然界的研究中，从而揭示了 “自然哲学的数学原理”，正如《原理》的全称所表述的那样： Philosophiae naturalis principia mathematica。牛顿不仅向人们 展示了把数学应用于自然界的有效方式，而且利用了他自己创 立的新数学。这种新数学被罩上了似乎是传统希腊风格的几何 学例子的外部面纱，因而对只注重表面的观察者来说，它可能 是隐蔽的。 在《原理》中，运动的科学以一种我称之为“牛顿风格”的 方式建立起来。在第二章中将会看到，这种风格是由对自然界 发生的情况简单化和理想化而得到的模型，与这些情况在数学 中的类似物相互作用构成的。用这种方式，牛顿得以建立一套 数学体系和数学原理；它们可以用于自然哲学中，即用于宇宙 体系中和由经验确定的宇宙法则和数据中。这种风格使牛顿能 够以精确的科学来处理问题，如同作纯数学的演算；也使他能 够以一种卓有成效的方式把实验和观察与数学联系起来。牛顿 的风格也使他有可能把万有引力的原因及其作用和传递的方式 置之不顾，而仅仅把它们作为一个独立的问题处理。 科学中的牛顿革命是由《原理》形成的，也是在《原理》中 显示出来的。两个多世纪以来，这本书树立了一个衡量其他所 有学科的标准。它成为一个目标；古生物学、统计学、生物化 学等不同领域的科学家们都曾向这个目标努力奋斗，以使他们 的学科达到所期望的高水平。因此，我在下文中也将努力揭示 ·17·
☐牛顿苹命 牛顿的《原理》的特点，这种特点使《原理》富有革命性；同 时，也要把这种特点阐述得更精确。我认为，在所有这些特点 中，最主要的是牛顿的风格。它是一种与传统做法截然不同的 清晰思想，因为它把数学方法与实验和观察的结果结合起来。这 种做法被尔后的精确科学家或多或少地继承下来。由于《原 理》在科学革命中及人类知识的历史上有至高无上和无与伦比 的重要性，因此对牛顿风格的研究主要集中于这部著作。在 《原理》中，归纳的作用是相当小的，因而几乎看不到牛顿说的 应该总是先于综合的那种分析的踪迹。没有任何真实的证据说 明，牛顿在《原理》中最初发现的那些命题，与公开发表的带 有证明的那些主要命题的形式在任何方面有重要的差异。牛顿 对光学现象、化学、物质理论、生理心理学和感觉心理学以及 其他实验哲学领域的研究，并没有成功地展现牛顿风格。当然， 无论牛顿对方法、归纳、分析和综合以及假说的适当作用谈论 什么，都具有一种格外重要的意义，这是由于牛顿雄踞科学的 统治地位。这种地位是由科学革命的结果获得的。在牛顿时代 (及其以后)，这场革命被认为是集中表现在他的自然哲学的数 学原理及他的宇宙体系中（见第二章）。在牛顿展示了由万有引 力控制的宇宙体系之后，关于归纳、分析和综合的一般性哲学 问题更具有重要意义。但是，对于在详尽阐述该体系和揭示宇 宙的力的过程中体现着牛顿风格的那些方面，它们并没有起到 重要作用。 第三节 新科学中的数学(1)：数的世界 在现代科学从科学革命的熔炉中诞生之后，常常被人称为 植物生理学奠基人的斯蒂芬·黑尔斯(Stephen Hales)曾对它 ·18…