第六章19世纪
我上一讲的主要内容在于比较英国浪漫主义运动中的自然诗和18世纪流传下来的唯物主义科学哲学。我指出了这两种思潮完全不相合的地方。这次讲座将会继续概述客观主义哲学,它能在科学和人类基本直觉之间搭建一个联系的桥梁。人类基本直觉表现在诗歌中,以及在日常生活的前提中实际体现。随着19世纪的推进,浪漫主义运动开始偃旗息鼓。它并未消解,但是失去了思潮的清晰轮廓,并且分散在许多港湾,与人类其他利益结合起来了。这一世纪的信念有三个来源:第一个来源是浪漫主义运动,其表现在宗教复兴、艺术和政治抱负;第二个来源是为思想开拓新路的科学跃进;第三个来源是彻底改变人类生活条件的科学进展。
这些信念的每个来源都在先前的阶段有其起源。法国大革命本身就是浪漫主义受到卢梭影响后的第一个产儿。詹姆斯·瓦特(JamesWatt)在1769年取得了蒸汽机的专利权。整个19世纪,科学进展都是法国及法国影响的荣耀。
即便在这个时期早期,各种思潮互相作用,有合有分。但是直到19世纪,这三大主流才得到充分发展,并形成滑铁卢战役之后六十年间特殊的平衡特质。
让这个世纪区别于以往的特殊和新颖之处就是技术。这不仅是引入了几个伟大的孤立的发明,不可能不感受到其中涉及更多的东西。比如,文字是比蒸汽机更为重要的发明,但是如果追溯文字发展的连续历史,我们就会发现它与蒸汽机非常不同。我们当然必须将一些细枝末节和零星的预期放置一边,而把注意力集中在他们有效的阐释期间。因为时间的跨度实在是太大了。对于蒸汽机而言,发展的时间大概一百年;对于文字,则有一千多年。同时,当文字最终普及了以后,整个世界在技术上的下一步发展并不能预测。改变的过程是缓慢的、不知不觉的、预想不到的。
进入19世纪以后,这个过程开始变得迅速、能察觉和可预测。这个世纪的前半期是对待改变的新态度开始建立和被欢迎时期。这是一个充满希望的特殊时期,在这个意义上,六七十年后,我们现在能看出一种理想破没的基调,至少是焦虑的基调。
19世纪最伟大的发明就是发明方法的发明。一种新的方法进入到人类生活中。为了理解我们这个时代,我们能忽略所有的改变细节,比如铁路、电报、无线电、纺织机、合成染料等。我们必须聚焦于方法本身。这才是破坏旧文明基础的新东西。弗朗西斯·培根的预言已经实现,他说,人有时梦想自己的身份是比天使稍逊,现在却认为自己既是自然的仆人,也是自然的主人。但一个演员能否扮演两个角色还有待观察。
这个整体的变化肇始于新的科学知识。科学,显然是一个实用理念的仓库,因为其更多地被认知的是它的结果而不是它的原理。然而,如果我们要理解这个世纪所发生了什么,那么将其喻为矿藏比仓库更为合适。并且,认为科学理念本身就是所需要的发明,只要拿起来使用即可,那可就大错特错了。其实在科学理念与实际发明之间,还存在一个构思设计的阶段。这种新方法的一个要素便是发现如何在科学理念和最终产品之间架设一个沟通的桥梁,这是一个有纪律地攻克一个又一个难关的过程。
现代技术的可能性首先在英国由兴旺的中产阶级变成现实。因此,工业革命从这起步。但是德国人明显找到了寻找科学矿藏更深矿脉的方法。他们抛弃了杂乱无序的治学方法。他们的技术学校和大学并不依靠天才的偶然闪光或是幸运思想的偶然迸发来取得进步。他们19世纪的治学成绩受到全世界的羡慕。这种知识训练能超越技术应用到纯科学中去,还能超越科学应用到一般的治学中去。它代表着从业余爱好者到专业工作者的转变。
总有一些人将毕生精力投入到特定的思想领域之中。尤其是律师和基督教教会的神职人员是这方面专业化的典型例子。但是直到19世纪,人们才自觉地认识到知识在一些部门中的专业化力量,知识对于技术进步的重要性,抽象知识与技术相连的方法以及技术进步的无限可能。这一切直到19世纪才首次办到了,而且主要是在德国。
过去,人们生活在牛车上,将来,我们将生活在飞机上,速度的变化达到了质的不同。
知识界的这种转变而造成的结果并不都是有利的。至少,尽管效率的提高是无可辩驳的,然而其中也暗含了很多危险。我将在最后一次讲座中讨论新形势对于社会生活的各种影响。现在只是说明这种有次序进展的新形势是这个世纪思想发展的背景。
这一时期有四个伟大的新观念被引入到理论科学中。当然,有大把理由将我名单上的数目增加到超过四个。但是我所坚持的观念,从最广泛的意义上讲,都是对于物理科学基础的建设意义非凡的。
它们其中的两个观念是对称的,我会把它们合起来考虑。我们将不会关心细节,而是关心它们对于思想的最终影响。第一个观念是:物理作用场充斥着所有空间,即便那里显然是真空也是如此。这一观念被很多人在很多形式下想到了。记得中世纪有一句格言:自然憎恶真空。并且,笛卡尔的漩涡说曾经在17世纪,似乎已在科学假设中得到确立。牛顿认为引力是由介质中发生的某种变化引起的。然而,总体来说,18世纪并未运用这些观念。光线的传播使用牛顿的方式解释,是小的微粒在飞行,这当然就为真空留有了余地。数学物理学家都忙于推演万有引力理论的结论,而不去费心关心它的原因。即使他们思考了这个问题,也不知道如何去寻找这些原因。也有一些思索,但是意义都不大。因此,当19世纪开始时,物理显相充斥着整个空间的看法,在科学中并未获得实际的地位。这一看法的复兴得益于两大源泉。其一,托马斯·杨格(ThomasYoung)和菲涅耳(Fresnel)光的波动说的成功。这一学说认为,空间中充满了能够产生波动的东西。因此,以太作为充满空间的精微质料被提了出来。其二,电磁学理论最终在克拉克·麦克斯韦手中假设了一种形式,即要求空间中充满了电磁显相。麦克斯韦的完整理论直到18世纪才成行。但是之前已经有很多伟大人物为其做了前期工作,比如安培(Ampère)、奥斯特(Oersted)、法拉第(Faraday)等。根据当时流行的唯物论观点,这些电磁显相也需要一个质料作为基础才能产生。因此以太就再次被需求了。接着,作为他的理论中直接的最初的果实,麦克斯韦论证了光波仅仅是电磁显相中的一种波,因此,电磁理论吞并了光的理论。这是一种极大的简化,没人怀疑其中的真理。但是就唯物论而言,却有一个不幸的结果。因为,就光本身而言,只需要一种有弹性的简单以太就足够了,但是电磁的以太必须具有产生电磁显相的性质。事实上,对于这些假定是显相基础的质料而言,这只是一个虚名。如果你不是主张某种形而上学理论而假定这样一种以太的存在,你便可以不管它。因为它没有独立的生命力。
因此在19世纪70年代,几种主要的物理科学都建立在假定的“连续”(uity)理念的基础之上。但是另外,原子的观念已经由约翰·道尔顿(JohnDalton)引入了,以便完成拉瓦锡在化学基础上的工作。这是第二个重要的理念。一般物质被认为是原子构成的,电磁效应被认为是在一个连续的场域中产生的。
这两大理念之间并没有冲突。首先,它们是对称的,但是,除非特殊的情况,它们之间在逻辑上是没有矛盾的。其次,它们应用到不同的科学领域,一个是化学,另一个是电磁学。并且,迄今为止,这两种观念合并的迹象还不明显。
物质的原子观具有悠久的历史。它马上就能让我们联想到德谟克利特(Democritus)和卢克莱修(Lucretius)。若说这些概念是新的,我也仅指它们相对而言是新的,这里谈及的是18世纪这些概念被确立下来,形成科学的有力基础这个阶段。考虑到思想史时,必须将决定时代的真正思潮与偶然出现的无意义的思想区别开来。在18世纪,每一个受过良好教育的人都读卢克莱修的书,而且也拥抱原子的理念。但是约翰·道尔顿让这些概念在科学思潮中起作用,并且在有效原子价的函数中成为一种新观念。
原子价的影响不仅仅局限在化学。活细胞之于生物学,正如电子和质子之于物理学。除了细胞和细胞群之外就没有生物现象。细胞理论与道尔顿的原子理论同时被介绍到生物学中,但是两者相互独立。这两种理论各自独立地体现了同一种原子论。生物细胞理论逐渐发展,只要仅列出一些日期和名字就可说明,生物科学,作为一个有效的思想体系,仅仅只有一百年的历史。1801年,比夏(Bichat)详细阐述了组织理论。约翰内斯·缪勒(JohannesMüller)于1835年描述了细胞,并说明了它们的本质和相互联系的事实。施莱登(S)于1838年,施旺(S)于1839年最终确立了细胞的基本特性。因此,直到1840年,生物学和化学都建立在原子的基础上。原子论的最终胜利要等到这个世纪末电子说的出现。
思想背景的重要性也在这样一个事实中得到阐释:在道尔顿完成他的工作半个世纪后,另一个化学家路易斯·巴斯德(LouisPasteur)借用了原子价的同样理念,进一步应用于生物学的领域。细胞理论与巴斯德的工作在某些方面比道尔顿的工作更具有革命性。因为他们将机体的观念引入到微生物的世界里。有一种倾向将原子作为仅能具有外部关系的最终的实有。这种想法在门捷列夫(Mendeleef)的元素周期律的影响下被打破了。但是巴斯德指出了机体理念在无穷小级[1]的决定性意义。天文学家向我们展示了宇宙有多大,化学家和生物学家向我们展示了宇宙有多小。在现代科学实践中有一著名的长度标准。它相当小,要取得这个长度,你必须将厘米分成一亿等份,然后取其中之一。巴斯德的机体比这个长度大多了。在原子方面,我们现在知道,这个长度对于某些机体而言还是大得不相符合了。
这一时期的另一对新理念都与转化或变化的理念有关,一个是能量转换理论,另一个是演化理论。
能量理论是说明变化之下量的守恒观念。演化理论是说明变化产生新机体的现象。能量理论属于物理学领域,演化理论属于生物学领域,尽管之前康德和拉普拉斯在讨论太阳和行星的形成时也曾触及过这个观念。
四大理念综合起来产生的效果对科学进步形成一股新动力,使得这个世纪的中期变成了科学成就的顶峰。眼光清晰的人,也是明显错误的那部分人,这时宣称:物理世界的秘密终于被揭穿了。只要你将不切实际的事物撇开,你的解释能力就是无限的。另外,思维混沌的人则将自己纠缠到最无法辩护的论点中去了,不顾决定性事实的学术上的武断,遭遇到倡导新方法的科学家的沉重打击。因此,除了技术革命所产生的兴奋之外,又加上了科学理论所揭示出的令人兴奋的景象。社会生活的物质和精神基础都在变化之中。到这个世纪最后二十五年,其灵感的三个源泉:浪漫主义、技术和科学都起了作用。
接着,几乎是突然发生了一个停滞时期。在最后的二十年,这个世纪以自从第一次十字军东征以来思想舞台上最无趣的场面之一而告终。这是18世纪的回声,但是却缺少伏尔泰和法国贵族们纵情潇洒的风度。这个时期是高效率的、无趣的、半心半意的,它仅祝贺专家们的成就。
然而,回望这一停滞时期,我们现在能分辨出改变的迹象。首先,现代系统研究的情况不容许出现绝对停滞。科学每一门分支都有非常实际的进步,而且确实是非常迅速的进步,尽管它仅限于各门科学已被接受的观念范围。这是一个正统科学胜利的时期,它没有被许多超越约定俗成的思想所干扰。
其次,我们现在可以看出,作为思想体系被用于科学中的科学唯物论,其实是不够完备的。能量守恒提供了一种新型的量的恒存。确实能量能被解释为附属于物质的东西,但是无论如何,质量的观念正在失去其独有的卓越性,不再是唯一终极恒存的量了。稍后,我们发现质量和能量的关系反转了,以至于质量现在变成了与某种动态效果相关的一定量的能量的名称。这一系列思想导致了一种观念,认为能量是基本的,取代了物质的地位。但是,能量仅仅是事件结构量方面的名称,简而言之,它必须依靠机体运行的观念。问题是,我们能在不涉及简单定位中的物质这一概念的前提下定义机体吗?稍后,我们还会更为详细地讨论这一点。