（科学技术哲学专业论文）论机械论自然观的局限性.pdf

o nt h e ad i 本人 研究工作 研究做出 文中不包 果。 本声 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：刨仅许 导师签名：形玎q 州。年多月多日 矽o 年6 月么日 摘要 机械论自然观渊源于古希腊的原子论，文艺复兴时期初具雏形，以主客二分论为 其观念前提，形成于近代科学革命中。以培根、笛卡尔、霍布斯、牛顿为代表的机械论 自然观认为，自然界和宇宙是一架处于自然之外的机器，人与自然是分离而对立的，其 主要的观点就是：自然的不变性、原子的基本性、机械的直观性和世界的既成性。近代 科学技术在机械论自然观的指导下蓬勃发展，取得了辉煌的成就。然而，随着科技的不 断进步，其局限性日益凸显。本文通过对机械论自然观渊源及其形成过程的考察，概括 出机械论自然观的主要内容及其特点，进而对机械论自然观局限性的形成原因、积极意 义及其局限性的表现进行系统论述。重点提出机械论自然观的局限性具体体现在五个方 面：( 一) 、机械构成论认为整体是部分的机械相加，它否定了事物的随机性。( 二) 、线 性运动论反映了一种确定性的观念，否认事物的多样性和多层次性。( 三) 、僵化同一论 是一种简单处理事物的，它否定了事物之间辩证的联系。( 四) 、简单始基论反映了一种 信念，相信最小砖块的存在，从而制约了科学的发展。( 五) 作用外因论假定了事物的 前提，不承认物质之间的相互作用。最后提出现代科技革命否定着机械论的自然观，并 对应机械论自然观的局限性指出：整体论的思维方式、非线性科学的发展、对理论终极 性的否定以及辩证同一论是对机械论自然观局限性的超越。通过对机械论自然观的否定 与超越，现代科学技术将会取得更为辉煌的成就。 关键词：机械论自然观；局限性；超越 a b s t r a c t m e c h a n i s mn a t u r a lv i e wo r i g i ni na n c i e n tg r e e c ea t o mt h e o r y , 龟v h e nr e n a i s s a n c et l l e o p e n i n gh a st h ee m b r y o n i cf o r m ，d i s c u s s e st a k et h eh o s t sa n dv i s i t o r st w o p o i n t sa si t si d e a p r e m i s e ，f o r m si nt h em o d e ms c i e n t i f i cr e v o l u t i o n t a k eb a c o n ，c a r t e s i a n ，h o b b e s ，n e 、t o n b e l i e v e da sr e p r e s e n t a t i v e sm e c h a n i s mn a t u r a lv i e wt h a tt h en a t u r ea n dt h eu 1 1 i v e r s e 锄- eo n e f i l e1 1 1o u t s i d et h en a t u r et h em a c h i n e ，t h eh u m a n w i t ha r en a t u r a l l ys e p a r a t eo p p o s e 。i t sm a i n v i e w p o i n ti s ：n a t u r a li n v a r i a b l e ，t h ea t o m i cf u n d a m e n t a l i t y , m a c h i n e r y si n t u i t i v ea 1 1 dt l l e w o r l df o l l o w i n gb e c o m es e c o n dn a t u r e m o d e ms c i e n c ea n dt e c h n o l o g yu n d e rm e c h a n i s m n a t u r a lv i e wi n s t r u c t i o nv i g o r o u sd e v e l o p m e n t ，h a sa c h i e v e dt h em a g n i f i c e n ta c h i e v e m e n t h o w e v e r , a l o n gw i t ht h et e c h n i c a lu n c e a s i n gp r o g r e s s ，i t sl i m i t a t i o nh i g h l i g h t sd a yb yd a y t h i sa r t i c l et h r o u g ht ot h em e c h a n i s mn a t u r a lv i e wo r i g i na n df o r m i n gp r o c e s s t s i n s p e c t i o n s u m m a r l z e st h em e c h a n i s mn a t u r a lv i e wt h ep r i m a r y c o v e r a g ea n dt h ec h a r a c t e r i s t i c t h e nt o t h em e c h a n i s mn a t u r a lv i e wl i m i t e df o r m a t i o nr e a s o n , t h ep o s i t i v es e n s e 锄d l el i m i t e d p e r f o r m a n c ec a r r i e so nt h es y s t e me l a b o r a t i o n k e yp r o p o s e dt h a tt 重l e m e c h 枷s mn a _ t l l r a i v i e w sl i m i t a t i o nm a n i f e s t s s p e c i f i c a l l yi nf i v ea s p e c t s ：( o n e ) ，t h em a c h i n e r yc o n s t i t u t i o n d i s c u s s e st h o u g h tt h a tt h ew h o l ei s p a r t i a lm a c h i n e r ya d d i n gt o g e t h e r , i td e n i e dt h et k n g r a n d o m n e s s ( t w o ) ，t h el i n e a rk i n e m a t i c a lt h e o r yh a sr e f l e c t e do n ed e f i n i t ei d e a t 1 1 ed e l l i 砒 t h i n gm u r i p l i c i t ya n dm u l t i l e v e l ( t h r e e ) ，t h eo s s i f i c a t i o ni d e n t i c a ld i s c u s s e si so n el 【i n do f s i m p l et r e a t m e n tt h i n g ，i td e n i e db e t w e e nt h et h i n gt h ed i a l e c t i c a lr e l a t i o n ( f o u r ) ，t h es i m p l e o r i g i n a lb a s i sd i s c u s s e dh a dr e f l e c t e do n e e x i s t e n c e ，t h u sh a sr e s t r i c t e dt h es c i e n c e k i n do ff a i t h ，b e l i e v e dt h es m a l l e s tb r i c kb a tt h e d e v e l o p m e n t ( f i v e ) a f f e c t e dt h ee x t e r n a lc a u s e t h e o r yt os u p p o s et h et h i n gp r e m i s e ，d i dn o ta c k n o w l e d g eb e t w e e nm a t e r i a l lt h ei n t e r 乏i c t i o n f i n a l l yp r o p o s e dt h a tt h em o d e mt e c h n o l o g i c a lr e v o l u t i o ni sd e n y i n gt h em e c h a n i s mn a t l l r a i v i e w , a n dc o r r e s p o n d st h em e c h a n i s mn a t u r a lv i e wt h el i m i t a t i o nt op o i n to u t ：t h ew h o l e d i s c u s s e st h et h i n k i n gm o d e ，t h em i s a l i g n m e n ts c i e n c e sd e v e l o p m e n t ，u l t i m a c yn e g a t i v e 硒 w e l la sd i a l e c t i c a li d e n t i c a ld i s c u s s e st ot h et h e o r yi s t om e c h a n i s mn a t i l i l aiv i e wl i m i t e d s u r m o u n t i n g t h r o u g ht ot h em e c h a n i s mn a t u r a lv i e w sd e n i a la n ds u r m o u n t i n g 。t h em o d e m s c i e n c et e c h n o l o g yw i l la c h i e v eam o r em a g n i f i c e n ta c h i e v e m e n t k e yw o r d ：m e c h a n i s mn a t u r a lv i e w ；l i m i t a t i o n ； s u r m o u n t i n g i i 目录 绪论。： 0 1 选题依据l 0 2 研究目的与意义1 o 3 研究现状。2 0 3 1 国外研究现状2 0 3 2 国内研究现状3 0 4 研究思路和方法5 o 5 论文的创新之处5 第一章机械论自然观的渊源和形成7 1 1 古希腊的原子论7 1 1 1 古希腊原子论的基本内容7 1 1 2 古代原子论的机械论性质9 1 1 3 古代原子论的局限性9 1 2 近代早期朴素的机械论1 0 1 2 1 近代早期机械论的兴起1 0 1 2 2 近代早期机械论的特点及局限性1 l 1 3 机械论自然观的形成1 1 1 3 1 机械论自然观形成的科学基础1 l 1 3 2 主客二分论是机械论自然观的观念前提1 4 1 3 3 机械自然观产生的必然性1 5 第二章机械论自然观的主要思想17 2 1 机械论自然观的主要代表及其观点1 7 2 1 1 机械论自然观的早期代表。1 7 2 1 2 机械论自然观的中期代表18 2 1 31 8 世纪机械论自然观的代表2 0 2 2 机械论自然观的内容及其特点2l 2 2 1 机械论自然观的基本内容2l i i i 2 2 2 机械论自然观的特点2 2 第三章机械论自然观的局限性2 5 3 1 机械构成论2 5 3 1 1 机械构成论的成因2 5 3 1 2 机械构成论的意义及局限2 6 3 2 线性运动论2 8 3 2 1 线性运动论的成因一2 8 3 2 2 线性运动论的意义及其局限2 9 3 3 僵化同一论。3 0 3 3 1 僵化同一论的成因3 0 3 3 2 僵化同一论的意义及局限3 1 3 4 简单始基论3 2 3 4 1 始基的成因。3 2 3 4 2 简单始基论的意义及局限3 3 3 5 作用外因论3 4 3 5 1 作用外因论产生的背景3 4 3 5 2 作用外因论的意义及局限3 6 第四章现代科学技术的发展呼唤对机械论自然观的超越3 8 4 1 现代科学革命否定了机械论的自然观3 8 4 1 1 现代科学革命的理论成果挑战着机械论自然观3 8 4 1 2 现代科学革命对机械论自然观的否定是历史的必然3 9 4 2 整体论的自然观与思维方法超越了机械构成论与作用外因论4 0 4 2 1 整体论的自然观与世界图景4 0 4 2 2 整体论的思维方法与方法论原则4 1 4 3 对复杂性的研究推动着非线性科学的快速发展4 2 4 4 科学的不断进步一再否定着理论的终极性4 3 4 5 辩证同一论成为现代科技进步的主导方法论原则4 4 结语4 7 i v 参考文献 攻读学位期间取得的研究成果 致谢 v 长安大学硕士学位论文 o 1 选题依据 绪论 自然观是哲学的核心之一，它是随着科学技术的发展而发展的，与科学的关系是直 接互动的、辩证的。自然观与科学技术有着千丝万缕的联系，自然观具有什么样的内容 和形式，要受到科学的制约；同时，科学技术的发展决定着自然观的形态。 近代科学的进步，尤其是牛顿力学的辉煌胜利和其他学科取得的成就，从根本上改 变了人们对自然界运动变化的看法，导致了机械论自然观的诞生和发展。与此同时，机 械论自然观作为科学技术研究和发展的根本指导方针，使得近代科学技术取得了前所未 有的发展。机械论自然观也因此得到进一步的巩固。然而，随着科学技术的不断发展进 步，机械论自然观的缺陷也暴露出来，其指导思想与科学技术的发展的结果背道而驰。 细胞理论、能量守恒和转化定律、达尔文生物进化论这三大发现否定了自然界绝对不变， 否认了自然现象普遍有联系的形而上学观念，爱因斯坦的相对论，特别是量子力学的创 立，否定了机械直观性的原则。现代科学革命一再否定着机械论自然观。机械论自然观 与现代科技革命的矛盾凸显。因此，随着科学技术的不断进步，一方面，机械论自然观 不再适应科学技术的发展，不能给予现代科技发展正确的方法论指导。另一方面，现代 科学技术的发展迫切需要相应的方法论引导其进一步发展。面对这种境况，我们该如 何? 对此，国内外学者从多方面，多角度进行了研究。基于自然观与科学技术的辩证关 系，重新反思机械论自然观，分析其局限性，以寻求适应现代科学技术发展的方法论原 则，值得我们去认真思考、研究。 o 2 研究目的与意义 机械论自然观对科学技术的发展起到一定推动作用，但随着科学技术的不断发展， 它受到科学技术发展本身的挑战，本文旨在通过对机械论自然观起源及其形成形成过程 分析，探讨机械论自然观的局限性及其表现，以实现对其的超越，为现代科学技术的发展 提供更好的指导。 我国正处于全面建设有中国特色社会主义的关键时期，科学技术是第一生产力科学 技术的发展需要正确的指导，理论界一直在不断深入探讨中。我期望通过本文的研究， 在加深理论素养的同时，通过研究机械论自然观的局限性，为人们在科学技术发展过程 中能够应用正确合理的方法提供些许思路。 绪论 o 3 研究现状 以笛卡尔主客二分论和牛顿的科学纲领为基础建立起来的机械论自然观出现以来， 针对他的研究从未间断，从最初的解读到后来的运用，批判等等。1 8 到1 9 世纪，科学 技术的发展取得了辉煌的成就，机械论自然观受到崇尚。然而，随着科学技术的发展， 机械论自然观的局限性不断的凸现，引起了哲学家和科学家的反思和批判，涌现出了许 多研究成果。国内j t - 学者的代表性的研究，为我们进一步理解和把握机械论自然观的思 想提供了借鉴，为我们更好地研究机械论自然观提供了坚实的基础。 0 3 1 国外研究现状 恩斯特马赫是对机械论进行深刻批判的最早的科学家，在1 8 6 2 年，他就在题目为 历史发展中的力学原理和机械论者的物理的演讲中，批判了机械论自然观。1 8 7 2 年马赫又写了能量守恒定律的历史和根源这部著作不但从历史的角度否定了机械论 自然观，并且从根基上批判了力学的先验论。1 8 8 3 年马赫出版的发展中的力学对以 后科学和哲学都发生了历史性的影响。在该书中，他明确的声明这本书是“反形而上学 的”，他从实证的观念出发，批判经典力学中的基本概念和基本内容，进而批判力学中 暗含的的形而上学预设。牛顿力学从运动相对性原理出发，承认存在绝对静止的参照物， 因此也存在绝对的运动。马赫通过批判进行了澄清：“正如我们已经详细证明的，我们 的所有力学原理都是关于相对位置和相对运动的知识。 马赫继而从他的批判中得出结 论：由于牛顿力学包含有决对空间、绝对时间等无经验的东西、所以目前的力学形式是 一种历史的和偶然性因素的产物，并不是最终的东西，因此他强调：“把力学当做物理 学其余分支的基础，以及所有物理现象都要用力学观念来解释的看法是一种偏见。 马赫以后，在1 9 世纪下半叶至2 0 世纪初，对机械论进行深刻批判的科学家和哲学 家还有普恩凯莱，迪昂，比尔生等人。普恩凯莱在1 8 9 5 年就强调相对性原理，批判经典 力学中关于“绝对运动”的设想，指出“要证明物质的绝对运动。或者更确切的讲，要证 明可称量物质相对于以太的运动是不可能的。 比尔升在1 8 9 2 年出版的科学原理中 提出了“机械论的界限”问题。他批判了经典物理学和经典力学的基本原理和基本概念， 呼唤着新科学诞生，但同时认为新科学并不是完全抛弃旧的牛顿力学。 法国数学家，物理学家庞加莱在机遇 一文中，针对机械决定论的偶然性的否 定进行了驳斥。庞加莱认为：古人区分了必然现象和偶然现象，而且认为必然性不适用 李醒民激动人心的年代【m 】四川人民出版社，1 9 8 3 ：4 5 2 长安大学硕士学位论文 于所有的领域，使“机遇这个概念有一个精确而客观的意义。他说：“古人把表面上遵 从一劳永逸地建立起来的和谐法则的现象与归因于机遇的现象区别开来；后者由于违反 一切法则而成为不可预测的。在每一领域中，精确的法则并不能决定一切，它们只是划出 了一个可能发生机遇的界限。”可是，今天不是这样来理解“机遇”这个概念了。“我 们已变成绝对的决定论者甚至那些要保持人类自由意志的人，至少在无机的世界里，仍然 让决定论独家统治。 他们认为：每一个现象都有一个原因，不论这个现象多么微不足 道，但一个对自然法则精通、能力无穷的头脑，在一个事件发生的几百年前就预见到它。 因此，对于他们来说，“机遇这个词是毫无意义的，或者说干脆就没有什么机遇可谈。正是 由于我们的弱点和无知，这个词对我们才有意义。机遇仅仅是人们无知程度的一种量度”。 这是对拉普拉斯否定偶然性观点的有力批判。 恩格斯在他所写的自然辩证法中，对机械论进行了尖锐的批判。马克思和恩 格斯在1 9 世纪5 0 年代末至6 0 年代就对机械论自然观进行了研究和思考。他们推崇三 大发现：物理学领域中的能量守恒和转化定律、生物学领域里的进化论和细胞学说，认 为“由于这三大发现以及自然科学的其它进步，我们既能够指出自然界中各个领域内的过 程之间的联系，又能指出各个领域之间的联系了”。 康德的判断力之判断是最早从哲 学上想要超越机械论自然观的，承接这一课题的是谢林，他的著作有自然哲学考证 以及关于世界灵魂。 o 3 2 国内研究现状 在国内，对机械论自然观进行研究的学者和著作有： 我国物理学家郝柏林教授在世界是必然的还是偶然的? 一文中，指出混沌对机 械论自然观的冲击，郝柏林教授说，“决定论还是概率论? 二者的关系是非此即彼，亦此 亦彼。真实地反映宏观世界的观念是基于有限性的混沌论。 1 9 8 4 年，郝柏林教授指出： 确定论与概率论的对立是建立在无穷过程上，人们实际的测量和计算仅能达到有限精 度；建立有限性原则，就能消除二者的对立。他说，“只要把有限性作为基本原则，那 么确定论与概率论的对立就会消失。现在还不清楚怎样把这种有限性要求表述为新的物 理原理，但科学发展已把问题提上日程。有序、无序和混沌的研究，可能会导致数理科学 h p o i n c a r e ：“机遇”，数学译林【j 】，1 9 8 7 ：2 h p o i n c a r e ：“机遇”，数学译林 j 】，1 9 8 7 ：2 马克思恩格斯选集，第4 卷【m 】一匕京：人民出版社，1 9 7 2 ：2 4 郝柏林：世界是必然的还是偶然的? 一混沌现象的启示，孔小李主编：现代科学的哲学争论【m 】 北京：北京大学出版社，1 9 9 5 ：5 4 绪论 中基本观念的又一次革新。 后来在他的一篇论文中明确地指出，新的自然观“应是基 于有限性的混沌论 。他说：“只要承认有限性，那么确定性与概率性描述之间的鸿沟就 消失了。 李醒民教授的主要著作有激动人心的年代世纪之交物理学革命的历史考察和哲 学探讨，科学的革命，科学的精神与价值。他指出，“所有科学的历史是在理性论 和经验论的张力关系中展开的”。所有的知识和理论都是可错的，不完备的，暂定的， 其发展具有历史的偶然性。从科学革命的角度，分析机械论自然观，提出理性主导，经 验趋淡，理论暂定，真理相对的观点。 关洪教授的主要著作有原子论的历史和现状对物质微观构造的认识和发展， 物理学史选讲，量子力学的基本概念。著作中他提出，就像以前的哲学认识由存 在转变为变易一样，2 0 世纪物理学的进步发展，让人们对微观现象的认识，从机械构成 论逐渐转向了生成论。因此，根据机械构成论的观念提出的“物质是否无限可分 ，已 不再是一个适当的话题。 李曙华教授在当代科学规范转换和系统科学从构成论走向生成论两篇文 章中从系统论的角度，指出了机械构成论的局限，她说对于生成整体性现象，构成论已 经不足以提供因果解释。她认为，变化与复杂性，特别是生成演变造成的复杂性，是生 命的典型现象。系统科学的兴起，使科学将失落已久的生命还给大自然。人类的整个科 学或许将按照否定之否定的规律发展：中国的古典生成论一西方近代的的构成论一世界 后现代生成论。 林夏水教授提出混沌自然观，指出混沌是自然界的一种普遍运动形式。董光璧教授 提出生成论自然观，他说：“现代自然观源于科学的自然图像。因此，关于自然界的任何 科学理论，原则上讲，都可以作为建立某种自然观的基础，并形成一种研究的纲领。分 形几何学作为描述复杂自然形状及其形成机制的手段，为人类构建新的自然图像提供了 新的科学基础，形成了一种新的自然图像生成论自然图像。 还有人根据分形理论 的普遍性，提出分形自然观。苗东升和刘华杰则认为，浑混模式的科学世界图景是：“一 个确定性与不确定性统一的世界，一个有序与无序统一的世界，一个稳定性与不稳定性 统一的世界，一个自相似与非自相似统一的世界，一个完全性与不完全性统一的世界， 郝柏林：自然界中的有序和混沌百科知识，1 9 8 4 1 林夏水、董光壁、梁芳：分形哲学漫步 m ，首都师范大学出版社，1 9 9 9 9 9 4 长安大学硕士学位论文 一个遵循辩证法规律的世界。” 宋伟认为，“因果性、决定论的形成有其特定的自然科学背景，它在满足其前提条 件的情形下成立，现代自然科学的发展使决定论表现出局限性；偶然性与必然性一样体 现自然界的本质属性，因果联系与非因果联系都是客观世界的普遍联系方式，非决定论 所描述的自然图景更富科学性和时代性。决定论与非决定论的对立具有相对的意义，它 们的结合与互补能更准确地反映规律性。 综上所述，目前关于机械论自然观的研究，主要集中在对其的三次批判：第一次， 1 9 世纪由于细胞学说、能量守恒与转化定律及达尔文进化论这三大科学发现，科学家和 哲学家们对机械构成论进行有力的批判；第二次是科学革命后，微观物理的发展，对机 械论自然观的最小始基的冲击；第三次是由于混沌，分形等复杂现象的出现，从而导致 现代系统论对机械论自然观的线性运动的否定。 上述研究成果为我们提供了更加广阔的视野，为本文探讨机械论自然观的局限性及 其对现代科学技术的启示提供了借鉴。 o 4 研究思路和方法 本文通过对机械论自然观的渊源及其形成过程的考察，以机械论自然观的主要代表 及其观点为依据，概括机械论自然观的内容及特点，肯定了机械论自然观在科学技术发 展过程中的意义，并系统分析了机械论自然观的不足及其原因，提出了现代科学技术的 发展需要对机械论自然观的超越，并针对机械论自然观的局限性提出如何超越机械论自 然观。 本文采用的研究方法主要有： 一、文献查阅法，本文属于理论性的研究课题，因此在写作过程中大量的查阅了 长安大学图书馆以及学校期刊网上的相关资料，为文章收集足够的资料。 二、系统分析法，论文写作的过程中，需要对相关资料进行横向及纵向的比较研 究，因此必须采取系统分析的方法，才能取得相应的资料。 三、怀疑法，论文写作过程中，难免要借鉴前人的研究成果，但对于一些研究成 果，应保持怀疑的态度，对其进行详细分析，不能全盘接受。 o 5 论文的创新之处 苗东升、刘华杰：浑沌纵横论【m 】，中国人民大学出版社，1 9 9 3 年1 8 7 宋伟：因果性、决定论与科学规律 j ，自然辩证法研究，1 9 9 5 9 5 绪论 于比较系统的提出了机械论自然观的局限性，并具体的分析了其 学技术发展的积极意义，以及其局限性的具体表现。最后，对应 性提出如何超越机械论的自然观。 6 长安大学硕士学位论文 第一章机械论自然观的渊源和形成 1 1 古希腊的原子论 近代科学与科学精神的发源地是古希腊。“如果理论自然科学想要追溯自己今天的 一般原理的发生和发展的历史，它也不得不回到希腊人那里去。 因此，在现代科技中 才兴盛起来的机械论自然观，它的历史渊源却可以追溯到古希腊。在公元前5 世纪左右， “原子论的思想就已经被古希腊哲学家留基佰和德谟柯利特就提出了，这一思想可以 说是近代科学中机械论自然观的最重要和最早的思想来源。 1 1 1 古希腊原子论的基本内容 留基佰最早提出了原子论，他的学生德谟柯利特则进一步发展了留基佰的思想，使 得原子论成为当时有影响的学问。德谟柯利特的世界大系统，世界小系统等著作， 记述了他关于原子论的主张。亚力山大里亚时代的哲学家伊壁鸠鲁和古罗马的哲学家克 莱修继承并发展了德谟柯利特的原子学说，使这一学说能以一种比较完整的形态被后人 所知晓。 根据公元前3 世纪古希腊历史学家第欧根尼拉尔修斯的著作著名哲学家一书 中说，德谟克利特在当时是最博学和最有影响的哲学家，书中介绍他的原子论见解如下： “他的学说是这样的，一切事物的始基是原子和虚空，其余一切都只是意见。世界由无 数个，它们是有生有灭的。没有任何东西从无中来，也没有任何东西在毁坏之后归于无。 原子在大小和数量上都是无限的，他们在整个宇宙中由于一种漩涡运动而运动着，并因此 形成一些复合物：水，火，气，土。因为这些东西其实也是某些原子集结而成的，这些 原子由于他们的坚固，是既不能损毁也不能改变的。太阳和月亮是有同样的原子构成的， 这些原子是光滑和圆的。灵魂也是有这种原子构成的，灵魂就是理性。我们能看见的东 西，是由于那些影像投入我们的眼睛的缘故。囝所以，在德谟克利特看来，“事物的性 质只是人们约定俗成的东西，在自然中存在的只有原子和虚空。” 藕瑟比注狄奥尼修 一书中也曾经记述：“有些人把某种不可毁灭的，极小的，数目上无限的微粒叫做原子， 并且承认某种无限的空的空间，他们说这些原子在虚空中任意的移动着，而由于他们那 种急剧的，凌乱的运动，就彼此勾结起来了。这样就形成了世界及其中的事物，或说形 。恩格斯自然辩证法 m 北京：人民出版社，1 9 7 2 ：3 0 - 3 1 北京大学哲学系古希腊罗马哲学 m 北京：商务出版社1 9 8 2 ：9 6 9 7 英】伊萨克牛顿：自然哲学之数学原理【m 】，王克迪译，武汉出版社，1 9 9 2 7 第一章机械论自然观的渊源和形成 成了无数的世界。这一学说的创立者是伊壁鸠鲁和德谟克利特。 在德谟克利特的学说 中，原子也被称作存在或者充实，把虚空称作非存在，同时，他又认为，虚空和原子一 样，都是实在的。亚力士多德是这样描述留基佰和德谟克利特的原子学说的：“留基佰 及其伙伴德谟克利特承认充实和虚空都是要素，他们把前者叫做存在，把后者叫做非存 在，就是说：充实和坚实是存在，而虚空是非存在，两者都是物质，都是事物的起因。 一些肯定基本实体的同一性的思想家，从这个实体的各种状态中引出一切其余的东西 来，把稀疏和厚实看成是所有这些状态的本原像他们一样，这两位哲学家认为原子的基 本区别是一切其他实行的原因他们指出这些区别有三种：形态，次序和位置囝亚里士多 德在生灭论中还曾概括说：留基佰和德谟克利特认为，”真正的存在是绝对充满的可是 这充满却不是一，而是无数微粒构成的这些微粒，因为很小，所以看不见这些微粒在虚空 运动，产生就是由于他们的结合，毁灭就是由于他们的分离。囝大约在公元前3 世纪左右， 希腊哲学家伊壁鸠鲁发展了德莫科利特学说。正如公元1 0 0 年左右的罗马历史学家艾修 斯说：“德谟克利特说原子有两种属性：大小和形状。而伊壁鸠鲁左右加了第三种：重量。 从这些古人的记录和转述中，我们可以看到留基佰，尤其是德谟克利特的原子论的 基本思想。即： ( 1 ) 世界上一切物质都是由原子组成的，原子是万物的。即：原子不可再分。 ( 2 ) 原子有两种属性：大小和形状。他们很小，所以看不到，它们在数量上是无限的。 ( 3 ) 原子按一定的形状，次序，和位置，结合和分离，形成万物。 ( 4 ) 存在着静止的绝对的虚空，原子在其中运动。 ( 5 ) 由于原子不可破坏，故物质是不灭的。不可能从无中生有，也不可能在毁灭中化为 乌有。 我们注意到，牛顿以后的经典自然科学中几乎全部继承下古代原子学说的要点。 虽然在其形态方面发生了一些本质的变化，也就是说，近代科学中的原子论已不再是古 代的那种朴素的而且是纯思辨的玄学的形而上学的观念，而是具有了真正科学的性质。 但是，很显然，近代科学从古代原子论的玄学中得到了启示，后者成了前者思想的重要 来源。 北京大学哲学系古希腊罗马哲学 m 北京：商务出版社1 9 8 2 ：9 9 圆北京大学哲学系古希腊罗马哲学 m 北京：商务出版社1 9 8 2 ：9 8 北京大学哲学系古希腊罗马哲学 m 北京：商务出版社1 9 8 2 ：9 7 回北京大学哲学系古希腊罗马哲学 m 北京：商务出版社1 9 8 2 ：9 9 8 长安大学硕士学位论文 1 1 2 古代原子论的机械论性质 在某种意义上讲，古代原子论中所蕴含的机械论观念不是建立在力学理论的基础上 的，所以是直观的或朴素的观念，但是它所包含的机械论观念是强烈和明显的。这些主 要表现在两个方面： 第一，古代原子论所设想的世界的基本实体一原子，仅仅具有某些最简单的机械性 质：形状，大小和重量：原子的运动和相互间的关系也只具有一些最简单的机械性质。 关于后一点，亚里士多德曾经概括地指出：“那些把根本实体看成一个的入，把一切事 物的产生贵至于这唯一实体的变化，其根源是疏散和密集。” 第二，古代原子论试图把宏观世界的质的多样性还原为原子的机械运动，企图一次 对世界作出统一的解释。正是在这一点上，我们能够特别的感觉到，古代原子论中已孕 育了迟至公元1 7 世纪才出现的牛顿科学纲领的最初原型，也是我们看出古代原子论者 的许多朴素观念实际上是近代科学中取得辉煌成就的许多理论观念的胚胎和萌芽。 对此，我们可以举例来说明。 例一、在德谟克里特看来，可感知的“事物的性质只是人们约定俗成的东西，在自然中 存在的只有原子和虚空。“甜是从俗约定的，苦是从俗约定的，热是从俗约定的，冷是从 俗约定的，实际上只有原子和虚空。囝这近于一种朴素形态下的牛顿纲领。 例二、德谟克利特从原子论的角度揭示了光的颜色和视觉的机制。认为光的不同颜色对 应于不同的原子。“黑色相应于粗造的原子，白色相应于光滑的原子。囝他还认为，视 觉是有影像产生的。其源则是从物体上发出的一种波流尽管德谟克利特的这些解释带有 任意性，并且其论点也并非前后一致，但我们由此可以看出近代科学中所出现的牛顿的 微粒说和惠更斯的波动说的被台和萌芽。 此外，我们也能从古代原子论的学说中清晰的见到近代笛卡尔和康德拉普拉斯天 体演化说的胚胎和萌芽。通过以上的论述，我们可以清楚地看到，古希腊以留基佰和德 谟克利特为代表的古代原子论，确实是机械论自然观的渊源。 1 1 3 古代原子论的局限性 当然，当我们肯定古代原子论的成就，指出它是近代自然科学中机械论自然观的思 想渊源的时候，同时又不能不强调地指出古代原子论的局限性和他与近代科学中原子论 。北京大学哲学系古希腊罗马哲学 m 北京：商务出版社1 9 8 2 ：9 8 。北京大学哲学系古希腊罗马哲学 m 北京：商务出版社1 9 8 2 ：1 0 1 北京大学哲学系古希腊罗马哲学 m 北京：商务出版社1 9 8 2 ：1 0 2 9 第一章机械论自然观的渊源和形成 的区别。 古代原子论的基本思想为近代科学中的原子论思想所继承并且实际成为了近代科 学中的科学原子论的思想渊源。古代原子论思想是不具有科学的形态，它原则上时一种 玄学的或形而上学的学说。 1 2 近代早期朴素的机械论 1 2 1 近代早期机械论的兴起 在近代科学中，机械论自然观作为科学研究中的根本指导方针或研究纲领的明确提 出，固然应当以牛顿为标志但是，这种机械论自然观的孕育，形成和发展，经历了一个 漫长的历史过程 近代科学中，机械论自然观的孕育、形成和发展，如近代科学一样，它的背景十分复杂 但总的来说，它是以中世纪晚期以来技术的积累与增长以及资本主义经济关系的萌芽与 发展为其总的背景，1 3 世纪以后，相互分离的学者传统与工匠传统发生了接近于结合的 一种明显趋势，在这种趋势的之下，科学中兴起了蓬勃的实验风气，而力学也在注重实 验研究的基础上，得到了日益成熟的发展。文艺复兴之后，学者们对古希腊科学文化的 发掘与继承，已日益成为欧洲新的科学思想的重要来源。所有这些，就成了近代科学中 机械论自然观形成与发展的主要背景。 欧洲的中世纪，虽然经常被称之为“黑暗时代”，但在当时的欧洲，科学技术没有完 全停止的，尤其在l o 世纪以后，技术方面曾获得了长足的进步。当代荷兰的著名科学 技术家底科斯特霍伊斯曾经这样说：“在1 0 世纪之1 2 世纪，显示出有一次”工业革命“。 与此同时，许多新型的城市兴起，在那里，很多技艺看事了机械化。 在1 0 世纪至1 2 世纪，生产中出现的机械化运动的特点，已经不仅在于一般的在生产中较广泛的实用的、 简陋的机械，例如在那时的纺织，冶金等生产部门中，已先后的使用漂洗，织布，纺纱 和鼓风，矿石粉碎等工具实现了机械化，由于较广泛的使用了机械，因而在动力能源方 面，已相当广泛的采用了水利和风力来代替人力来驱动机器。 正是这种在中世纪晚期发展起来的以“机械化”为特征的技术积累与增长，一方面促 成了资本主义经济关系的萌芽和发展。另一方面也成了近代科学中机械论自然观兴起的 最深厚的基础。 但是，如果仅仅以生产和生活中广泛的实用机械这个事实来解释近代科学中机械论 。r j 费佰思和e j 迪克斯特霍伊斯合著：科学技术史求实出版社1 9 8 5 ：1 0 2 l o 长安大学硕士学位论文 自然观的兴起，那是不能令人信服的。像罗吉尔培根，彼得卢西以及其他人的实验活 动，在当时已经形成为一种社会风气。这些实验活动，完全不同于过去单纯的工匠们的 技术操作，他们已是在生产能活动之外，学者们为了探索自然界的目的，自觉进行的探 索性的活动。这是在近代科学产生以前，在中世纪的黑夜中所出现的最早的曙光，它已 经预示着近代科学的必然产生。因为1 3 世纪确实是科学发展史中的一个十分重要的转 折时期。 1 2 2 近代早期机械论的特点及局限性 在牛顿以前近代科学和哲学中所表现出来的机械论自然观，也就是说近代科学中所 表现出来的早期的朴素的机械论。这种机械论自然观已经表现得非常顽固，自觉，并已 形成为科学中的一种牢固的传统，但总的来说，这种机械论自然观仍处在一种较低级的朴 素的水平。其特点是：他仅仅简单的用机械的活力学的现象来作类比，就企图把各种自 然现象也看作是一种机械，从类比中理解自然，但并不能真正从力学的机制中解释各种 自然现象。 1 3 机械论自然观的形成 1 3 1 机械论自然观形成的科学基础 从十六七世纪开始，实验与理性方法相结合，近代自然科学开始发展，尤其在伽利 略、开普勒等人的研究基础之上，牛顿建立了经典力学的体系。因为牛顿的力学正确的 反映了宏观物体的机械运动规律，所以他对于机械论自然观的产生，提供了重要的自然 科学基础。 ( 一) 哥白尼： 从古至今，人类对宇宙的结构就不断的思考，古希腊时代，亚里士多德和托勒密就 主张地心学说，他们认为地球是静止不动的，而其他的星球，都是围绕着地球为中心旋 转的。一直以来，在西方地心说长期占据着统治地位。 到近代，哥白尼经过长期的天文观察和不断的研究，创立了更为科学的宇宙结构体 系一日心说，否定了统治西方1 0 0 0 多年的托勒密的地心说。1 5 4 3 年哥白尼出版了天体 运行论一书，哥白尼在这部著作中提出了日心地动说的观点。他认为地球既不是宇宙 的中心，也不是一个静止不动的球体，地球只是一颗普通的行星，它既有自转的周期运 动，又和其他行星一样的周年运动，他同时提出，太阳才是宇宙的中心，天体的运动实 第一章机械论自然观的渊源和形成 际上是地球以及其他行星围绕着太阳做复合运动的结果。可以说这部著作的发表从此揭 开了近代自然科学的序幕。 ( - - ) 开普勒 德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家开普勒用数学的和谐性来探 索宇宙，他在天文学方面做出了巨大的贡献。开普勒是继承日心说的，哥白尼之后第一 个捍卫日心说的，他被之后的科学史家称为“天空立法者”。 早期开普勒对宇宙的研究受柏拉图和毕达哥拉斯宇宙结构论的影响，运用数学的和 谐性来探索宇宙。后来，开普勒在伽利略的影响下，经过对行星运动进行深入的研究， 抛弃了柏拉图和毕达哥拉斯的学说，渐渐走上真理和科学的轨道。对火星轨道的研究应 该说是是开普勒研究天体运动的新起点。行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基 石，并且导致万有引力定律的发现。开普勒在光学领域的贡献也是非常卓越的。他是近 代光学的奠基者。1 6 2 5