
编辑推荐
众多思想巨匠带给我们的心灵启迪。
充实生命、净化灵魂、强大内心,让哲学点亮智慧人生。
这本书不仅在内容上视角宏大,灵活运用梅洛-庞蒂的哲学思想去分析多种艺术形式的作品,而且在章节的编排上也很新颖。各章节之间不是简单的按照诗歌、绘画、散文、音乐的顺序线性排列,而是按照这几种艺术形式所体现的哲学概念进行编排,一环紧扣一环,前后呼应,循环往复。
名人推荐
利普金把17世纪的文学评论和哲学家们的著作巧妙地结合起来支撑他的论点,证实了社会进步的过程从来没有一条清晰的界限,世界也从来不会因任何一位伟大科学家而变得完全机械化。
——《图书馆杂志》
作者以文学的笔锋,带领读者从伽利略、培根、开普勒、胡克、牛顿和笛卡儿等人的科学发现中去了解、认识17世纪欧洲科学革命的发展史。本书视角独特、思路清晰,不仅适合科学家、文学家、史学家,而且也为普通读者提供了一场知识的盛宴。
——《抉择》
这是一本严谨而睿智的书,其探讨的问题也超出一般科学史的学科范畴。与此同时,利普金展示了深厚的历史学功底,这一点在伽利略、胡克和牛顿等案例上尤其鲜明。
——彼得?迪尔,《科学革命》作者
这是一部惊世之作,文笔精湛且通俗易懂。本书之所以这么吸引人并脱颖而出,是因为作者揭露了在17世纪一个仍然相信巫术和鬼怪存在的社会里,科学革命是如何发生的。
——塞缪尔·Y.埃杰顿,《镜子、窗户及望远镜》作者
媒体推荐
本书作者普拉多以笛卡儿哲学为主线将整个西方传统哲学串联在了这一本书中。这本书篇幅不长,却是哲学知识的宝藏,许多重要的哲学问题都能在本书中找到解答。
——汤姆洛克摩尔
美国杜肯大学迈克纳尔迪学院杰出教授
普拉多立足于当代哲学的发展,讨论了笛卡儿为近代哲学奠基之巨作。本书能为哲学专业师生提供不可多得的学习助力。
——华莱士马特森
美国加州大学伯克利分校哲学系荣誉退休教授
普拉多让我们明白了学习笛卡儿哲学不是单纯的哲学历史研究。充分领悟笛卡儿哲学的精髓,不仅是认识西方传统哲学思想的前提,也是走近当代哲学的重要一步。
——巴里艾伦
加拿大麦克马斯特大学教授
作者简介
劳伦斯·利普金(Lawrence Lipking):美国康奈尔大学博士,美国西北大学英语系荣誉退休教授,他教授并研究18世纪文学、浪漫主义文学和不同时期不同国家的诗歌。他还是美国艺术与科学研究院的成员,研究项目是科学革命时期想象力与科学之间的关系。其著作有《18世纪英格兰艺术顺序》(1970)、《诗人的生活:诗人事业的开始和结束》(1981,获得了美国克里斯琴·高斯文学奖、《被抛弃的女人和诗的传统》(1988)、《塞缪尔?约翰逊:作家的一生》(1998)。他还参与编辑《诺顿英国文学选读》一书。1996年他的论文《岸边的天才:利西达斯、阿达马斯托和民族主义诗歌》获得了美国现代语言协会的威廉·赖利·帕克奖。
目录
第一章走近笛卡儿
第二章笛卡儿和他的哲学目标
第三章第一个沉思:方法论的怀疑
第四章第二个沉思:思存相依
第五章第三个沉思:论上帝是否存在的因果论证
第六章回顾与概括
第七章第四个沉思:人为何犯错
第八章第五个沉思:证明上帝存在的本体论论证
第九章第六个沉思:世界的存在
第十章总结
术语表
参考文献
索引
内容简介
作者简介
译者简介
序言
前言
透过自制的小型望远镜观察天空时,伽利略看到了什么?年来,这个问题一直吸引着人们,并且还引发了很多讨论,它把一种私密、个人的行为与一个震撼全球的历史事件联系了起来。前者指的是一个人为了了解眼中摇曳闪烁的影像而做出的努力;而后者指的或许是现代世界的形成。所有人都同意当时发生了非常重要的事情。但是,这件事的各个方面都因不同的解读而有所不同。当然,没有人确切地知道伽利略看到了什么,而且他在淡水彩画、蚀刻版画和口头描述中提供的证据永远都不能直接记录自己的第一印象。取而代之的,是他后来就这些第一印象做出了认真的思考。他所观察的意义当时也不明确。倘若伽利略发起了一场革命,当时对于革命的定义还未确定。
甚至“伽利略看到了什么”这个问题也可以指向不同的方向。着重“什么”是强调他眼中的天体:月球光亮却凹凸不平的表面、组成银河系的无数星辰、木星的几颗卫星以及后来发现的金星和太阳上的黑子。虽然学者们已经竭尽全力地证明了这些观察结果与后来的照片证据是完美匹配的,但是,伽利略的发现却不止于这些,它们打开了一个充满无限未知和可能的宇宙之窗。在不远的将来,人们可以通过不断改善设备来对这些宇宙未知世界加以探索。2003年,迈克尔·班森(Michael Benson)讲述了“伽利略”号轨道卫星的故事,该卫星游览完太阳系后又发现了木星的其他几颗卫星,并对其进行了特写。“伽利略看到了什么”暗示在伽利略和宇宙飞船之间存在连续性,仿佛这架人造卫星完成了他的任务。这就是很久以前伽利略自己开启的探索。
但是,强调伽利略看到了什么就会导致不同的结论。其他观察者凭借自己的肉眼早已发现月球和太阳上有一些黑点。在《神曲》的第二部分《天堂》中,但丁被送到月球后,便迫不及待地问比阿特丽丝(Beatrice)“这上面的黑点是什么?” 当然,伽利略借由自己的小型望远镜,把这些斑点看得更加清楚了。不过,对他来说有一点很重要,即与但丁不同,伽利略早已知道或者开始知道,月球是一个与地球非常相似的天体,因此这些黑点并非神秘球体上的异常现象,而是一些地貌特征,与地球上的峡谷类似。因为伽利略熟悉角度的艺术,所以会从三个维度来观察事物 。但是,他对这些事物的了解依然更依赖一套基本的假设,即哥白尼的世界观,而其世界观是通过眼睛和大脑的合作得以证明的。在这一方面,“观察”的定义就非常复杂。在I.伯纳德·科恩《伽利略在天空“看到了”什么》中,令人恐惧的引述表示不能将某人看到的东西视作想当然:“感官经验的原始资料”,即看到的月球上的那些斑点,只有被转换成“一种新概念:拥有高山和峡谷的月球表面” 的时候才能成为关注焦点。抵制这一概念的观察者否认他们看到了任何与伽利略所述的月球表面相似的东西。有些人怀疑小型望远镜是否有用,其他人则猜疑伽利略被自己的想象误入了歧途 。
这些怀疑者肯定是错误的,但是把天空中的新现象与想象力联系起来并没有错。回顾以前,伽利略看到的真相可能看起来很有说服力,只有傻瓜或者狂热分子才会怀疑。不过,在当时接受他的想象却需要在信念上进行大胆自信的飞越。甚至在使用小型望远镜观察之前,约翰尼斯·开普勒就支持了伽利略的发现,他还承认这样妄下结论看起来很轻率。然而,拥抱新观点的渴望驱使他比伽利略做出了更多的想象—例如,他猜测在木星和月球上有生物存在 。开普勒自己的想象力火花四溅,他在思想上接受哥白尼放大了的宇宙观。他不需要工具来观察。无疑,他也坚持进行准确而耗时的计算。伽利略和开普勒都描绘了一个由数字组成的宇宙,由其造物主—一位几何和工程方面的大师—进行统治。可是,这幅宇宙图是依靠推测和直觉描绘的,并非依靠可测量之物。两个人在试着把头脑中的图像画入这个世界时都经常犯错误。伽利略是一位运动学大师,他确信地球的运动能够解释潮汐现象。开普勒则发现任何地方都存在模式,根据柏拉图立体或者毕达哥拉斯函数安排了太阳系。有时候,他们的幻想把他们引入了歧途。然而,没有这些对未知世界的飞跃了解,真相和规律就更加难以被发现了。这些改变世界的观察结果不仅是由观察内容形成的,也是由观察者的洞察和远见塑造的。
一个类似的双重观点本身可以对科学革命进行解释。一种观点认为,科学革命史看起来可能是对进步的直接记录,因为现代科学以其客观事实和能被证实的理论有力地代替了之前的神话和谬论。但是这种被过度简化的说辞可能会无意间谈及实际上所发生事件的前因后果及随后的反应。与过去的每一次决裂都会留下一系列未被解决的问题,萦绕不去。在有些领域,如医学,与中世纪阿拉伯一些诊所的专业知识相比,很多17世纪的欧洲假设和做法甚至被认为是退步的 。有时候,科学并非前进,而是后退或者旁逸斜出了。选择性记忆扭曲了之前成就的特点,而一些明显的革命不过是更新而已。理解上的突破也不是以平稳、可预测的方式出现的。由于人们会突然领会观察结果带来的启发,科学进步的路线是弯弯曲曲的。历史不能忽略济慈(Keats)称为“野性的推测”的东西,否则后果严重,因为这是令人叹服的认知火花。
这些想象也标志着发现的过程。要想重新观察月球,重新观察世界,铁的事实与更好的设备是远远不够的,人们还需知道如何进行观察。伽利略为其看法创造了一个故事,在为自己独自发现的景象欣喜不已时,他最初传递出的信息首先来自他叙述的准确性。肉眼不可靠,肉眼产生的幻觉要依靠伽利略冷静的大脑和调试好的望远镜来纠正。但是,伽利略参与其中的革命还有其他发生原因。威廉·布莱克说:“如今被证实的仅仅是以前的幻想。” 把推测和梦想转化为事实的人要精通这两种思考方式。早在希望能证明它之前,伽利略就想象有一个太阳系存在了。科学革命不仅包括一系列的事件,也包括一系列的故事,它们在革命开始时被创造出来,之后便是不断地被改写。每当科学的不同领域出现一种新的思想学派时,科学革命的意义就会改变。在过去的50年间,科学革命的观点不断变化,令人目眩。人们之前所见和现在所见都取决于他们选择进行叙述的故事。
本书采纳了这些矛盾的观点,并将其作为出发点。当人们苦苦思索工作的意义时,通过关注这些故事和事件,架起了通往过去的桥梁。在21世纪,很多谜团尚未解决。开普勒的一些几何模型,如预测分形以及一些其他模型,都是对混沌宇宙未完成的探索。在这一方面,故事从来都没有结局。科学革命在继续,连接着过去、现在和未来,它跨越不同的维度,在时空中穿梭,而且还不停地变换着形状。本书试图遵循故事多维度的前后混合形式。为了抵制两种诱惑—历史决定论和目的论,前者在其所属的时代把早期的科学视为被关闭的;后者则将其视为成熟且完美的科学的雏形—我的分析追溯过去所想和现在所想之间存在的关系。该分析一次又一次地提出两个相互贯穿的问题:17世纪的自然哲学家和博物学家如何评价自己构建的世界图景和编写的自然书籍呢?直至今天,他们的后裔又会如何评价他们呢?
本书将重点回答这些问题。总体而言,这些回答试图为有时看起来在理论上已经不复存在的历史带来新生。没有一个单独的回答或者理论能够提供答案。科学革命被用很多不同的方法想象出来,人们通过望远镜和显微镜设想不同的事物。因此,本书在每一章处理一组问题,这些问题因观察者和观察对象的不同而有所不同。但是,每一章还始终面对两个方向:早期科学观点的形成,当时这些观点正处于形成时期,还未被接受、编写并成为“科学”;后来将这些观点最终塑造成现代思想雏形的叙述。弗朗西斯·培根定义的学术发展需要这两种视角。它吸收了个人的冒险思想,在当时,这些冒险思想的启发尚未受到正式承认。学术发展也作为一个21世纪的故事存留了下来,其反响可能仍然影响着人们对世界的理解。
这个故事将很多不同的问题集合在了一起,如果任何一本书要对这些问题进行全面的回答,都不能只讨论任何一种科学或者一种观点。很多历史记录将科学革命和宇宙论的显著改变等同起来,好像天空管理着地球上的生命一样。这种论点貌似有理,却忽略了其他领域的发展,这些发展可能与宇宙论的发展同样重要。培根引领了英国的科学革命,但他从未接受过哥白尼的理论。对他来说,实践知识是最重要的,而且从长远来看,工程学、博物学和生命科学中的进步对生命的影响可能比天文推测更加深刻。描绘这类追求的历史将为一些人腾出空间,他们很少注意伽利略所见的宏伟计划。本书将尽量公平地对待每种观点,即使在当时,“科学”并非意味着统一的方法或者做法。尽管本书中有几章与伽利略一起观察了天空,其他章节则密切关注着地球,观察一片雪花的飘落、一次细若游丝的呼吸,或者一只青蛙的胚胎。
本书也不承认在科学和艺术间存在着严格的界限。在近代早期,科学理论是用诗歌谱写或者在绘画中阐释的。卢克莱修(Lucretius)伟大的拉丁诗歌《物性论》(On the Nature of Things,约公元前60年)于1417年被重新发现,一直到17世纪,该诗都是原子论者和其他自然哲学家的模范。从伽利略、开普勒、培根到笛卡儿,都贯穿着对诗歌的热爱。他们的世界观都是用流行的对话和思辨的小说表达出来的。视觉艺术与科学的连接更为紧密。如果没有插图,博物学和解剖学这些领域将很难得到发展。维萨里(Vesalius)在《论人体的构造》(On the Fabric of the Human Body,1543)中,将图片和文字结合起来使用,非常著名。只有依赖艺术,才能向大众清楚地说明一种新哲学。伽利略教导观众在他自己的绘画中观察新天空,笛卡儿通过素描齿轮和弹簧来解释他的世界中的钟表装置,罗伯特·胡克的微小世界在设计壮观的《显微术》(Micrographia)中栩栩如生。从这一点来看,科学革命在很大程度上是作为一种观察方式和观察地点的练习而成功的。
本书的结构与其采纳的双重观点相符合。每一章都从具体的事件说起,之后讨论其历史反响,每个反响都讲述了沉思的人们为理解观察对象所做出的努力。这些故事都体现了很多观点,有关自然的秩序、古人的权威、进步、生物、生与死、真理的标准、人类在宇宙中的位置、天才个人的巨大影响以及世界是如何形成的。这些故事提出的问题一直未被解决。它们的迂回曲折和对想象力的吸引驱使我们思考科学和艺术的方法。在这一点上,科学革命在4个世纪中发展演变,其历史与意义反映了现代社会中的选择和冲突。
很多故事还有待讲述,本书将17世纪一些可信的科学观和艺术观传递给读者。比如,聚焦几个主要人物,就容易忽略他们的很多同事和机构,后者则一起参与了科学革命的发展。新哲学所诞生的特殊社会、政治、宗教环境以及传播思想的交流网络,仅仅获得零散的注意。本书也不妄想追溯科学进步的内在逻辑。杰出的学者将致力于研究所有这些方面。但是,本书旨在讨论其他方面。在风格和内容上,本书试图想象一个科学、文学、艺术共处一室的世界。科学革命引起了新的论述类型和艺术类型,二者往往为一个人所掌握。这些实干家和思想家跨越了后代的划分。要看到伽利略、培根、开普勒和笛卡儿所观察的结果,就要求关注他们想象的结果,这一故事很少被讲述。通过跨越学科的界限传递信息提示我们,过去的时代与我们的时代会有所不同。在17世纪的欧洲,哲学家与博物学家一直陪伴在艺术家和诗人的左右,他们的谈话也促进了社会的转变。让他们再一次相聚是本书的目的和希望。
文摘
开普勒的进展:
猜想未来
一
《六角雪花》:过去、现在和未来
1610年的某一天,正当约翰尼斯·开普勒穿过布拉格著名的查理大桥的时候,雪花开始降落到他的外衣上。突然间,他意识到一个非凡的现象:所有的雪花都有六个角,半径呈羽毛状,就像毛茸茸的小星星。为什么是六个角,而不是五个或者七个呢?肯定有什么理由。开普勒喜欢解谜,这个谜题俘获了他,将他的思绪牢牢抓住。他四处探寻答案—也许来自天上,那里是这些毛茸茸星星的诞生地,也许来自地上。因为习惯把思绪付诸笔端,他很快针对这一无法解释的形状写了一本小书。
《六角雪花》(On the Six-Cornered Snowflake,1611)是一部琐事集。题目已经将这本书定义为给约翰尼斯·马修斯·瓦克·冯·华肯菲尔斯(Johannes Matthaus Wacker von Wachenfels)的礼物,他是开普勒的朋友和赞助人,也是帝国法庭的顾问。简介部分描写了瓦克对一无是处的小玩意儿的偏爱,甚至主题也就此开了玩笑,因为nix,即拉丁语中的“雪花”,发音很像德国方言中的nichts,意思是“没什么”。作者声称,这本书不过是一个小水滴,几乎和其他任何礼物一样,无足重轻。确实,“本书完”之前的结语是“再无他话”。这种预言并没有阻止包括笛卡儿在内的许多学者重拾这本书放下的线索。尽管如此,这本书仍然微不足道,开普勒的许多研究都未曾提及它。
然而,《六角雪花》也可以被看作开普勒作品的缩影。探究一种浑然天成的几何形状的成因,是一种原始或者神圣的数学计算,这是他探究天体布局—构成宇宙的几何图形与世界和谐的基础—的一个缩微的过程。它旨在沟通抽象数学和展现这些抽象数学原理的有形的独特现象,与他的天文学革新密切结合以及他固执地拒绝将天文学家的计算,从物体、星球、行星、太阳和地球的实际运动分离开来。在不断测试理论的过程中,他的思维习惯是:一种假想接着一种假想,然后被无情地证明是错误的。开普勒打消了自己对雪花的推测,使用的是他在天体物理方面所采用的方法:小心谨慎、劳心费力地验算数字,如果这些数字和自己的观点相左,也绝不会对数字进行篡改。古代万物有灵的自然观与现代那些看起来领先其时代数世纪的进步观点互相激荡。而历史学家通常会把开普勒作为新老科学的“分水岭”,因为他一脚踏在毕达哥拉斯、亚里士多德、柏拉图、普罗克鲁斯和盖伦的世界,一脚踏在哥白尼、伽利略、笛卡儿、牛顿和爱因斯坦的新兴世界。如同他所有的作品一样,它不但提供证明和排除,而且还可以从中瞥见开普勒工作时敏捷的头脑,它开拓进取,简直就像造物主一样的头脑。
此外,《六角雪花》中的习语,开普勒标志性的离奇古怪的个人风格,既平静又激动,这些都全方位展示了他与众不同的世界观。这种构想是交互式的,它寻求万事万物的,甚至一片雪花的灵魂与目的。在这一方面,他的好奇心没有止境。他试图从每一个不同的角度观察宇宙。此刻,他从一颗彗星、一只狗、一株植物、一个月球居民或者水蒸气的角度,来研究这一片雅致的晶体。更重要的是,他的观点游走于天空之上;不但是理论上的“日心说”,而且不断调节视角,如同我们当今的开普勒卫星一般凝望太空。等开普勒发现行星是按椭圆轨道运行,而不是像他本人所设想的以及所有天文学家不假思索地认为的那样,按正圆运转,他决定将计算的重心转到“太阳的实体”。他不得不首次开始设想一个真正的太阳系。
开普勒毕生的事业反映了这种视角的调整。《新天文学》(New Astronomy,1609)源自1600年的“火星评注”。那时伟大的天文学家第谷·布拉赫为了测试他的助手人选,给他布置任务,让其解决众所周知的“火星理论”难题,即其空间轨道。开普勒打算在几个月内完成任务,然而他花了5年多的时间,并且在此过程中构思了两个全新的运动模式,开普勒的前两个定律:行星按照椭圆轨道,以太阳为中心运转;轨道平面的矢径(行星与太阳的直线距离)在均等的时间内,扫过均等的面积。但是维系这个体系的是一种源自太阳的能力或者力量(他认为是磁力)。火星不能自行运转。即使有某种行星智慧生物或者天使在操纵,开普勒推测,它的运行轨道对于这种智慧生物来说也过于复杂,无从下手。但是太阳能确定它的轨迹;这种中心操纵力一旦被确立,计算和预测轨道就变得容易了很多。开普勒崇拜太阳,将其视为神的化身和象征。对他来说,证明太阳的支配权可谓称心如意。他的想象,他的计算,全都在向它致敬。
然而,看待雪花的视角就是另一番挑战了。一方面,六边形似乎缺少实用功能。在那个时代,上天设计任何一件东西都是有一些功用的,特别是要对人类有用,造物的这种特征是需要解释的。太阳系定律证明,慈悲的造物主所设定的几何体,用于维系秩序和生命,最为经济合理。但是,正如开普勒所承认的那样,“一片雪花的构造,却找不出任何目的,而且这种六边形也不能使雪花长时间存在,或者将一个自然体转换为轮廓分明、恒定不变的形态”。在此,大自然似乎在把玩,或者顶多是设计了一个漂亮的形状,装扮这种转瞬即逝的物质。开普勒天马行空,将雪花比作奥林匹亚丝(Olympias,亚历山大大帝的母亲),她被刺客刺杀之时,考虑的是“倒地的姿势不要不够优雅或者令人羞耻”。优雅的姿态弥补了这可有可无的雪花的飞逝。这真是富有想象力,当然也反映了作者,如同大自然一样,是在把玩。然而,这也将造物的形状,如果不是一无是处的话,弱化为一种小把戏。
尽管如此,但是这位把玩者发现了一个原则,在飘落衣服上的雪花里,住着一个造型精灵或者造型系。正如威廉·布莱克看到“一沙一世界”,开普勒觉察出在雪花中运作的世界之灵:地球上固有的一种精灵,它“根据每一种材质的内在状态,或者某种外在条件,构筑各色事物”。这种精灵或者建造大师为自然界所有的谜题和图案提供一种通用原理。然而,与此同时,它召唤奇幻思维,对科学带有潜在的敌意。这种至关重要的造型通用准则,负责任何造型产生的进程;开普勒在《六角雪花》中使用了12次这个形容词。但是它神秘莫测的能力,避开了任何测试或者论证的可能性。在这方面,开普勒似乎在效仿卢克莱修等古代万物有灵论者,或者帕拉塞尔苏斯(Paracelsus)的著名神秘主义。对雪花的原始几何成因的研究促使他假想出一个志同道合的作者或者精灵,特意以自身为原型来塑造形状。“很确定的一点是,灵魂本身依照其内在本质,将众多数目合并—无论是否以实体呈现,我就不探讨了—它们会按形状而非粗略的数目进行合并就不足为奇了。如果是按照形状的话,那为什么不是规则固定的形状,既然灵魂不是依附于表面,而是在固体上”。因此,地球精灵复制了它喜欢的形状,一个六角的八面体,赋予雪花,如同钻石的形状。想象让开普勒愈行愈远。但是他马上意识到自己的愚蠢:“我难道认为一个3倍大的动物乃至整个地球的灵魂住在雪粒中吗?”宛若天意,雪花再一次飘落,他检查一下这些星星般的雪花,发现“它们无一例外都是平面的”—而非三维的八面体。于是,他的神游以失败告终。或许,这种逆转显示了开普勒的根本精神。虽然醉心于奇思异想,但他同时也可以用实事求是的怀疑精神和严谨的逻辑推理,推翻自己的假想。
开普勒的两面性都包含在他讲述的故事中。《六角雪花》绝对不是一部直抒胸臆的专著。和他发表的几乎所有论文一样,这本书迂回向前,带领读者目睹他的犹豫不决、误入歧途,又突然转向。甚至他的主要作品也常常是转弯抹角的:记录探索发现过程中的意识流,沿途所走过的弯路,而不是结果本身。开普勒的大发现,包括改变宇宙观的那些定律,本来都是从一些更为重要的议题中衍生,这是一大特色。《宇宙的奥秘》(Mysterium Cosmographicum或The Secret of the Universe,1597)这本使开普勒闻名、并引起布拉赫关注的书,提出了一个令其作者震惊和狂喜的理论:行星的间距与五个“柏拉图立体”或者多面体(四面体、六面体、八面体、十二面体和二十面体)成比例。这就是为什么行星不能超过六颗的原因;上苍用几何学建造了太阳系,而如今天意被泄露。最终,随着更多的行星映入我们的视线,这个华丽的设想崩塌了。但是在求证的过程中,开普勒不经意地提出了一些附带理论—行星运行周期及其与太阳的间距的关系—这些都将永垂不朽。
同样,《世界和谐》(1619)耸立起一座恢宏的大厦,显示整个宇宙都服从于一种无声的音乐,这是一种精准的数学规律,不但源于上帝,并且为我们呈现出上帝这位造物主的形象。然而,为牛顿打下地基的理论第三定律—认为行星运转周期的平方,与行星和太阳之间的平均距离的立方成正比—隐藏在第5卷书的第3章中,是13个命题中的第8个。事实上,这本书几乎完成得差不多了,开普勒才发现了这个定律。他用一个小故事和维吉尔的第一牧歌中的引文隐晦地讲述了这个意外的发现过程。17年来他一直为了第谷交给他的任务兢兢业业,如同牧羊人提泰罗斯(Tityrus)因为爱恋仙女葛拉蒂(Galatea)将自己束缚住。然而等她离他而去,提泰罗斯第一次看到了罗马,他庆幸获得“自由,虽然来得迟,但是仍然姗姗而至/??她降落到我的身边,这一刻等了那么久”。开普勒巧妙地将他迟到的“罗马”一瞥,即他研究的巅峰,与为第谷所做的劳役联系起来。他庆幸自己摆脱了黑暗,具体的日期是1618年5月15日。在这一天,他苦心绘制的星表和美妙的理论完美结合,无比和谐。然而,这一独特的视角很快被搁置下来。他又转身研究他的宇宙主题,这本书的结尾歌颂上帝,歌颂上帝乐队的指挥家太阳。
在《六角雪花》的故事中,没有这样的高潮。它兜兜转转,最后承认“我还弄不明白这件事”。开普勒缺少解决这个问题的工具,这之后的300多年后,科学家们才做出了相对充分的解释:“肉眼可见的雪晶的对称六边形,是冰内部原子组合的外在表现。”当然,开普勒还对氢氧原子一无所知。无论如何,他怀疑原子的存在。相信原子存在的人倾向于认为肉眼看不到的微小物质构成万千景象,而非固定不变的几何体。然而,他确实也承认在那里可以找到答案。在书末,他机智地将问题转给了冶金家,特别是化学家,需要他们将来分析雪花的成分。他非常有先见之明。而且,开普勒还开创了晶体学。这本小书几乎三分之一的篇幅是一个很长的“插曲”或者“序文”,探讨为什么六角菱形似乎是集合固体的高效的形式,如同蜂巢或者石榴那样。开普勒推测,这种填充空间的方式是一种结构“由蜜蜂的创造者上帝本人在制定建筑法则时所设计的”。把相同大小的球体,例如炮弹,以大密度堆放,既不是面心立方体包装,也不是六边形包装。“包装方式最紧密,不能再挤入更多的球体。”开普勒的推测是最著名的几何或者数学问题之一。直到1998年它才得到解答:数学家托马斯·C.哈尔斯(Thomas C. Hales)宣布他[在计算机和塞缪尔·P.弗格森(Samuel P. Ferguson)的辅助下]证明了这个推测。开普勒搁置一边的推测被证实成立,这不是第一次,也不是最后一次。
此外,《六角雪花》的重要性可能还没有被完全认识到。在1966年版的序言中,兰斯洛特·洛·怀特(Lancelot Law Whyte)称:“这篇论文首次书面提出无机体和有机体起源的数学理论,这一理论一直延续下去。”也许延续时间之长超出想象。弗里曼·戴森推测,21世纪的科学将沿着微生物学家卡尔·乌斯(Carl Woese)设定的轨迹前进,探索无机体和有机体的动态模式。“把生物看作组织模型,而非分子组合,不但适用于蜜蜂和细菌、蝴蝶和雨林,而且也适用于沙丘和雪花、雷暴和飓风。非生物界和生物界一样多姿多彩,充满活力,也是为尚未解释清楚的组织模型所主宰。”尽管开普勒很难预料到,基因密码和计算机模型会对蜜蜂和雪花做出全新的解释,但是这种思维的主线对他来说并不陌生。他曾经就形态的成因以及几何和造物的结合问过相似的问题。他就自然界的数学建筑学所做的推测,时至今日往往看起来依然新鲜,开普勒是这种源源不断的对话的发起者。
如果得知自己的想法在将来仍被探讨,他也不会感到吃惊。他愿意等待其他人赶上他,他怀疑,也许要等上一百年,第三定律才能找到合适的读者。但是,他也享受这种先人和当代人之间你来我往的思想交流或者争辩。对交流的热爱,弥漫在开普勒所有的作品中。《六角雪花》开篇是讲给这本书的献礼接受者瓦克听的,而结束语则问道,“一个冰雪聪明的人是怎么想的”。在整本书中常常插入感叹句,保持这种交流的感觉:“你可能会问我,我是怎么知道这些的??”,“有人可能想??”,“你可能要就此争辩几句??”,“有人可能会反对??”。提出开放性问题—为什么总是六个角—之后,开普勒灵光一闪,“最近我就此问题和某人交流过,我们首先认同:原因不在于任何材料,而在于某种药剂。”开普勒在布拉格有很多谈话对象。但是也有可能,这段话暗指英国自然哲学家托马斯·哈里奥特,他思量这些问题由来已久,很可能早在雪花落到开普勒衣服上之前,就在通信中分享过自己的想法。如果哈里奥特公布了自己的猜想,他可能成为几个领域的鼻祖,包括结晶学。但是,如果就此指控开普勒抹杀别人的成就就会有失公道。他关于雪花的推测并没有装模作样提出重要的原创理论,相反,他集结起一个社会圈,邀请朋友和读者一起进行开放性结局的联合侦探推理,结果可能会一无所获。这种思维游戏自有裨益,它使得话题继续下去。
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这本书不仅在内容上视角宏大,灵活运用梅洛-庞蒂的哲学思想去分析多种艺术形式的作品,而且在章节的编排上也很新颖。各章节之间不是简单的按照诗歌、绘画、散文、音乐的顺序线性排列,而是按照这几种艺术形式所体现的哲学概念进行编排,一环紧扣一环,前后呼应,循环往复。
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——《抉择》
这是一本严谨而睿智的书,其探讨的问题也超出一般科学史的学科范畴。与此同时,利普金展示了深厚的历史学功底,这一点在伽利略、胡克和牛顿等案例上尤其鲜明。
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这是一部惊世之作,文笔精湛且通俗易懂。本书之所以这么吸引人并脱颖而出,是因为作者揭露了在17世纪一个仍然相信巫术和鬼怪存在的社会里,科学革命是如何发生的。
——塞缪尔·Y.埃杰顿,《镜子、窗户及望远镜》作者
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本书作者普拉多以笛卡儿哲学为主线将整个西方传统哲学串联在了这一本书中。这本书篇幅不长,却是哲学知识的宝藏,许多重要的哲学问题都能在本书中找到解答。
——汤姆洛克摩尔
美国杜肯大学迈克纳尔迪学院杰出教授
普拉多立足于当代哲学的发展,讨论了笛卡儿为近代哲学奠基之巨作。本书能为哲学专业师生提供不可多得的学习助力。
——华莱士马特森
美国加州大学伯克利分校哲学系荣誉退休教授
普拉多让我们明白了学习笛卡儿哲学不是单纯的哲学历史研究。充分领悟笛卡儿哲学的精髓,不仅是认识西方传统哲学思想的前提,也是走近当代哲学的重要一步。
——巴里艾伦
加拿大麦克马斯特大学教授
作者简介
劳伦斯·利普金(Lawrence Lipking):美国康奈尔大学博士,美国西北大学英语系荣誉退休教授,他教授并研究18世纪文学、浪漫主义文学和不同时期不同国家的诗歌。他还是美国艺术与科学研究院的成员,研究项目是科学革命时期想象力与科学之间的关系。其著作有《18世纪英格兰艺术顺序》(1970)、《诗人的生活:诗人事业的开始和结束》(1981,获得了美国克里斯琴·高斯文学奖、《被抛弃的女人和诗的传统》(1988)、《塞缪尔?约翰逊:作家的一生》(1998)。他还参与编辑《诺顿英国文学选读》一书。1996年他的论文《岸边的天才:利西达斯、阿达马斯托和民族主义诗歌》获得了美国现代语言协会的威廉·赖利·帕克奖。
目录
第一章走近笛卡儿
第二章笛卡儿和他的哲学目标
第三章第一个沉思:方法论的怀疑
第四章第二个沉思:思存相依
第五章第三个沉思:论上帝是否存在的因果论证
第六章回顾与概括
第七章第四个沉思:人为何犯错
第八章第五个沉思:证明上帝存在的本体论论证
第九章第六个沉思:世界的存在
第十章总结
术语表
参考文献
索引
内容简介
作者简介
译者简介
序言
前言
透过自制的小型望远镜观察天空时,伽利略看到了什么?年来,这个问题一直吸引着人们,并且还引发了很多讨论,它把一种私密、个人的行为与一个震撼全球的历史事件联系了起来。前者指的是一个人为了了解眼中摇曳闪烁的影像而做出的努力;而后者指的或许是现代世界的形成。所有人都同意当时发生了非常重要的事情。但是,这件事的各个方面都因不同的解读而有所不同。当然,没有人确切地知道伽利略看到了什么,而且他在淡水彩画、蚀刻版画和口头描述中提供的证据永远都不能直接记录自己的第一印象。取而代之的,是他后来就这些第一印象做出了认真的思考。他所观察的意义当时也不明确。倘若伽利略发起了一场革命,当时对于革命的定义还未确定。
甚至“伽利略看到了什么”这个问题也可以指向不同的方向。着重“什么”是强调他眼中的天体:月球光亮却凹凸不平的表面、组成银河系的无数星辰、木星的几颗卫星以及后来发现的金星和太阳上的黑子。虽然学者们已经竭尽全力地证明了这些观察结果与后来的照片证据是完美匹配的,但是,伽利略的发现却不止于这些,它们打开了一个充满无限未知和可能的宇宙之窗。在不远的将来,人们可以通过不断改善设备来对这些宇宙未知世界加以探索。2003年,迈克尔·班森(Michael Benson)讲述了“伽利略”号轨道卫星的故事,该卫星游览完太阳系后又发现了木星的其他几颗卫星,并对其进行了特写。“伽利略看到了什么”暗示在伽利略和宇宙飞船之间存在连续性,仿佛这架人造卫星完成了他的任务。这就是很久以前伽利略自己开启的探索。
但是,强调伽利略看到了什么就会导致不同的结论。其他观察者凭借自己的肉眼早已发现月球和太阳上有一些黑点。在《神曲》的第二部分《天堂》中,但丁被送到月球后,便迫不及待地问比阿特丽丝(Beatrice)“这上面的黑点是什么?” 当然,伽利略借由自己的小型望远镜,把这些斑点看得更加清楚了。不过,对他来说有一点很重要,即与但丁不同,伽利略早已知道或者开始知道,月球是一个与地球非常相似的天体,因此这些黑点并非神秘球体上的异常现象,而是一些地貌特征,与地球上的峡谷类似。因为伽利略熟悉角度的艺术,所以会从三个维度来观察事物 。但是,他对这些事物的了解依然更依赖一套基本的假设,即哥白尼的世界观,而其世界观是通过眼睛和大脑的合作得以证明的。在这一方面,“观察”的定义就非常复杂。在I.伯纳德·科恩《伽利略在天空“看到了”什么》中,令人恐惧的引述表示不能将某人看到的东西视作想当然:“感官经验的原始资料”,即看到的月球上的那些斑点,只有被转换成“一种新概念:拥有高山和峡谷的月球表面” 的时候才能成为关注焦点。抵制这一概念的观察者否认他们看到了任何与伽利略所述的月球表面相似的东西。有些人怀疑小型望远镜是否有用,其他人则猜疑伽利略被自己的想象误入了歧途 。
这些怀疑者肯定是错误的,但是把天空中的新现象与想象力联系起来并没有错。回顾以前,伽利略看到的真相可能看起来很有说服力,只有傻瓜或者狂热分子才会怀疑。不过,在当时接受他的想象却需要在信念上进行大胆自信的飞越。甚至在使用小型望远镜观察之前,约翰尼斯·开普勒就支持了伽利略的发现,他还承认这样妄下结论看起来很轻率。然而,拥抱新观点的渴望驱使他比伽利略做出了更多的想象—例如,他猜测在木星和月球上有生物存在 。开普勒自己的想象力火花四溅,他在思想上接受哥白尼放大了的宇宙观。他不需要工具来观察。无疑,他也坚持进行准确而耗时的计算。伽利略和开普勒都描绘了一个由数字组成的宇宙,由其造物主—一位几何和工程方面的大师—进行统治。可是,这幅宇宙图是依靠推测和直觉描绘的,并非依靠可测量之物。两个人在试着把头脑中的图像画入这个世界时都经常犯错误。伽利略是一位运动学大师,他确信地球的运动能够解释潮汐现象。开普勒则发现任何地方都存在模式,根据柏拉图立体或者毕达哥拉斯函数安排了太阳系。有时候,他们的幻想把他们引入了歧途。然而,没有这些对未知世界的飞跃了解,真相和规律就更加难以被发现了。这些改变世界的观察结果不仅是由观察内容形成的,也是由观察者的洞察和远见塑造的。
一个类似的双重观点本身可以对科学革命进行解释。一种观点认为,科学革命史看起来可能是对进步的直接记录,因为现代科学以其客观事实和能被证实的理论有力地代替了之前的神话和谬论。但是这种被过度简化的说辞可能会无意间谈及实际上所发生事件的前因后果及随后的反应。与过去的每一次决裂都会留下一系列未被解决的问题,萦绕不去。在有些领域,如医学,与中世纪阿拉伯一些诊所的专业知识相比,很多17世纪的欧洲假设和做法甚至被认为是退步的 。有时候,科学并非前进,而是后退或者旁逸斜出了。选择性记忆扭曲了之前成就的特点,而一些明显的革命不过是更新而已。理解上的突破也不是以平稳、可预测的方式出现的。由于人们会突然领会观察结果带来的启发,科学进步的路线是弯弯曲曲的。历史不能忽略济慈(Keats)称为“野性的推测”的东西,否则后果严重,因为这是令人叹服的认知火花。
这些想象也标志着发现的过程。要想重新观察月球,重新观察世界,铁的事实与更好的设备是远远不够的,人们还需知道如何进行观察。伽利略为其看法创造了一个故事,在为自己独自发现的景象欣喜不已时,他最初传递出的信息首先来自他叙述的准确性。肉眼不可靠,肉眼产生的幻觉要依靠伽利略冷静的大脑和调试好的望远镜来纠正。但是,伽利略参与其中的革命还有其他发生原因。威廉·布莱克说:“如今被证实的仅仅是以前的幻想。” 把推测和梦想转化为事实的人要精通这两种思考方式。早在希望能证明它之前,伽利略就想象有一个太阳系存在了。科学革命不仅包括一系列的事件,也包括一系列的故事,它们在革命开始时被创造出来,之后便是不断地被改写。每当科学的不同领域出现一种新的思想学派时,科学革命的意义就会改变。在过去的50年间,科学革命的观点不断变化,令人目眩。人们之前所见和现在所见都取决于他们选择进行叙述的故事。
本书采纳了这些矛盾的观点,并将其作为出发点。当人们苦苦思索工作的意义时,通过关注这些故事和事件,架起了通往过去的桥梁。在21世纪,很多谜团尚未解决。开普勒的一些几何模型,如预测分形以及一些其他模型,都是对混沌宇宙未完成的探索。在这一方面,故事从来都没有结局。科学革命在继续,连接着过去、现在和未来,它跨越不同的维度,在时空中穿梭,而且还不停地变换着形状。本书试图遵循故事多维度的前后混合形式。为了抵制两种诱惑—历史决定论和目的论,前者在其所属的时代把早期的科学视为被关闭的;后者则将其视为成熟且完美的科学的雏形—我的分析追溯过去所想和现在所想之间存在的关系。该分析一次又一次地提出两个相互贯穿的问题:17世纪的自然哲学家和博物学家如何评价自己构建的世界图景和编写的自然书籍呢?直至今天,他们的后裔又会如何评价他们呢?
本书将重点回答这些问题。总体而言,这些回答试图为有时看起来在理论上已经不复存在的历史带来新生。没有一个单独的回答或者理论能够提供答案。科学革命被用很多不同的方法想象出来,人们通过望远镜和显微镜设想不同的事物。因此,本书在每一章处理一组问题,这些问题因观察者和观察对象的不同而有所不同。但是,每一章还始终面对两个方向:早期科学观点的形成,当时这些观点正处于形成时期,还未被接受、编写并成为“科学”;后来将这些观点最终塑造成现代思想雏形的叙述。弗朗西斯·培根定义的学术发展需要这两种视角。它吸收了个人的冒险思想,在当时,这些冒险思想的启发尚未受到正式承认。学术发展也作为一个21世纪的故事存留了下来,其反响可能仍然影响着人们对世界的理解。
这个故事将很多不同的问题集合在了一起,如果任何一本书要对这些问题进行全面的回答,都不能只讨论任何一种科学或者一种观点。很多历史记录将科学革命和宇宙论的显著改变等同起来,好像天空管理着地球上的生命一样。这种论点貌似有理,却忽略了其他领域的发展,这些发展可能与宇宙论的发展同样重要。培根引领了英国的科学革命,但他从未接受过哥白尼的理论。对他来说,实践知识是最重要的,而且从长远来看,工程学、博物学和生命科学中的进步对生命的影响可能比天文推测更加深刻。描绘这类追求的历史将为一些人腾出空间,他们很少注意伽利略所见的宏伟计划。本书将尽量公平地对待每种观点,即使在当时,“科学”并非意味着统一的方法或者做法。尽管本书中有几章与伽利略一起观察了天空,其他章节则密切关注着地球,观察一片雪花的飘落、一次细若游丝的呼吸,或者一只青蛙的胚胎。
本书也不承认在科学和艺术间存在着严格的界限。在近代早期,科学理论是用诗歌谱写或者在绘画中阐释的。卢克莱修(Lucretius)伟大的拉丁诗歌《物性论》(On the Nature of Things,约公元前60年)于1417年被重新发现,一直到17世纪,该诗都是原子论者和其他自然哲学家的模范。从伽利略、开普勒、培根到笛卡儿,都贯穿着对诗歌的热爱。他们的世界观都是用流行的对话和思辨的小说表达出来的。视觉艺术与科学的连接更为紧密。如果没有插图,博物学和解剖学这些领域将很难得到发展。维萨里(Vesalius)在《论人体的构造》(On the Fabric of the Human Body,1543)中,将图片和文字结合起来使用,非常著名。只有依赖艺术,才能向大众清楚地说明一种新哲学。伽利略教导观众在他自己的绘画中观察新天空,笛卡儿通过素描齿轮和弹簧来解释他的世界中的钟表装置,罗伯特·胡克的微小世界在设计壮观的《显微术》(Micrographia)中栩栩如生。从这一点来看,科学革命在很大程度上是作为一种观察方式和观察地点的练习而成功的。
本书的结构与其采纳的双重观点相符合。每一章都从具体的事件说起,之后讨论其历史反响,每个反响都讲述了沉思的人们为理解观察对象所做出的努力。这些故事都体现了很多观点,有关自然的秩序、古人的权威、进步、生物、生与死、真理的标准、人类在宇宙中的位置、天才个人的巨大影响以及世界是如何形成的。这些故事提出的问题一直未被解决。它们的迂回曲折和对想象力的吸引驱使我们思考科学和艺术的方法。在这一点上,科学革命在4个世纪中发展演变,其历史与意义反映了现代社会中的选择和冲突。
很多故事还有待讲述,本书将17世纪一些可信的科学观和艺术观传递给读者。比如,聚焦几个主要人物,就容易忽略他们的很多同事和机构,后者则一起参与了科学革命的发展。新哲学所诞生的特殊社会、政治、宗教环境以及传播思想的交流网络,仅仅获得零散的注意。本书也不妄想追溯科学进步的内在逻辑。杰出的学者将致力于研究所有这些方面。但是,本书旨在讨论其他方面。在风格和内容上,本书试图想象一个科学、文学、艺术共处一室的世界。科学革命引起了新的论述类型和艺术类型,二者往往为一个人所掌握。这些实干家和思想家跨越了后代的划分。要看到伽利略、培根、开普勒和笛卡儿所观察的结果,就要求关注他们想象的结果,这一故事很少被讲述。通过跨越学科的界限传递信息提示我们,过去的时代与我们的时代会有所不同。在17世纪的欧洲,哲学家与博物学家一直陪伴在艺术家和诗人的左右,他们的谈话也促进了社会的转变。让他们再一次相聚是本书的目的和希望。
文摘
开普勒的进展:
猜想未来
一
《六角雪花》:过去、现在和未来
1610年的某一天,正当约翰尼斯·开普勒穿过布拉格著名的查理大桥的时候,雪花开始降落到他的外衣上。突然间,他意识到一个非凡的现象:所有的雪花都有六个角,半径呈羽毛状,就像毛茸茸的小星星。为什么是六个角,而不是五个或者七个呢?肯定有什么理由。开普勒喜欢解谜,这个谜题俘获了他,将他的思绪牢牢抓住。他四处探寻答案—也许来自天上,那里是这些毛茸茸星星的诞生地,也许来自地上。因为习惯把思绪付诸笔端,他很快针对这一无法解释的形状写了一本小书。
《六角雪花》(On the Six-Cornered Snowflake,1611)是一部琐事集。题目已经将这本书定义为给约翰尼斯·马修斯·瓦克·冯·华肯菲尔斯(Johannes Matthaus Wacker von Wachenfels)的礼物,他是开普勒的朋友和赞助人,也是帝国法庭的顾问。简介部分描写了瓦克对一无是处的小玩意儿的偏爱,甚至主题也就此开了玩笑,因为nix,即拉丁语中的“雪花”,发音很像德国方言中的nichts,意思是“没什么”。作者声称,这本书不过是一个小水滴,几乎和其他任何礼物一样,无足重轻。确实,“本书完”之前的结语是“再无他话”。这种预言并没有阻止包括笛卡儿在内的许多学者重拾这本书放下的线索。尽管如此,这本书仍然微不足道,开普勒的许多研究都未曾提及它。
然而,《六角雪花》也可以被看作开普勒作品的缩影。探究一种浑然天成的几何形状的成因,是一种原始或者神圣的数学计算,这是他探究天体布局—构成宇宙的几何图形与世界和谐的基础—的一个缩微的过程。它旨在沟通抽象数学和展现这些抽象数学原理的有形的独特现象,与他的天文学革新密切结合以及他固执地拒绝将天文学家的计算,从物体、星球、行星、太阳和地球的实际运动分离开来。在不断测试理论的过程中,他的思维习惯是:一种假想接着一种假想,然后被无情地证明是错误的。开普勒打消了自己对雪花的推测,使用的是他在天体物理方面所采用的方法:小心谨慎、劳心费力地验算数字,如果这些数字和自己的观点相左,也绝不会对数字进行篡改。古代万物有灵的自然观与现代那些看起来领先其时代数世纪的进步观点互相激荡。而历史学家通常会把开普勒作为新老科学的“分水岭”,因为他一脚踏在毕达哥拉斯、亚里士多德、柏拉图、普罗克鲁斯和盖伦的世界,一脚踏在哥白尼、伽利略、笛卡儿、牛顿和爱因斯坦的新兴世界。如同他所有的作品一样,它不但提供证明和排除,而且还可以从中瞥见开普勒工作时敏捷的头脑,它开拓进取,简直就像造物主一样的头脑。
此外,《六角雪花》中的习语,开普勒标志性的离奇古怪的个人风格,既平静又激动,这些都全方位展示了他与众不同的世界观。这种构想是交互式的,它寻求万事万物的,甚至一片雪花的灵魂与目的。在这一方面,他的好奇心没有止境。他试图从每一个不同的角度观察宇宙。此刻,他从一颗彗星、一只狗、一株植物、一个月球居民或者水蒸气的角度,来研究这一片雅致的晶体。更重要的是,他的观点游走于天空之上;不但是理论上的“日心说”,而且不断调节视角,如同我们当今的开普勒卫星一般凝望太空。等开普勒发现行星是按椭圆轨道运行,而不是像他本人所设想的以及所有天文学家不假思索地认为的那样,按正圆运转,他决定将计算的重心转到“太阳的实体”。他不得不首次开始设想一个真正的太阳系。
开普勒毕生的事业反映了这种视角的调整。《新天文学》(New Astronomy,1609)源自1600年的“火星评注”。那时伟大的天文学家第谷·布拉赫为了测试他的助手人选,给他布置任务,让其解决众所周知的“火星理论”难题,即其空间轨道。开普勒打算在几个月内完成任务,然而他花了5年多的时间,并且在此过程中构思了两个全新的运动模式,开普勒的前两个定律:行星按照椭圆轨道,以太阳为中心运转;轨道平面的矢径(行星与太阳的直线距离)在均等的时间内,扫过均等的面积。但是维系这个体系的是一种源自太阳的能力或者力量(他认为是磁力)。火星不能自行运转。即使有某种行星智慧生物或者天使在操纵,开普勒推测,它的运行轨道对于这种智慧生物来说也过于复杂,无从下手。但是太阳能确定它的轨迹;这种中心操纵力一旦被确立,计算和预测轨道就变得容易了很多。开普勒崇拜太阳,将其视为神的化身和象征。对他来说,证明太阳的支配权可谓称心如意。他的想象,他的计算,全都在向它致敬。
然而,看待雪花的视角就是另一番挑战了。一方面,六边形似乎缺少实用功能。在那个时代,上天设计任何一件东西都是有一些功用的,特别是要对人类有用,造物的这种特征是需要解释的。太阳系定律证明,慈悲的造物主所设定的几何体,用于维系秩序和生命,最为经济合理。但是,正如开普勒所承认的那样,“一片雪花的构造,却找不出任何目的,而且这种六边形也不能使雪花长时间存在,或者将一个自然体转换为轮廓分明、恒定不变的形态”。在此,大自然似乎在把玩,或者顶多是设计了一个漂亮的形状,装扮这种转瞬即逝的物质。开普勒天马行空,将雪花比作奥林匹亚丝(Olympias,亚历山大大帝的母亲),她被刺客刺杀之时,考虑的是“倒地的姿势不要不够优雅或者令人羞耻”。优雅的姿态弥补了这可有可无的雪花的飞逝。这真是富有想象力,当然也反映了作者,如同大自然一样,是在把玩。然而,这也将造物的形状,如果不是一无是处的话,弱化为一种小把戏。
尽管如此,但是这位把玩者发现了一个原则,在飘落衣服上的雪花里,住着一个造型精灵或者造型系。正如威廉·布莱克看到“一沙一世界”,开普勒觉察出在雪花中运作的世界之灵:地球上固有的一种精灵,它“根据每一种材质的内在状态,或者某种外在条件,构筑各色事物”。这种精灵或者建造大师为自然界所有的谜题和图案提供一种通用原理。然而,与此同时,它召唤奇幻思维,对科学带有潜在的敌意。这种至关重要的造型通用准则,负责任何造型产生的进程;开普勒在《六角雪花》中使用了12次这个形容词。但是它神秘莫测的能力,避开了任何测试或者论证的可能性。在这方面,开普勒似乎在效仿卢克莱修等古代万物有灵论者,或者帕拉塞尔苏斯(Paracelsus)的著名神秘主义。对雪花的原始几何成因的研究促使他假想出一个志同道合的作者或者精灵,特意以自身为原型来塑造形状。“很确定的一点是,灵魂本身依照其内在本质,将众多数目合并—无论是否以实体呈现,我就不探讨了—它们会按形状而非粗略的数目进行合并就不足为奇了。如果是按照形状的话,那为什么不是规则固定的形状,既然灵魂不是依附于表面,而是在固体上”。因此,地球精灵复制了它喜欢的形状,一个六角的八面体,赋予雪花,如同钻石的形状。想象让开普勒愈行愈远。但是他马上意识到自己的愚蠢:“我难道认为一个3倍大的动物乃至整个地球的灵魂住在雪粒中吗?”宛若天意,雪花再一次飘落,他检查一下这些星星般的雪花,发现“它们无一例外都是平面的”—而非三维的八面体。于是,他的神游以失败告终。或许,这种逆转显示了开普勒的根本精神。虽然醉心于奇思异想,但他同时也可以用实事求是的怀疑精神和严谨的逻辑推理,推翻自己的假想。
开普勒的两面性都包含在他讲述的故事中。《六角雪花》绝对不是一部直抒胸臆的专著。和他发表的几乎所有论文一样,这本书迂回向前,带领读者目睹他的犹豫不决、误入歧途,又突然转向。甚至他的主要作品也常常是转弯抹角的:记录探索发现过程中的意识流,沿途所走过的弯路,而不是结果本身。开普勒的大发现,包括改变宇宙观的那些定律,本来都是从一些更为重要的议题中衍生,这是一大特色。《宇宙的奥秘》(Mysterium Cosmographicum或The Secret of the Universe,1597)这本使开普勒闻名、并引起布拉赫关注的书,提出了一个令其作者震惊和狂喜的理论:行星的间距与五个“柏拉图立体”或者多面体(四面体、六面体、八面体、十二面体和二十面体)成比例。这就是为什么行星不能超过六颗的原因;上苍用几何学建造了太阳系,而如今天意被泄露。最终,随着更多的行星映入我们的视线,这个华丽的设想崩塌了。但是在求证的过程中,开普勒不经意地提出了一些附带理论—行星运行周期及其与太阳的间距的关系—这些都将永垂不朽。
同样,《世界和谐》(1619)耸立起一座恢宏的大厦,显示整个宇宙都服从于一种无声的音乐,这是一种精准的数学规律,不但源于上帝,并且为我们呈现出上帝这位造物主的形象。然而,为牛顿打下地基的理论第三定律—认为行星运转周期的平方,与行星和太阳之间的平均距离的立方成正比—隐藏在第5卷书的第3章中,是13个命题中的第8个。事实上,这本书几乎完成得差不多了,开普勒才发现了这个定律。他用一个小故事和维吉尔的第一牧歌中的引文隐晦地讲述了这个意外的发现过程。17年来他一直为了第谷交给他的任务兢兢业业,如同牧羊人提泰罗斯(Tityrus)因为爱恋仙女葛拉蒂(Galatea)将自己束缚住。然而等她离他而去,提泰罗斯第一次看到了罗马,他庆幸获得“自由,虽然来得迟,但是仍然姗姗而至/??她降落到我的身边,这一刻等了那么久”。开普勒巧妙地将他迟到的“罗马”一瞥,即他研究的巅峰,与为第谷所做的劳役联系起来。他庆幸自己摆脱了黑暗,具体的日期是1618年5月15日。在这一天,他苦心绘制的星表和美妙的理论完美结合,无比和谐。然而,这一独特的视角很快被搁置下来。他又转身研究他的宇宙主题,这本书的结尾歌颂上帝,歌颂上帝乐队的指挥家太阳。
在《六角雪花》的故事中,没有这样的高潮。它兜兜转转,最后承认“我还弄不明白这件事”。开普勒缺少解决这个问题的工具,这之后的300多年后,科学家们才做出了相对充分的解释:“肉眼可见的雪晶的对称六边形,是冰内部原子组合的外在表现。”当然,开普勒还对氢氧原子一无所知。无论如何,他怀疑原子的存在。相信原子存在的人倾向于认为肉眼看不到的微小物质构成万千景象,而非固定不变的几何体。然而,他确实也承认在那里可以找到答案。在书末,他机智地将问题转给了冶金家,特别是化学家,需要他们将来分析雪花的成分。他非常有先见之明。而且,开普勒还开创了晶体学。这本小书几乎三分之一的篇幅是一个很长的“插曲”或者“序文”,探讨为什么六角菱形似乎是集合固体的高效的形式,如同蜂巢或者石榴那样。开普勒推测,这种填充空间的方式是一种结构“由蜜蜂的创造者上帝本人在制定建筑法则时所设计的”。把相同大小的球体,例如炮弹,以大密度堆放,既不是面心立方体包装,也不是六边形包装。“包装方式最紧密,不能再挤入更多的球体。”开普勒的推测是最著名的几何或者数学问题之一。直到1998年它才得到解答:数学家托马斯·C.哈尔斯(Thomas C. Hales)宣布他[在计算机和塞缪尔·P.弗格森(Samuel P. Ferguson)的辅助下]证明了这个推测。开普勒搁置一边的推测被证实成立,这不是第一次,也不是最后一次。
此外,《六角雪花》的重要性可能还没有被完全认识到。在1966年版的序言中,兰斯洛特·洛·怀特(Lancelot Law Whyte)称:“这篇论文首次书面提出无机体和有机体起源的数学理论,这一理论一直延续下去。”也许延续时间之长超出想象。弗里曼·戴森推测,21世纪的科学将沿着微生物学家卡尔·乌斯(Carl Woese)设定的轨迹前进,探索无机体和有机体的动态模式。“把生物看作组织模型,而非分子组合,不但适用于蜜蜂和细菌、蝴蝶和雨林,而且也适用于沙丘和雪花、雷暴和飓风。非生物界和生物界一样多姿多彩,充满活力,也是为尚未解释清楚的组织模型所主宰。”尽管开普勒很难预料到,基因密码和计算机模型会对蜜蜂和雪花做出全新的解释,但是这种思维的主线对他来说并不陌生。他曾经就形态的成因以及几何和造物的结合问过相似的问题。他就自然界的数学建筑学所做的推测,时至今日往往看起来依然新鲜,开普勒是这种源源不断的对话的发起者。
如果得知自己的想法在将来仍被探讨,他也不会感到吃惊。他愿意等待其他人赶上他,他怀疑,也许要等上一百年,第三定律才能找到合适的读者。但是,他也享受这种先人和当代人之间你来我往的思想交流或者争辩。对交流的热爱,弥漫在开普勒所有的作品中。《六角雪花》开篇是讲给这本书的献礼接受者瓦克听的,而结束语则问道,“一个冰雪聪明的人是怎么想的”。在整本书中常常插入感叹句,保持这种交流的感觉:“你可能会问我,我是怎么知道这些的??”,“有人可能想??”,“你可能要就此争辩几句??”,“有人可能会反对??”。提出开放性问题—为什么总是六个角—之后,开普勒灵光一闪,“最近我就此问题和某人交流过,我们首先认同:原因不在于任何材料,而在于某种药剂。”开普勒在布拉格有很多谈话对象。但是也有可能,这段话暗指英国自然哲学家托马斯·哈里奥特,他思量这些问题由来已久,很可能早在雪花落到开普勒衣服上之前,就在通信中分享过自己的想法。如果哈里奥特公布了自己的猜想,他可能成为几个领域的鼻祖,包括结晶学。但是,如果就此指控开普勒抹杀别人的成就就会有失公道。他关于雪花的推测并没有装模作样提出重要的原创理论,相反,他集结起一个社会圈,邀请朋友和读者一起进行开放性结局的联合侦探推理,结果可能会一无所获。这种思维游戏自有裨益,它使得话题继续下去。
ISBN | 9787531692188 |
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出版社 | 黑龙江教育出版社 |
作者 | 程甜 |
尺寸 | 16 |