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| 2020/11/24 05:13:33瀏覽1933｜回應4｜推薦51 | |
| 〈二〉： 科學的突變
潛心鑽研西方科學發展史的陳方正博士以「一個傳統，兩次革命」來概括西方現代科學出現的沿革，所謂的「兩次革命」，第一次則在古代希臘畢達哥拉斯教派在柏拉圖的學園，全力推動數學研究以探求宇宙的奧秘，把埃及─巴比倫「運算型」的數學推陳出新變為「推理型」；第二次就是哥白尼(日心說)、刻卜勒(行星運動定律)、伽利略(慣性定律)、牛頓(萬有引力)的一系列天文學重大突破。 所謂「一個傳統」，就是出自「知性的邏輯推理和抽象思考」，從歐幾里德那部《幾何原本》邏輯推理的數學革命，到牛頓《自然哲學之數學原理》以數學公式解釋宇宙的天文學革命。簡言之，一脈相承的「自然世界研究的數學化」，即是西方科學傳統的靈魂所在。 雖然陳先生也提到了伽利略另一重要貢獻，就是用控制條件之下的實驗求得了量化的〈慣性定律〉，也提及了更古的時代也有人做過測試和驗證的可控實驗。然而伽利略的可控實驗支持了〈日心說〉，因此名聞天下而具有了劃時代的意義，成了日後西方研究科學的主要方式，不過陳方正先生並未看重這一點對科學發展的作用，還是強調我們中國所缺乏的抽象智性思維，即「數學、邏輯，為學術而學術的求知精神」，催生了現代科學。 可是，現代科學的觸發點，即：以太陽為中心，地球繞日的日心地動之說，並非哥白尼的創見，早在紀元前三百年古希臘的阿利斯塔克斯（Aristarchus.315-230.BC）即已提出過，就始終未能在希臘發展下去。顯然地，即使有了「知性的邏輯推理和抽象思考」的文化，還是是無助於認識和瞭解科學真相的。 對此，陳方正博士的解釋是：因為在十五、六世紀與古希臘有巨大的差異，這個差異是由於歐洲接收了阿拉伯三角學、代數、天文學的成果所造成的。 陳博士極為推崇阿拉伯在中古世紀的科學文明，他讚揚阿拉伯人從第九世紀開始，巴格達的教士以驚人熱誠大量翻譯和研究希臘典籍，從而保存了歐洲古代文化，並且也發展了自己的哲學、數學、天文學，伊斯蘭教宗還在巴格達建立名為「智慧之家」的科學研究所。 托勒密(Ptolemy.100-165)整理當時已積聚數百年的數理天文學成績以及自己的研究結果，編成的《數學匯編》，在歐洲被稱為《大匯編》（Almagest）即出於阿拉伯文 Kitab al-mijisti。 歐洲早在文藝復興之前的十二世紀，已經先從阿拉伯的文獻大量翻譯古希臘的典籍，其中包括《幾何原本》、《代數學》、《大匯編》、亞里斯多德的《物理學》和《論天》等等，以及哲學和醫學，奠定了歐洲中古的學術體系。教堂和修道院學校亦因此在十二至十三世紀之間發展成新的高等教育和研究機構，巴黎、牛津和其他許多大學就是在這情況下相繼出現的。 在十四世紀，阿拉伯也有位科學家沙蒂爾（al-Shatir.1304–1375）透過長期觀測的天文數據，否定了托勒密對天體的解釋，主張〈日心說〉。近代許多西方學者認為哥白尼的《天體運行論》是受到沙蒂爾的啟發，陳博士還列舉了一些有力證據，說明哥白尼書中的模型結構、參數、甚至圖解都取自沙蒂爾。 那麼，繼承了希臘的知性文明和科學成就，還有了青出於藍的數學、天文學的阿拉伯，沙蒂爾的〈日心說〉何以在阿拉伯無法承續和發展下去？而能夠像哥白尼一樣在阿拉伯點燃起現代科學？ 陳方正先生歸因於歐洲大學與伊斯蘭高等學院的不同發展，他出於想像地說：「西方大學慢慢從教會中獲得獨立，成為教授知識和科學研究的中心，這與伊斯蘭高等學院一直處於宗教、宮廷的強褓束縛呈現出極大的差別。」 可是不只陳博士，似乎所有科學史家都忽略了一個關鍵環節，那就是望遠鏡的發明。有一篇故事生動地記述了伽利略這樣說：「哥白尼是靠假設，布魯諾是靠計算，而我們有了這望遠鏡，可以直接觀察，也可以讓那些不相信事實的人來觀察。要知道，亞里士多德、托勒密當初並沒有望遠鏡啊，可是現在我有了，我有了！看他們還有什麼話可說！」 〈註〉：布魯諾(Giordano Bruno，1548-1600)支持「日心說」，認為宇宙是統一的、物質的、無限的和永恆的，在太陽系以後還有無以數計的天體世界。因為否認天主教的核心信條，如：地獄永罰、瑪利亞童貞生子、耶穌天主性…等，被囚禁八年死不認錯，最後被判為「異端」以火刑燒死。 在哥白尼體系中，太陽雖然位於宇宙中心，卻並不扮演這個角色，因為沒有一個行星的軌道中心是同太陽相重合的，哥白尼仍須用三十幾個圓周來解釋行星和地球的繞日運動。 當哥白尼的〈日心說〉提出時，即使對天文學和數學有高深研究的人都難以接受，至多認為只是理論上說得通的「假說」而已，一般人均視〈日心說〉為荒誕無稽的說法。教廷對〈日心說〉根本不在意，是被教廷准予發表的。 1615年紅衣主教貝拉明發表聲明，稱哥白尼學說不成立，除非「有物理證據證明太陽不是圍繞地球，而是地球圍繞著太陽運行」。 伽利略原是一個有多方面興趣愛好的發明家，本來可說是天文學的半吊子，他自己磨製透鏡製作望遠鏡是為了研究光學，用望遠鏡看望天空後才一頭栽進天文學。透過望遠鏡天文現象一目了然，伽利略研製出的高倍數望遠鏡，能看到木星的四顆衛星，亦見到銀河是由恆星組成。 義大利的一位天文學家Benedetto Castelli，建議伽利略觀察金星，因為金星若是像月亮一樣是反射陽光，金星會像月亮一樣呈現圓缺，金星繞日和繞地球所呈現的圓缺現象必然不同。於是經過伽利略數月的觀察，金星的圓缺居然符合繞日！於是哥白尼的「假說」就獲得了有實質意義的證實。 試想，如果沒有望遠鏡，哥白尼光靠圖形結構展示的〈日心說〉，後世在理論上還要經過多少爭議，多長的時日才會使得〈日心說〉的假設逐漸為天文界所接受？就是伽利略的慣性運動和牛頓的萬有引力也不能直接證明〈日心說〉，因為地球會轉動，星際有引力，並不表示太陽是中心、是靜止。 況且，依賴爭論和辯說來解決日心說這個困擾的問題，大家各持己見莫衷一是，甚至觀點誤謬，豈不又重蹈公元前三世紀阿利斯塔克斯和十四世紀沙蒂爾提出〈日心說〉未被接受的覆轍？ 像伽利略至死還是堅持行星繞日的軌道是正圓而不是橢圓，潮汐是地球轉動所造成的；有人問牛頓：「引力相吸，這就意味著星星會彼此聚合相撞成一體，或是星星會受到四面八方的引力拉扯而被撕成碎片」。牛頓的回答竟然是：「上帝會【不斷的微調】來防止萬有引力出現這個結果」。絕頂聰明的天才如伽利略和牛頓都會提出這樣的誤謬觀點，我們能指望靠爭辯和說理來確立〈日心說〉嗎？ 即使沒有發明望遠鏡，固然西方也是有發展出現代科學的科學實力和科技條件，但是所發展的速度，極可能是會經過一段蝸步爬行的發展時期，才爬入現代科學的門徑。 回溯既往，假若望遠鏡在古希臘或是十四世紀的阿拉伯就出現，那麼阿利斯塔克斯和沙蒂爾的〈日心說〉不也早就確立下來，所謂的「現代科學」不也有可能在當時就出現？ 當然十六、七世紀歐洲的機械、冶煉、製造等等工藝技術不是當時古希臘和阿拉伯所能比擬的，不過一定會改變研究自然科學的走向，至少會改變了古希臘和阿拉伯文明發展的歷史。 西方雖有研究知識的大學，但主要目的是培養神職人員，在受到以神學和希臘學術為主的經院哲學的支配和影響下，西方當時的知識份子理所當然地安於基督教聖經的神話，和承續托勒密的天文學與亞里士多德這一派的物理觀念來理解宇宙和世界。 像主張用實驗方法去研究自然界的羅傑·培根（Roger Bacon，1214-1294）、研究等加速運動的布拉德華（Thomas Bradwardine，1290-1349）、對數學有兩項突破性工作的奧雷姆(Nicole Oresme，約1320-1382)等，僅是一些鳳毛麟角的少數人。 誠如科學史家夏平（Steven Shapin，1943-）所說：「人們說牛頓的《自然哲學的數學原理》標誌著科學革命的頂峰，並改變了我們思考世界的方法，但是在牛頓的同時代人中，能夠在大體上通讀全書的不足百人，而且其中只有少數人能夠理解它。」 1619年刻卜勒發表了行星運動第三定律，他情不自禁地寫道：「……，這本書寫出來了，可能當代有人閲讀，也可能是供後人閲讀的。它很可能要等一個世紀才有信奉者，這一點我不管了。」 即使到了文藝復興的時期，科學也並不受重視，不像藝術和文學一樣有輝煌進展，最主要的原因還是自然界的現象難測難識，難解難窮，而且即使解釋了，又往往無法確定，不知然否。因此一般人都不願枉費心思對自然界多加深究，全世界的人如此，西歐人當然也如此。 有了望遠鏡，眼見為憑，西方對數學天文學一竅不通的普通人，都能夠毫不懷疑地接受匪夷所思的〈日心說〉，這對西方人心靈就如受霹靂雷擊般的震撼，日心說不僅僅只是宇宙奧秘的揭示，連金科玉律的聖經天條都垮掉，西方人這才發現他們思想和生活在虛無的聖經神話中。(上帝並未被打倒僅是重創了宗教，宗教一度衰微後來又逐漸復甦。) 這使人們聯想：宇宙的萬事萬物都是可能依循著某種固定的原理在變化、在活動。有人甚至斷言，拉·梅特里(Julien de La Mettrie)在其1747年《人是机器》一書中：「人的身體，甚至人的思想，都只不過是複雜精密的機械構造和作用而已」。不僅如此，還要反過來對過去依照常識常理推論出來的觀念都產生懷疑，重新驗證。 於是〈日心說〉顛倒了原本人們相信的〈地心說〉，也顛倒了西方人在神學支配下的思想，剝除了宗教神話的迷信，也「照亮了籠罩在假設與猜想的黑暗中的科學」，產生了牽一髮動全身的蝴蝶效應，激起了研究科學重新解釋自然界的普遍興趣和強烈熱潮。 在這樣一個天迴地轉的啟示下，自此以後西歐人對科學的興趣無比升高，人們從相信「上帝萬能」轉成相信「科學萬能」，以科學觀點解釋事態成了風氣。於是，在此時期人們盡量發揮想像空間，從各種方式、各種理論，對宇宙和自然現象尋求答案。而新發現又鼓舞了探研科學的更高熱誠，新技術又提高了更好的研究方式和實驗方法，如此一來，西方科學焉不突破和躍進？焉不出現大量科學奇才？ 此時期西方研究科學的興趣和熱誠不但空前，也是絕後。其他任何文明，包括希臘文明與這段時期西歐研究科學的熱潮和盛況相比，那只等於是星星之火與熊熊烈燄之比；即使現代，由於自然界的未知領域大致已被探索明白，現代人對科學的興趣和熱誠，也是遠遠遜於那個時代的。 總歸起來，說「十七世紀牛頓集大成的經典力學是現代科學的先鋒和突破點」，以及陳芳正博士後來在其《繼承與叛逆》書中所說的「一個傳統，兩次革命」，倒不如說是窺破天機的望遠鏡，就是西方科學發生突變，迅猛地飛躍入現代科學，自火花而大放光明的真正功臣。 參考文章： https://www.china-week.com/html/205.htm 陳方正〈為甚麼現代科學出現於西方？〉 https://kknews.cc/history/qlp8p6r.html 中國科技近代為何落後於西方？歐洲人有「第三隻眼」，從此開了掛 |
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| ( 時事評論｜政治 ) |
