天數有變，神器更易【世界觀系列3：自然之理】

來自專欄愛科慧：科學的歷史與哲學12 人贊了文章

每個時代都有自己的政治正確，這個時代也不例外。

——我說的

亞里士多德方法

每個時代，人們對科學的定義都不盡相同。而決定什麼理論是科學理論的，就是科學方法。如果你看到今天的某個理論，覺得它是個偽科學理論的話，它十有八九是因為不符合現代的科學方法而被踢出去的。

廢話不多說，我們看看亞里士多德的科學方法是怎樣的：

當某個命題符合直覺的時候，或當它可以從符合直覺的命題推理出來的時候，它就是個可被接受的命題。

什麼意思呢？亞里士多德認為，有經驗的人可以通過直覺來了解某個事物的本質。

好比說，某個養蜂人，由於一生對蜜蜂事業的專業研究，可以告訴大家蜜蜂的本質。而他說的話，就算不一定正確，也應該是科學的。而後人對他理論的其他推論，也一樣是科學的。

相信這個概念大家應該不會感到太難以理解。因為這種用直覺和眼界來觀察事物的本事，在中國也有；它被稱為格物致知。朱熹等古代儒學大家認為，窮究事物的原理法則後，可以將經驗總結為理性的知識。這和亞里士多德的「直覺揭示本質」方法有異曲同工之妙。

自然和人為

亞里士多德的自然哲學主要是要來揭示事物本質的。要做到這點就必須滿足一個假設：

事物是有其本質（nature）的。

本質這個詞我一直沒想到什麼特別好的翻譯。在前面那個系列我也提到過，本質其實跟中國人所說的天命、至理或者自然之理有點兒像。總之，事物的本質就是讓這個事物成為這個事物的那麼個玩意兒。好比說，人有人性，人性就是人的本質；狗有狗性，沒有狗性的狗就不是狗。

當一個人，經過長期的訓練和對世界的了解之後，他就可以發掘事物的本質了。是的，跟中國人說的格物致知一模一樣。明代著名哲學家王守仁年輕的時候就曾經嘗試研究竹子的本質，所以他就在院子里探究竹子的「至理」。結果非但沒探究出什麼結果，還染上了風寒。最後留下了「守仁格竹」這個傳說。

我懷疑亞里士多德也干過差不多的事兒。最起碼，這倆人的科學方法倒是挺像的，估計他們如果有機會交流的話應該很能聊得來。

這裡就有一個問題了：所有事物都有本質嗎？

亞里士多德認為，在研究自然的時候，應該把自然的和人為的區分開來。

所謂自然的事物，就是能夠自發改變自身的事物，也就是說它有「本性」。我特別希望大家注意這個「本」字。「本」不僅僅有原來的意思，還有自己的意思。舉例來說，水往低處流就是水的本性。人類不去命令水，水也會往低處流。而水作為元素，有著向宇宙中心（也就是地球）運動的水性，所以水就是應該往低處流的。

而人造物則沒有這種自然的本性，它們是根據外部作用來運作的。好比說你眼前的手機：手機沒有什麼本性，它之所以在運轉只是因為你打開了手機，命令它運轉的。所以，手機的運轉來自於外界，而不是它「本」性。

如果我們接受了這種世界觀，我們就會發現做實驗是一件很尷尬的事情。

為什麼這麼說呢？因為我既然想探究事物的本質，就應該看它在自然中的本來面目。你設計個人為的實驗來改變事物的自然狀態算怎麼回事呢？所以，亞里士多德最起碼是不怎麼接受或者尊重實驗結果的。在亞里士多德體系下，大多數的科學研究都以不干擾事物本質的觀察研究為主。

定量和定性

說完了自然和人為之間的區別，我們再來看看亞里士多德是怎樣看待量變和質變的。

我相信現代人大多都明白，量變和質變之間沒有那麼明確的界限。一些量變積累起來就可以引起質變，而質變反過來也有可能影響量變。

但在亞里士多德的世界觀下，量變和質變是有明確區別的。皮卡丘進化成雷丘，是性質改變了，所以是質變；一個人變胖了，體重增加了，是量變。

亞里士多德認為質變不可定量；量變也不可定性。

所以呢？在研究自然界事物的時候，數學只可以有限制地使用。好比你想研究皮卡丘怎麼進化成雷丘的，現代人都知道我們可以通過觀測細胞等方法用數學將這個質變表達出來，但亞里士多德認為，數學在這些質變的問題上根本就不應該使用。

因此，如果大家閱讀古代的生物學著作，你是幾乎看不到什麼數學的，尤其是那些在物種變化之類的問題上。

反對者和現代科學

我們假設你現在是個古希臘人，而你已經知道物質會轉化了，你會做什麼？

是我的話，我肯定會學習怎樣才能控制好物質的轉化。

於是，我們有了早期鍊金術，而直到19世紀，鍊金術都被當作一門科學，後來以鍊金術為雛形，人們又發展出了化學。

鍊金術的起源以及哲學思想很大程度上是基於亞里士多德的四元素論的。我本人對鍊金術沒有太大研究，而且鍊金術的種種理論也不是這篇文章關注的重點。我希望大家關注的是鍊金術的結束時間：19世紀。也就是說，在17xx年（19世紀是18xx年），人們仍然相信鍊金術，而那時候就連牛頓這樣的「現代」科學家也同樣是鍊金術士。

說這句話什麼意思呢？我想要說明的就是，古代科學和現代科學之間的界限並不像很多大眾所想像得那樣明確，但好像無論是中國還是西方的科學教育都在刻意區分古代科學和現代科學。人們大多認為有那麼一個時間點，過了那個時間點的就是現代科學，那個時間點之前的就是古代科學。例如，大眾經常認為以哥白尼、牛頓等人為首，現代科學發展出了雛形；而亞里士多德則被時代所遺棄，成為了舊科學的代表。但實際上，哥白尼和牛頓都曾經是教徒，而且牛頓的很多鍊金術理論是直接繼承自亞里士多德體系下的科學家的。

再來看哥白尼，他在大眾的印象中好像總是一個啟發式的人物，好像他是第一個想到地球是在運動的人，而他為日後的科學革命與教會的潰敗埋下了種子。這種觀點雖然不能說是完全錯誤的，但如果大家讀過他給教皇寫的序言的話，可能就不會完全這樣想了……

哥白尼在他的《給教皇保羅三世奉獻上的天體革命》中寫道，他之所以開始思考地球是不是有可能在運動，是因為其他數學家對星體的計算結果全都有偏差。並且，他閱讀了一些古代哲學家的文獻，發現一些古代的哲學家已經質疑過地球是否在動。可見，哥白尼並非第一個質疑地球是否在動的人。

最有趣的是，哥白尼在臨終前將他作品的出版工作交給了他很信任的同事——Osiander，而Osiander擅自作主給哥白尼的書加了點兒料：

「本書所寫全是假設，並非事實。「

所以歷史學家一直也認為哥白尼自己都不確定自己是不是對的。這也給從哲學意義上定義他是最後一個古代科學家還是第一個現代科學家增加了不少難度。但無論怎樣，古代科學和現代科學的界限確實不是那麼明確。這種界限不明確的看法也跟當今世上很多哲學和科學思想密切相關。

舉例來說，現代心理學主張人類社會中的大多數事情都是一個個光譜：

你雖然能分清楚兩種顏色是有區別的，但不一定憑肉眼就看出來兩種顏色的分界點在哪裡。好人、壞人，有心理問題和沒有心理問題，這兩者之間的界限可能也不是那麼明確。

哲學思想和科學思想都是離不開社會主流思想的，同時它們互相之間又是有所依託的，是一個完整的體系。類似這樣的例子不勝枚舉。

拿第二次工業革命時期（19世紀末到20世紀初）舉例子，當時社會普遍認為人類已經掌握了絕對真理，最起碼也是覺得絕對真理唾手可得。如果大家閱讀過那個時代的文學作品和科學文獻的話，會發現那時的人在很多地方都透露著一種蜜汁自信。好比說，泰坦尼克這種「永不沉沒」的船正是當時人類對科學和工業能力自信的體現。19世紀末，經典物理學的蓬勃發展也讓當時的人類普遍對物理學有很大信心。說起來，弗洛伊德也是那個時代的人。他的精神分析理論好像能夠揭示人類的一切心理現象……稍微早一些的馬克思，也認為自己可以通過研讀歷史，找到社會的發展本質。馬克思、弗洛伊德，乃至當時的大多數物理學家對世界的態度都可以用福爾摩斯那句名言概括：「一個邏輯學家不需親眼見到或者聽說過大西洋或尼亞加拉大瀑布，他能從一滴水上推測出它有可能存在，所以整個生活就是一條巨大的鏈條，只要見到其中的一環，整個鏈條的情況就可推想出來了。」這種完全決定論（認為世界一切因果都有跡可循）的世界觀在社會的幾乎任何一個角落都能看到。

因此在那個時代，大多數哲學家對待科學以及世界也同樣是「人能知曉並推理出一切」的態度。

哲學、科學、社會以及大眾文化，這些社會元素永遠是分不開的。

所以，現代科學哲學家們認為古代科學和現代科學之間的界限不明也是情有可原的，畢竟整個科學界乃至西方社會都處在上文提到過的「光譜」世界觀下。

阻撓

大家可以想一下，為什麼當時的人要如此熱衷地支持亞里士多德各種理論和地心說呢？

這裡面有很多原因。首先，亞里士多德的理論實在太符合直覺了。憑直覺來看，有哪個瘋子會覺得地球在動呢？

並且，如果地球不是宇宙中心的話，天堂的存在就根本無法解釋了。難道地球只是宇宙中隨便的一個地方，沒有任何特殊性？那麼天堂怎麼可能在地球的上方呢？難道說天堂也是宇宙中隨便一個地方？上帝也只是宇宙中隨便一個神？那怎麼行呢。聖經上也明確提到地球是靜止的了：「For the pillars of the earth are the Lords, and on them he has set the world」。

說了這麼多，不知道大家注意到什麼沒有……

宗教也好、直覺也罷，為什麼亞里士多德的理論一定要是對的呢？

因為它是一個體系。

一個體系，只要有一些基礎理論是錯的，整個體系就面臨分崩離析的危險。就像下面這個拼圖一樣，如果有一塊或者幾塊是不合適的，整個拼圖就拼不起來。尤其是中心的拼圖，如果中間的拼圖本身就有問題，外面的拼圖就很難拼起來了。

以現代科學為例，如果這世上根本沒有原子，是不是意味著我們的理論基本全錯了？畢竟原子的存在是現代物理學的根基之一。把原子剔除，就相當於房子沒有地基一樣，整個大廈會轟然倒塌。要是比較上層或者外圍的理論還好，地基如果倒了可就什麼都沒了。

所以亞里士多德的基礎理論一個都不能錯。地球上的物質必須由4種主要元素組成、地球必須是宇宙中心、地球必須是靜止的、人類一定要有四種體液……要不其他理論都得一起完蛋。好比說，如果地球上的主要元素不只有4個，使用體液學說的古希臘醫學是不是就不再成立了？如果地球不在宇宙中心，怎樣解釋所有元素都必須向各自的自然位置移動的理論呢？

後來人們發現，世界並不是由四種元素組成的，地球也不在宇宙的中心。

嗯，所以亞里士多德體系就此完蛋了。同時完蛋的，還有他的科學方法。人們不再相信自然和人為事物的運動本質有什麼不同，因此實驗在現代科學中被大量使用。量變和質變也不再有那麼清晰的界限，因此發展了兩千多年的亞里士多德世界觀在從各個領域中發出的質疑聲中轟然倒塌……

再見，亞里士多德。可是倒塌的大廈由誰來填補呢？

點個贊來紀念一下亞里士多德吧。

參考

格物致知. (2018, March 14). Retrieved from 維基百科, 自由的百科全書: https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%A0%BC%E7%89%A9%E8%87%B4%E7%9F%A5&oldid=48668952

Wikipedia contributors. (2018, July 19). Alchemy. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Retrieved 09:44, July 22, 2018, from Alchemy - Wikipedia

Wikipedia contributors. (2018, March 19). De revolutionibus orbium coelestium. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Retrieved 10:29, July 22, 2018, from https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=De_revolutionibus_orbium_coelestium&oldid=831164117