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    牛津大学对近代科学的贡献
    2014年02月12日 09:12 来源:《 光明日报 》( 2014年02月12日 16 版) 作者:何平 字号

    内容摘要: 牛津大学校史展览馆宣称:“牛津大学革命了科学,创造了政府”,前者是指13-14世纪发生在牛津,并在后来影响深远的科学观念的革命。当时,从首任校长罗伯特·格罗塞斯特开始,到后来的罗吉尔·培根、邓斯·司各脱和威廉·奥卡姆等学者着手清洗中世纪哲学语言,探讨获取科学知识的经验论路线和科学思维的逻辑学,以及科学实验和运用数学。在很多方面,这实为17世纪科学革命的先声。

    关键词:牛津大学;近代科学;贡献

    作者简介:

      

      俯瞰牛津大学 

       

      罗吉尔·培根 

       

      邓斯·司各脱 

      

      威廉·奥卡姆

      牛津大学校史展览馆宣称:“牛津大学革命了科学,创造了政府”,前者是指13-14世纪发生在牛津,并在后来影响深远的科学观念的革命。当时,从首任校长罗伯特·格罗塞斯特开始,到后来的罗吉尔·培根、邓斯·司各脱和威廉·奥卡姆等学者着手清洗中世纪哲学语言,探讨获取科学知识的经验论路线和科学思维的逻辑学,以及科学实验和运用数学。在很多方面,这实为17世纪科学革命的先声。

     

      一

        

      在神学和形而上学居于统治地位,科学研究处于“黑暗时期”的中世纪,牛津大学因地处欧洲大陆外岛,受教权的干扰相对较弱,得以展开在巴黎大学等校会被视为离经叛道的学术探究。格罗塞斯特(1168—1253年)是牛津大学科学传统以及英国经验论哲学传统的开创者。他于1215—1221年担任牛津大学校长。在他的影响下,牛津的学术发展被引向了“新的具有实证倾向的科学探究”,一大批学者的注意力集中在“被改造的本体论上,并且借助于与神圣理念无关的词语来构建实在”。

     

      牛津大学的这场科学革命是以吸收和发展亚里士多德哲学体系为基础的。亚里士多德哲学是一个与中世纪神学思维不同的范式,它强调从观察入手,注重推理的逻辑性,并且对自然现象的宗教解释持怀疑态度。对再次发现的古希腊学术典籍,当时有两种态度:一种是试图把它与基督教神学观念相调和;另外一种就是以格罗塞斯特为首的牛津学派所采取的态度,即清洗和发展亚里士多德科学思想的合理内核和方法论,并不与神学观念相调和。在巴黎,1277年却发布了惩罚继续讲授亚里士多德哲学的公告。

     

      格罗塞斯特的重要贡献首先是强调科学研究中经验验证的必要性。亚里士多德在《形而上学》的开篇曾提到经验与记忆是科学知识的来源。格罗塞斯特发展了这一思想,认为可以获得基于“经验的普遍原则”,即可以依据观察和证据抽象出解释现象的理论,而且为了进一步确认准确的因果关系,应转向实验。他举例说在验证关于服下泻药导致红色的汁液排出(腹泻)这一现象的因果联系时,必须排除所有可能导致腹泻的其他情况,然后多次重复服下泻药,如果同样腹泻,就可以认定其规律性。格罗塞斯特把这个过程称之为对假说的“受控的验证”。这在当时是一个非常了不起的认知。

     

      二

        

      罗吉尔·培根(1214—1292年)进一步发展了格罗塞斯特关于经验和科学实验的理论。他曾在牛津和巴黎大学学习,并在巴黎获得博士学位。回到牛津后,因其离经叛道思想,被修道会送回巴黎,并禁止传布其理论。培根在其《大著作》中,把“经验”分成两种:“通过内心获得的神秘体验和通过外因获得的,依靠仪器辅助和应用数学来保证精确性的知识”。他肯定观察证据的重要性,并且把数学看作是科学的基础,认为应当建立一个分离的实验科学。“实验科学胜过各种依靠论证的科学,因为无论推理如何有力……都不可能提供确定性,除非有实验证明它们的结论。”培根对实验科学的意义的认知对伽利略影响很大。在牛津,培根故居附近的墙上至今仍嵌有一枚铜牌,铭文写着“杰出的博士闻名遐迩,其实验方法大大拓展了科学的空间”。

     

      培根不仅领悟到了近代科学方法,而且也实践这些方法。他的著作包含了许多发明设想:机械推进的车船、飞行的机器、魔术镜、取火镜、火药和磁石等。他探究透镜矫正视力和放大图像的作用,相信可以用透镜弯曲光路,“让太阳、月亮和行星呈现于近前”。在科学哲学思想上,他是后来的弗兰西斯·培根的先驱;在技术发明上,三百年以后的达·芬奇也探究光学,画出了与培根所画几乎同样的眼球及视力构造图,但培根比达·芬奇更具学术性。在培根这里,近代实验科学的方法原则显然已相当清楚。

     

      三

     

      邓斯·司各脱(1265—1308年)在剔除阻碍科学探究的经院哲学观念方面影响巨大。他曾在牛津和巴黎大学学习和任教,因支持国王对教会土地课税,而一度被禁入巴黎。在司各脱生活的时代,有许多阻碍科学探究的观念和习惯,例如认为自然事物的存在和本质等与造物主上帝有关;否认事物存在的客观性,以及认为可以通过思想实验或思辨来获得关于自然现象的真知识,等等。持续几个世纪的“唯实论”和“唯名论”的争论就涉及此类问题。唯实论坚信观念、形式、本质等是真实存在的;唯名论则认为它们仅仅是名词,不是真实存在的,个体实物才是真实的。

     

      从格罗塞斯特、邓斯·司各脱到威廉·奥卡姆都极为远见卓识,他们都试图在观念上分离自然科学研究的对象。格罗塞斯特提出事物(自然现象)是独立存在的,研究事物和现象本身就可以获得真知识。司各脱进一步论证说个体是真实存在的,一般必须通过个别才能表现出来,主张研究自然的、具体的个别事物,而且在研究自然事物时,不能仅靠逻辑推理,同时还必须以事实和经验为依据。这不仅是对唯名论的彻底发挥,也是为对自然进行客观研究摇旗呐喊。

     

      亚里士多德曾提出解释现象的原则(原理)可以从观察中得出,牛津学派试图找到更多的通过观察发现现象原因的逻辑推理方法。格罗塞斯特提出了从观察许多同类现象分析其形成要素,从而归纳其形成的一般条件或原理的推理方法。邓斯·司各脱阐述了从分析结果出现的若干案例,发现其原因或出现条件的逻辑方法。威廉·奥卡姆讨论了“差异法”,即观察两个案例,其中的一个结果出现,另一个结果未出现,以发现必要条件或因素的推理方法。

     

      四

     

      牛津学派另一位影响甚巨的学者是威廉·奥卡姆(1280—1349年)。奥卡姆尝试剔除阻碍科学研究的观念,提倡在科学探究中避免使用多余的(神学和经院哲学)观念,而将解释限制在依据感觉经验或实验数据基础上的归纳或推论范围内。这个观念和方法后来被称为“奥卡姆剃刀”。奥卡姆师从牛津大学校长亨利·哈克莱。当他试图对当时的哲学观念进行大胆的重新界定时,阿维尼翁的天主教教廷指控他为异端。奥卡姆不得不到德国寻求神圣罗马帝国皇帝的保护,并在慕尼黑度过余生。

     

      奥卡姆的重要著作《逻辑大全》在14世纪30年代传入巴黎大学,受到广泛关注,致使教皇约翰二十二世不得不发动一场运动,反击奥卡姆的离经叛道。但事与愿违,不只奥卡姆,牛津大学的其他数学家和逻辑学家的著作在巴黎大学反而得到进一步传播。此后,欧洲大陆的学者们,“不断使用牛津的几何学、数学以及逻辑学的‘标准’语言来讨论哲学和神学中诸如无限者之类的话题”。牛津学派的思想深刻影响了欧洲大陆的科学思维。

     

      巴黎大学的尼古拉·奥里斯梅(1323—1382年)是14世纪欧洲最具创新思维的学者之一。在牛津学派的影响下,他和布里丹等学者从数学和几何学的角度探讨物理学,包括地球的运转和抛物体的运动等问题。1356年,奥里斯梅发表论文支持地球自转的观点。他解释说地球自转时,并不是如其他学者所说会引起从东向西的大风,因为地球上的水和空气也获得同样的运动状态。他还借用奥卡姆的“推理精简论”阐述说,地球绕轴自转比巨大的天体运转更为经济,而且还用几何图表显示其规律。在某种程度上,奥里斯梅先于伽利略发现匀加速运动规律,虽然是以一种较为粗陋的方式表述出来。

     

      奥卡姆以及牛津学派的这些对近代科学革命至关重要的观念后来对意大利也有影响。1328年,奥卡姆曾在意大利短暂停留。1482年,奥里斯梅的《天地通论》等著作在帕多瓦出版,引起广泛关注。一百多年后,伽利略在帕多瓦大学的学术环境中进行科研。在伽利略这里,牛津学派的科学观念被发展和落实,并成为科学“现代性”的重要标志。

     

      法国科学史家皮埃尔·杜赫曾评论说:“笛卡尔、伽利略和牛顿科学的许多基本原理可以在13-14世纪找到渊源……近代科学不是17世纪的特产,而是起源于中世纪思想家的哲学思辨。”回顾牛津学派的成就,我们至今仍对其巨大的创新性和理论深度表示惊叹。

     

      (作者单位:四川大学历史文化学院)

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