01 自然哲学

最初的科学理论都是对物质世界根本性质的哲学猜想。因此,它们更多是基于逻辑思考和猜测的,而不是基于观察和实验的。然而,在摆脱了通过宗教和神话来解释自然现象的方法之后,这些哲学家们为科学思维的建立奠定了基础。

古希腊哲学家米利都的泰勒斯(约公元前 624—约公元前 545)通常被认为是第一位哲学家,或者至少是西方哲学史上的第一位哲学家。同时,他也被认为是第一位科学家。

科学成为一门独立学科要等到两千年以后了,但对于世界、自然规律、物质构成以及宇宙结构等问题的理性推测最早出现在古希腊,并且是以自然哲学的面貌出现的,而“自然哲学”这一术语也一直被沿用到了 19 世纪。如果我们把哲学视为寻求终极答案的过程,那么自然哲学就只是在探索自然世界过程中对哲学工具(比如逻辑方法、概念分析、论证和证明)的一种应用。从这个意义上讲,科学是伦理学(道德哲学)、认识论(获取知识的理论)、美学(艺术哲学)、政治哲学等众多哲学门类中的一个“兄弟”,因为其他哲学门类也使用了这些哲学分析工具。

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泰勒斯

约公元前 624 年,泰勒斯出生于古希腊城市米利都,它位于今天土耳其的西海岸。泰勒斯被视为米利都学派的创始人,该学派成员还包括阿那克西曼德和阿那克西美尼。作为第一位科学家,据说泰勒斯成功预测了日食,同时还测定了夏至和冬至的日期。他通过阴影测量出金字塔的高度,并在几何、天文学和其他领域获得了各种发现(尽管我们对他是否取得了这些成就持怀疑态度)。在古代传统中,他被视为以智慧而著称的“古希腊七贤”之首。

然而,尽管泰勒斯取得了诸多科学成就,但人们发现,他的某些言论在今天看来并没有那么理性。他曾经宣称,“所有事物都充满了神灵”,以及磁铁是有“灵魂”的。至于这些言论是否是描述某些科学理论的比喻性说法,我们就不得而知了。他于大约公元前 545 年去世,有传闻说,他是在观看体操比赛时因脱水而亡的。


自然哲学的本质 自然哲学和科学之间的主要区别在于,后者强调实验的重要性。自然哲学在很大程度上是猜测性的和理论性的,早期自然哲学家似乎很喜欢用逻辑和论证方法来构建自己的理论,他们很少用到系统性观察或假设检验的方法。于是,在探索宇宙终极性质,即探索它的终极原因和“第一性原理”的过程中,泰勒斯提出,世界是由水构成的。初看起来,这种半神秘化的解释似乎正是自然哲学想要避免的东西,但经过进一步思考,我们就会发现,他的观点是含有某种逻辑的。作为基本物质,水可以是固态的(冰),也可以是气态的(蒸汽),当然,也可以是液态的。

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前苏格拉底时期

西方哲学史上最早的哲学家都是古希腊人,他们被称为前苏格拉底时期哲学家。这是一个出于方便而采用的术语,它一方面表示了他们大多出现在苏格拉底(公元前 470—公元前 399)之前——虽然有些哲学家与苏格拉底是同时代的人,另一方面表示了他们所使用的哲学方法与苏格拉底不同。后来的古希腊哲学家把自己称为“physiologoi”或“自然哲学家”,以示他们主要关注自然世界的终极构成。因此,从这个意义上讲,古希腊哲学家也是最早的科学家。


然而遗憾的是,泰勒斯没有任何著作保留下来,我们只能去猜测他的真实想法。事实上,对于大多数早期哲学家,或者人们所说的苏格拉底之前的前苏格拉底时期(pre-Socratic)哲学家,我们只能猜测他们的思想。我们只能通过二手材料,比如,亚里士多德和其他后世作者的著作,来理解泰勒斯的理论。因此,我们不仅面临着这些材料是否准确和中立的问题,我们还需要更多的材料来理解他的理论,比如,我们不清楚泰勒斯会如何解释“火” 能从“水”中产生。

后世的哲学家继续探索基本物质是什么这一问题,并给出了不同的答案。泰勒斯的学生,阿那克西曼德(约公元前 610—约公元前 546)认为,有一种单一物质产生了四种物质元素,他把这种单一物质称为 “无定”(Boundless);阿那克西美尼(约公元前 585—约公元前 528)猜测,最基本的物质是气;赫拉克利特(约公元前 535—约公元前 475)认为基本物质是火,我们可以把它理解为对变动不居或“流变”(flux)的一种比喻性说法;巴门尼德(约公元前 515—约公元前 440)和他的学生芝诺(约公元前 490—约公元前430)认为,所有的存在物实际上只是同一个单一物质的不同体现(广为人知的“一元论”);阿那克萨戈拉(约公元前 500—约公元前 428)提出,所有物质都是无限可分的,而且是静止的,只能被宇宙意识激活;留基伯(活跃于约公元前 5 世纪)和他的学生德谟克利特(约公元前 460—约公元前 370)提出了原子论的最初版本,也可以说他们提出了这样一种假想,宇宙是由不可分和不可毁灭的元素构成的。

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早期的进步 现在看来,这些答案似乎大多都太简单了,甚至连最可靠的答案也主要是通过猜测得到的。但它们展现了人类努力摆脱宗教和神话束缚,通过理性获取知识的早期摸索过程。因此,我们不用接受这些哲学家对于世界的神学性或比喻性的叙事,也不用知道他们是怎么得出这些答案的,我们只需要知道,早期自然哲学家试图从人性和理性的角度来构建世界图景。

然而另一方面,考虑到当时没有什么技术支持,信息和资源也非常有限,这些自然哲学家们所取得的成就仍然令人感到惊讶。泰勒斯自己就在数学和天文学研究上取得了进展,他成功预测了日食,从而在公元前 585 年阻止了在米堤亚人和吕底亚人之间发生的哈里斯战役(the Battle of Halys)。昔勒尼的埃拉托色尼(约公元前 276—约公元前 195)通常被认为是地理学的创始人,他不仅知道地球是圆的,还设法基于观察和理性计算出了地球的周长,其计算结果与正确值的误差不到 2%。

因此,尽管早期自然哲学家的思想现在看来大多显得很荒谬,或者是错误的,但是,这些成就还是展现了他们在运用科学精神方面做出的大量努力,比如,用数学解释物理现象,相信能够通过理性理解世界,坚信世界是有序的、可预测的,强调逻辑和证据。事实上,每一种科学精神都能追溯到古希腊哲学家,因此,现代科学应该对他们深表感激。

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目录

  • 引言
  • 01 自然哲学
  • 02 表象和实在
  • 03 知识 
  • 04 证明
  • 05 数学语言
  • 06 实验和观察
  • 07 排除式归纳法
  • 08 理性主义
  • 09 机械论
  • 10 经验主义
  • 11 归纳问题
  • 12 牛顿的方法
  • 13 拉普拉斯妖 
  • 14 奥卡姆的剃刀
  • 15 唯物主义
  • 16 实在论
  • 17 目的论
  • 18 怀疑主义
  • 19 唯心主义
  • 20 科学和伦理
  • 21 实证主义 
  • 22 活力论 
  • 23 科学和乌托邦
  • 24 证伪  76
  • 25 科学和上帝
  • 26 溯因推理
  • 27 形而上学
  • 28 人工智能
  • 29 实用主义
  • 30 盖娅理论
  • 31 迪昂–蒯因论题
  • 32 创世论
  • 33 混沌
  • 34 范式转换
  • 35 现象主义 
  • 36 自然种类
  • 37 研究纲领
  • 38 反实在论
  • 39 还原论 
  • 40 不完全确定性
  • 41 科学战争 
  • 42 科学和性别
  • 43 不完备性 
  • 44 认识论无政府主义
  • 45 随附性
  • 46 非欧几里得空间
  • 47 不确定性 
  • 48 康德 
  • 49 狭义相对论
  • 50 科学和现象学
  • 术语表