机械自然观在科学中的实现：牛顿

哥白尼提出了日心说，布鲁诺在哲学上予以解释和发挥。另一方面，一流的天文观测家第谷提供了大量的天文资料。在此基础上，开普勒（1571— 1630）以日心说为框架，在毕达哥拉斯主义关于数的和谐的信念指引下，精心地在第谷的资料中寻求各种比例，终于发现了行星运动的三个定律。

开普勒深信上帝创世时的数学设计，并以“力”的概念代替“精灵”作为行星运动的原因。机械自然观在天文学中已经形成。“开普勒在自然数学化运动中是一名极重要的人物，不仅因为他的毕达哥拉斯—柏拉图主义指导

② 吴国盛：“自然哲学的复兴”，载《自然哲学》（第 1 辑），中国社会科学出版社 1994 年版。

① 埃伦·G·杜布斯：《文艺复兴时期的人与自然》，第 139 页。

思想明确而又坚定，而且因为他寻求宇宙中数学和谐的热忱最终取得了丰硕的成果，有极强的示范作用。”①

培根倡导的观察实验与笛卡尔倡导的数学式的演绎在伽利略（1564— 1642）的物理学中实现了结合，至此近代科学的本质特点已在科学实践中正式出现，标志着近代科学的正式产生。机械自然观在伽利略的物理学中也已形成。

在开普勒那里，自然的数学设计还只表现在天上，到伽利略这里，数学设计扩展到地上。物理学在亚里士多德那里以目的论的原因加以说明，物体下落是由于它的本来位置就在地面上。伽利略则以“力”来解释物体的运动。但自然事件是复杂的，难以用数学的方式加以全部的解释，于是伽利略就设想各种理想状态，让自然以“纯粹”的方式来表现自己。这一点说明了机械自然观的强制性和缺陷。如果说培根试图在物质形态上征服自然的话，那么伽利略在理论形态上已经“征服”了自然。

不过，成熟的机械论自然哲学是由牛顿完成的。

牛顿（1642—1727）以其《自然哲学的数学原理》完成了经典物理学的创建，机械自然观也因而完成了在物理学中的具体体现。“由于古人（如帕普斯所告诉我们的）认为在研究自然事物时力学最为重要，而今人则舍弃其实体化的形式和隐蔽的质而力图以数学定律说明自然现象，因此，我在本书中也致力于用数学来探讨有关的哲学问题。⋯⋯我把这部著作叫作哲学的数学原理，因为哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些力去论证其他的现象。”①

牛顿对机械自然观的完成，主要表现在他把“力”与数学统一起来。在古代以至近代，“力”的概念颇有歧义，但其主要含义即一种生命的力量，这种生命或为人或为神灵或为动物等，今天我们说“这个人力大无穷”或“一头牛的力量胜过许多人”时，也是在这种意义上使用“力”这一概念的。这种“力”的概念无论如何是不能与机械自然观联系在一起的，毋宁说它是有机论或活力论或泛神论的表现。在开普勒和伽利略那里，“力”的概念已不具有生灵的意义了，而主要指物体之间的相互作用，非生灵所发之“力”。到牛顿这里，更进一步明确地从数学上来使用“力”，“我不是从物理上而是从数学上来考虑这种力的。因此读者不要以为我使用这些字眼，是想为任何一种作用的种类或形式，及其原因或物理根源作什么定义”①。这就把”力”在质上的多种多样性，即把各种不同的力，都还原为数学上的量。即“力” 只有大小和方向的区别，没有其他的任何区别。力学三定律，即惯性定律、作用力与反作用力大小相等方向相反定律、力和加速度（及质量）的关系的定律等，是从数学上揭示力的具体体现。其中涉及的“质量”不同于亚里士多德主义的“质”，也不同于“质的飞跃”的“质”，“质”和“量”连在一起，是“质”的“量”化，“质”本身消失了，只有它的“量”表现出来。

至此，数学上的“力”便代替各种生命力或神力，成为支配自然的原则。“现在，自然是一个有规则和有秩序的物质体系。

自然哲学的任务已不再是寻求‘本原’和‘本性’，而是可以支配‘一

① 吴国盛：《自然本体化之误》，湖南科学技术出版社 1993 年版，第 58 页。

① 牛顿：《自然哲学的数学原理》第一版序，转引自吴国盛《自然本体化之误》，第 70—71 页。

① 转引自吴国盛：《自然本体化之误》，第 75 页。

切’自然现象的数学规律，对于那些喜好‘沉思’而不懂操作技巧和数学技术的哲学家，自然哲学已与他们无缘。‘自然’已被纳入这样的概念框架，以致只有科学家才有权对之发表意见。”②

作为涌现之自然，在亚里士多德那里凝而成为“本性”和“原因”，在中世纪沦为上帝的产品，在近代初期增强了其自身的灵性。但自然总算还凝而不固。虽为现成的，仍可变化。由笛卡尔和牛顿完成的自然的机械化，使自然凝而坚固起来。作为一架机器，虽然也在运转，但却是干瘪的。

与凝固的自然相对的是人的心灵，心灵与其肉体和整个自然界面面相觑。在面面相觑中，僵死的自然当然无所作为，它只是遵循自身的机械规律而运转。但人却大有可为。既然自然只是一部凝固的机器，人就可以发现它的规律，任意地改造它。人可以征服这无言的机器，让它为人服务。当巫师们利用自然时，还有所顾忌，只能在求得神灵同意的情况下，加快或减慢它的进程。在亚里士多德那里，自然作为内在本性而实现自己，人的能动性则更小。但在机械自然这里，情况就大不相同了。人类充满信心：给我一个支点，可以撑起整个地球！在这种信心中，自然更加凝固，不仅无机物、植物、动物和人的肉体是机器，人的心灵也可能机械化。当然，这是以后的事了。

但是，生生不息的自然，在不断被凝固的过程中，也不断地抵抗这种凝固。这抵抗首先表现在实施凝固的心灵中。

自然真的是一部机器吗？我们如何证明它是一部机器？自然这部机器是否是人的理性的幻化呢？基督教中就有与柏拉图主义一样的说法，把可感自然作为虚幻的东西。这种疑问所导致的结果在以后有着更明显的体现。

首先抵抗机械自然观的，是泛神论—活力论—有机论自然观的不甘失败和东山再起。

② 吴国盛：“自然哲学的复兴”，载《自然哲学》（第 1 辑）。