牛津通识读本：科学革命 [12]
原子论和机械论
微粒物质观的化学传统与古代原子论的复兴相互交织。古希腊原子论始于公元前5世纪的留基伯和德谟克利特。他们设想了一个由不可分割的原子所构成的物质世界，原子在虚空中不断分散和聚集，其千变万化的组合导致了我们看到的所有变化。他们的思想大部分已经湮没于古代历史中。亚里士多德对其作了详细反驳。虽然伊壁鸠鲁（前341—前270）把原子论当作自己的道德哲学的基础，但是当伊壁鸠鲁主义因其无神论和享乐主义倾向（伊壁鸠鲁并无这两种意图）而不再受到青睐时，原子论一同遭到了抛弃。直到罗马人卢克莱修普及伊壁鸠鲁思想的长诗《物性论》于1417年被重新发现，原子论才得以复兴。但卢克莱修对原子论与无神论之间关联的强调，使他的著作最初无法得到认同。具有讽刺意味的是，伊壁鸠鲁原子论得以恢复名誉要归因于一位神父——伽桑狄（1592—1655）。伽桑狄否认原子是永恒的（只有上帝是永恒的）和自行移动的（是上帝使它们移动），主张人的灵魂是非物质的和不朽的，并且建立了一个全面的世界体系，把不可见的微粒及其运动用作基本的解释原则。他的体系以及其他类似的体系后来被称为“机械论哲学”。
机械论哲学认为，所有可感的性质和现象都源于不可见的物质微粒（有时也被称为原子、微粒，或径直称为粒子）的大小、形状和运动。严格的机械论哲学家坚持认为，万物都是由同一种“原料”构成的，我们所觉察到的各种物质和属性都是源于这种原料微粒的不同形状、大小和运动。与其重数量、轻性质的态度相一致，伽利略认为冷、热、颜色、气味和味道等大多数性质实际上并不存在，而只是微粒作用于我们感官的结果。对于伽利略以及后来的机械论哲学家而言，唯一真实的性质——第一性质——是微粒的大小、形状和流动性。所有其他性质都是第二性质，它们只存在于感知者中，而不存在于被感知者中。在机械论哲学家看来，醋之所以显得酸，仅仅是因为尖且锐利的醋微粒刺痛了舌头。如果没有舌头，“酸”就没有任何意义。玫瑰显示为红色，仅仅是因为玫瑰的微粒以特定的方式改变了反射光，而改变后的光又作用于我们的眼睛。玫瑰之所以芳香，是因为玫瑰花散发出的微粒经由空气进入了我们的鼻子，在那里撞击嗅觉器官，由此产生的运动被输送到大脑，并被转换成一种气味的感觉。这种观点从根本上反对亚里士多德看待世界的方式，在亚里士多德的世界观中，可感性质实际存在于物体之中，对于解释物体的性质和效应起着至关重要的作用。
该体系在两种意义上是机械论的。首先，结果都是通过机械接触引起的，比如锤子砸到石头上，或者弹子球相互碰撞。超距作用或共感的力量在其中没有地位。其次，世界以及其中的物体——甚至是具有广泛影响的笛卡尔机械论哲学中的植物和动物——都被理解成机器。机械论哲学家把世界比作一个复杂的钟表装置，就像当时巨大的机械钟，隐藏于其中的齿轮、重锤、滑轮和杠杆使外面的表针转动，钟鸣响，小铸像翩翩起舞、鞠躬致意，机械公鸡喔喔啼叫，一切都符合完美的秩序和规则性。“世界机器”（machina mundi）一词的历史可以追溯到卢克莱修，一些中世纪作者用它来表达宇宙的复杂规律性，但对于那些作者而言，机器的意思更像是框架或结构，表达的是天地万物各个部分的相互依存关系。而机械论哲学家却为这一图像赋予了一种自动机的含义，即某种人工的东西，但却机械地模仿一个生命体的活动。机械论观点反映了当时日益增长的技术能力，对世界的理解渐渐从活的生物模型变成了无生命的机器。这种观点甚至导致了对上帝本身的重新理解。上帝不再是一个几何学家、化学家或建筑师，而是越来越被看成一位机械师或钟表匠，一个对世界机器进行设计和组装的技师。这一形象在17世纪末的英格兰变得尤为根深蒂固，它构成了关于“智能设计”的现代讨论的基本背景。在近代早期，随着神学和自然哲学的彼此融合，科学概念和宗教概念一同发展和成熟起来，彼此发生影响，互相作出回应。
机械论哲学家力图用他们的原则来解释所有自然现象，一个棘手的问题是如何解释“隐秘性质”、共感和超距作用，它们曾使亚里士多德主义者感到沮丧，也是自然魔法的基础。机械论者所青睐的解决方案是诉诸一种不可见的物质流溢——是微粒“流”将影响从一个物体带到了另一个物体。例如，火之所以能够加热远距离处的物体，是因为快速移动的火微粒从火焰中散发出来并且击中了物体。其他解释则需要有更具创造性的解决方案。笛卡尔对磁吸引力的解释是，磁体发射出一种恒定的螺旋形微粒流。他假定铁含有螺旋形的孔洞，磁体发射出的微粒进入了铁的孔洞，在其中旋转，从而把铁“拧”得更靠近磁体。即使是看到血腥场面时不自觉地转头这一反射动作，也要通过尖的微粒流会伤害眼睛来解释。
玻意耳不仅提出了“机械论哲学”一词，而且特别把它与化学结合了起来，因为他认识到化学在揭示世界运作方面具有特殊能力。玻意耳的研究涉及17世纪化学的所有四个主要方面：制金、医药、商业和自然哲学。他热切地寻求着研制哲人石的秘密，并试图接触可能提供帮助的“秘密行家”。他声称目睹过哲人石的使用，验证过由铅生产出的金，并促使一部禁止金属嬗变的英国法律于1689年被废止。他收集了新的化学药品，特别是那些不太昂贵的、救济穷人的药品（和今天一样，那时的医疗护理和药品的价格也过高）。他还主张把化学用于实用目的，改进行业、贸易和制造。也许最有名的是，他宣扬化学是研究世界的最佳途径，并且努力提升化学的地位。玻意耳解释说，他之所以投身于被他的朋友们视为“一种空洞的欺骗性研究”的化学，是因为它为机械论哲学家所提出的微粒体系提供了最好的证据。例如他用实验表明，硝石可以产生一种不变的碱性盐和一种挥发性的酸性液体，两者结合会重新产生硝石。他的结论是，复合物质可以分成小块，这些小块一起还原会重新形成原先的物质，就像一台机器的零件。虽然玻意耳拒绝接受帕拉塞尔苏斯的大部分学说，但（他所谓的）这种“重新合并”与“炼金术”惊人地相似，事实上，玻意耳的想法正是以前面提到的那种历史悠久的制金和化学医学两种传统为基础的。
机械论哲学在17世纪末逐渐衰落。玻意耳变得不那么热衷于它，因为他意识到这一哲学的过度扩展可能会导致决定论、唯物论和无神论。假如世界仅仅是一些相互碰撞的微粒，那么自由意志或神意将没有位置。如果上帝是一个钟表匠，那么他是先开动世界然后对其不闻不问，还是如同一个拙劣的机械师，必须经常对其重新调整？化学家一直对严格的机械论哲学兴趣不大，因为他们平日里看到的大量属性似乎无法通过同一种物质不同形状的微粒这般贫乏的观念来解释。同样，生命过程过于复杂，超出一定限度便无法用简单的力学来解释。最后，牛顿所说的吸引力是一种超距作用，无法对其进行机械论解释。牛顿主义的胜利其实意味着严格机械论的失败。
不断演进的亚里士多德主义
亚里士多德和亚里士多德主义在本章已经多次出现。事实上，有一种关于科学革命的解释是，科学革命完全是对一种垂死的经院亚里士多德主义的拒斥。但这种观点没能认识到经院哲学的弹性和不断演进。17世纪各种“新”哲学的支持者经常用严厉的措辞讽刺和批判亚里士多德主义，但其他自然哲学家始终处于“亚里士多德主义”框架内，继续更新着系统，做着卓有成效的工作。无论在中世纪晚期还是在近代早期，“亚里士多德主义”或“经院哲学”都不意味着顽固地秉持亚里士多德本人所做的任何断言。即使是亚里士多德最伟大的学生特奥弗拉斯特，也是通过在一些观点上不同意亚里士多德的看法而延续着亚里士多德传统。在中世纪，自然哲学家普遍引述亚里士多德，但经常只是作为自己研究的一个出发点，所得出的结论往往与亚里士多德的结论相反。到了文艺复兴时期，存在着许多不同的甚至是相互冲突的亚里士多德主义。
自然哲学的实验进路和数学进路并非亚里士多德本人工作的关键部分，但对于17世纪的亚里士多德主义者来说，它们变得越来越重要。耶稣会士是明确致力于坚持一种亚里士多德主义自然哲学的最明显例子，但里乔利和格里马尔迪等许多耶稣会士都做了与伽利略运动学有关的大量实验，而且把一些明显与亚里士多德相矛盾的观念和发现包括进来。同样，耶稣会士尼科洛·卡贝奥（1586—1650）拒绝接受吉尔伯特关于其磁学实验支持了哥白尼这一解释，但卡贝奥自己也做了大量磁学实验。到了17世纪末，耶稣会士已经在一种“亚里士多德主义”框架中采用了伽桑狄和笛卡尔所阐述的许多机械论观点。在其支持者看来，经院哲学仍然是一种有用而灵活的自然研究方法。他们虽然对17世纪的许多创新持保守态度，但仍然是科学革命的积极参与者和贡献者。
在科学革命过程中，亚里士多德主义的确遭遇了截然不同的强劲的竞争对手，这是在中世纪晚期没有遇到过的。在整个近代早期，新的世界观——磁的、化学论的、数学的、自然魔法的、机械论的，等等——均作为挑战者和貌似合理的替代品而出现，而经院哲学则力图将新的材料和观念吸收到一种“亚里士多德主义”框架中。不同世界体系的捍卫者之间的持续争论不仅引出了各种论战技巧，而且引出了对如何建立一种新的、最好是全面的自然哲学这一紧迫挑战的大量不拘一格的回应。从我们现代的角度来看，很难想象近代早期会发展出如此众多关于基本问题和方法的不同观点和进路，也很难想象越来越多的自然哲学家会以如此的热忱富有成果地探索他们的世界，并且设计出大大小小的体系来尝试理解所有这一切。16、17世纪之所以的确是“革命性的”，这是一个重要原因。
第五章 小宇宙和生命世界