沈 健

(嘉應(yīng)學(xué)院 政法學(xué)院， 廣東 梅州 514015)

近代物理學(xué)革命中的問(wèn)題還原

沈 健

(嘉應(yīng)學(xué)院 政法學(xué)院， 廣東 梅州 514015)

問(wèn)題還原是當(dāng)前科學(xué)哲學(xué)研究的一個(gè)新問(wèn)題。文章梳理了近代物理學(xué)革命中的一些典型問(wèn)題還原案例，從而為問(wèn)題還原的現(xiàn)實(shí)存在提供了新的案例支撐。同時(shí)，憑借這種案例分析，筆者認(rèn)為問(wèn)題還原與科學(xué)革命其實(shí)各屬不同的范疇，但二者本質(zhì)上并不絕對(duì)是互斥。

近代物理學(xué)革命；問(wèn)題還原；科學(xué)革命；關(guān)系

科學(xué)源自人類對(duì)自然的驚嘆，這些驚嘆在科學(xué)家那里便是一個(gè)個(gè)科學(xué)問(wèn)題?？茖W(xué)問(wèn)題永不窮盡，科學(xué)發(fā)展永無(wú)止境。然而，這些科學(xué)問(wèn)題之間的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)究竟如何呢？事實(shí)上，在科學(xué)的橫向拓展和縱向發(fā)展中，不同的科學(xué)問(wèn)題之間存在著一種還原性，這種還原性就是托馬斯·尼克斯所謂的問(wèn)題還原。本文將展示近代物理學(xué)革命中的典型問(wèn)題還原案例。借此，一方面為問(wèn)題還原的現(xiàn)實(shí)存在提供新的案例支撐；另一方面，借助這種案例分析，筆者將對(duì)問(wèn)題還原與科學(xué)革命的關(guān)系提出一些新的思考。

一、近代物理學(xué)革命起源中的問(wèn)題還原

17世紀(jì)的近代科學(xué)革命源于古典物理學(xué)——亞里士多德物理學(xué)內(nèi)存的諸多問(wèn)題。按照柯依列的觀點(diǎn)，這些問(wèn)題聚焦于兩個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題：一是拋體問(wèn)題(拋體為什么運(yùn)動(dòng))(P1)，二是落體問(wèn)題(加速下落問(wèn)題)(P2′)。其中，后者包容于前者之內(nèi)，因?yàn)槿魏螔侒w運(yùn)動(dòng)本身就包含了上升運(yùn)動(dòng)和下落運(yùn)動(dòng)，因而拋體問(wèn)題便分化為上升運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(P2″)和下落問(wèn)題(P2′)。由拋體問(wèn)題轉(zhuǎn)去關(guān)注落體問(wèn)題，其實(shí)就是一種分裂式的問(wèn)題還原。

P1：拋體問(wèn)題之所以成為問(wèn)題，在于亞里士多德運(yùn)動(dòng)學(xué)理論與具體科學(xué)事實(shí)的矛盾：一方面，在亞里士多德看來(lái)，拋體運(yùn)動(dòng)為受迫運(yùn)動(dòng)，而被迫運(yùn)動(dòng)“需要與運(yùn)動(dòng)物體相鄰的動(dòng)因的不斷作用”[1]12。亞里士多德不承認(rèn)什么遠(yuǎn)距作用，他認(rèn)為“所有運(yùn)動(dòng)的傳播都暗示著接觸”[1]12。另一方面，拋射體卻在沒有動(dòng)因的情況下仍然能保持運(yùn)動(dòng)。

P1的解決：對(duì)于P1，亞里士多德提出了他的一種解決方案——媒介反作用推動(dòng)理論(T1)。他認(rèn)為拋射體周圍存在著媒介的反作用推動(dòng)，拋體運(yùn)動(dòng)源于拋射體周圍媒介的反作用。但是，這一回答卻顛倒了原因與結(jié)果的順序，因而也與我們的直接感覺相違背。

P2′(博納米科)：落體問(wèn)題是亞里士多德物理學(xué)的另一更棘手的問(wèn)題，即物體下落為什么速度越來(lái)越大？這一問(wèn)題在亞氏物理學(xué)體系中由于被歸屬于自然運(yùn)動(dòng)，因而不成為問(wèn)題。但是，對(duì)于后來(lái)的中世紀(jì)學(xué)者而言，下落加速度究竟來(lái)自哪里，卻是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。一種自然運(yùn)動(dòng)，如何會(huì)產(chǎn)生出變化的效果呢？事實(shí)上，這個(gè)問(wèn)題屬于P1的子問(wèn)題，是P1的一種分裂。

P2′的解決：通常存在三種解決方案。第一，認(rèn)為下落加速度源自媒介阻力的減小(1T2′)；第二，認(rèn)為同拋體運(yùn)動(dòng)一樣，下落運(yùn)動(dòng)也源于媒介的反作用(2T2′，其中2T2′=T1)；第三，認(rèn)為存在著沖力(3T2′：沖力理論)。

P3′(貝內(nèi)代蒂)：貝內(nèi)代蒂首先考究了反作用解釋理論(T1或2T2′)的合理性，并提出了新的問(wèn)題P3′。他認(rèn)為反作用只能推演出拋體速度的減小，而不能推導(dǎo)出速度的增加，但拋體剛開始階段卻存在一個(gè)加速過(guò)程，這便存在著矛盾。

P3″(貝內(nèi)代蒂)：對(duì)于沖力理論3T2′，貝內(nèi)代蒂認(rèn)為，沖力這種運(yùn)動(dòng)力作為運(yùn)動(dòng)物體固有的運(yùn)動(dòng)的原因，其本質(zhì)并不清楚，因而沖力這個(gè)新概念成為迫切需要解釋的問(wèn)題。此外，沖力否定了媒介的運(yùn)動(dòng)作用，也就是否定了亞里士多德的T1或2T2′(T1或2T2′否定了真空和真空運(yùn)動(dòng)的存在)，因此真空運(yùn)動(dòng)是完全可能的。但真空中的物體做什么樣的運(yùn)動(dòng)呢(1P3″)？它具有什么樣的速度呢(2P3″)？實(shí)際上，1P3″是P3″由推演出的一個(gè)特殊情境問(wèn)題，而2P3″是1P3″的進(jìn)一步具體化。

P3″的解決理論T3：伽利略對(duì)沖力做了界定，他認(rèn)為外加的運(yùn)動(dòng)(沖力)像熱或冷一樣會(huì)內(nèi)存于運(yùn)動(dòng)物體之內(nèi)，成為諸如物體輕或重的內(nèi)在性質(zhì)或特征，“動(dòng)因以不同的方式將運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)或力加在運(yùn)動(dòng)物體上”[1]44。在伽利略看來(lái)，這種沖力是逐漸減小的，永恒的運(yùn)動(dòng)是不可能的，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)要依靠運(yùn)動(dòng)過(guò)程中逐漸減小的驅(qū)動(dòng)力來(lái)維持(事實(shí)上，這種觀點(diǎn)與慣性原理不兼容)。

P4：伽利略的沖力理論T3，存在著與具體事情的矛盾，因?yàn)橹T如大炮炮彈之類的受迫運(yùn)動(dòng)在一開始卻是加速的，這與伽利略的“隨著運(yùn)動(dòng)進(jìn)行，速度總是要減慢”相矛盾。此外，對(duì)于落體問(wèn)題，伽利略認(rèn)為物理下落是由于一恒定的力(重力)所引起的，因而物體將以恒定速度下落，而且這個(gè)下落速度的快慢僅取決于下落物體的重量，這也與具體事實(shí)不符。盡管，后來(lái)伽利略對(duì)上述回答做了改變，認(rèn)為下落運(yùn)動(dòng)開始是加速的，在到達(dá)合適的速度之后將做勻速運(yùn)動(dòng)。但為什么一開始運(yùn)動(dòng)是加速呢？而合適的速度又是什么？

P4的解決理論T4：伽利略認(rèn)為，任何物體都同時(shí)內(nèi)存輕性和重性，對(duì)于一個(gè)拋射體，輕性存在一個(gè)緩慢的耗光過(guò)程，而自然的重性是不變的。這種輕性和重性的差值決定了物體速度的變化，而一旦輕性用盡，只剩下重性，則物體將做一種勻速運(yùn)動(dòng)。在伽利略看來(lái)，不同物質(zhì)接受和保存沖力、運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)以及輕性的能力是不一定相同的。物體下落的速度取決于它的相對(duì)重量，而不是絕對(duì)重量。

P5：盡管伽利略的運(yùn)動(dòng)思想有了很大的解放，宇宙概念也被他打破，空間也被幾何化了，好似慣性定律就在眼前。不過(guò)，伽利略本人并沒有完全走到底。因?yàn)橐_(dá)到慣性定律，必須放棄運(yùn)動(dòng)作為結(jié)果的思想、自然運(yùn)動(dòng)和受迫運(yùn)動(dòng)相區(qū)別的思想、位置和空間的思想。在伽利略的思想里保留了宇宙中心、特殊位置的古代宇宙思想的痕跡。

P5的解決理論(T5)：布魯諾、牛頓等后繼者所提出的理論。其中牛頓對(duì)拋射體問(wèn)題提出了如下的觀點(diǎn)：“拋射體，只要不因空氣阻力而被減速，或因重力而被向下拉落，就永遠(yuǎn)保持在它的運(yùn)動(dòng)之中”[2]36，牛頓對(duì)拋射體問(wèn)題的解決才真正體現(xiàn)了慣性定律的精髓。

上述所有問(wèn)題的轉(zhuǎn)化，可以用一種形式化的圖式來(lái)進(jìn)行概括描述，如下圖：

從圖中，我們可以梳理出問(wèn)題之間的一些還原關(guān)系，從P1到P2′和P2″，存在著分裂式的問(wèn)題還原，所謂分裂式問(wèn)題還原就是“問(wèn)題的分化”[3]，一個(gè)問(wèn)題分化為幾個(gè)子問(wèn)題。這里分化的根據(jù)不是源于T1或T1的內(nèi)部邏輯不一致，而是依據(jù)一般的簡(jiǎn)單性原則，即按照P1本身的特點(diǎn)，對(duì)它所涉及的問(wèn)題加以分類劃分。相反，從P2′到P3′和P3″，也存在著分裂式問(wèn)題還原，不過(guò)這里的問(wèn)題還原需要依賴中介2T2′和3T2′，因?yàn)镻3′和P3″分別因2T2′和3T2′而起。對(duì)于P3″，存在兩種問(wèn)題還原的路徑：一是P3″→P4，二是P3″→1P3″→2P3″，這說(shuō)明同一個(gè)問(wèn)題可以處于不同的問(wèn)題還原之中，即問(wèn)題還原具有多維性。

問(wèn)題還原的多維性，在筆者看來(lái)，可以形成一種問(wèn)題還原有核網(wǎng)絡(luò)模式，該模式就是以一個(gè)或幾個(gè)基本問(wèn)題為核，眾多與這幾個(gè)基本問(wèn)題具有還原關(guān)系的從屬問(wèn)題在問(wèn)題核的周圍形成一種立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。用“網(wǎng)”來(lái)形容這種結(jié)構(gòu)是為了強(qiáng)調(diào)不僅基本問(wèn)題與從屬問(wèn)題具有還原關(guān)系，而且不同分支的從屬問(wèn)題之間也可能存在著問(wèn)題還原。縱觀近代物理學(xué)革命，拋體問(wèn)題P1和落體問(wèn)題P2′就是問(wèn)題核，圍繞著對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題核的解決，便演化出一張紛繁復(fù)雜的問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)。其中，這張有核問(wèn)題網(wǎng)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)——各個(gè)問(wèn)題之間——是依靠還原關(guān)系而銜接起來(lái)的，同時(shí)，外圍的問(wèn)題存在一種不斷向外拓展的生長(zhǎng)趨勢(shì)。對(duì)這張網(wǎng)上所有問(wèn)題的探索和解決，便架構(gòu)起了近代科學(xué)革命演化的宏偉體系，包括轟轟烈烈的地心說(shuō)和日心說(shuō)之爭(zhēng)，最后由它們各自所推演出的推論也聚焦到對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題的解決上?？梢赃@樣說(shuō)，在壯觀的革命過(guò)程背后，其本身都是由一個(gè)個(gè)科學(xué)問(wèn)題所串聯(lián)起來(lái)的，即問(wèn)題還原最終演變成一次近代的物理學(xué)革命?？乱懒芯驼J(rèn)為，近代科學(xué)革命中慣性原理提出的歷史顯示了“人類精神頑強(qiáng)地對(duì)付著那些相同的問(wèn)題，堅(jiān)持不懈地撞擊那些相同的反對(duì)意見和那些相同的困難，慢慢地和艱難地鍛煉手段和方法，這些手段和方法使人類精神最終可以跨越所有這一切”[1]130。在筆者看來(lái)，柯依列稱的那些“相同的問(wèn)題”、“相同的反對(duì)意見”、“相同的困難”事實(shí)上有兩重理解：一是指所有的爭(zhēng)議都圍繞著不變的那兩個(gè)問(wèn)題核，即拋體問(wèn)題和落體問(wèn)題；二是諸多“問(wèn)題”、“反對(duì)意見”、“困難”柯依列之所以稱為“相同”的，其實(shí)暗指它們之間內(nèi)存著一種還原網(wǎng)絡(luò)，它們之間具有一種連續(xù)性和可通約性。

二、慣性定律提出過(guò)程中的問(wèn)題還原

慣性定律的提出也涉及眾多問(wèn)題的轉(zhuǎn)化和還原，這些轉(zhuǎn)化和還原可具體分析如下：

P1：哥白尼認(rèn)為，從幾何學(xué)的角度看，托勒密的均論和本論過(guò)于繁復(fù)。那么，“行星應(yīng)該有怎樣的運(yùn)動(dòng)，才會(huì)產(chǎn)生最簡(jiǎn)單和最諧和的天體幾何學(xué)？”[4]172在W.C.丹皮爾看來(lái)，此問(wèn)題是哥白尼心中最重要的問(wèn)題。

P1：的解決理論，即哥白尼的t1：太陽(yáng)中心說(shuō)——大地在運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)保持靜止，太陽(yáng)是宇宙的燈，是宇宙的心，是宇宙的統(tǒng)治者。這種新的天體運(yùn)行理論相比托勒密的均論和本論結(jié)構(gòu)具有高度的簡(jiǎn)單性和諧和性。哥白尼理論不僅改變了之前的宇宙觀念，而且還影響了人們的思想和信仰。

P2：托勒密及其支持者認(rèn)為，地球假如運(yùn)動(dòng)的話，以24小時(shí)旋轉(zhuǎn)一周計(jì)算，這個(gè)運(yùn)動(dòng)將使地球分崩離析，并且早就飛離蒼穹；一切生物和可以活動(dòng)的重物都不可能靜止穩(wěn)定P2；自由落體不可能垂直到達(dá)它的預(yù)定地點(diǎn)；云和所有浮在空中的物體將在任何時(shí)候都向西運(yùn)動(dòng)。

t2(哥白尼及其支持者對(duì)P2的解決)：主張圓周運(yùn)動(dòng)是天體的自然本性，由于一個(gè)自然運(yùn)動(dòng)會(huì)破壞運(yùn)動(dòng)物體的自然本性是自相矛盾的，所以不會(huì)產(chǎn)生地球分崩離析的情況。地球表面的物體、甚至那些沒有直接與地球相連的物體都受到地球的拖曳，這些物體在物理上是附著在地球上的，它們參與地球運(yùn)動(dòng)，因而都屬于一種自然運(yùn)動(dòng)。宇宙的運(yùn)動(dòng)比地球快得多，大小也比地球大得多，難道天穹就不崩潰嗎？

在上述反駁觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，哥白尼進(jìn)一步認(rèn)為，不僅是土，以及和地球在一起的水元素跟著地球在運(yùn)動(dòng)，同樣，空氣的一部分和所有其他與土和水元素聯(lián)系的物體也都跟著地球運(yùn)動(dòng)。即提出了物體參與地球運(yùn)動(dòng)的思想。哥白尼把天體力學(xué)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)用于解釋地球上的現(xiàn)象，從而拒絕了月下區(qū)和月上區(qū)的劃分。

P3：哥白尼的上述回答存在著這樣的可質(zhì)疑之處，“如果自西向東的運(yùn)動(dòng)是所有土性物體的自然本性，怎樣能夠承認(rèn)這一自然傾向?qū)ι镉蓶|向西的運(yùn)動(dòng)會(huì)沒有任何影響？”[1]136事實(shí)上，哥白尼的推理概念是不明確的，他提出的是一種虛構(gòu)的重物參與地球運(yùn)動(dòng)的解釋，其推理不是一種物理學(xué)的解釋，準(zhǔn)確地說(shuō)不是一種力學(xué)的解釋，而僅是一種視覺上的認(rèn)識(shí)。如何提出一種較為深邃的推理概念和一種系統(tǒng)性的物理理論呢？這一問(wèn)題是哥白尼理論首先要解決的。

t3：對(duì)于哥白尼的P3，布魯諾發(fā)展出一種物理學(xué)系統(tǒng)的概念。地球上的物體參與地球的運(yùn)動(dòng)，不是因?yàn)槠渥匀槐拘?，而是因?yàn)檫@些物體被動(dòng)參與地球的運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上，運(yùn)動(dòng)物體是力學(xué)系統(tǒng)的一部分，這個(gè)力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)涵就是物體和地球參與共同的運(yùn)動(dòng)。布魯諾以船的運(yùn)動(dòng)和地球的運(yùn)動(dòng)的相似性闡明了他的力學(xué)系統(tǒng)的思想，進(jìn)而認(rèn)為同一地點(diǎn)可以參與不同的力學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動(dòng)。力學(xué)系統(tǒng)對(duì)處于其中的物體的驅(qū)動(dòng)效能或力(沖力)足以說(shuō)明那些即使沒有接觸而存在的持久聯(lián)系。力學(xué)系統(tǒng)概念引出了運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性原理，依此原理得到了空間無(wú)限性的思想，而空間的無(wú)限性可馬上推出占據(jù)宇宙中心的太陽(yáng)將失去它的特殊位置?？臻g無(wú)限性的進(jìn)一步發(fā)展就是空間的完全幾何化。

t3的革命性：t3的提出是極具革命性的。布魯諾的宇宙無(wú)限性、自然統(tǒng)一性、空間的幾何化、處所的否定、運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，激起了否定傳統(tǒng)宇宙和物理實(shí)在觀的一場(chǎng)“名副其實(shí)的革命”，這一革命在柯依列看來(lái)已經(jīng)十分接近牛頓了。開普勒以引力概念取代哥白尼的自然一致性概念。認(rèn)為重力是一種作用力，這個(gè)力存在于組成這些物體的物質(zhì)微粒中，這個(gè)力在石塊中，也在地球中。

P4：然而，如何用一種理論體系去解釋重物下落、地球轉(zhuǎn)動(dòng)、行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)？?jī)H僅停留在反對(duì)亞里士多德的物理學(xué)還是不夠的，還需要用另外的新物理學(xué)來(lái)取代它，布魯諾的形而上學(xué)是泛靈論和反數(shù)學(xué)的，因而急需一種新的物理學(xué)。

t4(P4的解決)：牛頓提出的三大運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律使P4得到了解決，尤其是牛頓的慣性定律，即“每個(gè)物體繼續(xù)保持其靜止或沿一直線作等速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，除非有力加于其上迫使它改變這種狀態(tài)”[2]36，第一次真正從物理學(xué)的規(guī)范意義上吹響了近代物理學(xué)大革命的序幕。

簡(jiǎn)言之，從P1到P4的還原模型就是：

P1→t1→P2→t2→P3→t3→P4→t4

可以看出，從P1到P4，形成了一條問(wèn)題不斷轉(zhuǎn)化的還原鏈。沿襲這一還原鏈，我們看到了研究的不斷深入、問(wèn)題的不斷明朗。從最開始哥白尼下意識(shí)地反對(duì)托勒密體系的龐雜，到最后將問(wèn)題明確限定為僅僅是要尋找一套規(guī)范的物理理論體系，隨之而來(lái)的是問(wèn)題的不斷明確、無(wú)關(guān)問(wèn)題的不斷被剔除、深層和基本問(wèn)題的不斷被挖掘。這種不斷轉(zhuǎn)化的問(wèn)題鏈，一方面說(shuō)明了科學(xué)家在尋求理論過(guò)程中的曲折和隨機(jī)，另一方面，由于科學(xué)活動(dòng)是一種探索性的活動(dòng)，因而這些科學(xué)問(wèn)題的轉(zhuǎn)化具有一種非控制性，在筆者看來(lái)，正是這些不斷涌現(xiàn)的非控制性問(wèn)題直接指引和限定了科學(xué)家的探索路線。許多時(shí)候，科學(xué)家的研究路線的選擇是不自覺的，他的研究范疇將被限制在他所身處的那個(gè)時(shí)代的相關(guān)問(wèn)題里。所以可以這么說(shuō)，牛頓之所以能擔(dān)當(dāng)起建立經(jīng)典力學(xué)宏偉體系的使命，與其說(shuō)他是“站在巨人的肩膀上”，不如說(shuō)是巨人們留下的問(wèn)題逼著他去提出解決理論；同時(shí)，碰巧的是，巨人們的那些問(wèn)題又恰好已經(jīng)發(fā)展到能夠建構(gòu)經(jīng)典力學(xué)體系的那一步。問(wèn)題還原的這種特性說(shuō)明了在科學(xué)的突破上也存在著“時(shí)勢(shì)造英雄”，同時(shí)這種特性也很好地解釋了某個(gè)時(shí)代為何經(jīng)常出現(xiàn)科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)之爭(zhēng)。

三、伽利略、笛卡兒、牛頓三者思想脈絡(luò)中的問(wèn)題還原

通常認(rèn)為，伽利略物理學(xué)是關(guān)于重力的物理學(xué)，這里的重力更準(zhǔn)確地講應(yīng)該是下落，笛卡兒物理學(xué)是關(guān)于碰撞的物理學(xué)，牛頓的物理學(xué)是關(guān)于力的物理學(xué)。在伽利略那里，他關(guān)注的問(wèn)題只是下落運(yùn)動(dòng)的本身，即下落運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但并不知道重力到底是什么，因而在他的物理學(xué)里，只談?wù)撝匚锏倪\(yùn)動(dòng)，但是回避談?wù)撝亓?。在笛卡兒那里，他關(guān)注的是由接觸而生運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，他提出一種漩渦理論，認(rèn)為通過(guò)接觸可以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的漩渦，這種漩渦論處于伽利略運(yùn)動(dòng)理論和牛頓物理學(xué)之間，按照丹皮爾的觀點(diǎn)，“這比伽利略所想象的、后來(lái)通過(guò)牛頓加以系統(tǒng)解釋的超距作用產(chǎn)生加速度的力，容易了解得多”[4]205。不過(guò)，同伽利略一樣，笛卡兒也沒有對(duì)這些力的成因和作用的方式加以說(shuō)明。只是在牛頓那里，才真正建立起了力同運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，“運(yùn)動(dòng)的改變和所加的動(dòng)力成正比，并且發(fā)生在所加的力的那個(gè)直線方向上”[2]36-37。進(jìn)一步，牛頓還將其力學(xué)原理從地上轉(zhuǎn)到天上，通過(guò)其萬(wàn)有引力定律，從均勻散布于天空中的物質(zhì)推導(dǎo)出了新的宇宙結(jié)構(gòu)。

通過(guò)對(duì)這三位科學(xué)家所關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題的考察，我們可以發(fā)現(xiàn)他們所關(guān)注的問(wèn)題存在一種還原性。伽利略作為這三人中的先鋒，著重關(guān)注了一個(gè)具體性的問(wèn)題，即落體問(wèn)題，落體是伽利略物理學(xué)的主線。笛卡兒所關(guān)注的問(wèn)題已經(jīng)開始涉及普遍性的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，也就是關(guān)注因接觸而產(chǎn)生的所有運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，這比伽利略的問(wèn)題要更為寬廣。而牛頓的物理學(xué)所關(guān)注的問(wèn)題要比笛卡兒又更普遍些，因?yàn)樗粌H關(guān)注運(yùn)動(dòng)，而且還關(guān)注力以及力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，不僅關(guān)注地上運(yùn)動(dòng)，而且還關(guān)注天上運(yùn)動(dòng)。在這里，我們可以發(fā)現(xiàn)從PG(伽利略所關(guān)注的問(wèn)題)、到PD(笛卡兒關(guān)注的問(wèn)題)、再到PN(牛頓關(guān)注的問(wèn)題)存在著一種還原性，它們內(nèi)含了一種范疇的不斷拓展、問(wèn)題域的不斷擴(kuò)大，以及問(wèn)題的不斷基本化。在這里，每一問(wèn)題的前繼問(wèn)題最后都成為它的子問(wèn)題，這正符合還原論所堅(jiān)持的一個(gè)基本原則，那就是科學(xué)思維遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的這樣一個(gè)自然發(fā)展歷程。這其中，前繼問(wèn)題就是從屬問(wèn)題，緊接其后的問(wèn)題則是該前繼問(wèn)題的基本問(wèn)題，基本問(wèn)題對(duì)從屬問(wèn)題具有一種外延上的包容性。此外，鑒于問(wèn)題還原的延續(xù)性，從屬問(wèn)題和基本問(wèn)題存在著一種相對(duì)性。例如，PD對(duì)于PG是一種基本問(wèn)題，而對(duì)于PN，則只能屬于一種從屬問(wèn)題。

從問(wèn)題還原的角度上看，伽利略、笛卡兒、牛頓這三人所關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題是具有還原性的，他們的思想之間保持了一種連續(xù)性?？乱懒芯驼f(shuō)過(guò)這樣的一句話：“在伽利略的有保留的和謹(jǐn)慎的敘述之后，在伽桑狄的含糊不清的解釋之后，在托里拆利的那些令人佩服地清晰但卻枯燥的完全的數(shù)學(xué)的公式之后，我們達(dá)到了笛卡兒的簡(jiǎn)明扼要的陳述?！盵1]128這正表明了近代物理學(xué)革命的背后保持了一種科學(xué)的連續(xù)性和可通約性。

四、問(wèn)題還原與科學(xué)革命關(guān)系的新討論

對(duì)近代物理學(xué)革命內(nèi)含問(wèn)題還原這一事實(shí)的展示，勢(shì)必逼迫我們否定科學(xué)哲學(xué)界一個(gè)占主流的觀點(diǎn)：?jiǎn)栴}還原與科學(xué)革命保持著互斥性。筆者認(rèn)為，問(wèn)題還原與革命事實(shí)上具有如下的關(guān)系：

宏觀層面的革命

這一圖式說(shuō)明了以下幾個(gè)觀點(diǎn)：

首先，問(wèn)題還原與革命并非互斥。革命往往不是一蹴而就的，它不是一、兩個(gè)小理論的變革，而是整體的一種顛覆，因而在時(shí)間上不是瞬時(shí)的，所涉及的面也不僅僅只是一、兩個(gè)小理論，它包含了內(nèi)蘊(yùn)于科學(xué)之中的那些形而上學(xué)問(wèn)題的整體變化。而問(wèn)題還原只是這種整體革命之內(nèi)的階段性、部分性演化。整體而言，問(wèn)題還原是包含于革命之內(nèi)的。在近代物理學(xué)革命中，顛覆的是亞里士多德的物理學(xué)，建構(gòu)起的是牛頓經(jīng)典力學(xué)體系，這兩大理論體系的換位就是革命，但是內(nèi)蘊(yùn)于這兩大理論體系換位之下的是諸多問(wèn)題與問(wèn)題的還原和轉(zhuǎn)換，比如上面我們所揭示的問(wèn)題還原都內(nèi)蘊(yùn)于這種革命之中。從這里，我們得出結(jié)論：革命是諸多問(wèn)題還原的整體效應(yīng)，相對(duì)于問(wèn)題還原，它是一種宏觀性的；而問(wèn)題還原卻是革命之下的一種精細(xì)分析，相對(duì)于革命，它是一種微觀性的。由此，革命與問(wèn)題還原之間并沒有所謂的互斥性，而是一種互補(bǔ)的關(guān)系。正如史蒂文·夏平所言：“過(guò)去并不是在任何個(gè)別瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)椤F(xiàn)代世界’的”[5]7，這里的“個(gè)別瞬間”就是問(wèn)題還原，而“從過(guò)去轉(zhuǎn)變?yōu)椤F(xiàn)代世界’”就是革命。

其次，問(wèn)題還原與革命分屬不同的范疇。依照庫(kù)恩的觀點(diǎn)，革命應(yīng)該是外在的人對(duì)某段同樣的科學(xué)歷史所具有的截然不同的看法，這里有兩種含義：一是指同一個(gè)人身處不同的范式時(shí)，對(duì)同一段科學(xué)歷史會(huì)得到截然不同的認(rèn)識(shí)；二是指不同(身處范式)的人對(duì)同一段科學(xué)歷史會(huì)具有截然不同的看法。比如，以現(xiàn)代人的眼光去看牛頓時(shí)期的科學(xué)成就，那就是一次巨大的革命，但假如以牛頓時(shí)期的某位科學(xué)家的眼光去看當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展，在他眼里，可能那段同樣的歷史并不會(huì)有現(xiàn)在我們所認(rèn)為的那么壯觀。史蒂文·夏平就認(rèn)為：“我們講述的關(guān)于伽利略、玻意耳、笛卡兒和牛頓的故事，多少反映了我們20世紀(jì)末的科學(xué)信仰和我們對(duì)這些信仰的評(píng)價(jià)……事實(shí)上，17世紀(jì)人口的壓倒性多數(shù)并不生活在歐洲，也不知道他們生活在‘17世紀(jì)’，更沒有意識(shí)到一場(chǎng)正在發(fā)生的科學(xué)革命?！盵5]7這種不同時(shí)期的人對(duì)同一段歷史的不同認(rèn)識(shí)就是庫(kù)恩所謂的革命。從這里可以看出，庫(kù)恩的革命是一種“人”與“自在發(fā)展的科學(xué)”的交互作用所共同激發(fā)出來(lái)的一種觀念變化。由于問(wèn)題還原涉及的是自在發(fā)展的科學(xué)中的某些連續(xù)性問(wèn)題之間的關(guān)系描述，其本身并沒有將外在的人攪合其中，只是力求描述科學(xué)發(fā)展的自身。所以就這一點(diǎn)來(lái)看，科學(xué)革命與問(wèn)題還原原本屬于兩個(gè)不同范疇中的概念，二者甚至沒有可比性，故更談不上對(duì)立性。問(wèn)題還原是具體的、實(shí)在的，是關(guān)于自在科學(xué)內(nèi)部變化的描述，它關(guān)注的對(duì)象就是科學(xué)發(fā)展的本身。相反，革命具有抽象性和非理性，它是人的觀念對(duì)某件同樣事物在看法上的非連續(xù)性跳躍，它揭示了人與科學(xué)歷史詮釋的相關(guān)性。

最后，問(wèn)題還原與科學(xué)革命的互補(bǔ)性說(shuō)明了邏輯實(shí)證主義和歷史主義在對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)上具有互補(bǔ)性。事實(shí)上，還原和革命分別是邏輯實(shí)證主義和歷史主義的核心概念，因此還原與革命的互補(bǔ)性實(shí)則蘊(yùn)涵了邏輯實(shí)證主義與歷史主義的互補(bǔ)性。邏輯實(shí)證主義關(guān)注的是科學(xué)自身微觀演化的精細(xì)分析，歷史主義則跳出科學(xué)本身，注重人、社會(huì)與科學(xué)的關(guān)系問(wèn)題。從它們關(guān)注問(wèn)題的差異性來(lái)看，這兩條路線其實(shí)是互補(bǔ)的兩條哲學(xué)思考進(jìn)路，本身并不存在絕對(duì)的互斥和對(duì)抗。

[1] 柯依列．伽利略研究[M].李艷平，等，譯．南昌：江西教育出版社，2002.

[2] 牛頓．牛頓自然哲學(xué)著作選[M].H.S.賽耶，編．王福山，等，譯校．上海：上海譯文出版社，2003.

[3] 沈?。孔痈锩c問(wèn)題還原[M].北京：科學(xué)出版社，2009：89.

[4] W.C.丹皮爾.科學(xué)史及其與哲學(xué)和宗教的關(guān)系[M].李珩，譯．北京：商務(wù)印書館，1995.

[5] 史蒂文·夏平．科學(xué)革命：批判性的綜合[M].徐國(guó)強(qiáng)，等，譯．上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2004.

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1007-8444(2010)02-0174-06

2010-01-15

2009年梅州市社會(huì)科學(xué)界聯(lián)合會(huì)、嘉應(yīng)學(xué)院科研項(xiàng)目“量子邏輯里的問(wèn)題還原探究”(2009SK15)。

沈健(1974-)，男，湖南溆浦人，哲學(xué)博士，副教授，主要從事科學(xué)哲學(xué)和量子力學(xué)哲學(xué)研究。

責(zé)任編輯：王榮江