第五章 自然哲学的科学原理

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1、第五章自然哲学的科学原理第五章自然哲学的科学原理以下内容是对自然哲学的科学原理的概述。其中原理-I至原理-IV是对牛顿在其《自然哲学的数学原理》之第三编中为我们所制定的“哲学中的推理规则”的原文复述。而原理V至原理VIII则是对这些规则所做的一个补充。原理-I寻求自然事物的原因，不得超出真实和足以解释其现象者。原理-II因此对于相同的自然现象，必须尽可能地寻求相同的原因。例如人与野兽的呼吸；欧洲与美洲的石头下落；炊事用火的光亮与阳光；地球的反光与行星的反光。原理-III物体的特性，若其程度既不能增加也不能减少，且在实验所及范围内为所有物体所共有；则应视为一切物体的普

2、遍属性。-１０５-第五章自然哲学的科学原理原理-IV在实验哲学中，我们必须将由现象所归纳出的命题视为完全正确的或基本正确的，而不管想象可能得到的与之相反的种种假说，直到出现了其他的或可排除这些命题、或可使之变得更加精确的现象之时。原理-V所谓实验方法就是对自然现象的观察以及进行于客观事物之间的操作。原理-VI因此，如果某一概念是用于描述自然界中事物之间的某种关系的，并且，这一关系是必须通过主体之进行于事物之间的某种操作方可认识的。那么，我们在定义这些基本概念之前必先以定义的形式简明而准确地描述这一操作。原理-VII数学与各门自然科学中的各种理论如无特殊理由都应以定义

3、与命题的方式来表述。这不仅仅是为了形式上的简明或美感。而且更因为，此种表述方式可以有效地遏制人们总是想说出比自己实际上知道得更多的、那种似乎是与生俱来的欲望。而这恰恰是导致科学研究中所有平庸思想及拙劣文笔的根源。-１０５-第五章自然哲学的科学原理原理-VIII因此一般而言，凡是严格按照上述规则所得之理论都应被认为是属于数学的、或自然科学的。否则，便应当被认为是属于哲学的、宗教的、或者是非数学的、或非科学的。附释：因此，正如我在本书序言中所已经指出过的那样，自然哲学与数学、物理学以及包括化学和生物学等在内的各门自然科学的不同之处，并非在于研究对象上的差异，而是在于研究

4、方法上的不同。自然哲学与其说是有其确定研究对象和研究方法的一门学科、倒不如说是人类关于自然之认识的某种胚胎形式。-１０５-第五章自然哲学的科学原理因此，自然哲学的科学原理可以被简明地归结为实验的方法、数学的方法以及这两种方法的某种程度的综合。而所谓数学、物理学以及包括化学和生物学等在内的各门自然科学均可被视为自然哲学的科学原理被成功地应用于自然哲学的某些研究对象所获得的成果。众所周知，自从我们把人类对于自然的认识的某些部分划分出来，并命之以数学和科学以来，其任何一种可被认为是成熟的、具有某种完成形态的理论都是以这种方式来加以建构的：从若干不加定义的概念定义出其它概念

5、，从若干不加证明的命题推演出其它的命题。这些定义和命题以及我们在推理过程中所必须遵循的逻辑原则、只要我们对其追根溯源又无一不是通过人类的感知常识与客观的现实世界紧密相连的。或者更确切说，这些定义和命题以及我们在推理过程中所必须遵循的逻辑原则均来自于可为我们所直观的自然现象，以及这些自然现象之间的相互联系。从而使任何人都可以通过自己对于自然现象的观察来判定出这些定义和命题的真伪，以及推理过程的有效性。因此，所谓数学和自然科学、正是以这种方式不断地发现并描述出自然界的和谐与统一的；正是以这种方式揭示出自然界中事物之间的相互联系的；正是以这种方式使我们对于自然的认识不断地

6、趋于完整，并得到某种相对地巩固；也正是以这种方式及其为人类所创造的巨大的物质财富和精神财富而使其获得了与日俱增的尊敬。-１０５-第五章自然哲学的科学原理科学理论的这种完美的表达方式和研究方法其最早出现、显然是在欧几里徳的《几何原本》中,而后又被其它科学,特别是被伽利略和牛顿在物理学中加以应用和发展,并最终由希尔伯特在他所倡导的数学公理化的运动中加以强调和完善。毫无疑问，欧几里德、伽利略和牛顿应当被看作是发现和创立这一所谓自然哲学之科学原理的最杰出的代表。而且，正如M.克萊因在其《古今数学思想》中所指出的那样：“他们的卓越之处在于，当他们清楚地看出当时研究工作中的缺点

7、和错误并彻底抛弃旧的方式的同时，又非常明白地制定了新的程序。并且在应用这些程序于许多科学难题时他们不但表演了这一方法，而且成功地获得了辉煌的成果。他们工作的完整，思想及表达方式的明晰以及辩论的力量影响了几乎所有他们的同辈和晚辈。从而使他们的方法成为后学所宗的典范”。-１０５-第五章自然哲学的科学原理因此，可以肯定地说，无论是罗巴切夫斯基的非欧几何还是爱因斯坦的相对论，无论是量子力学还是其它学科中的各种科学理论，不论其被认为多么具有某种先进性，甚或被认为是对某种传统理论的革命，都无一例外地证明：他们所获得的成果均得益于他们把由欧几里德所开创的逻辑原则和表述方法以及