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且是不能发现或弄明白的原因所造成的。这样的奥秘性质阻碍了自然哲学的进步，所以
近年以来被人摈弃了。告诉我们每一物种有其天赋的特殊奥秘性质，因而它才能起作用
或产生可见的效果，这等于什么也没有告诉我们。但如果你能从现象中发现两三个普遍
性的运动原理，然后再告诉我们一切有形体的物体的性质与作用都是由这些明显的原理
中17 产生的，那在哲学上就是一个大进步，虽然这些原理的原因还没有发现出来。所
以我毫不迟疑地提出以上所说的运动原理——因为它们的范围是很广泛的——而让别
人去发现它们的原因。
自从牛顿时代以来，虽然经过很多人的努力，还没有人能对万有引力提
出圆满的机械解释，而且从爱因斯坦的研究看来，这个问题已经转移到非欧
几里得几何学的领域去了。这一事实证明牛顿的小心谨慎的真正科学精神是
非常明智的。牛顿在《原理》中说，“到现在为止我还不能从现象发现重力
的那些性质的原因，我也不愿建立什么假说。”他仅用问题的形式，在他的
《光学》书中发表了一项意见，在那里他假设行星际间有以太存在，并假设
其压力离物质愈远而愈密，因而压迫物质使其互相接近。但在他对事实进行
归纳研究的时候，在他从他的理论中得出数学推论的时候，猜度是没有地位
的。
现在回到他比较确定的意见。他对于自然界的见解，见于《原理》的序
言中①：
哲学的困难好象在这里——从运动的现象去研究自然界的力，再从这些力去验证
其他现象；书中第一、第二卷的一般命题就致力于这个目标。在第三卷中我们阐明了世
界体系，作为这方面的一个例子。因为根据第一卷里用数学证明的命题，我们在第三卷
里由天象推出把物体吸向太阳和几个行星的重力。我们又从这些力，使用其他数学的命
题，推演出行星、彗星、月球和海水的运动。我希望我们可以用同样的推理，从机械的
原理中推演出其余一切自然现象：因为我有许多理由疑心它们可能全部取决于某些力，
物体的质点就靠了这些力，由于一些迄今未知的原因，而互相吸引，粘着成有规律的形
状，或互相排斥，而彼此离散；这些力既不可知，哲学家在自然界里追求，至今仍然徒
劳无功；但我希望这里所阐述的一些原理能帮助说明这一点或某种比较合乎真理的哲学
方法。
在这里，牛顿所指的显然是按照物质与运动，用数学方式解释一切自然
①
见A，Motte 英文译本，1803 年版p，X。
现象的可能性，虽然“自然现象”一词是否包括生命和心灵现象，他没有说
明。但就其他事物而论，他接受首先由伽利略阐明的机械观点，而认为这是
可能的。
172 他还接受了伽利略对于第一性性质和第二性性质所作的区别：所谓
第一性性质，有广延性与惯性等，是可用数学处理的，第二性性质，有色、
味、声等，不过是第一性性质在大脑里所造成的感觉①。人的灵魂或心则应置
在脑或感觉中枢里，运动由外界物体通过神经传达到这里，又由这里传达到
肌肉里去②。
伯特教授认为这一切说明：虽然牛顿采取经验主义态度并且坚持处处都
需要有实验的证明，虽然他反对把一切哲学体系当做科学的基础，并且在建
立科学时摈斥不能证明的假设，但由于需要，他却暗暗地采用了一个形而上
学的体系，这个体系正因为没有明白说出，所以才对思想发生了更大的影响
①。
牛顿的权威丝毫不差地成为一种宇宙观的后盾。这种宇宙观认为人是一个庞大的
数学体系的不相干的渺小旁观者（象一个关闭在暗室中的人那样），而这个体系的符合
机械原理的有规则的运动，便构成了这个自然界。但丁与弥尔顿的富于光辉的浪漫主义
情趣的宇宙，在人类想象力翱翔于时空之上时、对人类的想象力不曾有任何限制，现在
却一扫而空了。空间与几何学领域变成一个东西了，时间则与数的连续变成，一个东西
了。从前人们认为他们所居处的世界，是一个富有色、声、香，充满了喜乐、爱、美，
到处表现出有目的的和谐与创造性的理想的世界，现在这个世界却被逼到生物大脑的小
小角落里去了。而真正重要的外部世界则是一个冷、硬，无色、无声的沉死世界，一个
量的世界，一个服从机械规律性、可用数学计算的运动的世界。具有人类直接感知的各
种特性的世界，变成仅仅是外面那个无限的机器所造成的奇特而不重要的效果。在牛顿
身上，解释得很含混的、没有理由再要求人们从哲学上给予严重考虑的笛卡尔的形而上
学，终于打倒了亚里斯多德主义，变成现代最主要的世界观。
无疑，这一段流利的文字真实地代表了那些不喜欢新科学观点的人们的
反应。但在牛顿和他的直接弟子们看来，这是很不公平的论调。在他们眼里，
牛顿赋予世界画面的惊人的秩序与和谐所给我们的美感上的满足，超过凭借
任何天真的常识观点或亚里斯多德派范畴的谬误概念，或诗人们的神秘想象
所见到的、万花筒式的混乱的自然界，而且这种惊人的秩序和和谐还更明白
地告诉他们，全能的造物主有什么至善的活动。颜色、爱情和美丽的世界仍
然在那里，可是象天国一样它存在于人的灵魂中，存在在一个受到上帝精神
感召的灵魂中。这个灵魂使万物保持着庄严的繁复性，173 它所了解的万物
的美比人目所看到的更多，而且它认定这个世界是非常之好。
牛顿的真正态度，在爱迪生（Joseph Addison）的有名诗句中，得到今
人钦佩的表现：
高高苍天，
蓝蓝太空，
群星灿然，
宣布它们本源所在：
①
Opticks， 3rded。p。 108。
② 上引书P。 328。
①
E。A。Burtt，The MetaphysiCal Fouhdations of Modern Science，NewYork， 1925，p。236。
就算全都围绕着黑暗的天球
静肃地旋转，
那又有何妨？
就算在它们的发光的天球之间，
既找不到真正的人语，也找不到声音，
那又有何妨？
在理性的耳中，
它们发出光荣的声音，
它们永久歌唱：
“我等乃造物所生”。
事实上，只要对爱迪生的意思有丝毫的误解，就可以说他给了伯特博士
一个先知的答复。
我们必须承认，牛顿的科学后来被人拿来当做机械哲学的根据，但这并
不是牛顿或他的朋友的过错。他们使用了对他们来说十分自然的神学语言，
尽力使人明白他们的信念：牛顿的动力学，不但没有否定，而且加强了唯灵
论的实在观。如果他们明白地把笛卡尔的形而上学的二无论哲学和牛顿的科
学融为一治，也许还要安全些，因为笛卡尔的二无论哲学给心灵和灵魂明白
地留下一席之地，虽然是更狭小的一席之地。不过在他们看来，有神论是具
有根本意义的东西，是不发生问题的东西，因此他们在完全接受这个新科学
时是没有什么疑惧的。
用现代知识的眼光来看机械的自然观究竟具有什么意义，我们将在本书
以后几章内讨论。牛顿假定，就“自然哲学的数学原理”而论，世界是由运
动中的物质组成的。这个假定不过是自然界的一个方面的定义而已，动力科
学觉得从这个方面去看自然界比较方便。此外还有许多方面，如物理的方面，
心理的方面，审美的方面，宗教的方面等，只有把这些方面合并起来加以研
究，我们才有希望得到对真实的认识。
牛顿虽然有异乎寻常的数学才能，但仍保持经验派的态度。他时常说他
不制造假说，意思是指形而上学的、不能证明的假说，或174 根据权威而形
成的理论，而且他从来不发表不能用观测或实验证明的学说。这不是因为他
缺乏哲学的或神学的兴趣，其实事实恰恰相反。他是一位哲学家，也有深挚
的宗教信仰；但是他觉得这些问题是从人类知识的顶点才能看到的境界，而
不是人类知炽的基础；它们是科学的终点，而不是科学的开始。《原理》一
书，就从把已知的事实归纳起来的一些定义和运动的定律开始。以下两卷满
载从这些命题推演出来的数学推论，建立了动力学和天文学两大学科。这本
书第二版里，结尾处加上七页“一般注释”，包含牛顿认为在这样的著作中
他应该讲的、他的物理学发现，在形而上学上的意义。这是用当时的自然神
学的语言写成的。它的要义就是天意论。他说：“这最美丽的太阳、行星、
彗星的系统，只能从一位智慧的与无所不能的神的计划与控制中产生出
来。。。”神“是永久存在，而且无所不在的，由于永久存在及无所不在，
他就成为时与空”。所以在牛顿看来，绝对时间与空间是由神的永久的与无
限的存在所组成的。
在《光学》一书的不太系统化和不太正式的问题中，牛顿还把他的许多
思辨性的意见告诉我们。“自然哲学的主要任务，是从现象出发，而不臆造
假说，从结果推到原因，一直椎到最初的第一因，这第一因肯定不是机械
的。。。从现象中不是可以看出有一位神吗？他无实体，却生活着，有智慧
而无所不在。他在无限空间中，正象在他的感觉中一样，看到万物的底蕴，
洞察万物，而且由于万物与他混合无间，还能从整体上领会万物。”①。。
牛顿并不以为神只是造出并发动机器以后就让它自己永久动作的第一
因。神在自然界是内在的；“他控制万物，知道存在着的或可以做出来的万
物。。既然无所不在，他在凭自己的意志移动他的无限而一致的知觉中枢范
围内的物体，从而形成或改造宇宙的各部分的时候，就比我们凭我们的意志
来移动身体的各部分还要容易”②。牛顿还请上帝出来用直接干涉的方法，改
正太阳系75 中因为彗星的作用等扰乱原因而逐渐聚集起来的不合规律的地
方③。这种缺乏远见的情况在他是不常有的。在拉普拉斯指出这些原因有改正
自身的倾向，并且证明太阳系具有动力学的基本稳定性之后，有人就拿这个
论据来反对这个论据所要证明的结论。
本特利（Richard Bentley）——在讲道时——和克拉克（Sam—ueI
Clark）对牛顿的形而上学的观念加以发挥，但也百些曲解④。本特刊断定：
“万有引力是肯定存在于自然界的；它超出一切机械论和物质原因之上，而
且是从一个更高的原因或神圣的能力与影响中产生出来的”，虽然它的常规
是可以用机械的术语来描写的。克拉克则以为需要假定：
重力不能用物质相互的冲动的吸引力未解释，因为每一冲量都是和物体的质量成
比例的。因此必有一个原质可以钻进坚实、硬固的物体之内，而且（由于超距吸引是不
合理的）我们必须假定有一种非物质的灵魂，按一定的规则支配物质。这种非物质的力
在物体内是普遍存在的，它无所不在，无时不在。。。重力或物体的重量并不是运动的
偶然效果，也不是极微妙的物质的偶然效果，它是上帝赋予一切物质的本原的、普遍的
定津，而且靠了某种能够透入坚实物质的有效力量来把它保持在一切物质中。
牛顿不把重力看作是物质的根本性质，而把重力看做是只有更进一步研
究其物理的原因，才可以说明的现象。但本特利与克拉克却把他对于自然界
中形而上学的、终极的、最后因的信仰当作重力的直接与切近的原因，而不
知牛顿正是要仔细把两者分离开来。这里我们看见有人从有神论者的立场出
发误解了牛顿，正如后来又有人从无神论音的立场出发误解了牛顿一样。事
实上，牛顿似平注定要被人误解。超距作用，他卒以为是不合理的，却被人
当做他的基本观念，而确立这个观念也就成了他的最大功绩。这“最美丽的
太阳、行星和彗星的系统”，牛顿以为只有一位仁爱的造物主才能形成，可
是在十八世纪却成了机械哲学的基础，代替了古来的原子论，而成为无神的
唯物主义的起点。
显然，在牛顿的时代（科学知识的第一次大综合时代），人类学术观点
方面的革命，也带来了教条的宗教信仰的陈述方面的一场革命。一方面，人
们再不能继续抱有亚里斯多德和托马斯哲学里176 包含的朴素的宇宙概念，
再不能仰而观天，俯而震栗于地狱的雷声。光不再是弥漫四大、纯粹、无色
的神秘物质，不再是上帝的住所，而成了一个物理现象，它的规律可用反光
镜和透镜来研究，它的颜色可用三棱镜来分析。另一方面，在虔信主义与神
①
Opticks；Query 2 8。
②
Opticks； 3rd ed。p。 379。
③
Opticks； 3rd ed．p． 378。
④
看A。J。Sonw；Matter and Gravity in Newton's Physical Philosophy；0xford，1926．p．190。
秘主义中表现出来的发于本能而不能明白解说的那种柏拉图主义，对于这种
新的心理态度也不适用了。人们已经接受了一种比较合乎理性的柏拉图主
义。这种柏拉图主义与上面那一种一样认为永恒的真理是靠天赋的力量或内
心的启示达到的，同时也把数学或几何学的和谐看作是存在的本质。这种柏
拉图主义，经过伽利略与刻卜勒的思想而成为牛顿的数学体系。它承认内在
力量或启示是理性的基础，这个理论于是成了一种唯智主义。它要在宇宙的
物理秩序及道德定律中寻找神的自然真理。“这样就出现一种严肃的唯理论，
与‘热情’一词所代表的一切浪漫主义形式的宗教相对立。宗教信仰的寄身
之所由心转移到头脑中，神秘主义被数学所驱逐。。这样就为最后也许能够
代替传统信仰的开明的基督教”，以及康德所追寻的“理性范围内的宗教”①，。。
开辟了道路。
牛顿在伦敦
牛顿在保卫剑桥大学，抵抗詹姆斯二世对剑桥大学的独立的干涉方面起
了相当大的作用。他被选入解决王位继承问题的自由议会，1701 年再度当
选。
1693 年，他害了神经分裂症。他遵从朋友的劝告，离开了剑桥大学。他
们推荐他去当造市局的监督，不久升任局长。他放弃了他对比学与炼金术的
研究，把这方面的著作锁藏箱内。
迁居伦敦后，他的生活就完全不同了。他在科学上的成就为他赢得一个
崇高的地位，从1703 年起一直到他去世时为止，他担任皇家学会的会长达二
十四年之久。由于他的能力与名誉，他为皇家学会赢得很大的威信。虽然他
早年常有心神游移的症状，但他在造币局的工作表现出他是一位能干而有效
率的公务员，不过他对批评与反对，常有不能忍受的紧张情绪。 177 他
的甥女嘉泰琳·巴顿（Catherine Barton）是一个机智而貌美的妇人，为他
管理家务。这是他一生的第二个时期。十八世纪里流传的关于牛顿的传说，
都是讲这个时期的事。嘉泰琳嫁给康杜特（John Condultt）；他们的独生
女嫁给利明顿（Lymington）子爵。利明顿的儿子承继了朴次茅斯伯爵的爵位。
因而中顿的财产为瓦洛普（Wallop）家族所继承。1872 年第五代朴次茅斯爵
士把牛顿一部分科学文件赠给剑桥大学图书馆。后来牛顿的另外一些书籍与
论文也拿出来出售了。凯恩斯（Lord Keynes）爵士购得一部分论文，书籍
则为旅客信托社（Pi1grim Trust）所购得，并于1943 年赠给三一学院。
①
G。S。 Brett，Sir Isaac Newton，Baltimore， 1928，p，269。
第五章十八世纪
数学与天文学——化学——植物学、动物学与生理学——地理发现—
—从洛克到康德——决定论与唯物主义
数学与天文学
不幸牛顿与莱布尼茨各自发明微分学以后，符号既不相同，又在发明先
后问题上发生争执，因此事情就复杂化了。由于这些原因中的一个或两个原
因，英国数学家与大陆数学家就分道扬镳了。前者用了牛顿的符号，但大半
疏忽了他的新分析方法，而遵循牛顿常用以记载他的研究结果的几何学方
法。因此，英国学派对于十八世纪前半期新微积分学的发展很少贪献，但在
大陆上，特别是在詹姆斯·别尔努利（James Bernouilli）的手里，微积分
学却得到发展。牛顿体系中的一个空白，后来由于在实验中测定了地面重力
和万有引力常数而填补起来； 1775 年左右，马斯基休（Maskelyne）观测
了铅垂线在山的两面的偏离，1798 年卡文迪什（Henry Caven… dish）用米
歇尔（Michell）设计的精细扭摆，观