文_ 黄河云（清华大学科学史系）

现代科学与技术不仅彻底改变了我们生活的世界，而且从根本上重塑了我们的世界观，使得现代人对宇宙的认知与几个世纪之前截然不同。

在生活于1500年左右的欧洲人看来，先贤亚里士多德呈现了一幅天地二分、天尊地卑的地心宇宙图景，他以月亮天球为界划分了永恒不变的天界与变动不居的地界。其中，地界的所有事物都是由土、水、气、火四种元素以不同比例混合构成的，四元素的聚散离合解释了地界的一切生灭变化。与之相对，天界由第五元素“以太”构成，天体的自然运动是永恒的匀速圆周运动。在月亮天球之上依次是水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天。后来，为适应神学的需要，又增加了水晶天、原动天和最高天——最高天被认为是上帝、天使和有福者永久居住的地方。而在宇宙之外，则什么都没有。

这就是亚历山大· 柯瓦雷（Alexandre Koyré）在《从封闭世界到无限宇宙》一书中所指的那个“有限封闭、秩序井然”的和谐整体宇宙（cosmos），其与现代人所理解的宇宙（universe）鲜有相似之处。这种差异的产生源自发生在17世纪的一场根本性的思想转变，也即柯瓦雷在书中呈现的那场科学革命。

从封闭世界到无限宇宙

[法]亚历山大·柯瓦雷/ 著张卜天 / 译商务印书馆 2021

柯瓦雷是科学思想史学派的领袖，他以对“科学革命”的开创性研究而闻名。但并非所有科学史家都把近代科学的兴起看作一场革命，在柯瓦雷的时代是这样，在今天亦然。柯瓦雷的前辈及对手皮埃尔 · 迪昂（Pierre Duhem）就认为，近代科学的兴起不过是对14世纪以巴黎大学为代表的经院自然哲学家提出的物理学和宇宙论观念的拓展和详细阐述。柯瓦雷坚决反对迪昂的连续性论题，并在《伽利略研究》（ Études galiléennes ）一书中力图表明，近代科学绝不是对中世纪科学的延续，因为诸多思想和概念所处的思想背景根本不同；相反，亚里士多德的自然哲学是诞生的新科学要克服的主要障碍。他还认为，科学革命是自希腊思想家发明了“和谐整体宇宙”以来最重要的“思想嬗变”之一。

《从封闭世界到无限宇宙》一书在一定程度上可以看作《伽利略研究》的续篇，它不仅沿袭了革命论立场，还对主题进行了深化和扩展。用柯瓦雷本人的话说：《伽利略研究》是这场伟大革命的“前奏”——它局限于对伽利略与笛卡儿在自然几何化方面的贡献的探讨，所涉时段是17世纪的前几十年。在《从封闭世界到无限宇宙》中，柯瓦雷的科学革命观经历了一次重要修正，讨论的时间范围大大拓宽，始于哥白尼的《天球运行论》[1]，终于牛顿的《自然哲学的数学原理》。不仅如此，该书也比《伽利略研究》更加哲学化，并论述了科学革命所引发的哲学与神学后果。

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伽利略研究[法]柯瓦雷/ 著刘胜利 / 译北京大学出版社 2008

关于科学革命的本质，柯瓦雷在书的前言和导言中列举了几种常见的看法，包括从静观的知识到行动的知识、机械论取代有机论和目的论、从超越的来世转向内在的今生、主体意识的觉醒等。但在柯瓦雷看来，“这些方面只是一个更为深刻和基本的过程的伴随物和表现······这一过程的结果是······人失去了那个他生活于其中并对其进行思考的世界，人要转变和更迭的不仅是他的基本概念和属性，甚至是他的思维框架本身”[2]。在这个问题上，他延续了《伽利略研究》中的表述，将科学革命的本质概括为两个基本而又密切相关的方面：和谐整体宇宙的解体与空间的几何化。

不同的是，《伽利略研究》侧重后者，即处处有别的、具体的亚里士多德的空间观被无限同质的、抽象的欧几里得的几何空间观所取代。而《从封闭世界到无限宇宙》侧重前者，正如书名所表明的，其主线是和谐整体宇宙的解体和宇宙的无限化，柯瓦雷称之为“走出科学革命迷宫的阿里阿德涅之线”。具体而言，“一个作为有序的有限整体、空间结构体现着完美等级与价值等级的世界，被一个无定限的（indefifinite）甚或无限的（infifinite）宇宙所取代，将这个宇宙统一在一起的不再是自然的从属关系，而仅仅是其最终的基本组分和定律的同一性”。[3]“这就意味着，科学思想摈弃了所有诸如完美、和谐、意义和目的等基于价值观念的考虑，存在最终变得完全与价值无涉。”[4]而这也引出了科学革命的第一个重要后果，即价值世界与事实世界的分离。

在书的结尾，柯瓦雷还谈到科学革命的第二个重要后果，即上帝的退场。18世纪末，随着牛顿科学的全面胜利，上帝变得越来越无事可做：世界钟既不需要重上发条，也不需要修理；引力不再彰显上帝在世界中的在场和行动；世界在时间和空间上都是无限的，它也不再是受造的；空间逐渐丧失了其偶性或实体特征，变成原子论者的虚空，成为上帝不在场的框架。尽管这一切都与牛顿本人力图彰显的“上帝对世界的实际统治”的初衷完全不符，在拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace）的《宇宙体系论》中，他甚至已不再需要上帝这个“假设”。但正如柯瓦雷指出的，“不是拉普拉斯的体系，而是该体系所描述的世界不再需要上帝这个假设了。······这个无限宇宙继承了神的一切本体论属性。不过也只是这些属性——所有其他的属性都被上帝一道带走了”。[5]

宇宙体系论[法]皮埃尔·西蒙·拉普拉斯/ 著李衍 / 译商务印书馆 2012

《从封闭世界到无限宇宙》一书是柯瓦雷科学革命观的集中体现，它涉及的学科仅限于宇宙论、数理天文学与经典力学，不包括光学、电学、磁学、化学、生命科学等数理化程度不高的学科。这也是柯瓦雷的科学革命观受到批评的原因之一。实际上，柯瓦雷面临的是任何一位科学革命著作的书写者都要面临的两难处境：一方面，如果要给科学革命一个清晰的标签（无论是自然的数学化、世界图景的机械化，还是宇宙的无限化），就很难保证叙事的完整性，因为总是存在不符合这个标准的学科；另一方面，如果要尽可能照顾到更多的学科分支，强行把所有学科都纳入进来，则将很难找到一条符合所有学科特点的清晰主线，形成一个融贯的叙事图像，甚至会牺牲主题的鲜明性。考虑到当今的科学史家仍未能完全克服这种两难处境，我们不应在这个问题上对柯瓦雷苛求过多。

“人类思想的统一性”是贯穿柯瓦雷的科学史著作的一个核心特征。正如他在《我的研究倾向与规划》一文中写到的：“从我的研究伊始，我便为······最高形式的人类思想的统一性的信念所激励。在我看来，将哲学思想史与宗教思想史分离成为相互隔绝的部门似乎是不可能的，前者总渗透着后者，或为了借鉴，或为了对抗······我很快就相信，忽略科学思想结构的研究也同样不可能。”[6]

在《从封闭世界到无限宇宙》中，人类思想的统一性也得到了充分体现，且从前言的第一句话起就已初见端倪：“当我研究16、17世纪科学和哲学思想的历史时，我总是一再感到，它们联系得如此紧密，以至于撇开其中任何一方，另一方都将变得无法理解。”[7]类似的表述还有：“科学、哲学甚至神学都在以正当的方式关注着空间的本性、物质的结构、行动的模式，以及关于人类思维和人类科学的本质、结构和价值等诸多问题。”[8]因此，在这些问题引发的一系列争论的参与者当中，科学、哲学和神学的代表往往是同一批人，包括开普勒、笛卡儿、牛顿与莱布尼茨。为了更清楚地理解柯瓦雷所说的这种思想的统一性，不妨从本书中选择几个有代表性的案例。

案例一：开普勒对无限宇宙的拒斥。宇宙的无限化是科学革命的大势所趋，而一向被认为是革命与进步的代表的开普勒竟出人意料地反对无限宇宙，坚持有限宇宙。如何解释开普勒的这种“开倒车”行为？在柯瓦雷看来，这不仅有科学方面的原因，还有哲学与神学方面的原因。科学理由：天文学的经验特征。天文学必须处理可观测的数据和现象，并使其假说与现象一致，它无权假定存在与现象不相容或超越现象的事物。然而，无限宇宙的假设（宇宙的同质性和均一性）与天文学观测到的结果不一致。哲学理由：亚里士多德对无限的拒斥。柯瓦雷认为，开普勒在哲学上仍然是一个亚里士多德主义者，[9]他反驳无限宇宙所基于的形而上学理由与亚里士多德如出一辙。神学理由：无限宇宙与世界象征三位一体、体现和谐秩序的观念不符。开普勒是一个虔诚但又不乏异端的基督徒，他认为世界是上帝的表达，象征着三位一体（太阳象征着圣父，天穹象征着圣子，它们之间的空间象征着圣灵）；宇宙的结构体现了一种数学秩序与和谐。但这种秩序与和谐在均匀同质的无限宇宙中是找不到的。

案例二：笛卡儿与摩尔的论战。在给笛卡儿的信中，摩尔提出了四点反驳意见：反对将广延作为区分物质与精神的标准，上帝和天使、灵魂也有广延；反对广延与物质的等同，物质的本质在于不可入性，反对虚空的不可能性；反对物质的无定限可分，存在不可分的原子，它们不能被任何受造的力量分开，这与上帝有能力分开它们是完全相容的；反对“无限”与“无定限”的区分，世界要么有限，要么无限。对此，笛卡儿回应道：反对上帝、天使和灵魂具有真正的广延；重申物质与广延的等同，反对将不可入性作为物质的本质；重申原子的可分性与虚空的不存在；只有上帝才是无限的，世界只能被认为是无定限的，因为看不出它有任何界限。由此可见，这场论战涉及的问题——广延与物质的关系、上帝与广延的关系、原子的不可分性与上帝的全能、虚空的存在与上帝的广延、世界的无定限与上帝的无限等——并不是纯粹的科学的或哲学的，还涉及神学层面，并且很难将这三者截然区分。

案例三：莱布尼茨与克拉克（Samuel Clarke）的论战。这也是书中最能够体现思想统一性的例子。莱布尼茨与牛顿的代言人克拉克就空间的本性、引力是不是一个“奇迹”、上帝的全知与全能、“数学哲学”与无神论的关系、充足理由律与上帝的自由选择、空间与上帝的在场等问题展开了激烈争论。柯瓦雷恰如其分地评价道：牛顿/克拉克的上帝是工作日的上帝，莱布尼茨的上帝是安息日的上帝。这场论战最终以莱布尼茨的去世而意外中断。在这些问题中，科学、哲学、神学不是孤立地存在，而是联结成了一个极为复杂的思想观念网络，牵一发而动全身。例如，如果坚持上帝的全能（唯意志论神学），就必然排除充足理由律（哲学），承认上帝对世界的干预（神学），因而世界的运动就必然处于衰减之中（科学），需要上帝随时进行维护（神学）；如果坚持上帝的全知（理性主义神学），就必然坚持充足理由律（哲学），承认上帝已经预见了一切（神学），因而世界的运动必然是守恒的（科学），世界无需上帝的干预（神学）。

概念分析法是柯瓦雷在研究中使用的标志性方法，其实质是对历史语境的注重。柯瓦雷一再强调回到原始文本的重要性：“要把所研究的著作置于其思想和精神氛围之中，并依据作者本人的思维方式和好恶去解释它们。”[10]他喜欢大段引述原始文本来配合自己的分析，使读者能够明白他是如何思考和论证的。这在《从封闭世界到无限宇宙》中也得到了充分体现，仅举两例。

案例一：“先驱”的概念。柯瓦雷非常警惕地对待这个概念，“我们的思想先驱绝非直接给定，而是由我们自由选择的”。[11]在他看来，库萨的尼古拉（Nicholas of Cusa）并非哥白尼的先驱。这不仅因为库萨的尼古拉的一些断言过于大胆，以至于哥白尼连想都不敢想，不仅因为他并没有把任何一种旋转运动赋予地球，更因为他反对科学革命的核心——自然的数学化。由此，柯瓦雷得出结论：尽管库萨的尼古拉的思想大胆而深刻，但不能对他的思想进行过度解读，将他的宇宙论思想视为天文学变革的基础，断言他预示了后来的各种发现，比如地球的扁平形状、行星的椭圆轨道、空间的绝对相对性、天体的绕轴旋转等。事实上，库萨的尼古拉的思想完全被他同时代的人甚至继承者抛弃了一个多世纪，直到布鲁诺之后，他才被誉为“哥白尼的先驱”，并被笛卡儿视作“无限宇宙的倡导者”而加以引证。

案例二：无限宇宙的优先权。长期以来的主流观点认为，布鲁诺通过创造性地误解卢克莱修（Lucretius）和库萨的尼古拉而最先提出“无限宇宙”的概念。直到1934年，约翰逊（Francis Johnson）在《文艺复兴时期英格兰的天文学思想》（ Astronomical Thought in Renaissance England ）中断言，迪格斯（Thomas Digges）才是第一个提出“无限宇宙”概念的人。对此，柯瓦雷承认，虽然迪格斯是第一位用开放世界观念取代封闭世界观念的哥白尼主义者，但“迪格斯将他的星体置于一个神学的天国，而不是天文学的天空。······在哥白尼的天文学世界中是没有天堂的位置的”。 [12]因此，柯瓦雷坚持认为，首次提出“无限宇宙”的殊荣应该归于布鲁诺，而非迪格斯。

柯瓦雷注重历史语境的另一个表现是给予历史上的科学人物以同情式理解，他总能在那些人物犯错误和失败的地方看到他们的可取之处。在《从封闭世界到无限宇宙》中，一个典型的例子是柯瓦雷对摩尔的同情式理解。尽管摩尔在哲学史家眼中声名狼藉，但他为新科学与新世界观的形而上学框架提供了一些关键要素，尤其是他对空间的无限化的成功把握，为后来牛顿的绝对空间概念的提出奠定了基础。

此外，柯瓦雷还为摩尔那看似荒诞甚至自相矛盾的“精神广延”概念辩护。在摩尔所生活的时代，关于“精神广延”的观点有其合理性，柯瓦雷就指出了当时存在的关于“精神广延”的几个典型例子：光、磁力、以太和场。以光为例，当时的人认为，光是非物质的和无形的，它不仅可以在空间中延伸，而且能够与物质相互作用。并且，现代光学的发展不仅没有推翻这一看法，反倒像是对之加以了印证：光通过透镜所产生的实像在空间中具有确定的形状和位置，但我们不能像分割物体那样，“分割”并取走一块影像。光还例证了收缩和膨胀这些精神属性，甚至连“本质密实度”都可以用光的强度来表示。柯瓦雷告诫说，如果读者能抛开现代性眼光带来的偏见，将自己置身于17世纪，就会发现摩尔的说法不无道理。

作为科学思想史的经典著作，《从封闭世界到无限宇宙》的精彩之处非常多，囿于篇幅，本文无法一一列举，亲自阅读本书所带来的收获和乐趣是任何书评都无法替代的。

注 释

[1] 这部著作曾被译为《天体运行论》，但此译名并不准确。原书名De Revolutionibus Orbium Coelestium的字面意思是“论天球的旋转”， 其中orbium coelestium并非现代意义上的天体，而是指古人设想的带动天体运行的水晶天球。张卜天老师在这部著作的新译本（商务印书馆，2016）中纠正了这一误译。

[2] 亚历山大·柯瓦雷. 从封闭世界到无限宇宙[M]. 张卜天, 译. 北京: 商务印书馆, 2017: 2.

[3] [4] [5] 同上, 前言, 2; 2; 302。

[6] 亚历山大·柯瓦雷. 柯瓦雷: 研究倾向与规划[C]// 吴国盛. 科学思想史指南. 成都: 四川教育出版社, 1994: 133.

[7] [8] 同[2], 前言, 1; 前言, 3。

[9] 柯瓦雷在《伽利略研究》中也给出了类似的评价。参见: 亚历山大·柯瓦雷. 伽利略研究[M]. 刘胜利, 译. 北京: 北京大学出版社, 2008: 210-211.

[10] 同[6], 137。

[11] [12] 同[2], 6, 41。

（原载于《信睿周报》第66期，题图来自网络。）

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