宇宙觀與科學

此文試圖從歷史的角度探討「到底什麼是科學」；以期今後涉及到「科學」時，不至於再陷入混戰，成為「信仰之爭」。

隨便翻開一本有關科學史的書，都會發現可考的科學發展史一般可以追溯到遙遠的古代（約公元前二千五百年），並且和哲學的發展交織在一起。因此在將科學狹意地定義、局限於「現代自然科學」之前，實有必要從歷史的角度審視科學的內涵。人類從事科學活動的基本目的就是要認識了解自己所處的這個世界；反過來，內在的宇宙觀又無時無刻不在影響著人類的認知過程和認知結構。這個關係一直到現在都未改變。

在科學發展的初期，科學是和宇宙論緊緊糾纏在一起的，不同的宇宙觀導致了完全不同的科學研究；而且在當初的時代，對二者並沒有一個顯著的、有意識的區分。這種現象一直到文藝復興時期才有一些改觀。這不是說此後科學和宇宙論完全分家了，而是在人們研究科學時，因宇宙論所導致的分歧逐漸減少；或說在從事科學研究的人員當中，作為先設的宇宙論在涉及科學的觀念上隱含著相似的結構。在此我無意討論這種相似的結構在各自的宇宙論當中是一種斷裂的存在，還是一種有機的存在，但無論如何，這種相似的結構使得人們在科學活動中把注意力放在現象界，並開始重視經驗。許多我們今天看來理所當然的觀念，在歷史當中的形成過程往往是非常複雜的，對當時代的人來講，實在是了不起的突破。因此，在我們評價歷史事件時，應該從當時代的歷史背景著眼，看它的貢獻與突破，而不是用現在的眼光來批判。

常常一提起中世紀，人們就聯想到黑暗。最近歷史學界開始重新評價中世紀，並對其進行正面的肯定，認為對中世紀過分黑暗的描寫是文藝復興與啟蒙運動反傳統主義的歷史背景所造成的。其實中世紀的人們是相當單純的，因為有著對上帝的信仰，大多數的人認為人生的每一刻，無論苦與樂，都與上帝有關；縱使人生有許多痛苦，終極來說仍是美好的。由於在此之前，以蘇格拉底、伯拉圖、亞里士多德為代表的經典哲學對自然的興趣是以對終極的關懷為背景的。基督教信仰入主西方，人們的終極問題解決之後，對自然的興趣反而減弱了。這個時期的繪畫明顯表達出恩典壓倒自然的觀念，最能反映這種世界觀。托馬斯·阿奎那（ＴｈｏｍａｓＡｑｕｉｎａｓ，１２２５－１２７４）開始了恩典與自然的討論，使得自然在人們的世界觀中逐漸取得愈來愈顯著的地位。這個轉變也在這一時期的繪畫〔如Ｃｉｍａｂｕｅ（１２４０－１３０２）、Ｇｉｏｔｔｏ（１２６７－１３３７）、和ＶａｎＥｙｃｋ（１３８０－１４４１）〕當中表現出來。這一時期仍然有人零星地從事著自然科學的研究，其中最有創造性和獨立思考的是羅吉爾·培根（１２１０－１２９４），他是中世紀和近代科學奇異地融合於一身的人物。他是弗蘭西斯教派的僧侶，在牛津和巴黎受教育，特別專心致志地研究數學和物理。他的百科全書式的著作——『大著作』記載了他的思想。他認為數學是一切科學研究的基礎，其中包括算術、幾何、天文、和音樂；物理包括透視法、占卜天文學和實用天文學、煉丹術，農學（植物和動物）、醫學、占星術、和巫術。他還認為研究希臘文、希伯來文、阿拉伯文、和加勒底文是研究神學和哲學所不可缺少的。形而上學是關於第一原理的科學。通過對羅吉爾的介紹，我們可以多少看到中世紀「科學工作者」的一些思想。雖然在羅吉爾的思想中還有許多的混雜，例如占星術和天文學，巫術和力學、煉丹術和化學混雜在一起，但他確實孜孜不倦地研究自然，強調觀察的必要性，這一點的至關重要的。現代科學的興起是與文藝復興、宗教改革同時期發生的。

下面的年代可以讓我們更清楚地看到這一點：達芬奇生於１４５２年，卒於１５１９年；馬丁路德於１５１７年將「九十五條」釘在威登堡（Ｗｉｔｔｅｎｂｅｒｇ）教堂大門上；加爾文的「基督教要義」於１５６３年出版；馬丁路德於１５４３年逝世；哥白尼（１４７３－１５４３）的地動說於１５３０年發表。在隨後的一百多年當中，我們看到的是一長串在科學史中舉足輕重的學者的名字，如：開普勒、加利略、笛卡爾、霍布斯、波義爾、帕斯卡、牛頓、……面對著歷史上的這一連串事件，一個直接的問題就是：在人們的世界觀中到底發生了什麼變化，促使人們以頑強的信心，執著地從事科學研究，導致了現代科學的誕生呢？文藝復興反抗教庭的虛假權威和經院哲學，從古典文化的文學藝術作品中得到啟發，是向希臘古典的回歸。是以人文主義的方式，求助於古代哲學、文學、和藝術，對文化迫害進行抗議。宗教改革是宗教上的覺醒或復興，是向聖經權威的回歸。是轉向聖經和早期教父、特別是奧古斯丁的單純信仰，批判教庭的腐敗，強調上帝與人直接的關係。有一點需要注意的是，研究人類的文化思想史時，我們不能單單被一些事件所吸引，而要意識到在這些事件後面思想層面上的變化。實際上在這些事件背後所涌動的思潮，在事件發生的許多年前就已經開始了，只不過在一個特定時期突然爆發而已。文藝復興以及之前中世紀理性和文化方面的逐漸復甦，都對現代科學有著直接的影響。但簡單說單憑希臘傳統便足以引起科學革命是過於草率的。問題是，為什麼希臘傳統在起初並未引發科學革命，在這其間發生了什麼變化，不僅為科學提供了條件，而且在思想層面上促使人們從事科學研究。這一問題可以通過對早期科學研究人員的了解而尋求答案。

雖然現在許多科學工作者秉持自然哲學的宇宙觀，認為自然是一個封閉系統。但在現代科學誕生的時期卻不是這樣。其實從哥白尼至馬克斯維爾（ＪａｍｅｓＭａｘｗｅｌｌ）的大部分現代科學的拓荒者都是以基督教的宇宙觀做基礎的，而且其中很多都是基督徒（從上面的名單中我們也可以略見一斑）。特別有一個信念更影響了這群科學家：宇宙對上帝是開放的，上帝是創造者和定律的賜予者，人可以從創造之物發現上帝已經放在創造之物中的定律。「倫敦皇家大自然知識促進會」（ＲｏｙａｌＣｏｃｉｅｔｙｏｆＬｏｎｄｏｎｆｏｒＩｍｐｒｏｖｉｎｇＮａｔｕｒａｌＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）成立於１６６２年，早期的會員，大都自稱基督徒。特拉韋仁（ＧｅｏｒｇｅＴｒｅｖｅｌｙａｎ，１８７６－１９６２）在「英國社會史」（ＥｎｇｌｉｓｈＳｏｃｉａｌＨｉｓｔｏｒｙ）一書中說：「波義爾、牛頓、和早期的會員都是虔誠的基督徒，他們都排斥霍布斯的懷疑論。不過，他們也要國人明白宇宙的規律和以科學方法提出疑問，以求取事物的真象。他們相信使用這些方法，不會引致任何與聖經歷史和充滿神跡的基督教抵觸的；牛頓持著這個信念，致死不渝。」儘管在古代的許多文化當中都存在著發展科學的潛在因子，但現代科學在西方誕生，確實有其文化深層（宗教哲學）的原因。促使大部分現代科學的拓荒者從事觀察、歸納、經驗的科學工作的宇宙觀的先設是：在開放的宇宙中，有等量齊一的自然諸因，或說，在這個有限制的時間距離內，有等量齊一的自然諸因。上帝造了一個有因果律的宇宙，所以人可以從「果」找出「因」，但是上帝和人都在等量齊一的自然諸因之外，換言之，所有存在物並非都在一個巨大而囊括一切的宇宙機械之內。當然，如果人和汽車相撞，因果律一定生效，但上帝和人不是整個宇宙機械的一部分。事物都循著因果律運行，但上帝或人可以在某一時刻轉變其運轉的方向，所以上帝有上帝的地位，人亦有自己適當的地位。這裡面有深奧的意義。不論是宇宙機械或是人造的機械，既不是一位「主宰」也不是一種「威脅」，因為機械不是包括一切，宇宙機械以外還有其他東西，人之為人，是有他自己的位置的。這種信念構成了科學研究宇宙的基礎，成為一種源動力，促使人們有信心地從事科學工作。後來，雖然基督教基礎失去了，某種傳統和衝擊力已經發動，而人類對科技的實用需求，以及國家的控制，使科學繼續向前邁進，但重點卻有一個微妙的轉變。後來機械的、封閉的宇宙觀逐漸取代了開放的宇

宙觀，因果律被應用到社會生活的各個層面，人們日益成為龐大、無意義的機器的一部分。由此，又進一步引發了哲學上對這一思想的反動。盧梭的「自由」便與這種思想背景有著很直接的關係。經過存在主義，一直到後現代的今天，產生了對科學背後的宇宙觀的全盤否定和反動。這是后話。

當現代科學的傳統和衝擊力發動之後，雖然開放的宇宙觀漸漸地不再佔有主導地位，但在從事科學工作的人員的宇宙觀中，關於科學的部分卻還有著相似的結構，使得傳統、經典意義上的自然科學工作繼續進行下去。這一相似的結構可以簡單概括成：在宇宙中，有等量齊一的自然諸因，或說定律蘊含在這個有著因果律的宇宙當中；人的理性可以透過觀察，從「果」找出「因」，了解事物之中的定律。人對機械宇宙的超越雖然不再明顯地構成宇宙觀的一部分，甚至與一些科學家意識中的世界觀相左，但從事科學活動自身就是這種深層意識的直接表達。

此文通過對科學發展史的簡單回顧，探討了宇宙觀與科學發展間的緊密關係。雖然沒有直接討論現代科學的精神、態度、以及具體方法、理論、與科學哲學，但希望可以使我們從更廣闊的視野來審視科學。