在開始的時候幾乎就是好奇心。

好奇心是一種強(qiáng)烈的求知欲，無機(jī)物是不會有的，而有些活的有機(jī)體也因為缺乏好奇心而顯得全無生氣。

一棵樹無法以我們所能辨認(rèn)的方式對它的環(huán)境表示好奇；海綿或牡蠣也同樣不能。風(fēng)、雨或海流帶給它們所需要的物質(zhì)，而它們也能夠從中獲取。假如遇到的是火、毒品、獵食動物或寄生物，它們也會安安靜靜地死去，就像活著的時候一樣無聲無息。

早在生命誕生的初期，某些有機(jī)體就已發(fā)展出一種獨(dú)立運(yùn)動的能力。這對它們控制環(huán)境具有重大意義。會動的有機(jī)體已不再是消極地等待食物，而是主動地去尋找食物。

于是世界上出現(xiàn)了冒險與好奇心。一個有機(jī)體如果在尋找食物的競爭中猶豫不前，過度保守，必然會慘遭挨餓的命運(yùn)。因此，在早期，為了求生存，必須加強(qiáng)對環(huán)境的好奇心。

以蠕動方式尋找食物的單細(xì)胞草履蟲，不可能像人類那樣有自覺的意識和愿望，不過，它具有一種動力（即使只是“簡單”的物理：化學(xué)的動力），使它好像是要在周圍的環(huán)境中尋找食物或安全。這種由“好奇心”引起的動作我們最容易辨認(rèn)，因為這種動作是與人類生命最為相近的那種生命所必不可少的。

當(dāng)有機(jī)體變得越來越復(fù)雜時，它的感覺器官也更加多樣化，而且更為復(fù)雜、更為精細(xì)，有關(guān)外界環(huán)境的更多的信息被接收進(jìn)來。與此同時，它也發(fā)展出（是因是果我們無法分辨）日趨復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)，以儲存或轉(zhuǎn)譯由感覺器官所接收到的信息。

求知欲

有時候，接收、儲存、轉(zhuǎn)譯外界環(huán)境信息的能力超過了所必需。一個有機(jī)體吃得很飽而又無所事事，眼前又沒有危險，它又會怎樣呢？

或許它會像牡蠣一樣陷入麻木的狀態(tài)。但是高等有機(jī)體仍有探測環(huán)境的強(qiáng)烈本能，我們可以稱之為“閑暇的好奇心”，雖然我們對此可以不予理會，但是我們可以以此來判斷動物的智力。譬如，狗沒事干的時候，會到處聞來聞去，聽到人類不能聽到的聲音時，又會突然豎起耳朵；而貓有空閑時，不是在舔自己，就是安靜地伸著懶腰睡大覺，由此我們可以判斷狗比貓聰明。腦子越發(fā)達(dá)就越有興趣探險，閑暇的好奇心也就越旺盛。猴子以它的好奇心聞名，它那忙碌的小腦瓜兒隨時隨地不斷地在動，在這一點(diǎn)上，以及在其他很多方面，人類可說是超猴。

人腦是迄今已知的宇宙中最精巧組織的一團(tuán)物質(zhì)，它接收、組織、儲存信息的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過生活的需要。據(jù)估計，在一生中一個人可以學(xué)到１５×１０１２個信息。

由于人腦的潛力如此巨大，所以人很容易被無聊所折磨。當(dāng)一個人被限制在沒有機(jī)會施展自己腦力（除了基本生存所必需之外）的情況下，會逐漸產(chǎn)生不愉快的癥狀，包括嚴(yán)重的精神分裂癥。事實上，任何正常人的好奇心都很強(qiáng)，如果這種好奇心不能在正常情況下得到滿足的話，它只好另找出路，甚至做出令人悔恨的行為。人們不是常說“好管閑事”和“少管閑事”嗎？

即使要受到懲罰，人類也一向難以克制他們的好奇心，這從傳之已久的神話或傳說中可見一斑。希臘有個潘多拉及潘多拉的盒子的故事。潘多拉是世間第一個女人，宙斯給了她一個禁止打開的盒子�？上攵�知她很快就把盒子打開了，發(fā)現(xiàn)盒內(nèi)全是疾病、饑荒、仇恨及各種邪惡的精靈，這些精靈全都跑了出來，從此危害人間。

圣經(jīng)故事中夏娃被蛇誘惑的那一段，在我看來，蛇的工作簡直易如反掌，而且我認(rèn)為它甚至可以不必說那一段引誘夏娃的話，因為即使沒有外界的引誘，夏娃的好奇心一定會驅(qū)使她嘗一嘗禁果的滋味。如果你想用比喻的方法解釋圣經(jīng)的話，你可以把蛇設(shè)想為人類這種內(nèi)在沖動的代表。在傳統(tǒng)的漫畫中，夏娃手拿禁果站在樹下，至于蜷在樹枝上的蛇，只要再標(biāo)個“好奇心”就可以了。

即使好奇心跟其他人類的沖動一樣用在最不名譽(yù)的事情──刺探別人的私生活上，它仍然是人類精神中最高貴的天性，因為好奇心最基本的定義是“求知欲”。

這種求知欲最初表現(xiàn)在解決人類實際生活的需求上，例如：怎樣耕種作物能獲得豐收？怎樣設(shè)計弓箭才最好用？怎樣織布比較好？簡單地說就是“應(yīng)用藝術(shù)”。當(dāng)這些比較基本的技能需求滿足以后又如何呢？求知欲不可避免地會升級到比較不受限制和更復(fù)雜的活動上。

顯然，為滿足剛開始的無限的精神需求的“美術(shù)”，是在無聊的痛苦中產(chǎn)生的。誠然，人們很容易找到美術(shù)更多的世俗的用途及產(chǎn)生的原因，例如繪畫和小雕像被用來作為豐收的符咒和宗教的象征，但是人們不能不懷疑，是先有了物品，然后才想到拿它來作什么用。

如果我們說美術(shù)產(chǎn)生于美感，那也是本末倒置的看法。美術(shù)一旦形成，就會不可避免地向美的方向擴(kuò)展和提高，但即使沒有這一過程，美術(shù)仍然會形成。毫無疑問，美術(shù)除了先于充實心靈的基本需要之外，也先于對它們的各種可能的需要或應(yīng)用。

不僅從事美術(shù)創(chuàng)作可以滿足精神需求，作品的玩味和欣賞對觀眾來說也有同樣的作用。一件偉大的藝術(shù)品之所以偉大，正是因為它所提供的精神刺激不是其他地方可以輕易找到的，它所包含的復(fù)雜“信息”使腦子的活動超出平常的需求，除墨守成規(guī)或精神失常的人外，這種腦力活動是相當(dāng)愉快的。

即使從事美術(shù)可以消磨閑暇時間，但也有它的缺點(diǎn)，那就是除了必須有充滿活力及創(chuàng)造力的大腦外，還需要精巧的技術(shù)；至于不涉及技術(shù)的腦力活動，事實上與美術(shù)活動一樣有趣，它所追求的是知識本身，而不是為了應(yīng)用。

于是求知欲似乎相繼被引入更微妙的領(lǐng)域，從而更有效地占有心靈──由完成實用的知識，進(jìn)而完成美的知識，再升高到“純”知識。

單就知識本身而言，是為了尋求解答諸如天空有多高、石頭為什么會落下來等純粹由好奇心所引發(fā)的一些問題。然而，并沒有什么明顯的目的使我們一定要知道天空有多高或為什么石頭會掉落。高高在上的天空不會干擾我們?nèi)粘５纳�活；至于石頭呢，使我們知道為什么石頭會掉落，也不能使我們更靈巧地躲開它，或者碰巧掉在我們身上的話，讓它打得輕一些。但是總有人會問那些看起來毫無用處的問題，并設(shè)法尋找問題的答案，這純粹是出自于求知欲，為了使他們的大腦保持活動。

解決這種問題的明顯的方法是：編造出一個合理的答案──從當(dāng)時已知的資料中找出一個足以滿足好奇心而又可以理解的答案。用“編造”這個字眼似乎太粗俗，太沒有詩意了。古時候人們喜歡把發(fā)現(xiàn)的過程歸因于繆斯女神所賜的靈感：或來自天國的啟示、不管是靈感還是啟示，或是講故事中的創(chuàng)造性思維，這些解釋大都是類推得來的。例如閃電具有駭人的殺傷力，就像一把猛然投擲而來的利器，從而推導(dǎo)出、定有能夠使用這上強(qiáng)大武器的巨人，因此在神話中，閃電便是雷公的錘或是宙斯的發(fā)亮的矛。超等的武器為超人所利用。

于是神話便這樣誕生了。自然力都被擬人化而且封為天神。各神話間彼此互相影響，并由一代代講神話的人加以補(bǔ)充提高、直到原來的面貌變得模糊不清，有些神話會變成哀婉的故事，而有些增添了倫理道德的內(nèi)容后變得非常重要，竟然使它們在一種主要宗教的結(jié)構(gòu)中有了意義。

就像藝術(shù)有美術(shù)和應(yīng)用藝術(shù)之分一樣，神話也有這種性質(zhì)；神話可以維持其美的魅力，也可以適應(yīng)人類的實際應(yīng)用。舉例來說，早期的農(nóng)民相當(dāng)關(guān)心下雨現(xiàn)象以及下雨為什么如此反復(fù)無常。人類把天地加以擬人化之后，發(fā)現(xiàn)下不下雨很容易解釋。下不下雨要看地神或天神高不高興。這種神話一旦被接受，農(nóng)民就想到要用各種祭拜儀式來取悅于天地神而降雨，比如以飲酒狂歡的方式來讓天地之神高興等等。

希臘人

在西方的文學(xué)和文化遺產(chǎn)上，希臘神話是其中最美麗和最精彩的一部分。但希臘人最先也是以非人的和非生命的觀點(diǎn)來看待宇宙的。對于編造神話的人來說，宇宙性質(zhì)的不可預(yù)測正如同人的本性一樣難以捉摸。雖然這些神擁有超人的神秘力量，但不管他們多么厲害，他們跟普通人一樣也有輕浮、反復(fù)無常、激動、為瑣碎小事發(fā)脾氣等毛病。浩瀚的宇宙在這種霸道而又不可預(yù)測的神祗控制下，根本沒有希望能了解它，只有聽天由命。但是后來的希臘思想家以新的觀點(diǎn)來看待宇宙，認(rèn)為宇宙是由不變的法則控制的一臺機(jī)器。他們此時都致力于這種令人興奮的智力活動，試圖發(fā)現(xiàn)這些自然法則究竟是什么。

根據(jù)希臘的傳說，第一個從事這方面研究的人是公元前６００年的泰勒斯。后來的希臘作家們給他加上了無數(shù)個發(fā)現(xiàn)，而他可能是最先把整個巴比倫文化帶到希臘來的人。他最驚人的成就據(jù)說是正確地預(yù)言了公元前５８５年的日食，后來果然發(fā)生了。

在探索自然法則的過程中，希臘人認(rèn)為大自然是會公正處事的，也就是說，只要用正確的方式去探討，大自然必定會披露出一些秘密，決不會中途改變立場或態(tài)度（兩千年后，愛因斯坦心有感觸地說：“上帝或許是神秘莫測的，但他絕無惡意”）。他們還認(rèn)為自然法則一旦被發(fā)現(xiàn)就可以理解。這種希臘式的樂觀精神一直留存到現(xiàn)在。

這種信念產(chǎn)生之后，人類就得創(chuàng)造出一套有條理的系統(tǒng)，以學(xué)會怎樣從觀察到的資料中找出內(nèi)在的規(guī)律。運(yùn)用既定的論證法則由一點(diǎn)推進(jìn)到另一點(diǎn)必須運(yùn)用“推理”。一個進(jìn)行推理的人可以利用“直觀”來指導(dǎo)尋找答案，但是必須依靠合理的邏輯才能檢驗?zāi)骋环N理論。舉例來說，如果白蘭地加水、威士忌加水、伏特加加水、甜酒加水都是能醉人的，那么你可能很快就下結(jié)論說：在這些飲料中，麻醉因子一定是共有的水。這種推理是錯誤的，但到底是哪里的邏輯錯了并不明顯。如果情況更復(fù)雜，要找出錯誤就更不容易了。

找出推理過程中的錯誤，從希臘時代至今，思想家們都引以為樂。然而系統(tǒng)邏輯的最早基礎(chǔ)，則應(yīng)歸功于公元前５世紀(jì)的亞里士多德，他是第一個總結(jié)出嚴(yán)密推理規(guī)律的人。

人對大自然的智力游戲主要有三種：第一，要收集對大自然各方面的觀察資料。第二，要把這些資料井然有序地組織起來（這種組織不是要改變原來的資料，而是讓它們比較容易處理。例如，玩橋牌的人都知道，把手中的牌依花色和大小秩序排列后，出牌比較方便）。第三，由這些資料中推導(dǎo)出一些概括觀察結(jié)果的原理。

舉例來說，我們觀察到彈子在水中會下沉，木頭會浮起，鐵塊會下沉，羽毛會浮起，水銀會下沉，橄欖油會浮起等等，如果把所有會下沉的東西列在一起，會浮起的也列在一起，再找出能夠分辨兩組的特性，我們就可以得出結(jié)論：密度比水大的會下沉，密度比水小的會浮起。

希臘人把他們這種研究宇宙的新方法叫做哲學(xué)，意思是“對知識的喜愛”，或意譯為“求知欲”。

幾何學(xué)和數(shù)學(xué)

希臘人在幾何學(xué)上貢獻(xiàn)卓著，他們的成功主要是由于兩種技術(shù)的發(fā)展：抽象和概括。

以下有個例子：埃及的土地測量者發(fā)現(xiàn)一個形成直角的簡單方法，那就是把繩子分成１２等份，以其中的３份為一邊，４份為另一邊，５份再為另一邊，圍成一個三角形壩（３份邊與４份邊相接之處為直角。至于埃及人是怎樣發(fā)現(xiàn)這種方法的則沒有記載。埃及人的興趣停止在如何應(yīng)用它，但好奇的希臘人則致力于研究為什么這樣的三角形會包含一個直角。他們分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成直角三角形的物理條件本身只是偶然的，不管它是由繩子或亞麻布或木條板圍成都無關(guān)緊要，它只是幾條直線以某種角度相接而已。理想的直線是不受視覺約束的，只存在于想象之中。這個方法希臘人稱為抽象法，也就是為了解決問題，把不重要的枝節(jié)刪去，只考慮與問題本身有關(guān)的性質(zhì)。

希臘的幾何學(xué)家則更進(jìn)一步，在解決各個問題時不一一分開處理，而是找出一組問題的共同答案。例如，某人通過嘗試可能發(fā)現(xiàn)直角不只出現(xiàn)在３、４、５的三角形上，在５、１２、１３的三角形或７、２４、２５的三角形上也會出現(xiàn)。但是這些只是數(shù)字，并沒有什么意義，各種直角三角形會不會有什么共同的性質(zhì)呢？仔細(xì)地推理后，希臘人發(fā)現(xiàn)形成直角三角形的惟一條件為：X２＋Y２＝Z２，Z為最長的一邊，而直角則在X邊和Y邊交接之處。我們可以驗證３、４、５的三角形：３２十４２＝５２；５、１２、１３的三角形：５２＋１２２＝１３２。７、２４、２５的三角形：７２＋２４２＝２５２。這些只是無限種可能情形中的三種情形而已。發(fā)現(xiàn)這種關(guān)系永遠(yuǎn)成立的證據(jù)使希臘人受到啟發(fā)，他們進(jìn)而使用幾何來作為發(fā)現(xiàn)或形成這種法則的極好工具。

很多希臘數(shù)學(xué)家對于幾何圖形中線和點(diǎn)的關(guān)系提供了證據(jù)，而關(guān)于直角三角形的定理是在公元前５２５年由畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)的，為了紀(jì)念他，這一定理至今仍稱為畢氏定理。

大約公元前３００年，歐幾里得把當(dāng)時已知的數(shù)學(xué)定理收集起來，并加以編排，使得每一個定理都可以由先前已證明過的定理來證明。但我們會立即想到，假如每一個定理都可以由已證明過的定理加以證明，那么如何證明第一個定理呢？答案是剛開始的前提非常明顯，而且很容易被人接受，所以根本不需要證明，這稱為公理。歐幾里得設(shè)法把當(dāng)時公認(rèn)的公理化簡成幾個簡單的陳述。就根據(jù)這幾個公理，他建立了一個復(fù)雜而堂皇的體系──歐幾里得幾何學(xué)。歷史上從未有人由如此簡單的幾個陳述推導(dǎo)出一個體系來。兩千多年來，歐氏幾何學(xué)一直被用作教科書，只有微小的改動，這是對歐幾里得的最高褒獎。

演繹法

由一組公理推導(dǎo)出一個知識體系，這種方法叫做演繹法，這是相當(dāng)吸引人的，由于幾何學(xué)成績斐然，希臘人竟愛上了這種游戲，但也因此犯了兩大錯誤。

第一個錯誤就是把演繹法當(dāng)成尋求新知識的惟一可尊敬的途徑。他們清楚地知道有些知識用演繹法推演并不合適，比如說由哥林斯到雅典間的距離就無法用抽象的定理來推演，而必須測量。當(dāng)希臘人在需要時，愿意研究自然，但是總覺得羞恥，因為他們認(rèn)為最高級的知識來自思維。他們有低估與日常生活直接有關(guān)的知識的傾向。有一個故事說柏拉圖的學(xué)生在接受大師的數(shù)學(xué)指導(dǎo)時，最后很不耐煩地問：“但是這又有什么用處呢？”柏拉圖很不高興地吩咐仆人拿一枚硬幣給那個學(xué)生，把他打發(fā)走了，口里說：“現(xiàn)在你不必再認(rèn)為你所學(xué)的一切毫無用處了！”

這種自視清高的觀點(diǎn)可能來自希臘的以奴隸為基礎(chǔ)的文化，因為當(dāng)時所有的日�，嵤露加膳�隸來擔(dān)當(dāng)。情況可能是如此，但我傾向于這樣一種觀點(diǎn)，即希臘人所認(rèn)為的哲學(xué)是一種運(yùn)動，一種智力游戲。社會上很多人覺得，從事業(yè)余運(yùn)動的人社會地位比職業(yè)運(yùn)動選手高。根據(jù)這種純正的觀念，我們要規(guī)定奧運(yùn)會不準(zhǔn)任何職業(yè)運(yùn)動選手參加比賽，豈不荒謬可笑。希臘人這種“崇拜非實用知識”的哲理觀，可能是建立在這樣一種感情上，即讓諸如雅典到哥林斯的距離之類的世俗瑣事干擾抽象思維，就像讓雜渣摻入純哲學(xué)領(lǐng)域中一般。不論他們?nèi)绾螐?qiáng)辯，希臘思想家的這種態(tài)度已對他們造成了嚴(yán)重的限制。希臘對文明并不是沒有實際的貢獻(xiàn)，但是連他們的偉大工程師阿基米得都拒絕把他的實用性的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)寫出來。為了表明他“業(yè)余”的身分，只發(fā)表了他在純數(shù)學(xué)上的成就。希臘人對于世俗的事──發(fā)明、實驗或?qū)ψ匀坏难芯咯ぉと鄙倥d趣，只是束縛希臘思想的一個因素而已。希臘人把重心放在純抽象或形式的研究上（在幾何學(xué)上的確取得了極大的成功），使他們陷入了第二個大錯誤，最后，被引進(jìn)了死胡同。

在用一些公理成功地導(dǎo)出幾何學(xué)體系的鼓舞下，希臘人把公理看成為“絕對真理”，而且認(rèn)為其他學(xué)科的知識也可以用同樣的方式來獲得。于是，在天文學(xué)上他們把下列觀念當(dāng)成自明的公理：第一，地球是宇宙的中心而且是不動的；第二，地球是污濁的和不完美的，而天則是永恒不變的而且是完美的。由于希臘人認(rèn)為圓是完美的曲線，而且認(rèn)為天是完美的，所以他們認(rèn)為星體應(yīng)該是以圓形軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。但是當(dāng)時從航海和歷書中，他們的觀察表明，星球并不是以完美而簡單的圓形軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，所以被迫認(rèn)為星球是以更復(fù)雜的軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，對此公元１５０年托勒玫提出了一種極其復(fù)雜的體系。亞里士多德也由自明的公理提出了想象的運(yùn)動理論，比如物體落下的速度與重量成正比。（每個人都會看到石頭比羽毛落得快。）

后來，由自明的公理演繹的方法被逼得走投無路。當(dāng)希臘人將公理包含的各個方面全部推導(dǎo)以后，在數(shù)學(xué)或天文學(xué)上更進(jìn)一步的突破已變得不可能了。哲學(xué)的知識顯得既完全又完美，甚至在希臘黃金時代結(jié)束２０００年后。當(dāng)有關(guān)物質(zhì)宇宙的問題再次被提起時，仍有用“亞里士多德說……”或“歐幾里得說……”作為問題圓滿解決的傾向。

文藝復(fù)興和哥白尼

希臘人在解決了數(shù)學(xué)和天文學(xué)上的問題后，便轉(zhuǎn)向更微妙、難度更大的知識領(lǐng)域。其中之一就是人的靈魂。

柏拉圖對于“什么是正義？什么是美德？”等問題，要比對“為什么會下雨？星球怎樣運(yùn)動？”等問題感興趣得多。若說亞里士多德享有最高自然哲學(xué)家的地位，則柏拉圖就是最高道德哲學(xué)家了。羅馬時代的希臘思想家對道德哲學(xué)越來越感興趣，而對自然哲學(xué)越來越疏遠(yuǎn)。普羅提諾于公元２５０年所提出的極為奧秘的“新柏拉圖主義”，可算是古代哲學(xué)最后的一次發(fā)展。

此后基督教興起，基督教教義著重在神的本性及神與人類的關(guān)系�；�督教把道德哲學(xué)引人一個全新的領(lǐng)域，使它成為一種明顯優(yōu)于自然哲學(xué)的理性追求。公元２００～１２００年，歐洲人的研究幾乎全都與道德哲學(xué)有關(guān)，尤其是對神學(xué)的研究。自然科學(xué)幾乎無人間津。

雖然如此，阿拉伯人設(shè)法把亞里士多德、托勒玫等古希臘的自然哲學(xué)從中古時代保存下來；后來從阿拉伯人那里又逐漸回傳到西歐。到了公元１２００年，亞里士多德學(xué)說又復(fù)活了。更大的活力來自奄奄一息的拜占庭帝國，它是當(dāng)時歐洲保留古希臘黃金時代連續(xù)文化傳統(tǒng)的最后一個地區(qū)。

亞里士多德哲學(xué)重現(xiàn)以后的第一個最自然的結(jié)果，就是他的邏輯及推理系統(tǒng)在神學(xué)上的應(yīng)用。公元１２５０年左右，意大利的神學(xué)家托馬斯·阿奎那以亞里士多德學(xué)說為基礎(chǔ)，建立了一套“托馬斯學(xué)說”，這套學(xué)說至今仍然代表著羅馬天主教的基礎(chǔ)神學(xué)。但是歐洲人很快也把復(fù)興的希臘自然哲學(xué)應(yīng)用在非宗教性的事物上面。

由于文藝復(fù)興的領(lǐng)導(dǎo)人物把重心由神學(xué)的研究轉(zhuǎn)移到人性的研究上，所以被稱為“人文主義者”，而對文學(xué)、藝術(shù)、歷史的研究現(xiàn)在仍被稱為“人文科學(xué)”。

文藝復(fù)興時代的思想家們給希臘自然哲學(xué)引進(jìn)了新的觀點(diǎn)，因為舊有的理論已不能完全令人滿意了。公元１５４３年，波蘭天文學(xué)家哥白尼出版了一本大膽否定天文學(xué)公理的書，認(rèn)為太陽才是宇宙的中心，而不是地球（但他仍然贊成地球及其他星球的圓形繞轉(zhuǎn)）。這個新的學(xué)說為觀察到的天體運(yùn)轉(zhuǎn)提供了更簡單的解釋。但是哥白尼所提出的轉(zhuǎn)動的地球遠(yuǎn)不如古希臘人所說的不動的地球“自明”，難怪哥白尼的學(xué)說半個世紀(jì)后才被人們接受。

從某種意義上來說，哥白尼系統(tǒng)本身并不是一項驚人的改變。哥白尼只是換了一個公理而已；早在兩千年前的阿利斯塔克就已經(jīng)預(yù)測到太陽是宇宙的中心了。當(dāng)１９世紀(jì)的數(shù)學(xué)家基于不同的前提而向歐幾里得公理挑戰(zhàn)，并建立新的非歐幾何學(xué)時，他們對于其他事物的想法造成的影響更為深遠(yuǎn)；今天我們對于宇宙的歷史和它的構(gòu)造所知道的一切，完全與非歐幾何學(xué)符合，而不再是普通意義上的歐幾里得幾何學(xué)了。但是哥白尼所引起的革命卻不只是更換一個公理，而是最終導(dǎo)致一套全新的研究大自然的方法，這個革命是由１６世紀(jì)末意大利的伽利略進(jìn)行的。

實驗法和歸納法

希臘人一向把明顯的事實當(dāng)作推理的中國、歷史并沒有記載亞里士多德曾經(jīng)把兩塊重量不同的石頭山起投下去，來檢驗落下的速度與物重成正比的假設(shè)。對希臘人而言，實驗似乎是不恰當(dāng)?shù)�。這干擾了純演繹的完美性。而且，如果實驗和演繹的結(jié)果不符合，人們能夠肯定實驗結(jié)果是對的嗎？不完美的現(xiàn)實世界會與抽象觀點(diǎn)的完美世界完全相符嗎？如不符合，是否應(yīng)該讓完美的觀點(diǎn)向不完美的現(xiàn)實妥協(xié)呢？以不完美的儀器檢驗完美的學(xué)說，希臘哲學(xué)家并不認(rèn)為這是獲得知識的一種有效的途徑。

在與托馬斯·阿奎那同時代的著名哲學(xué)家Ｒ．培根以及后來的Ｆ．培根的大力支持下，實驗法在歐洲才受到哲學(xué)方面的尊重。但是推翻古希臘人觀點(diǎn)并實施這場革命的還是伽利略。伽利略是位令人信服的邏輯學(xué)家和杰出的宣傳家。他清楚而生動地把他的實驗和他的觀點(diǎn)陳述出來，因而贏得了歐洲學(xué)術(shù)界的贊同。他們在接受他的成果的同時接受了他的方法。

伽利略最有名的故事是他用公開的實驗證明亞里士多德落體學(xué)說的錯誤。據(jù)說他爬到比薩斜塔上面，將一個４．５４公斤（１０磅）重的球體和一個０．４５４公斤（１磅）重的球體同時丟下去，兩球同時落地的聲音粉碎了亞里士多德的落體學(xué)說。

其實伽利略很可能沒有做過這個實驗；但由于這個故事符合他所提倡的觀點(diǎn)，所以這個傳說幾個世紀(jì)以來廣為世人所深信。

伽利略真正做過的實驗是，從斜坡上將球滾下，然后測量在一定時間內(nèi)球所走的距離。他是做時間實驗和進(jìn)行系統(tǒng)測量的第一個人。

他的革命在于，在科學(xué)的邏輯方法上使歸納法重于演繹法。與其把結(jié)論建立在假設(shè)的法則上，不如從觀察中歸納出法則（或公理）。當(dāng)然連希臘人也知道由觀察可以得出公理，例如歐幾里得公理“兩點(diǎn)間最短的距離是一條直線”就是根據(jù)經(jīng)驗作出的直觀判斷。但是希臘哲學(xué)家忽略了歸納法。近代的科學(xué)家視歸納法為獲得知識過程中最重要的一環(huán)，并視之為證明法則的惟一方法。而且，現(xiàn)今的科學(xué)家深信，不一而再、再而三地進(jìn)行新的實驗，反復(fù)進(jìn)行檢驗，法則是絕不可能站得住腳的，這也是對進(jìn)一步歸納的繼續(xù)檢驗。

現(xiàn)在總的觀點(diǎn)剛好與希臘人相反�，F(xiàn)在我們不再把現(xiàn)實世界看成是真理的不完美代表，而把法則看成不過是現(xiàn)實世界的不完美代表，因為，無論做多少次實驗，都不可能使法則完全或絕對永遠(yuǎn)有效。即使我們的法則是由千百萬次實驗的結(jié)果推導(dǎo)出來的，只要有一次觀察與法則矛盾或不一致，就必須加以修正。不論一個學(xué)說有多少次實驗成功地加以證明，也無法保證下次實驗不會把它推翻。

因此，這就成了現(xiàn)代自然科學(xué)的奠基石。任何人也不能說他所得到的東西是最終真理。因此“最終真理”這個詞變得毫無意義，因為根本沒有辦法進(jìn)行足夠的觀察而肯定真理一成不變，從而使之成為“最終真理”。但是希臘哲學(xué)家沒有認(rèn)識到這個限制。他們覺得，以同樣的方法推論“什么是正義？”以及“什么是物質(zhì)？”等問題，根本沒有什么困難，而近代科學(xué)對于這兩個問題有明顯的區(qū)分。由于歸納法無法從不能觀察到的事物中推導(dǎo)出法則，所以，對于不能直接觀察到的事物，如人類靈魂的性質(zhì)，就不包含在歸納法的范疇以內(nèi)。

現(xiàn)代科學(xué)直到建立了另一個重要的原則──所有科學(xué)家之間的自由交流與合作──才取得了完全的勝利。雖然現(xiàn)在我們覺得這種需要是理所當(dāng)然的，但是古代及中時代的哲學(xué)家則很不以為然，如古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派就是一個很神秘的組織，他們所有的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)都是秘而不宣的；中古時代的煉金術(shù)士因害怕別人學(xué)到技術(shù)，總是把他們所謂的發(fā)現(xiàn)描述得很模糊，而且只讓很少的人知道。１６世紀(jì)意大利數(shù)學(xué)家塔爾塔利亞對于他發(fā)現(xiàn)的解三次方程的方法也守口如瓶，當(dāng)另外一個數(shù)學(xué)同行卡爾達(dá)諾答應(yīng)保密套出了他的秘密并出版成書公諸于世時，塔爾塔利亞勃然大怒，不過，除了氣憤這位同行不守諾言之外，他倒是承認(rèn)這種有益的發(fā)現(xiàn)應(yīng)該出版公布。

在今天，如果一項發(fā)現(xiàn)被隱藏起來不發(fā)表，根本就不算是一項發(fā)現(xiàn)。在塔爾塔利亞和卡爾達(dá)諾以后１００年，英國化學(xué)家波義耳強(qiáng)調(diào)所有出版的科學(xué)文件都要詳細(xì)說明。而且，一項新的觀察結(jié)果或發(fā)現(xiàn)，至少要有另一名研究者重復(fù)觀察并予以“證實”，才被認(rèn)為有效�？茖W(xué)并不是個體的成果，而是“科學(xué)社團(tuán)”的產(chǎn)物。

在這種社團(tuán)中，最早并且最具有代表性的當(dāng)推倫敦促進(jìn)自然科學(xué)皇家學(xué)會，或簡稱皇家學(xué)會。這個組織是由一些對伽利略的科學(xué)方法感興趣的人聚集起來的，于１６４５年創(chuàng)立，并且在１６６０年得到英國國王查理二世的正式認(rèn)可。

皇家學(xué)會的會員經(jīng)常聚會并公開討論他們的發(fā)現(xiàn)，積極進(jìn)行實驗，并以英文而不是拉丁文寫出報告。雖然如此，幾乎整個１７世紀(jì)他們還是處于“守”的地位。他們的許多同代學(xué)者的態(tài)度可以用一幅漫畫來表示，這幅漫畫用現(xiàn)代的方式畫著畢達(dá)哥拉斯、歐幾里得和亞里士多德的高大身影，他們正在傲慢地注視著一群小孩子玩石子游戲，上面標(biāo)著“皇家學(xué)會”。

皇家學(xué)會處境的完全改變，應(yīng)歸功于其中的一個會員──牛頓。他根據(jù)伽利略、丹麥天文學(xué)家第谷以及發(fā)現(xiàn)行星公轉(zhuǎn)軌道為橢圓形的德國天文學(xué)家開普勒的觀察結(jié)果，歸納出牛頓三大運(yùn)動定律和最大的發(fā)現(xiàn)一一萬有引力定律。但牛頓仍用幾何學(xué)和希臘式的演繹方法發(fā)表他的發(fā)現(xiàn)。他的發(fā)現(xiàn)發(fā)表后，舉世愕然，幾乎把他當(dāng)成偶像來崇拜。從歸納過程中得到幾個簡單的假設(shè)，在這些假設(shè)的基礎(chǔ)上建立起雄偉堂皇的新宇宙，現(xiàn)在倒使希臘哲學(xué)家們看起來像是小孩子玩石子游戲。１７世紀(jì)初由伽利略促成的革命，１７世紀(jì)末由牛頓圓滿地完成了。

現(xiàn)代科學(xué)

如果能夠說科學(xué)從此便一帆風(fēng)順，人類從此可以快樂地生活，那真是一件愉快的事。但事實是兩者真正的困難才剛剛開始。只要科學(xué)繼續(xù)是演繹的，自然哲學(xué)就可以成為所有受過教育的人普通文化的一部分。但是歸納的科學(xué)已經(jīng)成為一種巨大的勞動──要觀察、學(xué)習(xí)和分析，再也不是一種業(yè)余的游戲。而且科學(xué)變得一代比一代復(fù)雜，在牛頓之后的１００年中，還有一些杰出的人物可以精通所有領(lǐng)域的科學(xué)知識，但到１８００年，這已經(jīng)變得根本不可能了。隨著時間的椎移，科學(xué)家們越來越需要把自己限制在一個很小的領(lǐng)域里，專攻非常專門的學(xué)問�？茖W(xué)的迅猛發(fā)展迫使學(xué)術(shù)專業(yè)化，而且對于科學(xué)家而言，專業(yè)化程度一代比一代強(qiáng)。

有關(guān)科學(xué)家學(xué)術(shù)成果的出版物從來沒有像現(xiàn)在這么豐富過，但外行人也越來越看不懂。這是阻礙科學(xué)進(jìn)步的一大障礙，因為科學(xué)知識的基本進(jìn)展通常是來自各種不同專業(yè)知識的融合。更嚴(yán)重的是，如今科學(xué)已越來越遠(yuǎn)離非科學(xué)家。在這種情況下，科學(xué)家被渲染成魔術(shù)師，是眾人所懼怕而不是傾慕的對象�？茖W(xué)是不可理解的魔術(shù)，只有少數(shù)與眾不同的人才能成為科學(xué)家，這種錯覺使許多年輕人對科學(xué)敬而遠(yuǎn)之。

自從第二次世界大戰(zhàn)以來，我們發(fā)現(xiàn)越來越多的年輕人，甚至包括在校的大學(xué)生，對科學(xué)產(chǎn)生了很大的敵意。我們的工業(yè)化社會建立在近２００年以來科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，但我們的社會卻越來越為它的成功所帶來的副作用而煩惱。

進(jìn)步的醫(yī)療技術(shù)使人口劇增；化學(xué)工業(yè)和內(nèi)燃機(jī)在污染我們的水源和空氣；物質(zhì)和能源不斷地消耗，使地球越來越枯竭。這些指控很容易歸咎到“科學(xué)”和“科學(xué)家”身上，因為有些人不太了解，知識雖然造成問題，但不要知識并不能解決問題。

但是現(xiàn)代科學(xué)不需要對非科學(xué)家如此神秘，只要科學(xué)家擔(dān)負(fù)起交流的責(zé)任，把自己那一行的東西盡可能簡單并盡可能多地加以解釋，而非科學(xué)家也肯洗耳恭聽，那么兩者之間的鴻溝或許可以就此消除。要能夠滿意地欣賞一門科學(xué)的進(jìn)展，并不需要對科學(xué)有完全了解。沒有人認(rèn)為，要欣賞莎士比亞的戲劇，自己必須能夠?qū)懸徊總ゴ蟮淖髌�；要欣賞貝多芬的交響曲，自己必須能夠作一部同樣的交響曲。同樣地，要欣賞或享受科學(xué)的成果，也不一定要具備科學(xué)創(chuàng)造的能力。

那么我們能做什么呢？處在現(xiàn)代社會的人，如果一點(diǎn)也不知道科學(xué)發(fā)展的情形，一定會覺得不安，感到?jīng)]有能力判斷問題的性質(zhì)和提出解決的途徑。而且，對于宏偉的科學(xué)有初步的了解，可以使人們獲得巨大的美的滿足，使年輕人受到鼓舞，實現(xiàn)求知的欲望，并對人類智慧的潛力及所取得的成就有更深一層的理解。

我之所以寫這本書，就是想借此提供一個良好的開端。

──《阿西莫夫最新科學(xué)指南》江蘇人民出版社１９９９年