牛顿的哲学(三)
在笛卡尔自然哲学中,所有自然的变化都是由于物质物体对彼此表面的影响(这反映在笛卡尔的前两个自然法则中)。力量的概念几乎没有任何角色。与笛卡尔不同,牛顿将一支力量的概念放在了他关于运动及其在自然界内的原因的中心。在这方面,他对笛卡尔自然哲学的缺点的反应是平行于莱布尼兹(Leibniz)创造了“动力学”一词,并且显然将力视为形而上学中的基本概念(Westfall 1971)。但是,牛顿对自然力量的态度涉及一种特别复杂的方法,在包括莱布尼兹在内的许多哲学家和数学家中引起了严格的审查和辩论(Garber 2012)。牛顿对一支力量的规范概念,他称之为Viss Imbressa或“印象深刻的力量”,是“在身体上施加的动作”的概念,改变了其运动状态。当时这是一个令人困惑的概念。也许不难看出为什么会这样。以牛顿的一个例子为例:假设我用球拍打了一个网球 - 根据牛顿,我对网球的力量印象深刻,因为我改变了运动状态(希望如此!)。我们对网球是什么,球拍是什么,甚至我的身份有一个相当好的主意,而且笛卡尔可能希望阻止她在那里的分析。但是,我在网球上给我留下深刻印象的“力量”到底是什么?球,球拍和我是一种或另一种的物理事物,但是力量是物理的吗?不是身体吗?从牛顿时代,使用哲学观念(正如我们在他的第一张光学论文中看到的那样),从某种意义上讲,力量本身并不可能是物质上的物理事物。原因是,在原理中的定义四(第一次定义了印象深刻的力量)中,牛顿说:“这种力仅由行动组成,行动停止后不留在身体中”。因此,当我在网上击球网球时,我对击球的动作给我留下了深刻的印象,或者与击球相关的动作,而不是动作停止后,而不是球的财产或球的财产。这个想法使许多牛顿的许多读者感到困惑。到18世纪中叶,休ume对论文和询问中的因果关系的分析时代,许多哲学家开始认为,行动和其他事件是一个人的本体论中重要的项目,他们经常争辩说,特别是因果关系。事件之间的关系。但是在牛顿时代,哲学家通常将物体或物质视为因果关系。的确,人们实际上发现事件的思考与对象的思考之间是相关的因果关系之间的模棱两可,即使在休ume中:在他的询问中,他首先定义了一个“原因”,以便“对象”是因果关系,但然后给出了一个例子,然后给出一个例子其中一个是弦的振动(查询,§vii,51)。因此,很难分析行动,排除在分析之外或与对象混合。结果,牛顿的力量概念被证明是令人困惑的,即使是他最同情的口译员。此外,牛顿的许多机械师读者尚不清楚他的力如何适合他们相当严峻的本体论观点,即材料体仅由大小,形状,机动性和坚固性等特性组成。
牛顿确实试图澄清他的表征力量。如果一个人将如何理解力作为因果关系停止后不持续的短暂行动的问题括起来,那么人们可以通过将力作为数量来取得进步。特别是,由于牛顿的八个定义和三个法律表明,力与质量和加速度成正比,并且自从质量或物质的数量以来,牛顿从其笛卡尔起源转变为牛顿的概念,在那里它被理解为衡量身体的衡量体积 - 加速度都是可以测量的数量,牛顿为我们提供了一种测量力的方法。这对他的方法至关重要。此外,如果人们认为力量是可衡量的数量,那么人们可以尝试通过考虑测量它们来识别两种看似截然不同的力量。例如,在《原理》第三本书中,牛顿在命题第五及其学者中著名地说,维持行星轨道的中心力实际上与重力力量相同,即引起物体自由落下的力量在地球上。当时这是一个革命性的想法,牛顿将力量作为数量的思考方式首先提出了可能。然后,这个想法导致牛顿在第三本书的第七本书中提出了更具革命性的观点,这些观点与他们的物质数量成正比彼此相互倾向。也就是说,这使他达到了普遍的引力的想法,这种观点使他的许多大陆读者大胆震惊。这有助于统一曾经所谓的超级和终身现象,这种统一显然对于后来的物理研究至关重要。牛顿抽象的理解力量的方法是启用了这个想法,而牛顿将力量视为与自然其他特征成正比的数量,而没有将力构想为涉及任何特定机制或物理互动的类型。
尽管他在获得我们现在所说的普遍重力定律方面取得了明显的成功,但牛顿承认他缺乏对重力的另一种知识。缺乏知识直接反映了他对力量抽象表征的一个方面。在一般的学者中,他提醒读者,重力与身体的数量(质量)成正比,并在我们的太阳系内沿着广阔的距离到达,并补充说:“我还没有能够从现象中推断出来的原因这些重力的特性,我不假装假设”。[19]凭借这句话是牛顿所有著作中最著名的一句话,他回到了他四十年前的第一张光学论文的关键主题,即。假设和假设推理在自然哲学中的正确作用。[20]牛顿的一些口译员认为这句话表明了对广泛的学说的坚定承诺,所有假设都应该从原则上避免进行自然现象。这种解释有时与这样的观点相结合,即17世纪后期的一些英国哲学家认为笛卡尔在得出有关现象的结论时过于依赖于假设。但是,这种解释可能很难与牛顿的文本保持一致。例如,在《原理》第9666号命题的学者中,牛顿讨论了有关光线的假设。同样,在选项的查询21中,他提出可能有一个以太的差分密度解释了物体之间的重力作用。鉴于这样的例子,人们可以以这种方式阅读一般学者的声明:一个关注解释自然特征的哲学家 - 例如,重力与空间分离的正方形成反比,而不是同意的,例如 - 可能是合法的娱乐并提出假设以供考虑,但她可能不会以实验,观察或某种形式的推理(包括数学推理)来确定该假设。因此,牛顿认为他已经确定了重力按照其物质数量成比例地在所有物质体上起作用,但他尚未确定以太的存在。那么,牛顿的口号假设非Fingo实际上排除了什么?到一般学者时期,牛顿越来越卷入与莱布尼兹的哲学纠纷。莱布尼兹(Leibniz)阅读了牛顿送给他的原则的副本后,写了一篇文章(“触手”),内容涉及著名的《著名杂志》(Acta Oruditorum)行星运动的原因。为了说明1689年出版的触角中行星机构的动作,莱布尼兹(Leibniz在说明其轨道的运动中。[21]牛顿可能认为莱布尼兹“假装”了涡流的假设。也就是说,他会反对莱布尼兹的结论,即太阳系中必须有涡流(例如,我们试图通过观察诸如彗星之类的事物来检测它们的存在)。两个哲学家在这个分数上之间的辩论将使他们进入机械哲学的问题:牛顿反对莱布尼兹以方法论上的理由反对推理,而莱布尼兹会回答说,牛顿的重力理论涉及距离的行动,他的漩涡假设避免了这一行动(有关更多详细信息,请参见下文)。
一旦发表了原理,牛顿就与机械哲学有着烦恼的关系,这是自然哲学中的方向,几乎与包括笛卡尔,博伊尔,霍根斯,莱布尼兹和洛克在内的几乎每个重要的早期现代哲学家有关。[22]如果我们以抽象的方式考虑牛顿对力的态度,可以理解这种复杂关系的原因之一。他的第二定律表明,除非有力量印象深刻,否则直接运动的身体将继续这样做。这不等于声称一个身体移动的身体会继续这样做,除非另一个身体对其产生影响。在牛顿的系统中,一个印象深刻的力量 - 印象深刻的力量与身体不同,甚至是身体的质量。但是,此外,一些印象深刻的力根本不需要涉及身体之间的接触。例如,重力是一种中心力,后者又是一种印象深刻的力。因此,直线移动的身体将继续这样做,直到体验重力吸引力为止,在这种情况下,即使没有任何身体对其影响,它也会偏离直线运动。确实,引力拉力可能起源于数百万英里外的质量。如我们所见,印象深刻的力量是对身体施加的动作。因此,施加在运动体上的重力是一种动作(拉丁语是actio),这显然是因果关系。这本身不是经验主张。这仅仅是牛顿定律的反映,以及他对力量印象深刻的概念,而他的进一步想法是重力是一种印象深刻的力量。
《原理》的这些要素为相隔很远的两个物体之间的因果相互作用提供了概念空间,这种相互作用是由牛顿的外加力概念实现的。这个想法的各个方面在哲学界被称为远距离行动问题(Hesse 1961)。牛顿的许多最有影响力的同时代人强烈反对这样一个事实,即他的哲学为物质物体之间遥远作用的可能性腾出了空间(如果没有明确辩护的话)。莱布尼茨和惠更斯尤其以最强烈的措辞拒绝了牛顿工作的这一方面,这仍然是牛顿和莱布尼茨之间终生争论的焦点。莱布尼茨和惠更斯都相信,所有自然变化都是通过接触作用发生的,任何偏离自然哲学中这一基本机械论原理的行为都会导致严重的困难,包括过时的亚里士多德思想的复兴。正如我们所看到的,牛顿通过《原理》第三卷的第七个命题得出了以下结论(1999:810):“引力普遍作用于所有物体,并且与每个物体中的物质数量成正比”。莱布尼茨最终指责牛顿将引力视为一种“神秘的品质”,也就是说,作为物体的一种品质,以某种方式隐藏在物体内部,超出了哲学家的理解。他们理解牛顿的意思是,引力是一种隐藏在物质体内的吸引力。
牛顿很清楚,《原理》中发现自然界中存在的力的方法是有争议的,而不仅仅是因为有关远距离作用的问题。因此,当他在罗杰·科特斯 (Roger Cotes) 的编辑下修改文本并于 1713 年出版第二版时,他添加了其他方法论评论。这些言论包括牛顿所谓的“regulae philosophandi”,即哲学规则,它成为十八世纪激烈讨论和辩论的焦点。前两条规则涉及因果推理,但第三条规则引起了最多的争论,因为它既涉及牛顿关于万有引力的有争议的论证的一个方面,也涉及牛顿对他所认为的“基础”的罕见公开声明自然哲学。第三条规则涉及归纳问题:我们的感知和实验为我们提供了关于宇宙颈部的物体和自然现象的知识,但我们在什么基础上才能得出关于宇宙其余部分的物体和现象的结论牛顿本人在《原理》第三卷命题七中得出了这样一个关于引力的结论。牛顿的部分答案在规则 3 中给出:
那些不能被意图和减轻(即增加和减少)并且属于所有可以进行实验的物体的物体的性质,应该被视为所有物体的普遍性质。
比如说,我们知道一团泥土具有某些特性,例如延伸性和移动性,但我们怎么知道整个地球都具有这些特性呢?它肯定超出了我们实验的范围,或者至少在牛顿时代是不可能的。牛顿说太阳和地球根据他的万有引力定律相互作用,但我们怎么知道太阳含有一定量的物质,它是一个与地球或月球具有相同基本性质的物质体呢?当时太阳是一个物质体这一点并不明显。牛顿认为引力到达太阳的正中心,但 1713 年的人对这些事情了解多少呢?牛顿对他的第三条规则的部分解释如下,并将其与他的运动定律联系起来:
所有物体都是可移动的,并且通过某些力(我们称之为惯性力)持续运动或静止,这是我们通过在我们所见过的物体中发现这些特性而推断出来的。整体的延展性、硬度、不透性、活动性和惯性力[23]是由各部分的延展性、硬度、不透性、活动性和惯性力产生的;因此我们得出结论,所有物体的每一个最小部分都是延伸的、坚硬的、不可穿透的、可移动的,并且被赋予了惯性力。这是所有自然哲学的基础。 (牛顿 1999:795–96)
1713 年牛顿的许多读者都会同意他的以下推论:虽然我们对地球内部、甚至对我们掌握的许多普通物体没有任何知觉,但我们可以合理地推断出,一切事物都具有某些基本规律。属性——类似于约翰·洛克(John Locke)借用罗伯特·博伊尔(Robert Boyle)的术语所称的“基本品质”——在宏观层面上由具有相同基本属性的微观粒子组成。但在对规则 3 的解释结束时,牛顿将同样的(或类似的)推理应用于重力,论证如下:因为我们经历了这样一个事实,即地球上或地球附近的所有物体都受到地球引力的作用——在某些情况下例如自由落体以及月球对地球的引力等等,我们可以推断出各地的所有物体都对所有其他物体有引力。这个论点似乎表明,重力——正如我们所看到的,是一种外加力,一种作用——在某种程度上类似于延伸性和不可穿透性等品质。那么牛顿是否暗示重力实际上是所有物体的一种质量?他没有明确认可这一说法,但科特斯在其编辑序言中的一段著名段落中明确认可了这一说法(Newton 1999, 391-92)。许多人认为科特斯是在代表牛顿说话,就像几年后他们对克拉克的解读一样。莱布尼茨和他的追随者猛烈抨击道:如果牛顿将重力视为一种质量,一种吸引力,那么他确实复兴了经院哲学家的神秘品质,因为在这里我们拥有一种无法用机械术语解释的质量。与科特斯讨论的延伸性、不可穿透性和移动性等常见属性不同,重力似乎是一种隐藏的力量。这个话题成为整个十八世纪上半叶激烈争论的主题(见下面的最后一节)。
5.《原理一》的后果:与约翰·洛克和理查德·本特利的关系
尽管《牛顿原理》和《洛克随笔》的第一版出版时间仅相隔三年(分别为 1687 年和 1690 年),但它们的作者都是独立工作的,并没有影响彼此主要著作的第一版。但随后在 1688 年,洛克对《原理》写了一篇同情的(匿名)评论。就在《随笔》第一版出版前后,牛顿和洛克成为了亲密的朋友,并且显然以各种方式影响了彼此对哲学、宗教和神学的思考(他们于 1689 年在伦敦首次见面)。就洛克而言,他多次称他为“无与伦比的牛顿先生”(例如,在信件中:Locke 1823:vol.4:55;以及下面的下一个长引文)。大多数历史学家认为,每个人都质疑英国圣公会对三位一体的标准解释,认为拿撒勒人耶稣不是与造物主上帝处于同一水平的神圣人物。通过历史和哲学分析来解释圣经,以一种不受十七世纪末标准英国圣公会教义约束的方式,对牛顿来说非常重要,多年来一直吸引着他的注意力。鉴于其争议性和政治敏感性,他所谓的反三位一体论观点基本上在一小群朋友中保密。然而,牛顿对洛克足够信任,给他写了一封很长的信——题为《圣经的两处值得注意的讹误》——向他提供牛顿观点的证据,即基督教的原始版本从四世纪开始就因基督教的引入而被讹误了。三位一体教义(Newton 1959-,第 3 卷:83-129)。洛克显然很同情牛顿的方法。就公众观点而言,牛顿和洛克经常被认为代表了 17 世纪末同一实验哲学方法的两个方面(Stein 1990;Wilson 1999:196-214;Domski 2012)。也许不难理解其中的原因,因为洛克所有著作中最著名的段落之一都提到了牛顿。在致洛克《人类理解论》读者的书信中,我们读到:
学术共同体此时并非没有大师建造者,他们在推进科学方面的伟大设计将为后人留下持久的纪念碑;但每个人都不能希望成为波义耳或西德纳姆;在这个产生了伟大的惠更尼乌斯和无与伦比的牛顿先生等大师的时代,以及其他一些具有这种风格的人;被雇用为一名低等劳动者,清理一点土地,清除一些通往知识之路上的垃圾,这已经足够雄心勃勃了;如果聪明而勤奋的人的努力没有因为粗俗、矫揉造作或难以理解的术语的博学而轻率的使用而被引入科学,并且创造出一门艺术,那么这在世界上肯定是先进得多的。从这个意义上说,哲学只不过是事物的真正知识,被认为不适合或不能被带入有教养的公司和礼貌的谈话中。 (洛克 1975:10)
显然,洛克在这篇文章中试图将他在论文中的工作与牛顿等人物的工作结合起来。在这里,我们在洛克的巨著的开头发现,他满足于成为一个“底层劳动者”,一个帮助知识进步扫清道路的思想家。但他列出的四位“建筑大师”——波义耳、西德纳姆、惠更斯和牛顿——可能会让我们觉得这对组合很奇怪:这四位到底有什么共同点?最近有人认为,洛克认为这四者代表了新的“实验哲学”,而洛克本人应该被解释为更普遍地强烈支持自然哲学中的这一方向(Anstey 2011:220)。这将成为牛顿哲学方法的一种流行概念,在启蒙运动中发挥了重要作用。
洛克可能将牛顿视为实验哲学的狂热爱好者,但有理由认为,他对机械哲学的拥护使他难以解释牛顿在《原理》中的万有引力理论的结果。因为牛顿的理论似乎与机械论对因果关系观点的限制存在紧张关系,至少从洛克自己的观点来看是这样。在该论文的第一版中,洛克阐述了机械论关于因果关系的中心原则,他写道:“身体仅靠冲动而运作”(论文,II.viii.11)。这里的脉冲是指接触动作。在与洛克的通信中,爱德华·斯蒂林弗利特主教对论文中的这一观点提出了质疑,他认为,如果洛克坚持认为身体只能通过冲动来运作,那么洛克就必须放弃人类自由的观念,大概是因为人类的意志不能被理解为以这种方式引起身体行为。在一次著名的交流中,洛克重新阐述了他对机械论观点的承诺,即所有涉及物质体的因果关系都必须仅通过接触(冲动)来做出部分回应:
我说的是,“身体的运作仅靠冲动,而不是其他”。当我写下这篇文章时,我就是这么想的,但我仍然无法想象他们的运作有其他方式。但后来我被明智的牛顿先生无与伦比的书所说服,在这一点上,用我狭隘的观念来限制上帝的力量是一个过于大胆的假设。物质对物质的引力对我来说是不可想象的,这不仅证明上帝可以,如果他愿意的话,将其置于身体、力量和运作方式中,高于我们对身体的概念所能推导出来的或可以解释的东西根据我们对物质的了解,而且毫无疑问,随处可见的例子表明他已经这样做了。因此,在我的书的下一版中,我将注意纠正该段落。 (洛克 1823:第 4 卷:467-8)。