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《中学生数理化》

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崇尚理性和数学演绎法的笛卡尔

2011-07-08 17:43:04

崇尚理性和数学演绎法的笛卡尔

郑州师范学院  刘冠杰

科学史上的1617世纪,注定是一段不同凡响的历史时期。此前,科学尚处在哲学的襁褓之中,甚至还没有科学——science这个词,人们将其称之为自然哲学。到了1617世纪,科学以其精彩的表现,宣告了近代科学的诞生和科学的独立,被人们誉为是科学革命。与此同时,哲学家也从科学的成就中寻找哲学发展的“陆地”。近(现)代科学有两大传统,也就是自然科学研究的两个基本方法,一是建立在观察、实验基础上的归纳法,另一个是建立在公理化基础上的数学演绎法。培根以对实验归纳法的精辟论述确立了他在经验哲学领域的首领地位;笛卡尔则以推崇数学演绎法和理性主义,成为西方近代哲学的先驱和创始人。

勒内 笛卡尔是法国人,1596年出生在土伦省莱尔市的一个贵族家庭。笛卡尔天生的一个病秧子,刚生下来除了会哭,还会张着口干咳,大概当时最有想象力的人,也不会把眼前这个可以装进一个杯子里的小人儿,与后来的大哲学家联系起来——能把他养活就不错了。8岁时,父亲把他送到一所很有名的耶稣会学校——拉弗莱什公学,这是一所有着古典传统的贵族学校,笛卡尔在这里学习了8年。由于身体太弱,他得到其它学生羡慕得眼红的特殊关照:早上不必参加那些宗教仪式,甚至不用到教室上课,可以呆在床上看书学习,这让他养成了伴随一生的一个坏毛病,就是总喜欢赖在床上。

笛卡尔相貌平平,却极具智慧。在拉弗莱什公学,整天躺在床上的笛卡尔没有偷懒,除了看书,多数时间都在沉思凝想。学校开设的课程都是很经典的,神学、法学、哲学、数学以及法文、拉丁文等。尽管他各门功课都很优秀,是老师眼中好学生,但他骨子里却隐藏着叛逆的一面。他对学习的内容很不满意,他怀疑这些知识的价值,认为除了数学,其余很多都是空洞无用的;他怀疑那些所谓理论的可靠性,认为很多都是模棱两可,甚至前后矛盾,经不起推敲;他甚至认为那些看似不言而喻、显而易见的知识都值得怀疑。笛卡尔把怀疑一切作为他哲学起点的思想,可能在那时就已经萌发了。但是对于数学,他天生就有慧根,对学校也大加赞赏,声称他在拉弗莱什公学受到的数学教育,不比欧洲任何一所大学差,他推崇在科学研究中应用数学演绎法的哲学思想,大概在这里就有了一定的基础。

1612年,笛卡尔进入普瓦捷大学攻读法学,1616年获得博士学位后,他觉得应该读一读“世界这本大书”,学校教科书上的东西太让他失望了。毕竟还年轻,在巴黎他纵情于声色犬马,生活在灯红酒绿之中,尤其好赌博,而且几乎没有输过,但他可不是靠运气,而是靠精密的算度,他是世界上顶尖的数学天才,那些赌徒不可能是他的对手。然而他很快就从花花世界消失了,而是到了另外一个迥然不同的世界——军营。

军旅中的笛卡尔是个不折不扣的“特种兵”。他当兵不要军饷,于是可以不打仗,也不用操练,只做些文书工作。他是个军人,却不想效忠任何国家,在德国、荷兰、匈牙利的军队间转来转去,好像是在随旅行团观光,但看到的却是人类互相残杀的风景。对他来说,谁胜谁败无所谓,重要的是能够观察那些人是如何打仗的,杀人的武器是如何设计的。在荷兰当兵时他曾经有过一次际遇,一天在大街上的公告栏里,他偶然发现当时的大数学家、物理学家贝克曼悬赏求解一道数学题,让他产生了极大兴趣。两天后,当他把准确答案送到贝克曼的手上时,让贝克曼大为惊奇,以后两人也就成了很好的朋友。

1621年,笛卡尔结束了4年的军旅生涯回到法国,但他并没有安顿下来。可能是因为“巴黎的气氛”使他“越来越趋于胡思乱想,而不是真正的哲学性思维。”也许是笛卡尔觉得还没有读透“世界这本大书”,于是又继续他在欧洲各地的旅途生活,体验并积累经验,在命运安排给他的事情中锻炼自己,对遇到的所有事物独立思考,从中受益。

直到1628年,笛卡尔才在荷兰安居下来。笛卡尔相中荷兰是当时的荷兰比较自由与宽松。荷兰一个小国能够称霸世界于一时,也得益于它的自信与宽容,能够容忍不同思想的存在和传播。所以,当时欧洲的许多思想家受到迫害时,都是跑到荷兰来避难。移居到荷兰的笛卡尔好像又消失了,而且长达20年。他几乎是与世隔绝,不让任何人扰乱他的宁静,他需要在完全的寂寞中思考,以完成他的研究和写作。

与培根相比,笛卡尔不仅是哲学家,还是非常优秀的数学家和科学家。对于科学,培根基本上是个门外汉。如果你读过上篇史话就会知道,他不可能有时间去做那些劳神费力的实验,他也没有跟上他那个时代科学发展的步履;反对哥白尼,贬低吉尔伯特,也不理睬开普勒和伽利略。他只是在远处指指点点,却也难为他居然为科学编制出了宏伟的复兴蓝图和具体规则方法。但笛卡尔不同,他在科学的许多领域都有独到的研究和见地。在天文学上他早于康德一个世纪提出了宇宙演化学说和“漩涡模型”;在光学上,他用一个注满水的玻璃球做实验,证明了他参与提出的光的折射定理;在生物学方面,他提出了刺激反应说,研究过眼睛的结构,并与光学透镜结合起来矫正人的视力缺陷;在化学、力学、气象学等领域,他都有不凡的贡献。笛卡尔写的第一本书《论世界》是讨论物理学和宇宙学的,但是当他听说17年前伽利略就是因为讲授与他相似的观点,遭到宗教裁判所的迫害时,有人形容“他就跑到——而不是走到——出版商那儿把手稿取了回来。”他不想为此而坐牢,但也不甘心,后来他将其内容加入到另一本书中,重新包装成《哲学原理》出版。

笛卡尔最有价值的工作是在数学和哲学方面,这两方面的工作又都极大地推动了科学的进步和发展。相信大家都知道或听说过“笛卡尔坐标”,就是我们经常用到的直角坐标系,是笛卡尔发明创立的,是笛卡尔为数学和科学发展作出的有着特殊价值的贡献。在数学上,从笛卡尔坐标发展出了解析几何这一数学分支,把欧式几何和当时新兴起的代数学融合在了一起,让变数进入数学,实现了从常量数学向变量数学的划时代突破,并为后来的牛顿和莱布尼茨发明微积分提供了必要的前提。仅此一点,笛卡尔就足可进入世界名人册了。对于科学,变数的引入则是大大加速了科学发展的进程。

尽管笛卡尔有很高的数学天赋,贡献也很大,但他的兴趣和志向是哲学,在数学上他只是一个匆匆的过客,以至于有人说他是“在不经意间成为了数学家。”他发明笛卡尔坐标似乎就有点偶然性,是他躺在床上看到一只苍蝇落在天花板上,天花板是使用木条横竖交叉着建造的,他忽然发现要确定苍蝇的准确位置,只需指出它是位于第几行和第几列即可。一个重要的数学分支就这样诞生了,但这种说法并不影响笛卡尔将数学的精确性和严密的逻辑推理的特点,应用于科学和哲学思考所产生的巨大作用。在科学上,他推崇的数学演绎法和培根倡导的实验归纳法相辅相成,共同构成了科学研究的两大传统。在哲学上,他推崇理性的普遍怀疑方法,认为这才是推动科学发展的根本方法。

笛卡尔的怀疑是彻底的,毫不留情的,目的是要把他的哲学建立在一个不容置疑的基础之上。他早就对现有的知识心存疑虑,他要彻底清除哲学中所有可疑的、不可靠的认识。但是他发现:“正在怀疑的、思考着的我的存在”这一事实,是不能怀疑的,否则就会自相矛盾。这就是笛卡尔最著名的哲学名言:“我思故我在”。这一发现,让笛卡尔找到了他所需要的哲学基础,这句话也就成了笛卡尔构建其哲学大厦的第一块基石。笛卡尔用这种方式建立自己的哲学体系,很可能是受欧式几何的影响:欧几里德用不证自明的几条公理,却演绎出了一个完整的知识系统。笛卡尔哲学被称为是理性主义哲学,他彻底抛弃了陈腐的中世纪经院哲学,开创了近代哲学,为科学发展清除了思想障碍。

1649年,瑞典女王克里斯蒂娜仰慕哲学家的学识和才华,非要当他的学生,并派出一艘军舰去荷兰迎接。可惜孱弱的哲学家不适应北欧冬季的严寒,尤其是勤奋的女王为了不耽误公务,早上5点就要上课,这让习惯于日上三竿才起床的笛卡尔更不适应。几个月后,1650年的2月,54岁的笛卡尔因肺炎在斯德哥尔摩去世。人们在他的墓碑上刻了这样一句话:“笛卡尔,自文艺复兴以来,第一个为人类争取并保证理性权利的人!”

 

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