第一章 古代世界的科學

    文明的起源——巴比倫尼亞——埃及——印度——希臘和希臘人——希臘宗教和哲
學的起源——古典時代的宗教和哲學——愛奧尼亞的哲學家——畢達哥拉斯學派——物
質問題——原子論者——希臘醫學——從原子論者到亞里斯多德——亞里斯多德——希
臘化的文明——演繹的幾何學──阿基米得和力學的起源——阿利斯塔克和希帕克——
亞歷山大裡亞學派——煉金術的起源——羅馬時代——學術的衰落

    文明的起源

    在歷史的黎明期,文明首先在中國以及幼發拉底河、底格裡斯河、印度河和尼羅河
幾條大河的流域中,從蒙昧中誕生出來。在居住在這些流域的各民族當中,我們知道得
最多的是埃及的人民和巴比倫尼亞的人民,主要是靠了希臘歷史學家著作中的記載。從
這個來源得到的資料本來是極少的,但是,近年來,由於發現他們的許多建築物,雕像
和碑石的遺跡,由於發掘王室陵寢,得到很多家用物件、裝飾品和銘文,資料來源又大
大擴充了。這種資料當然是片斷的,有賴雙重機會,一方面要靠古代記錄的保存和發現,
另一方面又要靠現代研究家的正確解釋;可是,這樣得到的資料確也不少,而且還在源
源不斷地得到。

    巴比倫尼亞

    常識性的知識和工藝知識的規範化和標準化,應該說是實用科學的起源的最可靠的
基礎。這種規範化的早期征象可以在公元前二千五百年的巴比倫尼亞國王的敕令中找到。
當時,他們已經認識到固定的度量衡單位的重要性,於是就用王室的權威,公佈了長度、
重量和容量的標準。
    巴比倫尼亞的長度單位是「指」,等於1.65厘米或2/3英寸左右;
    一尺等於20指,一腕等於30指;一竿等於12腕,而測量者所用的單位繩則等於120
腕;一里是180繩,等於6.65英里。在重量單位方面,一粟等於0.046克;一捨克
(Shekel)等於8.416克;一達倫(talent)等於30.5公斤,或67[1/3]磅。
    在最早的有史時代,大麥似乎充當過交易的媒介。到公元前三千年,又采用了銅錠
和銀錠,但是,大麥仍然在流通。黃金的價值為同重的白銀的六至十二倍,因時代而不
同。
    巴比倫的數學和工藝的要素顯然是從非閃族的薩馬利亞人(Sumerians)得來的。
薩馬利亞人在公元前2500年以前統治那個國家達一千年之久。在巴比倫人的碑石中發現
過乘法表,平方表和立方表。他們采用了十二進位制,使分數易於計算,同時還采用了
從我們的手指得到啟示的十進位制。為了把這兩種制度結合起來,他們對六十這個數目
特別重視。這種雙重計算法的平行應用成為重量和度量——圓周及其角度的劃分,噚,
尺及平方尺,達倫和蒲式耳(bushel)——的基礎。
    幾何學的起源也說明抽象的科學起源於日常生活的需要。在土地測量的基本公式和
數目裡,就可以找到幾何學的開端。由於有了田地的平面圖,接著也就有了比較複雜的
城市平面圖,甚至有了當時已知的世界的地圖。但是,實際知識是和巫術觀念密不可分
地交織在一起的,兩者也一塊由巴比倫向西傳佈。在後來的數百年中,歐洲思想界一直
迷戀於特殊數目的價值,迷戀於特殊數目與神的關係,迷戀於用幾何圖形來預測未來。
    時間的有系統的測量在巴比倫也開始得很早。隨著農業在原始人民中間的發展,認
識季節也變得愈來愈重要了。大、小麥似乎是幼發拉底河一帶的土產,我們知道那裡很
早就把大、小麥當作糧食作物栽培,因為土碑中提到過大、小麥,而巴比倫的藝術品也
描寫過耕犁。耕種穀類需要適應季節,又需要大量水源,因此,曆法幾乎是必不可少的。
天文觀測為什麼起源於幼發拉底河和尼羅河流域,原因之一就在於此。以一天為時間的
單位,是大自然使然。當需要有更長的時間單位時,首先采用的是月份,每個月份都從
新月出現時算起。人們還想確定四季循環中的月份的數目。在巴比倫尼亞,這是公元前
4000年左右的事,在中國,這是稍後的事。公元前2000年左右,巴比倫尼亞的一年已定
為360天,或12個月,時常還加入閏月,作必要的調整。一天又分為若干小時,分,秒,
還發明瞭簡單的日規——一根直立的表桿——來標誌時間。
    人們對太陽和行星在恆星中間的視運動,進行了觀察,並且按照太陽、月亮及五個
已知的行星給一週的七天命名,使周成為又一時間單位。太陽在天空的歷程被劃分為十
二宮,以與月份相合。每一個官都按某一神話中的神或動物命名,並以適當的符號代表。
這樣,天空各區段就和羊、蟹、蠍及其他獸類聯繫起來,以後又把這些獸類和一定的星
座聯繫起來,相沿至今。
    巴比倫尼亞人以為宇宙是一個密封的箱子或小室,大地是它的底板。底板中央矗立
著冰雪覆蓋的區域,幼發拉底河就發源於這些區域中間。大地四周有水環繞,水之外復
有天山,以支撐蔚藍色的天穹。不過,有些巴比倫尼亞星象家已經認識到地球是一個球
體。
    巴比倫的天文觀測可以追溯到公元前兩千多年以前。已知最早的准確記錄是關於金
星出沒的記錄。巴比倫空氣清朗,從那時候起,僧侶們就夜夜觀察天空的景象,並把他
們的觀察結果記錄在土碑上。他們漸漸看出了天文現象的週期性,據公元前六世紀的一
個文件說,到後來,他們已經能夠事先計算出太陽和月亮的相對位置,因而也就有可能
預測日、月食了。這可以說是科學的天文學的起源。功勞應該屬於巴比倫尼亞及它的三
個學校:烏魯克學校(Uruh),希拔學校(Sippar)及巴比倫的波希帕學校
(Borsippa)。
    在這種確實的知識的基礎上,一種異想天開的占星術體系建立起來了,事實上,巴
比倫尼亞人竟認為它是這門基礎科學的主要的和最有價值的對象。他們無疑是因為最初
看到一些偶然的巧合,所以到後來才相信,星宿決定了並且預示著人事的進程。靠了對
天體的這種觀察和解釋,巴比倫的占星術士們確實可以支配人心。「這樣理解的天文學
不僅成為科學的女皇,而且成為世界的霸王。」每一所廟宇都設立有圖書館,收藏著天
文學和占星術的文獻,在那裡可以學到卜筮的方術。其中有一個圖書館,有七十塊土碑,
公元前七世紀中頗為著名,據說其中有三千年以前的記錄。
    公元前540年左右,即迦勒底人(Chaldaean)征服巴比倫尼亞之後,占星術在巴比
倫達到鼎盛時期。兩百年以後,又傳到希臘,再由希臘傳到當時已知的世界。到那時,
在它的發祥地,占星術已有轉化為比較合乎理性的天文學的征候。不過,迦勒底的占星
家仍然為人敬重和求教,毫無醫藥知識的巫師和驅邪趕鬼的則執行醫師的職務。
    現代人研究原始人類的結果,發現巫術通常是從「交感」巫術開始的。所謂交感巫
術也就是說,人們為了促使一個過程實現,就現身說法,加以模擬,或表演一齣戲劇,
對這個過程加以描寫,以求達到控制自然的目的。這類例子是舉不勝舉的。譬如蛙鳴則
雨。野蠻人覺得他也能學蛙鳴。於是,他就扮作青蛙,學作娃鳴,希望求得他所盼望的
雨水。這樣,就產生了祭祀以及對奇跡的崇拜,然後又發明瞭教條或神話來加以解釋。
因為後來由於祭祀儀式需要解釋,人們就認為自然界的力量是有精靈的,而沿襲已久的
巫術儀式也就原封不動地或稍加改變,成為禱告的儀式了。
    後來這一類型的巫術似乎在有史料可考的最早的時代以前,就已經在巴比倫出現。
雖然有些神祉,如代表人類全部知識的源泉的奧安奈斯(Oannes),被認為是慈善的。
但是,在巫士們看來,巴比倫的巫術說明,神祉對人類一般是仇視的。這種看法可能由
於底格裡斯河和幼發拉底河兩岸生命沒有保障,而得到加強。事實上,基於這種看法而
形成的巫術就是由這種情況決定的。因為在兩條大河的兩岸,突如其來的暴風雨和洪水
隨時都可以把人畜房屋沖走,而外來敵人的入侵也是很頻繁的。人類命運受制於天上星
宿的觀念在古代的巴比倫產生後,又引起了命運之神冷酷無情和沒有人性的觀念。巫術
的不祥和自然界的可怕說明神祉懷有敵意,而神祉懷有敵意的觀念無疑地又反過來加強
了巴比倫巫術和占星術的野蠻的要素。然而,巴比倫和亞述的建築和雕塑又說明實用工
藝有很大進步,人們也有了一些生物學的知識,包括棕樹和棗樹的有性生殖。

    埃及

    當我們轉而考察遠古時代的另一偉大文明——埃及文明——的時候,我們就可以看
出,宗教態度是有些不同的。在埃及,神祉大半是友善的。它注視著人類,隨時准備在
生、死和另一個世界中指導和保護人類。
    這種差別可能是由於自然環境的緣故,至少部分地是由於這個緣故。埃及的氣候比
迦勒底亞(Chaldaea)變化少,尼羅河定期不誤地漲落,成為一切豐饒的源泉,穩定,
友善,可靠,足以代表超自然的神靈。
    很早的時候,埃及的文明就達到比較發達的階段;車輪和帆船的發明便利了交通,
天秤便利了稱量,織布機便利了紡織;而且他們似乎還制訂了確定的年歷。實用工藝在
第十八王朝,即公元前1500年左右,所取的成就最大。不過,當時人們還沒有想到知識
有長期地和緩慢地向前發展的可能性。他們似乎以為,他們的祖先若是全憑人類自身的
智慧,本來是永遠也不可能發明言語、文字、建築和計算的;還需要有神的干預。他們
家巴比倫人那樣,把一切知識都歸因於神的啟示,尤其是檮特(Thot)(由白鷺和狒狒
來代表)和他的盟友真理女神邁特(Mait)的啟示。檮特是神話中的大帝和立法者之一,
基本上是一個月神,主管測時、計日和記年。但他還是言語的掌管者,書籍的主宰者和
文字的發明者。此外,他還在各廟宇中設立「守夜者」的職務,要他們世世代代記錄天
文事件。
    在算術方面,埃及人的知識和迦勒底人處於大致一樣的水平。他們按十進位法計數,
用筆畫挨次排列記數到十,然後用一個好象倒寫的U的符號代表十,也是依次排列,以
表示十,二十,三十等等。毫無疑問,土地測量技術的發展是由於尼羅河定期氾濫,淹
沒土地,把土地界限抹滅的緣故,雖然埃及人自己把它的起源歸功於檮特的善意的干預。
    看來,在很早的時候,就有一些測量家或「牽繩者」,用繩來丈量土地,並把結果
記錄下來。但是,最早的算術和幾何學歷史的文獻證據是一份紙草紙,這份紙草紙藏在
大英博物館內,構成來因德珍藏品(Rhind collection)的一部分。在這份紙草紙上寫
書的人,是公元前一千六百年到一千八百年的一位名叫阿摩斯(Ahmose)的僧人。據這
位僧人說,上面的內容又是從公元前兩千二百年以前第十二王朝一位國工時代的舊卷子
上轉錄下來的。紙草紙上記有關於分數和普通算術四則的一些說明,乘法是用屢次相加
的方法得到的。上面還記載有測量的規則。
    埃及的天文學雖然和迦勒底亞的天文學有同樣的悠久歷史,但卻從未達到同樣先進
的發展階段。迦勒底亞人重視占星術,因此,天文學的研究就得到更為有力的推動。天
文學工作也許是一位生意興隆的占星家的真正興趣所在,但是他既然生意興隆,必然有
錢有勢,這樣,他大概就能得到進行天文學工作所必需的財力。連近代的刻卜勒
(Kepler)也是這樣的。
    埃及人把星座和他們的神話中的神現為一體,並且在天花板上富於天文學意義的裝
飾中和棺材蓋裡面也劃上這些星座。從很早的時候起,他們就把尼羅河每年一度的氾濫
當作一年的開始,等到發明瞭精確的年歷的肘候,就把太陽和索特基斯星(即希臘人和
我們的天狼星)同出的一天,當作一年的開始。一個恆星年共分365天,又分為36周,
每周十天。每周天象的變化部記錄下來。
    埃及人心目中的宇宙大體上和巴比倫人心目中的宇宙一樣。他們以為宇宙是一個方
盒,南北的長度較長,底面略呈凹形,埃及就處在凹形的中心。天是一塊平坦的或穹窿
形的天花板,四方有四個天柱,即山峰所支撐,星星是用鏈纜懸掛在天上的燈。在方盒
的邊沿上,圍著一條大河,河上有一條船載著太陽來往。尼羅河是這條河的一個支流。
    如果埃及在天文學方面落後於巴比倫,沒有象迦勒底亞的那樣有名的占星家的話,
他們在醫學方面的地位卻恰恰相反。我們已發現有好幾種重要的埃及紙草書卷,並且翻
譯了出來,上面載有醫藥論文。從埃伯斯(Ehers)紙草書卷和斯密斯(Edwin Smith)
發現的紙草書卷中得來的資料最好。前一紙草書卷的年代是公元前1600年左右,後一紙
草書卷的年代是公元前2000年左右。不管他是一個神話人物,還是真實的人,最早留下
名字的醫生要算是伊安荷特普(I-am-hotep,或Imhotep),意思是「平安蒞臨者」。
他後來被人奉為醫神。巴比倫沒有理性醫學學派:凡是疾病都被認是惡魔作祟,因此,
除巫術和厭禳外,沒有其它治療法。埃及人也使用咒語來治療,但是他們的醫學比較合
乎理性,而且高度專門化。他們有用香料保存屍體的風俗,因此,不能不懂一些粗淺的
解剖學知識,雖然他們好象只知道人體的一些比較大的器官,而且對這些器官的官能的
看法也是完全錯誤的。雖然如此,外科畢竟是有了一個開端,在公元前2500年左右的雕
塑中,我們也可以找到埃及外科醫生施行手術的證據。當時有僧侶學校訓練出的醫生,
有治療骨折的接骨郎中,有醫治埃及經常流行的眼病的眼科醫生。精神疾患似乎只好交
給巫師去治療。據說,靠了符籙和咒語,他們就可以把造成這些疾病的邪魔趕走。配製
藥物和香料的技術達到高度完美的狀態,許多埃及藥品當時都聞名全世界。埃及醫學後
來傳到希臘,或許是經過克裡特島傳去的,接著又由希臘和亞歷山大裡亞傳到西歐。
    埃及人的寢墓繪畫上紅色的埃及人,黃色的閃族人,黑色的黑人和白色的利比亞人。
這說明他們對不同的人種發生興趣。這是研究人類學的早期嘗試。

    印度

    在公元前三世紀之初,印度河流域的摩亨約•達羅(Mohenjo-daro),哈拉帕
(Harappa)和其他地方已經存在有文化,我們還發現一條尺子,說明當時已經采用十
進位制。在亞歷山大的時代以前很久的科學活動的細節,已經很難查考。不過,在倫理
哲學方面,釋迦(Buddha,公元前560-480年)的名子當然是盡人皆知的,而且在那個
很早的年代,就已經有醫學學校了。據傳說,在釋迦的時代,就有一位內科醫師阿特裡
雅(Atreya)在加息(Kasi)或貝納勒斯(Benares)授徒,還有一位外科醫師蘇士魯
塔(Susruta)在塔克薩息拉(Taksasila)即咀義始羅(Taxila)授徒。無論如何,後
者的著作似乎是有歷史證據的,因為有一個梵文本流傳下來了。雖然這個梵文本的年代
是無法確定的,但出入也不超過一百年。書中描寫了一些手術,如割治白內障、疝氣的
手術;還有一些關於解剖、生理、病理的論述,並且記下了七百余種藥草。阿特裡雅的
英名由克什米爾(Cashmir)的卡拉克(Caraka)保存下來。他在公元150年前後,寫出
一部阿特裡雅醫學體系的綱要。這部書由他的門徒阿格尼吠沙(Agnivesa)傳了下來。
    由於年代無法確定,我們很難說印度醫學和希臘醫學哪一個歷史更悠久些,也很難
查考兩者互相的影響孰大孰小。
    印度對其他科學貢獻貧乏,或許部分地是由於印度宗教的緣故。釋迦把他的體系建
立在博愛、知識和尊重理性和真理的基礎上;這些教義雖然可能有利於科學,卻被他的
哲學的其他要素所中和。他的哲學強調人生的無常和空虛,斷定只有毀滅自我和喪失個
性,才能達到精神上的圓滿。這種不注意周圍環境的心理態度往往足以遏制改進物質生
活的願望,而改進物質生活的願望卻往往注實用的科學知識進步的推動力。但是,仁慈
的醫術同佛教是一致的,或許正是由於這個緣故,阿特裡雅和蘇士魯塔的著作及其中包
括的內外科知識,才保存下來。
    印度的佛教哲學在一個地方接觸到一個肯定屬於科學領域的問題。它提出了一種原
始的原子說。這個原子說要麼是獨立發明的,要麼是從希臘思想得來的。而且在公元前
一、二世紀左右,就把間斷性觀念推廣到時間中去。「按照這個學說,凡物都只在一個
瞬間存在,在第二個瞬間就由自身的複寫本所取代。與電影攝影機所放映的景象非常相
似。事物只不過是一系列這樣的短暫的存在而已。在這裡,時間也彷彿被分解為原子」。
創立這個學說顯然是為了用一種連續創造的過程來解釋關於事物永恆變化的假定。
    印度的算術是驚人的,因為有證據說明,早在公元前三世紀,印度就采用了一種數
碼。而我們今天的數碼就是由那種數碼脫胎而來的。
    很可能,印度的思想影響了小亞細亞的各學派,又通過它們影響了希臘的各學派;
可以肯定,後來,在阿拉伯人統治東地中海各地的期間,印度數學和醫學的痕跡就和得
自希臘和羅馬的學術混合起來,然後取道西班牙和君士坦丁堡,重新進入西歐各學派中。
這可以說明,為什麼在印度數碼代替笨拙的羅馬數碼以後,人們會把這種數碼的發祥地
忘得一乾二淨,反而稱之為阿拉伯數字。

    希臘和希臘人

    古代世界的各條知識之流都在希臘匯合起來,並且在那裡由歐洲的首先擺脫蒙昧狀
態的種族所產生的驚人的天才加以過濾和澄清,然後再導入更加有成果的新的途徑。
    希臘人的自然哲學提出了許多後來才由科學加以處理的問題,並且提出了許多解決
辦法。要了解這個自然哲學的起源,我們必須簡短地談談希臘的人民,他們的宗教,以
及他們的生活的自然和社會環境。
    愛琴海中和愛琴海一帶的最早的文明似乎是從克裡特島開始的。在那裡,埃文斯爵
士(Sir Arthur Evans)所發現的克諾薩斯(Knossos)廢墟,很可能就是這個文明的
中心。克裡特島受到了埃及的影響,轉過來又影響了邁錫尼(Mycenae)。從克諾薩斯
和邁錫尼毀滅,到荷馬時代的比較粗糙的新文化開始,中間經過幾百年時間。有證據說
明中間發生過一次巨大的社會動亂。
    裡奇韋爵士(Sir William Ridgeway)等考古學家和哈登博士(Dr Haddon)等人
類學家認為,荷馬(Homer)筆下的阿卡亞人(Achaeans)是一個征服者部族,屬於從
北方、或許是從多瑙河流域來的一個身材高大的、頭發秀美的種族。哈登說:「這個種
族歷史上最早的遷移就是阿卡亞人的遷徙。他們在公元前1450年左右,用他們的鐵製的
武器,征服了使用青銅器的希臘居民。」
    不過,盡管有清晰的跡象,還有這一權威的支持,有些古典學者還是指出,希臘文
學中並沒有任何從北方遷來的傳說,希羅多德(Herodotus)也把阿卡亞人列在希臘的
土著居民之列。但是,同說明阿卡亞人起源於北方的積極跡象比起來,這些證據是沒有
多大價值的,因為它們大半是消極性的。
    荷馬寫作的時代大概在公元前九世紀。他給阿卡亞人的膚色安上了白皙或褐黃一類
形容詞;地中海人死後都實行土葬;但是荷馬筆下的英雄卻用火葬;他們使用鐵器,而
較早的希臘人民卻使用青銅器;古典神話中奧林匹斯山上的神是在荷馬和希西阿德
(Hesiod)的作品中才第一次登上舞台的。
    阿卡亞人又被多利亞人(Dorians)推翻。多利亞人在公元前十二或十一世紀侵入
伯羅奔尼撒(Peloponnese)。有證據說明他們也是從北方南下的。這是有史以前的最
後一次入侵。
    這樣說來,希臘的居民原是混合的種族,不過,在多利亞人定居下來以後,他們就
形成了統一的觀念,形成了在一個共同的希臘具有共同的民族文化的觀念,雖然各城市
和各國家還保有地方主義。種族的不同大概就是某些國家中統治階級和奴隸階級的差別
的基礎,別的奴隸則是東方或北方的蠻族的後裔。
    在歌頌征服者種族的英雄們的荷馬詩篇中,我們可以找到一種樂天的精神,說明他
們已經取締了原始巫術的專制,同具有充分人格的神保持著友好關係。荷馬的詩篇樸素
而自然地把這些神描寫成超人的男女,始終對人類感到興趣,有強烈的黨同伐異之見,
參加了這個民族的生活、戰爭、苦難和勝利。像在埃及一樣,我們還發現,藝術和科學
的發明被歸功於神和半神。這些神和半神總是隨時在人們中間出現,幫助他們建築城市,
留下英雄的兒子開基立國,並且靠計謀戰敗那些在幕後隱隱作怪的古來的黑暗勢力。
    早在公元前六世紀,科洛封(Colophon)的哲理詩人色諾芬尼(Xenophanes)就認
識到,不管上帝是不是真的按照自己的形象造人,人卻肯定是按照自己的形象造神的。
從古希臘神話的神身上,我們得到一種從別處得不到的對於希臘人的氣質的認識。我們
可以看到這個種族雖然也虛偽、自負,或許還放蕩不羈,但是卻有美的感覺,生活樂天,
對人熱情,充分表現出他們是一個勇敢善戰,生氣勃勃,胸懷坦白的戰勝的民族;這個
民族具有異常聰穎的稟賦,生長在風光明麗的國土中,這裡有酒漿般深暗的海水,把全
世界的商品和知識帶到他們門口,氣候對他們的堡壘式的家屋也非常適宜,還有大量奴
隸使生活優裕,有閒暇來發展最高度的哲學、文學和藝術。

    希臘宗教和哲學的起源

    不多年以前,希臘宗教還是指文學中所見的神話,也沒有人認真地去研究希臘的宗
教儀式。但是現在,人類學家已經證明宗教儀式十分重要,比信仰具有更根本的意義,
因此,我們已經看出通過文學進行考察的方法有把人引入迷途的危險。「要科學地了解
希臘宗教,第一個基本步驟是仔細考察它的儀式……荷馬筆下的奧林匹斯山上的神並不
比他的六音步詩體更為原始。在這一美麗的表面之下,還有宗教觀念、罪惡觀念、滌罪
觀念和贖罪觀念的暗流。這一暗流遭到了荷馬的忽視或壓制,但是在以後的詩人,尤其
是埃斯庫羅斯(Aeschylus)的作品中,又重新出現了。」
    古典時代的希臘人自己也認識到有兩種儀式,即奧林匹斯儀式和叟尼克(Chthonic)
儀式,而且還出現了兩種神話。在奧林匹斯山上的友善的神下面,還有一個精靈居住的
下界。這些精靈對人的意圖即令不是敵對的,也是可疑的。在這下面,又有一些儀式和
信仰的殘餘,也就是更原始的巫術體系的殘餘。這些更原始的巫術體系是由於把自然界
的生活和部族生活混淆起來而自發地產生出來的,因而比任何教條性的神話都更加具有
根本意義。在這裡,我們大概可以看到對人民群眾仍然具有吸引力的那種原始的宗教觀
及其傳統儀式的影響。這種傳統儀式的目的就是要通過滌罪,撫慰鬼怪和討好神或魔鬼
來求得豐產。
    公元前六世紀的寥寥無幾的一點記錄說明當時有兩種原始祭儀流行,即愛留西斯
(Eleusinian)秘密祭儀和奧菲(Orphic)秘密祭儀。從這種黑暗的背景才出現的一方
面有奧林匹斯神話,一方面有早期的哲學和科學。
    愛留西斯祭儀顯然是想通過巫術儀式來求得土地的豐產和居民的興旺。這種巫術儀
式描寫了秋天的耕種和奪天的新生和成長。儀式是秘密的,其性質只能從著作家們偶然
的記載(這些著作家們常常持敵對態度)及荷馬的《地神頌》(Hymn to Demeter)一
類來源加以推測。荷馬在《地神頌》中把靈魂不滅的希望同這種秘密祭儀聯繫起來。
    希羅多德認為奧菲教義是從埃及傳來的。奧菲教義裡包括有通常的神秘儀式,目的
是通過慶祝每年一度的生死循環。來促進豐產。它有一個天體演化學說,說宇宙未開闢
之前是一個混沌的長夜,有一個世界之卵從這個長夜中出現,並分為天和地,代表生命
的父與母。在天地之間,有一個有翅的光明神飛動,有時又叫做伊羅斯(Eros),和宇
宙父母會合在一起。宇宙父母締婚後,就生出了無神的兒子,即戴昂奈薩斯
(Dionysus),或宙斯。靠了這種象徵主義,當代的神秘主義就和靈魂世界(the
Unseen)結合起來。奧菲教義的比較高尚的觀念後來滲入到希臘唯心主義哲學裡去,又
通過希臘唯心主義哲學滲入到基督教中來,奧菲教義的比較低級的觀念就變成了一切無
知的迷信,並且加強了這種迷信,達數百年之久。
    從這一團原始的觀念中,產生了在來源和傾向上都有所不同的兩條哲學思想潮流—
—即小亞細亞的愛奧尼亞理性主義的自然哲學和意大利南部的神秘的畢達哥拉斯派的學
說。現在我們要敘述一下這兩個思潮的關係以及它們同祭儀宗教和奧林匹斯神話的關係。

    古典時代的宗教和哲學

    當神話從巫術和儀式中形成起來的時候,希臘宗教的主要機能象許多別的宗教的主
要機能一樣,就是要用可以理解的方式來解釋自然及其過程——使人類在世界上感覺安
適。這個神話所包含的萬物有靈論的觀念具有異乎尋常的美和見識。每一個水泉都有一
個仙女,每一座森林都有一個山精。生產谷物的土地的化身是第米特(Demeter,地
神),無法駕御的大海的化身是波西頓(Po-Seidon,海神),即大地的搖撼者。
    一代復一代,這些神在數目上增加了,得到了更加清晰的刻劃,新的屬性被加在他
們身上,而且每一個名字下都圍繞著一串故事。我們可以看到一個連續不斷的演變過程。
每一個詩人都可以取一個神話加以改造,使之適合自己的目的,都可以介紹一個重新發
現的傳奇,都可以編造一個新的寓言,或者隨意加以新的解釋。隨著時間的推移和理智
控制感情,人們就覺得希望有一個更高級的信仰,最後,埃斯庫羅斯(Aeschylus),
素福克勒斯(Sophocles)和柏拉圖就從先前的粗糙的多神教中創造出一個單一的、至
高無上的、正義的宙斯來。這一切都是由那些想要保存、淨化和光大古老的信仰的人們,
自然而然加以實現的,根本沒有標新立異的想法。與此同時,哲學觀點也發生了變化,
因為人們已經不再認為反復無常的事件決定於不負責的天神的偶然意志了,他們開始認
為在神聖的和普遍的法則之一下,天律是不變的。
    與這種保守的宗教演變過程同時,還有一種懷疑論的批評在進行。奧林匹斯的宗教
帶有露骨的神人同形同性論色彩,像這樣一種宗教與其說是訴諸理智,不如說是訴諸想
象力。當日益增長的懷疑開始更加公開地表現出來的時候,這種宗教在哲學方面的弱點
也就明朗化了。但是,奧林匹斯神話的衰頑卻引起了先前的巫術儀式的復興和新崇拜的
侵入。到這個時候,對戴昂奈薩斯的崇拜本質上就是對熱情的崇拜。這種崇拜通過肉體
上的迷醉和精神上的狂喜又引向和神合為一體。在這上面,奧菲教義已添上了禁慾主義,
並把粗糙的交感巫術中的入教和通神的原始儀式提高到具有精神價值的地步。
    奧林匹斯正統宗教的這一弱點,加上希臘世界學術觀點的基本自由,就促成了一種
自然哲學和形而上學的哲學,這種哲學甚至從很早的時代起,就幾乎沒有受到神學的先
入之見的束縛。
    一千八百年後,經過黑暗時代的混亂局面,在中古時代經院哲學把哲學和神學加以
綜合、對知識加以改造以後,現代科學的先驅者曾經不得不在一套自圓其說的知識體系
的束縛性條件下進行工作。這套知識體系包括有流行的神學教條和重見天日的亞里斯多
德的哲學。這個體系支配著一切人的思想,並且對物理學和生物學問題以及形而上學問
題和宗教問題,都給予不容提出異議的解釋。文藝復興以後,哲學和自然科學進行了一
場艱苦的爭自由的斗爭,才摧毀了經院哲學。
    但是,在希臘自然哲學的成長過程中,環境卻有所不同。的確,表面上的障礙也是
存在著;普通人民信神之心極其虔誠;阿那克薩哥拉(Anaxagoras)就因為是無神論者
而被趕出雅典,同樣的罪名也是蘇格拉底的罪狀之一,雖然他反對阿那克薩哥拉的見解,
事實上是領導了一次宗教復興。阿里斯托芬(Aristophanes)也對當代流行的物理學思
想加以尖刻無比的嘲笑,因為這種思想被認為具有無神論傾向。不過,希臘宗教畢竟富
於流動性,它的變化不已的神話是豐富多彩的,它既能適應詩意美和藝術美的需要,又
隨時可以吸收和裝飾新的觀念,因此,學術觀點就具有了一種中古時代的意識所沒有的
自由和開朗的精神。
    當希臘各城邦發展起來,越出先前的界限的時候,希臘的地理位置和經濟需要就迫
使希臘人民同更古老的文明發生接觸。早期希臘哲學家所搜集的事實大部分是從外來的
來源得到的——他們的天文學是從巴比倫尼亞得來的,他們的醫學和幾何學是從埃及得
來的,可能一部分是通過克裡特島。在這些事實之上,他們又加上一些事實,然後,在
歷史上破天荒第一次對它們加以理性的哲學考察。這種觀念的混合過程是逐漸向西推移
的。效果最初是在愛琴海的愛奧尼亞海岸出現的。當時,希臘人大概還保持著過去的米
諾斯文化(Minoan civilzation)的傳統,並且同巴比倫和埃及的學術保持著接觸,因
而對演繹幾何學和自然界的系統研究提出一些見解。希臘的哲學發展(與其說屬於科學
範圍不如說屬於形而上學範圍)的高潮,是公元前350年左右,在柏拉圖和亞里斯多德
的領導下,在雅典和內地各城市達到的。它的影響傳佈到希臘在意大利南部和西西里島
上的各個殖民地。在那裡,一世紀以後,靠了阿基米得的數學天才和實用的天才,希臘
的物理科學又達到它的最高成就。然後,它的影響又向東傳到亞歷山大裡亞這一新城市
去了。

    愛奧尼亞的哲學家

    首先明確地擺脫神話傳統的歐洲思想學派就是小亞細亞的愛奧尼亞自然哲學家學派。
在這個學派當中,米利都的泰勒斯(Thales of Miletus,公元前580年左右)是我們所
知道的最早的一位。他是一個商人、政治家、工程師、數學家兼天文學家。這個米利都
哲學學派的重要性在於,它第一個假定整個宇宙是自然的,從可能性上來說,是普通知
識和理性的探討所可以解釋的。這樣,神話所形成的越自然的鬼神就真的消滅了。他們
形成了一個變化的循環的觀念。這個循環就是從空氣、土、水,經過動植物的身體,復
歸於空氣、土、水。泰勒斯注意到動植物的食物都帶濕氣,因而重新提出古來的理論,
說水或溫氣是萬物的本質。這一基本元素說適足鼓勵哲學上的懷疑論;因為,如果木和
鐵在本質上和水一樣的話,那麼,感官的證據就必然是不可靠的。
    泰勒斯的傳說中的事跡是由亞里斯多德和普盧塔克(Plu-tarch)傳下來的。據說,
泰勒斯訪問過埃及,並且根據土地測量的經驗規則創立了演繹幾何學。以後,幾何學就
沿著他的方向由其他人加以發展,最後由歐幾里得加以系統化。據說,他還預言過一次
日食,不是公元前610年的日食,就是公元前585年的日食,大概是利用巴比倫的歷表測
算的。他向人們說,大地是一個浮在水面上的扁平的盤子。
    泰勒斯之後的阿那克西曼德(Anaximander,公元前610-545年)似乎是把已知的世
界繪成地圖的第一個希臘人。他也首先認識到天空是圍繞著北極星旋轉的,因此,他得
出結論說,天空的可見的穹窿是一個完整的球體的一半,地球就處在這個球體的中心。
在泰勒斯和阿那克西曼德提出這一新學說之前,人們一直以為大地是一塊無限厚的基礎
堅實的地板。現在,阿那克西曼德把它說成是一個有限的扁平圓筒,最初由水、空氣和
火的外衣包圍著,浮游在天球之中。他認為太陽與星星就是從原來的火焰熾烈的外衣中
分出的碎片,繫在圓形諸天之上,並且隨著圓形諸天繞地球而轉動,地球則是萬物的中
心。太陽在夜間就轉到地下面去了,並不像舊說所設想的那樣,是圍繞著世界的邊沿通
過的。
    阿那克西曼德的天體演化學說以為,世界是由於混沌未分的原質中的對立面分裂而
產生的,從而追溯到每天在自然界起作用的普通力量的活動的開端。這就進一步提出了
一個理性的機械論的哲學。
    在實用技術領域中,我們從傳說中知道有幾個朦朧的人物,例如:阿拉卡雪斯
(Anacharsis,公元前592年左右)——據說他發明瞭陶工用的轉車;格勞卡斯
(Glaucus,公元前550年左右)——他是第一個學會焊鐵的人;提奧多勞斯
(Theodorus,公元前530年左右)——他發明瞭水准器、車床和三角規。據說,阿克那
西曼德還從巴比倫輸入了日晷或指時針。這是一根直立在地平線上的木桿,可以當做日
規用,也可以用來測定子午線和一年中正午時分太陽高度最高的一天。但是,由於大量
使用奴隸,發明機器的動力是不大的。
    在有機界,阿那克西曼德認為最早的動物是從海泥裡產生出來的,人是從魚腹裡產
生出來的。他認為,本原物質是永恆的,但是,萬物,包括天體在內,都注定要歸於毀
滅,復返於原來未分的宇宙混沌狀態。
    阿那克西米尼(Anaximenes,卒於公元前526年左右)離開奧菲神秘主義更遠一些。
他以為,世界的本原物質或元素是空氣,空氣再稀薄一點就變成火,凝縮時,先變為水,
次變為土。大地和行星都浮游於空氣中,月亮由於反射太陽的光線而發光。

    畢達哥拉斯學派

    同愛奧尼亞哲學家的自圓其說的傾向相反,畢達哥拉斯(生於塞莫斯,但在公元前
530年左右移居意大利南部)及其追隨者卻表現了一種直接從奧菲教義得來的神秘態度,
同時也很願意進行觀察和實驗。赫拉克利特(Heraclitus)說:「畢達哥拉斯進行過的
研究和探討,比所有其他的人都多,他靠博學和粗劣的技術形成他的智慧。」
    畢達哥拉斯和他的學派放棄了單一元素的觀念。他們以為物質是由土、水、氣、火
四者組成,而這四者又由冷、熱、濕、燥四種基本物性兩兩組合而成,例如水是冷與溫
的組合,火是熱與燥的組合。他們推進了幾何學這一演繹科學,並且按照邏輯順序建立
了某種體系,同歐幾里得幾何學前兩冊相仿。歐幾里得幾何學第一冊的第四十七命題現
在還稱為畢達哥拉斯定理。劃直角的「繩則」也許早已在埃及和印度憑經驗發現了,但
是,很可能到畢達哥拉斯,才第一次用演繹的方法證明直角三角形斜邊的平方等於他兩
邊平方之和。
    最早把數的抽象觀念提高到突出地位的也是畢達哥拉斯派。我們今天都很熟悉數的
觀念,我們習慣於同抽象的三或五打交道,不管手指也好,蘋果也好,或日子也好;因
此,我們難於認識到當人們第一次看出幾組不同事物的本質屬性五的時候,這在實用數
學和哲學方面是怎樣一個巨大的進步。在實用數學方面,這個發現使算術成為可能;在
哲學方面,這個發現促使人們相信數是實在世界的基礎。亞里斯多德說;「畢達哥拉斯
派似乎認為數就是存在由之構成的原則,可以說,就是存在由之構成的物質。」這種把
確定的、不可分割的單位看做是基本實體的觀念,同畢達哥拉斯派另一偉大發現,即有
一些量沒有公約數的發現(參看第十二章),似乎是不相符合的,但是,畢達哥拉斯派
用聲音進行的實驗又大大加強了這種觀念。畢達哥拉斯派證明,用三條弦發出某一個樂
音以及它的第五度音和它的第八度音時,這三條弦的長度2比為6:4:3。他們企圖在這
種比例數體系基礎上,來建立關於宇宙的理論。他們認為這些成比例的數就代表不可分
割的空間單位。他們還認為,各行星與地球的距離一定符合於音樂的進行,從而奏出
「天體的音樂」。十是完美的數字(因為10=1+2+3+4),因此,天上的運動的發光
體必然也有十個。但是,由於只可以看見九個,他們就斷言必定還有一個看不見的「對
地星」。後來,亞里斯多德就十分正確地批評過這種抹殺事實的戲法。
    不過,畢達哥拉斯派在天體演化學說方面的確取得很大的進步。在這方面,我們的
材料主要是從在五世紀中葉寫作的菲洛勞斯(Philolaus)的著作中得來的。他們承認
地球是一個球體,並且終於認識到,如果假定地球在運動,就可以解釋、而且可以更簡
單地解釋天體的視運動。他們認為地球在轉動,但並不是繞著自己的軸心轉動,而是繞
著空間中固定的一點轉動,與「對地星」相平衡,正像繫於繩的一端的石塊一樣轉動;
因此,地球要把有人居住的表面順次呈現於周圍的天空的每一部分面前。在這個固定點
上有一個中央火,這是宇宙的祭壇,是人永遠也看不見的。這一觀念後來使人誤以為畢
達哥拉斯派已經創立了太陽中心的宇宙說,從而走在阿利斯塔克和哥白尼前面。
    從他們關於數的理論中可以清楚看出的神秘的自然觀,也表現在畢達哥拉斯關於對
立的原則——愛與憎,善與惡,光明與黑暗——的根本重要性的看法上。這個看法常常
在希臘思想中出現。這個看法以為有關事物的事實可以從詞的意義中推出來。這個神秘
的觀點還出現在阿爾克莽(Alcmaeon)醫生的著作裡。他以為,人是一個小宇宙,是大
宇宙的縮影;人體是世界構造的反映,人的靈魂是數的和諧。畢達哥拉斯學派持有一種
形式哲學,而愛奧尼亞派則持有一種物質哲學。五世紀初,這個學派就分裂了;一派變
成一個宗教性的兄弟會,另一派循著准科學的途徑提出了關於數的理論。
    畢達哥拉斯派哲學的本質,包括終極的實在應該到數及其關係中去尋找的理論,將
在本書敘述柏拉圖的理念理論到新柏拉圖主義者和聖奧古斯丁的章節中再加論述。在聖
奧古斯丁的影響下,這個學派的哲學幫助形成了中古時代思想的柏拉圖主義背景,即導
源於亞里斯多德的經院哲學體系以外的另一哲學體系。就是在經院哲學中,畢達哥拉斯
派關於幾何學、算術、音樂和天文學中的數的秩序的觀念,也使得這四種學科成為中古
時代的課程。文藝復興以後,哥白尼和刻卜勒再次提出關於數的重要性的見解。他們所
強調的主要是太陽中心說的數學上的和諧和簡單性,認為這就是太陽中心說所以是真理
的最好證據。在我們的時代,阿斯頓(Aston)的原子整量說,莫斯利(Moseley)的原
子序數說,普蘭克的量子說以及愛因斯坦關於萬有引力等物理事實不過是局部的時空特
性的表現的說法,都是畢達哥拉斯派哲學的一些見解的復活,只不過在畢達哥拉斯派的
哲學中,這些見解比較古老、比較粗糙而已。

    物質問題

    如果天文現象比較顯著,因而首先引起人們的注意的話,物質本性問題也同樣地要
求有思考力的人們加以解釋。化學的起源應該到和人類一樣歷史悠久的技術,尤其是火
的發現和使用中去尋找。烹任、葡萄汁的發酵,金屬的冶煉,石器的制造,都是史前期
的成就。埃及人在染色,淬鐵,玻璃和琺琅制造,以及用金屬化合物來制造染媒,顏料,
脂粉等技術方面,都相當高明,早在公元前1500年,泰爾(Tyre)的人民已經能用介貝
制造有名的泰爾紫色顏料。
    像在幾何學中一樣,在物質問題上,首先提出理論的似乎也是希臘人。他們認為機
械技術是低賤的。他們對於機械技術中所必然包含的大量知識,不加理會,而只在每一
個希臘上等人可以看出的問題上進行推理。我們知道,愛奧尼亞的哲學家以為物質的變
化是從土與水開始,經過動植物的軀幹和枝莖,再回到土與水。他們開始認識到物質不
滅的觀念。從泰勒斯起,盡管物體在麥面上有明顯的差別,他們仍然推想到可能有單一
的「元素」,即水、空氣或火,是萬物的共同基礎。
    公元前五世紀初,哲學界展開了爭論,雙方都對愛奧尼亞人和畢達哥拉斯派加以抨
擊。參加爭論的人都表現了希臘人的一個特色,那就是喜歡根據第一原則來建立理論,
並且就現象提出一些武斷的判斷。
    詩人兼哲學家赫拉克利特(Heraclitus,公元前502年左右)對阿那克西曼德和阿
那克西米尼的唯物主義的傾向,表示輕蔑。在他看來,以太火才是基本元素或實在,這
是一種靈魂材料,一切都用它造成,也都要回到它那裡去。在這個世界中,對立面——
如睡與醒,死與生——不斷的交替就構成了這個永不熄滅的火的永不停止的節奏。萬物
都在有秩序地運動,一切都處在流動——xavTaoEi——的狀態中。真理只能在內心中找
到,它是普遍的邏各斯(Logos)或理性的反映。
    意大利南部埃利亞的哲學家也先驗地(a Priori)達到了另一類型的批判哲學。他
們的領袖是活躍於公元前480年左右的巴門尼德(Parmenides)。
    巴門尼德為人的心靈的活動所迷,把希臘人所特有的一項假定推到極端。這個假定
就是,凡不能設想的就都是不可能的,即令感官告訴我們它的確發生了。他的論證是這
樣的:創造是不可能的,因為不可能設想可以從無中產生有,可以由非存在中產生存在,
事實上,就不可能有非存在這種東西。反過來說,毀滅也是不可能的,因為有不可能化
為無。連變化也是不可能的,因為一物不可能從本質上和它不同的另一物中產生。這樣,
我們在自然界看見的或自以為看見的變化的假象,多樣性和多重性的假象,時間和空間
的假象,都不過是感官的錯誤印象,而由思維證明是目相矛盾的。因此,感官不能發現
真理,只有思維才能發現真理。感官知覺是作實在的,是非存在;只有思維才是實在的,
是真存在。換句話說,要接觸到實在,我們必須除去一切形體上的差異,只留下一個單
一的、劃一的本質。這才是唯一的實在,這個實在是永恆的和不變化的,只受自身的限
制,而又均勻地延伸,因而是球形的。在肉眼可見的現象界,非實在的、但仍為人觀察
到的宇宙是一連串由火與土組成的同心殼;雖然這一切只是「意見」,而不一定是「真
理」。
    這些見解當中的一部分見解由埃利亞的芝諾(Zeno)加以發揮。芝諾和巴門尼德同
時代,但比較年輕。他反對畢達哥拉斯派關於萬物都由整數組成的理論,並且認為他已
經用他的一連串著名的疑難問題證明,倍數性是不足為訓的。一個倍數必然能分割到無
窮,因此,自身必須是無窮的,但是,在還原的時候,不論有多少無窮小的部分都不能
構成一個有窮的整數。跑得很快的阿基裡斯(Achilles)要趕上烏龜,阿基裡斯到達烏
龜動身的地方,烏龜已經走到前面一個地方;阿基裡斯到達那個地方,烏龜已移到更遠
的地方——如此永久繼續,以至無窮,阿基裡斯永遠趕不上烏龜。
    巴門尼德所爭辯的焦點似乎在於詞所偶然獲得的意義,這種意義永遠是任意的,並
且常常在變化中;芝諾的疑難問題的基礎卻是一些關於無窮小的性質及時間和空間的關
系的錯誤觀念,這些錯誤觀念已經為現代數學所澄清。但是,乏諾的確證明,如果以為
事物可以無限制地分割為當時所理解的無窮小的單位,那麼,這種觀念是同經驗不符的。
只是到十九世紀把彼此不相等的不同種類的無窮數區別開來以後,才能把這種不符完全
解決。
    盡管這樣,埃利亞的哲學在兩個方面對我們仍然是很重要的。第一,它不信任感官,
因而幫助了原子論者到感官所不能覺察的東西中去尋找實在,並且把後世所謂物體的第
二性的質或可以分出的質,如熱或色彩,解釋做只不過是感官知覺。第二,他們力圖尋
找代表萬物中的基本實在的單一統一,一方面幫助了物理學家尋找單一的化學元素,另
一方面也幫助了哲學家,把本質(Ovoia)同質或偶有性(xaOn)分開。這個對物質本
性的見解經亞里斯多德加以最後闡釋以後,一直支配著中古時代的思想。
    阿那克薩哥拉(Anaxagoras)是另一位愛奧尼亞哲學家,約在公元前500年出生於
士麥拿(Smyrna)附近,四十年後,把愛奧尼亞的比較富於唯物主義色彩的哲學見解帶
到雅典。在阿那克薩哥拉看來,物質是一群不同的實體的集合物,每一實體都具有不同
的質或偶有性,如感官所感到的。不管怎樣分割,各部分所包含的東西總是和全體相似,
不過可能由於成分比例不同而有所不同。運動最初是由智慧(vous,「奴斯」)發動的。
這是一種精微的流體,可以引起旋轉,旋轉擴散開來,就造成世界,並使它具有秩序。
天體是和地球性質一樣的物質;太陽並不是日神,而是燃燒著的石頭;月球中有山與谷。
除了這些見解外,阿那克薩哥拉在精確知識方面也取得一些真正的進步。他對動物進行
解剖,對大腦的解剖學有一些認識,並且發現魚是用鰓呼吸的。
    我們在著名的四種元素假說中還可以找到另外一些關於物質的見解。這個假說是畢
達哥拉斯派所持有的,西西里的哲學家恩培多克勒(Empedocles,公元前450年)對這
個假說作了更明確的闡述。他認為物質的「根源」或「元素」是土、水、氣和火——一
種固體、一種液體、一種氣體、一種比氣體更稀薄的物質。這四種元素在整個宇宙中,
受到兩個對立的神力的影響,以各種不同的比例結合起來;所謂兩個對立的神力,一是
相引力,一是相斥力,即平常的眼睛可以看見在人們身上起作用的愛與憎。這個見解同
畢達哥拉斯的觀念頗為相似。由於這四種元素的不同的結合,就形成了所有形形色色類
型的物質,正像畫家用四種顏料配成各種深淺的色彩一樣。
    巴門尼德過去就斷定,人們以為他們在空氣中可以覺察到一種空無所有的虛空,其
實在空氣中並不存在這種空無所有的虛空。阿耶克薩哥拉和恩培多克勒證明空氣是有質
體的,恩培多克勒並且利用水鐘作試驗,證明只有空氣逸出之後,水才能進入一個瓶中。
這個發現證明空氣既不是空無所有的空間,也不是水汽。
    萬物皆由四種元素組成的觀念似乎是由於對火的作用的自然的誤解而產生的。當時,
人們以為,一個東西燃燒後,必然要還原為它的幾種要素;可燃燒的物質都是複雜的,
把它燒完後所留下少量的灰燼則是簡單的。例如,青綠的木材燃燒時,由光可見其火,
其煙則散入空氣中,水由木柴的兩端沸騰而出,而灰燼則具有土的性質。
    後來,還出現過一些別的學說,都是建立在對火的這種看法的基礎之上的。這種對
火的看法是化學上第一個偉大的指導原則。馬什(Marsh)說:「火的學說有:希臘的
四元素說,煉金術的金屬成分說,醫藥化學的沉澱原質說,及燃素說」,這後一學說是
在十八世紀提出來的。這些學說的興起和衰落,我們將在本書後面幾章中加以闡述。

    原子論者

    恩培多克勒認為,設想四種元素以不同的比例相結合,便可以解釋人類所知的種類
無窮的不同物質。留基伯和德謨克利特把問題更加簡化。他們把另一更古老的單一元素
假說發展成為一種原子說。
    希臘人的原子說所依據的基礎,同道爾頓、阿伏伽德羅(Avo-gadro)和坎尼查羅
(Cannizzaro)提出今天的原子說和分子說時所知道的明確的實驗事實大不相同。現代
化學家對於各種化學元素結合時在重量上和體積上的比例,都有精確的定量計度。這些
有限的和確定的事實使人們不能不形成原子的觀念和分子的觀念,並且斷定原子和分子
都具有相對的原子量和分子量。人們發現,這樣形成的學說,同構成科學的共同遺產的
許多其他孤立的或相互關聯的事實和關係,都是相符的,也得到別的連續的經驗的證明,
並且可以當作一個有用的指針,來研究,甚至預測新的現象。雖然像一切其他科學概括
一樣,它也有其哲學意義,但是,這種哲學意義並不是從任何關於宇宙的全面哲學理論
中推導出來的,甚至也並不是和這種理論有著必然的聯繫。這是一件不那麼高貴的事情,
然而卻更加有用。
    希臘人首先既沒有確定的觀察所得的事實,可以據以建立一個精確的和有限的理論,
而且在理論成立之後,也沒有力量通過實驗來檢驗這個理論的推論。希臘人的理論是建
立在一個哲學的宇宙體系之上,並包括在這個哲學的宇宙體系之內的。像古代和現代的
各種形而上學的學說一樣,它一直是一種決定於創始人和信徒的心理態度,因而也很容
易為敵對哲學家的新學說從根本上加以推翻和取代的理論。事實經過也正是這樣。
    愛奧尼亞的哲學家按照當時流行的形而上學的觀念,根據當代的一般知識,進行推
理。在物質被分割又分割之後,它的特性會保持不變嗎?不管怎樣分割下去,土還是土,
水還是水嗎?換句話說,物體的特性究竟是無法再加解釋的最後的事實呢?還是可以按
照更簡單的觀念加以描寫,從而把一無所知的範圍再縮小一步呢?
    希臘人解決物質問題的努力在科學思想史上所以重要,正是因為他們企圖這樣用看
起來比較簡單的方式來求得合理的解釋。按照他們的學說提出以前的觀念和原子哲學衰
落以後的觀念,物質的特性被認為屬於物質的本質;食糖的甜和樹葉的色彩,同食糖和
樹葉本身一樣是一種實在,無法聯繫其他事實加以解釋,也不能解釋作是人的不同的知
覺。
    探討一下希臘原子說的起源,是很有趣的。基本元素,泰勒斯以為是水,阿耶克西
曼德以為是氣,赫拉克利特以為是火。阿那克西曼德的元素——氣——可以凝縮和稀薄
起來,但其本質不變。赫拉克利特的無盡流動說說明他以為有一些看不見的粒子在運動,
表現為水的蒸發和香氣的瀰散。再往上推,畢達哥拉斯派的理論認為同數的法則相符合
的完整的單子是終極的實在。畢達哥拉斯派還認為在空虛的空間裡,是沒有物質的,不
過,他們把這種空間和空氣混淆起來。這一看法受到巴門尼德的抨擊,但是,原子論者
由於難以解釋粒子怎樣在一個塞得滿滿的空間或充滿物質的空間中運動,又重新提出了
這一看法。這時已經知道空氣是有質體的,因此,在原子論者看來,一無所有的空間就
變成了真空。
    正是這些思潮啟發了原子說:物質是由散佈在真空中的終極粒子組成的。這個學說
解釋了當時已知的一切有關事實——蒸發,凝聚,運動和新物質的生長。誠然,根本問
題依然存在,其他希臘哲學家也強調指出過這個問題。原子本身能夠無限地分割下去嗎?
原子論者逃避了這一邏輯上的漏洞,認為原子從物理上來說是無法分割的,因為原子內
部已經沒有真空。
    我們所知道的最早的原子論者是留基伯(Leucippus)和德謨克利特
(Democritus)。前者是公元前五世紀的一個身世不明的人物,據說在色雷斯(Thrace)
創立過阿布德拉(Abdera)學校;後者於公元前460年生於阿布德拉。我們從亞里斯多
德等後來的著作家的著作中以及伊壁鳩魯(Epicurus,公元前341-270年)的著作中,
知道了他們的見解。伊壁鳩魯采納了原子說,並且在雅典講授原子說,作為他的全面的
倫理、心理和物理哲學的一部分。這個學說二百年後又在羅馬詩人盧克萊修
(Lucretius)的詩篇中提了出來。
    留基伯提出了原子論的基本觀念,還提出了因果原則——「沒有什麼事情無緣無故
而發生,一切事情的發生都有原因和必然性。」他和德謨克利特繼愛奧尼亞哲學家之後,
繼續努力用比較簡單的要素來解釋物質特性。他們看出,承認物體特性是根本的和無法
解釋的,就是杜絕一切進一步的探討。與這一觀點形成對比,德謨克利特說:「按照通
常說法,有甜有苦,有熱有冷,按照通常說法,有色彩。其實,只有原子和虛空。」畢
達哥拉斯有一種相對主義的觀點,認為「人是萬物的衡量尺度」,例如,蜜在我為甜,
在你也可為苦。德謨克利特雖然反對畢達哥拉斯的見解,卻也看出,單單通過感官,是
達不到實在的。
    德謨克利特的原子是無前因的,從永恆就存在的,並且永不毀滅——「保有剛體的
單一性而堅固」。它們在大小和形狀上是多種多樣的,但是在本質上卻是一樣的。因此,
特性的不同是由於具有同一終極性質的質點在大小、形狀、位置和運動方面的不同而產
生的。在石頭和鐵中,原子只能顫動或振動,而在空氣或火中,它們就能在較大距離中
跳躍。
    原子在無限的空間中向四面八方運動,互相沖擊,引起了直線運動和旋轉,這樣就
把類似的原子結合在一起,組成元素,開始形成無數世界。這無數的世界生長,衰頹,
以至於最後毀滅,只有與本身環境相適應的體系才能存在下來。在這裡,我們可以看見
星雲假說和達爾文的自然選擇說的微弱的前兆。
    在原來的原子說中。並沒有絕對的上下輕重的觀念。而且,運動非經反抗不會停止。
在亞里斯多德看來,這些正確的見解是不可置信的。後來,似乎就有人按照他的意見對
這個學說加以修改。這個真理還得伽利略來重新發現。在天文學方面,原子論者開了倒
車,以為地球是扁平的;但是,在其他方面,他們都走在他們的同時代人和後來人前面。
    盧克萊修告訴我們的德謨克利特的學說,把過去人們心目中的自然界的畫面巧妙地
加以簡單化。事實上,這個畫面是太簡單了。原子論者竟不自覺地把兩千四百年後還不
能解決的一些困難,輕輕放過。他們大膽地把這個學說應用於至今仍然無法從機械角度
加以解釋的生命和意識的問題。他們滿懷信心地自以為把一切奧秘都發現了,對於圍繞
著一切存在的那個巨大奧秘,視而不見。這個奧秘至今仍然和最初提出原子說時一樣奧
妙無測。
    原子論者和他們的對手所爭論的哲學問題,也就是十八世紀牛頓的法國信徒把他的
物理學當做一種機械哲學的基礎時重新出現的那個哲學問題。自然界背後的實在究竟是
一種在本質上同人類心靈所見的自然界相似的東西呢?還是一種對人和人的福利漠不關
心的巨大機器呢?一座山實際上是拉著樹木的綠袍,戴著永不溶化的雪帽的一堆巖石呢,
還是實質上是一批沒有人的品質的小質點、一批不知何故能使人類心靈產生形式和色彩
幻覺的小質點的集合體呢?物理學家把物質分析為質點,發現它們的力量和運動可以從
數學角度加以描寫。唯物主義者把這一科學結果引到哲學中來,說除此之外,別無實在。
唯心主義者反對把宇宙看做是非人的,而在希臘,原子哲學就因此持有這種看法而遭到
反對。到十八世紀,牛頓的科學已經根深蒂固不容推翻,於是不能不在笛卡爾
(Descartes)的二元論中或貝克萊的唯心主義中別求出路。
    不管它在哲學上的價值怎樣,在科學上,德謨克利特的原子說要比它以前或以後的
任何學說都更接近於現代觀點。它在柏拉圖和亞里斯多德的摧毀性的批判下,實質上遭
到壓制。從科學觀點來看,這應該說是不幸。後來幾個時代竟讓各種形式的柏拉圖主義
代表希臘思想,這個事實實在是科學精神從地球上絕跡一千年之久的原因之一。柏拉圖
是一個偉大的哲學家,但是在實驗科學史上,我們不能不把他算作一個禍害。

    希臘醫學

    希臘醫學中包含的東西有很多是直接或間接從埃及得來的。希臘的兩個最著名的學
派是柯斯(Cos)學派和克尼多斯(Cnidos)學派。前一學派把疾病看做是正常健康身
體的錯亂,因此依靠自然療法;後一學派研究每一疾病,並尋找對症療法。
    關於最早的有史時代,一件有趣的事,是荷馬的《伊利亞特》准確地敘述了不同創
傷的後果,其中描寫的治療方法也簡單而直截了當,說明了荷馬筆下的英雄們所屬的種
族在醫學和外科方面具有理性精神的健全傳統。不過,看來這個傳統並不是普遍的。在
《奧德賽》裡,巫術就出現了,在希臘境內的大多數人民中間,正像在別的南方和東方
的國家一樣,符咒和驅邪成了流行的治療方法。就是到了較晚的時代,這兩種思想也是
同時並存的。到古典時代快要結束時,希臘醫學知識已經達到最高峰,埃匹道拉斯
(Epidaurus),雅典和其他地方的愛什庫拉匹(Aesculapius,醫神)廟所提供的醫療
中,仍然有很多巫術和符咒的成分。但是,即令到今天,在英格蘭和威爾士,也還有些
地方依賴符咒治療。
    隨著醫學的發展,希臘人所十分珍視的演繹方法也應用到醫學上來,關於人的本性
和生命起源的許多先入之見被當作醫療的基礎,而且毫無疑問,也使很多病人送掉性命。
在理論不越出範圍時,醫學也就取得長足的進步;醫師的地位也相應地提高了,而且還
采納了一個極好的醫師法典,後來列入著名的希波克拉底誓詞中。誓詞中宣佈,醫師要
處處為病人的福利著想,要保持自己的一生和自己這一行業的純潔和神聖。
    大多數希臘哲學家都談到過——至少是附帶地——醫學理論。畢達哥拉斯派把他們
的特殊信條也應用到醫學理論上來。克羅頓的阿爾克莽(Alcmaeon of Croton,公元前
500年左右)是蘇格拉底以前的主要胚胎學家,首先進行解剖的大概就是他。他發現了
視覺神經,並且認識到,大腦是感覺和理智活動的中央器官。阿那克薩哥拉用動物進行
實驗,並且用解剖方法研究它們的構造。恩培多克勒認為血液流向心臟,並由心臟流出,
健康有賴於人體中所謂四種元素的正確平衡。
    希臘醫學到希波克拉底(Hippocrates,公元前420年左右)的學派而登峰造極。他
們的理論和醫術部和今天流行的有幾分相似,遠遠走在現代以前的任何時代的見解前面。
他們研究生理學時並不像亞里斯多德和蓋倫(Galen)那樣去追問「最後因」;他們多
問「怎麼樣」,而少問「為什麼」,因而具有現代精神。實驗的方法出現了;例如,希
波克拉底派研究胚胎學的著作家建議觀察者每天打破一個雞蛋,去觀察孵化的過程。他
們認為疾病是一種要服從自然法則的過程。他們堅決主張進行精微的觀察和周密地解釋
症候,從而指出了走向現代臨床醫學的道路。他們還對許多疾病作了准確的描寫,指示
了適當的醫療方法。他們在相當程度上進行了解剖,但是,直到後來。大概是在托勒密
王朝的統治下,才在亞歷山大裡亞進行了系統的人體解剖,第一次給人體解剖學和生理
學提供了事實確鑿的可靠基礎。

    從原子論者到亞里斯多德

    原子哲學標誌著希臘科學第一個偉大時期的最高峰。其後就是一個停頓時期,甚至
可以說是一個倒退時期,可見用哲學的先驗方法研究自然是多麼危險。雅典成為一個民
主邦以後,人們的主要精力或許都轉到詞藻和政治方面去了。流利的言詞成為飛黃騰達
的唯一道路,哲學家轉而去研究經濟學和倫理學,數學和自然科學就有無人問津之慨。
    知識的下一次進步見於早期史學家的著作中。最早的或許是赫克特斯(Hecateus,
公元前540-475年)。後來又有希羅多德(Herodotus,公元前484-425年),他游歷極
廣。在他的著作中有不少有關人民和國家的寶貴記載。他具有值得欽佩的求知慾,這從
他對於尼羅河定期氾濫的原因的探究和思考中,可以看出。在修昔的底斯(Thucydides,
公元前460-400年)的身上,可以看到一種更精確的批判精神。他本著一個科學的歷史
學家的精神,批判了希臘歷史的神話時期,以目擊者身份描寫了伯羅奔尼撒戰爭,並且
記載了雅典的大疫和公元前431年的日食。
    原子論的影響還可以在一部分反對者的懷疑中看出來。反對者象原子論者一樣,懷
疑感官是否能夠向我們提供外部世界的信息。但是,他們提出了相反的結論。原子論者
認為實在在於物質,而不在於心靈;反對的學派認為感官傳達的關於實在的信息雖然是
可疑的,但是感覺的確存在,因此,感覺才是唯一的實在。後來一個時代,也出現過從
機械論到現象論兩種對立的哲學。
    在蘇格拉底身上,出現了這種反動的富於批判精神的典型。他以查問者的姿態,對
詭辯家、政治家和哲學家,無不加以詰難,一遇到無知、愚蠢和自命不凡,就加以揭發。
他主張心靈至高無上,因為心靈能領悟真正的「形式」或理想,感官對象只不過是有接
近這種「形式」的傾向而已。道德的完美是一種理想;平等是一種理想。但是,兩塊石
頭也只能是接近於相等,因為相等是一個極限。蘇格拉底認為心靈是唯一值得研究的對
象,並且認為真正的自我不是肉體,而是靈魂和內心生活。這樣,由於他的影響,人們
的注意力就往往離開了對自然界的考察。事實上,從某種觀點來看,蘇格拉底領導了一
次反對愛奧尼亞自然哲學家的唯物主義態度的宗教反動,雖然群眾的叫囂給他加上了無
神論者的罪名。柏拉圖為什麼反對機械決定論,可以在《斐多篇》(Phaedo)描寫的著
名場面中得到解釋。那裡敘述了蘇格拉底在獄中等待飲毒時刻到來的情景。據柏拉圖說,
蘇格拉底告訴他的朋友們說,在阿那克薩哥拉看來,他的筋骨的本性可能就是他坐在那
裡的原因。但是,真正的原因是:
    由於雅典人覺得給我定罪比較好,所以我也覺得坐在這裡比較好,留下來接受他們
所定的懲罰比較好,因為我可以發誓,要是當初我不認為接受這個城市給我的任何判決
比起溜之大吉來是一個更正當、更體面的辦法的話,我的筋骨早就按照有人所說的最上
策辦法,到了米加臘(Megara)或波奧提亞(Boeotia)了。
    蘇格拉底在這裡表現了一種對不成熟的機械論哲學的自然反感,或許在某種程度上
還表現了對於科學態度的誤解和敵視。可以肯定,他使得哲學界不再去研究過去和現在,
而去考慮未來——所以要創造世界的目的所在。不過,據亞里斯多德說,有兩種科學成
就完全可以歸功於蘇格拉底——一些普遍的定義和歸納推理。
    他的學生柏拉圖(公元前428-348年)是唯心主義的最偉大的代表。在他的身上,
懷疑論和神秘主義結合在一起。柏拉圖對於自然的看法是從人類需要和意向中先驗地推
導出來的。神是好的,球是最完美的形式,因此,宇宙必然是球體的。本原物質和延展
的空間是同一的;四種元素並不是自然界的字母表上的字母,甚至不是自然界的單詞的
音節。為了標誌時間,才有在圓圈中運行的天體,天體所以作圓運動是上帝使然。柏拉
圖顯然受到了畢達哥拉斯學派關於形式和數的神秘主義理論的影響。他在把這個理論運
用到天文學上去的時候,不及畢達哥拉斯派具有現代精神,但是他認為星星是自由地在
空間中浮動的,靠它們的神性的靈魂而運動。把柏拉圖的一些圓圈聯合起來,就可以得
到太陽繞地球運轉的視軌道。這個天文學學說後來由希帕克和托勒密加以詳細發揮。不
過,據說柏拉圖到了晚年又認識到,如果假定地球是運動的,就可以更簡單地說明天文
現象。
    柏拉圖的物理學和生物學帶有擬人觀的色彩,甚至帶有倫理的色彩。愛奧尼亞派認
為宇宙是進化而來的,柏拉圖卻以為宇宙是創造而來的。他的宇宙是一個有形體,有靈
魂、有理性的活著的有機體。在《蒂邁歐篇》(Timaeus)中,他根據宇宙和人,即大
宇宙和小宇宙的異想天開的類比,從這個學說中,推演出一種關於宇宙的性質和結構的
見解來,甚至推演出一種關於人體生理的見解來。大宇宙和小宇宙相似的說法也為阿爾
克莽所持有,一直流行到中世紀末。
    建立在這種思想基礎上的柏拉圖的科學,大半是荒唐的。他嚴厲地非難實驗是瀆神
的,是下流的機械技術。另一方面,他卻對數學這種演繹科學,給予高度評價。柏拉圖
親自闡明瞭負數的觀念,把線看做是從一點「流出」的——這就是牛頓和萊布尼茨
(Leibniz)所發明的「流數法」的萌芽。在數學方面,他把或許是由觀察而得、但卻
由理性加以淨化的心理概念,拿來加以邏輯的分析,並展開其推論。這的確是一件值得
哲學家去做的既有無限樂趣又十分辛苦的工作。
    這些見解引導柏拉圖把「理式」說加以發展。這種理論認為,只有「理式」或理念
才具有充分的存在和實在,個別的東西是沒有充分的存在和實在的。這個學說後來又被
應用到分類問題上去。在自然界中,我們看到有無數集團多多少少是類似的;比方說,
一方面有各種三角形,另一方面有動植物的「種」。希臘人和中古時代的人從來沒有把
問題的這兩個方面區別開來,也從來沒有認識到,要給自然界的種種活的對象分類,有
種種困難。他們認為「類」是互相截然分開的,像用來給它們命名的詞一樣,因此,他
們就著手去先驗地研究組成類的各個個體的類似點。
    為了解釋這種類似性,柏拉圖以為有一個原型,各個個體都同這個原型有幾分符合
或接近。柏拉圖發現,當心靈開始制訂定義並且用適用於任何具體情況的一般性術語來
就這些定義進行推論的時候,定義和推理都是同這些假設的類型聯繫著的。自然界的一
切對象都處在經常變化的狀態;只有類型是實在的,和保持一成不變的。由此,柏拉圖
就形成了他特有的那種唯心主義,後世稱之為唯實論。這個學說認為,這些理念具有實
在的存在,事實上是唯一的實在。個體,不論是死的物質也好,活的東西也好,都只不
過是影子。在心靈把握住它們的本質,從而發現類或共相以前,它們之中是沒有實在的。
只有理念或共相才是理性分析的真正的和適合的主題。
    雅典學園的柏拉圖的學校一直維持了九個世紀之久——直到公元529年,羅馬查士
丁尼大帝(Emperor Justinian)才把它封閉了。

    亞里斯多德

    亞里斯多德於公元前384年生於卡爾息底斯(Chalcidice)的斯塔吉拉(Stagira),
公元前322年死於歐比亞(Eubcea)。他是馬其頓的國王腓力浦待醫的兒子,自己也做
過亞歷山大大帝的師傅。他師事柏拉圖,學習多年之後,自己創立一個新的哲學學派,
後世稱為逍遙學派(the Peripatetic)。因為當時,先生和學生習慣於在雅典呂克昂
(Lyceum)的花園裡散步。
    亞里斯多德是古代知識的集大成者。在現代歐洲的學術上的文藝復興以前,雖然也
有一些人在促進我們對自然界的特殊部分的認識方面取得可觀的成績,但是,在他死後
的數百年間從來沒有一個人像他那樣對知識有過那樣系統的考察和全面的把握,所以,
他在科學史上佔有很高的地位。中世紀早期知識界的任務之一就是從一些不完善不完備
的撮要中盡量吸收他的研究成果;在西方出版亞里斯多德著作全集以後,中古時代後期
的著作家們就盡其全力去重新發現他的原意。亞里斯多德的著作是古代世界學術的百科
全書,而除物理學和天文學外,他在他所接觸到的各種學術方面,大概也真正有所改進。
此外,他還是歸納法的創立人之一,還是主張進行有組織的研究的第一人。不過,他所
以享有盛名的原因,仍在於他在科學方面和知識分類方面的勞績。
    在留傳下來的他的許多著作中,《物理學》(Physical Dis-course)討論了自然
哲學,存在的原理,物質與形式,運動,時間和空間,外重天的永遠在運動的球體以及
為了使這個外重天運動不已而必須有的不動的原動者(the Unmoved Mover)。亞里斯
多德認為要使一個物體運動不已,需要有一個不斷起作用的原因,而柏拉圖卻似乎認為
只有使物體離開一條直線的道路,才需要有一個原因。亞望斯多德在《論天》(On the
Heavens)一書中就逐漸從外重天上降下來,開始討論物質和可毀滅的東西,並進而討
論了發生和毀滅。在這個發生和毀滅的過程中,相互對立的原則冷和熱,溫和燥兩兩相
互作用,而產生了火、氣、土、水四種元素。除這些地上元素外,他又添上了以太。以
太作圓運動,並且組成了完美而不朽的天體。
    (氣象學》(Meteorologics)討論了天和地之間的區域,即行星、彗星和流星的
地帶;其中還有一些關於視覺、色彩視覺和燈的原始學說。第四冊裡敘述了一些原始的
化學觀念。這大概不是出自亞里斯多德的手筆,而是出自他的繼承人斯特拉敦
(Straton)的手筆。有兩種發散物囚禁在地球內部:一種是蒸氣狀的或溫的,金屬就
是由此生成的;一種是煙狀的或干的,不能融化的巖石和礦物就是由此生成的。他對凝
固和溶解,發生和腐化以及混合物的特性,都提出了一些見解。在我們看來,亞里斯多
德的氣象學遠不如他的生物學著作那樣令人滿意,然而這部著作在中世紀後期卻有很大
的影響。
    在精確知識方面,亞里斯多德所取得的最大進步或許應該首推他在生物學方面的貢
獻。他給生命所下的定義是:「能夠自我營養並獨立地生長和衰敗的力量。」他把動物
學分成三部分:(1)關於動物的記錄,這一部分討論的是動物生命的一般現象,因而
也就是自然史;(2)論動物的各部分,這一部分討論的是器官及其機能,因而也就是
解剖學和普通生理學;(3)論動物的生殖,這一部分討論的是生殖和胚胎學。他提到
五百種左右不同的動物,有一些敘述得精確而詳細,說明他親自觀察過;另有五十種是
根據從解剖得來的知識加以敘述的,並附有插圖。在敘述其他動物時,他所依靠的是漁
人、獵人、牧人和游歷家。
    自然,這一大堆資料,價值是不等的,但是亞里斯多德記載的事實也有許多是到近
幾百年來才重新發現的。他認識到鯨魚是胎生的;他把軟骨魚和有骨魚區別開來;他描
寫了雞胎的發展,注意到心臟的形成,並觀察了心臟在蛋殼中的跳動。
    在普通胚胎學方面,他的見解也標誌著一個重大進步。早先的見解(可能是從埃及
得來的)認為父親才是唯一真正的親體,母親只不過供給胎兒一個處所和營養而已。這
種信念流傳甚廣,並且成為古代和現代世界的父系風俗的主要根據。亞里斯多德認識母
體對生殖也有貢獻,並且認為母親供給了活躍的男性因素形成所必需的物質。他把胚胎
看做是一個自動的機制,一經推動,就自動進行。
    在動物分類問題上,較早的對分原則把動物劃分成互成對比的兩類,如陸上動物和
水居動物,有翅動物和無翅動物等等。亞里斯多德反對這個原則。他注意到,按照這個
原則分類,就會把具有很近的親屬關係的動物分開,如把有翅蟻分入一類,把無翅蟻分
入另一類。他認識到,有必要采用盡可能多的足資區別的特性。靠了這個方法,他製成
一個分類表,比以往任何分類表都更接近於現代的分類系統。
    在生理學方面,他的結論和學說常常是錯誤的。但是,就是在這一方面,他似乎也
實行過活體解剖,因此,一般來說,他的方法仍然是前進了一大步。例如,在描寫了以
前的博物學家關於呼吸的意見之後,他指出:「這些作者所以不能對事實給予很好的說
明,主要原因在於他們不熟悉內部器官,他們不承認自然界的任何行為都有一個最後因。
如果他們追問一下呼吸在動物身上存在的目的何在,同時聯繫器官即鰓和肺來考慮這個
問題,他們本來可以更快地發現其原因。」在這裡,他堅持在對器官功能形成見解之前
首先要觀察解剖構造,這是正確的,不過,他堅持要追問最後因,那就太危險了。他隨
後就綜述了許多動物的構造,描寫了它們的肺或鰓的作用。在提出結論時,他當然沒有
多少化學知識可以依靠,因為當時除空氣外,還不知道其他氣體存在,而除了對空氣加
熱和冷卻外,也想不出空氣還會有什麼變化。亞里斯多德說,呼吸的目的是要使空氣和
血液接觸,以冷卻血液。這個說法在我們看來顯然是錯誤的,但也許是當時所能提出的
最好學說。另一方面,看起來值得奇怪的是,阿爾克莽和希波克拉底已經認識到大腦是
智慧的所在地,而亞里斯多德還要回到心是智慧總府的舊說。在他看來,大腦只不過是
冷卻器官而已。此外,他不承認植物有雌雄之別,這也使得這個事實經過很長時間才被
人重新發現和最後承認。
    在現代意義的物理學方面和天文學方面,亞里斯多德不像在生物學方面那樣成功。
亞里斯多德所以在生物學方面成功,是因為生物學直到近年來為止,一直主要是一門觀
察科學。亞里斯多德抨擊原子哲學,十分奏效。但這只說明有些物理學說不堪一擊。因
為這些學說雖然本身是健全的,但並沒有建立在實驗事實的廣泛而詳細的基礎上。他所
以完全拒絕原子說,是因為原子說的推論同他對自然界的其他看法不相符合。而且盡管
並沒有什麼肯定的事實可以證實他的見解,他也竟然能使他的見解得到普遍的公認。
    關於亞里斯多德的批判方法,我們可以舉他對落體問題的論點為例。這個例子很能
說明問題。德謨克利特認為,在真空中,重的原子會比輕的原子降落得快些。亞里斯多
德卻認為在真空中,物體降落時必定一樣快,但是他又認為,這樣一個結論是不可想像
的,因此決不可能有真空。
    除了不承認有空無所有的空間外,他還拒絕了原子說的一切有關的概念。他認為,
如果一切物體都是由同一終極物質組成的話,它們按照本性就全都是重的,同時也就沒
有什麼東西本身是輕的或者有自發上升的傾向了。一大堆氣或火會比一小堆土或水重,
因而土或水也就不可能在氣或火中下沉。可是事實上,人們都知道,土或水在氣或火中
是要下沉的。
    亞里斯多德所以發生錯誤,是因為和阿基米得以前的其他哲學家一樣,他缺乏今天
所謂的密度或比重觀念;他沒有能看出,決定物體的升降的是它的單位體積的重量和它
周圍的媒介的重量的比例。他追隨柏拉圖的學說,把運動歸因於引導一切東西自尋其天
然歸宿的內在本能。這一認為物體本身按其本質而有較重之分的理論,和亞里斯多德哲
學的其他部分一起為中世紀晚期的經院派和神學家所接受。這樣,他的陰魂就阻礙了知
識的進步,直到公元1590年前後,史特芬(Stevinus)才實際進行實驗,證明除了空氣
阻力所造成的差異不計外,重的物體和輕的物體是按同一速度降落的。這樣,在伽利略
得知並重新進行這一實驗後,才摧毀了亞里斯多德關於輕重是本質特性的看法。
    亞里斯多德雖然承認地球是球體,但仍然堅持地球中心說,認為地球是宇宙的中心。
他的權威在阻止天文學家接受阿利斯塔克提出的太陽中心說方面,起了很大作用。直到
一千七百年以後的哥白尼時代,局面才為之一變。
    亞里斯多德由於唾棄原子說,也就回到了畢達哥拉斯派所創始的見解:物質的本質
可以在四種不同而相反的本原的基本性質——即熱和冷,濕和燥——中找到。這四種性
質兩兩結合,而形成四種元素,即土、水、氣、火。土、水、氣、火又按不同的比例組
成不同種類的物質。如水是濕和冷的組合,火是熱和燥的組合,等等。後世的作家把這
一學說和希波克拉底的理論混合起來。這個理論認為,人體為四種體液所組成,即血液、
粘液、主愁的黑膽和主怒的黃膽。據說,這四種體液的結合就決定了身體的構造,如果
某種體液過多,就可以分別造成多血質、粘液質、憂鬱質和膽汁質四種氣質。這些作家
們以為,血液與火有關,粘液與水有關,黃膽與氣有關,黑膽與土有關。
    在我們看來,這一切都是想入非非的無稽之談。但是,要了解古代的思想和中古時
代的思想,還有要了解我們今天的語言中仍然使用的某些詞的來源之一,這些卻都是必
不可少的。四種元素的學說一直存在到十七世紀,而今天我們在形容朋友的脾氣時,還
要使用四種體液說的術語。
    除了關於各門科學的著作外,亞里斯多德在許多哲學問題上也有不少著作。這些著
作合起來對當代和後世都有很深刻的影響。他從他在哲學方面的老師柏拉圖那裡,接受
了許多形而上學的觀念。其中有些觀念,他按照他的更豐富的自然知識,加以修改。柏
拉圖看不到實驗科學的意義;他的興趣局限在哲學方面。或許是由於這個緣故,柏拉圖
關於自然的整個學說,甚至還有他的門生亞里斯多德關於自然的學說,才不及老一輩的
自然哲學家的結論符合我們今天所知道的真理。可是,在形而上學方面,柏拉圖要比他
們深入得多,而在科學細節問題上,亞里斯多德要比他們知識廣。
    希臘思想中比較富於形而上學性質的方面,同我們沒有多大關係。可是,由於柏拉
圖的理念理論在中古時代的爭論和文藝復興以後現代科學的發展中十分重要,我們不能
不再談談柏拉圖的這一理論以及它在亞里斯多德手中發生的變異。
    我們說過,柏拉圖認為個體的東西或個體的存在——一塊石頭,一株植物或一個動
物——不具有充分的實在。只有普遍的類(universal class)的「理式」,不管是石
頭的還是植物的,才是充分實在的。
    亞里斯多德常常埋頭於詳細研究確定的個體動物或其他具體對象。因此,在亞里斯
多德看來,這種徹底的唯心主義不是一個方便的心理態度,事實上,他也擺脫了它。但
是,他的老師的影響仍然存在著,到晚年愈甚,雖然他始終沒有回到柏拉圖的極端觀點
上來。亞里斯多德一方面承認個體,即具體感官對象的實在性,另一方面也開始認識到
共相或觀念是第二性的實在。到晚年,亞里斯多德與柏拉圖的「唯實論」的分歧就發展
為所謂「唯名論」。按照這種「唯名論」,個體是唯一的實在,共相只不過是名稱或心
理概念。我們將在論述中古時代思想時,再來討論整個這個問題。
    不管從形而上學的觀點來看,柏拉圖的理念說包含多少真理,促成這種理論的心理
態度卻是不適於促進實驗科學的事業的。看來,事情很清楚,在哲學仍然對科學起著支
配性影響的時候,唯名論,不管是有意識的還是無意識的,都比較有利於科學方法的發
展。不過,柏拉圖對於「理式」的追求或許也可以看做是對於可見現象的原因的猜測。
我們現在開始了解到,科學無法同終極的實在打交道;它只能就人的心靈所見的自然界
繪成一幅圖畫。從某種意義上來說,我們的觀念在那個理想的圖畫世界中是實在的,但
是,所繪出的個體事物究竟是圖畫而不是實在。因此,這也許可以證明,一種現代形式
的觀念實在論也許比一種粗糙的唯名論更接近於真理。雖然這樣,作為大多數實驗的基
礎的只求便利的假設仍然假定個體事物是實在的,大多數科學家也都經常講唯名論而不
自知,正像茹爾丹先生經常講散文而不自知一樣。
    如果我們研究一下希臘人的歸納程序,希臘人的歸納科學所特有的弱點就完全可以
解釋。亞里斯多德在討論由特殊事例過渡到一般命題的理論時雖然講得頭頭是道,可是
在實踐中,他卻常常遭到悲慘的失敗。他拿起少數已知的事實,就想馬上得出最廣泛的
概括,自然要遭到失敗。當時還沒有足夠的事實,也沒有充分的科學背景,可以把這些
事實嵌入。何況,亞里斯多德還認為這一歸納工作只不過是演繹科學的必要的預備步驟
罷了。演繹科學運用邏輯推理,從歸納法所得出的前提演繹出它的推論,才是真正的科
學。
    亞里斯多德是形式上確鑿無疑的形式邏輯及其三段論法的創立人。這是一個偉大的
發現;在小人物,單靠這個發現,就已經可以名垂不朽了。亞里斯多德把他的發現運用
到科學理論上來。作為例證,他選擇了數學學科,尤其是幾何學。因為幾何學當時已經
從泰勒斯想要對土地測量的經驗規則給予合理說明的早期試驗階段,過渡到後來的具有
比較完備的演繹形式的階段。
    但是,三段論法對於實驗科學卻是毫無用處的。因為實驗科學所追求的主要目的是
發現,而不是從公認的前提得出的形式證明。從元素不能再分割為更簡單的物體的前提
出發,在1890年未嘗不可得出一個正確的已知元素表,但是到1920年,再運用這個前提
就會把一切放射性元素排除在外。這樣,前提既已改變,「元素」一詞的意義也就改變
了。但是,這個事實並不能使三段論法歸於無用,也不能使現代物理學歸於無效。
    幸而現代的實驗家並不在邏輯的形式規則上操心費神;不過,亞里斯多德的工作的
威信在促使希臘和中古時代科學界去尋找絕對肯定的前提和過早運用演繹法方面,卻起
了很大作用。其結果,就把許多有不少錯誤的權威都說成是絕對沒有錯誤的,並且用欺
騙性的邏輯形式進行了很多錯誤的推論。正如席勒博士(D.Schiller)所說:
    當時對整個科學理論都加以周密的解釋,對整個邏輯都加以周密的構造,務求達到
實證科學的理想,而這個實證科學卻建立在一個錯誤的類比上,也就是把它拿來和證明
的雄辯術相比。這個錯誤還下足以說明亞里斯多德死後近兩千年間經驗為什麼遭到忽視,
科學為什麼不進步嗎?
    亞里斯多德死後,逍遙學派的領袖是他的門生德奧弗拉斯特(Theophrastus)。他
生於公元前370年左右。他的主要成績是在礦物學和植物學方面。他的植物學不論在分
類方面和生理學方面都有貢獻。有一些人認為隨亞歷山大遠征的科學人員所搜集到的記
錄都為德奧弗拉斯特所利用。他對各種植物加以描寫和分類,並且對植物的器官和功能
有了一些認識。例如,他能把球根、塊根和地下莖同真正的根分開,並且懂得了高等植
物的有性生殖。這一知識由於亞里斯多德的蔑視,不久就失傳了。直到安德利亞•捨薩
平尼(Andrea Cesalpini)在文藝復興時期重新肯定了德奧弗拉斯特的研究成果,情況
才有所改變。
    德奧弗拉斯特的繼承人是斯特拉教。他是一個物理學家,自己雖然持有徹底的機械
論哲學,卻很想把亞里斯多德的觀點和原子論者的觀點加以調和。從這時起,呂克昂學
派就漸漸不那麼重要了,到公元前三世紀中葉,它的工作就結束了。
    在柏拉圖的時代和亞里斯多德的時代之間,大約在公元前367年左右,克尼多斯的
歐多克索(Eudoxus of Cnidos)對天文學有卓越的貢獻,雖然他的天體演化學說同主
張地球在運動的畢達哥拉斯學派的見解比起來,是後退了一步。歐多克索認為,地球是
萬物的中心,太陽、月球和行星都在同心透明球體中繞地球而運轉。這是企圖說明這些
物體的表面上不規則運動的第一次重大的嘗試。歐多克索的學說引導希帕克和托勒密制
訂了更周密的體系。在哥白尼的時代以前,天文學家對他們的本輪和均輪說,一直是滿
意的。地球中心說現在已經沒有人相信了,但是它對現象給予量的解釋,在當年,的確
比以往的見解大大前進了一步。一個錯誤的假說如果能成為進一步探討的向導,在當時
也許會比一個至今無法驗證的比較正確的假說,更有用處些。

    希臘化的文明

    現代人研究古代時偏重於文藝,總是把主要注意力放在雅典的詩人和雕塑家產生名
作的各時代。要說希臘的古典時代沒有產生科學,那是不公允的。在歐幾里得以前已經
有幾何學;希波克拉底的醫學和亞里斯多德的動物學都是根據可靠的觀察;但是,哲學
觀點是形而上學的,而不是科學的;就是德謨克利特的原子說也是思辨的哲學,而不是
科學。
    隨著亞歷山大大帝的出征,我們也就到了一個新的時代。他把已經在越過地中海向
西傳佈的希臘文化,帶到了東方,並且使巴比倫和埃及同歐洲的接觸更加密切。而他的
隨行人員則搜集了大量有關地理學和自然史的事實。從此,從公元前323年亞歷山大去
世到公元前31年奧古斯都(Augustus)建立羅馬帝國時為止歷時三百年之久的希臘化過
程,就開始了。在這三百年間,在本土已經越過鼎盛時期的希臘文化更散佈到別的國度,
支配了當時已知的世界。一種希臘語,n kolvn(共同的言語),「從馬賽到印度,從
裡海到大爆布」,到處通行,而上流社會,從羅馬到亞洲,也無不接受希臘的哲學和希
臘的人生觀。貿易變成國際性的了,思想自由也達到只有現代某些西方國家才達到的水
平。
    由於對地球有了更多認識,人們對自然界的事物更加富於好奇心了,也更富於科學
態度了。我們馬上就感覺到有一種比較熟悉的氣氛——事實上,當時的情況就和我們的
時代非常彷彿,只是機器很少,奴隸很多而已。方法有了改變。我們從全面的哲學學說
和百科全書式的知識綜述,過渡到了比較富於現代氣息的專業化。確定的和有限度的問
題和別的問題分離開來,單獨加以研究,對自然的認識有了真正的進步。事實上,從雅
典的綜合哲學到阿基米得和早期的亞歷山大裡亞人的分析科學的變化,就同從中古時代
晚期作家的經院哲學到伽利略和牛頓的近代科學的變化,十分相似。
    在希臘化的學術中,希臘成份佔有壓倒優勢,但也不缺乏其他的影響。在這個當兒,
巴比倫的天文學在希拔的基德那(Kidenaof Sippar)的領導下也取得進展,這時已經
通過希臘語語本傳入,帶來了異想天開的迦勒底人的占星術。哲學上最重要的發展是斯
多噶派的學說。這一發展應歸功於基齊昂的芝諾(Zeno of Ci-tium)。當時,他被看
做是腓尼基人。
    希臘化時期包括兩個階段:第一個階段是政治、文學、哲學和科學方面的擴展和創
造階段;第二個階段是創造衝動消耗殆盡,在物質和精神方面都表現了東方對西方的反
動的階段。「希臘-馬其頓世界恰好處於這個反動潮流和羅馬之間,到最後,羅馬在摧
毀了希臘化的國家制度之後,才終於被迫代替它成為希臘文化的旗手。」但是,希臘化
的希臘時期在羅馬內戰中結束了,羅馬帝國所建立的文化雖然屬於希臘-羅馬性質,終
究也無力長期排斥亞洲的影響。
    甚至在比較早的時期,即在亞歷山大的時代之後不久,東方的思想就已經開始傳佈。
星象崇拜在巴比倫開始得很早。他們以為天上的星宿和地上的人有對應關係,在固定軌
道上運行的行星可以決定人們的行動,因為人是一個小宇宙,是大宇宙的對應體,人的
靈魂只不過是星球內燃燒的火的一點火花。這樣,就產生了巴比倫人的可怕的命運觀。
星宿,神和人全都受著命運的支配。
    柏拉圖已經聽說過占星術,但是,占星術的實際知識,是在公元前280年左右由柏
羅沙斯(Berosus)帶到希臘的。在公元前二世紀科學開始衰退的時候,占星術就迅速
流傳開來,並且在波賽東尼奧(Posidonius)的影響下,開始了它的邪惡的生涯,直到
哥白尼和牛頓的時代還沒有結束。
    為了逃避命運,人首先求助於上天,天上有不可勝數的天體,如彗星等,說明還有
自由的餘地。但是,巫術、祭儀宗教和基督教時代早期所謂的諾斯替教義指出的三條道
路,似乎更有希望一些。
    諾斯替教徒認為,神向某些特選的靈魂啟示了了解宇宙的秘鑰,人如果能重新找到
這個秘鑰,他的靈魂就能得到自由,因為知識高於命運。
    巫術差不多是隨時都有的,但是,在紀元前二世紀,一個新的巫術浪潮隨著占星術
由亞洲流入歐洲,使人們以為有了控制自然、天神和星宿的希望。當時的紙草紙中充滿
了符咒的單方。
    祭儀宗教是建立在史前期的模仿和通神的儀式基礎上的,大半想通過保護神在人身
上的附體來得救。保護神有許多名目,而且是死而復生的。我們說過,這些宗教在希臘
老早就有了,但是隨著奧林匹斯神話的地方神在希臘化時代國際氣氛中崩潰,這些宗教
又遍佈世界各地。從公元前二世紀起,人們的宗教意識就深化了,在基督教興起以前,
他們的需要大半是靠祭儀宗教來滿足的。
    占星術、巫術和宗教可以吸引所有的人,但是,哲學和科學卻只能吸引少數的人。
希臘此時代的最有特色的和最重要的哲學是斯多噶派的學說。芝諾在紀元前317年以後
不久,就開始在雅典講學,他的理論傳佈開來,竟成了羅馬的主要哲學。斯多噶派在理
論上把物理學看做邏輯和倫理學的基礎,但是,它同物理科學卻沒有多少直接接觸。它
的神學是一種泛神論,它的真正的意義和它的真正的力量在於一種高尚的和嚴格的道德
觀。
    從科學史上來看,伊壁鳩魯的學說要更為重要一些,因為雖然它所關心的問題主要
是哲學問題,而不是科學問題,它卻建立在德謨克利特的原於論的基礎上。這樣,它就
保存了原子說,直到後來盧克萊修把原子說體現在詩篇中為止。
    伊壁鳩魯於公元前342年生於塞莫斯,於公元前270年死於雅典。他領導了一次反抗
柏拉圖和亞里斯多德的唯心主義哲學的反動浪潮。這種反動浪潮要求信仰一種把心靈和
肉體對立起來的二元論。在伊壁鳩魯看來,凡是存在的都是有形體的,雖然有些東西,
如原子,是太小了,以致感官不能直接覺察到。人的靈魂只不過是一股熱氣,死亡是一
切的結束。神是存在的,但是神像人一樣是自然界的產物,並不是自然界的創造者;他
們生活在完美的幸福和恬靜中,值得人們崇拜,但並不能抱著恐懼心情,也不能抱著希
望去崇拜他們。他們
    不關心人類。
    因為他們醉臥在旨酒旁邊,
    只有雷電在下面山谷中轟傳。
    他們的瓊樓,神光四射,
    周圍有白雲盤旋。
    實在的唯一試金石是感覺;觀念只不過是重複的感覺所引起的比較微弱的形象而已,
這些形象儲蓄在記憶中,並為名稱所喚出。自然界的不那麼明顯的現象應該根據同類似
現象的類比來解釋。像在德謨克利特的方案中一樣,自然界是由原子和虛空組成的。我
們的世界只不過是原子在無限的空間和無盡的時間中偶然的結合所造成的許許多多世界
之一。
    人類既無須服從反復無常的神的暴政,也無須服從巴比倫人和有些希臘哲學家所想
象的冷酷無情的盲目的命運之神的擺佈;人覺得自己多自由,他就多自由。人像神一樣
可以從外界的煩惱中引身而退,在心的寧靜目在中追求嚴肅的快樂。謹慎的智慧勝過哲
學。伊壁鳩魯就這樣把原子說和一種原始的感覺論當做基礎,建立了一個即令是膚淺的,
也是快活的樂觀主義的學說。他的物理學是為他的倫理學服務的。

    演繹的幾何學

    亞里斯多德所以認為演繹推理的價值高於歸納推理,是因為希臘精神的最成功的產
物就是幾何學這門演繹科學。幾何學歷史的詳情不在本書範圍之內,但是,在任何科學
史中,它都必須佔有一席之地,即令我們認為它不過是自然科學運用得最自如的工具之
一。
    幾何學(Geometry)顧名思義是從土地測量的實際需要中產生的。這一需要在埃及
最大,也得到最充分的滿足。因為在埃及,尼羅河定期淹沒土地的界碑。相傳,最早的
愛奧尼亞哲學家米利都的泰勒斯在到埃及游歷回來以後,就想到可以根據土地測量的經
驗規則,建立一門關於空間和形式的理想科學。第二大步似乎是由畢達哥拉斯及其門生
邁出的。他們不但證明了一些新定理,而且還按照某種邏輯順利把已知的定理排列起來。
    公元前320年左右,羅德斯的歐德謨(Eudemus of Rhodes)寫了一部幾何學史。這
部著作的殘篇仍然存在,從這一殘篇中我們可以看出幾何學命題是怎樣逐漸增添起來的。
公元前300年左右,亞歷山大裡亞的歐幾里得把已有的知識搜集起來,加以發展和系統
化。他從少數被認為是空間的不證自明的特性的公理出發,按照邏輯原理,推演出一系
列奇妙的命題。他的辦法直到不久以前還是公認的唯一方法。
    我們現在可以從兩個方面來看待幾何學。第一,我們可以把它看做是一門觀察和實
驗科學中的演繹步驟。從埃及土地測量的經驗事實中,得到了某些公理和假設。它們好
像是不證自明的,但是,事實上,它們是關於空間的性質的假說,是根據所觀察到的現
象,通過想像歸納的過程得到的。數理幾何學就從這些假說中,按照邏輯推理,推演出
無數的結論,如歐幾里得的書和幾何天文學中所載的就是。直到前不久為止,人們發現
所有這些推論都是同對自然的觀察和實驗相符合的。接受了歐幾里得空間的牛頓及其追
隨者的數理天文學,直到亞當斯(Adams)和列維烈(Leverrier)的時代為止,都高度
精確地證實了這些假說。我們說過,從這個觀點來看,幾何學只不過是一門實驗科學的
演繹部分而已。
    但是,我們還可以從另一角度去看它。普通觀察給人的暗示是有某種空間。心靈接
受了這種暗示,給一種理想的空間下了定義。這種理想的空間其實完全是所觀察到的空
間在人們心目中的樣子。後來,心靈又給別的種類的空間下了定義——非歐幾里得空間,
這種空間或許是無法用物理學術語加以描寫的。心靈既然得到了自己的定義,現在就可
以自由地來展開這些定義的邏輯推論了,無需顧及什麼符合自然,什麼不符合自然。如
果我們給空間下的定義說空間有三維,我們就得到一套推論。如果我們假定空間,或者
同空間相符合的東西,有n維,我們就得到別的推論。這是一場有趣的智力游戲,但是
它必然同自然沒有直接關係,也必然同實驗科學沒有直接關係,雖然在這場游戲中學到
的方法以後或許會有用處。
    這兩種觀點在本質上都是現代的。希臘的數學家和哲學家卻盲目地接受了一種簡單
的直覺觀念,把幾何學的公理看做不證自明的事實。不過,不管我們怎樣看待它的哲學
意義,演繹幾何學畢竟特別適合於希臘氣質,同希臘思想的某些別的產物不同,它標誌
著知識的進步方面的一個永久性的一步。這一步是永遠不必回頭再走了。事實上,在人
類智慧的勝利中,我們很可以認為希臘幾何學和近代實驗科學佔有同等最高的地位。

    阿基米得和力學的起源

    力學和流體靜力學的起源應該到實用技術中去尋找,而不應到早期希臘哲學家的著
作中去尋找,但是當觀察同在幾何學中學到的演繹方法結合起來的時候,這兩門科學就
有了堅實的基礎。把這兩門科學放在堅實基礎上的第一人是敘拉古的阿基米得
(Archimedes of Syracuse,公元前287-212年)。他的工作比任何別的希臘人的工作
都更具有把數學和實驗研究結合起來的真正現代精神。在結合的時候,只解決一定的有
限的問題,提出假說只是為了求得它們的邏輯推論,這種推論最初是用演繹方法求得的,
然後又用觀察或實驗方法加以檢驗。
    我們說過,亞里斯多德還沒有物體的相對密度的觀念。首先明確地闡明這個觀念的
是阿基米得。此外,他還發現了所謂阿基米得原理:一個物體浮於液體中的時候,其重
量等於所排開的液體的重量;一物沉於液體中時,其所失的重量也與所排開的液體重量
相等。據說,希羅王(King Hiero)把黃金交給工匠制造王冠。王冠製成後,希羅王疑
心王冠裡摻了白銀,就叫阿基米得加以檢驗。在思考這個問題的期間,阿基米得在沐浴
的時候注意到,他所排出的水在容積上和他的身體相等,因而馬上明白,合金比較輕。
純金比較重,同重的合金會比同重的黃金排開較多的水。這樣,阿基米得就靠了一時的
靈感,提出了阿基米得原理,但是,他後來又運用數學方法,從他對於液體的基本觀念
中,把這個原理推演出來。這個基本觀念就是,液體是一種在任何剪力——哪怕是最小
的剪力——面前都要退讓的物質,所謂剪力就是使物質的一層與另一層錯落滑動的力量。
    阿基米得還研究了槓桿的理論原理。槓桿的實際應用一定是太古時代的事情了,在
阿基米得的時代以前兩千年,亞述和埃及的雕塑中已經有這方面的例證。今天,我們把
槓桿定律看做是一件要由實驗決定的問題,而且還從這個定律中推出更為複雜的結果來。
阿基米得卻是憑著希臘人對於抽象推理的熱愛,從他所謂的不證自明的公理或用簡單實
驗可以證明的命題中得出槓桿定律的。這兩個公理和命題就是:(1)同重的物體放在
和支點距離相等的地方,就保持平衡;(2)同重的物體放在和支點距離不等的地方,
就不相平衡,其離支點較遠的一端必定下墜。這些公理就其涵義來說,已經包含有槓桿
原則,或與槓桿原理是一回事的重心原理。但是,把槓桿定律和當時人認為比較簡單的
道理統一起來,卻是前進了一步。事實上,這就是最科學的解釋的典型。因為科學解釋
按其本質來說,一般也就是用我們的心靈比較熟悉的現象來說明新的現象。
    阿基米得的主要興趣是在純幾何學方面。他自己認為,他發現圓柱體容積和它的內
接球體的容積的比例,是他平生最大的成就。他用內接和外切多邊形的方法來測量圓周,
逐漸增加多邊形的邊數,使其逐漸與圓周相接近。他用這個漸近的方法證明,周長與直
徑之比大於310/71,而小於31/7。他的許多著名的機械發明——復滑車,水力螺旋,火
鏡——在他看來不過是幾何學家的玩意罷了。
    阿基米得不僅僅是一個編纂者。他的著作差不多都是敘述他的發現的。他的觀點具
有現代精神。有一件事足以說明這一點。文藝復興時代的最偉大的人物達•芬奇搜求阿
基米得的著作抄本,比搜求任何別的希臘哲學家的著作抄本都更要熱切。事實上,他的
著作也險而失傳。有一個時候,表面上看來,只有一部手稿保存下來,大概是九世紀或
十世紀的抄本。可是,這個抄本老早就不見蹤影了。幸而還有三個抄本沒有遺失。現今
流傳的印刷本就是根據這些抄本排印的。
    阿基米得是古代世界的第一位也是最偉大的近代型物理學家。他所發明的作戰機械
把羅馬人阻於敘拉古城外達三年之久,公元前212年城破後,他被一個士兵殺死。到公
元前75年,他的墳墓才被當時擔任西西里的財政官的西塞羅(Cicero)發現,並加以虔
誠的修繕。

    阿利斯塔克和希帕克

    公元前四世紀時,地理發現就已經有了很大進展。漢諾(Hanno)越過赫拉克列斯
柱(Pillarsof Hercules),航行到非洲西岸;畢特阿斯(Pytheas)繞過不列顛,駛
向北冰洋,並且了解到月相與潮汐的關係;亞歷山大則向印度進兵。當時已經知道地球
是一個球體,對它的真正的大小已經開始有了一些了解。這種知識的增進,對於菲洛勞
斯關於對地星和中央火的說法是不利的,畢達哥拉斯派天文學中的這些部分從此就不為
人們所相信了。不過,畢達哥拉斯派的最後一人埃克番達斯(Bcphantus),卻由於認
識到晝夜的長短隨緯度而不同,而形成了一個更簡單的觀念:地球在空間的中央繞著自
己的軸而目轉。公元前350年左右,旁托斯的赫拉克利德(Heraclides of Pontus)也
宣揚過這個說法。他認為太陽和大行星繞著地球旋轉,金星和水星則在太陽運轉的時候
繞著太陽運行。
    塞莫斯的阿利斯塔克(Aristarchus of Samos,公元前310-230年左右)更大膽地
前進了一步。他是阿基米得的同代人,但較為年長。他在流傳下來的《太陽和月球的大
小與距離》(On theSizes and Distances of the Sun and Moon)一書中,非常巧妙
地把一些幾何學原理運用到這個問題上來。他首先考慮了月食時可以看到的現象,其次
又考慮了月半圓時可以看到的現象,然後得出結論說:太陽直徑與地球直徑之比一定大
於19:3,小於43:6,即約為7:1。這個數字當然太小,但是,他的研究原則是不錯的,
而且他能認識到太陽比地球大,這本身已經是一個驚人的成就了。
    據阿基米得說,阿利斯塔克還提出一個假說,認為「恆星與太陽是不動的,地球沿
著一個圓周的周邊繞太陽運動,太陽則在軌道的中心」。普盧塔克也提到過阿利斯塔克
的這個學說。為了解釋恆星在地球運動的時候表面上不動,他正確地指出,這是由於恆
星的距離同地球的軌道直徑比起來極其巨大的緣故。
    這樣一種認為太陽是宇宙中心的看法當時遠遠走在時代前面,因而得不到一般人的
承認。據普盧塔克說,公元前二世紀時,巴比倫人塞魯克斯(Seleucus)也滿懷信心地
持有這個信念,力求找到新的證明,極力為它辯護。但是,其余的人,連哲學家也在內,
卻仍然認為地球是宇宙的中心,不管他們把地球看做一個浮動的球體,天體都繞著它運
行也好,還是把地球看做一個固定不動的無底的固體,像我們的感官所感到的那樣也好。
    阿利斯塔克的見解雖然富於革命性,但是,普通常識的壓力和權威的份量是太大了。
我們說過,公元前370-360年間,克尼多斯的歐多克索為了解釋太陽、月球和行星的視
運動,提出一個假說,宣稱太陽、月球和行星都在一些以地球為中心的同心透明球體中
運行。這個說法後來成為後世的天文學家,對地球中心說加以發揮的基礎。公元前130
年左右,希帕克把這個學說加以發展,製成一個體系。這個體繫在公元127-151年間經
亞歷山大裡亞的托勒密加以闡釋後,就獨霸天文學界,直到十六世紀為止。
    希帕克生於比塞尼亞(Bithynia)的尼卡伊亞(Nicaea),公元前160-127年間先
後在羅德斯和亞歷山大裡亞工作。他的著作只有殘篇傳世,但是,他的工作得到了托勒
密的充分介紹。他利用了較取的希臘和巴比倫的記錄;他發明瞭許多天文學儀器,並且
利用這些儀器進行很多精確的觀察。他是按照巴比倫的方式把天文儀器上的圓周分為三
百六十度的第一個希臘人。通常人們認為發現歲差的就是他,雖然施納貝爾(Schnabel)
認為首先發現歲差的是巴比倫人基德那(Kidenas)。可以肯定,希帕克是知道基德洲
的研究成果的。希帕克估計的歲差是每年36秒,而實際的數值是50秒左右。根據他的計
算,月球到地球的距離是地球直徑的33[2/3]倍,月球的直徑是地球直徑的1/3,實際的
數值分別為30.2和0.27。他發明瞭平面三角和球面三角,並且指出怎樣去測量地球上
各點的經緯度,從而確定它們的位置。
    希帕克的天體演化學說在主要的基本假定方面都是錯誤的,因而在細節方面就十分
複雜,但是,它在說明事實方面卻十分成功。希帕克先假設地球是中心,然後說明,只
要假定日、月、行星等每一個天體都在一個軌道,即本輪上運動,而這一軌道又在一個
大得多的圓軌道,即均輪上,圍繞著地球運行,就可以解釋日、月、行星的視運動。根
據直接的觀察,可以確定這些均輪和本輪的位置和大小。然後,他又制出一些數字表,
根據這些數字表就可以預測未來任何時候的日、月、行星的位置,並且可以相當准確地
預測日食和月食。
    從亞里斯多德的時代起,到伽利略發現慣性原理為止,天文學家面臨的巨大困難是
不知道該怎樣解釋天體的不斷的運動。按照取代了柏拉圖的看法的亞里斯多德的看法,
不斷的運動需要有一個不斷的原動者;因此,亞里斯多德就假定有一個不動的原動者,
具有更機械的頭腦的人就覺得需要假定天空中有一些透明的球體載著天體在其均輪和本
輪上運行。
    按照現代的知識來看,我們很容易看不起這樣的天文學,但是,事實仍然是,這個
學說雖然複雜,它卻能在好幾百年中順利地解釋天文現象,並且指導從托勒密到第谷•
布拉埃(Tycho Brahe)等許多有資格的天文學家的工作。這個學說的主要發展必須歸
功於希帕克。不幸的是,賴著希帕克的大名維持的地球中心說容易助長占星術的愚蠢迷
信。只要地球是中心,太陽和星星分別繞著它運行,這些信念就是不可避免的。
    相傳,亞歷山大灣內法羅斯島上的燈塔中有一塊玻璃,觀看的人通過這塊玻璃,就
可以看見通常的視野以外的船隻。康福德(Cornford)認為,如果真有這回事,如果真
有某一位希臘哲學家放棄他對機械技術的偏見,制出一部望遠鏡的話,本來可以證明阿
利斯塔克的正確見解,而科學史的面貌也就不一樣了。

    亞歷山大裡亞學派

    到公元前四世紀末或三世紀初,世界的學術中心已經從雅典轉移到亞歷山大裡亞。
這個城市是亞歷山大大帝在公元前332年建立的。他的一位將軍托勒密(和天文學家托
勒密不是一個人)在那裡建立了一個希臘王朝,一直到公元前30年克裡奧巴特拉
(Cleopatra)死後才結束。在托勒密一世在位期間,即公元前323-285年,使亞歷山大
裡亞學派光芒四射的人物中間,有幾何學家歐幾里得和解剖學家兼物理學家赫羅菲拉斯
(Herophilus)。
    在亞歷山大裡亞的希臘文明中,像在其他希臘化的土地上一樣,出現了一種更富於
現代氣派的新精神。亞歷山大裡亞的人沒有去建立雅典哲學家有出色表現的完備的學術
體系,而是追隨塞莫斯的阿利斯塔克和敘拉古的阿基米得的榜樣,對有限度的和特殊的
問題進行研究,因而在科學上也取得更加肯定的進步。
    公元前三世紀中葉左右,亞歷山大裡亞建立了著名的博物館(Museum,這個詞的本
意是獻給文藝女神繆斯(Muses)的殿宇。博物館裡設立了四個部門——文學部、數學
部、天文學部和醫學部。這四個部門不但是學校,而且是研究所,它們需要的圖書完全
由古代世界最大的圖書館供給。圖書館中藏書四十萬冊。圖書館的一部分在公元390年
左右,為基督教主教德奧菲羅斯(Theophiius)所毀,其余的部分在公元640年穆斯林
侵入後,為伊斯蘭教徒所毀,究竟是出於有意還是無意,就不得而知了。但是,有好幾
百年的時間,亞歷山大裡亞圖書館是世界上的奇跡之一。它的毀滅是歷史上最大的文化
浩劫之一。
    在演繹幾何學的題目下,我們已經討論過歐幾里得的工作。他把古來幾何學家的著
作加以系統化,並加入許多他自己的新的定理。他還對光學進行了研究,認識到光走直
線,並且發現了反射定律。
    醫學方面的亞歷山大裡亞學派主要是靠了兩個人的工作建立起來的。這兩個人就是
赫羅菲拉斯和埃拉西斯特拉塔(Erasistra-tus)。前者生於卡爾捨頓(Chalcedon),
在托勒密一世時代活躍於亞歷山大裡亞。他是最早的有名的人體解剖學家,又是希波克
拉底時代以來的最偉大的醫生。他的醫學是經驗性的,差不多沒有任何理論成見。他對
大腦、神經、眼、肝和其他內臟器官,以及動脈和靜脈,都作了很好的描寫;他認為智
慧之府是大腦,而不像亞里斯多德所主張的那樣是心臟。
    埃拉西斯特拉塔是赫羅菲拉斯的同代人,但較為年輕。他進行過人體解剖,並利用
動物進行實驗。他對生理學有濃厚的興趣,也是把它當作獨立學科的第一人。他對大腦、
神經和循環系統方面的知識有所貢獻,並且認為人體和大腦裡都有特殊的管道來輸送血
液和元氣(xvEvua &oTlkov)。他以為這元氣便是空氣。埃拉西斯特拉塔從伊壁鳩魯
接受了原子說的信條,反對醫學上的神秘主義,雖然他也相信自然界作為一種外在力量
發揮作用,按照它要達到的目的而構造人體。赫羅菲拉斯、埃拉西斯特拉塔和第三位解
剖學家歐德謨使得他們那個世紀在醫學史上成為一個值得注意的時代。
    公元前三世紀末葉,出現了另一批偉大的人物。他們都是阿基米得的同代人,但都
比較年輕。他們中間有埃拉托色尼(Erato-sthenes)。他於公元前273年左右生在希
林尼(Cyrene),公元前192年死於亞歷山大裡亞。他是博物館的圖書管理員,也是第
一個偉大的自然地理學家。他認為地球是回轉橢圓體的,並且估算了差不多處於同一子
午線的兩個地方,希恩(Syene)和麥羅(Meroe)的緯度和距離,從而算出地球的大小。
他的計算結果是252,000「斯達第」(Stade),約等於24,000英里。他又算出太陽的
距離是9,200萬英里。這兩個數字都同現代的估計數字24,800英里和9,300萬英里驚
人的近似。埃拉托色尼因為印度洋和大西洋的潮汐相似,而力持兩洋相通之說,並且認
為歐、亞、非三洲是一個島嶼,因此可以從西班牙出發繞過非洲南端航行到印度。推斷
大西洋被一塊自北而南的陸地所隔開,因而啟發辛尼加(Seneca)預言可以發現一個新
大陸的,大概就是他。波賽東尼奧(Posidonius)後來反對這個看法,並且過低估計了
地球的大小,說人向西航行70,000「斯特德」就可以到達印度。哥倫布的信心就是由
此而來。
    公元前二世紀後半葉,數學在亞歷山大裡亞有顯著的進步。這是丕嘉的阿波洛尼烏
斯(Apollonius of Perga)的功績。他把歐幾里得及其前人關於圓錐剖面的知識搜集
起來,並用自己的工作大大推進了這門學科。阿波洛尼烏斯指出,所有的圓錐曲線都可
以看做是一個圓錐的剖面;他還創立了拋物線、橢圓、雙曲線等名稱。他把雙曲線的兩
段看做一條曲線,這樣就說明了三種剖面的相似之處。他利用錐線法來解普遍的二次方
程式,並且測定了任何圓錐曲線的漸屈線。他純粹是從幾何學角度來討論整個這個學科
的。
    在公元前二世紀的亞歷山大裡亞,我們又遇到了希帕克。他在天文學方面的偉大成
績,我們已經敘述過了。到這時,亞歷山大裡亞已經失去壟斷希臘學術的最高地位,而
與羅馬和帕加馬(Pergamos)共分榮譽。在公元前第一世紀到公元三世紀之間某一不能
肯定的時期內,有希羅(Hero)其人出現。他是一位數學家、物理學和發明家。他找到
了一次方程和二次方程的代數解法,並且制訂了許多測量面積和體積的公式。他指出,
光的反射線的路徑是最短的路徑。但是,他所以為後人所紀念,主要是因為他的機械發
明,如虹吸器,測溫器,空氣抽壓機和最早的蒸汽機。這種蒸汽機利用管口噴出的蒸汽
的反撞力,使帶有噴氣管的臂在一個軸上旋轉,可以說是噴氣式飛機的前身。
    希臘-羅馬時代晚期的亞歷山大裡亞科學揚名於世的主要人物是天文學家托勒密
(Claudius Ptolemy)。這人不可與同名的埃及國王相混。公元127年到151年間,他在
亞歷山大裡亞接徒,並且進行了一些觀察。他的主要著作《天文大全》(uEyaYn
ovytaElsTns aoTpovouias),後來采用阿拉伯語的簡稱,稱為《至大論》
(Almagest),是天文學的百科全書。它是根據希帕克的研究成果並加以發揮寫成的,
在哥白尼和刻卜勒的時代以前,一直是標準的論著。這部著作論述更為詳盡,並觀察到
不少新現象,如月球運行中的二均差,但對希帕克制訂的理論並沒有作重大改變,書中
所描寫的新儀器似乎也只有牆壁象限僅。托勒密,像他的老師一樣,改進並發展了三角
學,一意要把他的工作建立在「算術和幾何學的無可爭論的方法」之上。他重述了一條
原則:在解釋現象的時候,采用一種能夠把各種事實統一起來的最簡單的假說,乃是一
條正路。這個原則到後來卻成為用來反駁托勒密加以總結的地球中心說的主要武器。
    托勒密不但是天文學家,而且還是地理學家。他在地理學方面的影響直到十五、六
世紀有了許多海上發現以後,才漸漸消除。在托勒密之前不久還有一位地理學家,名叫
泰爾的馬利納斯(Marinus of Tyre)。他的著作沒有單獨傳險。所以很難斷定有多少
成績屬於托勒密,有多少成績屬於馬利納斯。托勒密堅決認為,在測量和繪製地圖時,
必須先對經緯度進行正確觀察,然後才能取得圓滿的成果。這樣,無疑就把地理學置於
穩固的基礎之上。但是,在實行這個計劃時,他自己所掌握的材料卻極不充分,因為當
時還沒有什麼方法可以精確地測量經度。盡管這樣,托勒密的地圖仍然是有趣的。它們
把商人和探險家帶回的資料綜合起來,繪出了一個從馬來半島沿海和中國海岸直到直布
羅陀海峽和幸運群島,從不列顛、斯堪的納維亞和俄羅斯草原直到尼羅河發源處某一不
明的湖泊地帶的世界。他的一般處理方法是一個天文學家的處理方法,而不是一個地理
學家的處理方法,因為他並沒有記載氣候、出產,甚至沒有記載今天的自然地理所包括
的許多東西;他也沒有更多利用當時從軍人的「行軍記錄」中一定可以得到的關於羅馬
帝國各地的描寫和記載。
    有一本講光學的書據說也是出自托勒密的手筆。這部著作只有一個在十二世紀從阿
拉伯語譯過來的拉丁語譯本,究竟是不是他的著作,很難斷定。書中載有關於折射——
包括大氣折射在內——的研究材料。薩爾頓認為這是「古代最驚人的實驗研究」。作者
發現,在光線從一種媒質進入另一種媒質中的時候,入射角和折射角成正比。這種比例
在角度不大時,是近似正確的。
    盡管在真正的科學上成績斐然,令人奇怪的是,托勒密似乎還寫了一部討論占星術
的書。但是,大致就在那個時候,古典的神已經從奧林匹斯山移到天上,木星、土星、
火星、水星、金星等行星仍然在主宰著人類的命運。自然占星家(即天文學家)觀察天
象並製成天文記錄,負責判斷的占星家則根據對星宿的研究,按命宮圖推出神對人事的
指導。托勒密的占星術大概同他在中古時代的歐洲的長期影響很有關係,事實上,在一
個非科學的時代,除了通過試驗方法外,要斷定星宿對人類歷史沒有影響,是不可能的。

    煉金術的起源

    在希臘化的亞歷山大裡亞的實用活動和學術活動中,我們可以找到煉金術的起源。
最早的希臘煉金術士大概出現在公元一世紀,但是,我們所知的最古的煉金術著作是時
代不明的所謂偽德謨克利特(Pseudo Democritus)和佐息摩斯(Zosemos)的著作。佐
息摩斯在公元三世紀或四世紀活動於上埃及。還有一些著作據說是赫米斯(Hermes
Trismegistos)(同埃及檮特神相當的希臘神)的著作,大概是三世紀的產物。這些著
作主要是討論柏拉圖和斯多噶派的哲學,但也包含不少占星術和煉金術,後來以拉丁語
譯本著名於世。
    要了解煉金術的起源,我們必須了解亞歷山大裡亞各種技術的狀況和哲學氣氛。在
前幾個世紀中,各地中海國家都出現了一種工業,利用早期的化學方法來制造價格高昂、
人民無力購買的那些物品的膺品。人造珍珠,同價格昂貴的泰爾紫可以比美的廉價染料,
狀似金銀的合金,全都成了商品。
    煉金術從很早的時候起,就和當時其他思想領域,特別是占星術聯繫著。太陽滋育
萬物,在大地中生長黃金。黃金是太陽的形象或原型。銀白色的月亮代表白銀,金星代
表銅,水星代表汞,火星代表鐵,木星代表錫,土星是五個行星中最遠最冷的一個,代
表最重最陰暗的金屬鉛。
    柏拉圖在《蒂邁歐篇》中闡述的哲學是一種完備的一元論的唯心主義;它所著重提
出的學說是,物質是感覺世界中一個必要但在本質上並不重要的要素,從根本上來說物
質只有一種。一切東西如果不體現一種理想,就談不上真正在在,因而也無所謂好壞;
萬物都是有生命的,並且力求提高自己(這是後來諾斯替教引伸出的說法)。煉金術士
相信,物質本身並不重要,但是它的特性卻是實在的。人的肉體是同一種材料做成的,
人的善惡並不是由於改變
    他們的肉體造成的,而是由於改變他們的靈魂造成的。因此,改變金屬的特性,就
可以改變金屬。他們說,工匠對這一點是有深切體會的。事實上,特性就是金屬。凡金
屬都力求朝著不怕火煉的黃金的理想靈魂提高自己,因此,在這條道路上助它們一臂之
力,應該是很容易的事。當時已經知道,染色所用的媒劑能夠侵蝕金屬,因此,如果在
一種賤金屬中加入少量黃金的話,就可以用染媒劑浸蝕這種合金,留下一層金色的表面。
他們以為,這樣一來,作用和酵母一樣的那種貴重金屬就克服了合金的下賤性,使之具
有了黃金的靈魂。
    貴金屬的主要特性在於它們的色彩——白銀的白色,黃金的黃色。銅經過化學處理
就可以變成黃色,因此也就變成了黃金。他們以為要做到這一步有兩種方法:一是把下
賤的土質除去,這樣也就除去了生蛌熄犰V;一是通過改善它的火色或色彩,使其中較
好的元素氣與火有所增加。當死物質得到色彩靈魂的時候,它就變活了,像人得到了靈
魂一樣。
    實用煉金術通常經過四個步驟。(1)把錫、鉛、銅、鐵熔合成一種黑色合金,在
這種合金中,錫、鉛、銅、鐵就都失去了自己的個性,溶合成為柏拉圖所說的第一物質
的「一體性」。(2)加入水銀、砷或銻,使銅變成白色,從而和白銀相仿。(3)然後
加入少量黃金「酵母」,再用硫磺水(即硫化鈣)或染媒劑處理這種白色合金。這樣,
合金就呈現黃色——在亞歷山大裡亞的煉金術士看來,這就真的變成黃金了。在他們看
來,物質的本質不在於它的質量和它的具體的物理特性和化學反應(在我們看來,應該
是如此),而在於亞里斯多德所說的色彩等很容易改變的特性。因此,如果一種金屬具
有了黃色和光澤等黃金的基本特性,它也就變成了黃金。亞歷山大裡亞的煉金術士和後
來的一些煉金術士不同,他們既不是傻子,也不是騙子。他們是按照當代最好的哲學進
行實驗的;過錯不在他們,而在於那種哲學。
    煉金術在亞歷山大裡亞流行了三百年左右,後來就停止了,有人說,是羅馬皇帝戴
克裡先(Emperor Diocletian )下令停止的。公元292年,戴克裡先下令把所有討論煉
金術的書籍都加以焚毀。後來,煉金術又在別的地方復活,先是在阿拉伯人中間復活,
後來又在歐洲復活。但是,到那時候,煉金術所依據的哲學已經有了改變,因此,後來
的著作家既不懂得亞歷山大裡亞人的術語,也不懂得他們的精神。他們企圖按舊的單方
造出黃金來,殊不知「黃金」和「變化」兩詞的意義在這段時間中已經隨著哲學而改變
了。他們大半都用一大堆神秘字眼來掩蓋他們的失敗,到後來,真正的科學化學才開始
從他們的墮落了的煉金術中脫穎而出。
    占星術和煉金術都有一個根本性的基礎,那就是對自然的觀察和理性的思想,雖然
這種思想大半是錯誤的;因此,占星術和煉金術在天文學和化學的早期發展中都起了真
正的和高尚的作用。另一方面,除了在原始人民中間外,巫術卻從來都不是高尚的,它
只不過在心理上影響人們采取輕信態度和迫切追求眼前的不負責任的力量罷了。巫術同
科學的起源也未嘗沒有關係,但是它的精神同科學精神是肯定背道而馳的,因為科學總
是要去慢慢地、謹慎地和虛心地追求真理。在希臘化的時代,巫術迷信發展起來,古代
的科學也就衰落了。在後來,科學所以能夠復興,也並不是因為人們相信巫術,而是因
為人們對巫書的信仰並不能阻止科學前進。

    羅馬時代

    在古代世界,差不多只有希臘人才具有獨創的科學思想。按照自然之理,看起來好
象意大利的居民成份和希臘的居民成份在性質上一定是相似的。但是,兩國人民在發展
和成就上卻很不相同,說明種族也是不同的。羅馬人雖然擅長治理國家,在軍事、行政
和立法方面有優異的能力,但在學術方面卻沒有多少創造力。當然他們也編纂了許多著
作,說明他們對於自然界的對象也有很大好奇心。他們的藝術,他們的科學,甚至他們
的醫學,都是從希臘人那裡借來的;當羅馬成為世界的霸主的時候,希臘哲學家和希臘
醫生都退隱到台拍河(Tiber)兩岸,不過,在那裡,他們也並沒有建立任何可以繼承
雅典學派的遺風而無愧色的希臘哲學學派。羅馬人似乎只是為了完成醫學,農業,建築
或工程方面的實際工作,才對科學關心。他們使用知識之流,而不培其源——為學術而
學術的源泉——,結果,不到幾代,源與流就一起枯竭了。
    保守的羅馬人竭力反對希臘思想未來的霸權。這種情緒在監察官喀托(Cato the
Censor,公元前234-149年)的著作中流露出來。這個喀托是另一個比較有名的喀托的
祖父。老喀托在晚年寫出了第一部拉丁語農業論著,附帶地向我們提供了一些有關羅馬
醫學的資料。大約在同一時候,巴比倫人戴奧普斯(Diogenes)把斯多噶派的哲學帶到
羅馬。這個學說,後來加上波賽東尼奧學說中柏拉圖主義的要素,變成了羅馬所特有的
哲學,歷時三百年之久,在馬可•奧裡略皇帝(Emperor Marcus Aurelius)的著作中
登峰造極。波賽東尼奧所以值得後人紀念,還因為他是一個游歷家,天文學家,地理學
家和人類學家。他以太陽和月亮的聯合作用解釋潮汐;事實上,天體對地上事物的影響
似乎就是他的哲學的本質。他把宙斯放在命運之神上面;他的觀點帶有宗教色彩;但是
他相信卜筮和占星術,在向歐洲傳佈這些思想方面,他所出的力或許比任何別的人都多。
他註釋過柏拉圖的《蒂邁歐篇》;他的科學也像柏拉圖的科學一樣,是從他的哲學中推
演出來並為他的哲學服務的。
    兩代以後,到公元前一世紀,羅馬人就征服了全世界,但是希臘的學術也征服了羅
馬人。羅馬法律學家和政治家西塞羅(Mar.ons Tullius Cicero,公元前106-43年左
右),在創立拉丁語的哲學語言和普及希臘哲學方面,有很大貢獻。他寫過一部討論宇
宙哲學的著作《神性論》(de Natura Deorum),其中載有不少關於當時的科學知識的
資料。他還提出一個有關人體的目的論的學說,並且多次對迷信和巫術儀式進行有力的
抨擊。
    希臘的科學哲學——原子論——在《物性論》(de Rerum Natura)長詩中得到盧
克萊修(Titus Lucretius Carus,公元前98-55年左右)的闡釋和贊美。這篇長詩,
象西塞羅的某些散文一樣,目的在於打倒迷信,推崇以原子哲學和機械哲學為代表的理
性。從一個方面來看,盧克萊修加上伊壁鳩魯,還不及留基伯和德謨克利特富於現代精
神,因為他的元始原子不向四面八方運動,而是靠自己的重量,穿過有限的真空,以同
等速度,向一起聚攏。盧克萊修的詩篇中沒有任何新的思想,但是,它利用原子論者的
見解,以富麗堂皇的詞藻宣佈,因果性原理支配著萬物,從看不見的水蒸汽的蒸發,一
直到為宇宙的發光的精壁所包圍的天體的莊嚴運動都是如此。
    這個世紀的最偉大的人物是凱撒(Gaius Julius Caesar,公元前100-44年)。我
們所以主要對他感到興趣,是因為他在索西吉斯(Sosigenes)的技術幫助下,修訂了
儒略曆法(Julian calendar),以365[1/4]天為一年。這個估計數失之過大,漸漸引
起時日和季候的差異。但是,這個修訂了的曆法在歐洲一直流行到1582年,當時誤差達
到十天。到那時,教皇格雷哥裡十三世(Pope Gregory)才下令加以糾正。在蘇格蘭,
1600年就加以糾正,但是,在英格蘭,到1752年才加以糾正。凱撒還計劃在羅馬帝國全
國進行測量。後來阿格裡帕(Agrippa)把這個任務付諸實行,並把測量結果繪入一幅
世界大地圖中。
    公元20年左右,旁托斯的阿瑪息亞的斯特拉波(Strabo ofAmasia in Pontus)用
希臘語寫了一部全面的地理學著作。這部著作對當代的其他科學也有所說明。羅馬人東
征西討,自然使人們對地球表面的知識不斷增加,描寫帝國道路的旅行指南也在這時開
始出現。
    維特魯維奧(Vitruvius)寫了一部建築學論著,其中詳細敘述有關的物理學知識
和技術知識。他已經了解聲音是空氣的振動,並且對建築音樂學作了說明。這是關於建
築音樂學的已知的最早的說明。
    羅馬軍人和工程師弗朗提努(Sextus Julius Frontinus,公元40-103年)對流體
力學提出一些有益的見解。他做過羅馬導水管監察官。他談到了羅馬的給水工程,並且
由實驗中發現,水由管口流出時,水流的速度不但決定於管口大小,而且決定於管口在
水面下的深度。
    味吉爾(Virgil,公元前30年左右)在《農事詩》)(Georgics)中描寫農事技術
和農事的詩意。瓦羅(Varro)也寫過一本關於農事的書,其中記載了觀察植物生長的
結果,並且暗示疾病的傳染是由於肉眼看不見的微生物所致。
    公元14年左右,在奧古斯都治下,羅馬建立了第一所公立的希臘醫學校。當代最好
的醫生是塞耳蘇斯(Celsus)。他在提比利烏斯(Tiberius)在位時期,用拉丁語寫了
一部重要的內外科醫學論著。這是我們關於亞歷山大裡亞的醫學史和當代羅馬醫學史的
知識的主要來源。塞耳蘇斯描寫了很多驚人地符合現代精神的外科手.術,在醫學上采
取了中間路線,在古代的經驗學派和方法學派之間不偏不倚,既相信理論,又相信觀察。
他的著作在整個中古時代遺失了,後來又及時重新發現,使文藝復興時代的醫學受到影
響。
    在公元一世紀中葉左右,第奧斯科理德(Dioscorides),一個植物學家和軍醫,
寫了一部關於植物學和藥學的書,敘述了六百來種植物及其藥性。
    在公元一世紀後半葉,學術的復興在一定程度上已經出現了。有一位羅馬公民老普
林尼(Pliny,23-79年),尤其值得我們追念。他寫了一部《自然史》(Naturalis
Historia),共三十七冊。這是一部包羅了那個時期的全部科學以及一系列被遺忘的希
臘和羅馬著作家的知識和信念的百科全書。他從總的宇宙理論開始,一直講到地球和它
的內容。他認為宇宙是由天空和空間中的星體組成的,都是神的表現。然後,他就講到
地理,講到人和人的身心特性,講到動物,飛鳥,樹木,農業,森林,園藝,釀酒,金
屬的性質和用途,以及美術的起源和實踐。他又同樣深信不疑地講到獅子,獨角獸和鳳
凰的自然生活史,不能把現實的東西和想像的東西,真實的事情、可信的事情和不可能
的事情區別開來。他替我們保留了當時的一些迷信,誠心誠意地敘述了各種巫術的實踐
和功效。但是,我們必須記得,他是為了追求自然知識而貢獻出自己的生命的。這是他
的光榮。當維蘇威火山大爆發,毀滅了龐培城(Pompeii)和希爾姑蘭城
(Herculaneurn)的時候,他正在統率羅馬海軍。他上岸去觀察這次翻天覆地的變化,
深入險地,終於為暴雨般落下的火山灰所掩埋。
    我們關於希臘哲學家的知識,事實上還有關於希臘哲學的知識,很多是從《哲學家
列傳》(Lives of the Philosophers)所保存的資料中得來的。這本書是二百年後第
歐根尼•拉爾修(DiogenesLaertius)所寫的。但是,我們也從普盧塔克(50-125年
左右)的著作中,得到一些資料。他在自己的著作中談到月球的構造,並且敘述了羅馬
的神話,提出了對各種宗教進行比較研究的主張。我們還必須提到當代的另外兩位歷史
學家,即約瑟法斯(Josephus,37-120年左右)和塔西陀(Tacitus,55-120年)。前
者寫了一部猶太人的記錄,後者是早期不列顛和日耳曼的政治和社會歷史的重要拉丁權
威。
    在後來的三十年中,當天文學家托勒密在亞歷山大裡亞工作的時候,希臘醫學在亞
歷山大裡亞、羅馬以及到這時已經成立起來的其他學校裡,興盛一時。從在這些學校裡
工作的醫生那裡,我們可以找到一條從古代世界最著名的醫學家希波克拉底到卡帕多西
亞的阿勒特奧斯(Aretaeus of Cappadocia)和他的更著名的同代人蓋倫(Galen,或
Galenus)的學術上一脈相傳的線索。
    蓋倫在公元129年生於小亞細亞的帕加馬,在羅馬等地行醫直到200年。他把希臘解
剖知識和醫學知識加以系統化,並且把一些分裂的醫學學派統一起來。他對動物和一些
人體進行了解剖,並且在解剖學、生理學、病理學及醫療學方面,發現許多新的事實。
他在活的動物身上進行實驗;由此考察了心臟的作用,並且對脊髓進行了研究。據薩爾
頓說,這是古代最值得注意的兩個實驗之一。在哲學方面,他認為一切都是由上帝決定
的,人體的構造也是上帝為了一個可理解的目的形成的。蓋倫的醫學學說同原子論者及
他們的追隨者的機械觀點相反,它的基礎是這樣一個觀念:人體各部分都貫注著不同種
類的元氣。蓋倫的xv Evua ouxlkov譯成拉丁語是spiritus anirnalis,這樣就變成我
們所熟悉的「animal spirit。」(動物元氣)。這個詞的意思有時或許被人誤解了。
蓋倫所以享有盛名並影響醫學界達一千五百年之久,並不是由於他的真正偉大的觀察和
實驗,也不是由於他的醫術高明,而是由於他從這些觀點中用論證方法十分微妙地推出
一些教條,並且權威地加以闡釋。他的有神論的心理態度既能吸引基督教徒,又能吸引
伊斯蘭教徒,也是他的影響巨大而持久的一部分原因。
    他的關於人體功能的一般理論在哈維(Harvey)發現血液循環以前,一直盛行不衰。
蓋倫認為,血液是食物在肝臟內變成的,然後就和「天然元氣」(「natural
spirits」)混合,得到富於營養的性質。一部分血液經過靜脈管流人身體各部,並經
過同一條道路再流回心臟,像潮汐那樣漲落不已。其余的血液,經過隔膜中不可見的細
管由心臟的右邊流到左邊,在那裡和肺吸來的空氣相混合。靠了心臟的熱力,它帶上了
「生命元氣」(「vital spirits」);這種較高級的血液又通過動脈管在身體的各部
分漲落,從而使各種器官能夠發揮它們的生活功能。在大腦中,這種活力血液生出「動
物元氣」。動物元氣是純粹的,不和血液混合,它能沿著神經流動,促成運動和人體各
種高級功能的實現。
    這個生理學體系距離真理當然是很遠的,雖然就蓋倫的知識來說,它是驚人的巧妙
而成功。不幸,在世人的眼中,蓋倫的學說竟比他的自由的探討精神更為重要,所以,
在文藝復興之後,他的權威才把生理學的道路堵塞了,直到哈維鼓起勇氣把它拋在一邊
為止。
    羅馬人在理論科學方面成就很少,但是在實踐方面卻值得注意。羅馬的衛生和公共
保健事業都安排得很好。清潔飲水用巨大的導水管引到市區內,市內設立有公共醫療系
統和醫院,軍隊中設立有醫官。

    學術的衰落

    醫學校繼續開辦著,但是,從蓋倫的時代起,或者從更早的時候起,古代世界的一
般科學和哲學就有了最後趨於暗然無光的清晰跡象。除了公元三世後半葉亞歷山大裡亞
的第奧放達斯(DioPhantus)是希臘最偉大的代數學著作家以外,沒有一人第一流的人
物。在第奧放達斯的時代以前,代數題要麼用幾何學的方法來解,要麼用言語的推理來
解,到第奧放達斯才開始采用一些簡單的符號,來代替不斷重新出現的量和運算方法。
因此,簡單的方程式和二元二次方程式他都能解。他還談到未知量的數目超過方程式的
數目的不定式問題。
    這項成果是代數學開始成為獨立學科的標誌,但是,在第奧放達斯以後,古代世界
對科學知識就再沒有重大貢獻。在羅馬帝國頭三百年間,羅馬法的偉大成就登峰造極,
但是,羅馬政權還沒有衰微,科學就顯然已經和哲學思想的其他部門一起差不多停滯不
前了。知識沒有進步,人們唯一的工作只是寫些註釋和攝要,主要是希臘哲學家的註釋
和攝要。在這些註釋家當中,我們必須提到阿弗洛底西亞的亞歷山大(Alexander of
Aphrodisia)。他在公元200年左右擔任呂克昂學院的院長,並且力求保存純粹的逍遙
學派的理論。在一切科學理論問題上,甚至在實際事實問題上,亞里斯多德仍舊被認為
是最高權威,不過當時流行的形而上學的哲學,卻是通過更神秘的新柏拉圖主義學派,
從柏拉圖那裡得來的,至少在當時居於支配地位的亞歷山大裡亞學派中是這樣。亞歷山
大裡亞當時成了新柏拉圖主義學派的中心。大約在四世紀初,哈爾基狄(Chalcidius)
用拉丁語為柏拉圖的《蒂邁歐篇》寫了一部註釋。這部書差不多成了中古時期關於柏拉
圖的知識的唯一來源,在亞里斯多德的著作被遺忘的幾百年中,它給中世紀帶來了一種
自然哲學,當時的異想天開的見解有許多就是從那裡來的。
    我們說過,亞歷山大裡亞學派的科學工作幾乎全部是由希臘人的後商來繼承的。但
是,居民中間的其他成分慢慢地也開始發揮他們的作用,尤其是在比較富於形而上學性
質的各哲學分支中。在這些非希臘的成分中,最重要的成份之一是猶太人。在亞歷山大
裡亞出現了一個新的思想學派,它一方面受到希臘化文化的影響,另一方面又受到猶太
和巴比倫的傳統的影響。我們不要忘記,當猶太民族從巴比倫人的奴役下解放出來時,
回到巴勒斯坦的猶太人為數很少,相對來說是很小的一部分,有不少人都在小亞細亞和
地中海東部沿岸各城市定居下來,經營商業,在整個東方建立了一個商業、政治和文化
方面的通訊網。亞歷山大裡亞成了散佈在各處的這個民族的商業和文化中心,耶路撒冷
則成為他們的宗教中心。因此,亞歷山大裡亞就成為希臘哲學和東方宗教,尤其是猶太
教和基督教的最早的重要會合點。很多早期的希臘籍基督教神父都住在亞歷山大裡亞,
或從那裡得到他們的哲學。正是靠了他們,很多希臘哲學才保持住自己的活力,並且在
猶太思想、希臘思想和基督教思想的綜合中佔有一席之地。這一綜合後來就形成了教父
神學。柏拉圖的思想,在較小程度上還有亞里斯多德的思想,就這樣進入了早期的基督
神學中,而且早在教會人士還沒有想到它們的來源之前,就已經在中古時代的歐洲流行
開來了。因此,當希臘著作家的著作後來重新發現的時候,教會人士看到平常習見的基
督教義的原型早就包含在這些異教哲學家的著作中,自然不免感到驚奇。
    雖然早期的教父就生活在這個時期中,雖然他們的著作成為中古時代的宗教和古典
哲學中比較富於形而上學色彩的要素兩者之間的橋樑,我們最好還是把他們的工作及其
對科學思想的影響留到下一章中再作簡短而必要的敘述,原因是,他們同古代世界的數
學科學或觀察科學,關係不大。
 
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