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胡翌霖 | 在内在性与外在性之间

原标题:胡翌霖 | 在内在性与外在性之间

▲牛顿

作者 胡翌霖 (清华大学助理教授)

责编 许嘉芩 刘愈

我们提到,物理学和机械学在近代科学中合而为一,这件事情是非常奇怪的,物理学也就是自然学,研究的是内在性的领域,而机械学研究的是纯粹外在性的东西,内在性和外在性的界限是如何可能被打破的呢?我们说在笛卡尔等机械论哲学家那里,机械学和物理学已经合流了,但这种合流是不成功的,笛卡尔只是对机械宇宙作了一些定性的想象,但是并没有成功地把宇宙的机械机制数学化,这是由于某种顽固的传统概念还游离于机械世界之外,而只有等到牛顿把这个概念偷梁换柱地重新定义了之后,自然的数学化才得以成功,这就是力的概念。

“力”这一概念似乎从一开始就是打通内在性与外在性领域的一把钥匙,这正是因为它身上负载了某种“拟人化的联想”。无论“活力”、“力气”、“精力”,还是衍伸出来的“用力”、“发力”、“施力”等等意象。这个词所唤起的联想与往往人有关,准确地说是与个人的意志或身体有关。

除了内在性领域的自然物与外在性领域的技术工具或机械装置之外,在古典的世界中似乎还有一种特殊的领域,就是作为主体的人的存在——人既是某种自己以自己为原则的“自然物”,也是人工物的最终根源,作为人工物的制造者的人是机器运转的外在原因,而作为自然物的人则中断了外在原因的追问。也就是说,人似乎是自然的终点和机械的起点,是自然与机械的衔接者。而“力”这个概念借助其独特的拟人化联想,达成了内在性与外在性的衔接:一方面,“推力”、“发力”、“施力”等联想把“力”引向外在性的领域,另一方面,“活力”、“精力”、“能力”的联想又把“力”引回了内在性的领域。

在牛顿之前,科学家们在思考力这个概念时,所想到的经常是某种内在于物体中的类似“活力”的东西,这种把力看作事物内部的力量的思维定势是古希腊自然哲学以来的“内在性”的探究理路的回响。

于是,牛顿把“力”的地位引回科学的中心这一举动也很自然地会被当时的机械论者认定为亚里士多德自然哲学的复辟。按库恩的说法:对大部分17世纪的机械论这来说,“作为一种内在吸引原则的引力概念看起来太像已被一致拒绝的亚里士多德的‘运动倾向’。笛卡儿体系巨大的优点就在于它完全剔除了所有这类‘神秘性质’。笛卡儿的微粒完全是中立的,重力本身被解释成碰撞的结果;这种远距的内在吸引原则的概念似乎是向神秘的‘通感’和‘潜能’的倒退,正是这些神秘的‘通感’和‘潜能’使中世纪科学如此荒谬。”

那么“力”真的能提供一个比其它更好的解释吗?比如说为什么苹果往下掉,你说因为苹果和地球之间有相互吸引力,这种说法和说苹果和地球之间“相爱”有什么区别呢?“力”这个概念看起来神秘兮兮,事实上也的确如此,难怪当时的机械论哲学家对牛顿力学是非常警惕的,反而是我们现在都见怪不怪了。

换言之,当牛顿把“力”的概念引入机械论科学的中心时,也势必伴随着某种“内在倾向”、“内在原则”的“内在性”思路的重生。然而,这似乎是某种欲抑先扬的诡计,通过对“力”的概念的偷换,剥夺了它的内在性含义,而使得亚里士多德式的自然哲学的思路彻底从现代科学中被驱逐了。

牛顿对“力”的概念的改造不仅仅在于成功的数学化或者说精确的定义,也是在于改造了“力”与“原因”概念之间的联系,打破了内在性与外在性的界限。

一方面,牛顿取消了“力”的内在性。《原理》的定义4明确地说:“外力是一种对物体的推动作用,使其改变静止或匀速直线运动的状态。——这种力只存在于作用之时,作用消失后并不存留于物体中,因为物体只靠其惯性维持它所获得的状态。不过外力有多种来源,如来自撞击、挤压或向心力。”

虽然牛顿那里仍保留有“惯性力”等说法,但从此经典力学中的“力”毕竟都是按照“外力”来设想的,也就是说,作为物体运动变化的原因,它不能在物体之内部。

那么,“力”就是一种外在的原因吗?恐怕也并不是那样,至少,它改变了机械论传统对外在原因的理解。在机械论哲学以及古代哲学当中,“原因”总是被理解为另一个事物。因此牛顿力学中“力”的地位发生的变革不仅仅是从“运动的原因”转变为“运动变化的原因”,事实上,在古代科学中“力”也从来不是“运动的原因”,如果说甲向乙施加了一个推力而导致乙物运动,那么作为原因的并不是这个“推力”,而是“甲”这个事物。

简而言之,在传统的理路中,若按照内在性的“活力”、“潜力”来理解,“力”应该被看做一种事物内部的运动原因;而若按照外在性的“推力”、“撞击力”来理解,那么“力”事实上恰是“因果关系”的发生本身——当作为原因的施动者给予了作为结果的受动者一个力时,二者就形为一种因果关系,力是因果性的传达而不是原因本身。而牛顿的“力”既残留了内在性理路中的“原因”涵义,又完全按照外在性理路的机械论思维来构建事物的关系。

《过时的智慧——科学通史十五讲》

【本文摘自《过时的智慧——科学通史十五讲》第十讲 偷梁换柱:力学革命,上海教育出版社,2016年7月出版。】

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