第62章 第二篇結果第十五章科學 2

2 在我們判斷雙元革命究竟對科學造成什麼樣的影響之前，最好先簡略評述一下科學界的發展。總的說來，古典自然科學並未發生革命性變化。也就是說，它們主要還是處在牛頓建立的考察範圍之內，或是沿著18世紀早就走過的研究路線繼續下去，或是把早期不完整的發現加以擴展並發展成更廣泛的理論體系。以這些方式開闢的新領域中，最重要的（並具有最立即的技術後果）就是電，更確切地說是電磁學。下列五個主要日期（其中四個在本書所論時期）標誌著電磁學的決定性進步： 1786年，伽伐尼（Galvani）發現了電流；1799年，伏打（Volta）製成電池；1800年，發現電解作用；1820年，奧斯特（Oersted）發現了電和磁之間的關係；1831年，法拉第確立了這幾種力之間的關係，並於無意中發現，他自己開創了一種研究物理學的新方法（用“場”取代機械的推力與拉力），預示了現代科學的來臨。新的理論綜合中最重要的是熱力學定律，即熱和能之間的關係。

天文學和物理學的近代革命在17世紀便已發生；而化學界的革命在本書所論時期才剛剛興起。在所有科學當中，化學與工業技術，尤其與紡織工業中的漂洗和染色過程關係最緊密。更有甚者，現代化學的創造者不僅是本身俱有實務經驗，並與其他擁有實務經驗者密切配合（比如曼徹斯特文學與哲學協會的道爾頓和伯明翰新月學會的普里斯特利），而且有時還是政治革命家，雖然是溫和派。其中有兩個人成為法國大革命的犧牲品：落在托利黨亂民手中的普里斯特利，是因為他過度同情這次革命；偉大的拉瓦錫被推上斷頭台，則由於他不夠同情革命，或主要是因為他是一個大商人。 如同物理學一樣，化學也是法國科學中相當卓越的一支。它的實際創始人拉瓦錫，就是在法國大革命那年發表了主要論著《化學基本教程》（Traite Elementaire）。其他國家，甚至像德國這類後來成為化學研究中心的那些國家，對化學發展的推動，尤其是化學研究的組織工作，基本上都是導源於法國。 1789年前的主要進展在於，通過闡釋某些諸如燃燒之類的基本化學過程，以及一些諸如氧那樣的基本元素，在經驗性實驗的混亂之中理出了一些重要頭緒。他們也為這一學科進行精確的定量測量，並製訂了進一步研究的規劃。原子理論（由道爾頓於1803－1810年間開創）的關鍵概念，使得發明化學公式並用以展開對化學結構的研究成為可能。大批新的實驗結果接踵而來。 19世紀的化學已成為所有科學當中最富生命力的學科之一，因而也變成吸引（如同每一個富有活力的學科一樣）大批能人的學科。不過，化學的氣氛和方法，基本上依舊是18世紀的。

然而，化學有一種革命性影響，那就是發現生命能夠用無機科學的理論加以分析。拉瓦錫發現，呼吸是氧化的一種形式。沃勒（Woehler）發現（1828年）原本只能在生物體內找到的化合物——尿素——也能夠在實驗室內籍由人工合成，從而開闢了廣闊的有機化學新領域。雖然進步的巨大障礙，即那種認為有生命物體所遵循的自然法則與無生命物體根本不同的信念，已受到沉重的打擊，但機械的方法也好，化學的方法也好，都未能使生物學家取得更大的進展。生物學在這一時期的最基本進展，即施萊登（Schleiden）和施萬（Schwann）關於一切生物都是由無數細胞組成的發現（1838－1839年），這一發現為生物學建立了一種相當於原子論的理論；不過成熟的生物物理學和生物化學則仍然要等到遙遠的將來。

數學界發生了一場雖然不如化學那樣引人注目，但就其本質而言，甚至更為深刻的革命。物理學依舊處在17世紀的框架之內，化學穿過18世紀打開的缺口，在一條寬廣的戰線上展開。與上述兩者不同，本書所論時期的數學卻進入了一個全新天地，遠遠超出了仍然支配著算術和平面幾何的希臘世界，以及支配著解析幾何的17 世紀世界。複變數理論（高斯［Gauss］、柯西［ Cauchy〕、阿貝爾、雅可比〔Jacobi〕）、群論（柯西、伽羅瓦〔Galois〕）或向量理論（漢密爾頓）為科學帶來的革新，除獲得數學家的高度評價之外，很少人能領略其奧妙。通過這場革命，俄國的洛巴切夫斯基和匈牙利的鮑耶（1831年），竟推翻了人們信奉最久的理論——歐幾里德幾何。歐幾里德邏輯那種氣勢恢宏而且不可動搖的結構，是建立在某些假定之上，其中之一是平行線水不相交定理，而這項定理既非不言自明，又不是可驗證的。在另外一些假定之上建立同樣的幾何邏輯，在今天看來可能是很簡單的。例如（洛巴切夫斯基、鮑耶）與任一線L平行的線無限延長可以通過P點。或者（黎曼［Riemann〕）任何與L線平行的線都不經過P點。由於我們已能建造出適用這些規則的真實平面，情況就更是如此了（因此，地球就其是個球體而言，是與黎曼的而不是歐幾里德的假定相符）。然而，在19世紀早期做出這類假定，卻是一樁堪與以日心說取代地心說相比的大膽思想行為。