科普傳播著述須用心甄別重要概念語義之轉變
——以力學與形而上學等概念寓意之沿革為例

衛(wèi) 青，厚宇德

（1.山西省地質(zhì)調(diào)查院，山西 太原 030006；2.山西大學科學技術史研究所，山西 太原 030006）

有些優(yōu)秀科普著述（如竺可楨、茅以升等人的若干科普作品）[1，20]，常在特定的學科發(fā)展史或相關歷史文化背景下展開敘事。這種做法有一個妙處，即能夠較為自然地詮釋與特定科學知識相關聯(lián)的文化背景，以及特定文化背景對這些科學知識的形成所產(chǎn)生的影響。在科學史家薩頓看來，科學史是銜接科學與文化并創(chuàng)造更高尚文化的最重要的堅實橋梁[3]。因此，在科學史背景或在更廣義的歷史文化背景下撰寫科普作品，除了有利于普及科學知識外，往往還可以一舉多得，所成就的作品本身也富有濃郁的文化氛圍。

閱讀科學與人文學養(yǎng)深厚的前輩們（如竺可楨、茅以升等等） 的這類科普作品，讓人感覺到在娓娓道來之中，一條條歷史與文化例證信手拈來，十分輕松、自然。事實上，以這種方式與風格撰寫出的科普作品，對作者的素養(yǎng)要求極高，是一種嚴苛的考驗。如果學有不逮或稍微馬虎粗心，就可能釀成錯誤而貽笑大方。文章以英文“mechanics”（力學或機械學，也蘊有“技巧”之意） 與“physics”（物理學） 以及“metaphysics”（形而上學） 等詞匯在不同歷史時期寓意之差異以及人們對其相應的心態(tài)變遷為例，對此理予以說明。

一、西方文化中“力學”與“物理學”語義的演變

在西方文化中，從字面上看，由古希臘到中世紀，再到文藝復興直至今天，“力學”與“物理學”這兩個詞匯一直存在。然而在西方學術史上，在不同時期與不同學派學者的思想認識中，“力學”與“物理學”的含義一直演變，其含義與今天的力學和物理學寓意大相徑庭。如對此缺乏了解，撰寫著述時望文生義而不根據(jù)不同歷史時期對其含義做些分辨，就無法避免大錯特錯甚至渾然不覺。

由于在工程技術等領域的特殊貢獻，今天的力學已經(jīng)成為獨立的一級學科。但從學理上看，毫無疑問力學是物理學知識體系中最早完善的一個重要分支。然而德國學者、物理學家赫爾曼（Armin Hermann） 曾指出：“從亞里士多德到伽利略時代，力學與物理學是對立物?！盵4]在有的古代西方學者，比如在柏拉圖（Plato） 看來，物理學研究的是地球上人類周圍的物理現(xiàn)象。而人類靠觀察變動無居的自然界，是根本不能認識到世界本質(zhì)的。因此，物理學算不上一門能夠與天文學、數(shù)學相提并論的科學。柏拉圖認為與物理學的做法相反，只有研究永恒不變的、與現(xiàn)象世界相對的理念世界，才能獲得真理。

那么在伽利略之前的西方學者看來，力學究竟與物理學有什么區(qū)別呢？赫爾曼對這一問題的回答十分出色：那時的“人們把物理學視為關于自然物的科學，而把力學看成反自然的行動：用小的力舉起巨大的重物，用阿基米德水車把水反其自然地抽到高處，這都是人們用來欺騙自然的伎倆。當時有一位比薩大學的數(shù)學家，名為吉多巴爾多·德爾·蒙特，他把機器的應用看成不可思議的事情，并認為人們可用這種手段來智勝大自然?！盵4]這就是說，在伽利略之前的多數(shù)西方學者看來，物理學是關于自然的知識系統(tǒng)，而力學是借助特殊人類智慧使“自然界”發(fā)生有悖常理現(xiàn)象的技巧。這就是力學（mechanics） 一詞蘊含“技巧”之意的根本原因所在。

人稱伽利略（Galileo Galilei） 為西方近代科學之父。除了因其在物理學、天文學等領域做出的那些具體的科學貢獻外，伽利略還是徹底糾正西方人對于力學的錯誤認識的人：“在1593 年，青年時期的伽利略寫成的一部著作中強調(diào)說，當人們應用機器時，只是借助自然來行事；人不能欺騙自然，不能戰(zhàn)勝自然、不能超越自然。例如用杠桿獲得了輕便，這正是消耗了路程、時間和速度的結果。伽利略說：‘這將在所有已經(jīng)思考出來的工具中和將被思考出來的工具中發(fā)生?！@就是說，儀器和機械的應用不是反自然的東西，測量儀器也是符合自然的東西……[4]”如同后來人們逐漸認識到制造永動機的夢想永遠無法實現(xiàn)一樣。伽利略經(jīng)過研究，已經(jīng)明確指出：依靠“力學”實現(xiàn)“投機取巧”的愿望是無法實現(xiàn)的。與熱現(xiàn)象、光現(xiàn)象等等相并列，力學研究的現(xiàn)象，只是物理學研究的諸多現(xiàn)象中的一小部分。

伽利略的這一思想，實現(xiàn)了力學與物理學的統(tǒng)一，而“儀器和機械的應用不是反自然的東西，測量儀器也符合自然的東西”這一推論性理念，也是當時的伽利略所迫切需要的，惟有這一認識得以牢固樹立，人們才會相信借助他的望遠鏡觀察到的天文現(xiàn)象是真實可靠的。遺憾的是在很多著述里、在很多學者的意識中，都忽視了“力學”在早期具有與后來截然不同含義的事實。從而錯誤地認為力學作為物理學最基本的分支，早已有之并逐漸發(fā)展成熟，在其演變過程中，變化的只是具體的力學知識，而“力學”一詞本身的含義并未發(fā)生變遷。此認識違背史實。

二、“形而上學”一詞含義的變遷

17 世紀誕生了牛頓力學，18 世紀牛頓力學的思想普遍融入西方文化并成為其核心內(nèi)容，基于這一理論誕生了哲學范疇的決定論。決定論認為一切現(xiàn)象皆源自物質(zhì)的位置變化，現(xiàn)在與未來皆由先前（初始位置、初始速度與受力情況） 所決定，即明確知道現(xiàn)在，既可反推過去，又可預言未來。正如恩格斯所說，力學大廈的締造者牛頓曾發(fā)出這樣的警告：“物理學，當心形而上學呵！”[5]牛頓所說的形而上學，可以稱為古典形而上學。中國古語云：形而上者謂之道，形而下者謂之器。

由今天“器物”兩字并列的構詞所指不難理解，“器”屬于現(xiàn)在人所言的物質(zhì)范疇，而“道”是凌駕于“器”之上的非物質(zhì)的存在?！爱斝男味蠈W”的警示要揭示的思想方法是：在牛頓看來，物理現(xiàn)象是認識的源頭，而實驗則是認識現(xiàn)象與事物的最可靠方法。“當心形而上學”，就是告誡研究者不要偏離這一研究綱領：“探求事物屬性的準確方法是從實驗中把它們推導出來?！抑韵嘈盼宜岢龅睦碚撌菍Φ?，不是由于它來自這樣一種推論——因為它不能別樣而只能這樣，也就是說，不是僅僅由于駁倒了與它相反的假設，而是因為它是從得出肯定而直接的結論的一些實驗中推導出來的?！盵6]與牛頓奠定的近現(xiàn)代物理學基本綱領相反，中國古代文化總體說來更加崇尚“形而上學”。中國古人認為，道是高于器（由氣構成）的存在，所以他們在思想意識上恰恰是重道不重器的。

牛頓徹底完善的肇始于伽利略的力學新體系，相比于充滿古典形而上學理念的亞里士多德時期以及中世紀的物理學，都是一個巨大的革命性進步。在今天的航天與工程技術等諸多領域，牛頓力學仍在發(fā)揮積極作用。然而正如恩格斯所說，基于牛頓力學這一革命性的科學理論，卻無法避免地推演出一個新的形而上學的世界，即機械唯物主義世界：基于牛頓力學，不管自然界本身是怎樣產(chǎn)生的，只要它一旦存在，那么在它存在的時候它始終就是這樣。

行星及其衛(wèi)星，一旦由于神秘的‘第一推動’而運動起來，它們便依照預定的橢圓軌道繼續(xù)不斷地旋轉下去，或者無論如何也旋轉到一切事物的末日。恒星永遠固定不動地停留在自己的位置上，憑借‘萬有引力’而相互保持這種位置。地球亙古以來或者從它被創(chuàng)造的那天起（不管哪一種情況） 就毫無改變地保持原來的樣子。

現(xiàn)在的‘五大洲’始終存在著，它們始終有同樣的山嶺、河谷和河流，同樣的氣候，同樣的植物區(qū)系和動物區(qū)系，而這些植物區(qū)系和動物區(qū)系只有經(jīng)過人手才發(fā)生變化和移植。植物和動物的種，一旦形成便永遠確定下來，相同的東西總是產(chǎn)生相同的東西……開始時那樣革命的自然科學，突然站在一個徹頭徹尾保守的自然界面前，在這個自然界中，今天的一切都和一開始的時候一樣，而且直到世界末日或萬古永世，一切都將和一開始的時候一樣[5]。

基于對牛頓力學推論出的新的自然觀（而不是牛頓力學本身） 本質(zhì)特征的深刻認識，恩格斯明確斷言它非但不是進步的，而是巨大的倒退：“十八世紀上半葉的自然科學在知識上，甚至在材料的整理上是這樣地高于希臘時代，它在觀念地掌握這些材料方面，在一般的自然觀上卻是這樣地低于希臘時代。在希臘哲學家看來，世界在本質(zhì)上是某種從渾沌中產(chǎn)生出來的東西，是某種發(fā)展起來的東西、某種逐漸生成的東西”[5]。

20 世紀著名理論物理學家馬克斯·玻恩（Max Born） 曾將牛頓呈現(xiàn)的物理世界描寫為“僵凍的、死的世界”，并指出：“歌德就討厭過這種不動的世界。他認為牛頓乃是對自然界持有敵意看法的典型人物[7]”。玻恩的學生，著名理論物理學家海森伯（W.Heisenberg） 把牛頓理論對世界的描述與其前人的做法的不同做了三點概括：“在三個標志性特征方面，牛頓理論和舊的描述有所不同，這三個特征是：它以定量的陳述代替了定性的陳述；它把不同類型的現(xiàn)象追溯到同一個起源；它放棄了去提‘這是為什么’的問題。正是由于這種放棄，所以例如浪漫時期的科學家就對牛頓的學說表示不滿；而像洛倫茲·奧鏗那樣的學者就企圖用一種‘比較有生氣的’理論來代替它。奧鏗曾經(jīng)寫道：‘你們不應該用沖沖撞撞和敲敲打打，而應該用生氣來創(chuàng)造世界。如果行星是死的，那么它就不能為太陽所吸引[8]?！?/p>

歌德與奧鏗等持老派思想學者的反對，間接反映了牛頓理論的創(chuàng)新與革命性；而從玻恩與海森伯的言辭不難看出19 世紀的恩格斯與20 世紀的玻恩及海森伯對牛頓力學所隱含的自然觀的認識與評價是高度一致的。基于牛頓力學而產(chǎn)生的新的自然觀，所揭示的即今天哲學意義上的形而上學概念，在它與機械唯物主義之間，是可以劃等號的。

那么在科學性上高于古希臘以及中世紀力學的牛頓力學，為什么會導致這種新而落后的形而上學自然觀呢？恩格斯認為這是由牛頓力學本身的局限性，以及將牛頓力學視為整個自然科學理論基礎的觀念所決定的必然。

從牛頓力學本身的局限性來看，“它用位置變化來說明一切變化，用量的差異來說明一切質(zhì)的差異，而且忽視了質(zhì)和量的關系是相互的，忽視了如同量可以轉變?yōu)橘|(zhì)的那樣，質(zhì)也可以轉變?yōu)榱?，忽視了所發(fā)生的恰好是相互作用。如果質(zhì)的一切差異和變化都可以歸結為量的差異和變化，歸結為機械的位置變化，那么我們就必須要得出這個命題：所有的物質(zhì)都是由同一的最小的粒子所組成，而物質(zhì)的化學元素的一切質(zhì)的差異都是由量的差異，即由這些最小的粒子結合成原子時數(shù)量上和在空間上排列的差異所引起的[5]。”這無疑十分接近古希臘的原子論。

20 世紀物理學的發(fā)展表明，物質(zhì)世界并不存在構成一切的同一的最小粒子，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)百個種類的基本粒子，以大的類別分，也有夸克、輕子和傳播子三大類；而機械運動也遠遠無法囊括和完備解釋化學運動、生物運動、社會運動、原子以及原子核內(nèi)部的量子現(xiàn)象等所蘊含的特殊運動方式。

在恩格斯的著作中已經(jīng)出現(xiàn)與此近似的認識：“不論就廣義或狹義而論，力學上只知道量，它所計算的是速度和質(zhì)量，最多再加上個體積?！牵谖锢韺W中，尤其是在化學中，不僅有量變所引起連續(xù)的質(zhì)變，即量到質(zhì)的轉化，而且要考察怎樣為量變所制約還沒有證實的那許許多多的質(zhì)變。……一切運動都包含著機械運動……但是這些機械運動并沒有窮盡所有的運動。運動不僅僅是位置變化，在高于力學的領域中它也是質(zhì)的變化[5]?！痹谡軐W意義上，恩格斯的思想完成了對牛頓力學機械自然觀的突破。

如果一部科普作品要觸及西方文化中的諸如“力學”、“物理學”或“形而上學”等相關概念，以上所述是首先必須清晰認識的內(nèi)容。否則在古典歷史文獻中看到“力學”與“物理學”的字樣即以今天的語義去理解和詮釋，那么勢必導致徹底的“輝格”化，演一出別具風味的科學概念之“張冠李戴”，也難以避免會出現(xiàn)“關公戰(zhàn)秦瓊”的景象。類似的情形不勝枚舉，中國古籍中的“物理”、“天文”、“地理”等詞語，與今天自然科學體系里的同名概念在所指內(nèi)容上都存在較大的不同。

三、早期道家文化中“機械”觀

中國古代在機械與工具制造方面有很多重要的發(fā)明，中國古人對待工具（以力學機械為主） 使用的思想態(tài)度，今天看來是較為有趣的。一個現(xiàn)象是在中國古人看來“哲人賢者固為智能之士，能工巧匠也是得道之人”[9]，這可以稱為一種典型的“工具主義”；另一方面卻有人明確而堅決地反對“工具主義”。泛道家（包括道教） 的機械與工具觀及其轉變，尤其值得辨析和玩味。

道家最著名的著作《道德經(jīng)》鮮明而充分地表達了早期道家對于機械或工具使用的原則性立場與態(tài)度：“小國寡民。使有什伯之器而不用……雖有舟輿，無所乘之；雖有甲兵，無所陳之；使民復結繩而用之?！盵10]顯而易見，在老子向往的理想社會里，老百姓要放棄使用可以省力十倍、百倍的工具或機械設備，有車有船不用，放棄有好的鎧甲和兵器，最后讓老百姓回到結繩記事的生產(chǎn)力最低下的社會狀態(tài)。

道家的另外一部經(jīng)典著作《莊子》中有一則故事[11]，再次形象而具體地展示了早期道家對待“機械”（泛指工具） 的鮮明態(tài)度：子貢南游于楚，反于晉，過漢陰，見一丈人方將為圃畦，鑿隧而入井，抱甕而出灌，滑滑然用力甚多而見功寡。子貢曰：“有械于此，一日浸百畦，用力甚寡而見功多，夫子不欲乎？”為圃者仰而視之曰：“奈何？”曰：“鑿木為機，后重前輕，挈水若抽，數(shù)如泆湯，其名為槔?！睘槠哉叻奕蛔魃υ唬骸拔崧勚釒?，有機械者必有機事，有機事者必有機心。機心存于胸中則純白不備。純白不備，則神生不定；神生不定者，道之所不載也。吾非不知，羞而不為也?！?/p>

子貢是儒家孔門十哲之一，在這則故事中是作為儒家代表而現(xiàn)身。而這“為圃者”即農(nóng)人，則是位“得道高人”，他寧肯費力受累而不用省力輕便的農(nóng)具，而他這樣做的理由則是用機械則必有機心，有機心則將導致“道之不載”。胡化凱先生對于《莊子》中的這則故事，以及道家的思想觀念有深刻的剖析。他指出：“‘機心’即機巧、機變之心，或投機取巧心理。澆田老人的話，代表了道家對于機械技術的態(tài)度。機械可以使人‘用力甚寡而見功多’但道家反對運用它，因為他們認為，‘功利機巧必忘夫人之心’，‘有機事必有機心’，使用機械技術會使人產(chǎn)生投機取巧的心理[12]?！边@則故事把早期道家對這一話題的基本主張表達得淋漓盡致。

《莊子》中的另外一段話，更深入地詮釋了棄用工具的理由：“夫弓弩畢弋機變之知多，則鳥亂于上矣。鉤餌罔罟罾笱之知多，則魚亂于水矣。削格羅落罝罘之知多，則獸亂于澤矣[11]?！痹缙诘兰覍W派認為，放任與過度使用捕鳥、捕魚、捉獸的工具，將直接導致鳥患、魚患與獸患。而使用工具所導致天下大亂的深層根源，則在于知識的應用與智慧的運用：“故天下每每大亂，罪在于好智（知）[11]。”莊子的這一主張，與其前輩老子的思想可以說是一脈相承。老子認為，只有“絕圣棄智”、“絕仁棄義”、“絕巧棄利”，才能“見素抱樸，少私寡欲，絕學無憂”[10]。

總之，在早期道家看來，機心即取巧之心，有機心才有機械；使用機械就是投機取巧而使人心失道不純。使用力學機械屬于投機取巧，早期道家人物的這一認識，與古希臘及中世紀時期，西方人認為力學（即機械學） 是欺騙大自然的技巧的觀念，不無相通之處。

四、葛洪、譚峭等中期道家文化中知識與機械觀念的異化

早期道家所追求的基本思想是，通過棄智、棄義、棄利并無為，祛除機巧心理，從而恢復并保持少私寡欲如孩提般的純正赤子之心。

棄智的重要方式就是拒絕制造和使用力學機械或其他工具。而其后追求長壽以至于成仙逐漸地成為了道家理論與實踐上的主要追求目標。實現(xiàn)這一目標的重要手段即是煉制丹藥（外丹）。一旦有了明確的追求目標，而且要實現(xiàn)這一目標需借助特殊的手段并依賴器具（丹爐等） 和藥材等身外之物，那么“無為”、“棄智”都必然成為無法再遵循的空話。

正因為這一緣故，葛洪立于道派，繼承老莊的基本主張，卻有這樣的心聲：“道成之后，略無所為也；未成之間，無不為也。采掘草木之藥，劬勞山澤之中；煎餌治作，皆用筋力；登危涉險，夙夜不怠。非有至志，不能久也。及欲金丹成而升天，然其大藥物皆用錢直，不可卒辦。當復由于耕、牧、商、販以索資，累年積勤，然后課合[13]?！币獙崿F(xiàn)得道與長壽的目標，必須絞盡腦汁去籌集資金、持之以恒勞神費力采藥煉丹，真是“無不為也”（此無不為說的是人，與老子所說“道常無為而無不為”絲毫無關，不能混淆）；既然“無不為”，就無法避免用“機械”、有“機心”。這不是早期道家思想走向死亡，而可以看做道門思想的一種自然發(fā)展。

時至五代，道家代表譚峭等人明確表示，不再“棄智（知）”、不再摒棄機械，相反他們堅信，只要掌握天地的核心知識（道綱），則可以改變命數(shù)，甚至改天換地，可謂無所不能：“轉萬斛之舟者，由一尋之木；發(fā)千鈞之弩者，由一寸之機。一目可以觀大天，一人可以君兆民。太虛茫茫而有涯，太上浩浩而有象。得天地之綱，知陰陽之房，見精神之藏，則數(shù)可以奪，命可以活，天地可以反復?！盵14]由此可見，譚峭的思想把修道要“有為”，掌握關鍵知識和技能即可“人定勝天”的觀念推論到了極致。

道家著作包含很多與中國古代生物、化學、物理等等有關的知識與觀念，因此是研究中國古代科技文化不能忽視的重要文獻。在介紹道家及其思想時，如果對這些經(jīng)典著述缺乏較為全面的認識，局限在某個特定時期即做普遍結論，難免片面與偏頗，這種做法不符合辯證史觀。然而令人感到遺憾的是，今天很多人仍然對待歷史、對待古人思想、對待教派宗旨采取粗暴、簡單而淺顯的態(tài)度，而不是做深入細致的辨析。對待道家的態(tài)度就是一個突出的例子。幾乎無一例外，將道家復雜的思想體系簡單地等同于無為與順應自然。筆者曾指出道家強調(diào)“道法自然”中的“自然”二字與大自然中的“自然”二字，所指有根本區(qū)別；道法自然中的“自然”，“指的是道本身或道自己的樣子[15]”。

五、結語

民國時期很多學者二三十歲留洋歸來，即開宗立派、著書立說，成為學界各領域之巨擘。當時曾有清醒者指出，如此作為、如此急功近利，難免學術浮華而名不符實。逝者如斯，百年之數(shù)又過七十，今天的中國學術界諸多領域（尤其人文社會科學領域） 鮮有超乎民國那些頗具大家氣象之上者，但似乎更加浮躁、更加急功近利。而一入浮躁之境即無法為學精深，就難以將學術做扎實、細致，于是很多常識性錯誤，就往往難以避免。

了解科學知識發(fā)展的源流，深刻理解并能辨析一些重要科學名詞或概念在不同時代的異同，應成為科普作者一項基本功課。彭桓武院士曾說：“我很害怕搞科普，因為科普搞不好，一些人就會抓住一些名詞胡鬧[16]?！迸碓菏窟@話的側重點與文章不同，但是不要輕視科普創(chuàng)作，不要以為科普易為，這一認識是永遠不錯的。正因為科普作品面向絕大多數(shù)讀者，就尤其更需要仔細推敲、斟酌。