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笛卡兒的方法論、形上學與物理學

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發表於 2007-5-8 13:47:01 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
現代人眼中的笛卡兒
笛卡兒
  現代人眼中的笛卡兒(Rene Descartes, 1596-1650)是偉大的哲學家,稱得上是近代哲學之父,也是發明解析幾何的數學家,幾何座標即命名為笛卡兒座標。回到十七世紀,從笛卡兒大部分的作品來看,思想史家與科學史家則賦予他不同的形象,認為他算得上是非常傑出的自然哲學家。笛卡兒的企圖不亞於亞里斯多德,他想要利用機械論的自然哲學體系來超越亞里斯多德─托勒密的世界觀。

  笛卡兒1596年3月誕生於貴族家庭,母親早逝,四歲時父親再娶,他和哥哥、姊姊由外祖母撫養長大,家庭的不幸或許造成他日後追求智識卓越以作為補償。
 
笛卡兒與耶穌會教育的士林哲學傳統
  1606年笛卡兒入耶穌會貴族學校拉弗萊齊(La Fleche)就讀,學校校舍本為亨利四世母親所住過的舊皇宮,亨利四世企圖藉賜予舊皇宮將其絕對權力延伸入學校系統。笛卡兒在這裡接受了八年教育,熟悉士林哲學的傳統。
 
各地遊歷   1614年笛卡兒離開學校,到各地遊歷。1617-1619年笛卡兒在荷蘭服兵役,但此時平靜無戰爭。1618年爆發三十年戰爭,波西米亞新國王要驅除喀爾文教派,引起波西米亞人不滿,另推國王,引發戰爭。笛卡兒1619年又加入天主教盟軍,他只是為了體驗戰爭而從軍,有時候隱居鄉村,並不完全為了打仗。

  1626年笛卡兒回到巴黎,旅途當中觀察到不少大氣現象。1628年完成《指導心靈探求真理的有用而且清晰的原則》,原本計畫寫三十六則,但後來僅寫了二十一則,同時本書在1701年他死後才問世。
 
《世界》一書的起源
  1628年笛卡兒移居荷蘭,準備撰寫《第一哲學沉思錄》,三月他收到兩處不同來源的訊息請他解說「錯誤的太陽」。他擬將彩虹等月亮天以下的世界納入,後來擴大到所有的自然現象,1629-1633撰寫《世界》(The World)準備出版時,聽到伽利略被審判,《世界》本來欲推銷哥白尼學說,故等到笛卡兒死後才出版。
 
受伽利略審判影響的《世界》
  相對於亞里斯多德─托勒密的世界觀,本書由機械論立場來發揚哥白尼學說,在1633年計畫出版的前夕,獲知伽利略為了促進哥白尼學說再次受審與遭受譴責一事,出版被迫緊急煞車。四年後,出版《方法導論》,在第六部分就提到當時未能出版的理由。
 
《世界》機械論的世界觀
  笛卡兒在1577年第谷對彗星的觀測後提出天體流體的見解,提出了漩渦理論,在充滿物質而無真空的宇宙中,一切物體都是由火氣土三類元素的粒子所組成,自然現象皆是粒子間運動的結果。

  火是第一類元素,是最微妙的、最尖銳的、最具穿透性的物質,沒有固定的形狀跟大小,是構成太陽與發光的星體。其次是氣,是種相當微妙的流質,充塞於星體之間。第三類則是最笨重的土,是構成地球、行星與彗星的主要物質。

  在哥白尼將地球由宇宙中心移為繞日的行星之後,地球或世界的年齡即成為一個值得關切的問題。笛卡兒在《世界》中估計約五或六千年前上帝創生宇宙,並賦予支配物質運動的三個自然律。第一定律指出,物質的每一部分會繼續保持原先的運動狀態,除非與他物碰撞,迫使它改變運動狀態。第二定律涉及碰撞運動中,某物失去的運動量,正是他物獲得的,這是運動量守恆問題。第三個定律雖指出,在漩渦中,物體沿著像圓周的曲線行進,但其內各部分則傾向繼續其直線運動。

  在充滿物質而無真空的宇宙中,運動之所以可能,就在於存在著無數的漩渦,我們所在的太陽系只是其中的一個漩渦。
 
漩渦理論
  自從第谷對1577年彗星精確的觀測,發現其位於月亮以上,促使第谷對過去固體的水晶球殼的天體理論提出質疑,以充塞流體的宇宙論代替後,直到笛卡兒的漩渦理論,才以自然哲學對於各類天體和自然現象提供一個整體性的解說。

  例如以「重力」或「重量」為例,根據亞里斯多德自然哲學,「重」是土與水兩類物體的內在性質,將物體自然地導向宇宙的中心,也就是其目的,使其回到自然位置;笛卡兒則用漩渦理論解說,認為地球所在的漩渦系統中,當環繞地球外的物質運轉較地球內部快的時候,環繞地球外面的物質傾向離心而去,反過來會將地球內部物質向中心推動,這就是所謂的「重」。

  關於月亮與地球的潮汐現象,笛卡兒也用漩渦理論加以解說。月亮與地球各自為一個漩渦,二者又合成一個較大的漩渦,其中通過月亮與地球間的空間較窄,遠離月亮的那方面的空間也較窄,因此,第二類物質繞著地球運轉時,通過上述兩部分較窄的區域,將海水擠壓,形成靠近月亮與遠離月亮之處的海水為落潮,兩側的海水未受漩渦的擠壓,反而是漲潮。這與牛頓的解說相反。
笛卡兒《世界》一書中用地球與月亮間的漩渦理論解說海水潮汐   對第谷至笛卡兒時代以後的地球表面上的觀察者而言,彗星出現在比月亮還遙遠的天際,但是卻沒有固定的週期。若將其安置於太陽所在的漩渦中運轉,則其將與行星一般會有運行週期,與觀測事實不符。因此為了解釋宇宙中彗星的出沒,笛卡兒賦予彗星穿越不同漩渦的不規則運動。當其出現時,由於彗星與當時所在的漩渦運轉方向不同,所以移動速度較慢;不過,在進入太陽系的漩渦後,因為二者運動方向相同,所以加速行進,很快地便消失在另一個漩渦中。

彗星在不同漩渦中的運動
 
《方法導論》
  雖然笛卡兒的《世界》出版計畫受阻,不過他轉而尋求其自然哲學的形上學基礎,「我思故我在」就是在尋找一個確切知識的起點,並得到上帝的保證。

  《方法導論》分成六個部份:1.有關學校教育與科學的看法;2.新方法的研究;3.轉換新知識架構前的暫時倫理規則和方法的應用;4.處理形而上的題綱,由方法論懷疑到第一真理,透過方法的懷疑,笛卡兒對於不是完全無可質疑的內容,即使非常輕微,皆加以擱置。可是,確切無疑的就是在思想的我,「我思故我在」就是一個確切無疑的知識起點。接著由有缺陷、不完美的「思想主體」存在,推論出上帝的存在,並以上帝的存在保證物理世界的存在為其自然哲學;5.在形而上的部分處理物理部分問題,其中有宇宙論與人體、血液與循環、人魂與動物魂等等;6.談到其宇宙論不出版的理由。

  透過方法的懷疑,笛卡兒對於不是完全無可質疑的內容,即使非常輕微,皆加以擱置。可是,確切無疑的就是在思想的我,因為,不論「我懷疑」、「我想像」、「我判斷」、「我否認」等等「心理動作」,在歸納這些「心理動作」中,皆有「我思」,這是無可懷疑的。因此笛卡兒認為,已經找尋到一個確切無疑的知識起點,就是有名的「我思故我在」(Cogito, ergo sum)命題。接著他由有缺陷、不完美的「思想主體」的存在,推論出上帝的存在,並以上帝的存在來保證物理世界的存在,為他的自然哲學找到形上學基礎。
 
《哲學原理》
  《哲學原理》是一本概括性的教科書,挑戰亞里斯多德的權威,並且取而代之,1644年出版,全書分為四個部分。第一部分探討人類知識原理,就像《方法導論》中著重方法的懷疑,討論真理的形而上問題。第二部分則討論物體的原理。笛卡兒強調一切物質的基本特性是廣延(extension),並進一步細述三個自然或運動律。他還為物體間碰撞提出八條規律。此外,笛卡兒藉重新界定「位置」為解說地球繞日不算是運動留下伏筆。第二十四條談到「運動」一詞的意義時,指出:「運動一詞通常的意義,是指物體靠行動從一個位置移到另一位置。對我而言,運動是位置的改變。」接著,第二十五條指出「運動」一詞最嚴格的意義。「可是,(為了賦予運動一個確定性質),如果我們根據物質的真理,而不是一般用法,來考慮該如何理解運動,我們可以這麼說:一個物體或物質的一部分之運動,指的是它從緊靠著它且被視為靜止的鄰近物體,轉移到其他物體附近。」

  《哲學原理》第三個部分討論可見的宇宙,繼續延伸《世界》一書相關問題的討論。在發揚哥白尼日心說與避免像伽利略般遭受審判和譴責,笛卡兒在第二十八條中,將「運動」一詞最嚴格的意義應用到地球上,試圖找到一個進可攻退可守的策略。笛卡兒強調:「嚴格說來地球並不在運動,相對行星以外而言,儘管行星們皆為天際物質帶著轉。此處我們必須將前述運動的性質記在心中,也就是我們使用『運動』一詞最嚴格的意義,並符合事物的真理,那麼靜止是相對鄰近其他物體,運動只是與鄰近其他物體的即刻接觸時,從鄰近其他物體轉換到一物體。」依據這一個迥異於亞里斯多德的定義,笛卡兒認為,即使地球在繞著太陽運轉的漩渦中,可是地球卻未從與緊靠著它而且被視為靜止的鄰近物體,轉移到其他物體附近,所以算不上在運動。

《哲學原理》裡轉變中的地球
 
地球理論
  當哥白尼將地球由靜止不動的宇宙中心,轉為繞日運動的行星之後,地球的起源與演變即成為一個有待解說的問題。《哲學原理》第四部份專論地球,並提出了一個假設的地球發展史,雖然偏於理論性的思索,不過從地質學史的觀點來看,笛卡兒是地球理論的先驅。

  笛卡兒帶領讀者想像地球是一顆像太陽一般的星球,由第一類的元素火構成,位於一個巨大漩渦的中心。由於組成物質起了變化,產生像太陽黑子般的生成起滅的部分,分解為第三元素土,也使第二元素氣凝聚在其周圍,再加上地球所在的漩渦失去其動力,地球就轉入以太陽為中心的一個更大的漩渦。

  地球的中心為像星球般的火,由第三元素土與第二元素氣凝聚在其周圍的部分,繼續演變,形成內部的礦層,地表的外殼與其下的水層。由於水層無法支撐地殼重量,部分地殼崩塌,形成地表的高山。
《哲學原理》裡地球的外層地殼與其下的水層

《哲學原理》裡崩塌的地球的外層地殼與高山的形成
 
解說磁的現象
  1600年吉伯特撰寫《論磁》一書,《世界》一書中並未談到磁,笛卡兒到1640年才想到以自然哲學該如何解說此一現象,到《哲學原理》中利用漩渦理論來解說磁現象。

  吉伯特指出地球為一大磁石,產生多種磁現象,不過他視之磁之於物,有如靈魂之於身體,採用某種超自然的方式來解說磁現象。對於亞里斯多德自然哲學而言,磁是一種奧秘之力。笛卡兒則採用機械用語來說明,用漩渦轉動會產生螺旋形狀,可相吻合的粒子,它們在通過磁石與鐵的細微孔道,介於二者間的這類粒子運動,引起磁力加以解說。笛卡兒對磁的說明有幾點有趣之處:首先,笛卡兒為機械哲學的成功提供一鑰匙。其次,他將鐵粉散在磁鐵附近,將形成如漩渦狀的線或「管」。第三,他以原子論來說明磁流。

  就像磁現象一般,《哲學原理》不在於發掘新的科學事實與現象,而在對已知的現象,提出機械哲學的解說。事實上,笛卡兒試圖盡其可能朝這個方向努力,所以他會強調:「在此論集中,無一自然現象被忽略。」

笛卡兒《哲學原理》裡用螺旋粒子的機械運動來解說磁力
 
科學與宗教
  受到譴責伽利略事件的影響,笛卡兒異常小心地處理宗教與科學間的關係。雖然他引用上帝創造機械觀的世界,賦予和保證自然運動律。在1644年出版的《哲學原理》中,笛卡兒一方面促進哥白尼的世界觀,另一方面,則設置一道防火牆,一再宣稱他提出的假說不見得是真的,只是交給有智之士與教會去判斷。在《哲學原理》第四部分開頭,笛卡兒自己承認下面提到的「假說」是錯誤的:地球由原先是一顆像太陽般的星球,質變後轉入以太陽為中心的漩渦。

  在《哲學原理》第四部分最後,笛卡兒指出:「我將所有見解呈現給教會的權威當局。由於我不具重要性,我未肯定任何事,只將上述一切呈給天主教會權威當局與比我還聰明的人做判斷。我也不希望任何人相信任何事,除非他根據清晰與不可否證的理性。」

  十七世紀中,笛卡兒學派已成形。當牛頓進入劍橋大學就讀時,大學仍在教亞里斯多德自然哲學,但是笛卡兒式的機械哲學已在學界盛行。因此,牛頓係以笛卡兒機械哲學為其取代的對象。
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