機械論的內涵 機械論的內涵 機械論的內涵 機械論的內涵

第二節 第二節 機械論的內涵 機械論的內涵 機械論的內涵 機械論的內涵

以哥白尼為首主張數學為自然哲學背後實體科學家，崇尚文藝復 興時期的自然主義，這種自然主義最終是基於一種理念：

自然是一個秘密，而人類理性從來就不能達到這個秘密 的深處。心靈與物質，精神與肉體被看作是不能分離的統一 體；就每一物體而言，終極實在是其活的要素，這種活的要 素至少在一定程度上帶有心靈或精神的特徵。（韋斯特福 爾，2000，pp. 31-32）

伽利略將世界畫分為兩種不同的性質，一是數學的，另一是感覺 的，但他卻無法貫徹這種理念，並且沈迷於找到自然界數學規律的成 就中，而不再試圖尋求其背後原因。笛卡兒深知理性和感官必須徹底 地畫分，因此提出二元論：

一切實在都是由兩種實體構成的。我們所說的精神是一 種實體，其特徵就通過思維行動來表徵；物質王國也是一種 實體，其本質就是廣延。（韋斯特福爾，2000，p. 32）

一方面是物體的世界，其本質是廣延、每個物體都是空 間的一部分，是一個有限的空間量，它只是由於不同的廣延 方式而不同於其它物體。（伯特，2003，p. 94）

笛卡兒在精神與物質兩者間畫出一道截然分明的界限，人們不能 將感官可見的性質歸於沒有廣延性而不佔實際位置的精神實體，二元 論徹底將任何可能的精神特性一律摒棄於物質世界之外，使得物質世 界只剩沒有靈魂、沒有生命的廣延性組成，那麼，對於物質世界的真 理探求，就不會涉及到玄秘的、精神的領域，進而達成完全的數學化。

笛卡兒在開始接受教育時曾熱切期望教育能使他擁有知識，然 而，他卻認識到，對於自然世界近兩千年的探索及爭論並未解決他心 中關於天文學的問題。縱使托勒密的地心說天體模型已被哥白尼、伽 利略所提倡的日心說天體模型取代，數學的簡單性、和諧性也在哥白 尼體系中全然揭示，但是，這樣的數學模型並未被說明清楚，教育只 給予笛卡兒這些數學描述，笛卡兒不能滿足於這些數學描述，他無法 容忍物質世界最終原因的神秘性，並創造了「機械論哲學」。

笛卡兒的機械論哲學把物質與心靈分開，使得他的哲學與文藝復 興時期的自然主義形成一種鮮明的反差，同時也與重視整合的亞里斯 多德主義形成鮮明的決裂。笛卡兒機械論哲學的基本命題是如此描述 的：

物體僅由處於運動中的具有廣延性的物質微粒構成，並 且它們所有的表觀性質不過是運動中的物體撞擊神經所激 發的感覺。人們所熟悉的感覺經驗的世界原來只是一種假 象。世界是一部機器，它由惰性物體組成，按物理必然性運 動，且與各種思維存在物的存在無關。（韋斯特福爾，2000，

p. 34）

笛卡兒運用機械論的「廣延」和「運動」貫徹他的數學想法，至 於物質維持運動的原因，在他的機械論哲學中，拋棄了活的要素，所 以「慣性」在他的哲學中便佔據了極重要的地位。運動只是物質的一 種狀態，不需要任何外在因素使物體維持狀態，只要沒有外在作用，

物體的運動便會繼續下去。至於運動要如何在不同物體中傳遞呢？笛 卡兒提出「碰撞」的概念，而運動本身是不滅的，所有物體的相互作 用都要藉著碰撞的形式。因此，我們可以說笛卡兒的機械論基本要素 便是具有「廣延性的物質」以及能「傳遞運動的碰撞」。

既然所有的物體只能藉著碰撞相互作用並傳遞運動，那麼笛卡兒 的宇宙就不能存在真空，必需被具有廣延性的物質填滿空間，或是 說，笛卡兒的宇宙就是物質的宇宙。但是，如果所有的空間都被填滿 了，物體又該如何運動呢？笛卡兒這麼回答：

每一運動物體可以說移進入了同時被另一個運動物體 騰出的空間。換句話說，在一個充實的宇宙中每一運動粒子 必須參與移動物質的閉合循環，就像繞軸轉動的輪子的邊緣 一樣。（韋斯特福爾，2000，p. 35）

因為每一運動物質都處於不同的閉合循環，所以每種運動必 須是圓形的，在這裡「圓形的」並不是傳統幾何學中完美的圓，只是 指某種形狀的封閉軌道。然而，笛卡兒的圓周運動並不像亞里斯多德 所謂物質的自然運動，亞里斯多德的自然運動不需要受到外力，笛卡 兒的物質空間中必須存在離心的壓力，他將種種自然現象歸因於這類 壓力。如此一來，笛卡兒的機械論哲學就不需要伽利略的力或是克卜 勒的活動力，物質世界不過就是一部平穩運作的機器，它具有規律 性、精確性和必然性。

物質與運動的結合，構成笛卡兒式的宇宙觀，笛卡兒將宇宙視為 無數渦漩（圖 5-6）的組成，太陽位於其中一個中心：

渦漩的絕大部分區域充滿了微小的球，由於彼此之間不 斷地發生著碰撞，這些微球變成完美的球體，這些微球被視 為「第二元素」。「第一元素」由極度精細的微粒構成，它們 填滿了第二元素球體之間的空隙以及所有其它的微孔。第三 種物質形式是一些更大的微粒，組成了被稱之為行星的大球 體。由於整個渦漩圍繞其軸旋轉，其中的每一個微粒都力圖

一個微粒移到它的位置上時才能離開中心。像每一種其它物 體一樣，每個行星都傾向於逃離渦漩中心，但是在距中心的 一定距離之內，行星的這種逃離傾向恰好被在它以外快速運 動的渦漩物質所具有的離退傾向所抵消。由於在一顆行星的 離心傾向與由構成渦漩的其它物質的離心傾向所導致的反 作用力之間存在著動力學平衡，行星的軌道就被確定了。

（韋斯特福爾，2000，p. 36）

圖

5-6

2002

p. 48

渦漩說不只被用於說明天體模型，當時還有由吉爾伯特（William Gilbert, 1540-1605）發展的磁學，笛卡兒同樣用機械論描述了磁吸引、

排斥的現象（圖 5-7）：

磁吸引是由這些粒子的運動引起的，在通過磁石與鐵的 微孔時，這些粒子驅動來自兩者之間的空氣並使它們一起運 動。兩個磁極的事實則是因為有左手螺旋與右手螺旋。（韋 斯特福爾，2000，p. 38）

圖

5-7

2000

p. 38

縱然笛卡兒並未像吉爾伯特一樣，提出了更多磁學的現象，但他 表明找出磁現象並非他的目的，他將磁現象視為已知的，他的工作只 要證明，所有自然現象均能由機械論提出「因果性」的解釋，而他的 目的確實達成了。

笛卡兒的機械論是奠基於幾何學的，因此，他認為物質可以無限 制地縮小，也就是說，他認為物質是無限可分的。然而，這樣的觀點 不被伽桑狄（Pierre Gassendi, 1592-1655）這樣的原子論者所認同，伽 桑狄認為存在著不可分的終極單位，即源自希臘語「不可分」的「原 子」。

伽桑狄堅持不可分但同樣具有廣延性的粒子，並且允許粒子可以 在本質上有所不同，或是說在形狀上和運動上有所不同，維持了機械 論基本原理的忠誠，完全由粒子和運動描述自然現象的原子論者。我 們在笛卡兒和伽桑狄身上看到了機械論內部的矛盾所在，能夠消除這 樣矛盾的科學家，便能說是機械論最終的統合者，這位科學家就是波

兩種表述，他將伽桑狄的原子和笛卡兒的廣延性視為同一觀點，即「物 質」，繼而提出機械論哲學的兩個普遍原理：「物質」和「運動」。並 對於物質提出了補充：

物質在機械論哲學中意味著性質上的中立，其中不存在 任何一種活的要素，也不帶有一絲感覺的痕跡。（韋斯特福 爾，2000，p43）

相對於伽利略相當地崇尚鄉何學，同樣抱持著機械論觀點的波以 耳認為，伽利略一派的數學觀哲學家只不過訴說了自然現象的理性關 係與秩序，他無法想像完全抽象的幾何數學能夠代表真實的感受，因 此，他反駁伽利略說：

自然之書當然是「一個經過周密計畫的奇蹟」，它的每 一個部分都「被上帝用全知之手速記了下來」，並且與任一 其它部分相關聯；但它不是由幾何符號，而是用微粒符號寫 成的。（柯瓦雷，2003，p. 8）

機械論渦漩說對哥白尼派的日心說天體模型提供了力學描述，這 些自然現象不過是物質運動的必然結果，毋須求助於任何超自然的、

玄靈的力量，將物質世界歸於物質原因，而將心靈原因留在精神世 界。他完成了形而上學的目的，將近代科學的道路指向前進的方向，

而非返回早期的自然哲學，提出了感官經驗背後的新圖景：

17 世紀實際上沒有哪一種科學工作不受到機械論哲學 的影響，而且，離開了機械論哲學，大部分的工作就無法被 理解。（韋斯特福爾，2000，p. 43）

儘管 17 世紀的科學拋棄了文藝復興時期定性的自然哲學，但機 械論的風行，使得許多信奉畢達哥拉斯信念而對自然界提出精確數學

關係，最終卻無法提出機械論解釋的學說不得不被放棄，原始形式的 機械論哲學構成了徹底數學化的阻礙，從而造成科學進程的緩慢。數 學觀與機械論之間的不相容必須被弭平，才能讓科學獲得應有的進 展，同時，這兩大主題還有個別的問題都急欲被解決，在這些偉大科 學家之後，能完成這些工作的人，便是科學革命的完成者、物理學的 集大成者，在不久之後，便誕生了。