概念與語詞

　　要討論日常概念和科學(xué)概念的異同，必須對(duì)概念這個(gè)詞略加梳理。如很多大哲學(xué)家所坦承，概念這個(gè)概念很難把定。

　　最讓人頭痛的是一個(gè)看似簡(jiǎn)單的問題：概念和語詞是一回事還是兩回事？就我們平常的使用來看，有些詞我們從來不稱為概念，例如秀蘭這樣典型的名稱，例如哇這樣的感嘆詞，就此說來，語詞和概念是兩回事；
另一些詞，我們很自然地稱之為概念，例如民主、善良、植物，在這些情況中，語詞和概念似乎并無分別，我們既說“民主這個(gè)詞”何如何如，也說“民主這個(gè)概念何如何如”。

　　要澄清概念和語詞是一回事還是兩回事，我們不妨從專名和概念語詞的區(qū)別說起。丘吉爾是個(gè)專名，首相是個(gè)概念語詞。兩者的第一個(gè)明顯區(qū)別是：名稱沒有意義，概念有意義。我問你首相的意思是什么，你可以講一通，我問你丘吉爾的意思是什么，你會(huì)回答，丘吉爾是個(gè)名字，它沒什么意思。你可以給我講一通丘吉爾這個(gè)人何如何如，但你不是在講丘吉爾這個(gè)名字。

　　哲學(xué)家還從另一個(gè)角度來談?wù)撁�稱和概念語詞的區(qū)別：關(guān)于丘吉爾的知識(shí)是事實(shí)知識(shí)，而關(guān)于首相的知識(shí)是語義知識(shí)，萊爾說，首相是議會(huì)多數(shù)黨領(lǐng)袖就是語義知識(shí)。這個(gè)區(qū)分是有道理的，不過，我們還可以追問：首相是議會(huì)多數(shù)黨領(lǐng)袖不也是一個(gè)事實(shí)嗎？知道這一點(diǎn)不也是一個(gè)事實(shí)知識(shí)嗎？

　　的確，無論關(guān)于丘吉爾還是關(guān)于首相，我們所知道的事情都可以叫作事實(shí)。我們知道有關(guān)丘吉爾的很多事實(shí)，例如他長(zhǎng)得胖胖的，嘴里總叼著雪茄，他是二戰(zhàn)時(shí)的英國首相，二戰(zhàn)后提出了“鐵幕”這個(gè)說法。我們也知道有關(guān)首相的種種事實(shí)，例如〔英國〕首相是議會(huì)多數(shù)黨領(lǐng)袖，首相是個(gè)很大的官兒，首相主要負(fù)責(zé)行政事務(wù)，經(jīng)常在重要的國際會(huì)議上代表本國政府發(fā)言，等等。但是這兩類事實(shí)，關(guān)于丘吉爾的事實(shí)和關(guān)于首相的事實(shí)，有一個(gè)重大的區(qū)別。有關(guān)丘吉爾的事實(shí)是一些分散的事實(shí)，而有關(guān)首相的事實(shí)卻多多少少組成一個(gè)整體。丘吉爾長(zhǎng)得胖胖的，這和他愛抽雪茄沒什么聯(lián)系，他愛抽雪茄，和他成為二戰(zhàn)時(shí)的英國首相也沒什么聯(lián)系。關(guān)于首相的事實(shí)卻不是這樣。你是議會(huì)多數(shù)黨的領(lǐng)袖，所以在政府里會(huì)被委派一個(gè)很大的官兒，因?yàn)槟闶呛艽蟮墓�，所以才有資格代表你的國家發(fā)言。關(guān)于首相的事實(shí)互相之間有聯(lián)系，有內(nèi)在聯(lián)系，這些事實(shí)組成了一個(gè)整體。

　　正因?yàn)樗鼈兓ハ嗦?lián)系組成了一個(gè)整體，所以我們說，首相是個(gè)概念。有些事實(shí)結(jié)晶在首相這個(gè)概念中，成了我們理解社會(huì)、理解政府建制的一個(gè)樞紐。關(guān)于首相還有很多其他事實(shí)，例如這個(gè)職位最早誕生于哪一年，最近三屆英國首相是哪些人，這些事實(shí)卻不屬于“首相”這個(gè)概念，我們關(guān)于這些事情的知識(shí)，仍然是“事實(shí)知識(shí)”，而不是語義知識(shí)。

　　很明顯，人們說概念具有意義而名稱沒有意義，是和上面所講的這些特點(diǎn)連在一起的。概念具有意義，這無非是說，我們借助概念來理解，概念使得事物具有意義。我們借助驕傲、傲慢、勇敢、堅(jiān)韌、老牌帝國主義者這些概念來理解丘吉爾。我們對(duì)某種事物有個(gè)概念，就是有了理解。

　　你說項(xiàng)羽勇敢我說項(xiàng)羽魯莽，表現(xiàn)了你我對(duì)項(xiàng)羽有不同的理解。勇敢這個(gè)詞不是用來指勇敢的行為、勇敢的品格，而是用來把某些行為、某些品格理解為勇敢的。我們?cè)谶@個(gè)意義上談?wù)撚赂业囊饬x，但我們無法在這個(gè)意義上談?wù)擁?xiàng)羽的意義。專名之所以沒有意義，因?yàn)槲覀儾挥盟鼇矶ㄐ臀覀兊哪撤N理解。反過來，如果一個(gè)專名定型了我們的某種理解，它就有意義，事后諸葛亮、詩壇拿破侖就是這樣使用專名的。這樣使用自然品類的名稱就更常見了，蠶食、千金就是現(xiàn)成的例子。自然品類是東南西北的人、一代代的人都見到的，我們?nèi)菀子盟鼈兊奶攸c(diǎn)來形成概念。

　　蠶、金這樣的自然品類名稱同時(shí)也是概念詞，是“有意義的”，但這個(gè)意義卻不是這個(gè)自然品類的定義，而是某種我們借以形成概念的特征。這一點(diǎn)，我們拿金和鉬相比就知道了。鉬和金有一樣多的屬性，但鉬卻沒有概念用法。

　　一個(gè)概念是一些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的結(jié)晶。哪些結(jié)晶了哪些沒結(jié)晶，不僅在很大程度上是由歷史安排的，而且也沒有明確的界線。金黃色是否包含在金子中，白色是否包含在雪中？如果天上飄下血紅而滾燙的雪花狀的東西，我們?cè)摻兴�雪嗎？�?shí)際上，〔英國〕首相是議會(huì)多數(shù)黨領(lǐng)袖是首相的語義抑或是關(guān)于首相的事實(shí)知識(shí)，這一點(diǎn)并不清楚。萊爾太輕易地把它劃到了語義知識(shí)一邊。有的讀者可能不知道這個(gè)事實(shí)，然而這些讀者并非不了解首相的語義，他們對(duì)首相有個(gè)概念：首相是個(gè)很大的官兒，但比總統(tǒng)或總書記這種最大的官兒小一號(hào)，首相主要負(fù)責(zé)行政事務(wù)，等等。自然語言的概念不是一些四界分明清清楚楚的東西。

　　我們本來就是從世世代代處在身周的事物出發(fā)去理解整個(gè)世界的。我們盡可以劃分概念和事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)，但不可忘記，我們的概念是在對(duì)事實(shí)的了解中形成的，我得知道皮特、丘吉爾、撒切爾這些人曾是英國的首相，他們都做了些什么，他們是怎樣跟英國王室跟外國元首跟本國人民打交道的，我才會(huì)形成首相的概念。

　　名稱有種種不同的類型，概念更有種種不同的類型，我們這里只是通過概念和名稱的對(duì)照，對(duì)概念這個(gè)概念稍加梳理而已。大致可以說，概念是一些事實(shí)的結(jié)晶，結(jié)晶為一種較為穩(wěn)定的理解圖式，概念里包含著我們對(duì)世界的一般理解。

　　現(xiàn)在我們可以說一說語詞和概念的關(guān)系了。某些互相聯(lián)系在一起的經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)是概念的內(nèi)容，這些內(nèi)容及其聯(lián)系我們稱為概念。在〔概念〕語詞中，這些內(nèi)容和聯(lián)系“上升成為語詞”。概念語詞以明確的形式表達(dá)了某些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的特定聯(lián)系。概念一端連結(jié)于我們的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、切身體驗(yàn)，另一端連結(jié)于概念語詞。在沒有“禮”這個(gè)字的時(shí)候，人們并不是完全沒有禮的概念，有了“禮”這個(gè)字，禮就是一個(gè)明確的概念。〔概念〕語詞是概念的最終形式或最明確的形式。

　　語詞是在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中形成的，不是從我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)中形成的，而是在一個(gè)語言共同體成千上萬年的共同經(jīng)驗(yàn)成形的。說到“我有個(gè)概念”，多多少少意味著，我從個(gè)人經(jīng)驗(yàn)中形成概念。但若概念要獲得明確的形式，就需要語詞的引導(dǎo)�！吧仙秊楦拍睢笔怯蟹较虻模�這個(gè)方向就是體現(xiàn)在語詞中的共同語族的理解。

　　弗雷格默認(rèn)了一個(gè)信條：兩個(gè)詞有區(qū)別，這個(gè)區(qū)別若不是指稱有別就是意義有別。這個(gè)信條自此被廣泛接受。然而這是一個(gè)錯(cuò)誤的信條。啟明星和長(zhǎng)庚星，陶潛和陶淵明，鄧穎超和鄧大姐、天寶元年和公元742年、water和水、水和H2O、勇敢和魯莽，兩兩之間都有差別。這些差別形形色色。鄧穎超和鄧大姐這兩個(gè)稱呼所體現(xiàn)的差別是說話人社會(huì)身份的差別。water和水是兩種語言的差別。水和H2O體現(xiàn)的是自然理解和科學(xué)體系間的差別。兩個(gè)語詞之間可以有不同種類的區(qū)別，只有一類差別是概念區(qū)別，這就是我們對(duì)所言說的事物具有不同的理解。陶潛和陶淵明這兩個(gè)詞的內(nèi)容是有區(qū)別的，否則它們就不是兩個(gè)詞了。但這里的語詞內(nèi)容的區(qū)別不是概念內(nèi)容的區(qū)別。把形形色色的差別統(tǒng)統(tǒng)叫作意義上的差別或語義差別，當(dāng)然容易引起混亂。一般說來，概念內(nèi)容是語詞內(nèi)容中最重要的東西。人們往往不區(qū)分語詞內(nèi)容和概念內(nèi)容，相應(yīng)地不區(qū)分表示概念的語詞和概念，這通常是行得通的，但有時(shí)卻會(huì)造成麻煩。要澄清麻煩的來源，要對(duì)語詞、概念等等進(jìn)行哲學(xué)考察，我們就需要更精細(xì)的眼光。

　　弗雷格說，啟明星和長(zhǎng)庚星指稱相同而意義不同，然而，這里的“意義不同”不過寬泛地意味著語詞內(nèi)容不同，而不是概念區(qū)別。勇敢和魯莽這樣的差別才是概念內(nèi)容上的差別。順便說一下，啟明星和長(zhǎng)庚星指稱相同，那么，勇敢和魯莽這兩個(gè)詞的指稱是否有差別呢？這是一個(gè)無法回答的問題，不是因?yàn)檫@個(gè)問題太難了，而是這個(gè)問題沒有意義。

　　水和H2O的區(qū)別單是一類區(qū)別，它們之間的區(qū)別不是既不是一般語詞內(nèi)容的區(qū)別，也不是一般概念內(nèi)容的區(qū)別，而是兩個(gè)不同層次的語言系統(tǒng)的區(qū)別。這種區(qū)別正是我們本文所要深究的。

　　日常概念與科學(xué)概念

　　我們的語言體現(xiàn)著理解。這主要是說，我們的概念結(jié)晶了我們這個(gè)語族對(duì)世界的理解。概念雖然是人類理解中最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，但我們的概念仍然處在不斷變遷之中。兵從指稱武器轉(zhuǎn)到指稱士兵，蟲從指稱大野獸轉(zhuǎn)到指稱蟲子。隨著我們的經(jīng)驗(yàn)世界的改變，隨著我們對(duì)世界的理解的改變，我們的概念結(jié)構(gòu)也發(fā)生零星的或系統(tǒng)的改變。但這些不是這里所關(guān)心的。我們關(guān)心的是隨著科學(xué)進(jìn)步、隨著世界圖景的整體轉(zhuǎn)變、隨著理論發(fā)展而發(fā)生的概念轉(zhuǎn)變。

　　在科學(xué)革命時(shí)代，隨著儀器的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)的翻新，事實(shí)世界迅速膨脹。望遠(yuǎn)鏡里可以看到土星被一條光環(huán)圍繞，顯微鏡下可以觀察到植物的莖葉由細(xì)小的密室組成。新元素被發(fā)現(xiàn)或制造出來。我們需要新名稱來命名新事物。大量的新名稱涌現(xiàn)出來。上節(jié)我們區(qū)分了名稱和概念。通常情況下，單純?cè)黾右恍┬旅�稱不牽涉我們對(duì)世界的理解，不會(huì)導(dǎo)致語言的深層變化。想一想超市里那些洗發(fā)液新品牌就可明了此點(diǎn)。語言的深層變化來自概念的更新。部分地由于我們的常識(shí)〔自然概念〕不足以理解我們經(jīng)驗(yàn)不到的、產(chǎn)生于儀器觀察和實(shí)驗(yàn)的大量新事實(shí)，更主要地由于我們被一種新的整體觀念所引導(dǎo)，思想家們開始創(chuàng)造某種理論來重新描述世界。為了解釋新現(xiàn)象，為了建構(gòu)新理論，科學(xué)家必須改造舊概念，營造新概念。天球的概念轉(zhuǎn)變?yōu)樘祗w的概念，空間從位置連續(xù)體轉(zhuǎn)變?yōu)榻^對(duì)空間，萬有引力的概念被引入。從前，光和明晰可見連在一起，倫琴以來卻有了“可見光”和“不可見光”的區(qū)分。

　　科學(xué)的發(fā)展在很大程度上依賴于對(duì)我們的基本概念重新審視，加以重構(gòu)。伽利略、笛卡兒、牛頓對(duì)運(yùn)動(dòng)概念、重力概念、慣性概念的重構(gòu)是一些突出的例子。愛因斯坦對(duì)時(shí)空概念的思考更是無與倫比的實(shí)例。R.哈瑞說：“和其他科學(xué)相比，物理學(xué)的發(fā)展遠(yuǎn)為突出地交織著對(duì)概念基礎(chǔ)的哲學(xué)分析與很多初看起來像是自行其是的科學(xué)研究綱領(lǐng)�！� 其他科學(xué)如化學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)可能不像物理學(xué)那樣突出，但要成為一門獨(dú)立的科學(xué)，它們也必定對(duì)某些基本概念進(jìn)行了重新規(guī)定。

　　新名稱也往往是在一種新的理解指導(dǎo)下出現(xiàn)的�；瘜W(xué)元素的名稱是一個(gè)典型的例子。煉金術(shù)士一開始的目標(biāo)是怎樣使“土元素”變得純凈，而到了化學(xué)科學(xué)將要誕生的時(shí)期，這個(gè)問題逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)實(shí)體的真正構(gòu)成要素是什么�！霸�素”逐漸洗去了中世紀(jì)煉金術(shù)的意味，似乎在向古代的含義回復(fù)，但同時(shí)又和近代的很多其他觀念聯(lián)系在一起。正是在這樣的觀念框架中，化學(xué)元素才被確立為今天意義上的元素，獲得系統(tǒng)的命名。如科恩所言，“依據(jù)新理論的更嚴(yán)密的邏輯而改變現(xiàn)有的名稱，是科學(xué)革命的特點(diǎn)�！�

　　科學(xué)概念與自然概念之間的對(duì)比

　　自然概念是以人的日常生活為基準(zhǔn)的，科學(xué)概念則不受這種約束。對(duì)我們來說，火是熱的，冰是冷的，但在科學(xué)話語中，冰同樣包含熱量。熱量是由分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)定的，而不以我們的感覺為基準(zhǔn)。在日常話語中，地球是靜止的，并以大地為參照規(guī)定了什么在動(dòng)，什么靜止不動(dòng)。而在科學(xué)話語里，這個(gè)參照系被廢除了。飛鳥、游魚、走獸，我們通過這些自然形象來理解世界。魚作為自然概念在很大程度上是由“在水里游”界定的，生物學(xué)不受這種自然形象的約束，把鯨魚排除在魚類之外，它從動(dòng)物的機(jī)體結(jié)構(gòu)、生殖方式等等來定義一個(gè)種屬。

　　自然概念以經(jīng)驗(yàn)為基準(zhǔn)，而經(jīng)驗(yàn)是互相交織的，與此相應(yīng)，自然概念是互相滲透的。在我們的自然理解中，圓和圓滿，正方和方正〔square〕是聯(lián)系在一起的，幾何學(xué)的圓這個(gè)概念和我們平常的圓的概念之間的區(qū)別在于：幾何學(xué)的圓不是通過感性內(nèi)容和其他概念交織在一起，而是通過定義和其他概念聯(lián)系起來。換言之，幾何學(xué)的圓洗凈了圓這個(gè)自然概念的內(nèi)容，和圓滿、圓滑沒有任何關(guān)系。

　　在一個(gè)領(lǐng)域中最初發(fā)現(xiàn)的那些重要事實(shí)，通常并不只是一些新事實(shí)而已，它們改變我們對(duì)該領(lǐng)域的基本看法，改變我們的基本概念。即使我們用既有的語詞來描述它們，這些語詞的意義也不得不悄然改變�？諝馐怯兄亓康模�這不僅是發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新事實(shí)，不僅是用我們既有的概念來描述一個(gè)新事實(shí)，空氣和重量這些概念本身經(jīng)歷了細(xì)微的轉(zhuǎn)變�？諝庥辛酥亓�，不再是完全的無物、空無。重量本來是我們能夠直接感覺到的，現(xiàn)在，這層約束被取消了，重量概念的這一擴(kuò)展相當(dāng)自然，在這個(gè)相當(dāng)自然的擴(kuò)展中，重量概念開始從感知向測(cè)量?jī)A斜。概念轉(zhuǎn)變經(jīng)常來得細(xì)微而自然。即使像萬有引力那樣顯得相當(dāng)突兀的新概念，至少在物理學(xué)理論界已經(jīng)為它做了不少準(zhǔn)備。

　　從日常語匯到科學(xué)語匯

　　夏佩爾對(duì)日常語匯和科學(xué)詞匯的連續(xù)性做了系統(tǒng)研究。他說：“至少作為一種工作假說，我們必須假定科學(xué)概念來自日常概念”。

夏佩爾具體研究了一些概念的發(fā)展，(點(diǎn)擊此處閱讀下一頁)

　　借以解說概念發(fā)展的連續(xù)性。例如，雖然我們對(duì)電子的理解經(jīng)歷了很多變化，但“電子”一詞前后各種用法之間存在著“推理之鏈的聯(lián)系”，正是這條連續(xù)的理由鏈?zhǔn)沟梦覀兘裉烊匀豢梢哉��?dāng)?shù)卣務(wù)撾娮舆@個(gè)詞的概念、意義或指稱， 雖然“電子”一詞今天的意義和最初的意義已經(jīng)大不相同。空間膨脹、 時(shí)間變慢這些概念是常識(shí)很難理解的，但夏佩爾提出，日常語詞的意義本來就有歷時(shí)的改變，會(huì)有所延伸，例如我們會(huì)說，我們要把辦公室的空間擴(kuò)大兩倍，這堂課的時(shí)間過得真慢。

夏佩爾借此表明科學(xué)語匯與日常語匯的聯(lián)系，進(jìn)一步表明科學(xué)概念并不是什么特別的東西。

　　夏佩爾用理由鏈來取代一套永恒不變的充分必要條件。我們所需要的是考察一個(gè)概念的歷史演變，發(fā)現(xiàn)在這一演變中的理由的脈絡(luò)，而不是尋找某種共相，尋找一套永恒不變的充分必要條件。在我看，這無疑是個(gè)正確的方向，遠(yuǎn)優(yōu)于普特南和克里普克把科學(xué)定義凌駕于日常界說之上的混亂理論。

但我覺得，盡管摸索科學(xué)概念和自然概念的連續(xù)性是極有意義的工作，但不可因此模糊了科學(xué)概念和自然概念的根本不同之處。

　　理由鏈也許可以解釋那些來自日常語詞的科學(xué)概念語詞，如力、運(yùn)動(dòng)、慣性、時(shí)間、遷躍、細(xì)胞， 但它無法解釋那些科學(xué)理論創(chuàng)造出來的科學(xué)概念。虛數(shù)、力矩、電離、夸克這些詞，并不來自日常語詞，而是直接由理論得到定義。此外我們還可以注意到，即使一個(gè)科學(xué)概念來自日常語詞，這個(gè)語詞即使是逐漸改變意義，最終也可能改變得面目皆非。日心說的反對(duì)者中有人拒絕伽利略的邀請(qǐng)，拒絕從他的望遠(yuǎn)鏡里看一看天空。有的人看了，但不承認(rèn)他在望遠(yuǎn)鏡中所看到的。他們也許只是些老頑固。然而，用望遠(yuǎn)鏡看還是看嗎？我們多半會(huì)說：當(dāng)然還是。用射電望遠(yuǎn)鏡看呢？當(dāng)天文學(xué)家聲稱“看到了”銀河系中實(shí)際存在的黑洞，他們是怎樣“看”的呢？他們看到了一個(gè)黑黑的洞嗎？變化是逐步發(fā)生的，但在現(xiàn)代物理學(xué)中，“看”和“觀察”這些語詞的涵義已經(jīng)和它們的自然涵義相去很遠(yuǎn)了。

　　像力矩、電解質(zhì)這樣的純粹技術(shù)性術(shù)語，我們一望而知它們的意義是由某種特定的物理理論規(guī)定的。我們也許不懂得這些語詞，但它們并不造成混淆。帶來混淆的反倒是運(yùn)動(dòng)、加速度、動(dòng)機(jī)這類語詞，它們來自自然語言，同時(shí)又是科學(xué)理論中的概念。我們外行很難擺脫這些概念的自然意義，然而，它們?cè)诳茖W(xué)理論中往往有很不相同的意義。最簡(jiǎn)單的例子是“魚”，在我們的日常理解里，鯨魚和海豚都是魚，而在動(dòng)物學(xué)里，它們不屬于魚類。

　　作為科學(xué)理論概念，它們不受自然概念的約束，它們可能與自然概念大相徑庭，甚至互相沖突，例如慣性運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、不可見光、無意識(shí)動(dòng)機(jī)、空間膨脹、空間彎曲。我們從這些最基本的概念可以看到它們?cè)谧匀焕斫庵械暮�義和在科學(xué)理論中的含義是多么不同。牛頓在建立絕對(duì)空間的概念時(shí)說，空間各點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)是荒唐的，它們能在哪里運(yùn)動(dòng)？我們也會(huì)問，空間向哪里膨脹？向哪里彎曲？

　　關(guān)鍵在于，即使那些來自日常語匯的科學(xué)術(shù)語，在一門成熟的科學(xué)中，其意義也是由科學(xué)理論規(guī)定的。運(yùn)動(dòng)、力、空間、時(shí)間、質(zhì)量、真空，在科學(xué)中的用法和日常用法都有或多或少的差異�？茖W(xué)規(guī)定自己的概念。我們平常怎樣使用這些詞，對(duì)物理學(xué)家沒有多少約束。

　　如果科學(xué)對(duì)運(yùn)動(dòng)、光等等的定義和我們對(duì)這些詞的日常理解相悖，科學(xué)干嘛還要使用日常語詞，說它講的是“運(yùn)動(dòng)”和“光”呢？它為什么不給它所界定的東西另起一個(gè)名字，就像語素、夸克這類與日常語言無關(guān)的語詞？科學(xué)所理解的光、運(yùn)動(dòng)、詞，并不是與日常理解的光、運(yùn)動(dòng)、詞完全無關(guān)的全新概念，它們是日常概念的某種變形、伸張、深入。在不斷的理論構(gòu)建過程中，它們最后的理論意義和日常概念脫離開了，但它們構(gòu)成了自然理解和理論理解之間的橋梁。我們這些不懂科學(xué)理論的外行也能對(duì)這些理論有粗淺的、帶有或多或少誤解的理解，正是因?yàn)檫@些基本概念和我們的常識(shí)、和我們的日常概念有某種聯(lián)系。實(shí)際上，我們外行常見的科學(xué)語匯多半來自日常語詞，我們或多或少能夠理解這些橋梁概念，而像力矩、電解質(zhì)、語素、夸克這樣的概念，是由某種科學(xué)理論創(chuàng)造出來的，我們不掌握相關(guān)理論就完全無法理解。

　　僅僅指出日常語詞在用來建構(gòu)科學(xué)理論的過程中會(huì)一步步變得面目皆非還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我愿強(qiáng)調(diào)的是這種轉(zhuǎn)變和語詞意義的自然改變是不一樣的。語詞意義的自然改變是就事論事的，而語詞意義在科學(xué)理論中的意義改變是系統(tǒng)的，服從于特定理論的需要，有固定的數(shù)學(xué)化傾向。

自然概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變雖然經(jīng)常是逐步進(jìn)行的，但這種轉(zhuǎn)變的方向則是穩(wěn)定的。下幾節(jié)將以運(yùn)動(dòng)、靜止、力、加速度等概念來表明了這一點(diǎn)。語詞在進(jìn)入科學(xué)理論體系之后的改變與它們的自然改變不可等量齊觀。像夏佩爾那樣用日常語詞的意義改變來類比科學(xué)概念的發(fā)展模糊了這一根本差異。

　　日常概念的自然演化是在同一個(gè)平面上進(jìn)行的，新概念出現(xiàn)了，取代了舊概念。科學(xué)概念的產(chǎn)生卻不是這樣。盡管在科學(xué)理論中，地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，冰是有熱量的，鯨魚不是魚類，但在我們的自然理解中，太陽仍然升起西落，冰是冷的而火是熱的，鯨魚還是魚�？茖W(xué)概念原則上并不取代自然概念，而是構(gòu)造一個(gè)整體，形成一種新的語言，一種亞語言。

　　在一個(gè)成熟的科學(xué)理論中，科學(xué)理論概念逐步取代了自然概念或曰經(jīng)驗(yàn)概念，前者越來越少地依賴于后者，理論概念之間互相定義，逐步獲得理論嚴(yán)格性。也可以反過來說，新理論的成熟和自治，其標(biāo)志即在于它建立了一套自己的概念，從而能夠提供一套新的系統(tǒng)描述事物的方式。

　　運(yùn)動(dòng)

　　在牛頓物理學(xué)中，新的運(yùn)動(dòng)概念取代了常識(shí)的運(yùn)動(dòng)概念。說到科學(xué)營造自己的概念，這是最突出的例子之一。

　　牛頓的第一運(yùn)動(dòng)定律說，除非有外力施加作用，否則每個(gè)物體都保持其靜止、或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。第一運(yùn)動(dòng)定律也稱慣性定律，因?yàn)�，如牛頓在定義3中所表明，使一物體保持其現(xiàn)有狀態(tài)，無論是靜止還是勻速直線運(yùn)動(dòng)，是需要一個(gè)力的，這就是vis insita，慣性，物質(zhì)固有的起抵抗作用的力。

　　慣性定律是每一個(gè)學(xué)過初等物理的高小學(xué)生都學(xué)過的，它是我們普通人最基礎(chǔ)的科學(xué)常識(shí)，我們幾乎不覺察這一定律中的表述和日常話語中所含的常識(shí)是兩樣的，或沖突的。上節(jié)說到，在日常話語中，大地是靜止的，我們以大地為參照來感受什么在動(dòng)，什么靜止不動(dòng)。運(yùn)動(dòng)和靜止有質(zhì)的區(qū)別。運(yùn)動(dòng)需要原因，需要力，靜止卻不需要原因，不需要力。直線勻速運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)的一種，需要一個(gè)力來維持，靜止卻是不需要力來維持的。放在我眼前的茶杯，停在紅燈前的汽車，無論如何不能說成是正在運(yùn)動(dòng)。在牛頓體系里，大地這個(gè)參照系被廢除了。我們現(xiàn)在要想象的是一個(gè)無限廣袤的沒有參照系的絕對(duì)空間。在這樣一個(gè)絕對(duì)空間中，運(yùn)動(dòng)和直線勻速運(yùn)動(dòng)成了一回事。運(yùn)動(dòng)和靜止的感性差別在這里是無所謂的。

　　按照我們的常識(shí)，沒有生命的東西，如果不受外力作用，就靜止不動(dòng)。典型的例子是彈簧的運(yùn)動(dòng)或變化。生物有目的，有內(nèi)在的動(dòng)力，只有生物由自己發(fā)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。我們?cè)谌粘Ｉ�活中差不多主要用這個(gè)辦法來察看一樣?xùn)|西是不是生物。

一樣?xùn)|西的運(yùn)動(dòng)是有原因的，沒有原因它將靜止不動(dòng)，或者其運(yùn)動(dòng)將逐漸停歇下來。笛卡爾把問題倒轉(zhuǎn)過來：“我們應(yīng)該問的是，它為什么不繼續(xù)永遠(yuǎn)活動(dòng)下去呢？”運(yùn)動(dòng)本來是要原因的，現(xiàn)在，運(yùn)動(dòng)中至少有一種，直線勻速運(yùn)動(dòng)，像靜止一樣，不需要原因就能持續(xù)，或者反過來，如果說直線勻速運(yùn)動(dòng)需要一個(gè)力來維持，那么靜止也需要一個(gè)力來維持，而這個(gè)力，慣性，和我們平常所謂的“力”頗為不同。我們平�？偸钦f“施加一個(gè)力”，慣性卻不是任何東西施加到物體上的。

　　在常識(shí)以及在亞理士多德那里，位移這種運(yùn)動(dòng)是變化的一種，是最簡(jiǎn)單的變化。運(yùn)動(dòng)的物體是有所改變的物體，靜止的物體卻不發(fā)生改變。物體在靜止時(shí)保持其本身，而在運(yùn)動(dòng)中則改變了本身，從而具有回復(fù)到本身的傾向，就像一根被壓緊或壓彎的彈簧那樣。所以，一般說來，靜止是自然的，在本體論上有較高地位。運(yùn)動(dòng)、騷動(dòng)、動(dòng)亂則是一種擾亂，有待消除，以回復(fù)到平靜。伽利略、笛卡爾、牛頓改變了運(yùn)動(dòng)的意義，物體處在靜止?fàn)顟B(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，這兩種狀態(tài)和處在其中的物體是分開來考慮的，運(yùn)動(dòng)并不改變運(yùn)動(dòng)的物體。運(yùn)動(dòng)不再是物體的變化、生成，而是相對(duì)于其他物體或絕對(duì)空間而言的。

　　與變化息息相關(guān)的時(shí)間概念也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。時(shí)間本來是內(nèi)在于物體變化的，現(xiàn)在，時(shí)間變成了像空間一樣的外部框架。這一點(diǎn)突出體現(xiàn)在“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”這個(gè)用語里。Status或狀態(tài)是靜止的意思，不變的事物處在某種狀態(tài)之中，變化著的事物則不處在任何狀態(tài)之中。變化是從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的過渡。因此，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)差不多是個(gè)不諧用語，近乎“不變的變化”。

　　我們記得，在亞里士多德那里，有些活動(dòng)是由外力迫使的，有些活動(dòng)則出自事物的本性。我用力把一根彈簧壓彎，這是用外力來造成一種變化。我一松手，彈簧回復(fù)到原來的樣子，這是彈簧出自本性的活動(dòng)，這種活動(dòng)使得彈簧回歸它本來的狀態(tài)，自然的狀態(tài)。關(guān)于活動(dòng)或運(yùn)動(dòng)的這一理解具有普遍性，使得各個(gè)領(lǐng)域中的活動(dòng)可得到連續(xù)的理解。你把刀架在我脖子上讓我給你500塊錢，或者我自愿資助你500塊錢，這是兩件根本不同的事情。現(xiàn)在，事物的活動(dòng)和事物本身分離開來，事物本身不再對(duì)它所經(jīng)歷的活動(dòng)有什么影響，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)或變化的全部原因都被移到事物的外部來。對(duì)運(yùn)動(dòng)的這一理解，無論在力學(xué)上獲得怎樣的成就，卻與我們?cè)谄渌�領(lǐng)域中對(duì)活動(dòng)、行動(dòng)、行為的理解不相協(xié)調(diào)，我們似乎很難取消自主行為與被迫行為之間的區(qū)分，很難設(shè)想行為的主體從來不是它的行為的原因，不是其行為的責(zé)任者。

或者反過來，在邏輯上推進(jìn)外部原因這一思路似乎不得不讓我們最終取消責(zé)任人的概念。我偷竊或吸毒，我自己對(duì)此沒有什么責(zé)任，原因在于我從小父母離異，在于社會(huì)沒有為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，等等。

　　我們多數(shù)人不曾意識(shí)到牛頓物理學(xué)的話語和日常話語的根本區(qū)別，但反觀科學(xué)史，這里涉及的每一個(gè)概念都經(jīng)過了長(zhǎng)期的準(zhǔn)備，經(jīng)歷了深入的討論或爭(zhēng)論。地球作為動(dòng)與靜的參照系，這一點(diǎn)在哥白尼那里就取消了。布魯諾提出了無限空間的觀念，提出運(yùn)動(dòng)并不低于靜止，兩者是同樣高貴的。不過，布魯諾還是在中世紀(jì)的思想框架中進(jìn)行泛泛的觀念之爭(zhēng)，而在笛卡爾那里，取消靜止和運(yùn)動(dòng)的區(qū)別具有了明確的物理學(xué)意義，直線勻速運(yùn)動(dòng)像靜止一樣，也是一種狀態(tài)，兩者處在同一本體論層面上，實(shí)際上已經(jīng)無法區(qū)分。誠然，絕對(duì)運(yùn)動(dòng)不等于靜止，但只有上帝才能區(qū)分絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)。伽利略則為牛頓準(zhǔn)備了新的慣性概念，在伽利略那里，慣性已被理解為物體抵抗加速度即速度變化的性質(zhì)。開普勒也同樣把慣性理解為“對(duì)變化的抵抗”。而且伽利略還以相當(dāng)清晰的方式表述過第一運(yùn)動(dòng)定律。不過，在伽利略那里，第一運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容和慣性概念尚無明確聯(lián)系，沒有形成慣性運(yùn)動(dòng)的概念。

　　這里所發(fā)生的概念轉(zhuǎn)變遠(yuǎn)不止于引入了操作定義，仿佛我們只是為了方便把把靜止和直線勻速運(yùn)動(dòng)視作一事，在我們的真實(shí)理解中則仍然保持兩者的區(qū)別。這里發(fā)生的是基本理解的轉(zhuǎn)變。為方便計(jì)而引入操作定義是一回事，由于理解的轉(zhuǎn)變而不得不重新定義基本概念是另一回事。思想史上，只有第二種情況才值得說到。新物理學(xué)家不是符號(hào)操作者，他們重新定義我們關(guān)于自然的基本概念，因?yàn)橹挥羞@樣我們才能更好地從數(shù)學(xué)上處理關(guān)于自然的問題。

　　第一運(yùn)動(dòng)定律用一個(gè)數(shù)學(xué)物理的運(yùn)動(dòng)概念取代了一個(gè)老物理學(xué)即自然哲學(xué)的運(yùn)動(dòng)概念。新的運(yùn)動(dòng)概念在形式上極其簡(jiǎn)單，我們一旦掌握了它，就可以使運(yùn)動(dòng)計(jì)算變得十分簡(jiǎn)便。但它“很難被完全理解和把握”。

因?yàn)樗�缺少感性，和我們的常識(shí)乖離。新的運(yùn)動(dòng)概念和日常經(jīng)驗(yàn)不合，這一點(diǎn)笛卡爾本人也注意到了。他用上帝的永恒來建立運(yùn)動(dòng)的守恒定律。但在牛頓那里，新的運(yùn)動(dòng)概念就不再需要上帝來提供持續(xù)的動(dòng)力，與常識(shí)的乖離由于其整體力學(xué)理論的成功得到補(bǔ)償。與新的運(yùn)動(dòng)概念聯(lián)系在一起的一系列概念構(gòu)成了一個(gè)新系統(tǒng)，其中的概念互相定義，標(biāo)識(shí)著物理學(xué)開始擺脫自然概念的束縛。

　　力、加速度、質(zhì)量

　　牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律說，要改變物體的靜止?fàn)顟B(tài)〔或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)〕，需要在與加速度相同的方向上施加與加速度成比例的力，比例常量是物體的慣性質(zhì)量。力等于質(zhì)量乘以加速度，或F=ma。

　　這里出現(xiàn)的三個(gè)概念，力、質(zhì)量、加速度，都很能說明新力學(xué)的概念特點(diǎn)。

　　力是我們直接了解的概念。我們都有關(guān)于力的經(jīng)驗(yàn)，用力舉起一件重物，感受到某種壓力，心力交瘁，等等。力的概念在這些用法中有種種變形，研究這些變形是一般概念分析的任務(wù)。(點(diǎn)擊此處閱讀下一頁)

　　牛頓的力不完全等同于自然概念中的力，它不涉及想像力、心力這些“力”。不過，在這一點(diǎn)上，牛頓所做的事情不超出一般理論都會(huì)做的，即排除一個(gè)概念的連綿不斷的延伸用法，把一個(gè)概念限制在某種明確的概念聯(lián)系之中。牛頓力學(xué)對(duì)力這個(gè)概念的更重要的改變?cè)谟冢�牛頓的力用來改變物體運(yùn)動(dòng)的方向或速度， 維持直線勻速運(yùn)動(dòng)是不需要力的，這和我們的平常觀念不盡相合，也和亞理士多德物理學(xué)沖突。我們推一個(gè)手推車，要維持勻速前進(jìn)，也是要用力的。在這個(gè)意義上，可說牛頓對(duì)力這個(gè)概念做了重新定義。

　　但顯然，牛頓的力和我們平常所說的力并不是毫不相干的兩種東西，它差不多就是我們推動(dòng)一個(gè)物體或拉動(dòng)一個(gè)物體所需要的力氣。這些力氣即使不能精確測(cè)量也是可以大致衡量的�；�于牛頓對(duì)力的定義和力的自然概念之間的聯(lián)系，我們能夠進(jìn)入牛頓體系，能夠逐步理解那些更嚴(yán)格的也是更狹窄的表述。而且，牛頓也會(huì)承認(rèn)維持手推車的勻速前進(jìn)是需要力的，只不過這個(gè)力是用來克服摩擦力的。而在亞里士多德體系中，即使不考慮摩擦力，維持物體的運(yùn)動(dòng)也是需要力的。

　　現(xiàn)在我們來看看加速度。一般意義上的速度增減是我們當(dāng)然常常經(jīng)驗(yàn)到。車開得越來越開，滾動(dòng)的小球滾動(dòng)得越來越慢，最后停了下來。不過，比較起力，牛頓的加速度與我們的自然概念離得更遠(yuǎn)。一個(gè)次要的差別是，在我們通常的理解里，越來越慢與越來越快有性質(zhì)上的區(qū)別，現(xiàn)在，這兩者被統(tǒng)一在同一個(gè)概念之下。不過這個(gè)轉(zhuǎn)變?cè)缇驮跀?shù)學(xué)中通過引入負(fù)數(shù)完成了。在負(fù)數(shù)概念中，數(shù)值與數(shù)的正負(fù)方向分離開來，與此相仿，在加速度概念里，力的強(qiáng)度值和力的方向分離開來。盡管強(qiáng)度和方向我們總是一齊經(jīng)驗(yàn)到的，但凡熟悉數(shù)學(xué)-科學(xué)的人都已習(xí)慣于這種分離。在中世紀(jì)、尤其在伽利略那里，已經(jīng)形成了近似于牛頓的加速度概念。

　　加速度概念中的難點(diǎn)在于，雖然我們是從越來越快或越來越慢開始來領(lǐng)會(huì)加速度的，但伽利略的加速度概念卻不等于我們所領(lǐng)會(huì)的速度增加或減少。加速度這個(gè)概念是由速度相對(duì)于時(shí)間的變化率來定義的，而不是由距離相對(duì)于時(shí)間的變化率來定義的。速度越來越快并不意味著加速度越來越大。下落的物體越落越快，但自由落體的加速度是個(gè)常量。換言之，加速度這個(gè)詞的意思在牛頓力學(xué)中和在日常用法中根本不同。在實(shí)際生活中，我們通常只會(huì)經(jīng)驗(yàn)到速度的變化，我們從來經(jīng)驗(yàn)不到在一個(gè)恒定的力的作用下加速度不斷變化。手推車動(dòng)起來了，我們繼續(xù)用力，這個(gè)恒定的力只是維持小車的運(yùn)行，而不是增加小車的速度。由于伽利略的加速度概念和我們平常說到的速度增加意思根本不同，由于我們平常沒有加速度變化的經(jīng)驗(yàn)，中學(xué)生會(huì)感到加速度概念相當(dāng)難解。實(shí)際上有不少中學(xué)生始終無法從概念上理解加速度，只能勉強(qiáng)記住加速度公式，用它來計(jì)算給定的應(yīng)用題。這個(gè)事實(shí)提示：這里出現(xiàn)了一個(gè)基本的概念方式轉(zhuǎn)換。

　　比力和加速度更有意思的是質(zhì)量概念。牛頓第一次區(qū)分了重量與質(zhì)量。在我們平常人眼里，質(zhì)量就是重量，兩者是一回事，而牛頓卻另立一個(gè)與重量相區(qū)別的質(zhì)量概念。兩者有什么差別呢？重量是可感的，質(zhì)量則是阻礙物體變化的一個(gè)抽象量，無法直接經(jīng)驗(yàn)到。所以，我們需注意，質(zhì)量和重量的區(qū)分不像人類學(xué)家區(qū)分種族和民族，種族和民族的區(qū)分在于從兩個(gè)視角來分疏常識(shí)眼中合在一起的一族現(xiàn)象，兩者分開之后，仍然各自領(lǐng)有自己的經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容。而質(zhì)量概念卻是一個(gè)“純理論”概念，由定義1加以定義。

　　質(zhì)量是一個(gè)純理論的量，由牛頓為其力學(xué)體系的需要所創(chuàng)制。這個(gè)理論創(chuàng)新對(duì)牛頓力學(xué)的建構(gòu)具有決定作用，實(shí)際上，《原理》一書正是從對(duì)質(zhì)量的定義開始的�？贫靼奄|(zhì)量概念稱為牛頓所發(fā)明的“物理學(xué)的主要概念”。

　　就我們的考察來說，這種單純?yōu)槔碚摻��?gòu)的概念具有特別的意義，因?yàn)樗鼈兲貏e標(biāo)明了科學(xué)理論和常識(shí)的分界。

　　牛頓的術(shù)語更好地揭示了自然的真相嗎？這個(gè)問題是下面這個(gè)大問題的一個(gè)支問題：科學(xué)是否更好地揭示了自然的真相？這里不專門討論這個(gè)問題，只愿提到，并不是自然界的力原本是像牛頓定義的那樣，也不是自然界的力就像自然語言中的力所界定的那樣，而是，牛頓的術(shù)語適合于我們從一個(gè)特定的角度展示自然的真相，或者說，適合于讓我們看到自然的某種真相。

　　新物理學(xué)給力下了一個(gè)明確的定義，幾乎完全重新定義了加速度，創(chuàng)造了慣性質(zhì)量的概念。我們?yōu)槭裁匆�接受這些新定義和新概念？我們可以這樣回答：因?yàn)橐罁?jù)這些概念才能建構(gòu)起一種特定的力學(xué)理論。為了建構(gòu)一種有效的科學(xué)理論，科學(xué)家必須重新定義一些概念，或者創(chuàng)造某些概念。我們要不要接受這些新定義和新概念，端賴于這個(gè)新理論是否更好地解釋了力學(xué)世界。質(zhì)量概念是由牛頓造出來的，但質(zhì)量并不是一種任意的虛構(gòu)。牛頓力學(xué)需要質(zhì)量這個(gè)概念，就像我們的語言需要“重量”和“重要”這些概念一樣。就像自然語言中的語詞是由一個(gè)語言共同體的長(zhǎng)期言說逐漸鍛造出來的那樣，物理學(xué)概念也是在物理理論的探索中逐步形成、定形的。物理學(xué)家反復(fù)調(diào)整、改進(jìn)其概念，甚至引進(jìn)全新的概念。這個(gè)過程與自然語言在語詞使用中磨練語詞頗為相似，兩者的差別在于，自然語言的演化在于適應(yīng)自然理解的需要，理論概念的演化和創(chuàng)生在于適應(yīng)理論的需要，在這一過程中，是科學(xué)家們代替普通人進(jìn)行這一項(xiàng)工作，科學(xué)家的概念改造工作是高度自覺的，整體科學(xué)理論對(duì)科學(xué)概念有著更明確的約束�？茖W(xué)概念的定義雖然也有一定的偶然性，但是其偶然性比較起自然語言概念大大降低。物理學(xué)家并非喜好文字游戲，他們沒有定義癖。是理論體系在為這些基本概念下定義。科學(xué)理論體系不是個(gè)別人在書房里想出來的，而是科學(xué)家共同體長(zhǎng)期探索日積月累造就的�？茖W(xué)家在這種探索過程中了解到怎樣定義一個(gè)概念才是有效的、有前途的。所有這些活動(dòng)圍繞著一個(gè)基本綱領(lǐng)，那就是對(duì)物理世界乃至對(duì)整個(gè)世界進(jìn)行外部研究。合乎這個(gè)綱領(lǐng)的成果被保存下來，被反復(fù)鍛造，臻于完滿，不合這個(gè)綱領(lǐng)的思考被排除在外，逐漸湮滅。伽利略敢于引入他的加速度概念，不怕他對(duì)非力學(xué)家造成的理解上的困難，因?yàn)檫@個(gè)新概念在理論體系中將給予充分的報(bào)償。自然語言要求我們對(duì)概念的理解比較自然，比較簡(jiǎn)便，而力學(xué)理論要求運(yùn)算比較簡(jiǎn)便。在伽利略那里，落體的加速度是常量，這將比用其他辦法來構(gòu)造概念使運(yùn)算簡(jiǎn)便得多。

　　科學(xué)新概念是一一營造起來的，但是它們的力量〔可接受性〕來自整體理論。就像自然語言中的概念坐落在整個(gè)概念網(wǎng)絡(luò)之中，理論中的單個(gè)概念也無法獲得科學(xué)定義，每一個(gè)科學(xué)概念在與理論系統(tǒng)的其他概念的配適過程中不斷得到調(diào)整、修正。在F=ma這個(gè)公式里，力、質(zhì)量、加速度這幾個(gè)概念是互相定義的，它們具有嚴(yán)格的數(shù)理推導(dǎo)關(guān)系。這些概念互相定義，最后形成在很大程度上不受自然語言約束的一套亞語言，理論語言。這套亞語言不是自然語言的形式化或邏輯化�？茖W(xué)概念的功能是建構(gòu)理論，而不是為“模糊的自然概念”提供精確的界說。我們無法靠細(xì)致分析運(yùn)動(dòng)、力、重量這些自然概念獲得它們的科學(xué)定義�？茖W(xué)概念不是自然概念的形式化，不是自然概念的梳理，延伸，而是按照一種新的籌劃進(jìn)行的整體改造。

　　數(shù)學(xué)取向

　　科學(xué)營造自己的概念。這不完全是一個(gè)摸著石頭過河的過程。營造是在一種總體規(guī)劃下進(jìn)行的�？茖W(xué)史家逐一追溯近代物理學(xué)中每一個(gè)新概念的專利權(quán)，這些概念最后在牛頓體系中配置成為一個(gè)整體，但牛頓之所以能夠具有這么偉大的綜合力量，原由于伽利略、開普勒、笛卡爾以及其他很多科學(xué)家已經(jīng)在原則上選擇了一個(gè)共同的方向。這個(gè)方向就是科學(xué)的數(shù)學(xué)化。

　　伽利略從日常語匯中取用了力、阻力、運(yùn)動(dòng)、速度、加速度等等，為它們提供了新的定義。伯特這樣描述伽利略的定義方法：他“賦予它們以精確的數(shù)學(xué)意義，也就是致力以這樣一種方式來定義它們，以便于它們能夠在數(shù)學(xué)家們已經(jīng)熟悉的線、角、曲線、圖形等定義的旁邊取得其地位。” 笛卡兒把自然的本質(zhì)規(guī)定為由長(zhǎng)寬厚組成的廣袤，他已經(jīng)從最根本的存在論上把世界的本質(zhì)規(guī)定為必須由數(shù)學(xué)通達(dá)的東西了。

　　為了進(jìn)行定量研究，首先必須對(duì)世界進(jìn)行測(cè)量。迪昂在說到偏好模式的科學(xué)家時(shí)說，他們不去單獨(dú)考慮和研究所涉的概念，而是利用這些概念的最簡(jiǎn)單的性質(zhì)，以便用數(shù)來表示它們。

柯瓦雷在《牛頓研究》中詳細(xì)分析了牛頓的三棱鏡實(shí)驗(yàn)，指出這一工作的一個(gè)典型特點(diǎn)是“進(jìn)行測(cè)量”，并說明何以數(shù)學(xué)化使得牛頓具有格外的說服力。

　　我們的自然概念不是為測(cè)量而設(shè)的，不妨說，自然概念本來是些定性的概念�？茖W(xué)面臨的一個(gè)基本任務(wù)就是把這些自然概念轉(zhuǎn)變成可測(cè)量的概念。迪昂曾概括物理學(xué)理論的四個(gè)操作特征。其中第一個(gè)是，物理學(xué)概念要求它能夠令物理性質(zhì)的每一個(gè)狀態(tài)都和一個(gè)符號(hào)相應(yīng)，因此，這個(gè)概念標(biāo)識(shí)某種維度〔dimension〕。

新物理學(xué)逐步把它所借用的自然概念轉(zhuǎn)化為量度的維度。為建構(gòu)理論而新創(chuàng)的概念，例如質(zhì)量，則一上來就是維度概念�！敖�代科學(xué)的歷史就是逐步……把關(guān)于光、聲、力、化學(xué)過程以及其他概念的模糊思想轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)量關(guān)系的歷史�！� 到今天，離開了數(shù)學(xué)就無法正確陳述物理學(xué)的定律�！拔锢矶�律的正確陳述涉及一些很陌生的概念，而描述這些概念要用高等數(shù)學(xué)�！�

　　數(shù)量化當(dāng)然不僅是把模糊轉(zhuǎn)變成為清晰，伽利略的加速度概念的主要功能不是把我們平常所說的越來越快越來越慢變成確切的快多少慢多少，它把這個(gè)日常的描述說法轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N近似于動(dòng)力學(xué)的概念；
更重要的是，通過加速度概念，不同類型的現(xiàn)象獲得了齊一性，例如，加速和減速由同一個(gè)公式來表達(dá)，又例如，圓周運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)之間的區(qū)別被消除了，它們之間的區(qū)別只在于角動(dòng)量的數(shù)值不同。

從而，曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)就服從于同樣的公式，成為可直接比較的。相反，自然語言中的概念必須安排在互相不能比較的多個(gè)客觀性平面〔planes of objectivity〕上。

　　事物、屬性、現(xiàn)象等等的可測(cè)量度不等。本體是不可測(cè)量的，性質(zhì)是多多少少可測(cè)量的；
長(zhǎng)寬高是最適合測(cè)量的。通過種種技巧，我們能夠測(cè)量重量、時(shí)間、溫度、壓力、動(dòng)量。郁悶、偏好、音色、神性、幸福，這些是不可測(cè)量或無法精確測(cè)量的。但若要對(duì)它們進(jìn)行科學(xué)研究，我們就必須想方設(shè)法把它們轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的概念。我們用體液的漲落來確定愛情的強(qiáng)度，我們用一系列指標(biāo)來確定某一國家人民是否幸福，GDP或GRP等等都是這種努力的一部分。我們要求每一個(gè)概念都必須具有測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，我們用論文的篇數(shù)、字?jǐn)?shù)、引用率以及很多更為復(fù)雜的指標(biāo)來確定一個(gè)思想家是否優(yōu)秀。

　　那些可以精確測(cè)量的概念成為最重要的概念，那些不可以精確測(cè)量的概念成為依附的概念，我們用前者來定義后者、解釋后者。于是我們就不難理解為什么事物的性質(zhì)取代事物本身占據(jù)了視野，為什么事物被理解為性質(zhì)的總和。而各種性質(zhì)又被區(qū)別為第一物性和第二物性，像伽利略所做的那樣，所謂第一物性恰恰就是那些可測(cè)量的性質(zhì)。我們也就不難理解為什么笛卡爾把廣延視作物質(zhì)世界最基本的屬性。它們最適合測(cè)量，這一特點(diǎn)使它們成為最終的解釋者。長(zhǎng)寬厚是本質(zhì)的東西，愛與恨是些副現(xiàn)象。

　　然而，挑選那些表示維度并因而可以測(cè)量的概念只是科學(xué)概念數(shù)學(xué)化的一個(gè)方面。另一個(gè)更加微妙也更加重要的方面是，通過把所使用的概念定義為數(shù)學(xué)表達(dá)式，作者就免除了該概念的自然含義的約束。牛頓在《原理》的定義8的解說中說明，吸引、推斥、〔趨向于中心的〕傾向這些詞，“我在使用時(shí)不加區(qū)分，因?yàn)槲覍?duì)這些力不從物理上而只從數(shù)學(xué)上加以考慮；
所以，讀者不要望文生義，以為我要?jiǎng)澐肿饔玫姆N類和方式，說明其物理原因或理由，或者當(dāng)我說到吸引力中心或者談到吸引力的時(shí)候，以為我要在真實(shí)和物理的意義上把力歸因于某個(gè)中心（它只不過是數(shù)學(xué)點(diǎn)而已）。”

　　實(shí)際上，牛頓一向用詞謹(jǐn)慎。他當(dāng)然知道這些語詞在實(shí)際用法中有不同意義，并且在選詞時(shí)頗費(fèi)斟酌，例如他一方面把向心力說成是引力，另一方面又聲明“雖然從物理學(xué)嚴(yán)格性上說它們也許應(yīng)更準(zhǔn)確地被稱作推斥作用”。

把所涉的力稱作推力〔impulse〕、引力〔vis attractive〕、拖曳力〔vis tractoria〕、重力〔gravity〕、活力〔vis viva〕還是物體的某種固有的傾向，體現(xiàn)了作者對(duì)世界的不同看法，對(duì)物理世界的不同理解。牛頓在這里所談?wù)摰木烤故峭屏�、引力、拖曳力還是物體的某種固有的傾向或努力〔conatu〕，它們是同一種力還是幾種不同的力，關(guān)于這些問題，在牛頓之前、同時(shí)、之后一直存在劇烈的爭(zhēng)論。牛頓自己也一直在苦苦思索這些問題。他最后決定暫時(shí)不再糾纏于這些概念的異同，干脆把它們視作一種數(shù)學(xué)表述。它們也許是不同的物理力，但它們?cè)跀?shù)量上是恒等的，所以從數(shù)學(xué)上考慮，它們都是一回事。他說明，他使用“引力”這個(gè)詞來討論向心力，因?yàn)椤斑@些命題只被看作是純數(shù)學(xué)的，所以，我把物理考慮置于一旁，用所熟悉的表達(dá)方式，使我要說的更易于為數(shù)學(xué)讀者理解�！�

　　牛頓在這里專門談到熟悉數(shù)學(xué)的讀者。但我們大多數(shù)人不熟悉數(shù)學(xué)。自然語言在對(duì)我們說話的時(shí)候，我們實(shí)際上確實(shí)“望文生義”。很多科普書都會(huì)在“序言”里聲明：本書中一個(gè)數(shù)學(xué)公式都沒有，或者說，我將盡量少用數(shù)學(xué)公式。這無非是表明，只有去掉數(shù)學(xué)公式普通人才能讀懂。然而去掉數(shù)學(xué)公式之后，就產(chǎn)生了牛頓在這里所說的望文生義，很多科學(xué)概念就成了漫畫。我們有黑洞、空間彎曲、超弦這些概念，電視科普節(jié)目上說到超弦，還特別閃出一個(gè)大提琴手演奏的鏡頭。然而，只要稍稍讀一點(diǎn)物理學(xué)，我們就會(huì)明白，這些概念都是數(shù)學(xué)概念，例如，超弦概念所依賴的超對(duì)稱并不是直觀的對(duì)稱圖形，超對(duì)稱說的是，“如果考慮到量子的自旋，諸自然定律就不多不少只還有一種對(duì)稱在數(shù)學(xué)上是可能的”。

數(shù)學(xué)不是達(dá)到這些概念或解釋這些概念的輔助方法，而是這些概念的核心內(nèi)容。除非你通過數(shù)學(xué)方程來掌握空間彎曲或超弦，否則你就不可能正當(dāng)?shù)赜眠@些概念來進(jìn)行思考，你就不可能通過這些概念進(jìn)行正當(dāng)?shù)耐评怼?/p>

　　盡管關(guān)于牛頓的用詞以及他的真實(shí)想法，在牛頓之后又有很長(zhǎng)時(shí)間的討論和爭(zhēng)論，但漸漸的，這類討論平息下來了。所爭(zhēng)論的問題在數(shù)學(xué)上并無歧義，這就足夠了。但我們不能因此認(rèn)為，牛頓、惠更斯、萊布尼茨這些人都熱衷于字詞之爭(zhēng)。變化的是時(shí)代觀念，在一個(gè)以數(shù)學(xué)解決為答案的物理學(xué)中，關(guān)于引力抑或是推力的爭(zhēng)論變成了字詞之爭(zhēng)。

　　我們剛才說到，和自然語言中的概念相比，科學(xué)概念較少偶然性。但畢竟，科學(xué)概念是在這個(gè)時(shí)代或那個(gè)時(shí)代形成的，是這個(gè)科學(xué)家或那個(gè)科學(xué)家定義的，我們無法保證科學(xué)語言具有唯一性。然而，數(shù)學(xué)化消除了科學(xué)概念最后殘余的偶然性。因?yàn)檫@些概念的最終有效性不在于它們具有何種理解的內(nèi)容，而在于它們能夠在數(shù)學(xué)上互相換算。

　　這種做法卻留下了一個(gè)問題，那就是牛頓不得不放棄“真實(shí)的物理的意義”。盡管在用數(shù)學(xué)原理取代形而上學(xué)原理這個(gè)巨大轉(zhuǎn)折中牛頓起到了關(guān)鍵作用，但他仍不得不承認(rèn)“數(shù)學(xué)的”和“物理的”兩者之間的區(qū)分。即使今天，人們普遍接受了數(shù)學(xué)物理，這一區(qū)分仍隱隱對(duì)物理學(xué)的實(shí)在性提出質(zhì)問。

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