思想錄 · 附錄　帕斯卡爾的生平和科學貢獻

附錄帕斯卡爾的生平和科學貢獻 十七世紀的法國基本上仍是一個封建農奴制的國家，但新的資本主義生產關係已經在封建制母體之內開始滋長。生產技術上的需要，在自然鬥爭的領域內向先進的科學家們提出了一系列的科學課題；意識形態上的需要，則在思想鬥爭的領域內向先進的思想家們提出了一系列的思想課題。在這兩條戰線上，本書作者帕斯卡爾都占有重要的歷史地位。 帕斯卡爾1623年6月19日生於法國奧維涅（Auvergne）州的克勒蒙－菲朗（Clermont－Ferrand）城； 父親 艾基納（Etienne Pa－scal）為克勒蒙城法庭庭長，以博學知名。帕斯卡爾八歲時，舉家遷至巴黎。遷居巴黎後，艾基納和當時社會上的科學家、作家和藝術家經常交往，也常攜帶帕斯卡爾參與各種學術集會。帕斯卡爾自幼生長在學術氣氛濃厚的環境之中，並且受到他父親的嚴格教育而沒有受當時流行的經院教育；這為他後來的學術思想活動創造了有利的條件。 幼年的帕斯卡爾顯示了他對研究自然的興趣和卓越的才能。十一歲時他寫了一篇關於聲學問題的論文，探討振動體一經摸觸立即停 止 發 音的原因。這篇文章給他父親以深刻的印象，以致父親怕他的智慧發展過早不利於成長而中止向他教授幾何學。但帕斯卡爾卻獨自鑽研幾何學並掌握了大量的幾何學知識。1639年帕斯卡爾十六歲時寫成有名的論文《圓錐曲線論》，其中提出以他的名字命名的定理。這個帕斯卡爾定理，帕斯卡爾稱之為「神秘的六邊形」，即圓或橢圓的任意內接六邊形的三組對應邊的交點是在一條直線上。《圓錐曲線論》繼承並發展了數學家德札爾格（Desarques，1593—1662）的工作，引出推論四百餘條；笛卡爾看到後曾大為讚嘆。帕斯卡爾就這樣和笛卡爾、德札爾格一起開闢了近代的幾何學。從此帕斯卡爾在科學界顯露頭角，並與當時有名的科學家和思想家笛卡爾、霍布斯、伽桑狄、德札爾格、費瑪（Eermat，1601—1665）、梅爾森（Mersenne，1588—1648）、羅伯瓦（Roberval，1602—1675）等人建立了聯繫；帕斯卡爾一生的科學工作和思想發展與這些人有著密切的關係。 1641年帕斯卡爾十八歲時，開始設計計算機；他曾先後草擬過五十種模型，終於根據齒輪系的轉動原理製成了世界歷史上第一架計算機，能夠手搖計算出六位數字的加減法。計算機製造的成功是當時國際科學上的一件大事。也是在這時候艾基納病中得到一個冉森派醫生的治療，於是舉家接受了冉森教義，這就是所謂帕斯卡爾的「 第一次 皈依」。 此後，帕斯卡爾開始從事大氣壓力的研究；在這個問題上，他完成了由伽里略所開始並由伽里略的弟子托利拆里（Torricelli，1608—1647）所進行的工作。空氣有重量的事實至遲在1630年已經被人知道了；伽里略也知道空氣是有重量的並做過測定空氣重量的實驗，但是他沒有把水銀柱的高度和大氣壓力聯繫在一起加以考察。1632年伽里略在他的著作中曾談到抽水機只能把水抽到一定高度為止，這個命題就在理論上蘊涵了大氣壓力的問題在內，但他在思想上卻仍然局限於「自然畏懼真空」的傳統觀念而未能對這一現象作出正確的解釋。1643年托利拆里用水銀柱做實驗，認識到不同氣候條件下氣壓的變化。托利拆里的實驗開闢了人類流體力學研究的新時代，它決定性地證明了大氣是有壓力的，並且奠定了測量大氣壓力的基本方法。但托利拆里對氣壓的觀念是含混的、不明確的，還 沒有能確定氣壓變化的規律。1646年二十三歲的帕斯卡爾重複做了托利拆里的實驗。帕斯卡爾細心研究了水銀柱在各種高度不同的地方的變化，從而使氣壓及其變化的規律問題獲得了明確的科學概念。1647年帕斯卡爾請他的姐夫比里埃（Perier）分別在山頂和山腳用水銀柱反覆進行實驗，觀察水銀柱高度的變化。帕斯卡爾已確知山腳的空氣要比山頂的空氣濃厚，因此結論應該是水銀柱的高度在高處比在低處更低，亦即氣壓隨高度的增加而減小。1648年九月十九日比里埃在奧維涅州的普.德多姆山（Puy de Dome，海拔1400公尺）按照帕斯卡爾的設計進行了實驗；實驗證明在山腳和山頂水銀柱的高度相差3．15時，使得當時在場的實驗者們驚嘆不止。這個實驗震動了整個科學界，並且得到科學界的公認（它同時也標誌著科學中心在十七世紀中葉由義大利轉移至西北歐）。在這個實驗的基礎上，帕斯卡爾寫成他的《液體平衡論》和《大氣重力論》兩部著作，確立了大氣壓力的理論與流體靜力學的基本規律。 1648年的實驗是科學革命史上最動人心弦的實驗之一。 它是自從阿基米得以來流體靜力學歷史上最重要的進步，同時它也是長期以來「在普遍的革命中發展著，並且它本身便是徹底革命的」新興科學向舊思想意識作戰又一次光輝的勝利；它證明了水銀柱的高度是大氣壓力作用的結果，從而徹底粉碎了經院哲學中「自然畏懼真空」的古老教條。帕斯卡爾的真空試驗對近代思想所起的解放作用，可以和伽里略的落體實驗相媲美；兩人同樣以自多德的教條這一長期以來廣泛流傳的故事，卻並沒有任何文獻上的根據。（可參看伽里略，《兩大世界體系對話錄》，加州大學版，1953年。頁xxiH i。）己的實驗打破了中世紀思想的束縛，開闢了近代實驗科學和思想方法的新紀元。這一成功標誌著思想領域內兩條路線鬥爭的新高潮：一條路線是由伽里略所開始的近代實驗科學的路線，另一條則是傳統中世紀經院哲學的路線。帕斯卡爾就這樣以其科學實驗、以普通過觀察與實驗所總結的自然界的客觀規律而有力地保衛並發展了近代實驗科學的路線。 隨著這一實驗的成功，帕斯卡爾並且從思想方法的高度上總結出一套卓越的認識論理論。在題名為《真空論》的論文裡，帕斯卡爾尖銳地攻擊了當時「哲學上的權威」，並提出如下的論點： （一）墨守古代權威的教條，絕不是追求真理的態度。他說：「我們今天對古人的崇拜——本來在各個學科上，它都不應該具有這麼大的份量的——已經到了這樣的地步，竟致把他的全部思想和神話當成了神諭，竟致敢於提出新的創見來就不能沒有危險，竟致一個作家的條文就足以摧毀最堅強有力的依據」。這裡的「一個作家」即指亞里士多德；亞里士多德的教條在中世紀是被經院學者奉為權威的。帕斯卡爾堅決反對經院哲學的這種崇古風尚。他認為古人的權威只能在神學和歷史學，亦即在憑啟示與記述的知識領域內，才能成為根據；「但在屬於感覺與推理的題目上，情形就不同了，在這裡權威是毫無用處的，唯有理智才能認識它」。事實是否認不了的；因此，他的結論是我們決不可盲從古人與教條，一切科學真理唯有依靠實驗和推理才能臻於完善，這是「科學的唯一準則」。 （二）人和 動物 不同。 動物 的能力和技巧只是出於天然的需要，它們並不知其所以然，因而只能盲目地不自覺地重複。 人則可以積累前人的經驗，因而具有無窮的能力。積累是無止境的。古人若是活在今天，有著今天憑藉，也會像今人一樣高明。這並不是今人有什麼特殊的優異，而是人類歷史進步過程的自然結果。人類綿延相續，其情形正如一個永生不死的人在永遠不斷地進步一樣。崇拜古人是錯誤的，因為古人實際上只是嬰兒。古人的知識也不應該加以蔑視，這是「因為他們留給我們的知識，可以作我們自己知識的墊腳石」。學習古人乃是為了超越古人，所以不應該盲從古人。今人由於積累了更多的知識而超出於古人之上；「我們的見解更廣」，「我們看到的比他們更多」。所以，應該加以崇拜的並不是古人而是今人；可是人們卻又何其顛倒：「反對古人竟成了罪行，補充古人竟成了叛逆， 竟 仿 佛古人再也沒有留下來任何有待後人加以認識的真理似的」。我們不應該崇尚古人而應該崇尚真理。真理儘管是新發現，但它卻比一切古人和古人的意見都更為古老。 （三）「自然畏懼真空」的教條是荒謬的。1648年的實驗證明水銀柱的高度是被大氣壓力所支持，而不是由於什麼「自然畏懼真空」的緣故。帕斯卡爾質問道：「說沒有生命的物體也有感情和畏懼，說沒有知覺、沒有生命、甚至於不可能有生命的物體也有感情，還 有什麼能比這種說法更加荒謬的呢？而且，假如這種畏懼的對象果真是真空的話，那末真空又有什麼可以使它們害怕的呢？還 有比這更無聊、更可笑的事情嗎？不僅如此，假如它們體內真有逃避真空這樣一條原則的話，難道說它們也有手，有腳，有肌肉，有神經嗎」？ 毫無疑問，自然本身是沒有生命的，它絕不會畏懼什麼真空。 所謂「自然畏懼真空」，只是古人在他們當時的認識條件之下對自然所做的解釋。 這篇論文裡不但包含有他非常可貴的方法論，即認識真理不能僅憑信仰與教條而須依靠理智進行觀察與實驗；並且也包含有他的歷史進步觀，即人類的認識是不斷積累的，歷史是不斷前進的。文中充滿了戰鬥精神，對封建經學籠罩之下的頑固思想進行了嚴厲的批判。但同時也可以看到，雖然論文以其頌今非古的宣言打破了歷來的迷信，解放了人們的思想，提出了關於科學方法的理論，因而成為十七世紀思想史與科學史上的一篇里程碑式的重要宣言；然而在積極因素之外，其中也透露出了確鑿的認識乃是不可能的這樣一種消極思想的萌芽。這一思想上的矛盾在十年以後的《思想錄》一書中，得到更進一步的表現。 和這個實驗相聯繫，帕斯卡爾還 設想了一個逆實驗，即以氣壓計的變化來測量山的高度；這個逆實驗的工作後來由法國科學家馬略特（Mariotte，1620—1684）所完成。帕斯卡爾又以大氣壓力解釋虹吸現象，並發現氣壓的變化與氣候條件有關，這對後來氣象學的發展具有巨大的啟蒙意義。 進行了氣壓試驗之後，帕斯卡爾就轉而研究液體平衡的一般規律，並發現了流體靜力學最基本的原理，即封閉器內流體任何一點所受的壓力以同等的強度向各個方向同樣地傳遞；這就是有名的「帕斯卡爾定理」。這一定理的發見有著極大的理論上與實踐上的價值，它奠定了近代流體力學的基礎。 進行過一個時期的流體力學的研究，帕斯卡爾又回到數學工作上來。與帕斯卡爾同時而稍早的義大利數學家加伐麗麗（Cava－lieri，1598—1647）曾經提示過三角形的面積可以用劃分為無數平行直線的辦法來計算。帕斯卡爾在這個基礎上做出了重大的新貢獻。他指出加伐麗麗所謂的直線實際上乃是細小的長方形，由此遂導致了極限與無窮小的觀念。這一不朽的研究開闢了近代的數學方法，為以後的微分積分學掃清了道路。 此外，帕斯卡爾還 從事多方面的科學研究與技術設計。十七世紀在某些科學史著作中曾有「天才的世紀」之稱。還 在青年時代，帕斯卡爾就以他的光輝的科學貢獻而側身於十七世紀的天才的行列。但「天才的世紀」的天才行列並不是憑空湧現的，它是新的資本主義生產方式刺激的結果。海外航行刺激了天文學的建立，水利工程刺激了流體力學的出現，機器的採用「對當時的大數學家來說……就是使近代力學得以創造出來的實際支點和刺激」。沒有這個社會物質基礎，十七世紀就不會舉行近代科學的奠基禮。 帕斯卡爾這些豐富的科學研究工作，是在疾病不斷纏繞、身體極其衰弱的情況下進行的。從十八歲起，他就沒有一天不在病中，二十四歲時又曾因中風而癱瘓。這段時期內，他和父親與妹妹雅克琳（Jacqueline）同住在一起，受到他們兩人的影響，逐漸注意思想和信仰的問題。 1651年他的父親去世，接著妹妹又入波羅雅爾修道院。從這時候到1654年為止的兩三年間，帕斯卡爾（28歲—31歲）獨居巴黎，過著世俗生活。現存的《愛情論》一文，大多數研究者都認為是帕斯卡爾的著作，並且是這一世俗生活時期的作品；這篇文章全文洋溢著伊璧鳩魯主義的精神，表明他的冉森主義的思想已經遭遇危機。這時，他和當時的無神論者、自由思想者、人性學者戴巴魯（Des Barreaux，1602—1673）、米東（Miton）默雷（Méré，1610—1684）等人交遊，特別受默雷的影響；同時他又深入鑽研從艾比克泰德（Epictetus，50—135？）至蒙田（Montaigne，1533—1592）等人的著作。他在科學中、在哲學中、在沉思生活中又在世俗生活中，探求世界的真理問題和人生的幸福問題，並且往而不返地求之不倦。這一段時期的世俗生活使他有機會比較深入地觀察形形色色的社會生活與人世現象，從而為後來的《思想錄》提供了多方面的素材。世俗生活的另一個側面，賭博，則誘導了他著手研究機率論。 帕斯卡爾和費瑪兩人是機率論這一學科的創立人。據萊布尼茨說，十七世紀的數學家們是從計算賭博中的機遇而開始奠定機率論的。帕斯卡爾的友人而兼賭客的默雷提出了如下的問題：賭博進行到任何一定階段而告中斷時，其勝負的機遇應該如何計算？這個問題在當時的學者中間曾轟動一時； 帕斯卡爾就這樣被引入機率論的研究。帕斯卡爾曾把自己的研究通知費瑪，兩人分別得出了自己的解答。萊布尼茨於1672—1676年僑居巴黎時讀到帕斯卡爾的研究成果，深刻地意識到這一門「新邏輯學」的重要性，並且進行了認真的研究。繼帕斯卡爾、費瑪和萊布尼茨之後，歷代的數學家如惠更斯、雅貝努義、德麻福、拉卜拉司等人，都曾繼續研究過並發展了機率論。由帕斯卡爾所開創的這一學科在近代科學技術的許多部門日愈獲得廣泛的應用，對於近代理論科學和哲學思想也有巨大的啟發，它的重要的意義和價值已經為後來的科學實踐所證明。 帕斯卡爾的世俗生活時期也是他豐富的科學創作時期。 他的兩篇著作《大氣重力論》與《液體平衡論》均於1653年問世；次年他又完成了一系列數論和機率論的研究工作，代數學上沿用至今的有名的「帕斯卡爾三角形」（即二項式係數的三角形排列法）就是在這一年提出的。 1654年11月23日帕斯卡爾乘馬車遇險，兩匹馬均墜死巴黎賽納河中，而帕斯卡爾本人卻奇蹟般地幸免於難。這次事故刺激他經歷了一番特殊的內心經驗，這就是歷來某些帕斯卡爾研究者所謂的「第二次皈依」。此後，帕斯卡爾即入居波－羅雅爾修道院，終其餘生全心全意地追求宇宙與人生的真理，而且是在激烈的鬥爭與痛苦之中追求著的。冉森派的風格是強調理智的，帕斯卡爾所遵循的基本路線也是理智的而非經院的，是哲學的、思考的，而非神學的、教條的。他短促一生的晚年所寫的幾部重要著作——1655年的《與沙西先生的談話》，1656—1657年的《致外省人信札》與1658年開始寫作的《思想錄》——都反映著這一思想特點。 自從投石黨被鎮壓之後，耶穌會在法國的活動加強了。在十七世紀法國思想戰線上的那場尖銳鬥爭中，即冉森派反抗耶穌會的理論鬥爭中，帕斯卡爾作為冉森派突出的辯護人，曾以俗人的身份前後寫了十八封抨擊耶穌會的信。這十八封信成為當時反耶穌會的教權思想統治的重要歷史文獻，對新興的人文主義思想起了鼓舞作用。這部《致外省人信札》和後來的《思想錄》，以篇論戰的鋒芒和思想的深邃以及文筆的流暢雋永已經成為思想文化史上的古典著作，它們對後世有著深遠的影響。 就在沉耽於哲學與宗教沉思的時期，他也沒有放棄他的科學研究工作。他的《數學三角形論》經費瑪修訂後於1665年出版，書中第一次奠定了關於數學歸納法的證明方法。他晚年研究得最多和貢獻最大的科學問題是旋輪線的問題。旋輪線的研究提供了十七世紀由於工業技術的發展「運動和辯證法便進入了數學」的光輝例證，並為後來牛頓和萊布尼茲的工作奠定了基礎。旋輪線是當時數學界最有名的曲線，笛卡爾、托利拆里、費瑪等人都曾用心鑽研過；他則解決了當時被認為是最困難的求積問題。隨著這一問題的解決，他又提出了一系列的其它問題向科學界挑戰，惠更斯等人都參加應戰，他也公布了他本人對於這些問題的解法。這些研究直接促成了微分學的誕生。他的科學業跡曾被十八世紀百科全書派的科學家達朗貝爾（D』Alembert，1717—1783）譽之為阿基米得的工作與牛頓的工作兩者的中間環節，這個評價基本上是符合史實的。 晚年的帕斯卡爾又是反對耶穌會的堅決鬥士。當波－羅雅爾幾經統治當局的嚴厲打擊已經瀕於失敗的關頭，一些冉森派的代表人物都傾向於妥協，唯有他堅持要繼續鬥爭。因此之故，他幾乎與他的波－羅雅爾的 朋友 們決裂，並且終於在痛苦與疾病之中結束了他天才而又短促的一生。1662年8月19日帕斯卡爾死於巴黎，享年三十九歲。冉森派與耶穌會的這場論戰，作為一場狹隘的神學理論的爭論，早已成為歷史陳跡；但是他在這場論戰的過程中所醞釀的某些光輝的近代思想內容和近代思想方法，卻超出神學範圍之外而為思想史留下了一份值得重視的遺產。關於他的生平活動，他的 姐姐 吉爾貝特（Gilberte，即比里埃夫人）曾為波羅雅爾版的《思想錄》寫過一篇帕斯卡爾傳略，讀者可以參看。 每一個時代的哲學觀點和思想方法論總是根據當時的科學成就和政治鬥爭總結出來的。十七、八世紀的思想家，其世界觀與方法論的形成幾乎無一不是和他們的科學工作（而在這一歷史階段里，主要地是數理科學）緊密地聯繫在一起的。但是除了與他們的科學知識和科學方法相制約而外，他們的世界觀和方法論又是和他們的時代特徵和政治特性相制約的。帕斯卡爾生於神學思想統治行將崩潰但還 沒有崩潰的時代，所以他的理論體系里往往採用神學的思想資料；他的社會地位又是屬於近代早其中等階級的市民反對派，所以其中又不可避免地帶有大量唯心主義和不可知論的觀點。這些都是我們在肯定他的歷史貢獻的同時，所應該注意並加以分析和批判的。