中世紀(jì)科學(xué)的真相

艾薩克·牛頓爵士（Sir Isaac Newton，1642—1727）有句名言廣為人知：“如果我看得更遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人的肩膀上。”多數(shù)人認(rèn)為他的意思是說，他的科學(xué)成就是建立在先驅(qū)們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之上的。在同一封信中，他提到法國哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家勒內(nèi)·笛卡爾（René Descartes，1596—1650），所以很有可能笛卡爾正是他所說的巨人之一。不過，很少有人知道，牛頓的那句格言最初是由12世紀(jì)的神學(xué)家沙特爾的伯納德（Bernard of Chartres，卒于1130年左右）所創(chuàng)。更少有人知道，牛頓時代的科學(xué)同樣深深扎根于中世紀(jì)。本書正是要向讀者證明，我們今天認(rèn)為天經(jīng)地義的科學(xué)技術(shù)，多大程度上是起源于中世紀(jì)的。

牛頓

中世紀(jì)科學(xué)的成就今人知之甚少，于是認(rèn)為整個中世紀(jì)完全沒有任何科學(xué)進(jìn)步就似乎是自然的事了。人們對于這個歷史時期的差評是由來已久。在作家們那里，“中世紀(jì)的” （medieval）這個形容詞是“野蠻不化”的同義語。甚至歷史學(xué)家也不見得好些，他們?nèi)詧?zhí)迷于這種觀念：自羅馬陷落直至文藝復(fù)興，全無要緊之事發(fā)生。1988年，丹尼爾·布爾斯廷在其科學(xué)史著作《發(fā)現(xiàn)者》（The Discoverers）中將中世紀(jì)稱為人類進(jìn)步的“大中斷”。威廉·曼徹斯特在1993年的《黎明破曉的世界》（A World Lit Only by Fire）一書中將中世紀(jì)描繪為一個“大雜燴”，“持續(xù)戰(zhàn)亂、腐敗、綱紀(jì)廢弛，充斥著迷信與牢不可破的愚昧”。查爾斯·弗里曼在2002年出版的《西方心靈的封閉》（The Closing of the Western Mind）一書中稱此一時期為“理性的停滯”，而且“很難看出數(shù)學(xué)、科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科在那時的氛圍里能有什么進(jìn)步的可能”。

中世紀(jì)沒有值得一提的科學(xué)——這是一個神話，而與之如影隨形的另一個觀點是：教會的阻礙使得本就少得可憐的科學(xué)進(jìn)步雪上加霜。信仰與理性之間的沖突無可避免——這種觀念得勢，離不開19世紀(jì)的英國人托馬斯·赫胥黎和美國人約翰·威廉·德雷珀的大力鼓吹。赫胥黎講過一句很著名的話：“過去的神學(xué)家躺在每門科學(xué)的搖籃旁，猶如赫拉克勒斯搖籃旁纏繞的毒蛇。”赫胥黎與牛津主教塞繆爾·威爾伯福斯（Samuel Wilberforce，1805—1873）關(guān)于進(jìn)化的論戰(zhàn)臭名昭著——那是1860年，威爾伯福斯問赫胥黎“與猴子發(fā)生關(guān)系的是你祖父那方還是祖母那方”時，德雷珀也在場。德雷珀的《宗教與科學(xué)的沖突史》（History of the Conflict between Religion and Science）一書影響甚廣，該書將沖突論深深地刻在公眾的腦海之中。

赫胥黎

離我們更近的是當(dāng)下進(jìn)化論與神創(chuàng)論的爭執(zhí)。保守的基督徒和穆斯林對達(dá)爾文主義展開了全面的攻擊。的確，有些宗教學(xué)說確實會與科學(xué)理論發(fā)生沖突，但這不表示這種沖突是不能避免的。中世紀(jì)時期，天主教會積極支持了許多科學(xué)研究，但同時又規(guī)定哲學(xué)思辨不得妨害神學(xué)。諷刺的是，正因為堅持讓哲學(xué)家關(guān)注自然而非形而上學(xué)，教會設(shè)定的限制從長遠(yuǎn)看可能反倒使科學(xué)受益。進(jìn)一步講，與公眾的認(rèn)知相反，教會從未支持過“地平說”，從未禁止人體解剖，從未禁止“零”的概念，更沒有因為科學(xué)觀點而將人燒死在火刑柱上?？茖W(xué)與宗教之間最著名的交鋒莫過于1633年對伽利略（Galileo Galilei，1564—1642）的審判了。學(xué)院派歷史學(xué)家現(xiàn)在相信，此事更多是與當(dāng)時的政治和教皇本人的自尊心有關(guān)，而不是科學(xué)。本書末章對審判進(jìn)行了全面解讀，我們將看到，伽利略在多大程度上受惠于其中世紀(jì)的先驅(qū)。

對中世紀(jì)的詆毀早在16世紀(jì)就已開始。當(dāng)時在精神活動方面，人文主義者開風(fēng)氣之先，首倡希臘羅馬古典文學(xué)。他們摒棄了中世紀(jì)的學(xué)問，因為它不僅玄奧難懂，而且是用一種粗鄙的拉丁語寫成。所以人們對其停止了閱讀和研究。繼之而起的是英國的作家，如弗朗西斯·培根（Francis Bacon，1561—1626）、托馬斯·霍布斯（Thomas Hobbes，1588—1679）和約翰·洛克（John Locke，1632—1704）。而這些新教作家又不希望給天主教一丁點兒信任，這樣就把水?dāng)嚮炝?。他們堅持認(rèn)為大學(xué)在宗教改革前沒教什么有價值的東西。伽利略由于受到宗教裁判所的審判被視為榮譽(yù)新教徒，而他幾乎是唯一一位在以英語寫作的科學(xué)史中保有一席之地的天主教自然哲學(xué)家。

弗朗西斯·培根

到了18世紀(jì)，像伏爾泰（Voltaire，1694—1778）之類的法國作家也加入了攻擊中世紀(jì)的行列。他們嘲笑法國天主教會反動保守、同君主專制狼狽為奸，并與之爭論不休。伏爾泰與其啟蒙思想家同儔一道，稱贊理性與科學(xué)的進(jìn)步。他們需要一個故事，來證明人類在進(jìn)步，而故事里的教會是壞人?！爸惺兰o(jì)哲學(xué)——亞里士多德哲學(xué)的私生女，翻譯拙劣，理解欠佳，”伏爾泰寫道，“對于理性和良好教育犯下的錯誤比匈人與汪達(dá)爾人更甚。”與他同時代的讓·勒朗·達(dá)朗貝爾參與編纂過卷帙浩繁的百科全書，那書后來成為啟蒙思想家的成就之縮影。達(dá)朗貝爾在給這部巨著撰寫的著名序言中，關(guān)于中世紀(jì)科學(xué)進(jìn)步如何受到教會阻礙的說法已成老生常談。他指責(zé)中世紀(jì)，稱那時“幾乎整個歐洲都陷入被奴役的境地，遭受由無知而產(chǎn)生的迷信與由迷信滋生的無知之禍害”。但是現(xiàn)在，達(dá)朗貝爾說，在他的時代，理性的人類終于能夠擺脫宗教的枷鎖。

在19世紀(jì)，約翰·威廉·德雷珀與托馬斯·赫胥黎將沖突論介紹給了英語世界的讀者。得力于康奈爾大學(xué)校長安德魯·迪克森·懷特的支持，沖突論被知識界廣泛接受。懷特的《科學(xué)與神學(xué)論戰(zhàn)史》（A History of the Warfare of Science with Theology）一書中密密麻麻的腳注給人以學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)腻e覺。但任何核對過參考文獻(xiàn)的人都會覺得奇怪，如果那些文獻(xiàn)他真的都讀過，怎么還會堅持自己的觀點？

對中世紀(jì)發(fā)動的攻擊威力巨大，一直蔓延到20世紀(jì)。通俗歷史學(xué)家將自己的工作奠定在之前流行的歷史著作之上，延續(xù)了“中世紀(jì)是人類進(jìn)步之中斷”的神話。卡爾·薩根、詹姆斯·伯克和雅各布·布羅諾夫斯基的電視節(jié)目又將這個說法傳遞給了下一代人。即便有人發(fā)現(xiàn)了14、15世紀(jì)理性或進(jìn)步的明證，也會被輕描淡寫地貼上“早期文藝復(fù)興”的標(biāo)簽，而“中世紀(jì)的”這一形容詞的負(fù)面聯(lián)想便保留下來。

反擊之戰(zhàn)肇始于一百年前法國物理學(xué)家、歷史學(xué)家皮埃爾·迪昂的工作。當(dāng)時他正研究不相干的事，無意間接觸到了一大批沒人讀過的中世紀(jì)手稿。在這些塵封的大部頭中的發(fā)現(xiàn)令他吃驚。他很快意識到，科學(xué)在中世紀(jì)已十分精奧，且受到高度重視，對后來的發(fā)展不可或缺。美國人林恩·桑代克和德國人安內(nèi)利澤·邁爾則進(jìn)一步完善和拓展了迪昂的工作。今天，研究中世紀(jì)科學(xué)的泰斗是愛德華·格蘭特和大衛(wèi)·林德伯格。雖然他們已經(jīng)退休，但其弟子已遍布北美各高校，身居要職。隨著越來越多的手稿被學(xué)者研究，中世紀(jì)自然哲學(xué)家的成就越來越耀眼。

拋開流行的觀念、新聞記者的陳詞濫調(diào)以及誤入歧途的歷史學(xué)家不談，近來的研究已經(jīng)表明，中世紀(jì)是一個在科學(xué)、技術(shù)和文化方面有著巨大進(jìn)步的時期。指南針、造紙術(shù)、印刷術(shù)、馬鐙和火藥全都在公元500年到公元1500年間出現(xiàn)于西歐。不錯，這些發(fā)明起源于遠(yuǎn)東，但歐洲人卻將它們發(fā)展到其他地方?jīng)]有達(dá)到的更高水平。意大利醫(yī)生、數(shù)學(xué)家、星象學(xué)家杰羅姆·卡丹（Jerome Cardan，1501—1576）論及指南針、印刷術(shù)和火炮，認(rèn)為“整個古代世界沒有能與之匹敵的發(fā)明”。有了指南針，克里斯托弗·哥倫布（Christopher Columbus，1451—1506）才能在望不見陸地的條件下航行，在1492年橫渡大西洋，發(fā)現(xiàn)新大陸。印刷術(shù)和造紙術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致書籍?dāng)?shù)量猛增，僅在1455年約翰·古騰堡印刷并出版《圣經(jīng)》之后的頭一個五十年，新增的書籍?dāng)?shù)量就達(dá)到了驚人的2000萬本。這使得整個古希臘羅馬時代的文獻(xiàn)產(chǎn)量相形見絀?；鹚幣c此前發(fā)明的馬鐙變革了戰(zhàn)爭方式，為歐洲人主宰世界敞開了大門，而印刷術(shù)的影響力甚至可能比火藥的影響力還大。

同時，中世紀(jì)的歐洲人還獨立發(fā)明了眼鏡、機(jī)械鐘、風(fēng)車和高爐。透鏡與相機(jī)，還有幾乎所有類型的機(jī)器以及工業(yè)革命本身，都可以追溯到中世紀(jì)被遺忘的發(fā)明家。我們只是不知道他們的名字罷了，但這并不表示我們應(yīng)當(dāng)否認(rèn)他們的成就。

最重要的是，中世紀(jì)為西方文明最偉大的成就——現(xiàn)代科學(xué)——奠定了基礎(chǔ)。所謂“文藝復(fù)興以前無科學(xué)”是不實的說法。中世紀(jì)學(xué)者甫一接觸古希臘經(jīng)典時發(fā)展出的思想體系，足以使科學(xué)前進(jìn)到古代世界望塵莫及的地步。最早一批學(xué)術(shù)自由、免受皇室干預(yù)的大學(xué)成立于12世紀(jì)，這些機(jī)構(gòu)向來是科學(xué)研究的保護(hù)所。鼓勵研究自然界這件事，即使是基督教神學(xué)也顯得格外適合，因為自然被認(rèn)為是神的創(chuàng)造。

今天，當(dāng)談及“科學(xué)”這個詞時，我們頭腦中有清晰明確的含義。我們會想象一座實驗室，研究人員在里面進(jìn)行著各種實驗。但是“科學(xué)”一詞的含義曾經(jīng)寬泛得多。這個詞來源于拉丁語Scientia，意為“知識”。科學(xué)涵蓋了一切知識分支，包括政治學(xué)、神學(xué)和哲學(xué)。眾所周知，神學(xué)是所有知識的女王。對自然的研究作為一門單獨的學(xué)科則被稱為“自然哲學(xué)”，本書自始至終將要使用的正是這個術(shù)語。我們?nèi)绻米约旱姆懂爜砻枋鰵v史，就會嚴(yán)重誤判，這是歷史給我們的一大教訓(xùn)。所以，重要的是知道中世紀(jì)的人從何而來，并且用他們自己的術(shù)語去理解他們。這就要求我們?nèi)タ疾炷切┙裉炜磥硭悴簧峡茖W(xué)的學(xué)科。對中世紀(jì)的人來說，魔法、占星術(shù)、煉金術(shù)都是“科學(xué)”。更驚人的是，這些神秘學(xué)科由于提供了理解和控制自然界的其他途徑而直接催生了現(xiàn)代科學(xué)。

目前，中世紀(jì)自然哲學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)的差異在學(xué)者間還有些爭議。但有一點是明確的：現(xiàn)代科學(xué)是自然主義的，沒有給超自然事物留下余地。從19世紀(jì)初開始，科學(xué)就已將上帝排除在實驗室之外；而對于中世紀(jì)的自然哲學(xué)家，上帝卻從來都是研究自然時的核心課題。

現(xiàn)代科學(xué)是一種將經(jīng)驗性實驗與理性分析相融合的十分特殊的知識類型。今天我們認(rèn)為這種融合是天經(jīng)地義的，也確信用這種方法能獲取自然領(lǐng)域的精確知識。難以相信，這種科學(xué)思維方式幾個世紀(jì)前幾乎還不存在?，F(xiàn)代科學(xué)的大廈能夠建立之前，需要中世紀(jì)為之奠定堅實的基礎(chǔ)，這塊基石就是——理性作為探索世界真相的有效工具被廣泛接受。顯然，沒有教會的認(rèn)可，這是不可能發(fā)生的，因為彼時教會是一切智識活動的監(jiān)護(hù)人。所以，理性的發(fā)展及其與信仰的關(guān)系都是我們故事的重頭戲。中世紀(jì)時，理性辯論在哲學(xué)家之間是如此盛行，那個時期堪稱“理性時代”之濫觴。

一些科學(xué)史家樂于稱贊的人物，要么是映射了我們自己的偏見，要么就是顯得比其同時代人更“摩登”。一聽說過去的某個人預(yù)知了我們的想法，我們就給這人貼上“超越其時代” 的標(biāo)簽。事實上，沒有人能超越他的時代。隔近了看，我們總是發(fā)現(xiàn)，人都是牢牢地扎根于自身的社會文化環(huán)境。最好的例子可能是列奧納多·達(dá)芬奇（Leonardo da Vinci，1452—1519）。一位近期的傳記作家邁克爾·懷特竟然將達(dá)芬奇稱作“第一位科學(xué)家”。奇怪的是，達(dá)芬奇盡管享有天才之譽(yù)，卻根本沒有對西方科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生影響，他的影響完全局限于藝術(shù)領(lǐng)域。缺乏關(guān)注焦點和持續(xù)實驗使他在科學(xué)領(lǐng)域未能取得應(yīng)有的成功。無人追隨達(dá)芬奇的科學(xué)思想，因為他不曾對任何人說起。今天，達(dá)芬奇在科學(xué)上的名聲來自他著名的筆記，但這些筆記都是直到他死后幾個世紀(jì)才為人所知。他的秘密與害怕受控獲罪無關(guān)，也不是顧慮教會刪減其著作。不愿與人分享自己的真知灼見，僅僅只是因為性格缺陷罷了。他甚至用鏡像書寫法（mirror writing）來掩飾這些筆記，使其只能在鏡像中被識讀。所以，雖然達(dá)芬奇名聲巨大，但對于他本人，我們卻無法通過筆記了解更多。

另一個常見的錯誤是將歷史劃分成一些不連續(xù)的時段，并加上帶有清晰價值判斷的名稱。這極易誤導(dǎo)人。比如，我們大家都會學(xué)到，有一個時期叫“文藝復(fù)興”，而且是一個“好的” 時期；黑暗時代是“壞”的，啟蒙運動“確是極好的”。如果啟蒙和蒙昧二選一，一個人怎能不贊成啟蒙呢？“復(fù)興”（Renaissance）意為“重生”（rebirth），意思很明白——在此之前，文明一度蕩然無存?！昂诎禃r代”這個術(shù)語是14世紀(jì)意大利作家弗蘭切斯科·彼特拉克（Francisco Petrarch，1304—1374）發(fā)明的，他的意思是在古羅馬時代和他的時代之間，沒多少事情發(fā)生，人類停滯不前整整一千年。我們將看到，科學(xué)的發(fā)展歷程為說明這些歷史標(biāo)簽的不公提供了一個絕佳例證?！爸惺兰o(jì)”這個術(shù)語的貶損意味弱一些，它首次出現(xiàn)于15世紀(jì)，當(dāng)時被許多意大利人文主義者使用。

有人可能認(rèn)為，其他歷史時期的名稱也可以回溯好多個世紀(jì)，但實際上它們都起源于19世紀(jì)的法國。法國歷史學(xué)家有個很明確的觀念，即過往的歷史是人類朝著這些歷史學(xué)家自己所處的文明不斷進(jìn)步的故事——而他們的文明是人類進(jìn)步的頂點。英國人同樣糟糕。維多利亞時代的人發(fā)明的故事是，文明通過基督新教、自由市場和仁慈的不列顛帝國取得巨大成就；他們甚至認(rèn)為這種成就之所以可能，是因為不斷戰(zhàn)勝法國人。如果我們真要理解歷史，就必須遠(yuǎn)離那些帶有偏見的標(biāo)簽——如“黑暗時代”“啟蒙”，或至少試著用極其懷疑的態(tài)度對待它們。

另一方面，有些表示歷史時期的慣用名詞和形容詞，出于方便起見，我們不得不采用。各個時期的斷分具體用哪一年，難免會比較主觀。我們的分法是這樣：中世紀(jì)早期（曾被稱作黑暗時代）是從公元476年西羅馬帝國陷落一直到1066年，狹義的中世紀(jì)從1066年開始到1500年結(jié)束，人類隨后進(jìn)入現(xiàn)代早期。所有年代未加說明都指公元后（會引起混淆之處我會標(biāo)注“AD”或“BC”）。當(dāng)代歷史學(xué)家流行用“CE”（Common Era，通用紀(jì)元，即公元）和“BCE”（Before Common Era，通用紀(jì)元前，即公元前）代替具有基督教色彩的“AD” （Anno Domini，意為“主的生年”）和“BC”（Before Christ，意為“基督以前”），這樣對于中國和中美洲的歷史顯得比較妥切。不過對于歐洲中世紀(jì)來說，“耶元”（AD 和BC）仍然是完全恰當(dāng)?shù)姆Q法。

本書的安排簡單來說是這樣：故事的內(nèi)容是中世紀(jì)的自然哲學(xué)如何促生現(xiàn)代科學(xué)的成就。首先我們將回顧中世紀(jì)早期從開始一直到1000年這段時期，其間，西歐從羅馬帝國的崩潰中恢復(fù)過來，開始借助一些新的發(fā)明重建自身。我們將看到農(nóng)業(yè)如何改進(jìn)，以及當(dāng)時一個受過良好教育的人對自然哲學(xué)能了解多少。

在第三、四兩章，我們將會了解西方是如何恢復(fù)古希臘知識遺產(chǎn)的。歐洲在羅馬帝國崩潰之后，曾一度失去了這份遺產(chǎn)，而通過阿拉伯和拜占庭的文獻(xiàn)資料又失而復(fù)得。這一波新知識的浪潮不可避免地引起了當(dāng)權(quán)者的注意。第五章講述了12世紀(jì)時基督教會如何變得越來越關(guān)注異端問題，不過教會最終還是與希臘哲學(xué)達(dá)成了妥協(xié)。而在第六章中我們將會看到，大量的爭論都被巨擘圣托馬斯·阿奎那（Saint Thomas Aquinas，1225—1274）解決，他是中世紀(jì)最偉大的學(xué)者。

在中世紀(jì)，假如你生病了，最好的辦法是去圣地祈禱而不是看醫(yī)生，第七章會告訴你原因。第八章考察煉金術(shù)和占星術(shù)，盡管教會對此存疑，這兩個學(xué)科卻仍盛極一時。第九章我們將認(rèn)識羅吉爾·培根（Roger Bacon）——一位專注的煉金術(shù)士，傾注一生的精力研究自然，因為他覺得這將會成為世界末日臨近之前把穆斯林轉(zhuǎn)化為基督徒的有力工具。第十章我們會認(rèn)識另一位牛津?qū)W者——沃靈福德的理查德（Richard of Wallingford，1292—1336），他的名氣要小一些，但魅力卻不差分毫；他除了在天文學(xué)上的成就以外，還建造過鐘，那是中世紀(jì)最精密、最復(fù)雜的鐘之一，盡管他本人一直飽受麻風(fēng)病的折磨。

一旦托馬斯·阿奎那將希臘哲學(xué)基督教化，中世紀(jì)學(xué)者就能在此基礎(chǔ)上大展宏圖了。第十一、十二章展示了14世紀(jì)牛津大學(xué)和巴黎大學(xué)在科學(xué)思想上取得的進(jìn)步，有兩個領(lǐng)域的進(jìn)步尤為顯著——地球自轉(zhuǎn)理論和加速物體的運動。

在第十三章我們將看到，中世紀(jì)晚期對歐洲社會產(chǎn)生了巨大影響，而由于哥倫布等人的航行，這種影響又波及歐洲以外的世界。而證實“大地是不是平的”在哥倫布的腦海中是排在最末的事情。

第十四章考察了人文主義和宗教改革對科學(xué)技術(shù)的影響。人文主義者重獲了重要的古希臘數(shù)學(xué)文本，但否認(rèn)中世紀(jì)在哲學(xué)上的進(jìn)步。宗教改革打破了天主教會對科學(xué)的轄制，但同時也降低了天主教會對新思想的容忍度。

“文藝復(fù)興”雖然常常與現(xiàn)代性的發(fā)端聯(lián)系在一起，卻同時又是一個魔法信仰高漲的時期，這尤其影響了那些處在科學(xué)最前沿的人——第十五章考察了上述聯(lián)系。在第十六章我們將看到，人體解剖在歐洲是如何興起，又是如何幫助我們認(rèn)識自己的身體構(gòu)造的。

第十七章敘述了尼古拉·哥白尼（Nicolaus Copernicus，1473—1543）如何斷定地球繞太陽旋轉(zhuǎn)，而不是人們認(rèn)為的相反。但哥白尼并不是孤獨的天才，因為他大大地受惠于中世紀(jì)（歐洲）和伊斯蘭的先驅(qū)。第十八章則講述了哥白尼的激進(jìn)思想是如何被約翰尼斯·開普勒（Johannes Kepler，1571—1630）接受并證明的。

最后的三章考察了伽利略及其同時代人。伽利略同樣繼承了前輩思想家的思想，將其用于構(gòu)建自己的物質(zhì)理論和運動理論。伽利略匯集了中世紀(jì)思想的許多條線索，從而形成了現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)，我們的故事就以他結(jié)束。

（本文選摘自《科學(xué)的起源：中世紀(jì)如何奠基現(xiàn)代科學(xué)》，[英]詹姆斯·漢南著，劉崇嶺譯，上海教育出版社2022年12月出版。）