偉大的法國哲學傢、數學傢、物理學傢和生理學傢,其拉丁文名字為Renatus Cartesius。1596年3月31日生於都蘭省拉艾地方的一個貴族傢庭,少年就讀於耶穌會的拉弗萊什學校時,就對各種知識特別是數學深感興趣。以後,在居居住巴黎、服役軍隊和周遊歐洲各國期間,對自然科學、數學以及各方面知識的鉆研從未減弱。1629~1649年間在荷蘭定居,在那裡完成瞭他大部分哲學、數學和物理學等著作,如《方法論》(1637)及其附錄《幾何學》、《屈光學》和《氣象學》、《形而上學的沉思》(1641)和《哲學原理》(1644,圖1)等。1650年2月11日在斯德哥爾摩逝世。《論光》等則是他死後1664年才出版的。

  文藝復興後,笛卡兒以他的自然哲學體系─機械宇宙觀和唯理論的方法論─和豐富的物理思想促進瞭物理科學的發展。笛卡兒在哲學上是二元論者,並把上帝看作造物主。但笛卡兒在自然科學范圍內卻是一個機械論者,這在當時是有進步意義的。馬克思在《神聖傢族》中指出,笛卡兒“把他的物理學和他的形而上學完全分開。在他的物理學的范圍內,物質是唯一的實體,是存在和認識的唯一根據”。笛卡兒認為:物質由微粒構成,物質微粒是唯一的實體;物質的本性是其空間廣延性,機械運動即位置變動是物質唯一的運動形式;一切自然現象,一切物質性質(包括色、香、硬度、熱等)都是由於物質粒子的機械相互作用產生的;有瞭物質(空間)和(機械)運動,就能按照物質運動本身的自然規律,構造出全部世界,無須上帝照管。這類機械論的自然觀以後曾統治自然科學兩個多世紀。他又認為物質充滿空間,即不存在真空(“要說有一個絕對無物體的虛空或空間,那是反乎理性的”),物質可以無限分割(“宇宙中並不可能有天然不可分的原子或物質部分存在”),空間是無限的(“世界的廣袤是無定限的”),並且肯定物質世界的統一性與多樣性(“天上和地下的物質都是一樣的,而且世界不是多元的”,“物質的全部花樣,或其形式的多樣性,都依靠於運動”)。因此恩格斯在《反杜林論》中稱贊笛卡兒是辯證法的卓越代表人物之一。

  笛卡兒的方法論對於後來物理學的發展有重要的影響。他在古代演繹方法的基礎上創立瞭一種以數學為基礎的演繹法:以唯理論為根據,從自明的直觀公理出發,運用數學的邏輯演繹,推出結論。這種方法和F.培根所提倡的實驗歸納法結合起來。經過C.惠更斯和I.牛頓等人的綜合運用,成為物理學特別是理論物理學的重要方法。作為他的普遍方法的一個最成功的例子,是笛卡兒運用代數的方法的來解決幾何問題,確立瞭坐標幾何學即解析幾何學的基礎,就是把變化的坐標即變數的概念引進瞭數學。恩格斯在《自然辯證法》中把這稱為“數學中的轉折點”,指出:“有瞭變數,運動進入瞭數學;有瞭變數,辯證法進入瞭數學;有瞭變數,微分和積分也就立刻成為必要的瞭。”解析幾何學還給研究物理學帶來瞭直接的便利,如圖解法、笛卡兒坐標系的運用以及用實驗曲線驗證物理學定律等。

  笛卡兒的方法論中還有兩點值得註意。第一,他善於運用直觀“模型”來說明物理現象。例如利用“網球”模型說明光的折射;用“盲人的手杖”來形象地比喻光信息沿物質作瞬時傳輸;用盛水的玻璃球來模擬並成功地解釋瞭虹霓現象等。第二,他提倡運用假設和假說的方法,如宇宙結構論中的旋渦說。此外他還提出“普遍懷疑”原則。這一原則在當時的歷史條件下對於反對教會統治、反對崇尚權威、提倡理性、提倡科學起過很大作用,但在哲學上卻使笛卡兒陷入“我正在懷疑──這一點是再也不能懷疑瞭”的矛盾,也就是陷入“我思故我在”的唯心論,削弱瞭他的方法論的科學性。

  在力學上,笛卡兒發展瞭伽利略的運動相對性的思想,例如在《哲學原理》一書中,舉出在航行中的海船上海員懷表的表輪這一類生動的例子,用以說明運動與靜止需要選擇參照物的道理。笛卡兒在《哲學原理》第二章中以第一和第二自然定律的形式比較完整地第一次表述瞭慣性定律:隻要物體開始運動,就將繼續以同一速度並沿著同一直線方向運動,直到遇到某種外來原因造成的阻礙或偏離為止。這裡他強調瞭伽利略沒有明確表述的慣性運動的直線性。在這一章中,他還第一次明確地提出瞭運動量守恒定律:物質和運動的總量永遠保持不變。“既然運動不過是運動著的物質的條件,在物質中就會存在一定量的運動,它的總和在世界上永遠不會增加也不會消失,盡管其各個分散部分將會改變。這就是說, 假定一物體比另一物體小一倍但速度快一倍,二者的運動量是一樣的……”。笛卡兒在這裡用物體的“大小”來表示物質的量,因為當時還沒有確切的質量概念。

  笛卡兒對碰撞和離心力等問題曾作過初步研究,給後來惠更斯的成功創造瞭條件。

  笛卡兒運用他的坐標幾何學從事光學研究。在《屈光學》中第一次對折射定律提出瞭理論上的推證。他認為光是壓力在以太中的傳播,他從光的發射論的觀點出發,用網球打在佈面上的模型來計算光在兩種媒質分界面上的反射、折射和全反射,從而首次在假定平行於界面的速度分量不變的條件下導出“sinisinr=常數”的折射定律;但是他的假定條件是錯誤的。他的推證同時導致瞭光由光疏媒質進入光密媒質時速度增大的錯誤結論。後來由於人們測定出水中光速小於真空中光速的事實,使光的波動論在一段時期內占瞭上風。

  笛卡兒把他的機械論觀點應用到天體,形成瞭他關於宇宙發生與構造的學說。他認為,從發展的觀點來看,而不隻是從已有的形態來觀察,對事物更易於理解。他用以太旋渦模型(圖2)第一次依靠力學而不是神學解釋瞭天體、太陽、行星、衛星、彗星等的形成過程。他認為天體的運動來源於慣性(沿軌道切向)和某種宇宙物質(以太)旋渦對天體的壓力,在各種大小不同的旋渦的中心必有某一天體(如太陽),以這種假說來解釋天體間的相互作用。笛卡兒的天體演化說、旋渦模型和近距作用觀點,正如他的整個思想體系一樣,一方面以豐富的物理思想和嚴密的科學方法為特色,起著反對經院哲學、啟發科學思維、推動當時自然科學前進的作用,對許多自然科學傢的思想產生深遠的影響;而另一方面又經常停留在直觀和定性階段,不是從定量的實驗事實出發,因而一些具體結論往往有很多缺陷,成為後來牛頓物理學的主要對立面,導致瞭廣泛的爭論。盡管如此,作為自然科學傢和哲學傢,“笛卡兒的唯物論已成為真正的自然科學的財產”(馬克思:《神聖傢族》)。

  

參考書目

 斯賓諾莎著,王蔭庭、洪漢鼎譯:《笛卡兒哲學原理》,商務印書館,北京,1980。