钟表模式大世界

钟表模式大世界

我们人类所能观察到的世界，一般叫宇宙，是个什么样子呢?中国古代就有传说和生动的描述，比如“盘古开天辟地”之说;“天像斗笠，地像盘”的盖天说;“天地像鸟卵”的浑天说，等等。西方崇尚的《圣经》中也有“起初神创造天地”(《旧约·创世纪》)的说法。至于天地分开之后是什么样的，神话、宗教各有说法，他们全靠直接经验、简单思辨和想象去描绘，尽管所给出的图像有的很直观生动，但都缺乏科学性。真正有理性的世界图像，是由哥白尼(N．Copernicus，1473—1543)开始到牛顿完成的科学世界图像。以牛顿理论为基础，宇宙被看成是一种巨大的机械装置，或说是一架硕大无比的钟表。这个钟表自运转之后(牛顿说是上帝给上紧的发条，后来拉普拉斯排除了这种可能，说是一架自动钟表)，它就按确定的方式运行，从过去到现在，从现在到将来，不会停息和改变。科学的任务是阐明这架钟表的结构，揭示它的运行规律，探究它是如何自己组织和自行运转的。

将宇宙比喻为钟表是根深蒂固的。古希腊的泰勒斯(Thales，公元前约624年—546年)，就能够预言日食了，而且准确性在一年以内。公元前585年5月28日发生的那次日食就是他预言的。托勒密(Ptolemy，又名Ptolemaeus，约100—约170)用木轮体系模拟行星运行(行星沿小圆运动，而小圆的中心又沿大圆运动)，使之与实际观测到的结果符合得如此之好，以致连续1500年没有什么理论可以取而代之。后来哥白尼以日心说取代了地球为宇宙中心的看法;开普勒(J．Kepler，1571—1630年)用3个定律描述了行星的运行轨道;伟大的伽利略(GalileoGalilei，1564—1642)心灵手巧，用他自制的望远镜观测天象，发现了木星的4颗卫星，知道它们是不围绕地球运转的第一批天体，并通过实测断定在地球引力作用下运动物体具有恒定的加速度。所有这一切都为构造宇宙钟表模式提供了素材。

牛顿是在伽利略逝世那年出生的，好像他来到世上就是为了接替伽利略似的。牛顿的伟大著作《自然哲学之数学原理》，连他自己也承认，在很大程度上应归功于伽利略，因为它基于相似的科学哲学思想。在这部著作中牛顿把所有的运动，归纳为三条简单定律，提出了万有引力定律，并把他的定律应用于行星围绕太阳和卫星绕行星运转的问题，来论证世界的结构体系，结果是大获全胜。他证明，开普勒的行星运动定律都可以由他的3条定律和万有引力定律导出;他求出了相对于地球质量的行星和太阳质量，他估算的地球质量与实际数值相差不到10%;他计算了月球运动因受太阳的吸引所致的不规则性，计算了彗星的轨道。牛顿理论对太阳系结构和运行方式的成功描述，确立了机械钟表模式的绝对地位。人们了望着苍穹中的星象赞叹不已，啊，多么繁杂浩大的宇宙，竟是这么简单有秩序，既结构优美，又运转和谐准确。于是，从宏观世界(主要是太阳系)提炼出来的钟表模式，被尊奉为楷模推而广之，用以考察生物现象，断言动物是机器，用以观察生理现象，认定人是机器，用以理解社会历史，声言国家也是机器。这样，钟表式的世界图像建立起来了。