笛卡尔实现了什么?
笛卡尔的父亲是布列塔尼地方议会的成员,也是地方法院的法官。笛卡尔童年时过着无忧无虑的生活。他小时候体弱多病,母亲去世后一直由保姆照顾。他对周围的事情充满了好奇。看他有哲学家的气质,父亲亲切地称他为“小哲学家”。
我父亲希望笛卡尔将来成为一名神学家,所以在他八岁的时候,就把他送到拉弗勒切的耶稣会学校接受古典教育。学校为了照顾他虚弱的身体,特许他不受校规约束,早上不上学,躺在床上学习。所以他从小就养成了安静、善于思考的习惯。
笛卡尔1612赴普瓦捷大学学习法律,四年后获得博士学位。笛卡尔在1616年完成学业后,背离了家族的职业传统,开始探索人生之路。他参军了,想借机环游欧洲,开阔眼界。
这期间几次经历对他影响很大。有一次,笛卡尔在街上走着,无意中看到一张悬赏一道数学题的告示。两天后,笛卡尔居然解决了这个问题,这引起了著名学者皮克曼的注意。皮克曼向笛卡尔介绍了数学的最新发展,并给了他许多待研究的问题。
随着与皮克曼的交流,笛卡尔对自己的数学和科学能力有了充分的认识,他开始认真探索是否存在类似数学的普遍方法,以获取真正的知识。
据说笛卡尔一夜做了三个奇怪的梦。第一个梦是笛卡尔被风暴吹到了风吹不到的地方;第二个梦是他得到了打开自然宝库的钥匙;第三个梦是他开辟了通往真正知识的道路。这三个奇怪的梦坚定了他建立新理论的信心。这一天是笛卡尔思想的转折点,也有学者将这一天定为解析几何的诞生日。
然而,长期的军旅生活让笛卡尔感到疲惫。他于1621年回国,当时法国正在发生内乱,于是他游历了荷兰、瑞士、意大利等地。1625年回到巴黎,1628年移居荷兰。
在荷兰的20多年里,笛卡尔在哲学、数学、天文学、物理学、化学和生理学等领域进行了深入的研究,并通过数学家梅森神父与欧洲主要学者保持着密切的联系,他几乎所有的主要著作都是在荷兰完成的。
1628年,笛卡尔写了《指导哲学的原理》,1634年,他完成了以哥白尼为基础的《论世界》。这本书总结了他对哲学、数学和许多自然科学问题的看法。1637年,笛卡尔用法文写了折射光学、气象学和几何学三篇论文,并写了序言《科学中正确应用理性和追求真理的方法论》,哲学史上简称方法论,6月8日在莱顿匿名发表。1641年出版《玄学禅定》,1644年出版《哲学原理》等重要著作。
1949年冬天,笛卡尔应克里斯蒂娜女王的邀请来到斯德哥尔摩,担任宫廷哲学家,教导克里斯蒂娜女王。因为他身体虚弱,他不能适应那里的气候。1650年初患肺炎,同年2月去世。
笛卡尔在其他科学领域的成就
笛卡尔凭借天才的直觉和严格的数学推理,对物理学做出了有益的贡献。笛卡尔从1619开始看开普勒的光学著作,一直关注透镜理论;他还从理论和实践两方面参与了光的本质、反射和折射率、磨透镜的研究。他认为光的理论是整个知识体系中最重要的部分。
笛卡尔利用他的坐标几何从事光学研究,在《折射光学》中首次提出了折射定律的理论推导。他认为光是压力在以太中的传播。他从光发射理论的观点出发,利用网球撞击布料的模型,计算光在两种介质界面上的反射、折射和全反射,从而在平行于界面的速度分量不变的假设下,首次推导出折射定律。但是他的假设是错误的,他的推导得出了光速从光稀疏介质进入致密介质时速度增加的错误结论。他还对人的眼睛进行了光学分析,解释了视力障碍的原因是晶状体的变形,并设计了矫正视力的晶状体。
在力学方面,笛卡尔发展了伽利略的运动相对论。比如在《哲学原理》一书中,举了一个帆船上海员怀表的表轮的生动例子,来说明运动和静止需要选择参照物的道理。
在《哲学原理》第二章中,笛卡尔首次以自然第一定律和第二定律的形式表述了惯性定律:只要一个物体开始运动,它就会继续以同样的速度和同一直线方向运动,直到遇到一些外界原因造成的障碍或偏差。在这里,他强调了伽利略没有明确表达的惯性运动的线性。
在这一章中,他还首次明确提出了动量守恒定律:物质和运动的总量永远不变。笛卡尔对碰撞和离心力做了初步的研究,为后来惠更斯的成功创造了条件。
笛卡尔将他的机械论观点应用于天体,发展了宇宙进化论,形成了他的宇宙起源和结构理论。他认为,从发展的角度来理解事物比仅仅从现有的形式来理解更容易。他创立了旋涡理论。他认为太阳周围有一个巨大的漩涡,驱使行星不停运转。物质的粒子处于一个统一的漩涡中,这区分了运动中的三种元素:土、空气和火。土形成行星,火形成太阳和恒星。
他认为天体的运动来源于惯性和某种宇宙物质漩涡对天体的压力,在各种大小不同的漩涡中心必然有一个天体,所以用这个假说来解释天体之间的相互作用。笛卡尔的太阳起源的以太涡旋模型第一次依靠力学而不是神学,解释了天体、太阳、行星、卫星彗星等的形成过程。,比康德的星云理论早一个世纪,是17世纪最权威的宇宙学。
笛卡尔的天体演化论、旋涡模型和密切作用的观点,正如他的整个思想体系一样,一方面以丰富的物理思想和严谨的科学方法为特点,在当时起到了反对经院哲学、启发科学思维、推动自然科学进步的作用,对许多自然科学家的思想产生了深远的影响;另一方面,它往往停留在直观定性的阶段,而不是从定量的实验事实出发,因此一些具体结论往往存在诸多缺陷,成为牛顿物理学的主要对立面,并引发广泛争论。
笛卡尔在其他科学领域也做出了许多值得称道的创新。他还提出了刺激反应理论,对生理学做出了一定的贡献。
现代科学的鼻祖
笛卡尔是欧洲现代哲学的创始人之一,黑格尔称他为“现代哲学之父”。他自成体系,融合了唯物主义和唯心主义,在哲学史上影响深远。
笛卡尔在哲学上是二元论者,视上帝为造物主。但笛卡尔是自然科学中的机械退化者,这在当时是有进步意义的。
笛卡尔认为物质是由粒子组成的,粒子是唯一的实体;物质的本质是它的空间广阔性。
机械运动,即位置变化,是物质唯一的运动形式;所有的自然现象,所有的物质属性(包括颜色。香味、硬度、热度等。)都是由物质粒子的机械相互作用产生的;有了物质(空间)和(机械)的运动,整个世界就可以按照物质运动本身的自然规律来构建,而不需要上帝的眷顾。
这种机械论的自然观统治了自然科学两个多世纪。笛卡尔不仅承认物质世界的客观存在,而且承认物质运动的绝对观。他宣称:“给我物质和锻炼,我就能创造这个世界。”。所以笛卡尔是辩证法的杰出代表之一。
笛卡尔强调科学的目的是造福人类,使人成为自然的主人和统治者。他反对经院哲学和神学,视其为“虚伪的科学”,主张重新审视知识,提出系统的质疑方法,怀疑一切。但他也提出了“我思故我在”的哲学命题。
他说:我可以怀疑一切,除了“我怀疑”,这说明有一个怀疑的我(即我的心灵)是独立存在的。他进一步指出了心灵和物质的相互区别:心灵可以在不占据空间的情况下思考;物质占据空间而不思考;两者互不决定,互不衍生。这是笛卡尔二元论哲学的精髓。他也试图证明上帝的存在。他认为物质和精神都受上帝支配,上帝是完美的。他把物质和精神完全分开,把哲学分为“做上学”和“物理学”两部分。
笛卡尔是机械论者。他认为宇宙充满了物质和运动,无论是在天上还是在地上。他把运动定义为位移运动(即机械运动)。他提出运动守恒原理使宇宙保持永恒的机械运动。人造的机器和自然界的物体没有本质区别。不同的是,人造机器的每一部分都被我们看得清清楚楚。他认为人体本质上是一台机器,所有的功能都可以用力学来解释。
笛卡尔的方法论对后来物理学的发展有重要影响。在古代演绎法的基础上,他创造了数学演绎法:以理性主义为基础,从不证自明的直观公理出发,运用数学逻辑演绎得出结论。这种方法与培根倡导的实验归纳法相结合,经过惠更斯和牛顿的综合应用,成为物理学特别是理论物理中的一种重要方法。笛卡尔用代数解决几何问题,建立了坐标几何的基础,即解析几何,这是他的普遍方法最成功的例子之一。
笛卡尔的方法论中还有两点值得注意。第一,他善于用直观的“模型”来解释物理现象。比如用“网球”模型解释光的折射;用“盲人的拐杖”形象地描述光信息沿物质的瞬间传递;用一个装满水的玻璃球模拟并成功地解释了彩虹现象。第二,他主张使用假说和假设的方法,比如宇宙结构理论中的旋涡理论。此外,他还提出了“普遍怀疑”原则。这一原则在当时的历史条件下对反对教会统治、崇尚权威、崇尚理性、崇尚科学起到了巨大的作用。
笛卡尔可以说是17世纪及以后欧洲哲学和科学最有影响力的大师之一,被誉为“近代科学的始祖”。