第一部分　燦爛的古希臘科學

泰勒斯的水(1)

就像物種的起源一樣，很多學科的起源可以回溯到共同“祖先”，比如哲學和科學的起源可以回溯到公元前6世紀古希臘“米利都學派”（Milesian school）的同一位先賢——泰勒斯（Thales），他既有“第一位哲學家”（first philosopher）之譽，又被稱為“科學之父”（father of science）。

當然，這些頭銜并不是無爭議的。柏拉圖（Plato）筆下的蘇格拉底（Socrates）曾經說過：“好奇是哲學家的感受，哲學始于好奇。”依這種理解，“第一位哲學家”幾乎是不可能確定的。甚至即便訴諸文字，也難以確定“第一位哲學家”是原創者還是記錄者。更何況泰勒斯連文字也不曾留下，只被后人提及過——只是提及，連引用都不是。

倒是“科學之父”，在那個時代，幾乎是“第一位哲學家”的推論——只要那“好奇”關涉到科學，而這對泰勒斯——或確切說是傳說中的泰勒斯——是不成問題的，因為他做過一些哪怕在今天也會被視為科學領域內的事。

比如公元3世紀的希臘傳記作家第歐根尼·拉爾修（Diogenes La?rtius）和公元5世紀的希臘哲學家普羅克洛斯（Proclus）等都記述過泰勒斯在幾何方面的成就，其中包括用幾何方法測定金字塔高度及海上船只的距離，如今稱為“泰勒斯定理”（Thales’ theorem）的“直徑所對的圓周角是直角”，以及若干其他幾何定理。又比如公元前5世紀的古希臘歷史學家希羅多德（Herodotus）記述過泰勒斯對一次日食的預言——可信度不高，但若屬實，一般認為是公元前585年5月28日的日食。另外，泰勒斯也是被后世樣板化的“心不在焉科學家”的鼻祖——據柏拉圖記述，某天夜里，泰勒斯一邊走路一邊仰望星空，結果掉進了灌溉渠，被一位女仆拉起。據說后者還說了一句與身份嚴重不符的話：“你連自己腳下都看不見，怎么可能搞清天上的事情？”（這到底是女仆還是女哲學家？）

但泰勒斯最出名的卻是一個在今人眼里不無荒誕的學說：萬物皆水（All things are water）。

當然，如前所述，泰勒斯并未留下文字，因此我們所知只是后人的提及。比如亞里士多德（Aristotle）在《形而上學》（Metaphysics）一書中曾這樣提及泰勒斯的學說：

最早的哲學家大都認為萬物的唯一原理是物質本性的原理……這類哲學的創始人泰勒斯稱該原理是水……

從這一提及來看，泰勒斯的意思是說萬物的唯一原理是水。拉爾修則表示在泰勒斯的學說里，水是“普遍的原始質料”（universal primary substance）。既是“萬物的唯一原理”，又是“普遍的原始質料”，看來確實萬物皆水。

泰勒斯為什么會提出這樣的學說呢？亞里士多德認為，那是由于他注意到了潤濕滋養著萬物，而水是潤濕之源。后世的研究者也“腦補”了一些緣由：比如泰勒斯進行過海上旅行，對水的力量有切身體會；比如泰勒斯所在的地中海沿岸地區的季節性干旱凸顯了水對萬物的重要性；比如泰勒斯很關注天氣現象，從而有可能由云從水面升起，又變成雨水落下那樣的水的變化聯想到萬物變化；比如泰勒斯可能注意到了蒸發的水有如空氣，凝固的水如同固體，河口的三角洲仿佛是水變為泥土，等等。另一些研究者則認為泰勒斯有可能受了古巴比倫、古埃及等地神話的啟發。

不過，水作為與生命關系密切，并且唯一能在自然條件下呈現氣、液、固三種形態的物質，雖很吸引眼球，但哪怕前述緣由全都成立，推衍為“萬物皆水”也是牽強的，因為不需要很高級的眼力，就能看出“萬物”并非“皆水”。

對于這種牽強，英國哲學家伯特蘭·羅素（Bertrand Russell）進行了解讀。在《西方哲學史》（History of Western Philosophy）一書中，羅素表示，“萬物皆水這一說法可視為科學假設，而且絕不愚蠢”，因為“萬物皆由氫組成，那是水的三分之二”。看來，羅素是將水的分子式H₂O解讀為氫是水的三分之二，進而解讀了萬物皆水。后來，在《西方的智慧》（Wisdom of the West）一書中，羅素將這種分子原子層面的解讀推到了核物理層面，表示所有元素都可以用氫合成。不得不說，這位在很多方面令我欣賞的哲學家的這番解讀是相當拙劣的(2)。

相比之下，美國物理學家史蒂文·溫伯格（Steven Weinberg）的解讀倒是令我耳目一新。溫伯格在《解釋世界：現代科學的發現》（To Explain the World: The Discovery of Modern Science）一書中表示，看待古希臘先賢時，最好不要將他們視為科學家或哲學家，而應該當作詩人。我覺得，起碼就泰勒斯而言，溫伯格的說法有一定道理。像“萬物皆水”這種在實證層面上不無荒誕的觀點確實更像是詩人的遐想。退一步講，哪怕不把泰勒斯當作詩人，考慮到那個時代本就沒什么經得起現代科學推敲的周全邏輯，我們也應避免進行過于細密的考察，更不該像羅素那樣用現代科學去附會泰勒斯的觀點，對之作出超越時代的解讀。

事實上，泰勒斯時代就連文字含義都可能是我們所陌生的。比如有研究者指出，我們譯為“水”的希臘詞在泰勒斯時代乃是泛指一切流質。而物質狀態變化的含義則更寬泛——比如稍晚于泰勒斯的古希臘哲學家赫拉克利特（Heraclitus）認為火也有液態和固態，前者是水，后者是土，這顯然是我們所陌生的。這種文字含義上的陌生對于解讀泰勒斯的學說既是障礙，也是視角，因為如果泰勒斯對“水”和物質狀態變化有著迥異于我們的理解，那么“萬物皆水”也許就沒那么難以理解。可惜，由于泰勒斯并未留下文字，一切就只能猜測了。

不過，盡管泰勒斯的學說在今人眼里不無荒誕，卻有著巨大的歷史意義，并對后世產生了深遠影響。

首先，在大方向上，泰勒斯的學說偏離了那個時代所流行的神創萬物的思路。這一點的重要性是怎么估計都不為過的，如果考慮到直至今天，地球上仍有數以十億計的人相信神創萬物，泰勒斯的學說就更顯得卓然（當然，泰勒斯并非無神論者，他只是在探索萬物組成時沒有求助于神）。正是在與神創萬物的分道揚鑣中，哲學和科學開始了自己的征程。

其次，在具體層面上，“萬物的唯一原理”及“普遍的原始質料”的引進在紛繁的自然現象之間，乃至在未知與已知之間建立了聯系，體現了用簡單因素統一紛繁現象，以及世界由規律支配的思想，在一定程度上可視為科學中的統一觀念及規律意識的起源。而且，泰勒斯的學說還對守恒觀念的萌發起到了助益。據亞里士多德記述，泰勒斯認為“普遍的原始質料”是守恒的，萬物無生無滅，這跟那個時代所流行的神可以隨心所欲創造或消滅物質是截然不同的。

除這些意義外，泰勒斯還從自己的學說出發，展開了最早的科學推理。比如從萬物的唯一原理是水出發，泰勒斯推出了大地浮在水上。并且他表示——據亞里士多德記述——大地之所以浮在水上而不會飛到空中，是因為“它像木頭或類似之物一樣，按其組成就能浮在水上而不是空中”。別笑話這種幼稚甚至有些同義反復的推理，以及完全錯誤的結論，在泰勒斯之前，幾乎從未有人對有關自然的論述提供理由，一切都歸為神的隨心所欲。從那樣的傳統中脫離出來，才可以展開推理，也才可以對學說做出批評，而不至于像面對神話那樣無從下手。更重要的是，對于泰勒斯的學說，就連批評者也會不由自主地沿襲推理的路子，這是理性的巨大魅力。這一點對后人產生了巨大的示范和引導作用。泰勒斯的學說本身雖很快就被放棄了——就連同屬“米利都學派”的他的弟子阿那克西曼德（Anaximander）也沒有采納他的學說，但他的大方向卻得到了很好的繼承，比如阿那克西曼德也試圖用“普遍的原始質料”來構筑萬物。

先賢之所以是先賢，是因為他們的步履雖然蹣跚，卻是嬰兒學步的蹣跚；先賢之所以得到我們的敬意，是因為他們的學說雖然幼稚，我們卻正是由于從那樣的幼稚中學習過，才能告別幼稚。

泰勒斯死于公元前546年，享年78歲。據拉爾修記述，泰勒斯的墓碑上寫著：

偉大的泰勒斯長眠于此，

他的墓穴很小，他的聲望齊天。

參考文獻

[1]　ARISTOTLE. The complete works of Aristotle [M]. Princeton: Princeton University Press,1984.

[2]　BARNES J. Early Greek Philosophy [M]. London: Penguin Books, 1987.

[3]　BRUMBAUGH R S. The Philosophers of Greece [M]. Albany: State University of New York Press, 1981.

[4]　GOTTLIEB. The Dream of Reason: A History of Philosophy from the Greeks to the Renaissance [M]. New York: W. W. Norton & Company, 2000.

[5]　JONES W T. A History of Western Philosophy: The Classical Mind [M]. San Diego: Harcourt Brace Jovanovich College Publishers, 1970.

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[7]　LLOYD G E R. Early Greek Science: Thales to Aristotle [M]. New York: W. W. Norton &Company, 1970.

[8]　PLATO. The Dialogues of Plato [M]. Chicago: Encyclopaedia Britannica Inc., 1994.

[9]　RUSSELL B. History of Western Philosophy [M]. Milton Park: Routledge, 2004.

[10]　SARTON G. Ancient Science through the Golden Age of Greece [M]. Mineola: Dover Publications, Inc., 1993.

[11]　WEDBERG. A History of Philosophy: vol. 1 [M]. Oxford: Oxford University Press, 1982.

[12]　WEINBERG S. To Explain the World: The Discovery of Modern Science [M]. New York:Harper, 2015.

2018年5月13日

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(1)　本文曾發表于《Newton科學世界》2018年第7期（科學出版社出版）。

(2)　吳大猷曾在一篇題為“《易經》與現代物理”的文章中寫過這樣一段話：

《易經》是否已含有近代物理中的量子力學、相對論的要義等問題，嚴格地講，必須先真正懂得《易經》，真正懂得這些物理學部門。譬如有人問我，清蒸鰻魚是不是含有牛肉的成分。我必須先見過嘗過鰻魚，也見過嘗過牛肉，我的答案才有意義。假若我從未聽見、未嘗過二者或二者之一，則答案無論是正是負，都是沒有意義的。假若我是一個狡辯者，未見過嘗過鰻魚和牛肉，而只在咬文嚼字上用功夫，說鰻魚是由碳、氫、氧等原子構成的，而牛肉也不外是由這些原子構成的，所以鰻魚和牛肉是相同的。這顯然是“強詞奪理”“牽強附會”。

雖然我對這段話里的“必須先真正懂得《易經》”之說不以為然（哪怕不懂得《易經》，我也可以很有把握地斷定《易經》或任何其他古籍不可能含有量子力學、相對論的要義——除非把后者弱化為“小和大是不同的”“凡事都是相對的”之類），但我覺得，這段話里的狡辯者的咬文嚼字用來形容羅素的解讀是再合適沒有了。