中世紀方法論的延續#

歐洲長達近千年的中世紀,方法論並未比柏拉圖、亞里士多德時期進步多少,但兩位重要哲學家的工作為日後科學鋪路:

  • 聖奧古斯丁(Saint Augustine):用柏拉圖的哲學思想為基督教神學找到哲學依據,使教義變得符合邏輯。中世紀科學雖停滯,邏輯學仍持續發展,成為修道院與大學的必修課
  • 聖托馬斯.阿奎那(Saint Thomas Aquinas):完全接受亞里士多德的哲學與自然科學思想,把科學納入神學的範圍

兩人之間的差異,相當於亞里士多德與柏拉圖的差異:

  • 奧古斯丁:對於神,你信就好
  • 阿奎那:人可透過理性證明神的存在,並搞清楚神創造世界的規律

阿奎那為科學研究打開方便之門,但因為他幾乎肯定了亞里士多德的所有結論,而亞里士多德對世界的許多描述是錯誤的——人們在長達幾世紀的時間裡接受了一大堆錯誤概念。

伽利略推翻亞里士多德#

最初對亞里士多德物理結論提出疑問的,是文藝復興後期的伽利略(Galileo Galilei)。

自由落體:經驗 vs. 邏輯#

從日常經驗看,重的石頭比輕的羽毛先落地,輕物比重物下降慢——這是亞里士多德的觀察。

但伽利略發現了亞里士多德說法中一個明顯的邏輯矛盾

把一個 10 磅的球與一個 1 磅的球綁在一起扔下去,下降速度是更快還是更慢?

  • 看作整體:11 磅 > 10 磅 → 下降更快
  • 看作兩個球:1 磅球比 10 磅球慢,會「拖後腿」 → 下降更慢

矛盾!要消除矛盾,只能是兩物體無論輕重都以同樣速度下降。

比薩斜塔實驗的真相#

教科書常說伽利略在比薩斜塔(Leaning Tower of Pisa)做了實驗。但今天科學史家對此頗為懷疑,只有他的學生兼助手維維亞尼(Vincenzo Viviani)記錄了這事。

即便他真的做過,也只是去驗證自己的想法,而非透過經驗獲得知識——他的知識來自理性

伽利略雖未像笛卡兒那樣著書強調理性,但他是非常相信理性的人,許多成就(如完善日心說)都是理性思考的結果。當然他也因此犯過錯誤——理性成立的條件是假設前提必須正確

邏輯預見性在醫學中的展現#

邏輯的預見性不僅體現在物理學,也體現在非常依賴經驗的領域,比如醫學。

哈維推翻蓋倫#

英國醫學家威廉.哈維(William Harvey)是醫學史上的劃時代人物。他的貢獻不只在於提出血液循環論,更在於確立了現代醫學的研究方法。

在哈維之前,歐洲醫學建立在經驗基礎上:

  • 希波克拉底:西方醫學奠基人
  • 古羅馬醫聖蓋倫(Galen):記錄每次行醫細節,依長期經驗建立醫學理論。著作極多,即使用今天小字號印刷也有幾十大本

蓋倫對人體器官功能並不了解:

  • 認為血液是從心臟輸出到身體各部分,而非循環
  • 不認為人體血液有限,反而把古代放血療法系統化、擴大化——這種謬誤要了很多人的命

從邏輯推算發現矛盾#

哈維最初對蓋倫產生懷疑,並非靠做實驗,而是從邏輯推理發現問題:

  • 由解剖學得知心臟大小,推算心臟每次搏動泵出的血量
  • 根據正常心跳速率,推算心臟一小時要泵出將近 500 磅血漿
  • 血漿占血液 55%,所以一天就是 5 噸血液

如果血液不是循環的,人體內怎麼可能有這麼多?

從這個矛盾出發,他提出血液循環的猜想,再透過長達九年的實驗驗證。

《心血運動論》與笛卡兒的支持#

哈維把成果寫成《心血運動論》(On the Motion of the Heart and Blood),確立了一種研究方法:從邏輯自洽的假設出發,透過實驗驗證假設——這使歐洲醫學突飛猛進。

哈維的成就也得益於笛卡兒(René Descartes)的支持:

  • 哈維理論在英國被認可,但在歐洲大陸(特別是法國)遭天主教勢力強烈反對
  • 笛卡兒比哈維小十幾歲,了解哈維的成就後敬重有加
  • 因笛卡兒在法國宮廷與思想界地位崇高,在他的支持下,哈維的理論才在歐洲大陸站穩

哈維的工作方法也啟發了笛卡兒——他後來能寫出《方法論》(Discourse on the Method),與哈維的研究密切相關。

《心血運動論》與哥白尼《天體運行論》、牛頓《自然哲學的數學原理》、達爾文《物種起源》並稱為改變人類歷史的四本科技巨著。

邏輯預見性對我們有何用#

生活中許多事情,我們不需要真的去做,靠邏輯就能驗證真假:

  • 「中國不可能有一半以上的大學畢業生年薪在 100 萬元以上」——靠邏輯就能分析清楚
  • 「任何帶有龐氏騙局色彩的投資都不能持久,總有爆雷的一天」——不需要真的參與,邏輯分析就清楚

延伸閱讀#

  • 吳軍:《全球科技通史》
  • 吳軍:《軟能力》