帕斯卡爾：科學(xué)之人與信仰之人

帕斯卡爾1623年6月19日生于法國奧維涅（Auvergne）州的克勒蒙-菲朗（Clermont-·Ferrand）城；父親艾基納（Etienne Pa-scal）為克勒蒙城法庭庭長，以博學(xué)知名。帕斯卡爾八歲時，舉家遷至巴黎。遷居巴黎后，艾基納和當(dāng)時社會上的科學(xué)家、作家和藝術(shù)家經(jīng)常交往，也常攜帶帕斯卡爾參與各種學(xué)術(shù)集會。帕斯卡爾自幼生長在學(xué)術(shù)氣氛濃厚的環(huán)境之中，并且受到他父親的嚴(yán)格教育而沒有受當(dāng)時流行的經(jīng)院教育；這為他后來的學(xué)術(shù)思想活動創(chuàng)造了有利的條件。

幼年的帕斯卡爾顯示了他對研究自然的興趣和卓越的才能。十一歲時他寫了一篇關(guān)于聲學(xué)問題的論文，探討振動體一經(jīng)摸觸立即停止發(fā)音的原因。這篇文章給他父親以深刻的印象，以致父親怕他的智慧發(fā)展過早不利于成長而中止向他教授幾何學(xué)。但帕斯卡爾卻獨(dú)自鉆研幾何學(xué)并掌握了大量的幾何學(xué)知識。1639年帕斯卡爾十六歲時寫成有名的論文《圓錐曲線論》，其中提出以他的名字命名的定理。這個帕斯卡爾定理，帕斯卡爾稱之為“神秘的六邊形”，即圓或橢圓的任意內(nèi)接六邊形的三組對應(yīng)邊的交點(diǎn)是在一條直線上。《圓錐曲線論》繼承并發(fā)展了數(shù)學(xué)家德札爾格（Desarques，1593—1662）的工作，引出推論四百余條；笛卡爾看到后曾大為贊嘆。帕斯卡爾就這樣和笛卡爾、德札爾格一起開辟了近代的幾何學(xué)。從此帕斯卡爾在科學(xué)界顯露頭角，并與當(dāng)時有名的科學(xué)家和思想家笛卡爾、霍布斯、伽桑狄、德札爾格、費(fèi)瑪（·Eermat，1601—1665）、梅爾森（Mersenne，1588—1648）、羅伯瓦（Roberval，1602—1675）等人建立了聯(lián)系；帕斯卡爾一生的科學(xué)工作和思想發(fā)展與這些人有著密切的關(guān)系。

1641年帕斯卡爾十八歲時，開始設(shè)計計算機(jī)；他曾先后草擬過五十種模型，終于根據(jù)齒輪系的轉(zhuǎn)動原理制成了世界歷史上第一架計算機(jī)，能夠手搖計算出六位數(shù)字的加減法。計算機(jī)制造的成功是當(dāng)時國際科學(xué)上的一件大事。也是在這時候艾基納病中得到一個冉森派醫(yī)生的治療，于是舉家接受了冉森教義，這就是所謂帕斯卡爾的“第一次皈依”。

此后，帕斯卡爾開始從事大氣壓力的研究；在這個問題上，他完成了由伽里略所開始并由伽里略的弟子托利拆里（Torricelli，1608—1647）所進(jìn)行的工作。空氣有重量的事實至遲在1630年已經(jīng)被人知道了；伽里略也知道空氣是有重量的并做過測定空氣重量的實驗，但是他沒有把水銀柱的高度和大氣壓力聯(lián)系在一起加以考察。1632年伽里略在他的著作035中曾談到抽水機(jī)只能把水抽到一定高度為止，這個命題就在理論上蘊(yùn)涵了大氣壓力的問題在內(nèi)，但他在思想上卻仍然局限于“自然畏懼真空”的傳統(tǒng)觀念而未能對這一現(xiàn)象作出正確的解釋。1643年托利拆里用水銀柱做實驗，認(rèn)識到不同氣候條件下氣壓的變化。托利拆里的實驗開辟了人類流體力學(xué)研究的新時代，它決定性地證明了大氣是有壓力的，并且奠定了測量大氣壓力的基本方法。但托利拆里對氣壓的觀念是含混的、不明確的，還沒有能確定氣壓變化的規(guī)律。1646年二十三歲的帕斯卡爾重復(fù)做了托利拆里的實驗。帕斯卡爾細(xì)心研究了水銀柱在各種高度不同的地方的變化，從而使氣壓及其變化的規(guī)律問題獲得了明確的科學(xué)概念。1647年帕斯卡爾請他的姐夫比里埃（Perier）分別在山頂和山腳用水銀柱反復(fù)進(jìn)行實驗，觀察水銀柱高度的變化。帕斯卡爾已確知山腳的空氣要比山頂?shù)目諝鉂夂瘢虼私Y(jié)論應(yīng)該是水銀柱的高度在高處比在低處更低，亦即氣壓隨高度的增加而減小。1648年九月十九日比里埃在奧維涅州的普·德多姆山（Puy de Dome，海拔1400公尺）按照帕斯卡爾的設(shè)計進(jìn)行了實驗；實驗證明在山腳和山頂水銀柱的高度相差3.15時，使得當(dāng)時在場的實驗者們驚嘆不止。這個實驗震動了整個科學(xué)界，并且得到科學(xué)界的公認(rèn)（它同時也標(biāo)志著科學(xué)中心在十七世紀(jì)中葉由意大利轉(zhuǎn)移至西北歐）。在這個實驗的基礎(chǔ)上，帕斯卡爾寫成他的《液體平衡論》和《大氣重力論》兩部著作，確立了大氣壓力的理論與流體靜力學(xué)的基本規(guī)律。

1648年的實驗是科學(xué)革命史上最動人心弦的實驗之一。

它是自從阿基米得以來流體靜力學(xué)歷史上最重要的進(jìn)步，同時它也是長期以來“在普遍的革命中發(fā)展著，并且它本身便是徹底革命的”新興科學(xué)向舊思想意識作戰(zhàn)又一次光輝的勝利；它證明了水銀柱的高度是大氣壓力作用的結(jié)果，從而徹底粉碎了經(jīng)院哲學(xué)中“自然畏懼真空”的古老教條。帕斯卡爾的真空試驗對近代思想所起的解放作用，可以和伽里略的落體實驗相媲美；兩人同樣以自多德的教條這一長期以來廣泛流傳的故事，卻并沒有任何文獻(xiàn)上的根據(jù)。（可參看伽里略，《兩大世界體系對話錄》，加州大學(xué)版，1953年。）實驗打破了中世紀(jì)思想的束縛，開辟了近代實驗科學(xué)和思想方法的新紀(jì)元。這一成功標(biāo)志著思想領(lǐng)域內(nèi)兩條路線斗爭的新高潮：一條路線是由伽里略所開始的近代實驗科學(xué)的路線，另一條則是傳統(tǒng)中世紀(jì)經(jīng)院哲學(xué)的路線。帕斯卡爾就這樣以其科學(xué)實驗、以普通過觀察與實驗所總結(jié)的自然界的客觀規(guī)律而有力地保衛(wèi)并發(fā)展了近代實驗科學(xué)的路線。

隨著這一實驗的成功，帕斯卡爾并且從思想方法的高度上總結(jié)出一套卓越的認(rèn)識論理論。在題名為《真空論》的論文里，帕斯卡爾尖銳地攻擊了當(dāng)時“哲學(xué)上的權(quán)威”，并提出如下的論點(diǎn)：

（一）墨守古代權(quán)威的教條，絕不是追求真理的態(tài)度。他說：“我們今天對古人的崇拜——本來在各個學(xué)科上，它都不應(yīng)該具有這么大的份量的——已經(jīng)到了這樣的地步，竟致把他的全部思想和神話當(dāng)成了神諭，竟致敢于提出新的創(chuàng)見來就不能沒有危險，竟致一個作家的條文就足以摧毀最堅強(qiáng)有力的依據(jù)”。這里的“一個作家”即指亞里士多德；亞里士多德的教條在中世紀(jì)是被經(jīng)院學(xué)者奉為權(quán)威的。帕斯卡爾堅決反對經(jīng)院哲學(xué)的這種崇古風(fēng)尚。他認(rèn)為古人的權(quán)威只能在神學(xué)和歷史學(xué)，亦即在憑啟示與記述的知識領(lǐng)域內(nèi)，才能成為根據(jù)；“但在屬于感覺與推理的題目上，情形就不同了，在這里權(quán)威是毫無用處的，唯有理智才能認(rèn)識它”。事實是否認(rèn)不了的；因此，他的結(jié)論是我們決不可盲從古人與教條，一切科學(xué)真理唯有依靠實驗和推理才能臻于完善，這是“科學(xué)的唯一準(zhǔn)則”。