十六、十七世紀之交的西方磁現(xiàn)象探索之研究.pdf

1、十六、十七世紀之交,是西方對于磁現(xiàn)象探索的活躍期,這一時期眾多學者做了大量實驗,提出了各種觀點,以1600年吉爾伯特的巨著《論磁》的出版為該時期的高峰。這一時期的研究工作為之后磁學和電學的發(fā)展奠定了基礎,但關(guān)于十六、十七世紀之交的磁現(xiàn)象探索還沒有科學史著作專門研究。
　　本文利用多種全文數(shù)據(jù)庫中豐富全面的原始文獻資料,并結(jié)合上世紀七、八十年代以來的研究成果,試圖以更細致深入的視角,考察人與自然現(xiàn)象之間在早期磁現(xiàn)象探索中表現(xiàn)出的細節(jié)

2、關(guān)系。本文通過六個專題深入展現(xiàn)了十六、十七世紀之交西方早期磁現(xiàn)象研究的狀況,探討了該時期磁現(xiàn)象研究與古代和中古的思想聯(lián)系,分析了新發(fā)現(xiàn)的和已知的磁現(xiàn)象帶給學者的感知對磁哲學的推動,揭示了吉爾伯特的磁哲學與其他學者的研究工作之間的深刻關(guān)系。本文具體研究成果如下:
　　論文第二章以文藝復興晚期著名的博學者珀爾塔的磁體實驗研究為例,揭示該時期自然魔法中的傳統(tǒng)實驗向近代科學實驗的轉(zhuǎn)變。本章認為文藝復興晚期的學者因為經(jīng)院式沉思的無效,認識到

3、人所面對的只是自然的現(xiàn)象,進而革新了自然魔法中的傳統(tǒng)實驗,促使其向近代科學實驗轉(zhuǎn)變。本章通過比較珀爾塔與派勒格林尼的磁體實驗研究,具體展現(xiàn)了珀爾塔實驗研究的一些重要的新特點。本章進一步認為,這樣的反思和改變是研究方法上的,還不是自然觀上的;并在此基礎上對珀爾塔、吉爾伯特等的“雙面性”問題,給予了一種解釋。本章為全文鋪墊該時期在實驗方法和自然觀狀況方面的背景。
　　論文第三章研究一條謬誤的磁石知識,即大蒜能讓磁石失去吸引能力。本章在

4、全面搜集相關(guān)史料的基礎上,分析認為這條知識雖然顯得很荒謬,但并非來自古人的空想,而應來源于古人對磁石排斥鐵的現(xiàn)象的一種闡釋。本章將這一磁石知識,在空間上與古代其他地區(qū)相關(guān)知識比較,在時間上與靜電排斥的最初認識比較。因為磁、電現(xiàn)象的相關(guān)性,靜電排斥的發(fā)現(xiàn)過程是難得的比較對象。有意思的是,靜電排斥現(xiàn)象最初被看到以后,觀察者亦沒有認識到排斥的存在。本章認為其中可能的原因是,西方文化背景中對具有同感的物體同時又發(fā)生排斥的事實,在認知上有拒斥的傾

5、向,這顯示了文化背景的傳承性帶來錯誤認知的相似。
　　西方學者在經(jīng)驗之光下全面檢驗古代的知識,是近代科學產(chǎn)生的必經(jīng)階段。這體現(xiàn)出近代科學植根于西方文明,而移植近現(xiàn)代科學技術(shù)的國家,如中國,則缺乏對古代知識全面檢驗的歷程。大蒜能讓磁石失去吸引力的謬誤知識提供了一個很好的案例。通過厘清近代早期西方學者對這個謬誤知識的不同態(tài)度和處理狀況,本章揭示了新舊交替時期認識的混亂和復雜,指出正是在珀爾塔等人以實驗檢驗古代磁石知識的基礎上,吉爾伯特

6、才有可能進一步建立他的磁哲學。
　　論文第四章對吉爾伯特的磁體排斥實驗和理論進行了系統(tǒng)研究,并與其之前學者的相關(guān)實驗和理論比較,探討了磁體排斥運動在吉爾伯特磁學理論中的地位,以及吉爾伯特為何如此理解磁體排斥運動。本章指出吉爾伯特是少數(shù)認為磁石中某種相反對的性質(zhì)不存在的學者,排斥運動在其《論磁》的理論體系里面被化約為結(jié)合運動前的準備運動。吉爾伯特對磁體排斥的認知來源于實驗現(xiàn)象帶給他的感覺,而不是如帕克所說是訴諸前人的思想忽略實驗事實

7、的結(jié)果。磁石漂浮追逐實驗中磁石的一系列運動,讓他感到磁石的目的性。吉爾伯特在對由實驗觀察到的現(xiàn)象進行解釋的時候,才受到亞里士多德理論的影響。他依據(jù)的主要是亞里士多德的“目的論”,而不是帕克所說的“必然性”。在目的論的解釋之下,排斥運動是以結(jié)合為目的的,只是輔助的運動。本章指出,該實驗中暗藏著沒有被吉爾伯特意識到的重要問題。實驗者在對漂浮磁石的追逐中加入了人為的意志,其過程并非亞里士多德所說的自然過程,結(jié)果亦不能被認為是自然的目的。

8、>　　第五章系統(tǒng)考察了西方古代到近代早期關(guān)于磁石吸引和琥珀吸引原理的各種解釋,厘清了兩種吸引從被歸入相同原理到區(qū)分為不同原理的歷史過程。一般觀點認為,兩種吸引被區(qū)分為不同原理,源自多種琥珀類物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)。本章提出,磁石雙向吸引的發(fā)現(xiàn)是更重要的原因。近代早期在對于兩種吸引原理的區(qū)分中,存在三種不同的傾向:一是將磁石吸引歸入非物質(zhì)的原理,而琥珀類吸引歸入物質(zhì)的原理;二是將兩種吸引用分別歸入不同的物質(zhì)原理;三是將兩種吸引分別歸入不同的非物質(zhì)原理

9、。吉爾伯特的觀點屬于第一種傾向,他認為琥珀吸引由于物質(zhì),磁體吸引由于“形式”。本章分析了吉爾伯特的磁體“形式”解釋,認為這是關(guān)于磁力的第一個有論證的超距作用解釋,為吉爾伯特以磁力解釋天體運行的動力提供理論依據(jù),具有重要的意義。
　　第六章全面研究吉爾伯特微地球思想的來源情況。微地球被認為是吉爾伯特最重要的貢獻之一。本章指出,早在13世紀派勒格林尼設計的小磁球旋轉(zhuǎn)實驗中已經(jīng)蘊含了用磁力去解釋天宇周日旋轉(zhuǎn)的思想。派勒格林尼的這個思想比

10、吉爾伯特早了3個多世紀,并啟發(fā)了吉爾伯特用磁力來解釋地球的周日旋轉(zhuǎn)。本章認為吉爾伯特將派勒格林尼的小磁球演變?yōu)槲⒌厍?有著深刻的歷史背景和多重思想來源。磁傾角的發(fā)現(xiàn)和諾曼對磁傾角的研究,把磁力指向了地球;哥白尼的新天文學將地球從處于宇宙中心的固定位置,變?yōu)槔@日公轉(zhuǎn)同時周日自轉(zhuǎn)。其他如卡爾丹、珀爾塔等人對磁石性質(zhì)的研究,也對吉爾伯特微地球思想形成產(chǎn)生影響。
　　第七章探討了吉爾伯特對天體運行動力的磁力解釋,指出吉爾伯特雖然不是這一思

11、想的首創(chuàng)者,但他是第一個從地球物理的角度,通過磁體旋轉(zhuǎn)運動的研究,磁體超距作用的研究等,系統(tǒng)論證磁力或類似于磁力的自然力在天體運行中所起作用的學者。本章系統(tǒng)分析了開普勒天體運行動力的磁力解釋對于吉爾伯特的借鑒,認為吉爾伯特的工作使得這一解釋超越了簡單設想的階段,為開普勒的物理天文學提供了支撐。
　　有學者認為,吉爾伯特解釋地球自轉(zhuǎn)的原因時依賴于有靈論。本章討論了吉爾伯特如何用磁石旋轉(zhuǎn)運動論證地球的周日自轉(zhuǎn),指出吉爾伯特在論證地球自

12、轉(zhuǎn)的過程中有其內(nèi)在的邏輯,但被史學家忽視。吉爾伯特的邏輯也許不嚴密,但如果注意到他使用邏輯和在自然的界限里面處理地球自轉(zhuǎn)的努力,就不會武斷地認為他必須訴諸有靈論才能解釋地球自轉(zhuǎn)。
　　第八章在總結(jié)全文研究的基礎上,認為十六、十七世紀之交的磁哲學發(fā)展,不是由新發(fā)現(xiàn)本身推動,而是由研究者對于新發(fā)現(xiàn)或已知的各種磁現(xiàn)象的感知推動。新發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象帶來的感知,已知現(xiàn)象帶來的新感知,同一現(xiàn)象帶來的不同感知,綜合、復雜地推動著十六、十七世紀之交的磁