牛顿大战笛卡尔？科学史，了解一下
《牛顿研究》是科学思想史学科的奠基人物亚历山大·柯瓦雷的代表作之一。名为著作，但更像是一系列文章的集成，融贯性略逊于丰富性。但对于熟悉柯瓦雷的读者（比较少…）来说，这本书体现了许多他一以贯之的研究思路，即反对科学史研究中的实证主义、强调形而上学转变的作用、重视科学的观念史的梳理——简而言之，近代科学的诞生不是一块块积木搭出来的，而是从思潮动荡的大争之世，经过方法论、宇宙论的激烈碰撞和脱胎换骨，最终沉淀下来的结果。
具体到牛顿的时代，从伽利略到笛卡尔的一脉相承，到胡克、惠更斯和牛顿的群雄争锋，作者提供了一个更复杂的历史图谱，展示了牛顿的思想是怎样在前辈的影响、同行的启发和与论敌的厮杀（bi）中诞生的。其中，牛顿与其最大的论敌（胡克属于内斗）笛卡尔之间的论争，也是全书最浓墨重彩的一部分。好吧，我得承认，本文提供的只不过是这部分的一个简述。窥一斑而见全豹是很难了，但至少略识柯氏之风。
在近代科学诞生的过程中，笛卡尔和牛顿都是举足轻重的关键人物，他们各自发展出了不同的世界观（或者说宇宙图景）。
前者致力于把科学还原为几何学，并纳入形而上学的框架之中，建立大一统的哲学体系（这一体系的肉体已消灭，但幽灵仍游荡在当代）；后者同样受到伽利略之后数学化的影响，但一定程度上取消了在哲学层面的追索，仅依靠数学描述建立起近代物理学独立的领地。
非要分个输赢的话当然可以是，牛顿的力学当然成为了最后的赢家，而笛卡尔代表性的“涡旋说”等遭到遗弃（大部分人可能都没听说过）。
但在柯瓦雷看来，对笛卡尔的贡献简单的扬弃是不公平的，也无助于我们深入地了解科学史的发展逻辑。我们不仅应当了解到牛顿和笛卡尔所在的17世纪，笛卡尔的宇宙图景所具有的广泛而巨大的影响力（牛顿也一度是笛卡尔的信徒），而这些影响以何种方式催生了近代科学的进路；更应当明白，笛卡尔物理学中有比涡旋和三种元素更具有价值的东西。比如，一种理性的、打破天界与地界界限的宇宙论，又比如首先由笛卡尔精确描述并提出的惯性定律以及动量的概念等等。
更不用提，笛卡尔著名的方法论。
应该说，笛卡尔在大破大立的宇宙论“革命”中的影响，要比他对具体问题的探讨要大得多。而牛顿不仅通过在数学化方面的高深造诣，精确地解决了许多关键性的具体问题，其隐而不显的基督教神学和形而上学倾向，也被柯瓦雷挖掘出来，成为和笛卡尔形成对比的“潜文本”。（PS：希望读下文之前，你已经看过书了）
一、惯性定律：到底算在谁的头上？
作为牛顿三大定律之首的惯性定律，被牛顿归在伽利略的头上。但事实上，伽利略并未完整地提出过惯性定律，他所理解的惯性依然受困于地球的圆周表面和重力的支配中。作为“惯性先驱”的伽桑狄，也未明确使用直线一词。只有在笛卡尔的著作中，才第一次清晰地表述了惯性定律。
首先，笛卡尔将运动和静止视为“状态”，在本体论地位上等价，这一点为牛顿所继承和默认。
其次，笛卡尔说物体尽可能保持“沿直线”运动的状态，或说所有运动就其本身而言都是直线的。但是，他们解释的方式是不同的：牛顿是赋予物质以固有之力，即其所为的“惯性力”；笛卡尔则诉诸上帝的不变性，诉诸运动的守恒律。
没办法，牛顿是经典力学的创始人，自然言必称力。而笛卡尔要讲政治（以免落得伽利略的下场），就得抬出上帝。
同时，也因为笛卡尔把静止当做了一种反抗，所以笛卡尔阐述的第三条定律，即碰撞定律，最后彻底跑偏（他推出小物体撞大物体永远撞不动，这当然不符合日常经验）。类似的推理牛顿在读书笔记上连批了几个大字：“错误！”
二、运动：相对还是绝对？
笛卡尔的“运动”观念也没有抱残守缺，应该说在思辨层面是很高明的。
他首先批判了亚里士多德体系的“运动”观，后者认为运动是“潜能的实现”，分为四个种类，位置的变化只是其中一种。前者则大刀阔斧地给“运动”瘦身，回到了“位置变化”本身。此外，笛卡尔也取消了亚里士多德cosmos体系中的绝对的位置观念，建立起了运动的相对性和相互性。
因此，他对运动的定义是：一部分物质或物体，从与之直接接触的、被视为静止的那些物体附近移到其它物体附近。
牛顿反对笛卡尔的相对主义。他将笛卡尔定义运动的关键词“位置”（tapos）替换为“空间”（space），而牛顿的“空间”概念是绝对的、静止不动的，因此，牛顿所定义的“运动”也必定是绝对而非相对的。
笛卡尔完全按照相对性来处理运动，也许有逃避教廷的“意识形态”攻击（尤其对日心说）的考虑，但的确继承了传统亚里士多德的因素。牛顿则基于自己的力学体系，提出绝对运动可以产生出相对运动无法产生的效应，比如“木桶实验”产生的凹面，比如旋转物体从旋转轴后退的倾向（离心力）。
运动的绝对和相对之争，反映出的是两人在时空观层面更深的差异。
三、空间是不是绝对的？
在笛卡尔看来，广延和物质是一样的。这也是笛卡尔宇宙论的第一大特色。
笛卡尔认为，物质必然有广延，这是其本性。反之，也绝不可能有脱离了物质的广延存在（只有长宽高而没有实体的立方体存在吗？）。进一步讲，绝对的广延亦即虚空也便不存在。就像亚里士多德说的，虚空即是无，而“无”是有的吗？（感受这个逻辑）
可以说，在这一点上笛卡尔继承了亚里士多德的衣钵，体现出很强的理性思辨色彩。但牛顿从经验现象和神学倾向出发，认定广延既不属于实体，也不属于偶性，而是一种从上帝那里“流溢出的效果”。因此，笛卡尔的推理是不成立的。虚空也并非不存在。
同时，针对笛卡尔所说广延是“无定限”（indefinite）的，牛顿也提出批驳，将“无限”（infinity）概念慷慨地赋予空间，并断言了“无限”的肯定性。
相比于身处欧陆的笛卡尔在“政治正确”方面的缩手缩脚，牛顿更为大胆地提升了空间的存在论层次。他认为，空间是“存在本身的属性”，因而和时间一样，是先于物质而存在的。证据之一就是，上帝的无处不在对应着空间的不可分性和可入性，相反，作为受造物的物质自然是不可入和可分的。
事实上，在空间观念的冲突上，牛顿更多是在神学和形而上学的层面对笛卡尔进行“意识形态”攻击，诸如“广延就是物体，那我们不是给无神论打开了方便之门吗”等话语不时见诸笔端。
这当然可以被视为一种“论战辞令”，但多少也跟隶属于经验论大传统的牛顿及其实践风格有关——毕竟，人都会自然地亲近更符合自我生命体验的思想。而更多从日常经验而非哲学思辨出发的牛顿（至少他是这么标榜的），也不难找到一种合适的神学（或形而上学）观点，来佐证自己的科研成果。
四、涡旋假说的破灭
不过，牛顿在公开发表的著作中，很少直接地进行形而上学层面的辩驳，更多是就具体的科学理论或假说进行批判。
比如笛卡尔宇宙论中著名的涡旋假说，就是牛顿在《原理》一书中选中的靶子。
但牛顿既没有提笛卡尔，也没有把涡旋假说单拎出来逐条批判。他的一般手法是，先将问题扩大化、一般化，上升为更具概括性的大问题（比如“流体的圆周运动”问题），然后釜底抽薪地解决其理论基础。
牛顿通过论证表明：
1、单个涡旋体系会丧失稳定而难以为继，因此蕴含了通过“主动本原”持续补偿“损失”的过程，这在笛卡尔的体系中是自相矛盾的。
2、多个涡旋的体系又会互相渗透，边界亦不稳定。
3、在封闭的涡旋中，要保持不变的轨道运动，则要求行星与轨道上的星际物质的密度相同——在笛卡尔的世界中，这似乎问题不大（其实问题老大了）。但是，这种运动形态必定是不符合开普勒定律（第三定律）的，其轨道速度也和开普勒定律的要求不同。
顺便一说，笛卡尔将物质与广延等同，在牛顿看来，就是宣称所有空间和物体都是同样密度——这显然是荒谬的。牛顿反驳的依据是日常经验中无处不在的“阻力”现象。而“彗星”这样并非做涡旋或椭圆运动的星体，要在同等密度的宇宙中划过天空，则几乎是不可能的。
五、“隐秘性质”和“假说”
以笛卡尔主义者为代表的欧陆理性论者，几乎无一例外指责牛顿在自然哲学中引入了“引力”这一“隐秘性质”。
无疑，这一批判的立足点是延续千年的自然哲学预设，即对超距作用的否定，而这一结论是古老的学院和理性传统的一部分。
牛顿虽然百般辩驳，否认自己提出的“引力”是指吸引作用，应按照数学而非物理的方式理解，但对这一词的使用仍暴露了他的潜在倾向——在我看来，牛顿当然不冤枉，用词谨慎如他，使用“引力”这个词就已经是“既成事实”了。
在论敌们看来，这完全可以理解为是对固有的学科“范式”的背叛。无怪乎谨守学术传统的理性主义者会这么大惊失色——就好比在科学至高无上的今天，你提出用魔法来解超弦理论一样有趣。
但同时，牛顿也毫不示弱。在长久的论战之后，也发展出了自己的概念武器，即“假说”。
后期的牛顿，将假说定义为“既非现象，也不能从现象中推论出来”的结论。显然，为了抵御理性论者的攻击，牛顿在论战的姿态上完全倒向了“经验论”的阵营。这一倒向当然并不能影响牛顿在具体的科学研究中具有明显的神学（或曰形而上学）倾向，但此后牛顿力学的胜利，的确连带确立了“经验主义”一脉在近代科学中的正统地位。
从经验主义到实证主义，近代以降的“科学意识形态”的确立，影响不可谓不巨大。在柯瓦雷之前，“柏拉图主义——理性主义——形而上学”在科学史上的纲领性作用，几乎愈来愈不被人们（包括学界）所重视。而即便在柯瓦雷诞生的一百多年后的今天，大部分“科学神教”的信徒依然通过他们对“哲学”的鄙夷，暴露出对科学史（以及科学本身）的一无所知。
六、笛卡尔的形而上学和牛顿的神学
显然，无论笛卡尔怎么往上帝那儿靠，他的宇宙都具有很强的唯物论色彩。
从神学层面来说，上帝创世之后就隐匿了，而将自己的不变性通过运动守恒定律赋予了广延和物质。此后，物质之间仅仅通过机械原因（即碰撞）相互作用，并遵守运动守恒定律。
因此笛卡尔的宇宙看似无定限，实际却因为无关乎更高的存在，依然有很强的“封闭性”。他将广延和物质等同，对虚空的否认，在某种程度上，也使得他的体系更接近于亚里士多德的封闭宇宙。（当然笛卡尔究竟是更像柏拉图，还是亚里士多德，也是说法各异）
牛顿呢？基于和笛卡尔的势同水火，他也得反对这种“不在场的上帝。
在他看来，上帝是“持恒的”，是时时处处在场的，并不超越于时空之外，而是在时空中无限延伸。
牛顿的“上帝”不只是一种“形而上学的必然性”（完美的理性），更是一种无限的意志、创造力，因而才可以创生出“多种多样的事物”，并能解释许多神秘的成因（给自己的“引力”洗地）。
牛顿曾说过，“形而上学在实验哲学中绝没有位置”，但这并不代表他没有自己的形而上学倾向——只不过，在信仰自白的时候，他把“形而上学”该有的位置给予了“上帝”罢了。
在许多场合，他都表示了对形而上学“臆想”的反感，但所谓“臆想”究竟是什么呢？他对绝对时空观的坚持，算不算臆想呢？他所信仰的无所不在，无所不能的上帝，算不算臆想呢？（就宗教倾向而言，牛顿算是异端了）
所以，大人物们论战和表态中的辞令，还是不能只看表面。
