科學史教篇

  觀於今之世，不瞿然者幾何人哉？自然之力，既聽命於人間，發縱指揮，如使其馬，束以器械而用之；交通貿遷，利於前時，雖高山大川，無足沮核；飢癘之害減；教育之功全；較以百祀前之社會，改革蓋無烈於是也。孰先驅是，孰偕行是？察其外狀，雖不易於犁然，而實則多緣科學之進步。蓋科學者，以其知識，歷探自然見象之深微，久而得效，改革遂及於社會，繼複流衍，來濺遠東，浸及震旦，而洪流所向，則尚浩蕩而未有止也。觀其所發之強，斯足測所蘊之厚，知科學盛大，決不緣於一朝。索其真源，蓋遠在夫希臘，既而中止，幾一千年，遞十七世紀中葉，乃複決為大川，狀益汪洋，流益曼衍，無有斷絕，以至今茲。實益駢生，人間生活之幸福，悉以增進。第相科學歷來發達之繩跡，則勤劬艱苦之影在焉，謂之教訓。

  

  希臘羅馬科學之盛，殊不遜於藝文。爾時巨製，有畢撒哥拉（Pythagoras）之生理音階，亞里士多德（Aristoteles）之解剖氣象二學，柏拉圖（Platon）之《諦妙斯篇》（Timaeus）暨《邦國篇》，迪穆克黎多（Demokritos）之《質點論》，至流質力學則昉於亞革密提士（Archimedes），幾何則建於宥克立（Eukleides），械具學則成於希倫（Heron），此他學者，猶難列舉。其亞利山德大學，特稱學者淵藪，藏書至十萬餘卷，較以近時，蓋無愧色。而思想之偉妙，亦至足以鑠今。蓋爾時智者，實不僅啟上舉諸學之端而已，且運其思理，至於精微，冀直解宇宙之元質，德黎（Thales）謂水，亞那克希美納（Anaximenes）謂氣，席哈克黎多（Herakleitos）謂火。其說無當，固不俟言。華惠爾嘗言其故曰，探自然必賴夫玄念，而希臘學者無有是，即有亦極微，蓋緣定此念之意義，非名學之助不為功也。（中略）而爾時諸士，直欲以今日吾曹濫用之文字，解宇宙之玄紐而去之。然其精神，則毅然起叩古人所未知，研索天然，不肯止於膚廓，方諸近世，直無優劣之可言。蓋世之評一時代歷史者，褒貶所加，輒不一致，以當時人文所現，合之近今，得其差池，因生不滿。若自設為古之一人，返其舊心，不思近世，平意求索，與之批評，則所論始雲不妄，略有思理之士，無不然矣。若據此立言，則希臘學術之隆，為至可褒而不可黜；其他亦然。世有哂神話為迷信，斥古教為譾陋者，胥自迷之徒耳，足憫諫也。蓋凡論往古人文，加之軒輊，必取他種人與是相當之時劫，相度其所能至而較量之，決論之出，斯近正耳。惟張皇近世學說，無不本之古人，一切新聲，胥為紹述，則意之所執，與蔑古亦相同。蓋神思一端，雖古之勝今，非無前例，而學則構思驗實，必與時代之進而俱升，古所未知，後無可愧，且亦無庸諱也。昔英人設水道於天竺，其國人惡而拒之，有謂水道本創自天竺古賢，久而術失，白人不過竊取而更新之者，水道始大行。舊國篤古之餘，每至不惜於自欺如是。震旦死抱國粹之士，作此說者最多，一若今之學術藝文，皆我數千載前所已具。不知意之所在，將如天竺造說之人，聊弄術以入新學，抑誠尸祝往時，視為全能而不可越也？雖然，非是不協不聽之社會，亦有罪焉已。

  希臘既苓落，羅馬亦衰，而亞剌伯人繼起，受學於那思得理亞與僦思人，翻譯詮釋之業大盛；眩其新異，妄信以生，於是科學之觀念漠然，而進步亦遂止。蓋希臘羅馬之科學，在探未知，而亞剌伯之科學，在模前有，故以註疏易徵驗，以評騭代會通，博覽之風興，而發見之事少，宇宙見象，在當時乃又神秘而不可測矣。懷念既爾，所學遂妄，科學隱，幻術興，天學不昌，占星代起，所謂點金通幽之術，皆以昉也。顧亦有不可貶者，為爾時學士，實非懶散而無為，精神之弛，因入退守；徒以方術之誤，結果乃止於無功，至所致力，固有足以驚嘆。如當時回教新立，政事學術，相輔而蒸，可爾特跋暨巴格達德之二帝，對峙東西，競導希臘羅馬之學，傳之其國，又好讀亞里士多德與柏拉圖書。而學校亦林立，以治文理數理愛智質學及醫藥之事；質學有醇酒硝硫酸之發明，數學有代數三角之進步；又復設度測地，以擺計時，星表之作，亦始此頃，其學術之盛，蓋幾世界之中樞矣。而景教子弟，復多出入於日斯巴尼亞之學校，取亞剌伯科學而傳諸宗邦，景教國之學術，為之一振；遞十一世紀，始衰微也。赫胥黎作《十九世紀後葉科學進步志》，論之曰，中世學校，咸以天文幾何算術音樂為高等教育之四分科，學者非知其一，不足稱有適當之教育；今不遇此，吾徒恥之。此其言表，與震旦謀新之士，大號興學者若同，特中之所指，乃理論科學居其三，非此之重有形應用科學而又其方術者，所可取以自塗澤其說者也。

  時亞剌伯雖如是，而景教諸國，則於科學無發揚。且不獨不發揚而已，又進而擯斥夭閼之，謂人之最可貴者，無逾於道德上之義務與宗教上之希望，苟致力於科學，斯謬用其所能。有拉克坦諦（Lactantius）者，彼教之能才也，嘗曰，探萬匯之原因，問大地之動定，談月表之隆陷，究星辰之懸屬，考成天之質分，而焦心苦思於此諸問端者，猶絮陳未見之國都，其愚為不可幾及。賢者如是，庸俗可知，科學之光，遂以黯淡。顧大勢如是，究亦不起於無因。准丁達爾（Ｊ.Tyndall）言，則以其時羅馬及他國之都，道德無不頹廢，景教適以時起，宣福音於平人，制非極嚴，不足以矯俗，故宗徒之遘害雖多，而終得以制勝，惟心意之受嬰久，斯痕跡之漫漶也難，於是雖奉為靈糧之聖文，亦以供科學之判決。見象如是，夫何進步之可期乎？至厥後教會與列國政府間之衝突，亦於揅究之受妨，與有力也。由是觀之，可知人間教育諸科，每不即於中道，甲張則乙弛，乙盛則甲衰，疊代往來，無有紀極。如希臘羅馬之科學，以極盛稱，迨亞剌伯學者興，則一歸於學古；景教諸國，則建至嚴之教，為德育本根，知識之不絕者如線。特以世事反覆，時勢遷流，終乃屹然更興，蒸蒸以至今日。所謂世界不直進，常曲折如螺旋，大波小波，起伏萬狀，進退久之而達水裔，蓋誠言哉。且此又不獨知識與道德為然也，即科學與美藝之關係亦然。歐洲中世，畫事各有原則，迨科學進，又益以他因，而美術為之中落，迨復遵守，則挽近事耳。惟此消長，論者亦無利害之可言，蓋中世宗教暴起，壓抑科學，事或足以震驚，而社會精神，乃於此不無洗滌，薰染陶冶，亦胎嘉葩。二千年來，其色益顯，或為路德，或為克靈威爾，為彌耳敦，為華盛頓，為嘉來勒，後世瞻思其業，將孰謂之不偉歟？此其成果，以償沮遏科學之失，綽然有餘裕也。蓋無間教宗學術美藝文章，均人間曼衍之要旨，定其孰要，今茲未能。惟若眩至顯之實利，摹至膚之方術，則准史實所垂，當反本心而獲惡果，可決論而已。此何以故？則以如是種人之得久，蓋於文明政事二史皆未之見也。

  迄今所述，止於昏黃，若去而求明星於爾時，則亦有可言者一二，如十二世紀有摩格那思（A.Magnus），十三世紀有洛及培庚（Roger Bacon生一二一四年，中國所習聞者生十六世紀與此異），嘗作書論失學之故，畫恢復之策，中多名言，至足稱述；然其見知於世，去今才百餘年耳。書首舉失學元因凡四：曰摹古，曰偽智，曰泥於習，曰惑於常。近世華惠爾亦論之，籍當時見象，統歸四因，與培庚言殊異，因一曰思不堅，二曰卑瑣，三曰不假之性，四曰熱中之性，且多援例以實之。丁達爾後出，於第四因有違言，謂熱中妨學，蓋指腦之弱者耳，若其誠強，乃反足以助學。科學者耄，所發見必不多，此非智力衰也，正坐熱中之性漸微故。故人有謂知識的事業，當與道德力分者，此其說為不真，使誠脫是力之鞭策而惟知識之依，則所營為，特可憫者耳。發見之故，此其一也。今更進究發見之深因，則尤有大於此者。蓋科學發見，常受超科學之力，易語以釋之，亦可曰非科學的理想之感動，古今知名之士，概如是矣。闌喀曰，孰輔相人，而使得至真之知識乎？不為真者，不為可知者，蓋理想耳。此足據為鐵證者也。英之赫胥黎，則謂發見本於聖覺，不與人之能力相關；如是聖覺，即名曰真理髮見者。有此覺而中才亦成宏功，如無此覺，則雖天縱之才，事亦終於不集。說亦至深切而可聽也。茀勒那爾以力數學之研究有名，嘗柬其友曰，名譽之心，去己久矣。吾今所為，不以令譽，特以吾意之嘉受耳。其恬淡如是。且發見之譽大矣，而威累司遜其成就於達爾文，本生付其勤劬于吉息霍甫，其謙遜又如是。故科學者，必常恬淡，常遜讓，有理想，有聖覺，一切無有，而能貽業績於後世者，未之有聞。即其他事業，亦胥如此矣。若曰，此累葉之言，皆空虛而無當於實歟？則曰然亦近世實益增進之母耳。此述其母，為厥子故，即以慰之。

  前此黑暗期中，雖有圖復古之一二偉人出，而終亦不能如其所期，東方之光，蓋實作於十五六兩世紀頃。惟苓落既久，思想大荒，雖冀履前人之舊跡，亦不可以猝得，故直近十七世紀中葉，人始誠聞夫曉聲，回顧其前，則歌白尼（N.Coppernicus）首出，說太陽系，開布勒（J.Kepler）行星運動之法繼之，此他有格里累阿（Galileo Galilei），於星力二學，多所發明，又善導人，使事斯學；後復有思迭文（S.Stevin）之機械學，吉勒裒德（W.Gilbert）之磁學，哈維（W.Harvey）之生理學。法朗西義大利諸國學校，則解剖之學大盛；科學協會亦始立，意之林舍亞克特美（Accademia dei Lincei）即科學研究之淵藪也。事業之盛，足驚嘆矣。夫氣運所趣既如此，則桀士自以篤生，故英則有法朗希思培庚，法則有特嘉爾。

  培庚（F.Bacon 1561—1626）著書，序古來科學之進步，與何以達其主的之法曰《格致新機》。雖後之結果，不如著者所希，而平議其業，決不可雲不偉。惟中所張主，為循序內籀之術，而不更雲徵驗：後以是多訝之。顧培庚之時，學風至異，得一二瑣末之事實，輒視為大法之前因，培庚思矯其俗，勢自不得不斥前古懸擬誇大之風，而一偏於內籀，則其不崇外籀之事，固非得已矣。況此又特未之語耳，察其思惟，亦非偏廢；氏所述理董自然見象者凡二法：初由經驗而入公論，次更由公論而入新經驗。故其言曰，事物之成，以手乎，抑以心乎？此不完於一。必有機械而輔以其他，乃以具足焉。蓋事業者，成以手，亦賴乎心者也。觀於此言，則《新機論》第二分中，當必有言外籀者，然其第二分未行世也。顧由是而培庚之術為不完，凡所張皇，僅至具足內籀而止。內籀之具足者，不為人所能，其所成就，亦無逾於實歷；就實歷而探新理，且更進而窺宇宙之大法，學者難之。況懸擬雖培庚所不喜，而今日之有大功於科學，致諸盛大之域者，實多懸擬為之乎？然其說之偏於一方，視為匡世之術可耳，無足深難也。

  後斯人幾三十年，有特嘉爾（R.Descartes 1596—1650）生於法，以數學名，近世哲學之基，亦賴以立。嘗屹然扇尊疑之大潮，信真理之有在，於是專心一志，求基礎於意識，覓方術於數理。其言有曰，治幾何者，能以至簡之名理，會解定理之繁多。吾因悟凡人智以內事，亦鹹得以如是法解。若不以不真者為真，而履當履之道，則事之不成物之不解者，將無有矣。故其哲理，蓋全本外籀而成，擴而用之，即以馭科學，所謂由因入果，非自果導因，為其著《哲學要義》中所自述，亦特嘉爾方術之本根，思理之樞機也。至其方術，則論者亦謂之不完，奉而不貳，弊亦弗異於偏倚培庚之內籀，惟於過重經驗者，可為救正之用而已。若其執中，則偏於培庚之內籀者固非，而篤於特嘉爾之外籀者，亦不雲是。二術俱用，真理始昭，而科學之有今日，亦實以有會二術而為之者故。如格里累阿，如哈維，如波爾（R.Boyle），如奈端（I.Newton），皆偏內籀不如培庚，守外籀不如特嘉爾，卓然獨立，居中道而經營者也。培庚生時，於國民之富有，與實踐之結果，企望極堅，越百年，科學益進而事乃不如其意。奈端發見至卓，特嘉爾數理亦至精，而世人所得，僅腦海之富而止；國之安舒，生之樂易，未能獲也。他若波爾立質力二學徵實之法，巴斯加耳（B.Pascal）暨多烈舍黎（E.Torricelli）測大氣之量，摩勒畢奇（M.Malpighi）等精官品之理，而工業如故，交通未良，礦業亦無所進益，惟以機械學之結果，始見極粗之時辰表而已。至十八世紀中葉，英法德意諸國科學之士輩出，質學生學地學之進步，燦然可觀，惟所以福社會者若何，則論者尚難於置對。迨醞釀既久，實益乃昭，當同世紀末葉，其效忽大著，舉工業之械具資材，植物之滋殖繁養，動物之畜牧改良，無不蒙科學之澤，所謂十九世紀之物質文明，亦即胚胎於是時矣。洪波浩然，精神亦以振，國民風氣，因而一新。顧治科學之桀士，則不以是嬰心也，如前所言，蓋僅以知真理為惟一之儀的，擴腦海之波瀾，掃學區之荒穢，因舉其身心時力，日探自然之大法而已。爾時之科學名家，無不如是，如侯失勒（J.Herschel）暨拉布拉（S.de Laplace）之於星學，揚俱（Th.Young）暨弗勒那爾（A.Fresnel）之於光學，歐思第德（H.C.Oersted）之於力學，蘭麻克（J.de Lamarck）之於生學，迭亢陀耳（A.de Candolle）之於植物學，威那（A.G.Werner）之於礦物學，哈敦（Ｊ.Hutton）之於地學，瓦特（J.Watt）之於機械學，其尤著者也。試察所儀，豈在實利哉？然防火燈作矣，汽機出矣，礦術興矣。而社會之耳目，乃獨震驚有此點，日頌當前之結果，於學者獨恝然而置之。倒果為因，莫甚於此。欲以求進，殆無異鼓鞭於馬勒歟，夫安得如所期？第謂惟科學足以生實業，而實業更無利於科學，人皆慕科學之榮，則又不如是也。社會之事繁，分業之要起，人自不得不有所專，相互為援，於以兩進。故實業之蒙益於科學者固多，而科學得實業之助者亦非鮮。今試置身於野人之中，顯鏡衡機不俟言，即醇酒玻璃，亦不可致，則科學者將何如，僅得運其思理而已。思理孤運，此雅典暨亞歷山德府科學之所以中衰也。事多共其悲喜，蓋亦誠言也夫。

  故震他國之強大，栗然自危，興業振兵之說，日騰於口者，外狀固若成然覺矣，按其實則僅眩於當前之物，而未得其真諦。夫歐人之來，最眩人者，固莫前舉二事若，然此亦非本柢而特葩葉耳。尋其根源，深無底極，一隅之學，夫何力焉。顧著者於此，亦非謂人必以科學為先務，待其結果之成，始以振兵興業也，特信進步有序，曼衍有源，慮舉國惟枝葉之求，而無一二士尋其本，則有源者日長，逐末者仍立撥耳。居今之世，不與古同，尊實利可，摹方術亦可，而有不為大潮所漂泛，屹然當橫流，如古賢人，能播將來之佳果於今茲，移有根之福祉於宗國者，亦不能不要求於社會，且亦當為社會要求者矣。丁達爾不云乎：止屬目於外物，或但以政事之感，而誤凡事之真者，每謂邦國安危，一繫於政治之思想，顧至公之歷史，則立證其不然。夫法之有今日也，寧有他因耶？特以科學之長，勝他國耳。千七百九十二年之變，全歐囂然，爭執干戈以攻法國，聯軍伺其外，內訌興於中，武庫空虛，戰士多死，既不能以疲卒當銳兵，而又無糧以濟守者，武人撫劍而視太空，政家飲淚而悲來日，束手銜恨，俟天運矣。而時之振作其國人者何人？震怖其外敵者又何人？曰，科學也。其時學者，無不盡其心力，竭其智能，見兵士不足，則補以發明，武具不足，則補以發明，當防守之際，即知有科學者在，而後之戰勝必矣。然此猶可曰丁達爾自治科學，因阿所好而立言耳，然證以阿羅戈之所載書，乃益明其不妄，書所記曰，時公會征九十萬人，蓋御外敵之四集，實非此不勝用爾。而人不如數；眾乃大懼。加以武庫久空，戰備不足，故目前之急，有非人力所能救者。蓋時所必要，首為彈藥，而原料硝石，曩悉來自印度，至此時遂窮。次為槍炮，而法地產銅不多，必仰俄英印度之給，至今亦絕。三為鋼鐵，然平日亦取諸外國，製造之術，無知之者。於是行最後之策，集通國學者，開會議之，其最要而最難得者為火藥。政府使者皆知不能成，嘆曰，硝石安在？聲未絕，學者孟耆即起曰，有之。至適當之地，如馬廄土倉中，有硝石無量，為汝所夢想不到者。氏稟天才，加以知識，愛國出於至誠，乃睥睨闔室曰，吾能集其土為之，不越三日，火藥就矣，於是以至簡之法，曉諭國中，老弱婦稚，悉能製造，俄頃間全法國如大工廠也。此外有質學家，以法化分鐘銅，用作武器，而煉鐵新法亦昉於是時，凡鑄刀劍槍械，無不可用國產。柔皮術亦不日竟成，制履之韋，因以不匱。爾時所稱異之氣球暨空氣中之電報，亦均改良擴張，用之爭戰，前者即摩洛將軍乘之探敵陣，得其情實，因制殊勝者也。丁達爾乃論曰，法國爾時，實生二物，曰：科學與愛國。其至有力者，為孟耆（Monge）與加爾諾（Carnot），與有力者，為孚勒克洛，穆勒惠，暨巴列克黎之徒。大業之成，此其樞紐。故科學者，神聖之光，照世界者也，可以遏末流而生感動。時泰，則為人性之光；時危，則由其靈感，生整理者如加爾諾，生強者強於拿破崙之戰將雲。今試總觀前例，本根之要，洞然可知。蓋末雖亦能燦爛於一時，而所宅不堅，頃刻可以蕉萃，儲能於初，始長久耳。顧猶有不可忽者，為當防社會入於偏，日趨而之一極，精神漸失，則破滅亦隨之。蓋使舉世惟知識之崇，人生必大歸於枯寂，如是既久，則美上之感情漓，明敏之思想失，所謂科學，亦同趣於無有矣。故人群所當希冀要求者，不惟奈端已也，亦希詩人如狹斯丕爾（Shakespeare）；不惟波爾，亦希畫師如洛菲羅（Raphaelo）；既有康德，亦必有樂人如培得訶芬（Beethoven）；既有達爾文，亦必有文人如嘉來勒（Carlyle）。凡此者，皆所以致人性於全，不使之偏倚，因以見今日之文明者也。嗟夫，彼人文史實之所垂示，固如是已！

  （一九○七年作。）