亥姆霍兹论力的守恒的思想根源分析.doc

 亥姆霍兹《论力的守恒》的思想根源分析 李 东 升 (南宁市社会科学院 ,广西南宁 530028) 摘 要《: 论力的守恒》是亥姆霍兹科学论文中影响极大的一篇 ,它对物理学和生理学 ,甚至整个 19 世纪 后半期的自然科学发展都起到了基础性的作用 。能量守恒原理作为自然科学领域内一条普遍的规律已被 广泛接受 ,亥姆霍兹也被公认为第一次最为全面阐述这一原理的人 。然而 《, 论力的守恒》的思想根源在哪 , 它与亥姆霍兹本人的科学研究 、德国 19 世纪科学发展的状况以及当时流行的哲学传统之间的关系如何 ,这 些问题还有待研究 。深入分析这篇论文的思想根源 ,厘清其中的各种关系 ,对全面把握亥姆霍兹这篇论文 的价值和地位 ,重现亥姆霍兹的思想过程是非常有意义的 。 :亥姆霍兹 论力的守恒 思想根源 N 0 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1000 - 0763 ( 2009) 05 - 0028 - 07 亥姆霍兹是“19 世 纪 后 半 叶 德 国 科 学 中 占 据 统 治 地 位 的 人 物”(〔1〕, p . 109) , 是“科 学 的 帝 国 首 相” (〔2〕, pp . 1093 - 1128) ,是“真正的德国科学的化身”(〔3〕, p . 3) ,是“最后一位沿着莱布尼兹传统 、研究范围 涵盖所有学科的学者”(〔4〕, p . 253) ,是公认的“德国科学领导人和代言人”(〔1〕, p . 109) ,这是世人给予亥 姆霍兹的崇高评价 ,也是对他的科学工作的褒奖和颂扬 。然而 ,在亥姆霍兹的所有科学工作中 ,有一项是至 关重要的 ,它就是《论力的守恒》( 下文中简称《守恒》) 。这是对他进入学术领域起重要作用的一篇论文 ,也 是为学术界所公认的一项成果 。《守恒》的发表不仅对物理学和生理学这两个直接相关的领域产生了重要 影响 ,还极大地影响了整个 19 世纪的科学哲学思想和科学研究方法 。 一《、守恒》之前亥姆霍兹在生理学方面的工作 亥姆霍兹《守恒》的发表对物理学和生理学等领域产生了很大影响 。虽然他在《守恒》导言的一开始就 强调论文主要是针对物理学家而写的 ,但是 ,在这之前他所有公开发表的 5 篇论文都属于生理学领域 ,而 且有些在内容上与《守恒》确有关联之处 ,这又让人们相信此前具体的生理学研究是《守恒》的直接思想来 源 。情况是否是这样 ? 如果是 ,那么又在多大程度上产生了影响 ? 为了回答这些问题 ,我们不妨考察一下 亥姆霍兹《守恒》发表之前所做的工作 。 亥姆霍兹所从事的科学研究 ,最早可以追溯到 19 世纪 40 年代初期 ,那个时候他还是威廉皇家医学院 的一名学生 ,正准备在生理学家缪勒 (J . P. Mueller) 的指导下从事与博士论文有关的研究工作 。他的博士 论文题目为《无脊椎动物的神经系统结构》(〔5〕, pp . 663 - 679) ,主要研究神经纤维与神经细胞之间的关 系 ,这也是他的第一篇学术论文 。1842 年 8 月 ,当他把即将完成的博士论文交给导师缪勒时 ,后者在询问 了有关结论和结论所依据的基础等一些问题后 ,示意让他再多做一些案例以便于最终证明他的结论 ,这样 既可以使论文的结论更具说服力 ,也可以不用去担心日后的攻击 。(〔6〕, p . 23) 经过三个月的艰苦工作 , 亥姆霍兹顺利地通过了博士论文答辩 。虽然一开始对论文的延期并不乐意 ,但缪勒对严格的实验证据的 2008 年 1 月 14 日 李东升 (1978 - ) 男 ,安徽池州人 ,博士 ,现工作于南宁市社会科学院 。研究方向 :西方科学史与科学哲学 。 博士论文一完成 ,亥姆霍兹就转到了处于当时科学兴趣前沿的一个问题 ———发酵与腐败的本质 ,这个 问题由于李比希 (J . Liebig) 的工作而倍受关注 。李比希一直反对由施旺 ( T. Schwan) 等人提出的酵母的活 体本质理论 ,而支持基于盖·吕萨克 (J . L . Gay - Lussac) 实验的发酵与腐败的化学理论 。在李比希看来 ,发 酵与腐败现象纯粹是一种化学现象 ,与某些无机分解十分类似 ,它们是由同一种原理支配的 。受李比希的 启发 ,亥姆霍兹很快意识到这个问题和永久运动的不可能性之间的联系 ,因为在他看来 ,假设一种活力实 际上就等于承认了永久运动的可能性 ,而这种可能性早已被科学界所否定了 。为了解决这个矛盾 ,亥姆霍 兹利用广泛的实验证据 ,对企图将“活力”引入科学解释的做法进行了攻击 。从 1843 年 2 月开始 ,由于实 习任务有所减轻 ,他可以抽出更多的时间在缪勒的实验室里研究腐败和发酵问题 。这项研究结果最终以 一篇题为《论发酵与腐败的本