牛顿在《自然哲学的数学原理》中确立了“实验哲学”的四条“哲学推理规则”。这套规则的核心理念是,在纷纭的宇宙万象背后存在极少数几条基本原理和定律,现象与原理之间有完全的、非常紧密的对应,因此从部分现象就可以得到普遍的原理和定律,从而有可以了解全部的同类现象。
同时,牛顿声明:“不立假设”。并且明确指出“从现象演绎出来的原理、命题可能需要修订或者变更,但却不须顾及与之矛盾的假设”。在牛顿看来,“那些并非从现象演绎出来的,就称为假设”。“在实验哲学中,无论是形而上学的或者物理性的,还是属于隐秘法术或者机械论的假设,都没有地位。”
这里有个关键词 “现象”,什么是现象呢?现象就是可以被观察到的东西,比如状态、特征,以及运动轨迹等等。从现象出发,推导出其背后规律,再用现象验证理论,就是现代科学研究的基本原则和方法。观测和实验都是观察现象的手段。观察现象的过程就是经验积累的过程。
因此现代科学也被称为经验科学,与古希腊理性科学在思想上和方法上都存在巨大的差异。
古希腊科学追求的是超越经验的第三类知识,也就是理性知识。古希腊学者们排除从经验中获得的知识,他们认为理性知识是先天就存在的,无法从实际经验中获取,只能通过冥想和思考获得。为了获得理性知识,古希腊先贤们创造出了演绎推理,这是一种与超越经验的形式逻辑的方法。
古希腊人认为,通过感官经验所感知的世界只是一个不完美的现象世界,而真实的世界是理性世界,其中包含了永恒和不变的真理。现象是挡在人与真理之间的假象,科学的使命就是寻找纷繁复杂、变化无常表象背后的永恒不变的真理和规律。为此,柏拉图提出“拯救现象”。
古希腊科学强调现象与真理之间的差异,认为现象是阻碍人们认知真理的假象,试图抛开现象直接了解理性世界;现代科学则强调现象与真理之间的联系,认为现象是人们通向真理的桥梁,要想揭开真理的面纱就需要从观察现象开始。正如牛顿在“哲学推理规则”之中的“演绎原则”所说:通过由经验得到的有限事物的性质和规律,可以推广到所有事物的普遍性的性质和规律。
正是因为对经验和现象的认知不同,在探索真理的方法上,古希腊科学专注于演绎推理,现代科学则引入了归纳推理。
也正因为牛顿认为科学研究必须从现象入手,所有他不立假设。只有那些已经被观测到的事物和事件才能作为推理的基础,不立假设的另一层含义是由个别现象推理到普遍规律的途径是数学,只有通过数学的严格演绎推理获得的结论才是可靠的。在牛顿看来,笛卡尔为解释天体之间的吸力而提出的“漩涡说”,就是在凭空想象上立论,并且没有经过数学计算的假设。而他没有公开讨论“万有引力从何而来”这一根本问题,也是基于“不立假设”的原则。
现代科学的这一新传统,正是由牛顿开始确立的,《自然哲学的数学原理》正是现代实验科学与古希腊理性科学的分野。