炼金术士波义耳与牛顿：科学通史十五讲

下一位要谈的炼金术士就是大名鼎鼎的波义耳（公元1627年—1691年）了。波义耳一般被认为是化学成为科学的标志，这有一定道理，但往往也存在某些误会。波义耳虽然以“怀疑的化学家”自居（《怀疑的化学家》（The Sceptical Chymist），出版于1661年），但他“怀疑”的对象并不是炼金术，而是传统炼金术里的元素理论^[21]，还有人介绍波义耳的功绩是确立了化学元素的理论，这就是完全搞错了。

亚里士多德自然哲学认定土、水、气、火为四元素。阿拉伯世界最著名的炼金家贾比尔·伊本·哈扬提出了“汞—硫理论”，认为金属都由不同比例的汞和硫组成，而帕拉塞尔苏斯提出了三元素论（或者说三原则或三基质），那就是盐、硫和汞。其中盐代表肉体，对应于强度、外形；硫代表灵魂，对应于可燃性、颜色、气味；汞代表精神，对应于金属、可溶性、烟雾。帕拉塞尔苏斯演示说，树枝燃烧时，产生灰（盐）、火（硫）、烟（汞）。

但波义耳表示质疑，他承认燃烧树枝确实会产生盐、硫、汞，但蒸馏树枝的时候产物完全不一样了，产生出油、精和水。既然用不同的手法分解出来的东西不一样，凭什么说其中某一些是基本元素？^[22]

波义耳虽然反对传统炼金术士的元素理论，但他仍然更多地是一个炼金术士。他年轻的时候是一个社会活动家，关注道德和精神领域，直到他从炼金术士乔治·斯塔基（公元1628年—1665年）那里了解到范·赫尔蒙特，才开始转入炼金术和化学研究。他声称观察到若干次成功的金属嬗变，他还曾向牛顿透露过一份神秘的红土配方，号称能够把贱金属变成黄金，但牛顿试来试去不成功，在波义耳死后还专门写信给他的遗产管理者洛克索要配方的原始版，想看看当年是不是波义耳说漏了什么^[23]。

无论如何，在当时，化学的概念基本上与炼金术还是区别不大，直到18世纪才彻底剥离开来。

如果说波义耳仍然在某种意义上可以被认作炼金术到化学的转折点，那么关键就在于他放弃了帕拉塞尔苏斯以来的化学论哲学，而是把机械论哲学植入到炼金术传统之内。波义耳，以及深受波义耳影响的牛顿，都以微粒的分合与运动来解释物质的嬗变，从此炼金术传统中的万物有灵思想被逐渐祛除，科学革命的化学论支线趋于断绝。

最后要讲的是“最后的炼金术士”牛顿。牛顿是一个大炼金术士，这一点从来不是个秘密，但自从牛顿死后——这时候启蒙时代正在拉开帷幕，炼金术的名声也已经变臭了——学界一直有意无意地忽视牛顿的炼金术手稿，把牛顿塑造成“伟光正”的科学理性形象。继承牛顿遗产的朴茨茅斯家族认定这些手稿不宜发表，而将之雪藏深柜，到了1872年，朴茨茅斯家族把牛顿的所有科学手稿捐赠给剑桥大学，但剑桥大学最终把被认定“没有科学价值”的足足212箱手稿退回。

直到1936年，朴茨茅斯家族终于把这部分手稿拿出来公开拍卖，著名的经济学家凯恩斯拍下了其中的小半部分，并陆续从其他买家中收购了一些，再次捐给了剑桥大学。凯恩斯在1946年英国王家学会纪念牛顿诞辰300周年的时候发表了奇文“牛顿其人”，还原了牛顿的这一面相。

凯恩斯说道：“牛顿不是理性时代的第一人。他是最后一位魔法师，最后一位巴比伦人和苏美尔人，最后一位像几千年前为我们的智力遗产奠立基础的先辈那样看待可见世界和思想世界的伟大心灵。艾萨克·牛顿，1642年圣诞节降生的遗腹子，是最后一位可以接受博士朝拜的神童。”^[24](www.xing528.com)

在20世纪后半叶，随着手稿的公开和科学史学界观念的解放，科学史家们对牛顿的炼金手稿有了更深入的研究，逐渐揭示出一个更丰满也更复杂的牛顿形象。

有些不愿意相信牛顿的炼金家面相的学者试图强行为牛顿辩解，比如说牛顿玩炼金术只是物理学研究间隙的一些消遣而已，或者牛顿只是把炼金术当作化学实验的练习等。但实际上牛顿对炼金术的兴趣是全面而热忱的。甚至有些时候我们不禁要怀疑物理学研究才是牛顿在炼金术研究间隙的消遣。

牛顿的助手威金斯曾经描述过牛顿对炼金术的痴迷：“他对他的研究如此专注而认真，以至吃的非常少，经常忘了吃饭……睡觉也很少，有时……只躺四五个小时。……炉火日夜不熄。当我忙于它事时，他却整夜工作，直到完成他的化学实验。”牛顿41岁时头发就变成灰白色，他自嘲说是水银实验做多了，以至于吸收了水银的颜色。^[25]

牛顿和波义耳一样，试图用微粒论哲学解释嬗变，但牛顿的微粒论比波义耳更加灵活一些，认为微粒除了具有大小、形状和运动这几项机械性质之外，还拥有质量和相互作用力。这种关于微粒之间有某种互相影响的力量的观念在牛顿1670年代的炼金术研究中就形成了，或许牛顿力学中的超距作用力反而是受了炼金术研究的启发。^[26]

我们曾经提到，牛顿在机械论传统中引入了“力”的概念，这是其他机械论者难以接受的，机械论学者只承认粒子的外形和外在的碰撞，不承认这种内在的力和幽灵般的超距作用。但这种超距作用在炼金术传统下却很容易接受。或许正因为牛顿的机械论不够彻底，对炼金术传统有更多的容纳，才能够引入“力”的概念。

与他在物理学领域热衷于争抢优先权不同，牛顿生前很少公开发表其炼金术文本，但这并不是因为牛顿感觉炼金术不登大雅之堂之类的原因，恰恰相反，牛顿对炼金术研究非常郑重。在1675年，波义耳宣称他制得了一种优越的“哲人汞”，但拿不定主意是否把制备方法公开出来，他征求同行的意见，牛顿特意写信给他表达了三层意思：首先，牛顿怀疑这种哲人汞的性能是否真那么厉害；其次，牛顿建议在充分认识到这一方法的社会影响并保证其无害之前不要发表；最后，他认为哲人汞只是炼金术在追求真理道路上的第一个环节，因此，暂不公布哲人汞制作方法而继续探讨更深奥的真理，就一位哲人而言是一种明智之举。^[27]

物理学家和炼金术士的双重形象拼在一起才是完整的牛顿，根本不是像某些传统教科书所说的那样，牛顿到了晚年糊涂了，一失足就信了宗教，搞起了炼金术。炼金术自始至终都是牛顿生命的一部分。同样地，炼金术传统也自始至终都是整个科学革命历史的一部分，这两条线索有冲突也有互补，因此科学革命既不是一个简单的线性累积过程，也不是简单的理性战胜迷信、科学战胜魔法的理想化的童话故事，这种多重面相的交织恰恰构成历史最引人入胜的地方。我们的科学通史不只是要罗列科学的“结果”，更试图重现科学的“历程”。