沈括科学方法及其哲学思维与方法的联系

我们再来看沈括科学活动及思想中所使用的方法。

首先,这其中最为重要的就是实验与实考的方法。实验方面如沈括精心设计的共振实验就是一个典型的例子。为了观察共振现象,沈括剪了一个纸人放在一根弦上,当弹奏和该弦频率相应的弦时,纸人就跳动,而弹其他弦时,纸人则不动。在西方直到15世纪意大利人才开始做共振实验。而实考就是实地考察。如沈括说:

予奉使河北,边太行而北,山崖之间,往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者,横亘石壁如带。此乃昔之海滨,今东距海已近千里。所谓大陆者,皆浊泥所湮耳。尧殛鲧于羽山,旧说在东海中,今乃在平陆。(《梦溪笔谈》卷二四《杂志一》)

通过实考,沈括始能够解释华北地区成陆的原因。

沈括的另一个重要方法就是求故和推理,沈括也称之为“原其理”或“以理推之”,这实际上是由“理”的概念和思想发展而来,同时又是以实验与实考为基础的,是在观察或经验基础上所作出的推理。(20) 其中“原其理”是指追究事物的原因或规律。如沈括就用“原其理”来解释浙东雁荡山以及西北地区特殊地貌的成因:

原其理,当是为谷中大水冲激,沙土尽去,唯巨石岿然挺立耳。

沈括指出:

世间沟壑中水凿之处,皆有植土龛岩,亦此类耳。今成皋、陕西大涧中,立土动及百尺,迥然耸立,亦雁荡具体而微者,但此土彼石耳。(www.xing528.com)

凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑乾之类,悉是浊流。今关、陕以西,水行地中,不减百余尺,其泥岁东流,皆为大陆之土,此理必然。(以上见《梦溪笔谈》卷二四《杂志一》)

而所谓“以理推之”则是指在对客观规律深刻认识与把握的基础上做符合逻辑的推理。例如沈括讲:

大凡物理有常有变……其造微之妙,间不容发,推此而求,自臻至理。

大凡物有定形,形有真数。……非深知造算之理者,不能与其微也。(以上见《梦溪笔谈》卷七《象数一》)

不难看出,这种“原其理”或“以理推之”的方法实际就是沈括重“理”思想在方法中的体现,但这种重“理”又是离不开科学观察的。

沈括的科学方法并非只有科学意义,其实际与哲学思维与方法有着联系。其中“原其理”和“以理推之”的方法与先秦时期就已经有的“求故”、“推理”方法非常接近,这应当是科学与哲学共同使用的方法。而实验与实考的方法也并非只有科学家使用,我们看到朱熹其实也同样对此抱有兴趣,并将其作为整个“格物”、“穷理”认识的一个组成部分。不仅如此,从历史的发展来看,这样的科学方法在未来明清时期的知识与思想活动中也将扮演更为积极和重要的角色。