（Ⅱ）正文（一）

    （科学部分）

    Ⅰ

    在最早的自然环境之下，人类只是乞怜于外界自然的势力。一方面有种种惊奇恐怖的心理，一方面为生存起见，又不甘仅在自然的“血盆口”下讨生活，而需要一种自卫的适应，于是利用本能的动作，根据积下的经验，成了多少综合的条件。科学的种子，就在这里面种下。

    初民的“拇指律”是粗笨的，固守的，死的。人类的经验天天增长，那些所谓规律，决不能满足；而且知识的动作开始活动以后，发现了现象界种种的关系，往往把这关系明白以后，我们思想的兴趣和统治的力量，也随之增加。从限于个体的感觉，进到寻求各种个体间的关系，实系人类生存史及思想史上的大革命。以后顺着这个源流，推广范围，把经验逐渐组织起来，既满足一部分的知识兴趣，又得到日进无已的统治威权，使人类享受一种比较稳固的生活，所以有今日的“科学”。

    从思想史上看去，科学的发展，实在像一种有机体的生长。西洋的科学基础，自有史时代算起，虽然远在埃及，巴比伦，希腊；但是当时的科学观察，和近代所懂得的迥然不同。科学与迷信，魔术和宗教等，是很难分的；而且其所谓科学的知识，往往不能脱离目前实用的问题。在这种情形之下，科学是不会进步的。希腊民族，算是最初能以不求功用的精神而从事知识的搜讨的。如毕达哥拉斯（Pythagoras）等的数学，都是显然的例。以希腊的哲学而论，科学的根据也很不缺乏。不过希腊科学中比较发达的，还是医学生物学等较切实际的科学。注7并且希腊的科学问题，与他项问题常相混淆，很难有独立的研究。以后希腊文化衰落，欧洲文化落到只讲实用的罗马人与“替天行道”的基督教徒手里，于是神学的气焰大张，以拯救灵魂为职志。虽然也有博学的教徒如托马斯·阿奎那之流研究科学，但是他们都先存了“卫道”的心思，而以科学的事实为其宗教辩护（Apologetics）的工具，与近代所谓“科学精神”是不可比拟的。总之，当时一般对于科学的态度，苟不欲以此罗列上帝之神奇，即以为“玩物丧志”。但是历史的话，可以不必多提了。

    至于近代的科学，可以说是从伽利略（Galileo）纪元，经过多少知识的努力，及其与神学之战争，才确定科学的基础。以后再经笛卡尔、牛顿、博伊尔、开普勒、莱布尼兹等的大贡献，给人类对于自然较多的统治，于是很有一部分人对于科学弃其以前鄙视的态度，而抱一种盲目崇拜的态度。到19世纪中叶，此风尤为大盛。以为科学是穷极宇宙本体，尽解世界奥蕴，能得确定之真实，而具有万能实力的东西。其实，建设近代科学的巨子牛顿先生并不抱这种武断的态度。牛顿说：

    至于说到我以万有引力所记载的天体海潮对于我们所表示的现象，我并不曾定下这种引力的原因，……我还不能从这些现象里演绎出引力本质为何而有的理由，并且我不曾设立这种假定。注8

    这不是牛顿有意谦让，这是真正科学家的态度！他是真正能认定科学与玄学不同职分的人！

    但是人类有一种自信心，往往容易用得过度。况且经过几次大大的胜利————历过艰苦的胜利————以后，更容易落入这种旋涡。以自命善疑的笛卡尔（Descartes）自己建设“解析几何”的，认为数学绝对不生疑问。至19世纪大科学家开尔文爵主（Lord Kelvin）谈到“以太”的存在，还以最武断的文字说：

    你能想像到一种的分子，其动也即为光。这种东西，我们叫做“发光传光的以太”（Luminiferous ether）。我们在力学里，只有这件物体是最信得过的。有一件东西，我们认为一定的，就是“发光传光的以太”之实体与本质。注9

    但是自近代物理学进步及相对论发表以来，把“以太”实有的观念根本取消了。注10

    近代科学界对于科学观念的大进步，就是认定科学的性质是“描写的”（Descriptive）注11。简单说来，科学是一种知识的努力，根据感觉的张本，运用概念的工具，以系统的组织，描写现象界的事物而求其关系，注12以满足人类一部分的知识欲望，而致其生活于较能统治之范围以内的。

    唤起科学是“描写的”这个自觉，是19世纪末叶几位有哲学批评精神的科学家，如柯克霍夫（Kirchhoff）、马赫（Mach）、彭加勒（Poincaré）、皮尔逊（Pearson）等的功劳。以前普通的观念，以为科学的原则，是自然界的立法，是绝对不移的；他所讲的是宇宙的本体；他为之明定因果，自然界就会服从。其实这种武断的迷信，在哲学方面，早经休谟（Hume）犀锐无敌的批评把他的基础摇动。只是科学方面，不幸与哲学隔阂太深的缘故，未曾受着影响。休谟的要点，就是说我们的知识都是从感觉的印象而来的；感觉的印象成为观念（Ideas）。我们所谓知识，只是从我们的观念相契或不相契（Agreement or disagreement of ideas）而定。注13我们的知识范围，尽止于此；至宇宙的本体是什么，本体的因果是什么，我们一概不能知道，也没有权力能认不知以为知。这位大怀疑的经验哲学家的知识论，实在使学术界引起了一种根本不安，而骤闻之者为之变色。

    照休谟的学说，太阳明早是否再从东方出来，是不能绝对一定的。我们不能以为太阳今早是从东方出来是因，就以为太阳明早必从东方出来是果。太阳今早从东方出来，明早也会从东方出来，是两件事；其中相随的关系，不过是我们对于这两种现象间的解释；因为我们有昨天，前天……多少“太阳从东方出来”的观念，并无不契的地方，所以我们说太阳明早会从东方出来。其实，太阳的本体含有明早一定从东方出来的性质吗？是我们不能知道的。以前常识说，太阳从东方出来，是太阳自己要由东方跑到西方，固甚浅陋而难必。就是科学按照地动之说，以公式算出太阳明早会见于东方，也不过是我们自己根据我们所有的观念造成一个简单的规范（Frame），在这同样的状况之下，用以期望未来的经验。设如行星的轨道陡然错乱，太阳明天早上从西方出来，也是说不定的。因为我们所谓知道太阳，不过是知道我们由太阳而得的观念，太阳本体的性质，是我们无从知道的。这是由于我们为知识的能力所限。这个太阳明早从东方出来，大家认为其中有千真万确的因果律的观念，一旦都受了根本的摇动，无怪康德说是休谟把他从“武断的沉梦”之中惊醒了。

    这个犀锐的批评之重要，不是因为他涉及一条两条科学的定律，乃是牵动知识问题的全身。这种精神，于19世纪中叶以后，不可抵御的流入科学界。于是有一班开明的科学家便发生一种自觉，自己问道：我们天天所论到的东西，是否是物的本体，抑仅是我们的感觉张本呢？我们所造成种种原则、规律、公例……是一定不易的立法，为各种事物本质所托，还是仅由我们根据所得的观念，为思想的经济与统治的方法起见，而造成以作规范的呢？常识以为科学对付的是物的实体，无可疑义的；譬如我们对付一张桌子，击之有声，视之有色，把他放在水里可以有多少代水量，拿火烧他可以得多少炭养等质的成分。这还不是实体吗？但仔细分析下去，话就没有这样容易说了。所谓击之有声，视之有色等等，都不过是一种动作的表现，在我们的感觉起了一种反应，所以我们说是那里有张桌子。注14假如那种动作的表现和我们的感觉间之关系变更了，我们是否知道那里有张桌子是不能一定的。再仔细分析桌子，我们说是多少片木料构成的。木料不是整个的单位，于是知道组成木料是多少细微的分子。分子也并不是最后的单位，于是知道再进一层还有原子（Atom），而近代又进而研究原子的构造，知道他宛然和一个小太阳系一样，中间有一个核（Nucleus）————是正电，————而周围有电子（Electron）————是负电————绕着他转。各个不同性质的原子之中，含着不同数目的电子。我们能有精密的数学公式描写这种动作；有准确的仪器唤起对于原子所要求的反应；或是如大物理学家卢瑟福竟把原子裂碎，使从原子里面射出来的电子经过相当的境遇，可用影片照出来：注15只是不问这种精密的研究发达到什么地步，谁还敢说他所研究的超过感觉张本以外？谁敢遽说————若不另外经过一种哲学的审察————他是知道物的————最后的或仅一部分最后的————实体？大家听了不要害怕，以为我们生在一个这样毫无着落的世界。真正要求真理，原不能存任何喜惧之心。我们仅可承受这种根据“休谟精神”（Humian spirit）的分析————其实我们在现在知识状况之下，不能不承认这种分析，————而能同时不否认实体的存在。除绝对的唯心论而外，现在哲学界里，已经没有人做这种否认。如新唯实论健将罗素的知识论，分列“感觉张本”（Sense data）与“物体本质”（Physical property）两种。我们的科学知识，都是“感觉张本”的组合；至于“物体本质”如何，就非科学所问。但是“物体本质”的存在，是“感觉张本”由来在逻辑上的“先设”（Presupposition）。我们虽然不能知道“物体本质”的全体，而“感觉张本”未始不可为其一部分，其间自有逻辑的关系。所以罗素一方面充满“休谟精神”，一方面仍不失为唯实主义者。注16因为我们知道“物体本质”的全体内容是一件事，承认“物体本质”的实有又是一件事。这种科学的职分属于“描写的”之观念，是近代各重要学派所能公认的，不过对于这种情形的解说，略有态度和范围的不同罢了。

    物理学在科学之中，总算是最精确的科学。多少现象，可以用极简明的数学公式去统治的。多少定律，是未尝推翻，大家认为“天经地义”，穷极物体本性的。但是大物理学家马赫（Mach）反省的结果，只认定“物理学是按照最经济的次序而排列的经验”，是根据于感觉的组合而成的。注17他只是一种描写（Description），将现象界的行动缩印在思想里，以节省你重新去经验的劳苦。究竟物的本质如何，物理学不但问不到，而且不必问。有如“以太”的存在，以前的科学家以为千真万确，所以开尔文爵主会下那种定论。其实所谓“以太”不过是一种假定，以解释光的动作。自从新物理学对于光的研究发达以来，“以太”在物理学中之地位乃大变。至于爱因斯坦相对论对于光的行动之解释，一点用不着借重“以太”，于是“以太”至少现在也须匿迹销声，被请出物理学以外去了。本来没有人看过“以太”，又谁来为他抱屈呢？注18

    最精确美丽的科学，莫过于数学。有许多科学家不愿意把他与其他所谓“自然科学”（Natural science）并列，以为恐怕失了他的尊严。但自马赫及彭加勒（Poincaré）等以哲学的眼光审察数学的基础，注19以前那种对于数学神圣而且绝对的观念，也就不能不因之变更。至今如数学家E.W.霍布森，则公认数学为描写的科学。因为我们所谓描写，不是陷于具体现象间的关系，而且深入所谓抽象的概念间的关系。所以不仅是个体的，而且是普遍的。霍布森说：

    在自然科学之中，算学之所以有普遍性，乃是因为以数号表现的“数”（Numbers or variables）达到那种表现最准确的每项概念的科学规范（Conceptual scientific scheme）以内。因为算学，在发达后的“数学分析”（Mathematical analysis）之形式中，备下这独到的语言，以表现那些规范中“精确的描写”（Precise descriptions）。注20

    我们对于数学可注意的：（1）他的基本材料，是根据于由“感觉张本”而得来的概念；虽然我们理性的活动，不一定要常借外界的刺激，但是也常因经验的复核，而使他愈增进而精确。并且最有趣的，是这种理性活动所得的结果常常不期然而然的与我们所发现的现象相符。（2）数学在某个论界之内，只问他本身逻辑上的一贯（Logical consistency）;至于他自己讲的是否符于现象，尚不可问，何况追问最后本体的问题要待玄学去讲的呢？注21

    至于历史虽久而发展较迟的心理学，也是同属于“描写的职分”以内，不能除外的。大家常听见心理学家讲本能：这个说是人类有这几种本能，那个说有那几种本能，其实谁见过那些本能的个体？不过因为人人有种种动作，所以假定种种本能去解释他们。有如我们饿了，自然要去吃饭，是一种普遍的现象，所以我们说他是本能；小孩子喜欢向光，也是一种普遍的现象，所以我们也说他是本能。人类动作的现象愈增，则我们可以分本能为无数。但是设如我们人类的心理，明早起来都变态了，则我们现在所分的这些本能，作兴是一个大笑话。我们又须另外想出一组本能去解释那种动作的现象。注22又如最近讲病态心理学的人，总谈“下意识”，其实谁见过下意识的本体？谈到性的动作，往往说是“立必多”（Libido）作怪，请问谁看过“立必多”？注23比较接近所谓确切的自然科学之心理学，尚且如此，其余社会科学的也就不必列举了。注24

    总之，科学的定律、法则、公式等等，不过是假定以解释现象的动作。他们真实的程度，看他们能解释现象的多少久暂为衡。譬如以前的常识以为太阳明早从东边出来，是他本身要从东边出来，可以从西边下去。科学家费尽气力，打破这种常识的迷信，注25说是我们明早在东方看见太阳，是由于地动。我们相信科学，正因为科学的假定可以解释许多事实————一贯不牴牾的解释许多事实————如行星的位置等等，为常识所不能解释的。如果我们再信常识，以为太阳有明早出来的志愿和义务，作兴把明早太阳出来的一件事讲通了，但是为什么太阳在冬季要偏向东南方出来呢？我们再要以那种常识去解答，除非接受早年北美洲黑人的推论，以为太阳怕冷，于冬季靠着南方避寒去了！

    科学的可贵，不在乎摆虚架子，立些什么大经大法，而在乎能以合理的方法，解释许多的事实。把各种现象的关系描写清楚了，我们便可以简驭繁，预期（Anticipate）未来的经验。著名物理学家彭亭（J．H.Poynting）说：

    我们必须自己直供，自然科学定律（Physical laws）的威严，已经大大的降低。不多时以前，他们曾被认为“自然一定不移之律”（The fixed laws of nature），自身即足以管束宇宙。现在我们仅指派他们一个可怜的位置，只管描写（Description）我们所信为观察到的事物间的同性，而且常会错误。……任举一条自然律，并不能从根本上解答任何东西，他自己并没有统治的实权，他不过是一个描写的公式（Descriptive formula），而不小心的人，有时仅把他当作真有的统治者看待。注26

    这番话如果不是从大科学家口里说出来，有人还以为是来亵渎科学。但是认清科学的职分，可以说是最尊重科学不过的事。最近科学的进步，也由于此。这是真正的所谓“科学精神”。

    这种哲学的批评精神流入科学，实在是科学界的一个大自觉。不但为科学扫除多少的武断，而且为科学另辟眼界，别开新天地。去了无数思想的障碍，指示无限的可能。让科学家的理性和想象解除束缚，而自由搜讨。反省最近半世纪的科学史，就可以证明这番话。

    譬如“因果律”在科学里是一条很有用的假定，至今在一部分的范围以内，也还可以作相当的解释。但是以前科学家迷信这个东西了，就成为思想界的一重大墙壁。太阳明早会出来，我们心理中以为是最稳当不过的事。仔细批评起来，我们是没有权力根据以今早太阳从东方起来为因，而一定明早太阳也从东方起来为果的。休谟早已指示我们看。以后科学的进步愈复杂，对于因果律的简单观念，愈觉发生困难。穆勒的“归纳五律”，不过可以做实验室中的一种指导，毫不足律科学全部。无论我们承受或反对柏格森的哲学与否，但是伯格森对于“因果律”的批评是我们可以承认的。注27柏氏分析通常所谓“因”（Cause），其中有三种不同的含义：（1）甲事逼成（Impelling）乙事————如打弹子桌上的甲弹打动乙弹；（2）甲事本来待举，由乙事一解放（Releasing）即发————如一颗火星炸了全库火药；（3）全局自有安排，待一件事去为之展开（Unwinding），于是全体毕露————如留声机之发条。柏氏谓：“只有第一例里的‘因’，还可解答‘果’；其余两种，则‘果’多少分在这所谓‘因’前，已经定下了；这种事之前发者————虽有程度的不同————与其谓之因，毋宁谓之‘遇’（Occasion）”。哲学家和科学家批评“因果律”的甚多，不过偶然举到柏氏。柏氏的分析，确是一个很中肯的（Acute）分析。但其为文好用譬喻，容易使人了解，也容易使人误会。大家攫其本意而弃其枝节好了。

    况且严格的因果律，不但在科学里讲不通，并且超出科学的范围以外，其中很难有界限可划。若是我们要穷严格的因果，则因上有因；讲到最后的因，只有所谓“上帝”了。神学家就常常用此为辩论基础，但是早在科学范围以外。

    我们既然知道科学是描写的。我们又知道宇宙间事物的本体，非科学所须问。我们可以知道什么事情先现出来了，什么事情往往会跟着来。我们知道的是这两件事前后的关系，可以根据这个关系去预期未来的经验；至于这两件事本体上有什么必然的因果，谁也不能断定。所以开明的科学家，现在已经不武断的谈“因果律”，而小心谨慎的谈“经验的共性”（Uniformity of experience）了。以前所谓严格的“因”，现在只认为“前遇”（Antecedent）；以前要讲严格的“因果”（Causality），现在只讲相互的“关系”（Relations）。一件事实的发生，不但“前遇”往往很多，求其孰为真因，几不可得；而且许多事是有同时发生关系，除非武断，断难定其何者为因，何者为果。各种的事物，因相互的“关系”而互为“条件”（Conditions）。我们之“描写的”科学，只须把各种“条件”尽力搜集齐备，把其中“关系”描写得真确，则我们对于这种事物的动作，自然能够明白了解，而加以相当的应付。科学“定律”的健全之程度，也就看他所包含各种条件之范围。换句话说，如其忽略的条件愈多，则其所知的关系愈不完备。无怪真正的科学家是“虚怀若谷”，“为日孜孜”的去推广他的经验范围了。

    “经验的共性”，虽然还是科学家一个“信念”（Belief），但是一个很有根据的信念。种种科学的经验，还不曾开始和他冲突。譬如说水是H2O所成，则无论在什么地方，苟能得纯粹的H2和纯粹的O，在一种适宜的实验准备之下，用适当的电射，则自成为水。在美国如此，在中国也是如此。又如我们因打破“因果律”而推翻太阳一定明早从东方出来的迷信，但是我们仍然可以合理的相信太阳明早会从东方出来。因为我在科学上有多少张本，知道在太阳系及太空系中某某种的条件不变，太阳会循着他在太空系的轨道转，而任地球循着他的轨道转，则明早可以从东方看见。我们的公式只是：若是某某星座不变，若是引力照常，若是……则明早太阳会从东方看见。注28因为我们的既往的经验使我们相信这些条件有规则而不会骤变的，所以我们推定太阳会于这个条件之下从东方出来。注29所以我们一方面可以保存怀疑的————批评的————精神，一方面仅可不流于绝对怀疑论，至于并知识本身亦归弃灭。

    “经验的共性”之说，可以包含“因果律”所能解释的一切现象，而能免除武断的弊害。但是“因果律”就没有反过来的功效。即此可见旧日的科学观念，与现在的所谓“科学精神”之不同了！

    Ⅱ

    科学是“描写的”，现在可以说是科学界确定的态度。此章所要讨论的，为科学的特点，就是使其所以成为近代科学的条件。这些特点既有他们独到的长处，也就有他们当受的限制。况且“描写的”一个名词，抽象说来，也很空泛，有不免使人对于科学的本身起不须的误解之处。若是把这些特殊的条件认清了，对于描写的性质也就了解了。

    有一点“描写”（Description）与“解答”（Explanation）根本的区别，因为在历史上颇有混淆，也为承上启下起见，在这地方应当补足的。就是描写仅须忠诚于各种条件，写出他们相互的关系，则现象的表现，自然可以供我们预期。至于“解答”，则不在此地停止，而一定要去解答其所以有这种关系的缘故。譬如讲到行星的运行（Planetary motion），在力学方面，仅须问星象间互引的关系，而以数学的公式表出，苟能符合，就算尽了科学的责任。至于问到“究竟为什么”有这种的关系，那就不属于科学范围，而且科学家因为缺少一种训练，若要强去解说，就会闹笑话。最著名的例，就是自己算定行星的运行的人，而去解答行星的运行。开普勒解答这件事的所以然，有以下的揣测道：

    我们对于下列两件事，必须假定一件：或是那些游动的神，如离太阳愈远的，则其力愈薄；或是只有一个发动的神，在各行星的轨道中心，就是在太阳里要求他们移动，离他愈近的，则他要求愈力，离他愈远的，则他要求的力量，因为距离的关系，也愈减少。注30

    以一位这样伟大的科学家，而对于事的“所以然”作这种解答，无怪近代科学家甘守“描写的”本分，谨以此地让给有特别职守的玄学家了。注31

    科学的几种特点，使他所以成为科学的，可以列举在下面。

    （一）科学的职守虽是描写，但其描写的，非现象的个体，乃现象间的“共相”。科学最大的能力，就是能在繁复的现象里面，把这种共相抽出来；如果这种共相的描写不错，则个体自然的按着这所描写的行动。科学的描写与画家的描写不同之处，就是后者的描写为个体，而前者的描写为这种共相。因为我们的知识，如靠着私人的亲遇（Private acquaintances），不但是常不可靠，而且是永远推不开范围的；推不开这层范围，就不能组成知识。有如二加二为四，我们最初虽由个体中抽出这个命题，但是既抽出以后，则无论这个宇宙间什么个体，只须二个加上二个，其总数便是四，用不着你屈指而数了。这种共相的描写，不但可以得着个体与个体的关系，而且可以得着共相与共相的关系。因为发现了这种的知识方法，所以人类能推广他知识的环境，至于建设概念的意域，而使经验“就我驰驱”。

    （二）共相是否有独立的“常住”性，是玄学上不曾解决的问题，此处暂不具论；但是这种共相，不仅是概念界的“蜃楼海市”，而且可以供“经验的核准”（Empirical Confirmation）。譬如“数学的物理学”，尽管凭数学的运用去计算，而物理的世界，自能和那计算的结果相符。偶有不能相符之时，则往往因之引起重大的发现，而结果更为精密。如普朗克的量子说（Planck's Quantum Theory of Radiation），就是最好的例。以前认为光能的动作，合于电磁律（Electro-magnetic laws）是有完全的连续（Complete continuity）；在以前实验不准确的相当限度以内，恰与数学的连续律（Mathematical continuity）之解释相符。但是这个学说，须假定“以太”之中，聚积无限的光能。这个假定又是很不稳固，经多少物理家怀疑而重要实验否证的。于是科学界几位特出的天才，转其精力他向，而产生量子说，知道光的发射，是由于量子（Quanta）的发射（Emission），不须假定连续之说，而自有其他数理的公式可以推求。于是“量子说”正式成立，而且与爱因斯坦的系统有重要的关系，为近代科学史上灿烂的一章。注32

    （三）科学的努力，是向着准和确（Exactness and certainty）的。既不能得一成不变的准确，也要努力求最近的准确。他的描写的公式，能够包括全部和他有关系的现象最好，不然，也以能与最大多数有关系的现象融洽为衡。稍微有点差异或不能确定，在科学家是不安于心的。譬如牛顿定“引力律”，最初以此律加于月球的行动。但是，因为当时月球的距离不曾算准，所以他的计算，与所观察的结果不能相符。经过一些时候，因为得了许多确切的计算，他的学说与事实相符了。但是距“引力律”确实成立之期尚远。经过牛顿自己，和他以后的数学家————如拉普拉斯是尤著的，————做许多计算，并且将以前施之于月球的，施之于太阳系的行星，于是行星的运行之说乃渐完密。不但行星的行动，可以用数学推算，而且因数学的推算，发现了一颗重要行星的存在。这个总可以算是证明牛顿的学说了。但是水星（Mercury）的行动，终究有点几微的差池。天文家勒维里尔（Leverrier）是最先发现这差池，与牛顿定律不甚符合的人。但是差池如此之微，一世纪之中，不过周圆的42秒：

    实际观察的 574″

    数学计算的 532″

    相差不能解释的 42″

    于是成了科学界的大问题，费了多少的研究和推测。一直等到爱因斯坦的相对论出来，一经点破，把这全盘迷雾一律消除，而得着确切圆满的计算。注33这种求准务确的精神，只是科学所独有的。

    （四）科学的定律，不但是要求确和准，并且要求简单注34和完备（Simplicity and completeness）。科学是要以简驭繁的，所以科学的定律要求简括，是容易知道的事。但是只说简单，也容易引起人误会；世界上有许多简单的解释，我们决不能认为是科学的。科学的所谓简单，只是以他所解释的现象之完备与否成比例而言。而且其结论虽简单，其所以得此结论之手续，并不一定简单。所以爱因斯坦相对原理虽比牛顿力学难治，而前者解释现象，有许多为后者所不够解释的，但后者所能解释的，前者都能概括。若是我们要说爱因斯坦学说更简，则所说决非平常简单之义，乃是就其解释现象之完备范围成比例而言。所以我们如相信柯克霍夫的话：

    一个描写（Description）在今天是最简单的，在科学发展的道上，作兴来日被一个更简单的所替代。

    同时不要忘了柯克霍夫在诠定力学的时候所说：

    力学是要“以最简单的形式（Simplest manner）而能完备的描写（Describing completely）在自然界的各种动（Motions）”。

    （五）科学的运用，是注重在“抽分”和“整理”（Discernment and systematization）。此处所谓抽分，我以为比“抽象”（Abstraction）范围要广。因为（1）不但是从我们“刀分难断”的知觉（Perception）流中抽出概念来，为建设知识的基础；（2）而且从繁复交互的现象里，分出一部分的张本来，做精确的研究，————不如此，是不能得知识的头绪的。所以科学家有一句要诀道：“分而后能治”（“Divide et impera”）。把这部分工夫做好了，方才可以做整理的工夫，把知识作系统的排列。所以有人说“凡是有系统的知识都成科学”，不但仅见到科学的一小部分和皮毛，而且是很不妥当的话。我个人心里有种印象，以为国内许多人认科学方法，就是那种“整理国故”方法可以代表。若是说“整理”是科学方法的一部分————很小的部分，————谁也不去否认；若是说“整理”便足代表科学方法，那我首先便要为科学方法抱屈了！

    （六）科学的描写性，上面说得很详细，但是有一种特殊的描写，不能不唤起注意的。这就是“历史的描写”（Historical description）。当年培根不把他的“Historia naturalis”列入他的《科学大全》里面，也是很有道理的，因为这种的描写，太近于具体，不能如物理学等利用抽象概念去描写共相的真确。况且这个方法，应用较迟，只是自达尔文以后才成为生物科学中一个不可少的方法。譬如我们研究马，不但要知道马头的尺寸、马骨的构造、马血轮的状况；若是要知道这马的寿命、耐力、速率等等，还要追问这匹马的“种”————马的历史。况且我们如要买匹活马，还很难先把马剖解了再买呢？这虽是很粗鲁的（Crude）一个例，却很可以供说明的用处。但生物学不是只要问明马的历史就够了，乃是认这种历史的研究是其中条件之一个。不但生物科学用着他，就如地质学讲地层的时代，及各时代动植物的状况；又如天文家讲到太阳系及星象的演化，也都用到这种方法。因为自然界有这种现象需要描写，所以这种方法很可以补他项描写的不足，而且占一个重要的地位。

    （七）科学还有一个特性，就是要极力避除个人性情的成分，摒开个人的好尚；对于价值（Value）的判断，是科学不当问的。不问所研究的是天上的行星，或是地下的矢橛，在科学家都当一体看待。不问避免个人的成分之成功到若何程度，但是科学家总从这方面挣扎。科学之能准确与否，这种摒除是一个很重要的条件。如社会科学虽然讲了多少科学的条件，我们能够认为科学，但是准确的性质，远不能如物理学等，也是因为愈关于人事的事，个人的成分愈难消除的道理。但是现代的经济学等，也极力从客观的方面着手，渐渐的逼近成功。以个人的好尚，为选择材料和设立论断的标准，是科学里所最忌的事。以前斯宾塞、泰勒等讲人类学，就是犯了这个毛病。因为他们立下了一个“目的的”（Teleological）进化论，而用最机械的解说，先认定近代什么都是好的，是最高的发展之标准，所以强分多少时代，而以他们所认为“不好的”都加在以前的或初民的社会身上。注35现在经真正科学的考察，知道他们的论据充满偏见。进化（Evolution）只是现象的变动，是一种事实，但是进化不见得就是进步（Progress）。注36自从博厄斯（Boas），里弗斯（Rivers）等把人类学坚固的建设在科学的基础上面，于是以前斯宾塞等的假设，也就不攻自破了。说到价值的判断，更是玄学上重要的问题，科学不能过问；强要过问，则反而危及本身。这个问题，我在论玄学的时候还要详细说到。

    （八）科学最大的贡献和功效，就是能把我们平常表面上认为“不可测度的”（Incommensurable）现象成为“可以测度的”（Commensurable）。由于这种功效，所以我们不但能够以简单明确的定例，驾驭繁复的现象，而且可以因此预期未来的经验。譬如我们看见许多或“钝”或“锐”或“直”的三角形，七横八竖，以为是没法对付的，而几何学出来，告诉我们凡是三角形的内角，不问形状如何，都是等于180度。在欧几里德几何（Euclidean Geometry）的宇宙之下，动是几乎不允许的，因为一动则不受这种几何的约束。等到笛卡尔出来，用立轴线（Axes）的方法，可以测定通常认为“不规则的”动体。我们不必研究抛物（Projectiles）的单个情形，只须把抛物线（Parabolae）的性质知道了，我们就可以按数学算定。笛卡尔以此建设运动学（Kinematics）的科学。在欧几里德几何观念之下，而有这种大发现，这是何等的大成绩！所以无论以后极坐标（Polar Co-ordinates）、高斯坐标（Gaussian Co-ordinates）、爱因斯坦参考系（Einstein Reference Systems）等进步到怎样————当然他们解释动体更要真确————但是笛卡尔坐标（Cartesian Co-ordinates）总是最初逼真的先河，在一部分现象之中还是能够应用的。笛卡尔对于科学的永久贡献，就是应用几何学到物理学里（Introducing geometry into physics）。没有他的发现，牛顿力学是不可能的。等到牛顿与莱布尼兹发现“微积学”以后，力学才渐渐的确定起来。物体重的下堕，轻的上升。在希腊本体论的哲学家————如亚里士多德————以为轻的上升，是有上升的本性；重的下降，也是如此。自牛顿力学一出，知道苹果堕地，和行星移动，是根据一个道理。这是何等可使人惊喜的事！没有这种大发现，当然最近解释动体更圆满的“相对论”也是没有希望。有人以为爱因斯坦相对论推翻“牛顿定律”，是一个很错误的观念。爱因斯坦学说的出发点，及其所用方法，虽与牛顿不同；但是其所得的结论，不过修正“牛顿定律”，而能解释“牛顿定律”所不可包括的一部分。在大部分的现象之下，“牛顿定律”自有能够适用的价值。又如心的现象和活动，常人以为是不可测度的，但是17世纪哲学家霍布斯（Hobbes）见到可以把物理的原则，应用到心理学里（Introducing physics into psychology）。因为以后努力的间断，实验的缺乏，所以迟到19世纪中叶，还不见成功。科学家决不因此失望。近30年来，心理学的研究和实验大盛。现在的所谓“生理的心理学”，————如所谓“实验心理学”、“行为派心理学”等————已经奏了极显著的成绩。虽然还有许多不能就范围的事实，但是进步是可以看见的。用适当的科学方法，可以把所有“不能测度的”现象，化成“可以测度的”，是科学家的信仰。根据这种信仰，加以无限的努力和耐烦，所以才有现在科学的这般进步！

    秉有这种种特点，用极审慎的态度，不断的努力，做一种知识的“长征”；不但铢积寸累的给我们以比较最可靠的知识，使我们不仅可以相当的统治经验，致我们生活于安全，而且可以知道我们知识界的奇奥，给我们以开自然界的管钥————这是我们人类全体不能不“九顿首”以谢科学和科学家的了！

    Ⅲ

    对于科学的特点，我们既然这般的尊崇，但是世上有许多事，其特长所达的地方，也就是限制所到的地方。科学也不在例外。所以也有几种限制，是科学所当受的；而且科学家更当留心。不然，做起研究或下起论断来，不陷于褊狭，便流于武断。其他的流弊，更不暇详说了。我想这种不幸的遭遇，一定是抱真正“科学精神”的人所不愿有的事。

    （一）无论科学的努力，是要如何向客观的地位去但是自己在“知者”（Knower）的地位，是不能忘记的。我们初得知识，虽是因为受外来的激刺，但是必定也有内部的反应，起分析综合种种动作。我们不能把外界的现象都装在心里；我们所能得的，只是我们的感觉张本所成的概念，是我们“知量”对于外界的反应。自命客观的科学家常说“我们只是观察东西（Things），不去观察他们的意义（Meaning）”。这话说来容易，但是假设没有自己对于东西在意义上的了解，任何科学的观察是可能的，或有意识的吗？譬如我们在化学实验室里试验一种液体，放他在一个刻了度数的玻璃管中，在相当温度之下安排好。则等到相当的时刻，他会升到多少度上；如其不差，就可以与某种实验做证明。如一转身把我们所有知量里的记忆忘掉了，我们的经验失去那个联贯综合的东西，那时候这些实验的全部，是对于我们一点意义没有的。况且我们既认科学是描写的，除非是“非人”或“超人”，断难把一件事物的各方面，于同一刹那间描写出来。不但是描写的方面有先后，就是从知觉抽成概念，其中已经有心的一重关系。“主观”、“客观”并不是绝对的名词，其间的分别，只是程度的不同，和知识系统（Relations）的“交点”之地位各异，并不一定是质的区别。注37于18世纪科学成绩正灿烂的时候，拉普拉斯有一段论力学最著名的话道：

    一下的功夫，将自然界所有的力（Forces），和自然界一切质（Masses）间相互的地位，都为一个心（Mind），仿佛是更有充分力量去分析这些问题似的，以一个简单的公式，抓住一切最大的质和最小的原子之动；其间绝无不准确处；使将来与过去一齐在我们眼前展开。注38

    以人人认为最客观不过的物理学，而由一位伟大的物理学家发这种“主观的”论调，也足以打破许多人偏向一面的成见了。马赫是同意这话的人，但是恐怕拉普拉斯所说的“心”，与这“绝对唯心论”或“心身二元论”的“心”相误会，所以补足道：“拉普拉斯作此语时，他心里想着的是脑筋里的原子”。其实就是脑筋里的原子，又何曾不是一组有特殊关系的组织，在知者方面使其有一种知量的活动的。

    （二）科学材料系感觉张本，我们不能忘了感觉张本的限制。我们官感的限制，不必说了。因为有望远镜的发现，我们大大的推广一重经验的范围，而建设近代的天文学。如物理学、气象学等，也都少不了他的帮助。有显微镜的发现，于是又助我们深入一重现象。如生物学、微生物学等，都是仰仗这种工具的。我们虽然还有其他种种的发现，以推广我们知识的环境，但是谁敢说是最后的。经验不是封就了的“天书”，是随时增长的。自然在时间空间的程序里，不停的展开他的奇奥。当年牛顿力学总算把星象的运动测得很准了，哪知道以后测出一百年间42秒的差池，来证明爱因斯坦相对原理呢？相对原理在今日是再精确不过的描写。但从有文化史的眼光的人看去，又谁敢说这就是最后的解释呢？

    （三）与以上那种限制有密切关系的，就是我们很难得精确不移的张本。在自然科学方面，尚常常有这种困难，而科学之所求，仅至“逼真”为止，————这是有科学经验的人所共认的。至于社会科学方面，则各种张本更模糊难靠，事实与偏见混合，虽最精细的研究者，也很容易骗过。这种困难，很难解除。所以我们所得的，常常只是“平均”（Average）与“概然”（Probability）。注39还有许多张本，是不能直接得到，仅由“推知”而来；“推知”从逻辑上讲起来是很不可靠的。著名物理学家罗兰在1899年说过：

    论时间，则我们所及者不过数百年，至多不过数千年。……论空间，则我们所有确切的知识，不过地球上面的各处，深入地下的数英里，和那望远镜里的天空。论温度，则我们知道的，只是从逼近的绝对零度至太阳热度，但是确切知道的还较此为少。论压力，我们所知道的，仅从克鲁克斯真空（The Crookes vacuum）到钢的拒力；但所谓真空之中，尚有亿万的原子飞扬，而最坚的钢之拒力，如在地心或日心的高压之下，仅足化为最柔之流水。论速度，则我们仅以每秒钟数英里计算。论力，则我们最多仅能用一百吨施于一英方寸。论力学的自转，则不过一秒钟数百次。

    这不是科学家短气的话，这是当时最诚实的话。当然自罗兰说过这话以后25年来，科学的成绩把他所举的限制推广多了。但是以为现在科学能打破这个范围，是谁也不敢说的。此处所注重的，不在其限制范围的大小，而在确实的张本之不易得。譬如治心理学的人，因为受用人以为材料的限制，而用白鼠等项低等动物去作研究的对象。讲“发生学”及“优生学”（Genetics and eugenics）的人，也是受同样的限制————恐怕受更重大的限制，因为人家的夫妇关系不能让他做配合的实验————于是用苍蝇和犬马去替代。其间虽有多少研究，可以对于“人”的问题上发射许多光明（Throw more light），但是人和白鼠苍蝇等等的构造繁复之不同，环境刺激之不同，机能适应之不同，————譬如人有较高知识的环境，精密语言的刺激，谁也不能说是白鼠苍蝇所公有的————其间推论之程度如何，就发生郑重的问题了。

    （... -->>
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