第十四章 科學·宗教·意識形態（第3/13頁）

科學界沿著自己的智力軌道向前發展，正如鐵軌不斷向前延伸一樣，科學界展示了一幅在新的領域裏不斷鋪下同類軌道的前景。在天文學方面，用更大型的望遠鏡和測量儀器［這兩者大多是德國的成果。19世紀90年代之前，夫朗和費（Joseph Fraunhofer，1787—1826）的望遠鏡式樣，是後來安裝在美國天文台的巨型折射望遠鏡的原型。英國天文學在程度方面落在歐洲大陸之後，但它以其長期不間斷的觀察記錄彌補了這個缺陷，“格林尼治（Greenwich）可以比作一個歷史悠久的公司，它循規蹈矩，名聲顯赫，不愁沒有顧客，也就是說，全世界的航運業都是它的顧客。”］進行了一系列新的觀測，采用了新的攝影技術和光譜分析法。光譜分析法首次於1861年應用於星光分析，後來證明這是一種極為有效的研究工具。天空中可以讓老一代天文學家吃驚的事似乎並不多。

物理學在19世紀上半葉獲得了戲劇性的進展；熱與能這兩種表面上迥然相異的物理現象，居然由熱力學（thermodynamics）統一起來了，與此同時，電、磁乃至光，均趨於采用同樣的分析模式。熱力學在19世紀頭25年中雖然未能取得重大進展，但是湯普森在1851年卻完成了使新的熱理論與舊的力學理論彼此協調的過程［《熱的動力當量》（The Dynamical Equivalent of Heat ）］。現代物理學的前輩麥克斯韋1862年提出了極為出色的光的電磁理論數學模式，該模式既深刻又留有進一步探討的余地，為日後發現的電子打通了道路。可是，也許因為麥克斯韋未能以適當的方式闡明他所說的“有點兒棘手的理論”（直到1941年才闡述清楚！）[6] ，他始終未能說服湯普森、亥姆霍茲這類站在前列的同時代科學家，甚至連成就卓著的奧地利人玻爾茨曼（Ludwig Boltzmann，1844—1906）也未能說服。玻爾茨曼寫於1868年的論文，事實上已經將統計力學作為一個研究對象提出來了。19世紀中期的物理學大概不如此前和此後的物理學那樣光彩奪目，不過，物理學理論的進展還是相當可觀的。然而，其中的電磁理論和熱力學規律似乎“意味著已達到某種終結”（貝爾納語）。[7] 無論如何，以湯普森為首的英國物理學家，實際上還有在熱力學方面獲得了開創性成果的那些物理學家，都受到一種看法的強烈影響，認為人類已經對自然規律獲得了最終的認識。然而，亥姆霍茲和玻爾茨曼卻不為這種看法所動。也許由於物理學為建立力學模式提供了極大的技術可能性，從而使得關於這門學科已達到終極的說法更具誘惑力。

化學是自然科學中的第二大學科，也是19世紀方興未艾、最具活力的學科。化學顯然沒有達到某種終極，其擴展令人驚異，尤其在德國。從漂白粉、染料、化學肥料到藥品和炸藥，化學在工業中的這些廣泛應用是其中的重要原因之一。科學界的所有從業人員中，化學家占了一半。[8] 在18世紀的第三個25年中，化學已經奠定了作為一門成熟科學的基礎，此後一直蓬勃發展，而在19世紀的第三個25年中，它已成了令人興奮不已的源泉，湧現出許多思想和發現。

人們已經認識了化學基本元素的變化過程，最重要的分析儀器也已經具備。由不同數量的基本單位（原子）組合而成的數量有限的化學元素，由分子的基本多原子單位組合而成的元素化合物以及這些組合過程規律中的某些概念，所有這些都已為人們所熟知；而這些正是化學家在重要活動中取得巨大進展，即對不同的物質進行分析和綜合時所必需的。有機化學這個特殊領域雖然依然局限於對材料性能的研究，其中主要是對煤這類由遠古時代的生物變成的資源在工業生產中的有效性能的研究，但從總體上看，有機化學卻已呈現出一派興盛的局面。生物化學的研究對象是物質在有生命的物質組織中如何活動，它此時離進入生物化學研究尚有一段距離。化學模式依然不甚完善，然而，了解化學模式的努力卻在19世紀第三個25年中取得了實質性進展。由於取得了這些進展，人們掌握了化合物的結構，從此之後，化合物便可以簡單地從數量角度（一個分子所含的原子數量）進行觀察了。

阿伏伽德羅（Avogadro）於1811年提出的定律，使得確定一個分子中的原子數量成為可能；在意大利實現統一的1860年，一位愛國的意大利化學家在一次國際會議上，提請與會者注意阿伏伽德羅的定律。此外，巴斯德於1848年發現，化學性能相同的物質，其物理性能可能各不相同，例如，光的偏振的平面可以是旋轉的，也可以是不旋轉的，這是化學借用物理學所取得的又一成果。由此引出的結論之一是，分子具有三度空間；此外，1865年，坐在倫敦馬車上的德國著名化學家凱庫勒（Kekulé，1829—1896）——這是維多利亞時代常見的場景——首次想到了復合結構的分子模式，也就是著名的苯環理論。這個理論認為，每個苯環由六個碳原子組成，並有一個氫原子附在上面。可以說，建築師或工程師的模式取代了化學公式中C6H6這種此前一直使用的會計師的計數模式。