2021年11月27日下午，清华科史哲讲座第45讲在线上平台举行，主题为“再论牛顿对万有引力的推演”，清华大学哲学系助理教Adwait A. Parker主讲，清华大学科学史系助理教授蒋澈主持。
讲座伊始，蒋澈老师首先介绍了主讲人Parker博士的学术背景，他博士毕业于斯坦福大学，师从迈克尔·弗里德曼（Michael Friedman）和乔治·史密斯（George Smith）两位哲学家，博士论文题目为《康德唯心论中的数学空间和物理空间》（Mathematical and Physical Space in Kantian Idealism），其博士期间的工作获得2019年首届杜·夏特莱奖（Du Châtelet Prize），该奖由杜克大学设立，用于奖励博士生或青年学者在物理学哲学领域的研究成果。
Parker博士首先回顾了近十年来牛顿研究的主要进展，介绍了三本重要专著，分别是《牛顿与文明的起源》（Newton and the Origin of Civilization, 2013）《自然的教士》（Priest of Nature, 2016）、《牛顿的形而上学》（Newton’s Metaphysics, 2021）。在最新的这部著作中，阿姆斯特丹大学政治学教授、哲学家施利塞尔（Eric Schliesser）批评Parker对牛顿的研究是20世纪科学哲学反形而上学潮流的一种体现，但Parker博士认为自己的牛顿阐释方式有其基于牛顿文本自身的依据，并希望在今天的讲座给出信服的说明。
接下来Parker博士首先介绍了《原理》的结构和牛顿在书中推演万有引力定律的步骤，进而指出当时牛顿面临的一个主要难题是引力如何在两个空间上区隔的物体之间发挥超距的、即刻的作用？特别是当时有什么样的证据可以支持他这种想法。从《原理》来看，牛顿主要依赖第三定律（作用力和反作用力）的推论来解决这个问题，但这在当时引发了一些反对意见，Parker将其总结为“无形之手的反对”（invisible hand objection）。例如英国数学家、《原理》第二版编辑科茨（Roger Cotes, 1682-1716）在1713年给牛顿的信中就指出第三定律更像是一个假设，因而不足以解释万有引力的相互作用。在说明《原理》中呈现的难题的确存在并且被牛顿同时代乃至之后的学者例如康德已经关注到之后，Parker博士对《原理》的写作缘起和出版过程做了一个简单的梳理，接着介绍了自己研究所依据的写于1685年春的牛顿手稿Liber Secundus的基本内容以及这一手稿与上述争论的关系。在给科茨的正式回复中，牛顿强调运动定律并非假设，而是在搜集现象的基础上归纳总结得出的，因而第三定律同样对引力有效，而磁相互作用正是第三定律的一个证据。基于这一点，Parker博士认为应该更认真地对待牛顿诉诸磁学这一举动，因为这为“无形之手的反对”提供了一个反形而上学的解决方案，而这一思路符合牛顿《原理》的数学议程。
在Parker博士看来，从1660年代1760年代的近百年间，围绕引力的作用机制产生了两种解释，一种是机械式的，将重量还原为运动；另一种是吸引式的，将运动还原为重量。但Parker认为牛顿的思路并非两者中的任意一种，而是介于二者之间。牛顿的引力论包含三个特征，一是引力是实在的、数学化的，但机制不明；二是引力并非在物体之中（in ...）的某种本质属性；三是引力发生在任意两个微粒之间。这三个特征被前人视为牛顿为形而上学留下空间的证据。但在Parker看来，《原理》一书的最独特的贡献在于力的概念的数学化，即力如何成为一个可度量量？牛顿的回答是将力变得具有可加性（additivity），这在静力学中很容易满足，但也由此产生一个困难，即向心力作为一种“吸引”力，并非无可争议地满足这一属性，因为物体每一部分所受到的力之和等于其各部分之和作为整体受到的力并非显而易见。这一困难进一步体现在《原理》命题7的正论和推论1中，其中牛顿不得不通过类比磁吸引来解释。
根据1685年牛顿未发表的万有引力推演手稿，Parker博士认为牛顿已经向自己提出了这些问题，并通过诉诸磁理论构建了一种新的回答方式。Parker指出牛顿在手稿中区分了两种不同的物质量（quantities of matter），一种是被动的物质量（passive quantity of matter），具有可加性，另一中为主动的物质量（active quantity of matter），其可加性存在争议。虽然牛顿有直接证据证明物质的被动量的可加性，但他没有证据证明主动量的可加性，这才是他在证明命题7时真正遇到的挑战。因此牛顿在这里类比磁吸引是为了说明主动量的可加性，而非将磁吸引作为一种超距作用模型。接着，Parker展示了牛顿手稿Liber Secundus中的相关证据来确认这一思路，并从牛顿手稿和笔记中推测牛顿当时掌握了相当丰富的磁学知识。在阐述了自己的主要论点后，Parker勾勒出这一阐释所导致的两个后续研究问题，分别是磁理论对牛顿的力的数学理论有何影响、牛顿的经验主义和类比在推理中的作用。因此，Parker博士认为解决“无形之手的反对”不需要诉诸形而上学的、非经验的因素（例如超自然的因果论）。牛顿的可加性理论连同他的经验主义方法以及诉诸磁吸引的基础，为万有引力的推导提供了充分证据。
讲座最后，Parker博士回答了线上听众的提问，主要涉及牛顿的形而上学阐释者是否承认这种可加性、是否需要进一步澄清牛顿如何使用“力”这一概念、牛顿早期手稿的翻译情况等问题。
撰稿人：徐军
