在这个进化史中，达尔文用来说明动物器官的概念将被用来分析人类工具的发展。
新的达尔文主义的观点否认任何宇宙目的论，并且认为进化并不是通向一个“更好
的”或“更完美的”型式的过程，而是这样一系列阶段：在这些阶段中，具有最适合于
它们环境的特殊条件的特点的个体得以繁殖和延续———对于社会来说也是如此。特殊
的创造将不再有任何根据。任何“绝对的人类中心说”都将成为过去，因为“共同血统”
的原则是对所有活着的生物（包括人）而提出来的。关于这些推断和结论，我们还必须
补充说，达尔文的革命给任何关于宇宙或自然中的目的的论点敲响了丧钟，因为变异是
一个偶然的和无定向的过程。在生命科学中，实现了从比较陈旧的生物学概念向新的人
口思维的引人注目的重大转变。而且，除了这些新的方面外，达尔文还开始了方法的创
新，引入了一种新的科学理论，在这理论中，预测的作用是与经典的牛顿的模式不同的。
所有这些含义并不是立刻展现出来的，但是，其中有相当部分是如此必然地展现在
人们面前，以致引起了直接的激烈的争论。在历史上，从未有哪一种科学理论的预言和
发表在世界上几乎所有国家中引起如此直接的激烈的争论——这是达尔文自然选择进化
论的真正革命的特点的一个标志。对于这种理论的阐释、评论和抨击几乎是同时开始的，
而且一直持续到今天我们所处的时代。在现时代其他科学创造者之中，只有一人是可以
与达尔文相比的，他就是西格蒙德·弗洛伊德——这一事实向人们表明了弗洛伊德早期
把他自己思想的未来影响与达尔文思想所曾产生的作用相比时表现出的远见卓识（见下
面第24章）。关于进化论及其意义的历史的、哲学的甚至科学的争论，在达尔文去世一
个世纪之后仍然影响着严肃的思想家们的思想，这一点使我们更进一涉确信达尔文学说
的非凡的生命力以及他的进化论的深远意义。
第二十章 法拉第、麦克斯韦和赫兹
19世纪，在物理学中产生了许多革命性的进步，尽管这些进步——无论就其科学内
容或思想内容来说——没有哪一个像达尔文革命那样产生过世界性的影响。19世纪物理
学所取得的成功，包括新的能量学说及能量守恒定律，光的波动说，气态运动论和统计
力学，电流定律，磁学和电磁学理论，电动机和发电机原理，新的光谱（分光）学说，
关于辐射和吸收热量的发现，把辐射扩展到红外线和紫外线辐射，以及其他许多诸如此
类的进步等等。但是，多数物理学家以及现代物理学的新一代历史学家一致认为，其中
最深刻的一场革命——即使不是唯一的最深刻的革命——是以麦克斯韦的理论而著称的
革命——人们有时把这场革命归功于麦克斯韦和迈克尔·法拉第，而且有时也被人们比
较公正地归功于法拉第，麦克斯韦和海因利希·赫兹三人。麦克斯韦革命的重要性在于，
它不仅对电、电磁和光的理论作了根本的修正，而且是对牛顿的自然科学的思想体系的
第一次大规模的修正。
虽然这次革命的某些特点可以被所有读者理解，但是，麦克斯韦思想的核心或精髓，
甚至对于许多受过物理学训练的历史学家来说，也是难以把握的。这里的一个主要问题
是要弄清楚迈克尔·法拉第的思想与麦克斯韦所发展了的理论之间的联系。毫无疑问，
法拉第的贡献是极为重要的，其中包括他关于磁场是由力线组成的重要概念以及关于电
磁感应的传导并不是瞬间完成的而是需要时间的非凡的见识。不过，法拉第从根本上说
是非定量的和非数学的系统表达并没有产生他所说的传导时间的一个数值。在他的《论
法拉第的力线》一文中，麦克斯韦极力赞颂法拉第的含蓄的思想，并且更进一步说，
“虽然完全清楚地知道空间、时间和电（磁）力的基本形式，但是，也许是为了科学的
利益，法拉第并没有成为一个职业数学家”。法拉第“用自然的非技术的语言”表述了
他的思想，而且，——麦克斯韦说——“我写作这篇论文主要是期望使这些思想成为一
种数学方法的基础”。所有研究过这一学科历史的人们都告诫我们，如果把麦克斯韦的
“贡献仅仅看作是在阐释方面的贡献，那么就会严重低估它的价值”（特里克尔，1966，
102）。正如M．普朗克曾经雄辩地指出的，“麦克斯韦具有丰富的想象力和数学见识。
他远远超出了他曾对其观点进行概括、归纳并使之更为准确的法拉第”。麦克斯韦“因
此创造了一种理论，这种理论不仅可以与被公认为正确的电和磁的理论相比拟，而且最
终完全超越了它们”（1931，57）。
历史学家以及具有历史意识的科学家们一致认为，如果麦克斯韦在创立一种数学理
论的过程中没有对法拉第的思想进行深刻改造，法拉第的那些论文可能永远不会引起一
场革命——因此我们也可以称麦克斯韦的数学理论为法拉第．麦克斯韦理论。麦克斯韦
不仅把法拉第的思想改造成为具有数学形式的思想，而且发展了一种把静电学和电磁学
的基本原理与光速联系在一起的量的表达方式——这一成就使电磁理论的道理更为明晰，
并且开辟了通过电磁波的实际生成而进行实验检测的可能性。承认法拉第在麦克斯韦思
想形成和发展过程中的作用，强调了产生麦克斯韦的理论的创造性的转变过程，但是决
没有减低或轻视麦克斯韦对麦克斯韦革命的重要贡献。就威廉·汤姆森对这场革命的贡
献来说（见下文），这甚至是更为真实的，因为，“汤姆森非凡的才华产生的是有说服
力的非系统的见识，而不是完满的理论”（埃弗里特1974，205）。通过运用汤姆森形象
化地描述电的现象的方法以及汤姆森“把能量原理运用到电学之中”的结果，麦克斯韦
才能够认识到它们的重要性。
麦克斯韦在1855—1856，1861－1862，1863，1864和1865年发表的一系列论文中发
展了自己的思想，而且在1873年的《论电和磁》一文中，这些思想基本最终形成。但是，
在此后几年，这一革命性的新的学说仍然只是理论上的一场革命，而且，只是当海因利
希·赫兹的工作证实电磁波之后，它才成为科学中的一场革命。由于这一原因，这场革
命有时被人们称为法拉第…麦克斯韦…赫兹革命；甚至那些探讨麦克斯韦的革命性工作的
人们也都指出，这场革命并不是麦克斯韦一个人所引起的革命。例如，阿尔伯特·爱因
斯坦讨论了“将永远同法拉第、麦克斯韦和赫兹的名字联系在一起的伟大变革”（1953，
161；1954，268）。但是，他又立刻补充说，“麦克斯韦对这场革命作出了最大最重要
的贡献”。在另外一个场合，他则无意中忽略了赫兹，而且只是提到“法拉第和麦克斯
韦在电动力学和光学中所引起的革命”；他说，这场革命是“自牛顿以来，理论物理学
中第一个伟大的重要的进步”（1953，154－155；1954，257）。但是，爱因斯坦在他的
自传中仅仅谈到“麦克斯韦的理论”，并且说，在他还是一个学生的时候，这一理论就
显得是“革命性的”理论（希尔普，1949）。
麦克斯韦对法拉第思想的改造
这一改造过程可以在麦克斯韦著名的论文“论物理中的力线”中看到。在讨论法拉
第关于在某个存在磁力线的空间中必定存在某种应力的思想时，麦克斯韦实际上在开始
提出了这样一个问题：空间要展现法拉第的假设所需要的实际的应力分配，究竟需要哪
一种传导体呢？C．W．F．埃弗里特追溯了麦克斯韦用以吸取苏格兰工程师W．J．M．兰
金的思想以及威廉·汤姆森（开尔文勋爵）的结论从而创立自己关于物理中的力线的理
论的途径。在这里我们可以看到对科学思想作权威改造的过程的要素，这一改造产生出
一种全新的思想，电可以“通过空间传播”，而且不一定仅仅是“局限于导管的一种流
体。麦克斯韦在他的论文的结论中谈到人们所说的一个“惊人的发现”——这个新提出
的导体的振动不仅将证明磁力线，而且也将具有与光同样的性质”。麦克斯韦用斜体字
的方式表达了他的结果与众不同的特点。他写道（1890，1：500），我们“几乎不可能
回避这样一个推论：光是一种介质中的横向波动，这种介质也是电磁现象的起因。
但是，甚至就此而言，麦克斯韦思想的萌芽也可以在法拉第的一篇值得注意的论文
——载入1846年5月《哲学杂志》中的一篇题为“对光线一振动的若干思考”的论文——
中找到。在这篇论文中，法拉第提出，关于“辐射是力线中一种高级形式的振动”的大
胆看法，是“一种思辨的影子”。在这篇论文中可能最使我们感兴趣的是——正如西尔
维纳斯，P．汤普森在1900年（p．193）指出的——它没有引起人们多大的注意，甚至比
较早地为法拉第写传记的人也都没有注意这篇论文。因为这些人是在麦克斯韦的光的电
磁理论被普遍承认之前写作传记的，所以他们在其中还尚未认识到人们后来赋予它的重
要性。约翰·廷德尔（1868）把法拉第的思索仅仅看作是“曾经由一位科学家所进行的
最卓越的思辨之一”而不予考虑。亨利·本斯·琼斯在1870年只是用半行字顺便提到过
它。约翰·霍尔·格拉德斯通在1872年甚至都没有提及它。但是，麦克斯韦后来说，
“横向磁场干扰的传播排斥正常磁场的看法显然是法拉第教授在他的‘对光线一振动的
若干思考’（1890，1：535）中提出来的”。在麦克斯韦看来，“他＇法拉第＇提出的光