世界的构造是什么？地球上每一个古老的民族在远古时代都曾追寻过这个问题的答案。

但是，即便是古希腊的哲人也都没有找到正确的答案。

例如，毕达哥拉斯学派认为，世界的构造源于数字；而泰勒斯则认为世界是由六种元素构成的，比如，土、水、空气、阳光等等。只是到了近代科学起源之后，人类才逐步揭开世界构造的面纱。

而这种飞跃式的认识，来自于近代科学之父——伽利略。

伽利略眼中的世界构造

出版于年的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书被视为人类近代科学的起源。在这本巨著中，伽利略用科学的方法分析出了自然界的一个著名规律——关于运动和动力学的世界体系。

在此之前的余年，古希腊哲人亚里士多德也曾对运动和动力学做过描述。到了中世纪，这一描述被教会发扬光大，但是，这是一个完全错误的对世界的描述。而伽利略通过对光滑木槽中小球运动规律的研究，发现了运动学和动力学的奠基理论—一惯性定理，以及关于运动变换的规则———伽利略变换。从此，过去无序的世界在伽利略的理论体系中，被构造成一个可以定量描述的、由惯性定律支配的动力学世界。

伽利略的科学发现，不仅在物理学史上，而且在整个科学史上都占有极其重要的地位。他不仅纠正了统治欧洲近年的亚里士多德的错误观点，更创立了研究自然科学的新方法。伽利略在总结自己的科学研究方法时说：“这是第一次为新的方法打开了大门，这种将带来大量奇妙成果的新方法，在未来的年代里，会博得许多人的重视。”

可以说，伽利略迈出的这一步，具有里程碑的意义。这个纷繁世界，可以被人的心智去认识，主要是因为有客观的规律在里面，这个规律就是惯性定律和伽利略变换。当时人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，而伽利略发现了新宇宙。”今天，史蒂芬·霍金说：“自然科学的诞生要归功于伽利略，他在这方面的功劳大概无人能及。”

然而，虽然伽利略提出这个划时代的世界构造理论是在欧洲大陆，但在当时欧洲大陆的教会里，中世纪遗留的思维还在作怪，伽利略这位被后人尊称为近代科学之父的先驱者，晚年竟然被教会软禁。

虽然伽利略的世界构造理论没有在欧洲大陆广泛传播开来，但令人欣慰的是，在伽利略去世10天后，另一位科学巨人——牛顿——在英国的乡间小镇伍尔索普出生了。后来，这位英国青年不仅发展了伽利略的世界构造理论，并且将经典的运动学和动力学理论推向极致。

牛顿的世界体系

后人一般这样评价牛顿的世界体系和构造：牛顿的世界构造是一个完全机械式的世界。确实如此。在出版于年的、被称为“自然科学的《圣经》”的《自然哲学的数学原理》一书中，牛顿运动三大定律以及万有引力公式，是“机械观”世界构造的基石。

虽然在牛顿谢世之后的一个世纪里，也有人试图重新表述这个“机械观”的世界构造体系，如拉格朗日、哈密尔顿以及20世纪初的德国女数学家诺特。

但是这些数学形式的改变，都没能撼动牛顿“机械观”世界构造的基础—惯性定律和运动的绝对性（当然也包括时间的绝对性）。直到年，一个名不见经传的专利局职员爱因斯坦的出场。

爱因斯坦手中的世界构造

关于爱因斯坦如何提出世界构造的新理论——相对论，这方面的传记作品汗牛充栋，流行比较广的有丹尼斯·奥弗比撰写的《恋爱中的爱因斯坦》，以及沃尔特·艾萨克森撰写的《爱因斯坦：生活和宇宙》。

从任何角度看，爱因斯坦都是现代科学的引领者。因为他的相对论以及相对论下的世界构造图景，撼动了流行近三个世纪、并已深入人心的牛顿的“机械观”世界构造。

在爱因斯坦的世界构造中，一切皆相对运动，没有绝对的运动，没有绝对的时间，一切物理单元都是和运动的相对性密切联系的。

虽然这个新的世界构造图景在被提出的20年中没有得到广泛的承认，但随着日后物理学实验技术的进步，爱因斯坦相对论下的新的世界构造图景被证明是现代物理学的基石，和同一时代由普朗克提出的量子理论一起构建了现代物理学的大厦。

也正因为如此，20世纪科学哲学中心之一的“维也纳学派”及其代表人物卡尔纳普，在20世纪20年代末，用哲学家的眼光写出了这个物质世界构造的基本特征——世界是由逻辑链条串联起来的一个逻辑嵌套。

卡尔纳普笔下的世界构造

鲁道夫·卡尔纳普于年出版的科学哲学鸿著《世界的逻辑构造》（英译本名字改成了《世界的构造》），是20世纪科学哲学的巅峰之作。

鲁道夫·卡尔纳普

20世纪是人类思想最为活跃的世纪。在那个世纪中，世界出现了三个活跃的思想中心，也就后人所称的三个科学哲学中心，分别是：在英国伦敦的“伦敦学派”，德国柏林的“柏林学派”和奥地利维也纳的“维也纳学派”。其中，“维也纳学派”对20世纪的科学思想有最广泛的影响。这个学派的代表人物就是鲁道夫·卡尔纳普，他在年撰写的科学哲学著作《世界的逻辑构造》，被视为20世纪科学哲学十大名著中的压轴之作。

在这本著作中，卡尔纳普用哲学家的眼光，构造出一个真实的物理世界的最基本特征——世界是由逻辑链条构成的逻辑嵌套。

人类要认识自然的奥秘，必须从一个最初级的逻辑单元出发，以此为基础去解释更高一级的逻辑规律，依次上升。这就像一个链条，一环紧扣一环，形成一个逻辑构成的解释链条，不断向高级延伸。

确实如此。人类的知识进化，正是遵从这样一个基本规律。近代科学的起源，便是伽利略提出的两个最基本的逻辑单元——掼性定理和伽利略变换，而此后物理世界的构造就是在这个基础上一步一步地向更高深处延伸。

卡尔纳普认识到了这一点，并且在《世界的逻辑构造》一书中，将其视为人类科学思想进化的基本特征。

世界的构造，无论是哲学家眼里还是物理学家眼里，都是建立在最基础的概念上的逻辑延伸。从亚里士多德到爱因斯坦，人类对自然界的认识一直遵循这样的规律。而“维也纳学派”的代表性人物，卡尔纳普的鸿篇著作《世界的逻辑构造》，便是对这一基本规律的完整总结。