我们绝不要忘记，早在我们之前很久，科学和哲学便已进行了反暴君的斗争。其持续不断的努力造成了这场革命。作为一个自由而且知恩图报之人，我们应当让两者在我们当中扎下根来，并永久地加以珍爱。因为科学和哲学将维护我们赢得的自由。
——国民公会议员[1]
歌德说：“科学的问题，常常是使人发迹的问题，一项发现就可以使一个人一举成名，并为他奠下成为公民的财富基础……每一种新观察到的现象就是一项发现，每一项发现都是财产。只要涉及财产，他的热情便会立刻被激发起来。”
——《歌德谈话录》，1823年12月21日
将艺术与科学类比总是危险的，因为艺术和科学各自与它们昌盛于其中的社会关系大为不同。然而，科学也以它们的方式反映了工业和社会的双元革命。部分是由于革命造成了对科学的特殊新需求；部分是由于革命为科学开辟了新的可能性，并为它带来新问题；部分是由于革命存在的本身提出了新的思维模式。我并不想说，1789—1848年间的科学发展，能纯粹从其周围的社会运动角度来加以分析。大多数的人类活动都有其内在逻辑，它至少部分决定了这些活动。1846年发现海王星一事，并不是由于天文学之外的任何事物推动了这一发现，而是由于1821年布瓦德（Bouvard）的图表显示，1781年发现的天王星轨道出乎意料地偏离计算数据；由于19世纪30年代后期，这种偏离已大到足以假定是由于某种未知的天体干扰所造成的；也由于众多天文学家开始着手计算这一天体的位置。然而，甚至最狂热信奉纯科学之纯洁性的人也体认到，只要科学家，甚至最远离尘世的数学家，生活在一个比其专业更为广阔的世界的话，那么，科学思想至少会受到学科专门领域之外的事物影响。科学的进步并不是简单的线性前进，每一个阶段都解决了此前隐含或明显存在的那些问题，并接着提出新问题。科学的进步也得益于新问题的提出、对旧问题的新看法、处理或解决旧问题的新方法、科学研究的全新领域，或研究的新理论和实践工具的新发现。在此，外在因素便有着广大的空间可对科学思想发挥激励或塑造作用。如果说事实上，我们这个时代的大多数科学都是依单纯的线性路径前进，就像基本上仍处于牛顿体系之内的天文学那般，那么，这一点可能并不非常重要。但是，如同我们即将看到的那样，本书所论时期是一个在某些思想领域（例如数学领域）里有着全新发展的时期，一个蛰眠的科学纷纷苏醒（例如化学领域）的时期，一个实际上创造了新科学（例如地理学）的时期，一个将革命新观念注入其他科学之中（例如社会科学和生物科学）的时期。
在所有造成科学发展的外在力量之中，政府或工业对科学家的直接要求是最不重要的。法国大革命动员了他们，让几何学家兼工程师卡诺负责雅各宾的战争工程，让数学家兼物理学家蒙日（Monge，1792—1793年任海军部长）以及一个数学家和化学家小组负责战时生产，就像它早先曾请化学家兼经济学家拉瓦锡负责国家收入的估算一样。像这样训练有素的科学家进入政府做事，也许在近代或任何时代还是头一遭，但是，这对政府比对科学更为重要。在英国，这个时代的主要工业是棉纺织、煤、铁、铁路和船运。使这些工业产生革命性变化的技艺，是那些有实际经验（太有经验了）者的技艺。英国铁路革命的主角是一位对科学一窍不通，但却能觉察出什么东西能使机器运转的史蒂芬森——一位超级匠人而非技师。那些像巴贝奇一样的科学家，试图使自己对铁路有所贡献；那些像布鲁内尔一样的科学工程师，则试图使铁路建立在合理而非纯经验的基础之上。然而他们的企图却毫无结果。
在另一方面，科学却从科技教育的大力推动以及稍嫌逊色的研究支持当中，获得极大的好处。在此，双元革命的影响是相当清楚的。法国大革命改造了法国的科学和技术教育，这项工作主要借助于综合工科学校的设立（1795年，以培养各类技术人员为宗旨）和高等师范学院（1794年）的雏形——该学院是拿破仑中等和高等教育总体改革的中坚部分。法国大革命也重振了衰败的皇家学院（1795年），并在国家自然历史博物馆内创设了（1794年）第一个名副其实不局限于物理科学的科学研究中心。在本书所论时期的大多数时间里，法国科学的世界优势地位差不多都要归功于这些主要基地，特别是综合工科学校，那是贯穿后拿破仑时期的雅各宾主义和自由主义的骚动中心，也是伟大数学家和理论物理学家无与伦比的摇篮。在布拉格、维也纳和斯德哥尔摩，在圣彼得堡和哥本哈根，在德意志全境和比利时，在苏黎世和马萨诸塞州（Massachusetts），都仿效法国而建立了综合工科学校，只有英国例外。法国大革命的震撼，也把普鲁士从死气沉沉的教育当中震醒了。在普鲁士复兴运动中建立的新柏林大学（1806—1810年），成为大多数日耳曼大学的楷模，而这些大学接着又将为全世界的学术机构树立典范。这类改革同样没有发生在英国，在英国，政治革命既未取得胜利又未达到突破。然而，这个国家的巨大财富，使建立诸如卡文迪什（Henry Cavendish）和焦耳（James Joule）实验室那样的私人实验室成为可能，而明智的中产阶级人士，也对追求科学和技术教育具有普遍的渴望，这两点使英国在科学发展方面获得了可观的成效。一位巡游各地的启蒙冒险家拉姆福德伯爵（Count Rumford），于1799年建立了皇家研究所（Royal Institution）。该机构的名声主要来自其著名的公共讲座，然而它真正的重要性则在于它为戴维（Humphry Davy）和法拉第（Michael Faraday）提供了无与伦比的科学实验机会。事实上，它是科学研究实验室的早期范例。诸如伯明翰新月学会以及曼彻斯特文学和哲学协会这类科学促进团体，都争取到了该地企业家的支持：道尔顿（John Dalton）这位原子理论的奠基者就来自后者。伦敦的边沁学派激进分子建立（或毋宁说是接管和改变）了伦敦机械学院（London Mechanics Institution，今日的伯贝克学院），将它发展成培养技术人员的学校；建立了伦敦大学，以作为沉寂的牛津大学和剑桥大学之外的另一选择；建立了英国科学促进协会（1831年），以取代如没落贵族般死气沉沉的皇家学会。这些机构成立的目的都不纯是为知识而知识，这也许是专门的科学研究组织迟迟未出现的原因。甚至在德意志，第一个大学化学研究实验室［李比希（Liebig）在吉森（Giessen）建的实验室］也要到1825年才得以设立（不用说，那是在法国人的支持下建立的）。像在法国和英国一样，有些机构提供技术人员；有些机构则培养教师，如法国、德意志；有些机构则旨在灌输青年人一种报效国家的精神。
因此，革命的年代使科学家和学者的人数以及科学产品大量增加。并且，它还目睹科学的地理疆域以两种方式向外扩展。首先，在贸易和探险的过程当中，便为科学研究开辟了新的世界领域，并且带动了相关的思考。洪堡（Humboldt，1769—1859）是本书所论时期最伟大的科学思想者之一，他最初便是以一位不倦的旅行家、观察家以及地理学、人种学和自然史领域内的理论家而做出贡献。尽管他那本综合一切知识的杰作《宇宙》（Kosmos ，1845—1859），并不局限于某些特别学科的界限之内。
其次，科学活动的地域，也扩及那些在当时仅对科学做出极小贡献的国家和民族。举例来说，在1750年的大科学家名单上，除了法国人、英国人、日耳曼人、意大利人和瑞士人之外，几乎见不到别的国家。然而，19世纪上半叶主要数学家的最短名单，也包括了挪威的阿贝尔（Henrik Abel）、匈牙利的鲍耶（Janos Bolyai），甚至更遥远的喀山城（Kazan）的洛巴切夫斯基（Nikolai Lobachevsky）。在此，科学似乎再次反映了西欧之外民族的文化兴起，而这项发展是革命年代十分引人注目的产物。科学发展中的这种民族因素，也可从世界主义（cosmopolitanism）的衰落当中反映出来，世界主义原是17世纪到18世纪小科学团体的特有称谓。国际名人到处游走的时代——例如，欧拉（Euler）从巴塞尔到圣彼得堡，再到柏林，然后又回到叶卡捷琳娜大帝的宫廷——已随着旧制度一块消逝了。从此，科学家只好留在他的语言地域之内，除了短期的出国访问之外，都是通过学术性刊物与同行交流。这样的刊物是这一时期的典型产物，例如《皇家学会通报》（Proceedings of the Royal Society ，1831）、《自然科学院报告》（Comptes Rendus de l’Academie des Sciences ，1837）、《美国哲学学会通报》（Proceedings of American Philosophical Society ，1838），或者新的专业刊物，比如克列尔（Crelle）的《科学院统计报告》（Journal für Reine und Angewandte Mathematik ），或者《化学物理学年鉴》（Annales de Chimie et de Physique ，1797）等。
在我们判断双元革命究竟对科学造成什么样的影响之前，最好先简略评述一下科学界的发展。总的说来，古典自然科学并未发生革命性变化。也就是说，它们主要还是处在牛顿建立的考察范围之内，或是沿着18世纪早就走过的研究路线继续下去，或是把早期不完整的发现加以扩展并发展成更广泛的理论体系。以这些方式开辟的新领域中，最重要的（并具有最立竿见影的技术后果）就是电，更确切地说是电磁学。下列五个主要日期（其中四个在本书所论时期）标志着电磁学的决定性进步：1786年，伽伐尼（Galvani）发现了电流；1799年，伏打（Volta）制成电池；1800年，发现电解作用；1820年，奥斯特（Oersted）发现了电和磁之间的关系；1831年，法拉第确立了这几种力之间的关系，并于无意中发现，他自己开创了一种研究物理学的新方法（用“场”取代机械的推力与拉力），预示了现代科学的来临。新的理论综合中最重要的是热力学定律，即热和能之间的关系。
天文学和物理学的近代革命在17世纪便已发生，而化学界的革命在本书所论时期才刚刚兴起。在所有科学当中，化学与工业技术，尤其与纺织工业中的漂洗和染色过程关系最紧密。更有甚者，现代化学的创造者不仅是本身具有实务经验，并与其他拥有实务经验者密切配合（比如曼彻斯特文学与哲学协会的道尔顿和伯明翰新月学会的普里斯特利），而且有时还是政治革命家，虽然是温和派。其中有两个人成为法国大革命的牺牲品：落在托利党乱民手中的普里斯特利，是因为他过度同情这次革命；伟大的拉瓦锡被推上断头台，则由于他不够同情革命，或主要因为他是一个大商人。
如同物理学一样，化学也是法国科学中相当卓越的一支。它的实际创始人拉瓦锡（Lavoisier，1743—1794），就是在法国大革命那年发表了主要论著《化学基本教程》（Traité Elémentaire de Chimie ）。其他国家，甚至像德意志这类后来成为化学研究中心的那些国家，对化学发展的推动，尤其是化学研究的组织工作，基本上都是导源于法国。
1789年前的主要进展在于，通过阐释某些诸如燃烧之类的基本化学过程，以及一些诸如氧那样的基本元素，在经验性实验的混乱之中理出了一些重要头绪。他们也为这一学科进行精确的定量测量，并制定了进一步研究的规划。原子理论（由道尔顿于1803—1810年间开创）的关键概念，使得发明化学公式并用以展开对化学结构的研究成为可能。大批新的实验结果接踵而来。19世纪的化学已成为所有科学当中最富生命力的学科之一，因而也变成吸引（如同每一个富有活力的学科一样）大批聪明才智之士的学科。不过，化学的气氛和方法，基本上依旧是18世纪的。
然而，化学有一种革命性影响，那就是发现生命能够用无机化学的理论加以分析。拉瓦锡发现，呼吸是氧化的一种形式。沃勒（Woehler）发现（1828年），原本只能在生物体内找到的化合物——尿素——也能够在实验室内借由人工合成，从而开辟了广阔的有机化学新领域。虽然进步的巨大障碍，即那种认为有生命物体所遵循的自然法则与无生命物体根本不同的信念，已受到沉重的打击，但机械的方法也好，化学的方法也好，都未能使生物学家取得更大的进展。生物学在这一时期的最基本进展，即施莱登（Schleiden）和施旺（Schwann）关于一切生物都是由无数细胞组成的发现（1838—1839年），这一发现为生物学建立了一种相当于原子论的理论；不过成熟的生物物理学和生物化学则仍然要等到遥远的将来。
数学界发生了一场虽然不如化学那样引人注目，但就其本质而言，甚至更为深刻的革命。物理学依旧处在17世纪的框架之内，化学穿过18世纪打开的缺口，在一条宽广的战线上展开。与上述两者不同，本书所论时期的数学却进入了一个全新天地，远远超出了仍然支配着算术和平面几何的希腊世界，以及支配着解析几何的17世纪世界。复变数理论［高斯（Gauss）、柯西（Cauchy）、阿贝尔、雅可比（Jacobi）］、群论［柯西、伽罗瓦（Galois）］或向量理论（汉密尔顿）为科学带来的革新，除获得数学家的高度评价之外，很少人能领略其奥妙。通过这场革命，俄国的洛巴切夫斯基（于1826—1829年）和匈牙利的鲍耶（Bolyai，于1831年），竟推翻了人们信奉最久的理论——欧几里得几何。欧几里得逻辑那种气势恢宏而且不可动摇的结构，是建立在某些假定之上，其中之一是平行线永不相交公理，而这项公理既非不言自明，又不是可验证的。在另外一些假定之上建立同样的几何逻辑，在今天看来可能是很简单的，例如（洛巴切夫斯基、鲍耶）与任一线L平行的线无限延长可以通过P点；或者［黎曼（Riemann）］任何与L线平行的线都不经过P点。由于我们已能建造出适用这些规则的真实平面，情况就更是如此了（因此，地球就其是个球体而言，是与黎曼的而不是欧几里得的假定相符）。然而，在19世纪早期做出这类假定，却是一桩堪与以日心说取代地心说相比的大胆思想行为。
除了对那些以远离日常生活而著名的少数专家的关注外，数学革命便在无声无息之中过去了。而在另一方面，社会科学领域的革命则几乎不可能不冲击到一般大众，因为它明显地影响了他们，一般来说，人们相信情况变糟了。皮科克小说中的非职业科学家和学者，温柔地沐浴在同情或爱抚的嘲笑之中；而蒸汽知识学会（Steam Intellect Society）中的经济学家和宣传家的命运，则大不相同。
下列这两场革命便是明确的例证，两者的合轨产生了集社会科学之大成的马克思主义。第一场革命延续了17和18世纪理性主义者的光辉开拓，为人类居民建立了相当于物理法则的规范。其最早的胜利是政治经济学系统演绎理论的构建，及至1789年，这方面已取得了很大的进展。第二场革命是历史进化的发现，它实质上属于这个时代并与浪漫主义密切相关。
古典理性主义者的大胆创新表现在如下的信念上，即逻辑上的必然法则同样适用于人类的意识和自由决定。“政治经济学法则”就属于这一类。那种认为这些法则就如同重力法则（它们常被与这一法则进行比较）一样，不会随着人的好恶而转移的信念，为19世纪早期的资本家提供了一种无情的确定性，并趋向于向他们的浪漫主义反对者灌输一种同样野蛮的反理性主义。原则上，经济学家们当然是正确的，尽管他们显然夸大了作为他们推断基础的那些假设（“其他物品”的供给“维持衡量不变”）的普遍性，而且有时也夸大了他们自己的智力。如果一个城镇的人口增加一倍，而住房数量却保持不变，那么在其他事物维持不变的情况下，房租必定会上涨，这是不会因为任何人的意志而改变的。这类命题遂产生了由政治经济学（主要在英国，虽然在较低程度上也出现在18世纪的旧科学中心，如法国、意大利和瑞士）构建而成的演绎体系之力量。如同我们已看到的那样，从1776年到1830年的这一时期，这种力量正处于其胜利的巅峰时期，并得到首次系统出现的人口统计学理论的补充，这种理论旨在建立可用数学方式描述的人口增长率和生活资料之间的关系。马尔萨斯《人口论》的支持者，沉浸在发现下列事实的热情之中：有人已证明，穷者总是受穷，对他们的慷慨和捐助必使他们更穷。其实，《人口论》既不像其支持者所说的那样是首创的，也不具说服力。其重要性并不在它的思想成就，因为这方面并不突出，而在于它主张以科学的方法将诸如性生活这般纯属个人而且随意变化的一些决定，视为一种社会现象。
将数学方法运用到社会之中，是这一时期的另一项主要进展。在这方面，讲法语的科学家处于领先地位，无疑这是得益于法国教育的极佳数学氛围。因此，比利时的凯特尔（Adolphe Quételet）在其划时代的著作《论人》（Sur l’ Homme ，1835）中指出，人类特征在统计学上的分布是遵循已知的数学法则，据此，他以人们一直视为过分的信心，推断出社会科学与物理学融合的可能性。对人口进行统计归纳并在归纳的基础上做出确实可靠的预测，这种可能性是概率论专家长期期待的（凯特尔进入社会科学的出发点），也是诸如保险公司之类必须依靠其从事实际工作的人们所长期期待的。但是，凯特尔和兴致勃勃的当代统计学家、人类学家和社会调查研究者群体，却把这些方法应用到远为宽广的领域之中，并且创造了仍然是社会现象调查研究的主要数学工具。
社会科学中的这些发展是革命性的，就像化学一样，都是遵循那些早就在理论上取得的进展而实现。不过，社会科学也有一项全新而且值得称道的独特成就，这项成就反过来又有益于生物科学和甚至诸如地理学一类的自然科学，即发现历史是一种符合逻辑的进化过程，而不仅是各种事件的年代更替。这种创新与双元革命之间的关系十分明显，几乎无须论证。于是，被称为社会学（这个词是孔德在1830年左右发明的）的学科，直接从对资本主义的批判中萌生出来。被公认为社会学奠基者的孔德，就是以空想社会主义者先驱圣西门伯爵的私人秘书身份开始其生涯的。[1] 社会学最令人生畏的当代理论家马克思，便是把他的理论视为改变世界的工具。
作为一门学术性学科的历史学的创立，也许是这种社会科学历史化过程中最不重要的方面。的确，历史写作的时尚在19世纪上半叶风行欧洲。几乎不曾见过这么多人以坐在家中撰写大部头历史著作的方式，来理解他们的世界：俄国的卡拉姆津（Karamzin）、瑞典的耶伊尔（Geijer）和波希米亚的帕拉茨基（Palacky），各是其本国历史学的奠基人。在法国，企图借由过去来理解现实的要求特别强烈，法国大革命很快就成了梯也尔（Thiers）、米涅（Mignet）、博纳罗蒂、拉马丁和伟大的米什莱等，进行深入细致和带有党派偏见的研究题目。那是一个历史编纂学的英雄时代，但是，除了作为历史文件、文献或者偶尔作为天才的记录之外，法国的基佐、梯叶里（Augustin Thierry）和米什莱，丹麦人尼布尔（Niebuhr）和瑞士人西斯蒙蒂，英国的哈勒姆（Hallam）、林加德（Lingard）和卡莱尔，以及无数的德意志教授的著作，却很少幸存至今。
这种历史学觉醒的最持久后果，表现在文献编纂和对历史学的技术性整理。搜集过去的文字或非文字文物，成为一种普遍的爱好。虽然民族主义也许是历史学最重要的激励因素：在那些尚未觉醒的民族中，历史学家、词典编辑者和民歌搜集者，常常就正是民族意识的奠基人；但其中仍不乏保护历史免受当时蒸汽动力进攻的企图。因此，法国创办了法国文献学院（Ecole des Chartes，1821年），英国创办了公共档案局（Public Record Office，1838年），德意志邦联开始出版《德意志历史文献》（Monumenta Germaniae Historiae ，1826），而历史学必须建立在对原始材料的审慎评估之上的信条，则是由多产的兰克（Leopold von Ranke，1795—1886）确立的。同时，如我们已见到的那样（参见第十四章），语言学家和民间传说研究者，编纂出了其民族语言的基本字典和民族的口头传说集。
把历史放进社会科学，对法律、神学研究，尤其是全新的语言学，有着最为直接的影响。在法律领域，萨维尼（Friedrich Karl von Savigny）建立了法学的历史学派（1815年）；在神学研究中，历史准则的应用（显著地表现在1835年施特劳斯的《耶稣传》中）吓坏了基本教义信徒。语言学最初也是从德意志发展出来的，那里是史学方法传播最强有力的中心。马克思是一位日耳曼人，这并非偶然。表面上对语言学的激励，是来自欧洲对非欧洲社会的征服。琼斯爵士对梵文的开创性研究（1786年）是英国征服孟加拉的结果，商博良（Champollion）对象形文字的解读（针对这一课题的主要著作发表于1824年）是拿破仑远征埃及的结果，罗林森（Rawlinson）对楔形文字的阐释（1835年）反映了英国殖民官员的无处不在。但是，语言学事实上并不局限于发现、描述和分类。在伟大的德意志学者手中，比如葆朴（Franz Bopp，1791—1867）和格林兄弟，它成了名副其实的第二种社会科学（第一种是政治经济学）；说它是第二种社会科学，是因为它在像人类交流这样显然变幻莫测的领域当中，发现了可资应用的普遍法则。不过，与政治经济学的法则不同，语言学法则基本上是历史的，或更确切地说是进化的。[2]
他们的基础建立在下列的发现之上，即语言范围广布的印欧语系，彼此之间是互有关联的。这项发现还得到下述明显事实的补充，即每一种现存的欧洲书写语言在漫长的岁月里都被明显地改变了，而且根据推测，仍将继续改变。语言学家的问题不仅是要运用科学比较的方法将各个语言之间的关联加以证明和分类，这项工作当时人们已广泛进行［例如，居维叶（Cuvier）所进行的比较分析］；同时也是，而且主要是阐释它们必定是从一个共同的母语演化而来的历史进程。语言学是第一门将进化视为其核心的科学。它当然是幸运的，因为《圣经》有关语言的历史所言不多，而如同生物学家和地理学家在付出代价之后所体认的那样，《圣经》对于地球的创造和早期历史的说法显然是太明确了。因此，比起他们倒霉的盟友，语言学家被诺亚洪水淹没或被《创世记》第一章绊倒的可能性自然少得多。如果说《圣经》曾提过什么，也是与语言学家看法一致的：“整个地球曾使用同一语言，同一口音。”语言学的幸运，也是由于在所有社会科学当中，只有它不直接研究人——人们总是不愿相信他们的行动是受其自由选择之外的任何东西决定的——而是直接地研究词语，它们不会像人一样抱怨。因此，它可以自由地面对历史学科始终存在的基本问题：怎样从不变的普遍法则运作中，推演出实际生活中大量的并且显然是常常变幻莫测的个例。
尽管葆朴本人早已提出了语法的曲折变化之起源的理论，但是，语言学先驱们实际上并未在解释语言变化方面取得很大进展。不过，他们倒是为印欧语系建立了一种类似于谱系表的东西。他们做了许多有关不同语言要素变化相对率的归纳概括，以及诸如“格林法则”（它指出所有日耳曼语言都经历了某些辅音变化，几世纪之后，日耳曼方言的一个分支又发生了另一次类似的变化）这类范围非常广泛的历史概括。但是，在这种开创性探索的整个过程中，他们从来没有怀疑过，语言的进化不仅是一种建立年代顺序或记录语言变化的事情，而应该用类似于科学法则的普遍语言学法则来加以解释。
生物学家和地理学家可没有语言学家那么幸运。尽管对地球的研究（借由开采矿石）与化学密切相关，对生命的研究（通过医学）与生理学和化学（由于发现了生物体中的化学元素与自然无机物中的化学元素相同）紧紧相连，但是，对他们来说，历史也是一个重大问题。不过，无论如何，对地理学家来说，最明显的问题都涉及历史——例如，怎样解释陆地和水的分布，解释山脉以及极为明显的地层。
如果说地理学的历史问题是怎样解释地球的进化的话，那么，生物学的历史问题则是双元的：怎样解释个别的生物体从卵、种子或孢子中成长起来，以及怎样解释物种的进化。化石这种看得见的证据将两者联系起来：每一个岩层都会发现一种独特的化石群，但不会在其他岩层中发现。一位英国排水工程师史密斯（William Smith）于18世纪90年代发现，地层的历史顺序能以各地层特有的化石轻松地加以确定，因此，工业革命的挖地活动便为生物学和地理学带来了光明。
人们早就企图提出进化理论，这一点是很明显的，特别是追逐时尚但有时有些马虎的动物学家布丰［Buffon，《自然史》（Les Epoques de la Nature ，1778）］为动物世界提供了进化理论的尝试。在法国大革命那十年里，这些尝试迅速获得进展。爱丁堡沉思默想的赫顿［James Hutton，《地球论》（Theory of the Earth ，1795）］和脾气古怪的伊拉斯谟·达尔文［他从伯明翰新月学会中脱颖而出，并以诗的体裁写出一些科学著作，如《动物生理学》（Zoonomia ，1794）］提出了一套相当完整的地球以及动植物物种的进化理论。大约与此同时，拉普拉斯甚至提出了哲学家康德和卡巴尼斯（Pierre Cabanis）曾经预见到的太阳系进化理论，并将人类高度的心智能力视为其进化史的产物。1809年，法国的拉马克（Lamarck）在后天性格的遗传性基础上，提出了第一套有系统的现代进化论。
这些理论无一取得胜利。事实上，它们很快就遇到了诸如托利党人的《评论季刊》（Quarterly Review ）那样的疯狂抵抗。该杂志“对启示录的信仰是很坚定的”。[2] 如此一来，诺亚洪水该怎么办？物种是一个个分别被创造（暂且不说人类）的说法又该如何解释？最重要的是，社会的稳定性如何维系？受这类问题困扰的不仅是头脑简单的神父，而且是头脑不那么简单的政治家。伟大的居维叶，这位对化石进行系统研究的奠基人［《关于化石骨骸的研究》（Recherches sur les Ossemens Fossiles ，1812）］，以上帝的名义批驳了进化论。与其动摇《圣经》和亚里士多德学说的稳固性，甚至还不如去想象地理史上发生了一系列大灾变，继之以一系列神的再创造——与否定生物学的变化不同，否定地理学的变化几乎是不可能的。可怜的劳伦斯博士曾提出一个类似达尔文的天择进化理论来回应拉马克，却迫于保守分子的鼓噪，而将其《人类的自然历史》（Natural History of Man ，1819）撤销发行。他实在太不明智了，因为他不仅讨论人的进化，甚至还指出进化思想对当代社会的意义。他的公开认错保住了眼前的职业及未来的事业，也造成了良心的永久不安。他只能以恭维一次又一次偷印其煽动性著作的激进派印刷勇士，来安慰自己的良心。
直到19世纪30年代，如我们将观察到的那样，政治再次向左转，随着赖尔（Lyell）著名的《地理学原理》（Principles of Geology ，1830—1833）的发表，成熟的进化理论才在地理学中取得突破。《地理学原理》终结了水成论者（Neptunist）和灾变论者的抵抗。水成论者以《圣经》为据，辩说所有的矿物都是从曾经覆盖地球的水溶液中沉淀而成（参见《创世记》第一章，以及第七至九章）；灾变论者则继承了居维叶孤注一掷的辩护传统。
这同一个十年内，在比利时做研究的施梅林（Schmerling）和佩尔德斯（Boucher de Perthes，幸运的是，他对考古的癖好远超过他在阿比维尔的海关主任职位），预示了一个甚至更为惊人的发展，即发现了史前人类的化石，在此之前史前人类存在的可能性一直被狂热地否定。[3] 然而，直到1856年尼安德特人（Neanderthal）的发现为止，科学保守主义者仍然能够以证据不足为由来否定这一令人生畏的前景。
至此人们不得不承认：（1）迄今仍在发挥作用的那些动因，曾在时间的进程中把地球从其初始状态改变成目前状态；（2）这个过程远比根据《圣经》所推测的任何时间都要长得多；（3）地层的顺序揭示了动物进化形式的顺序，因此也包含了生物的进化。十分有意义的是，那些最愿意接受这种理论，并且对进化问题真正表现出最大兴趣的人，是英国中产阶级当中那批自信激进的门外汉［不过，那位以赞美工业体系的诗作闻名的尤尔博士（Dr. Andrew Ure）除外］。科学家们迟迟才接受了科学。不过，当我们想到，在这一时期地理学是唯一因其绅士派头十足（也许是因为它是在户外进行，并且尤其喜爱花费巨大的“地理旅行”），而在牛津和剑桥大学被严肃地加以研究的学科时，这种情况就不会那么让人吃惊了。
但是，生物学的发展却仍是蹒跚不前。直到1848年革命失败之后，这一爆炸性题目才再次被认真看待；那时，即使连达尔文也都是以极其谨慎且模棱两可（且不说不真诚）的态度来研究这个题目。甚至通过胚胎学所进行的类似探索，也一时沉寂下来。在这个领域中，如哈勒的梅克尔（Johann Meckel of Halle，1781—1833）这类德意志早期思辨哲学家曾经指出，在生物体的胚胎成长过程中，重演了该物种的进化过程。然而，这一“生物学法则”虽然在开始时得到了像拉特克（Rathke，他于1829年发现鸟的胚胎发育过程中会经过一个有鳃口的阶段）这类人的支持，却遭到了可怕的哥尼斯堡的贝尔（Von Baer）和圣彼得堡方面的反对——实验生理学似乎已对斯拉夫和波罗的海区域的研究者产生了显著的吸引力。[4] 直到达尔文主义的到来，这些思想才告复活。
与此同时，进化理论已在社会研究中取得惊人的进步。不过，我们不应夸大这种进步。双元革命时期属于所有社会科学的史前时期，除了政治经济学、语言学，也许还包括统计学。甚至其最重大的成就，马克思和恩格斯结构严谨的社会进化理论，在此时也只不过是一种精彩的构想罢了，它借助出色的宣传小册子提出这一构想，以作为历史叙述的基础。直到该世纪后半叶，人文社会研究的科学基础，才坚实地建立起来。
在社会人类学或人种起源学领域，在史前史、社会学和心理学领域，情况也是如此。这些研究领域在本书所论时期接受洗礼，或者说，首次提出声明，视其自身为具有特殊规则的独立学科——小穆勒于1843年提出的声明，也许是首次坚决主张赋予心理学这种地位的声明——是具有重要意义的。如同在1830—1848年之间，以统计学方法进行社会调查的增加导致统计学会的增加一样，在法国和英国建立专门的人种学会（1839年、1843年）以研究“人类种族”，这一事实也是同样重要的。不过，法国人种学会号召旅行者去“发现一个民族对其起源保留了什么样的记忆……其语言或行为（moeurs），其艺术、科学和财富，其权力或统治等等都经历了哪些变革？引起这些变革的是内部原因还是外部入侵？”[3] 这一“对旅行者的一般指示”只不过是一个提纲而已，尽管是一个具有深刻历史性的提纲。的确，对于本书所论时期的社会科学，重要的不是它们的成果（尽管已积累大量描述性资料），而是它们坚定的唯物倾向（以环境决定论来解释人类社会的差异），以及对进化理论的同样执着。夏凡纳（Chavannes）不是在1787年，当人种学刚起步之际，便将它定义为“各民族迈向文明的进程史”吗？[4]
不过，在此必须简单地回顾一下社会科学早期发展的一个阴暗的副产品——种族理论。不同种族（或者更确切地说是肤色）的存在问题曾在18世纪引起广泛讨论，当时有关人类究竟是一次或多次被创造出来的问题，也同样烦扰着人们。人类同源论者和人类多源论者之间的界线，并不是一条简单的直线。第一类群体将进化论和人类平等论的信仰者，与那些因发现在这一点上至少科学与《圣经》并不冲突而松了一口气的人结合在一起，如前达尔文主义者普里查德（Prichard）、劳伦斯与居维叶。大家公认，第二类群体不仅包括了真正的科学家，也包括了实行奴隶制度的美国南方种族主义者。针对种族问题的讨论带动了人体测量学（anthropometry）的蓬勃兴旺。人体测量学主要是以头盖骨的搜集、分类和测量为基础。这些活动也受到了当代颅相学（phrenology）的推动，这种奇怪的学说试图从头盖骨的形状解读人的性格。在英国和法国都建立了颅相学学会（1823年、1832年），尽管该学科很快就再次脱离科学。
与此同时，民族主义、种族主义、历史学和野外观察，共同携手把另一个同样危险的议题，即民族或种族特征的永恒性论题引入社会之中。19世纪20年代，法国的史学和革命先驱梯叶里（Thierry）兄弟，便投身于诺曼征服者和高卢人的研究，这一研究至今仍反映在法国学校读本（“我们的祖先高卢人”）以及“高卢人”牌香烟的蓝色盒子上。作为优秀的激进分子，他们认为法国人民是高卢人的后裔，贵族则是征服他们的条顿后裔，这项论点日后被像戈宾诺伯爵（Count of Gobineau）那样的上层阶级种族主义分子，用来作为其保守主义的论据。威尔士自然主义者爱德华，站在凯尔特人的立场上，以可以理解的热情信奉着如下信念：特定的种族之所以能生存在这个时代，是因为他们试图发现自己民族浪漫而又神奇的独特个性；试图为自己找到承担拯救世界使命的依据；或者试图将他们的财富和力量归之于“天生的优越性”（他们倒没有表现出把贫困和压迫归之于天生的劣根性的倾向）。不过，可以为他们开脱的是，种族理论最糟糕的滥用，是在本书所论时期结束之后才出现的。
我们该怎样解释这些科学发展呢？特别是，我们该怎样将它们与双元革命的其他历史变化联系起来呢？它们之间存在着明显的联系是毋庸置疑的。蒸汽机的理论问题促使天才卡诺特（Sadi Carnot）于1824年提出19世纪最具根本性的物理学洞视，即热力学的两个定律［《有关火车头功率之思考》（Reflexions sur la puissance motrice du feu ），不过，他的第一个定律直到很久以后才发表］，尽管这并不是解决这一问题的唯一途径。地理学和古生物学的重大进展，显然在极大的程度上要归功于那些工业工程师和建筑师对土地开凿的热情，以及采矿业的重要性。英国于1836年进行了一次全国性的地理调查，并因此成为地理学最出色的国家。对矿物资源的调查，为化学家提供了无数无机化合物以作分析之用；采矿、制陶、冶金、纺织、煤气灯和化学药品这些新工业以及农业，都促进了他们的工作。从团结一致的资产阶级激进派和贵族派辉格党人对应用研究，以及那些连科学家都为之退缩的对大胆设想所抱的热情，就足以证明本书所论时期的科学进步，是不能与工业革命的刺激区分开来的。
法国大革命与科学之间的纠葛，也以类似的方式明显表现在对科学的公开或隐秘的敌视中。政治上的保守派或温和派，以这种敌视态度来对待他们视为18世纪唯物主义和理性主义颠覆的自然产物。拿破仑的失败带来了一股蒙昧主义的浪潮。狡猾的拉马丁叫喊道：“数学是人类思想的锁链，我一吸气，它就断了。”支持科学、反对教会的左派，斗志旺盛地在难得的胜利时刻，建立了大多数使法国科学家得以开展活动的研究机构；而反对科学的右派，则竭力使科学家挨饿，[5] 这两派之间的斗争一直在持续着。这倒不意味着法国或其他地方的科学家，在这一时期特别倾向革命。他们当中有一些是激进的革命分子，例如金童伽罗瓦就曾在1830年突击街垒，以反叛者的罪名遭受迫害，并在1832年他21岁的时候，于一次政治暴徒挑起的决斗中被杀害。一代又一代的数学家从其深刻的思想中孕育成长，而那些思想是他在人世间的最后一夜呕心沥血完成的。有些人则是公开的反动派，比如正统主义者柯西。尽管基于明显的理由，曾因他而生辉的综合工科学校，却是好战的反皇派。也许大多数科学家会认为自己在后拿破仑时期已脱离政治中心，但有些科学家，特别是在新兴国家或在此之前的非政治性社团中，却被迫进入政治领导者的职位，特别是与民族运动有着明显联系的历史学家、语言学家和其他学者。帕拉茨基在1848年成为捷克民族的主要代言人；哥廷根大学（Göttingen）的七位教授因在1837年签署了一封抗议信，而赫然发现自己已成为全国性的重要人物（七人当中包括格林兄弟）；德国1848年革命中的法兰克福国会，俨然就是一个由教授和其他文官组成的会议。另一方面，与艺术家和哲学家相比，科学家（尤其是自然科学家）只表现出了非常低的政治意识，除非在他们的学科有实际需要之时。例如，在天主教国家之外，他们表现出一种把科学与宁静的宗教正统结合起来的能力，这使后达尔文主义时代的学者大为惊讶。
这种直接的渊源，解释了1789—1848年之间科学发展的某些事情，但并非全面。显然，当时事件的间接影响更为重要。任何人都无法忽略，在这一时期，世界以空前剧烈的程度发生变化。任何有思想的人都无法不被这些动荡与变革所震惊、所冲击，并在思想上被激发。
而那些从迅速的社会变化、深刻的革命，以及激进的理性主义革新之中衍生出的思想模式，自然也会被人们所接受。那些远离尘世的数学家有可能因为这场明显的革命，而打破束缚他们的思想藩篱吗？我们不得而知，尽管我们知道妨碍他们接受革命性新思想方式的阻力，并非他们的内在困难，而是他们对于什么是或什么不是“自然的”的默认假设上的冲突。“无理”数（指像 一样的数）和“虚”数（指像 一样的数）这类术语本身，就表明了这种困难的性质。一旦我们能确定，他们与其他人一样有理性、一样真实，那么一切都好办了。但是，要让神经质的思想家做出这种决定，可能要一个变动剧烈的时代才行；事实也的确如此，数学中的虚数或复变数在18世纪仍被以困惑谨慎的态度对待，一直要到法国大革命之后，才充分被接受。
撇开数学不谈，唯一可以期望的是，汲取自社会变革中的思维模式，能够吸引可以应用类似模式的那些领域里的科学家。例如，将动力学的进化概念引进迄今仍是静态的概念之中。这种情形或可直接发生，或需要借由其他学科做中介。在历史学和大多数近代经济学中至关重要的工业革命这一概念，就是以法国大革命的类比概念，而于19世纪20年代为人所引用。查尔斯·达尔文从马尔萨斯的资本主义竞争（“生存竞争”）模式中，类比推演出他的“物竞天择”机制。地理学中的灾变理论之所以在1790—1830年广为流行，多少也可归因于那一代人对猛烈不安的社会骚动的熟悉感。
不过，在最具社会科学特征的学科之外，过分强调这种外在影响，则是不明智的。在一定程度上，思想界是独立存在的：无论过去或现在，思想界的运动都与外在世界踩着同样的历史波长前进，但却不只是外在世界的回声。因此，例如地理学的灾变论也多少该归因于新教，特别是加尔文教派对上帝主宰万物和全能的坚信。这类理论基本上是新教科学家所独有的。如果说科学领域中的发展类似于其他方面的发展的话，那也不是由于每一种发展都能以任何简单的方式与经济或政治的发展相联系。
但是，这种联系却是难以否认的。本书所论时期普遍思潮的主流，的确在科学的专门领域里激起反响，正是这种反响使我们能够在科学和艺术之间，或在科学、艺术两者和政治社会观念之间，确立一种对应的关系。正是这样，“古典主义”和“浪漫主义”存在于科学之中，并且，如我们已见的那样，各自都以一种特别的方式适应于人类社会。把古典主义（或者，用知识分子的术语来说，启蒙运动的理性主义和机械论的牛顿宇宙说）等同于资产阶级自由主义环境，把浪漫主义（或者，用知识分子的术语来说，所谓的“自然哲学”）等同于它的对手，显然是过于简单化，1830年之后，这类对应已告崩溃。不过，它倒代表了真理的某一方面。直到诸如近代社会主义之类的理论兴起之时，革命思想已在过去的理性主义时代扎下了根，诸如物理学、化学和天文学这类学科，都是与英、法资产阶级自由主义并肩发展的。例如，共和二年的平民革命者就是受到卢梭而不是伏尔泰的鼓舞；他们怀疑拉瓦锡（他们处决了他）和拉普拉斯，不仅是由于这两个人与旧制度的关联，而且也与诗人布莱克痛斥牛顿的类似原因有关。[5] 反之，“自然史”却是与平民革命者相契合的，因为它代表了通向真实而未被破坏的自然的自发性道路。解散了法兰西学院的雅各宾专政，在植物园设立了不下于12个研究职位。同样，在古典自由主义薄弱的德意志（参见第十三章），与古典意识形态对立的科学意识形态却非常流行。这就是自然哲学。
人们很容易低估自然哲学，因为它与我们已确立为科学的那些东西具有强烈冲突。它是思辨和直观的。它企图表现世界精神或者生命，表现所有事物之间的神秘合一，以及表现其他许许多多不容进行精确定量测量的事物。的确，它根本就是对机械唯物主义、牛顿，有时也是对理性本身的反叛。伟大的歌德白费了大量的宝贵时间，试图否定牛顿的光学，而其理由只不过是，他不喜欢一种不能以光明与黑暗原理的交互作用来解释颜色的理论。这种反常现象在综合工科学校只能引起令人痛苦的惊叹。令人不解的是，在神秘紊乱的开普勒（Kepler）和明晰完美的牛顿《数学原理》之间，德意志人竟执着地偏爱前者。促使奥肯（Lorenz Oken）写出下面这段文字的，实际上正是这种反常：
上帝的行动或生命存在于无止境的展现之中，存在于对统一性和二元性的无尽沉思之中，存在于无止境的自行分裂而又不断合一的过程中……对立性是出现在这个世界的第一种力量……因果法则是对立性的法则。因果关系是一种相生的行动。对立性植根于世界的第一个运动之中……因此，在一切事物中都存在着两种过程，一种是个体化和生命化，另一种则是普遍化和毁灭。[6]
这到底是什么？罗素（Bertrand Russell）对以此类术语写作的黑格尔的茫然不解，正是18世纪理性主义者回答这种修辞学问题的极佳说明。另一方面，马克思和恩格斯则坦承他们从自然哲学那里得到的益处，[6] 他们警告我们，不能把自然哲学看作陈词滥调。重点在于，它正在发挥作用。它不仅产生了科学的推动力——奥肯建立了自由主义的“德国自然科学研究者协会”，并且激励了“英国科学促进协会”——而且带来了丰硕的成果。生物学中的细胞理论、形态学、胚胎学、语言学的大部分，以及在所有科学学科中的大量历史和进化因素，最初都受到了“浪漫主义”的推动。大家公认，甚至在被其选定的生物学领域中，“浪漫主义”实际上也不得不由近代生理学奠基人贝尔纳（Claude Bernard，1813—1878）的冷静古典主义加以补充。然而在另一方面，甚至在仍然是“古典主义”堡垒的物理化学之中，自然哲学家对于电和磁这类神秘学科的思考，也仍然带来了进展。谢林忧郁的弟子、哥本哈根的奥斯特，于1820年展示电流的磁效应时，寻找到电和磁两者之间的联系。事实上，这两种科学方法已经交融。不过，它们从未完全混为一体，甚至在马克思身上也是如此。马克思比大多数人都更清楚地了解其思想的综合源头。总的说来，“浪漫主义”的方法在对新观念和新突破发挥了促进作用之后，便再次脱离科学。不过，在本书所论时期，它是不能被忽视的。
如果说作为一种纯粹的科学促进因素，它不应被忽视，那么，对于研究思想和观念的史家来说，它就更不能被忽视了。对他们来说，即使是荒诞虚假的观念也是事实，也具有历史力量。我们不能把一个捕获了或影响了像歌德、黑格尔和青年马克思这样聪明绝顶的天才的运动一笔勾销。我们只能尝试去理解何以“古典的”18世纪英法世界观，会令人有这么深的不满足感。这种世界在科学和社会方面的巨大成就是不容否认的，然而，在双元革命时期，其狭隘性和局限性也变得益趋明显。认识到这些局限性，并进而寻求（常常是通过直觉而不是分析）能用以勾画出一个更为令人满意的世界图像的术语，事实上并不是在建构世界。自然哲学家所表达出的那种互相联系、进化辩证的宇宙幻象，既不能当作证据，甚至称不上是适当的系统阐述。但是，它们反映了真正的问题，甚至是自然科学中的真正问题；同时，它们也预见了科学领域的变革与扩张，正是那些变革与扩张，建立了我们这个时代的科学宇宙。它们以自己的方式，反映了双元革命的冲击，这场革命改变了人类生活的每一个方面。
[1] 虽然如我们已见到的那样，要将圣西门的思想归类并不容易，但是，要抛弃将他称为空想社会主义者这一已然确立的习惯，似乎是太书呆子气了。
[2] 奇怪的是，直到20世纪，人们才试图将数学物理方法，应用到被认为是更为普遍的“交流理论”之一的语言学中。
[3] 直到1846年，他的《凯尔特的古代建筑》才得以发表。事实上，一些人类化石已一再被发现，但它们不是没人认识，就是全被遗忘，就这样躺在各地博物馆的角落里。
[4] 拉特克在爱沙尼亚的多尔帕特（塔尔图）教书，潘德尔（Pander）在拉脱维亚的里加教书，伟大的捷克生理学家波金杰（Purkinje）于1830年在波兰的布雷斯劳创办了第一所生理学研究实验室。
[5] 对牛顿学说的怀疑并没有扩展到具有明显的经济和军事价值的应用研究中。
[6] 恩格斯的《反杜林论》和《路德维希·费尔巴哈和德国古典哲学的终结》，是对自然哲学以及与牛顿对立的开普勒的有力辩护。