陈荣钢 译
如果我们仅从形式上理解“自然”（nature）这个词，那么世界上有多少不同的事物，就可能有多少种自然科学（因为每种事物都必须包含与其存在相关的特殊内在原则），但自然意味着所有事物存在的最初内在原则。从物质意义上看，自然并不是一种性质，而是所有事物的总和，前提是自然可以成为我们感官的对象，因此可以成为经验的对象。总的来说，所有现象的总和指我们感知到的世界，但不包括所有非感官对象。因此，我们可以将自然分为两个主要部分，根据我们感知能力的主要区别将对象分为外部感官的对象和内部感官的对象。这也导致了自然哲学的两个方面——物的学说（doctrine of body）和心的学说（doctrine of mind），前者研究延展的（extended）自然，后者研究思维的（thinking）自然。
每个构成认知整体（体系）的学说被称为科学（science）。科学原则可以是经验性的公理，也可以是认知整体的理性联系。因此，自然科学（无论是物的学说还是心的学说）必须分为历史自然科学（historical natural science）和理性自然科学（rational natural science），“自然”一词意味着从事物的内在原理推导出与事物存在有关的诸多方面，这使得自然体系的知识必须通过理性才能称得上是自然科学。因此，自然学说可以划分为自然历史学说（包括关于自然事物的体系性有序事实）和自然科学。自然科学又可以分为名副其实的自然科学和名不副实的自然科学，前者根据先验原理（principles à priori）阐述主题，后者根据从经验中得出的规律（laws）阐述主题。
只有科学（wissenschaft）的确定性是绝对的。只有经验确定性的认知不能被叫作科学。一个体系性的知识体系因此被称为科学。当这个体系中知识之间的联系是因果关系时，被称为理性科学。然而，当体系内包含的基础或原则最终只基于经验时（比如化学），或当从理性角度解释已知事实的规律只基于经验时，它们就不具备必然性（necessity）的意识（它们也就没有绝对的确定性），因此从严格意义上来说，这整个体系就不值得称为科学。化学其实更应该被称为体系化的技艺（art）而非科学。
理性的自然学说要配称为自然科学，它的自然规律基础必须是先验认知的，而不能只是经验的。第一种认知被称为纯粹的自然认知，第二种被称为应用的理性认知。由于“自然”这个词本身就包含了规律的概念（concept），进而包含了与事物存在相关的所有决定因素的必然性的概念，因此我们很容易看出，自然科学必须通过先验原则的推导来验证其合理性，并且只有通过这种方式才能被视为真正的科学。最终，所有关于自然的知识都必须依赖于自然科学，并从中得出结论，这符合理性的要求。这是因为规律的必然性与自然的概念密不可分，因此必须彻底理解。正因如此，在化学原理上对特定现象进行最完整的解释时，总是会留下一种不满意的感觉，因为从这些仅凭经验得来的偶然规律中，我们无法得出先验的依据。
因此，所有自然科学都需要一个纯粹的（pure）部分，以便理性要求的绝对必然性可以建立在其上。这在原则上完全异于那些只是经验性的原则，因此根据方法的本质，这一部分需要单独阐述，并尽可能完整地进行解释，以便我们能够确定理性能够实现什么工作，并确定它的能力在哪里开始需要经验原则搭把手。纯粹从概念中产生的理性认识被称为纯粹哲学（pure philosophy）或形而上学（metaphysics），数学（mathematics）则是通过先验直觉（intuition）和呈现对象的形式来构建概念和推导结论的认知。
自然科学完全预设了自然形而上学（metaphysics of nature），因为规律（关于事物存在所属的必然性原则）涉及到一个无法构建的概念，其存在无法在任何先验的直觉中呈现。因此，自然科学完全预设了形而上学。现在，这种形而上学确实必须始终只包含非经验性的起源原则（因为这个原因，所以它被称为形而上学），但它可以不涉及任何特定的经验对象，因此在感性世界的这个或那个事物性质是不确定的，而那些使得自然概念成为可能的规律在这种情况下成为自然形而上学的超验部分——或者说，它可以研究这个或那个类型的事物的特殊性质，给出一个经验概念，这样，除了这个概念中包含的东西之外，就不需要任何其他的经验性原则来认识它了。
比方说，它把物质或思维实体的经验概念作为基础，并寻找理性对这些对象的先验能力的认知范围。因此，尽管这种科学必须始终被称为自然的形而上学（物的自然或心的自然），但它不是一种普遍的，而是一种特殊的形而上学的自然科学（物理学和心理学），在其中，上述超越性的原则被应用于两种感觉对象。但我坚持认为，在每一具体的自然学说中，只有与数学站在一起的科学才是真正的科学，因为根据前面所述，真正的科学（尤其是自然科学）需要一个纯粹的部分，它位于经验的基础之上，并基于对自然事物的先验知识。要先验地认识某物，就是从它的纯粹可能性中去认识它。然而，具体的自然物不能仅仅通过概念来认识，因为虽然从中确实可以获得思想（它不自相矛盾），但不能获得对象，因为对象是可以在思想之外存在（作为存在者）的自然物。因此，面对确定的自然物，要先验地认识它，还需要先验地给出与概念相应的直觉——换言之，应该构建概念。
但是，通过构建概念来认识理性是数学的做法。纯粹的自然哲学（只研究构成自然本质的哲学）可以在没有数学的情况下存在。然而，关于具体自然物（物的学说和心的学说）的纯粹自然学说只能通过数学来实现。在每一自然学说中，只有先验认识才能成为真正的科学，因此，一门自然学说包含的应用数学（applied mathematics）越多，它越是真正的科学。
因此，除非找到一种可以构建的概念来描述物质之间的化学反应，否则化学只是一种体系化的技艺或实验学说，而不是真正的科学。这是因为化学的原理仅基于经验，不能进行先验呈现。也就是说，如果不能找到能让我们预先设想并表示物质之间运动及其结果的规律（例如，与它们的密度成比例），我们就无法将化学变成真正的科学。由于化学现象的原理无法应用数学，因此我们无法理解它们的可能性。
不过，与化学相比，经验心理学（empirical psychology）更难被视为一门真正的自然科学。首先，数学不适用于内在感觉（internal sense）现象及其规律，除非我们仅考虑其内部变化流动中的永恒规律。但是，这种认知的扩展与由物质知识的数学所获得的认知之间的关系，就像直线的性质学说与整个几何学之间的关系一样，因为心理现象构建的纯粹内在直觉是时间，而时间只有一个维度。然而，即使作为一种体系分析的方法或实验学说，它也比不上化学，因为在经验心理学中，内部观察的各个方面只是在思维中被区分开，但无法保持独立，也不能随意重新连接。而且我们无法让另一个思维主体接受同种研究，甚至观察本身也会改变和扭曲被观察对象的状态。因此，心理学永远只能是一种关乎内在感觉、具有历史性且尽可能体系化的自然学说，也就是对灵魂的自然描述，但它既不是关于灵魂的科学，也谈不上一门实验学说。正因如此，在本书的标题中，我们按照惯例使用了“自然科学”这一通用名称，因为严格意义上这个名称只适用于它，所以不会引起歧义。这部著作其实主要包含物的学说的公理。
但是，为了使数学应用于物的学说（只有通过数学才能让物的学说成为自然科学），就必须先有属于一般物质的概念构建原则。因此，必须在其基础上对一般物质的概念进行完整的分析。这是纯粹哲学的事情，为此，它不利用具体的经验，而只利用它在单独的（虽然本身是经验性的）概念中遇到的经验，参照空间和时间的纯粹直觉（根据规律，基本上取决于一般自然的概念），从而使它构成一种真正的、物质的自然形而上学。
所有自然哲学家，凡是希望在他们的工作中进行数学研究的，都无一例外地利用了形而上学的原则（尽管他们自己不知道），而且必须利用这种原则，不管他们在其他方面如何积极地否定形而上学对他们科学的任何要求。毫无疑问，他们对后者的理解是随心所欲地制造可能性的幻觉，玩弄概念，这些概念也许完全不能在直觉中呈现，而且除了它们不与自己相矛盾之外，没有其他客观现实的保证。但是，所有真正的形而上学都来自思维能力本身的本质，因此绝不是发明出来的，因为它不是从经验中借来的，而是包含了纯粹的思维活动，即先验的概念和原则——经验的多种呈现首先把它们带入合理的联系，通过它可以成为经验的知识，即经验。因此，这些数学物理学家完全不能放弃这种形而上学的原则，在这些原则中，甚至不能放弃使他们自己的具体主题，也就是物质的概念在应用于外部经验时可以先验的原则（如运动的概念、空间的填充、惯性的概念等等）。然而，对于这样一个问题，仅允许经验原则起作用，人们认为这与他们希望赋予自然法则的绝对确定性完全不相符。因此，他们更愿意假定这些原则，而不是去探究它们的先验来源。
在科学发展过程中，将异质原则相互割裂，将每个原则纳入特殊体系以形成各自的科学领域，这是至关重要的事。这样做可以避免由于混淆而产生的不确定性，因为我们无法区分限制和使用过程中出现的错误应归因于哪一个原则。因此我认为，有必要将自然科学纯粹部分的第一原理，以及这些概念构建的原理，总结为一个体系。简言之，就是呈现数学自然学说本身的可能性。这种划分除了上述用途外，还具有知识统一性带来的特殊魅力，我们要注意确保科学领域的边界不要相互交叉，而是在各自划分的领域内恰当地发挥作用。
这种做法的第二个衡量依据是，在所有被称为形而上学的领域里，科学的绝对完整性是可以期待的，这种期待是其他类型的知识无法承诺的。因此，正如自然形而上学总体上可以期待完整性一样，在这里，我们同样可以自信地期待对物质自然的完整性。原因在于，在形而上学中，对象只是根据思维的普遍规律来思考，而在其他科学中，对象必须根据直觉（无论是经验性的还是纯粹的）的数据来呈现。因此，前者因对象必须始终与思维的一切必要规律相提并论，必须提供一种可以完全穷尽的认知；后者则由于提供了无穷多的直观（纯粹的或经验的）和思维对象，它永远无法达到绝对完整性，但可以像纯数学和经验自然知识一样无限扩展。我认为自己已经在其所及范围内完全穷尽了这种形而上学的物的学说，但并不意味着因此而取得了任何伟大的成就。
一个形而上学体系（无论是自然总体，还是具体的物质性质）的完整性方案是范畴表（table of categories）。在“数量”、“质量”、“关系”和最终的“方式”这四个范畴下，一切一般事物的普遍概念的确定，以及因此关于它的所有可以先验地思考的、可以在数学结构中提出的、或在经验中作为明确对象给定的，都必须能够纳入其中。无需再做更多发现和补充的工作，尽管在清晰度或彻底性方面存在不足的时候，当然可以加以改进。
因此，物质概念必须通过理解概念的四个功能（四个部分）来实现，在每个部分中都添加了同样的新的决定因素。作为外部感官对象的某种东西的基本决定因素必须是运动，因为只有通过运动这种方式，感官才能受到影响。理解力将所有与物质性质有关的其他属性归结为运动，因此，自然科学自始至终都是一种纯粹的或应用的运动学说。
自然科学的形而上学基础可以归结为四个主要部分，其中，第一部分将运动视为纯粹的“量”，思考其组成，而不思考可移动物体的任何“质”，这个部分可以称之为运动学（Phoronomy）。第二部分，将运动视为与物质的“质”有关，可以称之为原始运动力，称之为动力学（Dynamics）。第三部分，将物质与这种“质”看作相互运动产生关系的结果，称之为力学（Mechanics）。第四部分，将运动或静止仅看作是与呈现方式或形式相关的东西，换句话说，看作外部感觉现象的决定因素，称之为现象学（Phenomenology）。
但是，除了上述内部的必要性，即物的学说的形而上学基础不仅要与采用经验原则的物理学相区别，甚至要与后者的理性前提相区别，在后者中要用到数学，此外还有一个外部的、虽然只是偶然的、同时也是重要的原因，即把它从形而上学的一般体系中彻底分离出来，把它作为一个具体的、体系化的整体。
如果允许根据科学的目标，而不仅根据其对象的构造和特定认识类型来划定科学的边界，那么形而上学显然已经吸引了许多头脑，并将继续吸引他们，目的不是为了扩展自然知识（这可以通过观察、实验和将数学应用于外部现象来更容易、更确切地完成），而是为了获得完全超越所有经验界限的知识，如上帝、自由和不朽。在这种情况下，在促进这个目标的过程中，要将自己从它自己的茎干中生长出来的枝条中解放出来（尽管这对它的规律性增长有害），将这根枝条单独移栽种植，而不因此误解它的起源，或忽视它从普遍形而上学体系中的整个成长。这不会影响后者的完整性，却有助于这门科学朝着目标的统一性前进。在所有需要普遍的物的学说的时候，我们可以不将其与更大系体系（即普遍形而上学）捆绑而单独调用这具体科学的体系。
事实上，非常值得注意的是（尽管在这里不能完全深入探讨），普遍形而上学在所有需要实例（直觉）为其纯粹理解力概念赋予意义的情况下，总是必须从普遍的物的学说中获取它们——换句话说，从外部直觉的形式和原则中获取。如果这些东西在整体上不现成可用，那么它就会在空洞的概念之间摸索不定，颤抖不已。因此，在关于现实对立、强度数量等可能性的争论中，在这些模糊的问题中，通过物质性质的实例（cases in concreto），我们可以理解这些概念只有在具有客观现实条件下才能具有意义和真理。所以，面对普遍的形而上学，掌握独立的物质自然形而上学是非常重要和必要的事，因为它为实现普遍形而上学的概念和教条（也就是超验哲学）提供了具体的例子，给纯粹的思维形式带来了感觉和意义。
在这部论文中，我遵循数学方法，即使不是完全严格地遵循（为此需要更多的时间，而我却无法投入），至少也是模仿性的遵循。这个体系有很大潜力可以实现这个目标，随着时间的推移，可能会有更聪明的人在我这个初步构想的启发下至臻完美。研究自然科学的数学家会发现，将（无论如何都无法摆脱的）形而上学部分作为一般物理学的特殊根基之一，并让它与数学运动理论保持一致是非常重要的事，届时，他们可能会更加重视这个领域的研究。
牛顿在《自然哲学的数学原理》（Philosophiae Naturalis Principia Mathematica）的序言中谈到几何学仅需它所假设的两种基本操作（绘制直线和圆），他说：“几何学为在从外部资源获取如此之少的帮助下，却能取得如此多的成就而感到骄傲。”但另一方面，人们可能会对形而上学感到惊讶，因为尽管纯数学为它提供了如此多的内容，但它所产生的成果却相当有限。然而，这点成果对于数学在应用到自然科学时是必不可少的，而自然科学在这里需要借鉴形而上学的观点，因此不必对与形而上学为伍感到羞愧。
