只有在中世纪末期和文艺复兴时期的新型城邦战争中高速飞行的炮弹，和为赢得这种战争对炮弹落点精度进行精确计算的极高要求，才如此急迫地促使意大利人向阿拉伯和古希腊学习平面几何与代数知识，以便透彻理解变速运动物体（炮弹）的飞行轨迹和背后的动力学机制。

只有大规模杀伤性火药在爆炸中所产生的震撼威力，和对进一步提高火药效率的要求，才如此需要新的炼金术化学理论，以便超越传统炼金术知识水平的限制来帮助系统地提炼硝石、硫磺并解释物质的燃烧和爆炸现象。

只有对赢得这种新型热兵器战争和对国家安全的不懈追求，才能极大地刺激一个国家的重工业（木材加工、炼铁、冶金和采矿业）的高速发展，导致文艺复兴以后欧洲森林面积的急速下降和煤炭资源的大力开采，生态环境被严重破坏，从而刺激了深井挖煤技术以及煤矿铁轨和蒸汽机的发明、改进和广泛使用。

同时，也只有通过对海外资源和市场份额的激烈竞争，才如此需要建设一支拥有强大火力的远洋海军，并通过规模化大生产方式来提高各种产品的生产速度和降低生产成本，压低销售价格，从而导致了以劳动分工为基础的流水线工厂体制（包括大型兵工厂）和珍妮纺织机与蒸汽机的诞生和普及。

而且，国家间激烈的军备竞赛，和为支撑和支付这个竞赛而展开的激励商业竞争，在催生“科学革命”和“工业革命”这两场革命的同时，也催生了服务于这种国家竞争力 的法律制度。

也就是说，西方的法律制度，无论是国际法、海洋法、商业法、会计法、刑法、税法、财产法，还是知识专利和私有产权保护法，都是国家力量竞争中为了不断提高本国对他国在军火工业、材料工业、制造业和商业方面的竞争力，而发展出来的制度化的“产业政策”和国家竞争手段。而这些政策和手段也是在实践中被不断完善的。

这种国家间的军备竞赛和商业竞争，以及为赢得这种竞争所需要的大批量人力资本积累，都需要国家意志与国家力量对相关人才选拔机制与产业政策的巨大而长期的构建。

所以，离开了十字军东征以后，欧洲民族国家之间基于“火药—火炮”的新型热兵器战争这个时代条件 ，离开了在这个基础上，欧洲几百年的残酷军备竞赛和你死我活的“战争资本主义”工商业竞争模式，离开了国家意志和国家力量对赢得这种竞争的人力资本的长期投资，不可能产生科学革命与工业革命，也不可能产生服务于这种国家竞争力和战争资本主义模式的法律体制。

十字军东征。图片来源：维基百科

事实上，欧洲历代君主为了赢得这种国家间的竞争，摸索和出台过很多政策与制度建设试验。有利和有效的则被继承，无利和无效的则被淘汰；创新改革能力强的王室则生存，创新改革能力弱的王室则灭亡。

比如古希腊和古罗马的雇佣兵制度曾经在意大利各个城邦国家和后来的欧洲大国战争中非常流行，但是因无法适应迅速扩大的专业化热兵器战争的需要而被废除，演变为职业化的国家兵役制度。

又比如为了维持专业化的更大规模的军队，就必须增加新税种和创立永久性的政府借款管理体系，税收体系于是发生了转变，从临时性的、封建性的和去中心化的体系变成更加标准化的和中央集权化的体系—包括中央银行与国债发行模式；这是支付不断扩大的军费开支的唯一方法。

又比如前面提到的法国“太阳王”路易十四，为提高法国在欧洲大国争雄中的竞争力，在1667年建立了国家科学院制度 ；从此以后，法国才在科学领域方面崭露头角。而法国从此涌现出来的一大批数学家、物理学家、化学家、工程师，都为欧洲科学革命与科学繁荣立下汗马功劳。

接任路易十四的路易十五国王，又在18世纪为培育军队将领专门拨款成立了巴黎高等军事学院，学院的课程设置以数学、地形测量、射程计算为主，为统一欧洲的拿破仑战争提供了杰出军事人才。

因此，以中国的“造纸、印刷、火药、指南针”四大发明和其他制造业技术为基础的欧洲文艺复兴运动，尤其是这个时期形成的国家竞争体系，和这个体系下欧洲各国为赢得新型热兵器战争的军备竞赛和商业竞争，才是科学革命和工业革命爆发在欧洲而不是亚洲的秘密。

对此，一些日本政治家和学者远比韦伯主义者显得“诚实”—他们认为，如果日本19世纪不摆脱中国儒家的“温良恭俭让”道德主义意识形态，果断采纳欧洲列强的战争资本主义、殖民主义和军事重商主义发展模式，日本必然无法成功实现从农业文明向工业文明、从弱国向强国的转型。

而发动殖民主义战争和对全国实行军国主义管理，则是保障这种大规模社会转型所需要的政治手段。这一方面体现了部分日本学者对当年日本走军国主义道路的狡辩，另一方面也间接地揭示韦伯主义者对欧洲当年依靠战争资本主义崛起这个历史“主脉络”的掩盖和文过饰非。

换句话说，不仅是17—18世纪的这场科学革命，而且是18—19世纪的工业革命，都与流行历史观强调的“英国大宪章运动”和“英国光荣革命”没有必然的因果关系，也与韦伯的所谓“西方法治、理性、正义，东方专制、迷信、任意”没有必然关系。

欧洲国家力量对科学与数学的长期重视，也并非源自基督教的“一神教”教义与亚里士多德经院哲学传统，或者源自古希腊的“科学精神”和古罗马的“法制习惯”，更不是源自路德和加尔文的宗教改革。

古希腊的数学知识对于中世纪欧洲人来说，是一种来自阿拉伯文明的外来品。它既没有为古希腊自身，也没有为（古希腊灭亡之后）全面继承了古希腊文明遗产长达一千多年的拜占庭帝国（330—1453）带来科学革命。

而文艺复兴时期的意大利精英和之后的欧洲精英们，之所以对大量阿拉伯和古希腊数学手稿感兴趣，是因为在这个时期所面临的新型热兵器战争与维持这种战争的巨大财政压力，刺激了通过扶持科学、扶持军工业、扶持商业来提高国家竞争力的钢铁般国家意志的产生，哪怕民间长期充斥着各种迷信和对科学与数学理性的巨大排斥。

比如伽利略在为威尼斯兵工厂计算一枚高速飞行的炮弹如何能够精确击中遥远行驶中的战舰时，他迫切需要用到平面几何和代数，因此才对数学如此着迷。他也需要解释为什么炮弹沿仰角45度发射能够飞得最远，因此才对亚里士多德的物理学如此感兴趣。

火药对于欧洲实现从中世纪向现代世界转型的极端重要性，很好地体现在美国总统杜鲁门1946年在美国海军纪念日的讲话中：“原子弹肯定是向新时代转变的信号，火药恰恰是中世纪向现代转变的重要信号。”

如果说中国古代物理学的运动时空观是由弓箭发射的速度和飞行距离规定的，那么欧洲近代物理学的运动时空观，则是由炮弹发射的速度和飞行距离规定的。弓箭飞行以米为单位，炮弹飞行则以千米为单位。

弓箭发射时的推力不过几十千克，而火药爆炸时周围空气体积可膨胀好几千倍，以至于产生的压力超过每平方厘米将近3 000千克；这个压力下产生的膨胀系数相当于将一米的绳子突然拉伸到2千米长；火药爆燃瞬间温度可达1 000摄氏度以上；因此破坏力极强，从而对物理学理论、数学计算以及军队作战能力所提出的挑战是划时代的，尤其是当这种热兵器战争的烈度、频率和延续时间都达到前所未有的历史高度的时候。

正如需要极高的温度和压力，才能将普通的碳元素变成金刚石一样，只有存在长期的亡国灭种的大规模热兵器战争和你死我活的工商业竞争（类似于冷战期间的美苏“核武器与太空竞赛”），才能在欧洲多如牛毛的成百上千个国家中筛选和锤炼出愿意长期赞助军事、科学、商业、技术和制造业的钢铁般国家意志和服务于这个竞争意志的国家能力与法律制度。

比如14世纪的欧洲发生过至少44场大规模战争，平均每两年发生一次战争，其中包括著名的长达116年的英法“百年战争”—这也是欧洲近代第一次出现火炮的战争。15世纪欧洲一共发生过60场战争，几乎每年都处于战争状态。

英法百年战争中的最后战役。图片来源：维基百科

16世纪欧洲发生过62场战争，平均每次战争的延续时间超过8年，平均每年都有超过两场战争同时展开，延续时间超过8年的战争有15次之多。从1500年开启大航海到1700年工业革命前夜的整整200年期间，欧洲有95％的时间都处于战争状态。在整个17世纪，欧洲只有4年时间没有发生战争。即便在相对和平的19世纪，欧洲的战争频率也出奇地远远高于同时代的中国。

欧洲各国为了打赢一场接一场的战争，平均每年必须将高达80％以上的财政收入用于军事开销。53而且，自文艺复兴以后的多数战争，都是在宽阔的海面上展开的—最早是在地中海，15世纪以后拓展到大西洋和印度洋。这是欧洲海军力量和与之相关的军事技术以及天文、航海、地理知识能够通过大量如饥似渴吸收东方先进科技而迅速崛起和进步的根本原因。