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一、以對稱性取代合理性
科學合理性一直是科學哲學的核心內容。正如邏輯實證主義代表人物賴欣巴哈在《科學哲學的興起》一書中所言,科學哲學的中心問題是闡明科學的合理性,目的在于建立自然科學的認識論基礎。勞丹在《進步及其問題》一書中也有對科學合理性極為重視的類似表達。同時,科學合理性理論一直是科學哲學中眾說紛紜的并不一致的核心內容。自18世紀啟蒙理性主義誕生以來,哲學家們大多把科學知識視為自然之鏡,是對外部世界的真實摹寫,是不以科學家的個人品質和社會屬性為轉移的客觀知識。此時對科學合理性的理解當以邏輯實證主義所倡導的標準科學合理性模型(又稱邏輯合理性模型)為典范,該合理性模型的核心是規則,例如:邏輯規則、算術規則、數學及科學方法論等。以卡爾納普、賴欣巴哈等為代表人物的邏輯實證主義者把觀察看作是不可懷疑的、中立的、可靠的,單靠經驗可決定理論真偽,通過制定對應的規則來檢驗定理,進而檢驗理論的正確與否。正如賴欣巴哈所言:“哲學不過是科學理論和科學方法的邏輯分析,歸納邏輯應當是科學知識合理性的根據,理論之被接受……是以事實到理論的推論為基礎;這個推論不是演繹的,而是歸納的。所給予的是觀察材料,觀察材料構成確定的知識,理論是通過確定的知識被證為有效的。”[1]值得一提的是,邏輯實證主義者注重把邏輯和方法的不變性作為科學合理性標準,并沒有考慮科學發現中的歷史、社會和心理因素。緊隨其后,批判理性主義代表人物波普及其追隨者雖然在劃界標準、科學邏輯的性質上與邏輯經驗主義有著嚴重分歧,對他們的意義標準并無興趣,排斥歸納邏輯,但他們的科學方法論仍然是科學邏輯,只不過是比邏輯經驗主義的歸納邏輯更強的演繹邏輯而已。同樣,他們也沒考慮科學發現范圍內的社會、歷史和心理因素。拉卡斯在《科學史及其合理性的重建》一文中指出,科學哲學的首要原則就是選擇一些方法論原則,以構成全部科學研究的說明性工作的框架。在這種哲學的指導下,人們就應該可以把科學展示成具體體現這種科學哲學的各種原理,并且是根據它的教誨而發展的某種過程。只要人們做到這一點,他們就可以根據哲學來表明科學是合理性的。拉卡托斯把那些確立在科學方法論原理上的工作稱為“合理性重建”或“內在的歷史”。同時,拉卡托斯認為給社會學家預留了一個角色,讓他們以“外在的社會史”來解釋理性主義無法說明的非理性的殘余物。拉卡托斯的觀點可以概括如下:①內在史是自足的,具有自主性,可以展示出科學發展的所有合理性,本身就可以說明科學發展的主要特征;②相對于外在史來說,內在史具有一種重要的優越地位,外史不過彌補了存在于合理性與現實性之間的非理性因素。因此,社會學的研究屬于“病態”社會學研究,亦即科學方法無法充分說明的所有問題,就移交給社會學家進行研究,進行非合理性的外史說明。拉卡托斯說:認為科學的內在的歷史是第一位的,外在的歷史是第二位的,因為外在的歷史之最重要的問題都是由內在的歷史界定的。外在的歷史要么對速度、位置、選擇性等以及對人們根據內在的歷史解釋的各種歷史事件提出非理性的說明;要么在歷史與人們對它的合理性重建有所不同時,提出對這種不同之發生原因的經驗性說明。但是科學增長的合理性方面完全可以由人們的科學發現的邏輯來說明。
南京工業大學學報(社會科學版)勞丹在其《進步及其問題》中,把科學合理性與進步性緊密聯系在一起,認為合理性在于做出最進步的理論選擇。科學進步則表現在一個理論總體解題效力的提高,即盡量擴大已解決的經驗問題的范圍,同時盡量縮小反常問題和概念問題的范圍。同時,勞丹對“認知社會學”提出了警告:“我們若要研究科學的合理性的社會背景,必須先懂得什么是合理性。”[2]230在他看來,科學的合理性只是意味著整體上遵循科學的方法,并不是說科學家的行為都是合理性的。因而,強綱領SSK的原則不能界定一個值得承認的科學實踐方式(即知識社會學),它對科學實踐的說明也不能用于說明它自身。勞丹希望社會學家扮演著自己的本分角色,或回到與思想史和認識論完全不相干的科學的非認識的社會學中,或在遵循一定的劃界原則的前提條件下進入認識論。在后一種情況下,他建議社會學家遵循一種“外理性原則”。按照這種方法論的約定,“當且僅當那些信念不能用它們的合理性來解釋時,知識社會學才可能參與對信念的解釋。”[2]217這種思想史家與知識社會學家的分工得到了牛頓·史密斯[3]的支持。牛頓·史密斯認為,至少存在關于信念的最低限度的理性說明,可以用來決定一個確定的信念在一個給定的情境中是否合理。大多數科學哲學是“內在”于科學的認識論之中,區分了科學知識的標準、證據與推理和那些至少在理想上被排除在認識論之外的社會因素之間的區別。在社會學內部,由羅伯特·默頓所確立的規范的社會學傳統,目前仍然在美國學術界占統治地位,強調從社會學的角度來研究自然科學,但堅持科學制度與規范是主要的研究對象,拒絕社會學介入科學知識的成功內容。默頓學派一直關心的是科學工作是怎么樣在制度化與文化中體現出來,恰當地解釋它們為什么會脫離了已有的社會規范。
面對著科學哲學家與社會學家如此不公平的分配任務,布魯爾與巴恩斯提出了強烈的異議。對知識內容在哲學家與社會學家之間不公正的分配,引起了社會建構主義的強烈不滿。為此布魯爾提出了對稱性原則。對稱性原則是布魯爾強綱領的核心[4],其具體內容是同一類型的原因應當既可以說明真實的或合理的信念,也可以說明虛假的或不合理的信念。對稱性原則堅持,無論真的還是假的,合理的觀點還是不合理的觀點,只要它們為集體所堅信,就全部都應平等地作為社會學的探究對象,都應訴諸于同樣類型的原因獲得解釋。這就意味著理性的信念和非理性的信念具有同等的認識論地位,理性的信念并不比非理性信念具有什么特別優越的地位。從而否定了理性模式,為其科學合理性的社會學解釋模式尋求合法依據。布魯爾曾經多次舉一個例子[5]來說明這種對稱性。考慮兩種不同的原始文化部落(T1和T2),每一個部落中,都有一些人們傳統的信念,以及人們普遍接受的被認為比其他理由更有說服力的理由。每一個部落都有一些用以表達其偏好的詞匯。面臨著在自己的部落文化的信念與另一個部落文化信念之間進行選擇時,每一個人都很自然地傾向于自己的文化傳統。對部落的人來說,這些文化傳統將會提供可用來對信念的選擇進行證明的或辯護的規范與標準。關鍵在于,社會建構主義認為,他們的選擇與評價像這兩個部落的成員的選擇及評價一樣,是與環境密切相關的,并不存在著與環境無關或超文化的合理性規范,并且“可以作為證據的理由”具有偶然性。在一種環境中可算作是某種信念的“可以作為證據的理由”,在另外一種環境中會被看作一種截然不同的東西。因此,社會建構主義所關注的并不是“可以作為證據的理由”,它所關注的恰恰是“可以作為證據的原因”的理由。堅持知識與信仰是一回事。實際上,這就意味著人們只能夠依賴于其部落的傳統信念來對真理與謬誤做出“直接”的肯定。社會建構在社會語境下對科學合理性的一種解讀,理性、客觀性和真理等概念的全部內容最終被歸結為某一共同體采用的社會文化規范,消除了科學合理性的客觀理性基礎。正如馬丁·霍利斯在《社會對實在的破壞》一文中所言,“強綱領的目的是腐蝕掉人們所熟悉的客觀性概念之理性基礎”[6]。
布魯爾的上述觀點引發了勞丹與他的一場著名的爭論。勞丹認為,不論科學研究的個體還是群體,他們所持有的理性信念和非理性信念具有完全不同的產生條件,因而不構成對稱性主題。首先,就科學研究的個體而言,他在采納某種理論信念之前,必須具體說明該理論信念的因果關系和邏輯基礎,用因果關系解釋理論信念,通過邏輯推論過程完成因果解釋,這樣就可成為保證其理性信念的原因。與此相對的,對非理性信念的因果解釋卻需要極為不同的解釋,因為它們是“由社會和心理行為的直接行為導致的信念”[7]59。勞丹曾舉例說:“如果接受某種信念X是先前接受信念Y和Z自然而合理的結果,那么認為信奉X直接就是由于社會或經濟原因引起的就毫無道理了。對信念Y和Z的接受當然也可能是社會因素在起作用,此時我們可以認為對X的接受(在理性上的支配)是社會境況的間接結果。但是這并不能用來反駁以下說法:對于某一思想家接受X的最直接最根本的說明是,它是Y和Z的理性結果。另一方面,如果某人接受信念a,而a與他的其他信念b、c……i并不在理性上相關,那么對他所信奉的a的唯一自然的說明看來應該根據理性之外的因素來作出,例如該信仰者社會(或心理)的狀況。”[2]207其次,就科學研究的群體而言,他們所持有的理性信念和非理性信念所產生的條件也完全不同。“我們可以設想,人類社會存在兩個群體:一個是非理性社會,另一個是理性社會。在理性社會中,人們只能在仔細懷疑之后,而且只能在行動者(指理性社會群體)自我意識到與自然相關部分的因果聯系后才會采納信仰,這些相互聯系在很大程度上是構成理性行動者信念的原因。在非理性社會里,即允許存在認識無政府主義的社會里,每個人可以采用獨立于任何公共的認知政策的信仰。每個人或一些人可以有信仰的原因,也可以沒有;每個人可以有信仰的證據,也可以沒有等等。”[7]62理性社會和非理性社會的信念形成社會機制完全不同,兩種不同信念來源于兩個不同的社會組織基礎,這直接駁斥了布魯爾的對稱性原則。
對上述勞丹論證其不合理假定思想的觀點,布魯爾予以激烈的批評和反駁。布魯爾認為,勞丹的理性解釋模式實際就是“手段—目的計算模型”,該模型不論用于科學研究個體還是群體都缺乏說服力,更無法否定對稱性。他認為,勞丹的錯誤在于貶低了非理性信念,把非理性信念等同于經歷恐嚇、賄賂、洗腦或者損傷后的頭腦內容。但是,非理性信念和理性信念的產生真的不同嗎?布魯爾認為,理性與非理性的對比不過是表明了“大腦是一個計算的機器”,“理性”表明機器處于運行狀態,“非理性”是表明機器中斷和失控的標簽[8]。機器的運行和中斷不過是裝置的兩種可能的物理狀態,這種狀態不需要任何先驗的評價,“運行”和“中斷”的語言體現了對稱性原則。布魯爾還認為,勞丹的錯誤在于把對稱性理解為“完全因果同質”即同種原因只能產生同種結果。而實際上,同種原因完全可產生不同的結果。
總之,勞丹在這爭論中始終堅持外理性原則,堅定地捍衛科學合理性理論。而布魯爾則一直堅持要用對稱性原則來取代科學哲學中的合理性,平等地看待理性和非理性,主張對所有的信念進行社會因素解釋。勞丹在這里不僅強調了知識,而且還強調了知識是真實的內容。從這一點來看,像勞丹那樣要求把產生真實信念的機制與產生錯誤虛假機制區分開來的做法看來是合理的,因為它是借助了自然來進行的辯護機制。但如果強調的是“制造過程”,那么要求解釋產生信念的機制,而不問其認識論地位如何,同樣也是合理的。從這一角度來看,布魯爾認為除非社會約定,否則不會存在著這樣一個過程,能夠區分出真與假的信念,這也有其合理的成分。
二、以發現的語境取代辯護的邏輯
社會建構與科學哲學之爭的關鍵還在于發現的語境與辯護的邏輯之爭。科學或更為一般的經驗探索,就是利用種種手段去發現世界可能是如何,但無論什么樣的結果出現,得服從具有權威的哲學判斷,以確保是合理的知識。科學哲學本身就具有某些毫無疑問的評價標準,如一套先驗的邏輯范疇,無論是在康德意義上,還是在邏輯實證主義意義上,這套規范都是無時間性的。
社會建構主義關鍵點在于拒斥這種“第一哲學”,他們認為,首先,發現的語境與辯護的邏輯的區分是非常難以進行的;其次,有關勞動分工的問題,也即科學家的工作在前,哲學家的工作在后。這特別在邏輯經驗主義的工作中體現得最為突出,他們趨向于把科學哲學視為一種在時間上后繼,是尋求對“完成了的”陳述系統的永恒的評價標準。再次,它還會產生出科學家自己在評價他們工作的角色與權利的問題,因為它同樣把評價權威置于科學家之上,以致蔑視實際的科學工作者的能力與決定權。
社會建構主義還認為,作為一種合理的論證的辯護模式,消除了科學研究實際上所涉及的艱苦工作。在具有邏輯重構特征的論證被形成之前,(社會學家與歷史學家所感興趣的)幾乎所有的艱苦工作都已經完成。但對哲學家來說,論證是很有規則的,它并不會顯現科學家實際上所顯現的工作步驟。這種重構或許可能表明我們外行人能夠接受的科學結論,但這是一種錯誤,這種錯誤理想化了認知活動的概念。如果認為這種重構代表著科學家在制造知識過程中的實際推理,那么這與科學家的實踐的認知活動無關。
這種區分還具有更進一步的意義。一個更為重要的意義是對發現的(邏輯)理性的明確拒斥。邏輯實證主義視發現的過程為隨意的、偶然的、神秘的或幸運的。因此,科學哲學傾向于放棄對歷史學家、心理學家、社會學家或者說其他探索者感到需要進行研究的實際場所的混沌狀態的語境。獲取帶有真理主張的理論的科學家本身就是人,在各式各樣的不同的社會與歷史環境中獲取了他們帶有機遇與幸運的成果,但科學哲學家總是要施展他們的想像力、理論與實驗方法的嚴格性來制止這類混亂的語境,他們所制造的理論能夠被合法化與建構為真理的命題,他們為科學家制造了帶有徹底簡明與確定特性的邏輯的評價標準。
在邏輯實證主義看來,科學發現的語境,就像語境自身一樣,是不能被化為經驗的。但對辯護語境的分析卻給形式邏輯以特權。“賴欣巴哈有關發現的語境與辯護的語境的區分的要點在于有關科學數據產生的信息是無關于對這些數據的評價的。”[9]還有另外一種區分,即“內部”與“外部”之分,內部被確定為邏輯的,而外部被認為是經驗的或甚至非理性的。社會建構主義的突破點就在于尋求發現中邏輯的作用,尋求辯護中的科學合理性的產生的社會致因。這樣,邏輯在發現中就具有作用,社會與心理的因素,最重要的文化因素的“價值”在辯護中也就扮演著重要角色。
隨著“價值”一詞的引入,兩種語境的區分中的問題最終顯露出來:傳統的科學哲學所持有的發現的與辯護的區分,目的在于強調上述“價值”對理論的評價(規范標準)的無關性。規范并不是來自于經驗的結果:兩者間有著一個無法逾越的界線。兩種語境的區分是邏輯實證主義的中心教條。社會建構主義否認這種鴻溝的存在。因此,從一開始,強綱領SSK與科學哲學的對抗,甚至超過了它與默頓式的科學社會學的對抗。強綱領SSK要求用社會學來取代科學哲學,正如斯奈扎克所指出的那樣:“布魯爾不斷地把傳統哲學及其‘理性主義’的認識論作為一種特殊的目標。強綱領的整個事業就是特別關注于用社會學來取代所有的傳統的認識論,繼承了被稱之為哲學的所有主題”[10]。
科學哲學家認為觀察與推理對辯護是關鍵的。社會建構主義聲稱,當他們把觀察與推理置于其真實的語境之中時,這些實踐看起來并不像是哲學家所歸屬的辯護的結果。也就是說,科學家不僅是在觀察;他們在特殊的場所,為特殊的目的而設計與操作特殊的實驗,他們用特殊的測量儀器來計算特殊的樣本,他們為特殊的田野研究選擇特殊的場所。科學家并不理性;他們解釋觀察與實驗,他們支持或批評猜測或假說,他們推理出結果,他們把模式擴展到新領域。在他們進行的所有活動過程中,他們有著多種理由來進行一種特殊的選擇與決定,理由包括可行性、可能的應用、審美價值、其他同事的利益、可能的消費者的利益、對形而上學與意識形態的反映。這些就是包含在“社會”大傘下的各種因素。社會學家主張知識生產就體現在這些混合因素之中,意味著這樣的實際實踐會以這種或那種方式脫離了在哲學描述中的理想,知識并不具有傳統哲學所描述的那種優越性。
三、以建構論取代實在論
科學與非科學的劃界問題,在波普看來是科學哲學的中心問題,并且解決這一問題需要在科學方法論中尋求答案,因為,方法論可以解釋科學在提供有關自然的可靠而有效的知識方面的優越性。在波普以前,實證主義認為科學是通過經驗積累的經驗證據來為理論做出辯護,科學家運用確定的事實來證實理論,如果他們成功了,那么科學就在向真理邁進。波普意識到,這種實證主義的策略會因為歸納問題而擱淺。因此,他更偏向于證偽而不是證實,用猜想代替了確定的真理。科學通過大膽的猜想與嚴厲的批判而走向真理。科學家從問題出發,走向邏輯概括與基本語句,這些理論概括與基本語句在原則上都是可反駁的。猜想越大膽,科學(客觀知識)進步的速度就越快。科學必須接受嚴厲的判決性實驗的檢驗,盡最大的努力去反駁理論。沒有什么理論能夠被免于批判。因此,科學不是證實的游戲(尋求與普遍的理論相吻合的證據),而是反駁的游戲(尋求證據來反駁它),科學理論不是確定的真理,而是更加大膽的猜測。波普的證偽主義為區分科學語句與非科學語句提供了一個劃界標準。對波普的劃界標準,柯林斯認為其問題集中在證偽性的經驗證據是否具有可重復性這一點上。可證實性或可證偽性作為一個邏輯條件,而證實與證偽卻是實際的觀察與實驗的過程,波普與柯林斯都意識到了這一點。他們爭論的焦點在于,證偽是用直白而清晰證據去反駁理論,還是說證偽過程具有解釋的模糊性,只有通過復雜的社會磋商來解決。此時,哈里·柯林斯提出了所謂的“實驗者回歸”的問題:最著名的論證出現在其《改變秩序》一書所討論的韋伯對引力波探測的實驗中。最初的發現刺激了大量在實驗上“重復驗證”的努力,包括許多物理學家努力建造的“引力波探測器”。結果是一組類似的但不完全相同的探測實驗,其中有一些肯定的結果,另外一些是否定的結果。在這種情況下,引力波是否已經被探測到的問題同樣也是實驗是否有能力的問題,什么樣的探測器被正確地設計的問題。如果我們知道了引力波是怎樣圍繞在我們的身邊,我們就能說什么樣的實驗是有能力的,什么樣的探測器是好的。如果我們知道了什么樣的實驗是能勝任的,我們就能說引力波是什么樣的。這樣,在柯林斯看來,并不存在嚴格的標準來判斷一種合理的實驗結果或者一種好的實驗儀器,所有評價儀器的標準依賴于儀器在實驗中所產生的結果。這樣就導致一種實驗的循環:好的實驗儀器只有通過其獲得的正確結果來定義,而正確的結果只有用好的儀器才能獲得。柯林斯堅持認為這種不正常的循環總是要困擾任何實驗者。這就是“實驗者回歸”。在實踐中,這種回歸是通過科學家之間的談判來解決的,并且這種談判并不依賴于任何認識論的標準,而是靠解釋學的力量來解決的,特別是由參與這場爭論的科學家盟友與其敵人所組成的“核心群”的磋商過程。“核心群”成員的活動,是運用“磋商策略”來打破實驗者的回歸,其結果是形成各方都感到滿意的“適當的科學知識”。正是“核心群賦予社會偶然性以方法論的正當性”[11]。這就不僅對實驗證據的確定性,而且對其合理性也產生了懷疑。因此,實驗并不能為科學知識提供任何合理的基礎。所以,在柯林斯看來,正是科學家之間的談判,而不是自然界本身決定著什么作為一種有能力的實驗,決定著什么才能算作實驗結果,因此,這項研究對實證主義的劃界標準提出了挑戰。確定某些實驗是否重復、是否可信,這僅是權力的顯現,是一種文化與修辭的游戲,結果,實證主義的劃界標準就成為科學家之間磋商的產物,也就是一種社會建構。
總之,20世紀70年代布魯爾提出了強綱領之后,標志著科學哲學出現了社會學轉向,傳統的科學哲學也碰到了前所未有的嚴峻挑戰。應該承認強綱領的工作是值得肯定的,這主要因為它突破了傳統哲學預設的自然科學知識內容不可被社會學家碰的,打開了科學知識的“潘多拉盒子”,打開了科學知識的廣闊的社會與文化的分析語境,正確地看到了社會與文化因素是真理不可或缺的一種組成部分。但是,它夸大社會因素的作用,認為社會因素是首要并且是決定性因素,而自然科學知識是科學內外的人們社會交往的產物,科學知識是由人們借助于權力與修辭手段社會性建構出來的;在這建構過程中,自然界只起很小的作用或者幾乎不起任何作用。這種貶低甚至完全忽視自然界作用的做法,就切斷了知識與物理世界的聯系,顯然消解了科學知識的客觀性和真理性,也沒有給科學的內在邏輯留下位置。正如曹天予所指出的那樣:“在對科學知識的實際產生和演化過程的分析中,一旦自然狀態的基本作用被社會語境所取代(在這種社會語境中研究資源以一種特定方式被分配),那么一些認識論術語,諸如實在論和相對主義,應該相應地用社會術語所取代(諸如由某些研究資源支持的最容易得到的證據等)。而這必然導致去消解科學的合理性思想,而科學合理性思想是不可分割地與揭示自然奧秘聯系在一起。”[12]因此,對科學哲學中傳統問題的探討,我們不光要重視社會維度,也要更重視自然維度,不能顧此失彼。當然,我們也不贊同科學哲學中的反映論傳統,我們應該從理論走向實踐,從表征走向干預。這種實踐的科學觀它包容了諸如自然與社會、理性—非理性、主觀—客觀、主體—客體、物質—精神、可說—不可說等一系列矛盾的辯證運動,實踐范疇因而具有不可還原性和不可分解性的過程客觀性。科學實踐中所融入的所有的異質性的文化因素都在實踐的開放性過程中歷史性地注入科學實踐的過程,并在相互作用的過程中制造出科學。這一過程并不是把某些因素強行地化歸為單一要素(如化歸為自然,或化歸為社會),而是一種辯證的綜合,科學是在各種異質性要素的辯證的綜合的語境之中突現出來的。
參考文獻:
[1]賴欣巴哈.科學哲學的興起[M].伯尼,譯.北京:商務印書館,1983:178.
1937年爆發,楊振寧隨家幾經折,遷入內地昆明,1938年他高中二年級時考入西南聯大,得到許多良師的教誨,開始對物理學產生興趣。在吳大猷指導下,他完成了關于群論及分子光譜的學士論文。這段工作引起他對對稱性特別的興趣。其后,跟王竹溪做的碩士論文涉及的統計力學,也成為他以后研究的方向之一。
1945年楊振寧赴美進入其父曾就讀的母校——加哥大學,三年后獲物理博士學位。在芝加哥大學,他接觸到許多世界第一流的物理學家。其著名者有論文主任泰勒(Teller),和一代大師費米(Fermi)。1948年他與費米提出π介子是質子及反質子束縛態的可能性,開研究粒子內部結構之先河。
1949年,楊振寧應奧本海默(Oppenheimer)邀請,赴普林斯頓高等研究院做研究工作,不久升為教授。1954年他與米爾斯(Mills)發表的規范場理論,是一個劃時代的創作,不但成為今日物理理論的基石,并且在相對論及純數學方面也有重大意義。
1956年他與李政道提出弱相互作用中宇稱不守恒,次年獲諾貝爾獎。從1966年至今,楊振寧主持紐約石溪州立大學的理論物理研究所。
1986年,楊振寧南開數學研究所參觀,并與該所所長著名數學家陳省身一道創立了南開數學所理論物理研究室,具體指導量子可積系統的研究。筆者有幸在該研究所攻讀碩士學位,學習期間,深感楊先生思想的博大精深,對他那種樸實無華的科研作風敬佩不已,下面結合自己的學習心得,簡單介紹楊振寧的科學哲學思想。
一、愛憎決定風格
“在每一個有創造性活動的領域里,一個人的愛憎,加上他的能力、脾氣和機遇,決定了他的風格,而這種風格轉過來又決定他的貢獻。”①楊振寧在解釋他的這段話時說,物理學是一門客觀地研究物質世界的學問,然而物質世界具有結構,而一個人對這些結構的洞察力,對這些結構的某種特點的喜愛,某些特點的憎厭,正是他形成自己風格的要素。因此,愛憎和風格之于科學研究,就象它們對文學藝術一樣至關重要。楊振寧對物理學的愛憎基本上是1938年至1944年在昆明當學生時形成的。西南聯合大學是中國最好的大學,為了取得學士學位,楊振寧跟吳大猷做了有關群論和分子光譜方面的論文,接觸了群論在物理學中的應用。他讀了狄克遜的一本名為《現代代數理論》的小書,從中學到了群表示理論。這一優美而又有巨大動力的理論,使楊振寧認識到群論的無以倫比的美妙和力量。從而激發起對于對稱性原理的興趣。而從群論到對稱性原理上所得到的物理學與數學的結論,又對楊振寧產生了很大的影響。此后楊振寧在清華研究院,在王竹溪先生指導之下寫作關于有序——無序轉變的論文,對相變發生了濃厚的興趣。1951年以后,他在統計力學、多體問題等方面寫過許多文章,至今對這方面的工作仍很感興趣,由他指導的南開數學理論物理室主要從事這方面的工作。楊振寧強調,“學一個東西不僅是要學到一些知識,學到技術上的特別的方法,更重要的是要對它的意義有一些了解,有一些欣賞,假如一個人在學了量子力學以后,他不覺得其中有的東西是重要的,有的東西是美妙的,有的東西是值得跟別人辯論得面紅耳赤而不放手的,那么,他對這個東西并沒有學進去,而只是學了很多可以參加考試得到好分數的知識,這不是真正做學問的精神,他沒有把問題里面基本的價值掌握住”。②學一個學科,不只是物理學,不但是掌握這些知識、定理和公理,更要掌握這些知識、定理和公理的意義、精神及其重要性,等到你覺得這些重要到一定程度時,你才是真正地把這些東西吸收進去了。
一個人喜歡考慮什么問題,喜歡用什么方法來考慮,這都是通過訓練得出的思想方法,也就是愛憎決定了科學研究的風格。
二、傳統與科研
楊振寧認為文化傳統是一件非常重要的事情,西方和東方的文化傳統的確大不一樣。中國的傳統,重視每個人對社會的責任,從小就講先天下之憂而憂。相反地在西方這種觀點非常少,甚至不存在,可是我們看到,西方傳統也可以產生出燦爛的文化。在這兩種不同文化背景下的人,學物理和方法了不同。
美國學物理的方法與中國學物理和方法不一樣。中國學物理的方法是演繹法,先有許多定理,然后進行推演;美國對物理的了解是從現象出發,物理定理是從現象中歸納出來的,是歸納法。演繹法是學考試的人用的方法;歸納法是做學問的辦法。做學問的人從自己的具體工作分析中抽象出定理來,這樣所注意的就是那些與現象接近的東西。另外,最重要的就是科研方向的問題。楊振寧向吳大猷學了分子光譜學與群論之間的關系,學的方法主要是演繹法:是從數學推演到物理的方法;泰勒所注意的是歸納法,它要從物理現象引導出數學的表示,楊振寧從泰勒那里學到了這種思想方法,獲益非淺。因為歸納法的起點是物理現象,從這個方向出發不易陷入“泥坑”。在當時芝加哥大學的研究氣氛中,楊振寧接觸到一些最可能有發展的研究方向,這是十分幸運的。在聯大,楊振寧有了一個扎實的根基,學了推演法,到了芝加哥,受到新的啟發,學了歸納法,掌握了一些新的研究方向,兩個地方的教育都對楊振寧的工作有決定性的作用。40年代末、50年代初,物理學發展了一個新的領域,這個新的領域是粒子物理學。楊振寧和同時代的物理學家是與這個新領域一同成長的。這個領域到今天,一直有長足的發展,影響了人類對物質世界結構的基本認識。這說明如果進入的領域是將來大有發展的,那末他能夠做出比較有意義的工作的可能性也較大。這是方向問題,至于方法問題,楊振寧給出了一個很恰當的比喻。他說:“研究物理學好象看一幅很大的畫。整個自然界的結構好比這幅畫。看這一幅畫可以有幾種看法。適當的時候應當氫這幾種看法結合起來。一是必須在近距離仔細研究,因為這幅畫畫得很仔細,每一部分都不一樣,因此你必須用放大鏡仔細研究它的細部。一是你應當在遠距離去看它,你可以看到近距離看不到的一種大范圍的規律,還有中距離的看法,物理學需要近、中、遠三種看法。當然,如果你能一下子就看出遠距離所能看到的規律,這當然是大貢獻,但是這種可能性很小,甚至不可能。所以必須從近距離開始,總之,知識的流向是由近到中、再到遠的,而不是反過來。”③例如,量子力學建立以后,它對哲學有很大的影響,但是海森伯和薛定諤不是從哲學出發,而是從研究原子光譜出發建立量子力學的。在此我們不難看出,楊教授對哲學與物理學研究關系問題的基本態度。三、對稱性決定相互作用
對稱觀念有很悠久的歷史,遠在上古時代,人類就有了對稱觀念,我們的祖先通過對許多自然現象的接觸,漸漸形成了這一觀念,這個對稱觀念的發展對上古的音樂、文學、繪畫、雕刻、建筑,都有極其密切的關系。這方面的例子很多,在國內外的一些文物古跡上,隨處可見我們祖先對自然現象中的對稱性的偏愛。到了有史時代,對稱現象在各種藝術的發展中更加顯著。對稱既然在人類歷史上占有非常重要,非常基本的地位,哲學家和科學家便很自然地對之加以廣泛的應用。有許多早期用到科學上的對稱原理,例如,天文學家開普勒,就曾經想用一些幾何的對稱來解釋太陽系中各行星軌道的直徑比例,盡管沒有很大的成果,可是它說明科學家很早就對對稱性發生了興趣了。對稱在科學界開始產生重要的影響始于19世紀。發展到近代,我們已經知道這個觀念是晶體學、分子學、原子學、原子核物理學、化學、粒子物理等現代科學的中心觀念。近年來,對稱更變成了決定物質間相互作用的中心思想。
對稱觀念對20世紀物理產生了極其重要的作用,首先麥克斯韋公式利用向量的方法,得到了比較簡單的表述,可以說是對稱原理在物理學中的第一個主要貢獻。因為對稱原理與方向和向量的關系十分密切,而我們所以能夠把那20個方程式寫成4個方程式,就是因為這20個方程式含有對稱性,把這個對稱性很根本地寫到方程里面去,就可以寫出精而簡的方程式。通過方程式的精簡,我們才可以把電磁學發展到更基本、更深入的程度。在物理學中對稱的第二個重要的用途與晶體的構造有關。晶體結構的對稱性,經過許多重要的科學家的努力提煉,形成了空間群的觀念,這可以說是對稱對于物理學的第二個重要貢獻。隨著人們對對稱的更加深入的認識,物理學家開始用數學上已發展得十分成熟的群的方法來描術對稱性,群和連續群的觀念把代數、解析與幾何連在一起,而通過這許多關系(尤其是解析跟幾何的關系)更和粒子現象,以及物理原理發生了密切的關系,又通過幾何這個關鍵,引進了拓樸的觀念,這正是近40年來出現的物理與數學交織在一起的現象。盡管物理學家很早就知道守恒定律,然而直到20世紀初,才有人了解,原來守恒的觀念與對稱性有密切的關系。通過一系列的發展,人們才知道原來對稱性與守恒定律可以說是同一回事。到了本世紀50年代,人們對對稱原理又有了一個前所未有的新的認識。物理學家發現原來認為的對稱并不是絕對的,在某些相互作用下,會有一些紕漏,這些不對稱的影響是很小的,不過假若你知道在什么地方發掘的話,你就可以發掘出不對稱的現象。關于這方面的第一個實驗是關于宇稱守恒的。通過這個實驗,人們認識到宇稱不守恒是弱相互作用的一個基本特征。對稱原理經過了50年代的發展,在物理學中已經占有了一個比以前更加重要的地位,而近年來,進入了深的層次,這個發展起源于規范對稱。我們知道,世界上各種不同的基本粒子之間有四種不同的相互作用,叫做強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。相互作用就是力量,因此,各種不同的基本粒子之間,就有四類不同的力量。近20年來,大家認識到這種所有的不同的力量,都是不同的規范場,對稱性是決定相互作用的要素。楊先生說:“對稱決定相互作用”①。當然,決定相互作用還有其他的中心觀念,因為在今天的基本物理中,有很多復雜的困難,要解決這許多困難,必須引進一些跟數學有密切關系的新觀念。
注釋:
①②楊振寧:《讀書教學四十年》,三聯書店香港分店,1985年版,第22頁,第121頁。
的創立與發展是同總體、全體、整體、系統等范疇的改造發展密不可分的。恩格斯明確指出:“我們所面對著的整個自然界形成一個體系,即各種物體相互聯系的總體。”(P492)從客觀內容看,總體包括自然界、社會和思維(作為客體,社會和思維是自然界的一部分)的過去、現在和將來的無限的發展。馬克思把總體、系統范疇運用于分析和解剖人類社會,指出資本主義社會經濟結構就是一個“有機系統”,“系統在其發展進程中向總體的轉化”。他對最復雜的資本主義商品社會進行經濟分析,揭示了資本主義社會的經濟結構規律,并由生產力決定生產關系的普遍原理出發,發現了古往今來貫穿人類整個社會的發展總規律,創立了唯物史觀。
恩格斯對辯證唯物主義的發展與自然觀的創新同樣與總體、整體、系統范疇的應用和深化發展分不開。他以康德的宇宙總體自組織雙向演化學說為依據,提出了辯證唯物主義關于總體的物質自組織原理。盡管當時對宇宙核能源的生成問題還完全不清楚,但恩格斯運用辯證唯物論的能動的物質觀,站在能量守恒與轉化定律的基點上,從哲學上超前預測到物質總體的雙向演化的功能,提出了辯證唯物主義的總體自組織原理,使發展原理和物質原理在辯證唯物主義的總體范疇中達到真正的統一。他接著從總體方法論的新視角研究唯物辯證法對當代自然科學的整體方法論的指導作用,并運用總體(整體)范疇科學地剖析自然界演化的總體系統結構,全面概括19世紀下半葉整個自然科學最新發現,構建了自然辯證法這門關于自然科學的總體辯證發展的哲學新學科。他指出:“整個自然界形成一個體系,即各種物體相互聯系的總體”,“宇宙是個體系,是各種物體相互聯系的總體”。(P409)
以實踐為基礎的辯證唯物論揭示了自然界、社會和思維的運動的總規律,使總體范疇上升為統攝唯物論與辯證思維運動的總的方法論。馬克思在1845年春撰寫的《關于費爾巴哈的提綱》中運用總體方法,在人的思維與客觀真理、環境的改變與人的活動當中把人民群眾改造世界的實踐納入新世界觀;在人的本質與社會形式上引入“社會關系的總和”的科學觀點,使哲學成為認識和變革世界的新世界觀,使辯證唯物主義總體觀升華為以變革世界的實踐為特點的總體觀。
列寧在新的歷史時期繼承和捍衛了馬克思、恩格斯的唯物主義總體觀的同時,還從兩個方面深化發展了辯證唯物主義的總體性原理。其一,把現代唯物主義看成是在時代科學中從系統到總體的不斷發展的前進運動,提出了唯物主義在核時代總體發展的新原理;其二,從這一新原理出發,吸取黑格爾的總體方法論有價值的東西,深化了辯證唯物主義總體范疇的方法論功能和辯證法的總體結構的功能研究。
列寧重點論述以實踐為基礎的辯證唯物主義和歷史唯物主義世界觀的完整的統一性,使唯物主義世界觀推進到核時代的歷史新水平。他繼續和發展恩格斯的徹底唯物主義路線,不但把辯證唯物主義物質觀提高到核時代的“客觀實在性”,而且從核時代原子核微觀粒子的新發現出發,繼續深化辯證物質觀,提出“發展原則”、“統一原則”,“此外還必須把發展的普遍原則和世界、自然界、運動、物質等等的統一的普遍原則聯結、聯系、結合起來”。[4](P282)他并以這一發展唯物論的總體指導思想為依托,從“原子、電子”等微觀粒子層次上提出“物質深邃無限性”的新原理,這一新原理和列寧對物質“客觀實在性”的核時代物質觀相結合構成列寧對辯證唯物主義世界觀從系統到總體的時代深化的重大發展。他提出的“發展原則”必須同“統一原則”相“聯結”、相“聯系”、相“結合”的指導性原理,為歷史新時期深化和發展唯物辯證法科學提供了完整的現代唯物主義基礎和方法論指南。二、列寧對辯證唯物主義總體觀和方法論的深化
其一,列寧從哲學是“大圓圈”的新視角展開對唯物主義總體觀方法論探索。黑格爾提出思辯的總體方法是“真理不外是通過直接性的否定性而回到自身”,“由于上述方法的性質,科學表現為一個自身環繞的圓圈,這個圓圈的末端通過中介同這個圓圈的開端,即簡單的根據連接著;同時這個圓圈是許多圓圈的一個圓圈……這一鏈條的各個環節便是各門科學”,“方法是僅僅和自身相關的純概念,因此,它是對自身的簡單關系,這個關系就是存在。但是現在這也是充實的存在,是把握自身的概念,是作為具體的并且全然集約的總體的存在”。(P263)這是黑格爾關于辯證法的重要的規定之一,他以觀念的“全然集約的總體”系統性地表述了自然界的“全然集約的總體”,只要打破黑格爾封閉的思辯系統,仍會顯露這一方法的總體整合的辯證方法論的現代功能。
現代科學哲學就是這一科學技術系統在經過“圓圈的圓圈”的科學技術總體進行“全然集約的”整合產生了“大圓圈”——即各門科學的新的哲學“總體”整合的結果。列寧把哲學的辯證思維的總體“大圓圈”看成是在實踐中沿螺旋線上升的一次比一次更深刻的辯證的思維圓運動,由感性具體的簡單的(抽象的)規定性經過實踐的檢驗上升到新一輪實踐的更高的辯證思維中的“理性具體”,進而在更高的實踐過程中經過檢驗達到辯證理性的整體的高度的綜合。正是在這個意義上——即唯物主義整體綜合方法論意義上,列寧對黑格爾關于辯證思維通過整體雙重化運動、達到更高的辯證法綜合有序化的發展目標給予了高度的評價。黑格爾給當代辯證法設定的目標就是通過否定性(矛盾性)的雙重化的整體的思維運動,“更大的擴展同時是更高度的集約”,“最豐富的是最具體的和最主觀的”;“從簡單的規定性開始,繼之而來的規定性就愈加豐富,就愈加具體……在繼續規定的每一個階段上,普遍的東西都在提高它以前的全部內容,它不僅沒有因其辯證的前進運動而喪失什么,丟下什么,而且還帶著一切收獲,使自己內部不斷豐富和充實起來”,列寧稱這是“對辯證法這個問題,非常不壞地做了某種總結”。(P261)列寧吸納了黑格爾從總體功能上對辯證法這一最重要的科學界定,在今天信息高科技時代對于發展唯物辯證法的總體功能仍有現實的價值。