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成素梅|科學(xué)與哲學(xué)在哪里相遇?——從量子理論的發(fā)展史來(lái)看

 菌心說(shuō) 2022-01-12

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成素梅,上海社會(huì)科學(xué)院哲學(xué)研究所研究員。

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以卡爾納普等人為代表的邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者雖然在量子力學(xué)成熟時(shí)期創(chuàng)建了第一個(gè)科學(xué)哲學(xué)流派,并奠定了爾后科學(xué)哲學(xué)的論域空間,但他們?cè)诰艹庑味蠈W(xué)和倡導(dǎo)觀察與理論二分等主張中,所理解的科學(xué)依然是經(jīng)典意義上的科學(xué),他們將科學(xué)發(fā)現(xiàn)排斥在哲學(xué)研究范圍之外的做法,使哲學(xué)遠(yuǎn)離了真實(shí)的科學(xué)實(shí)踐過(guò)程。然而,科學(xué)哲學(xué)家的研究方式及其成果與科學(xué)實(shí)踐的分離,并不等于哲學(xué)本身遠(yuǎn)離了科學(xué),同樣,當(dāng)前的科學(xué)教育設(shè)置中對(duì)哲學(xué)的遠(yuǎn)離,也不等于科學(xué)本身遠(yuǎn)離了哲學(xué)。事實(shí)上,當(dāng)代科學(xué)已經(jīng)發(fā)生了很大變化,不論是基于數(shù)學(xué)模型的理論物理學(xué),還是依賴于技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室科學(xué)或工程科學(xué),都與哲學(xué)錯(cuò)綜復(fù)雜地交織在一起。本文試圖立足于量子論的發(fā)展史,嘗試對(duì)“科學(xué)與哲學(xué)在哪里相遇”這個(gè)宏大議題作出一種可能的回答,希望這種回答有助于促進(jìn)當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,有助于體現(xiàn)科學(xué)與哲學(xué)之間的相互依存和互動(dòng)演進(jìn)關(guān)系,更重要的是,揭示在交叉學(xué)科時(shí)代加強(qiáng)對(duì)理工科學(xué)生進(jìn)行科學(xué)技術(shù)哲學(xué)教育的迫切性與必要性。
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一、科學(xué)與哲學(xué)相互遠(yuǎn)離的學(xué)科背景 ?
科學(xué)與哲學(xué)最初并沒(méi)有截然分明的界線,暫且不說(shuō)在古希臘時(shí)期哲學(xué)本身就是科學(xué)或力求成為科學(xué),單就開(kāi)始于伽利略時(shí)代的近代科學(xué)而言,在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),科學(xué)與哲學(xué)仍然被統(tǒng)稱為自然哲學(xué),比如,牛頓的成名之作取名為《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。那時(shí)的科學(xué)家與哲學(xué)家的工作只是側(cè)重點(diǎn)和問(wèn)題域的不同,不是兩個(gè)互不交流或往來(lái)的群體,科學(xué)家有神學(xué)或哲學(xué)背景,哲學(xué)家有數(shù)學(xué)或科學(xué)修養(yǎng),他們中的許多人同時(shí)涉及兩個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的工作,比如,牛頓、萊布尼茲、笛卡爾、康德等。在近代自然科學(xué)的早期歲月里,實(shí)驗(yàn)室被看成生產(chǎn)可靠知識(shí)和人們?nèi)菀捉咏墓矆?chǎng)所,實(shí)驗(yàn)的可觀察性與可感知性,使得實(shí)驗(yàn)事實(shí)成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科學(xué)檢驗(yàn)的權(quán)威證據(jù)。自然哲學(xué)史的研究者認(rèn)定,“事實(shí)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)是17世紀(jì)的一個(gè)發(fā)明,自然哲學(xué)家將“事實(shí)”定義為脫離理論的“經(jīng)驗(yàn)塊”,人們對(duì)事實(shí)的這種理解一直持續(xù)存在。 

大約到19世紀(jì)初,隨著精密科學(xué)的興起,自然哲學(xué)的研究方式開(kāi)始發(fā)生變化,做實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境與技能的要求越來(lái)越高,而且,高度敏感的測(cè)量謝絕目擊者在場(chǎng),實(shí)驗(yàn)操作開(kāi)始從原先的公開(kāi)演示轉(zhuǎn)向相對(duì)封閉的專業(yè)化操作。定量實(shí)驗(yàn)不僅改變了自然哲學(xué)家的注意力,產(chǎn)生了專業(yè)化的儀器制造者、技工、實(shí)驗(yàn)員以及測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的制定者等新型職業(yè)和儀器生產(chǎn)部門(mén)等新型行業(yè),而且,實(shí)驗(yàn)事實(shí)的可靠性越來(lái)越從信任人的傳統(tǒng)習(xí)慣轉(zhuǎn)向信任程序以及測(cè)量?jī)x器所提供的各類數(shù)據(jù)或圖像。對(duì)儀器的這種信任同樣一直延續(xù)至今,人工智能的發(fā)展更是強(qiáng)化了這一趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)越來(lái)越遠(yuǎn)離人的感官經(jīng)驗(yàn)或直接感知,出現(xiàn)了去身體化的趨勢(shì)。這種趨勢(shì)不僅進(jìn)一步強(qiáng)化了自然哲學(xué)家關(guān)于事實(shí)的原初定義,而且極大地影響了曾經(jīng)孕育了科學(xué)的哲學(xué)的發(fā)展方向。 

自19世紀(jì)以來(lái),科學(xué)與哲學(xué)的論域空間和研究旨趣呈現(xiàn)出相背而行的現(xiàn)象。當(dāng)科學(xué)越來(lái)越向著工程化或?qū)嶒?yàn)室科學(xué)的方向發(fā)展時(shí),哲學(xué)則反其道而行之,越來(lái)越向著抽象化和思辨性的方向發(fā)展。到19世紀(jì)中葉之后,自然科學(xué)的相對(duì)全面發(fā)展,不僅深刻地改變了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展面貌,確立了科學(xué)的優(yōu)勢(shì)地位,而且從作為母體的哲學(xué)領(lǐng)域內(nèi)完全獨(dú)立出來(lái),乃至以羅素為代表的哲學(xué)家倡導(dǎo)以科學(xué)家為榜樣,追求運(yùn)用精密而確定的邏輯方法來(lái)重新思考傳統(tǒng)的哲學(xué)問(wèn)題,由此拉開(kāi)了拒斥思辨哲學(xué)或形而上學(xué)的帷幕。這場(chǎng)哲學(xué)運(yùn)動(dòng)不僅使哲學(xué)與傳統(tǒng)神學(xué)分道揚(yáng)鑣,改變了哲學(xué)訓(xùn)練或哲學(xué)教育的方式,而且滋養(yǎng)了新一代哲學(xué)家的成長(zhǎng)。在羅素看來(lái),哲學(xué)應(yīng)該像科學(xué)那樣,是合作的、發(fā)展的和嘗試性的,而不應(yīng)該像神學(xué)那樣,是固執(zhí)的、僵化的和教條的。在這種思想影響下,20世紀(jì)哲學(xué)家的學(xué)術(shù)訓(xùn)練或多或少也像科學(xué)家的訓(xùn)練一樣,囿于某一學(xué)派或某個(gè)哲學(xué)分支的有限范圍,研究興趣也只限定于這一傳統(tǒng)內(nèi)的哲學(xué)研究。 

19世紀(jì)的哲學(xué)雖然因其思辨性而遠(yuǎn)離了具體科學(xué),但從自然哲學(xué)延續(xù)下來(lái)的作為科學(xué)之母的雄心依然沒(méi)有減弱,或者說(shuō),那時(shí)的“哲學(xué)家是這個(gè)世界中的人,沒(méi)有什么利益是他可以置之度外的,沒(méi)有什么消息是與他無(wú)關(guān)的,沒(méi)有什么問(wèn)題是'無(wú)意義的’;在這一傳統(tǒng)中,哲學(xué)家們認(rèn)為其抽象概念對(duì)于解決人類的各種問(wèn)題將會(huì)產(chǎn)生實(shí)際效果,至少是間接的效果,并且他們對(duì)運(yùn)用理智解決這些問(wèn)題持樂(lè)觀態(tài)度”。也就是說(shuō),思辨哲學(xué)是站在整合各門(mén)學(xué)科的高度來(lái)俯視科學(xué)的發(fā)展,而相比之下,20世紀(jì)興起邏輯經(jīng)驗(yàn)主義學(xué)派則以效仿科學(xué)研究的方式或以“科學(xué)的”方式發(fā)動(dòng)了哥白尼式的哲學(xué)革命,使哲學(xué)放棄認(rèn)知功能,轉(zhuǎn)而成為科學(xué)的“仆人”,追求為科學(xué)服務(wù)。 

最早運(yùn)用數(shù)理邏輯方法和語(yǔ)言分析方法來(lái)研究哲學(xué)的主要哲學(xué)家或先驅(qū)者,與自然哲學(xué)家一樣,也具有數(shù)學(xué)或科學(xué)背景。羅素和懷特海合著的《數(shù)學(xué)原理》一書(shū)堪稱是數(shù)理邏輯和分析哲學(xué)的奠基之作。受羅素和維特根斯坦等人的影響,并作為維也納學(xué)派奠基者或領(lǐng)袖人物的石里克是物理學(xué)家普朗克的學(xué)生。石里克認(rèn)為,傳統(tǒng)的哲學(xué)觀將哲學(xué)命題的真正意義和最后內(nèi)容看做可以用陳述來(lái)表述的目標(biāo),這是“荒謬的”。因?yàn)檫@種哲學(xué)觀致使歷史上的哲學(xué)家很少相信前人的研究成果,每個(gè)人(比如,笛卡爾、康德、黑格爾等)都是從頭開(kāi)始建構(gòu)自己的新體系,因而導(dǎo)致無(wú)休止的爭(zhēng)論。哲學(xué)家只有掌握邏輯分析方法,并從這些方法所導(dǎo)致的立場(chǎng)出發(fā)來(lái)思考哲學(xué)問(wèn)題,才能結(jié)束忙于建構(gòu)哲學(xué)體系所造成的混亂,進(jìn)而使這些無(wú)法解決的爭(zhēng)論原則上成為不必要的。石里克在20世紀(jì)30年代初發(fā)表的《哲學(xué)的轉(zhuǎn)變》一文中更加明確地闡述了這種科學(xué)的哲學(xué)觀。 

在石里克看來(lái),凡是可以表達(dá)的,都是可以認(rèn)識(shí)的,或者說(shuō),任何認(rèn)識(shí)都是一種表達(dá)或一種陳述,都能對(duì)其提出有意義的問(wèn)題。因此,解決認(rèn)識(shí)論問(wèn)題的方法與指出問(wèn)題的意義相一致,換言之,人們解決“認(rèn)識(shí)的有效性和界限”的問(wèn)題,需要運(yùn)用對(duì)表達(dá)和陳述之本質(zhì)的思考,也就是說(shuō),運(yùn)用對(duì)語(yǔ)言之本質(zhì)的思考替代對(duì)人的認(rèn)識(shí)能力的研究,因?yàn)殛P(guān)于人的認(rèn)識(shí)能力問(wèn)題可以歸入心理學(xué)領(lǐng)域研究。檢驗(yàn)和證實(shí)真理的方法是觀察和經(jīng)驗(yàn)科學(xué)。每一門(mén)學(xué)科都是一種知識(shí)體系,即為真的經(jīng)驗(yàn)命題的體系,而哲學(xué)并不是一個(gè)命題體系,而是一種活動(dòng)的體系,他說(shuō):“哲學(xué)使命題得以澄清,科學(xué)使命題得到證實(shí)??茖W(xué)研究的是命題的真理性,哲學(xué)研究的是命題的真正意義?!?nbsp; 

石里克的這些思想通過(guò)他的著作、講座以及他在維也納大學(xué)組建的關(guān)于物理學(xué)、數(shù)學(xué)和邏輯前沿問(wèn)題研究小組的成員中傳播開(kāi)來(lái)。1929年,以卡爾納普為代表的維也納學(xué)派的主要成員,為了紀(jì)念石里克的奠基性工作,于9月15日到17日在布拉格舉行的關(guān)于精確科學(xué)的認(rèn)識(shí)論會(huì)議上,聯(lián)合發(fā)表了一個(gè)有影響的哲學(xué)宣言,標(biāo)志著維也納學(xué)派的誕生。這個(gè)宣言的宗旨強(qiáng)調(diào)哲學(xué)研究的科學(xué)取向,其目的在于,堅(jiān)定地廢黜作為“科學(xué)之母”的思辨哲學(xué)體系,確立反形而上學(xué)的方法論和科學(xué)的世界觀,使哲學(xué)成為對(duì)經(jīng)驗(yàn)科學(xué)基本命題的邏輯與語(yǔ)言分析,或者說(shuō),使哲學(xué)成為科學(xué)的“服務(wù)生”。20世紀(jì)30年代,卡爾納普提出應(yīng)該將維也納學(xué)派改名為邏輯經(jīng)驗(yàn)主義。 

在邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的重要代表性人物中,很多人都與石里克一樣接受過(guò)良好的科學(xué)教育,尤其是物理學(xué)教育。一方面,這些科學(xué)哲學(xué)家目睹了相對(duì)論和量子力學(xué)對(duì)曾經(jīng)被當(dāng)做絕對(duì)真理的經(jīng)典物理學(xué)概念體系的超越,深受玻爾和海森堡倡導(dǎo)的量子力學(xué)的哥本哈根解釋的影響,而且,運(yùn)用他們所掌握的先進(jìn)的數(shù)理邏輯分析方法,發(fā)動(dòng)了變革思辨哲學(xué)的運(yùn)動(dòng);另一方面,他們又是在成熟的經(jīng)典物理學(xué)的概念框架和思想體系內(nèi)成長(zhǎng)起來(lái)的,不可避免地繼承或默認(rèn)了將觀察事實(shí)作為“經(jīng)驗(yàn)塊”的傳統(tǒng)理解,即假定經(jīng)驗(yàn)事實(shí)是不可錯(cuò)的和純客觀的,或者說(shuō),是價(jià)值無(wú)涉的。這兩方面結(jié)合起來(lái),使他們很快在一些反傳統(tǒng)的觀點(diǎn)上達(dá)成共識(shí),主要包括:拒斥形而上學(xué),堅(jiān)持經(jīng)驗(yàn)證實(shí)的意義標(biāo)準(zhǔn),信任現(xiàn)代邏輯方法,主張哲學(xué)的未來(lái)在于成為科學(xué)的邏輯。 

賴欣巴赫在剖析理性主義和經(jīng)驗(yàn)主義的哲學(xué)失誤之基礎(chǔ)上所論證的觀點(diǎn),代表了邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的基本立場(chǎng)。賴欣巴赫認(rèn)為,哲學(xué)家應(yīng)該永久地放棄從心理結(jié)構(gòu)或洞察存在的本性來(lái)得出知識(shí)框架的哲學(xué)的知識(shí)論,因?yàn)樗械木C合知識(shí)只能來(lái)源于觀察,知識(shí)的本性只能通過(guò)科學(xué)的分析才能進(jìn)行研究。哲學(xué)不會(huì)對(duì)知識(shí)的內(nèi)容有任何貢獻(xiàn),不存在先于科學(xué)而獨(dú)立存在的知識(shí)領(lǐng)域,哲學(xué)只是研究科學(xué)提供的知識(shí)的形式,以及審查所有陳述的有效性,哲學(xué)家需要將科學(xué)看成達(dá)到這些目標(biāo)的立足點(diǎn),或者說(shuō),哲學(xué)依賴于科學(xué),哲學(xué)家應(yīng)該使這種依賴性成為自己工作的自覺(jué)狀態(tài)。就像量子力學(xué)放棄因果性和確立概率觀歸功于實(shí)驗(yàn)科學(xué)的興起一樣,哲學(xué)在最終將知識(shí)概念轉(zhuǎn)化為假定的體系時(shí),也依賴于在哲學(xué)家控制范圍之外的科學(xué)發(fā)展。所以,哲學(xué)家的最高目標(biāo)是通過(guò)邏輯分析來(lái)清晰地表達(dá)真理,而不是發(fā)現(xiàn)真理。 

問(wèn)題在于,邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的興起雖然主觀上是為了改造思辨哲學(xué),超越各種哲學(xué)體系之間不必要的爭(zhēng)論,使哲學(xué)走上可對(duì)話的科學(xué)化發(fā)展道路,但在客觀上,卻是將整個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的具體過(guò)程排斥在哲學(xué)研究的視域之外。在后來(lái)的發(fā)展中,當(dāng)科學(xué)哲學(xué)家紛紛基于對(duì)邏輯經(jīng)驗(yàn)主義觀點(diǎn)的批判性剖析來(lái)闡明自己的立場(chǎng)時(shí),這條批判—建構(gòu)相結(jié)合的線索構(gòu)成了20世紀(jì)科學(xué)哲學(xué)的發(fā)展主線。但問(wèn)題是,不管是熱衷于澄清科學(xué)命題意義的邏輯經(jīng)驗(yàn)主義,還是以科學(xué)史為基礎(chǔ)來(lái)理解科學(xué)發(fā)展過(guò)程的新舊歷史主義學(xué)派,抑或各種形式的科學(xué)實(shí)在論、反實(shí)在論以及非實(shí)在論之間的爭(zhēng)論,在總體上,主要是強(qiáng)化科學(xué)的成功,或者,力求為科學(xué)的成功進(jìn)行辯護(hù),而不是有效地質(zhì)疑科學(xué)的基礎(chǔ)或參與科學(xué)前沿問(wèn)題的哲學(xué)討論。 

與這種辯護(hù)主義的科學(xué)哲學(xué)截然相反,以布魯爾、拉圖爾和柯林斯為代表的社會(huì)建論者以及以德里達(dá)、??碌热藶榇淼暮蟋F(xiàn)代主義者則走向另一個(gè)極端。它們基于人文社會(huì)科學(xué)的視域,來(lái)揭示科學(xué)活動(dòng)中存在的社會(huì)、政治、文化等非科學(xué)因素,從而全盤(pán)否定科學(xué)的客觀性與真理性。20世紀(jì)末發(fā)生的“索卡爾事件”代表了這兩種極端立場(chǎng)之間矛盾沖突的白熱化,同時(shí)也揭示了科學(xué)主義與人文主義之間的根本分歧。但事實(shí)上,后現(xiàn)代哲學(xué)家與傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)家一樣,也是從近代自然科學(xué)觀出發(fā),闡述他們對(duì)科學(xué)的理解。他們之間的最大差異在于,大多數(shù)科學(xué)哲學(xué)家都受過(guò)科學(xué)訓(xùn)練,但這些人文學(xué)者卻像物理學(xué)家玻恩所批評(píng)的那樣,只是知道一些科學(xué)事實(shí),而且是一些連玻恩本人都難懂的科學(xué)事實(shí),而對(duì)真正的科學(xué)思想?yún)s沒(méi)有一點(diǎn)知識(shí)??茖W(xué)哲學(xué)家主要是以科學(xué)進(jìn)步為背景,在遠(yuǎn)離當(dāng)代科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的基礎(chǔ)上為科學(xué)辯護(hù),而后現(xiàn)代哲學(xué)家則主要是用人文社會(huì)科學(xué)的放大鏡,有選擇性地挑出科學(xué)活動(dòng)中潛存的各類人為因素,來(lái)全面否定科學(xué)的進(jìn)步或客觀性。 

這些二元對(duì)立與沖突表明,科學(xué)主義者和人文主義者雖然都是基于近代自然科學(xué)的思想觀念來(lái)理解科學(xué),但由于其視域不同或立場(chǎng)迥異,產(chǎn)生了截然相反的科學(xué)觀。因此,當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)的深化發(fā)展,既有必要回到現(xiàn)實(shí)的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中重新檢視20世紀(jì)的這場(chǎng)哲學(xué)革命,也需要意識(shí)到,當(dāng)代大科學(xué)的研究范式與近代小科學(xué)的研究范式相比,在各個(gè)方面都發(fā)生了很大變化。正是這些變化將鐫刻在科學(xué)家背景知識(shí)中的哲學(xué)意識(shí)激發(fā)出來(lái),使科學(xué)與哲學(xué)在科學(xué)變革的前沿領(lǐng)域和科學(xué)思想的交匯地帶深刻地交織在一起,呈現(xiàn)出一體化的互動(dòng)發(fā)展趨勢(shì)。本文接下來(lái)主要基于量子理論的發(fā)展史對(duì)此展開(kāi)論證。

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二、科學(xué)與哲學(xué)相遇在科學(xué)變革的前沿領(lǐng)域 ?
石里克在20世紀(jì)30年代曾指出,“在古代,真正說(shuō)來(lái)一直到近代,哲學(xué)只不過(guò)等于每一種純理論的科學(xué)研究;這就表明科學(xué)當(dāng)時(shí)正處于那樣的一個(gè)階段,仍然必須以澄清自己的基本概念為主要任務(wù);各門(mén)科學(xué)從它們的共同母體哲學(xué)中解放出來(lái),則表示某些基本概念的意義已經(jīng)足夠清楚,可以用來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行富有成效的工作……如果在具有堅(jiān)固基礎(chǔ)的科學(xué)當(dāng)中,突然在某一點(diǎn)上出現(xiàn)了重新考慮基本概念的真正意義的必要,因而帶來(lái)了一種對(duì)于意義的更深刻的澄清,人們就立刻感到這一成就是卓越的哲學(xué)成就……科學(xué)上那些決定性的、劃時(shí)代的進(jìn)步,總歸是這一類的進(jìn)步:它們意味著對(duì)于基本命題意義的一種澄清,因此只有賦有哲學(xué)活動(dòng)才能的人才能辦到:這就是說(shuō),偉大的科學(xué)家也總是哲學(xué)家。” 

在石里克的文章發(fā)表近70多年之后的1999年,美國(guó)分析哲學(xué)家塞爾在《哲學(xué)的未來(lái)》一文中談到科學(xué)與哲學(xué)的關(guān)系時(shí),也表達(dá)了與石里克大致相同的看法。塞爾認(rèn)為,雖然科學(xué)與哲學(xué)之間并沒(méi)有截然明確的分界線,但是,它們?cè)诜椒āL(fēng)格和前提假設(shè)方面存在著很大差異。哲學(xué)問(wèn)題具有科學(xué)問(wèn)題所沒(méi)有的三個(gè)特征:第一,哲學(xué)在很大程度上關(guān)注我們還沒(méi)有找到令人滿意的系統(tǒng)方法去回答的那些問(wèn)題;第二,哲學(xué)問(wèn)題往往是處理關(guān)于現(xiàn)象的“框架”問(wèn)題,而不是處理具體的個(gè)別疑問(wèn);第三,哲學(xué)問(wèn)題是典型的概念問(wèn)題,它們通常是關(guān)于概念以及概念與其所表征的世界之間的關(guān)系問(wèn)題。這三個(gè)特征決定了,科學(xué)家只要能夠找到系統(tǒng)的方式修正和闡述屬于哲學(xué)的問(wèn)題,那么,該問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為科學(xué)問(wèn)題。比如說(shuō),“致癌癥的原因是什么”是科學(xué)問(wèn)題,“因果關(guān)系的本質(zhì)是什么”是哲學(xué)問(wèn)題,關(guān)于“意識(shí)”的問(wèn)題當(dāng)前在很大程度上是哲學(xué)問(wèn)題,但未來(lái)隨著神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等的發(fā)展,就可能會(huì)轉(zhuǎn)化為科學(xué)問(wèn)題。 

但是,塞爾并不接受邏輯經(jīng)驗(yàn)主義者只將哲學(xué)定位于澄清命題意義而與真理無(wú)關(guān)的觀點(diǎn)。在塞爾看來(lái),盡管哲學(xué)問(wèn)題會(huì)被不斷地轉(zhuǎn)化為科學(xué)問(wèn)題,但這并不意味著,科學(xué)會(huì)使哲學(xué)終結(jié),或放棄哲學(xué)的認(rèn)知功能,因?yàn)榭茖W(xué)的發(fā)展也會(huì)不斷地推進(jìn)哲學(xué)的發(fā)展,比如,量子力學(xué)、哥德?tīng)柖ɡ淼犬a(chǎn)生的悖論就提出了許多新的哲學(xué)問(wèn)題,而這些問(wèn)題是希臘哲學(xué)家不可能遇到的問(wèn)題。原則上,哲學(xué)與科學(xué)一樣以求真為目標(biāo),也會(huì)對(duì)人類的知識(shí)做出直接或間接的貢獻(xiàn)。塞爾的這種觀點(diǎn)也得到了其他分析哲學(xué)家的支持。蒯因早在20世紀(jì)50年代就發(fā)出“恢復(fù)本體論承諾”的號(hào)召,認(rèn)為形而上學(xué)內(nèi)在于科學(xué)理論之中,蒯因明確指出,我們一旦“擇定了要容納最廣義的科學(xué)的全面的概念結(jié)構(gòu),我們的本體論就決定了”。凱茨則在《實(shí)在論的理性論》一書(shū)中鮮明地論證說(shuō),哲學(xué)本質(zhì)上是科學(xué)事業(yè)的一個(gè)組成部分,哲學(xué)開(kāi)始于科學(xué)停止的地方。 

然而,雖然蒯因等哲學(xué)家在批判與超越邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的過(guò)程中,努力重建哲學(xué)的認(rèn)知功能,但是,他們對(duì)科學(xué)與哲學(xué)關(guān)系的闡述,事實(shí)上依然是站在科學(xué)的外圍看問(wèn)題,還沒(méi)有深入科學(xué)發(fā)展的具體實(shí)踐過(guò)程。從相對(duì)論與量子理論的產(chǎn)生與發(fā)展來(lái)看,哲學(xué)不僅僅開(kāi)始于科學(xué)停止的地方,更重要的是,還貫穿于科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中出現(xiàn)思想歧義的每個(gè)環(huán)節(jié)。在這些環(huán)節(jié)中涉及的哲學(xué)問(wèn)題往往是“春江水暖鴨先知”,也就是說(shuō),只有具備哲學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)家才能感知到,并落實(shí)到他們科學(xué)研究的實(shí)際行動(dòng)中。 

正如愛(ài)因斯坦在1936年發(fā)表的《物理學(xué)與實(shí)在》一文中指出的那樣,人們常說(shuō),科學(xué)家是拙劣的哲學(xué)家,肯定不是沒(méi)有道理的。但對(duì)于物理學(xué)家來(lái)說(shuō),讓哲學(xué)家進(jìn)行哲學(xué)化,并不總是正確的事情。當(dāng)物理學(xué)家相信,他們很好地建立起來(lái)的基本概念和基本定律的嚴(yán)格體系是毫無(wú)疑問(wèn)的時(shí)候,確實(shí)是正確的事情;但當(dāng)物理學(xué)家認(rèn)為,物理學(xué)本身的基礎(chǔ)變成問(wèn)題的時(shí)候,就像量子力學(xué)那樣,就成為不正確的事情。當(dāng)經(jīng)驗(yàn)迫使物理學(xué)家尋找更新的和更堅(jiān)固的物理學(xué)理論基礎(chǔ)時(shí),他們就不能完全任由哲學(xué)家對(duì)物理學(xué)的基礎(chǔ)進(jìn)行批評(píng)性的反思。因?yàn)橹挥形锢韺W(xué)家才能更好地知道和更確定地感覺(jué)到“鞋子在哪里夾腳”。物理學(xué)家在尋找新的物理學(xué)基礎(chǔ)時(shí),必須力求搞明白,他們運(yùn)用的概念在多大程度上是合理的和必要的。 

愛(ài)因斯坦完全有資格這么說(shuō),因?yàn)樗救苏峭ㄟ^(guò)澄清時(shí)間、空間、質(zhì)點(diǎn)、同時(shí)性、力、場(chǎng)等概念的意義以及剖析經(jīng)典物理學(xué)的基本概念體系中隱含的不一致性,創(chuàng)立了狹義相對(duì)論;通過(guò)闡明運(yùn)動(dòng)定律中的“慣性質(zhì)量”和萬(wàn)有定律中的“引力質(zhì)量”之間的關(guān)系以及各向同性的引力場(chǎng)中物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系等,創(chuàng)立了廣義相對(duì)論。這兩個(gè)理論的創(chuàng)立改變了牛頓力學(xué)提供的時(shí)空觀與質(zhì)量觀,提出了尺縮、時(shí)延、時(shí)空彎曲等新概念,比牛頓的理論更好地解釋了水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象,還預(yù)言了紅移現(xiàn)象、宇宙背景輻射、引力波等的存在,而這些現(xiàn)象后來(lái)陸續(xù)得到了實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。 

相對(duì)論力學(xué)雖然限定了因果性概念的使用范圍,帶來(lái)了時(shí)空觀等方面的哲學(xué)變革,但是,在理論的前提假設(shè)中并不與經(jīng)典物理學(xué)相沖突。然而,量子理論的誕生不僅導(dǎo)致了更深刻的科學(xué)革命,而且還帶來(lái)了前所未有的哲學(xué)革命。正是在這種雙重革命的前沿領(lǐng)域,科學(xué)與哲學(xué)匯聚在一起。在量子理論的發(fā)展史上,愛(ài)因斯坦是最早支持普朗克提出的能量量子化假說(shuō)的物理家。他不僅最早根據(jù)量子化思想,提出了光具有粒子性的概念,很好地說(shuō)明了光電效應(yīng),并因此榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),而且還對(duì)德布羅意在博士學(xué)位論文中提出的實(shí)物粒子具有波動(dòng)性的思想給予肯定。德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)成為薛定諤創(chuàng)立波動(dòng)力學(xué)的牽引器。然而,愛(ài)因斯坦卻在量子力學(xué)創(chuàng)立之后,從量子化思想的積極的推廣者和奠基者變成了對(duì)量子力學(xué)的最有影響的批評(píng)者和反對(duì)者。這種態(tài)度的反轉(zhuǎn)是出于對(duì)量子力學(xué)概念體系的自洽性和完備性以及海森堡提出的不確定關(guān)系的有效性的強(qiáng)烈質(zhì)疑。正如他在1926年12月4月寫(xiě)給玻恩的信中所說(shuō)的那樣:“量子力學(xué)固然是堂皇的??墒怯幸环N內(nèi)在的聲音告訴我,它還不是那真實(shí)的東西。這理論說(shuō)得很好,但是一點(diǎn)也沒(méi)有真正使我們接受這個(gè)'惡魔’的秘密。我無(wú)論如何深信上帝不是在擲骰子?!?/span> 

后來(lái),“上帝不會(huì)擲骰子”成為愛(ài)因斯坦反對(duì)量子力學(xué)的哥本哈根解釋的代表性口號(hào)。愛(ài)因斯坦與玻爾之間關(guān)于量子化學(xué)解釋的三大論戰(zhàn),實(shí)際上就是關(guān)于世界觀和物理學(xué)理論基礎(chǔ)的哲學(xué)爭(zhēng)論,這揭示了科學(xué)家在探索前沿問(wèn)題時(shí),他們思想深受所固有的世界觀和認(rèn)識(shí)論態(tài)度所產(chǎn)生的影響。比較有名的事例是,1935年,愛(ài)因斯坦與羅森、波多爾斯基合作發(fā)表的質(zhì)疑量子力學(xué)完備性的EPR(三位作者姓的第一個(gè)字母)論證,與其說(shuō)是一篇物理學(xué)文章,不如說(shuō)是一篇哲學(xué)文章。因?yàn)镋PR論證不是從現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā),而是以作者設(shè)定的理論的完備性條件和關(guān)于物理實(shí)在的概念判據(jù)為前提進(jìn)行的論證與質(zhì)疑。這種論證與質(zhì)疑事實(shí)上是作者所堅(jiān)信的理論觀與實(shí)在觀的外化,相當(dāng)于把是否滿足概念判據(jù)的問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為潛在地接受什么樣的哲學(xué)假設(shè)或理論觀乃至實(shí)在觀的問(wèn)題。 

然而,有意思的是,正是這樣一篇基于哲學(xué)假設(shè)的質(zhì)疑性文章,激發(fā)薛定諤撰寫(xiě)了詳細(xì)探討經(jīng)典測(cè)量與量子測(cè)量之差異的文章,并設(shè)計(jì)了著名的“薛定諤貓”的思想實(shí)驗(yàn)來(lái)揭示以經(jīng)典測(cè)量觀念看待量子測(cè)量問(wèn)題時(shí)所導(dǎo)致的悖論所在,更重要的是,發(fā)明了用“量子糾纏”概念來(lái)指稱受愛(ài)因斯坦質(zhì)疑的多粒子之間具有非定域性關(guān)聯(lián)的量子效應(yīng)。之后,當(dāng)以玻姆、貝爾等為代表的物理學(xué)家基于EPR論證,為尋找隱變量量子論而努力奮斗時(shí),20世紀(jì)80年代以來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻提供了支持量子力學(xué)的證據(jù)。 

貝爾認(rèn)為,這種結(jié)果并不出乎預(yù)料。他說(shuō):“這種實(shí)驗(yàn)把量子力學(xué)最奇特的一個(gè)特征分離了出來(lái)。原先,我們只是信賴于旁證。量子力學(xué)從沒(méi)有錯(cuò)過(guò)。但現(xiàn)在我們知道了,即使在這些非??量痰臈l件下,它也不會(huì)錯(cuò)的?!钡侥壳盀橹?,量子理論不僅為固體物理學(xué)、核物理學(xué)、原子能、激光、晶體管、核磁共振、全球定位系統(tǒng)、凝聚態(tài)、納米、量子調(diào)控、量子精密測(cè)量、量子通訊、量子計(jì)算等學(xué)科與技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ),而且很好地解釋了原子結(jié)構(gòu)、原子光譜、光的吸引與輻射以及光的傳播等現(xiàn)象,這些發(fā)展使量子力學(xué)的正確性得到了進(jìn)一步證實(shí)。 

這個(gè)事例表明,在創(chuàng)立量子力學(xué)的過(guò)程中,愛(ài)因斯坦等物理學(xué)家為了堅(jiān)守自己的哲學(xué)信念,對(duì)量子力學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題的質(zhì)疑,確實(shí)有助于澄清量子概念的意義,或者說(shuō),確實(shí)深化了物理學(xué)家關(guān)于量子化概念體系的理解。但反過(guò)來(lái),量子化思想的確立又從更深層次上深化了物理學(xué)家關(guān)于世界的本性、理論的本性、日常概念的運(yùn)用范圍等哲學(xué)相關(guān)問(wèn)題的思考。但是,量子力學(xué)確立的新觀念,卻是愛(ài)因斯坦的實(shí)在觀與理論觀無(wú)法容忍的。這足以表明,當(dāng)哲學(xué)信念內(nèi)化為物理學(xué)家的基本素養(yǎng)和自覺(jué)意識(shí)時(shí),概念批判的力量就會(huì)在他們創(chuàng)建、評(píng)判、審視與接受新理論的過(guò)程中或在科學(xué)前沿領(lǐng)域體現(xiàn)出來(lái)。然而,對(duì)于物理學(xué)家而言,已經(jīng)確立的哲學(xué)信念一旦固化,則又會(huì)適得其反地變成進(jìn)一步接受新觀念的絆腳石。矩陣力學(xué)的創(chuàng)始人海森堡對(duì)此有過(guò)明確的論述。 

海森堡在為《愛(ài)因斯坦與玻恩的通信集》撰寫(xiě)的序言中評(píng)論說(shuō),所有科學(xué)家的工作,不管是有意識(shí)的,還是無(wú)意識(shí)的,都以某種哲學(xué)看法為基礎(chǔ),特別是,以作為進(jìn)一步發(fā)展的可靠根據(jù)的特定思想結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。如果沒(méi)有這種明確的看法,所產(chǎn)生的觀念之間的聯(lián)系和概念就不可能達(dá)到清晰的程度。所以,這種清晰性對(duì)科學(xué)工作來(lái)說(shuō)是必不可少的。大多數(shù)科學(xué)家都愿意接受新的經(jīng)驗(yàn)證據(jù),并且,承認(rèn)與他們的哲學(xué)框架相符合的新結(jié)果。但是,在科學(xué)進(jìn)步的過(guò)程中,也會(huì)發(fā)生這樣的情況:一系列新的經(jīng)驗(yàn)證據(jù),只有當(dāng)科學(xué)家付出巨大努力擴(kuò)展他們的哲學(xué)框架和改變思想進(jìn)程的結(jié)構(gòu)時(shí),才能得到完全的理解。在量子力學(xué)的問(wèn)題域中,愛(ài)因斯坦顯然不愿意邁出這一步或不會(huì)再這么做。愛(ài)因斯坦與玻恩之間的通信以及玻恩后來(lái)增加的評(píng)論足以證明,科學(xué)家的哲學(xué)態(tài)度基本上決定了他們的工作所能達(dá)到的程度。 

在這里,海森堡將愛(ài)因斯坦看成恪守經(jīng)典哲學(xué)信念的保守派,將能夠根據(jù)新的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)擴(kuò)展自己哲學(xué)框架的物理學(xué)家看成勇于變革思想的先鋒派。這也表明,哲學(xué)信念與科學(xué)發(fā)展之間的關(guān)系是非線性的和復(fù)雜的。哲學(xué)既構(gòu)成了科學(xué)家深耕科學(xué)前沿領(lǐng)地的“前結(jié)構(gòu)”,也隨科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展。雖然科學(xué)家無(wú)法將這些先存觀念條理分明地或清晰地表述出來(lái),但他們對(duì)世界的理解或把握卻在某種程度上受到這些奠基性觀念的促進(jìn)或制約。與愛(ài)因斯坦在接受量子力學(xué)時(shí)的態(tài)度正相反,玻恩在賦予薛定諤方程中的波函數(shù)以概率解釋之后,將概率看做基本的,決定論看做概率等于1的特殊情況。玻恩認(rèn)為,在原子世界里放棄決定論,是一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題,只靠物理學(xué)的論證是不能決定的。據(jù)此,玻恩作出了“理論物理學(xué)是真正的哲學(xué)”之類的斷言。 

由此可見(jiàn),從量子理論的發(fā)展來(lái)看,在科學(xué)變革的前沿領(lǐng)域或庫(kù)恩所說(shuō)的科學(xué)革命時(shí)期,科學(xué)與哲學(xué)在總的發(fā)展趨勢(shì)上總是相伴而行并相得益彰。

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三、科學(xué)與哲學(xué)相遇在科學(xué)思想的交匯地帶 ?
在量子化概念提出的1900年,物理學(xué)家是一個(gè)很小的群體。據(jù)統(tǒng)計(jì),那時(shí)全世界的物理學(xué)家總數(shù)大約在1200—1500人之間,而且,這個(gè)小世界幾乎是極少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的天下,英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)是其中最重要的國(guó)家,他們的物理學(xué)家總數(shù)約600人,幾乎占全世界物理學(xué)家總數(shù)的一半。其次是意大利、俄羅斯和奧地利—匈牙利,然后是包括比利時(shí)、荷蘭、瑞士和斯堪的納維亞國(guó)家。十多年之后,亨利·羅蘭把這個(gè)物理學(xué)家群體稱之為“智力貴族和理想貴族”。 

與第一代科學(xué)哲學(xué)家具有深厚的數(shù)學(xué)或物理學(xué)背景相似,被譽(yù)為智力貴族的第一代量子物理學(xué)家也具有良好的哲學(xué)素養(yǎng)和人文情懷。但有所不同的是,在第一代科學(xué)哲學(xué)家中,大多數(shù)人是在大學(xué)期間系統(tǒng)地學(xué)習(xí)某一門(mén)科學(xué),而第一代量子物理學(xué)家的哲學(xué)潛能則來(lái)源于家庭熏陶和人文教育的學(xué)養(yǎng)積淀以及主動(dòng)的學(xué)習(xí)熱情。比如,海森堡在中學(xué)時(shí)代不僅憑興趣閱讀柏拉圖的《蒂邁歐篇》,而且,由于崇拜愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,閱讀相關(guān)的科普讀物,由于迷戀數(shù)學(xué),閱讀數(shù)學(xué)家赫爾曼·外爾的《空間、時(shí)間與物質(zhì)》。這些憑興趣的主動(dòng)閱讀和對(duì)相關(guān)問(wèn)題的思考,使海森堡能夠?qū)⒃谥袑W(xué)教育中被割裂開(kāi)來(lái)的數(shù)學(xué)、物理和哲學(xué)潛在地關(guān)聯(lián)起來(lái)。玻恩甚至說(shuō),他自己對(duì)科學(xué)的哲學(xué)背景比對(duì)科學(xué)的特殊成果更感興趣。物理學(xué)家馬克斯·勞厄甚至根據(jù)自己從事科學(xué)研究的體會(huì),把在中學(xué)時(shí)代能夠較多地學(xué)習(xí)古代語(yǔ)言看做日后在科學(xué)上有所發(fā)展的秘方。 

量子物理學(xué)家所具有的這種綜合性的學(xué)科背景,在他們創(chuàng)立量子理論的過(guò)程中潛在地起到了“思維拐杖”或智力工具的作用,有助于他們?cè)陂L(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中升華出一種特有的直覺(jué)能力或洞察力。這種直覺(jué)能力或洞察力雖然并不像理論或數(shù)據(jù)那樣總是能夠以命題的形式明確地表達(dá)出來(lái),但卻同理論與數(shù)據(jù)一樣有價(jià)值,有時(shí),甚至?xí)袃r(jià)值。因?yàn)樗鼈兡軌蚴怪R(shí)融會(huì)貫通,能夠引導(dǎo)量子物理學(xué)家超越實(shí)驗(yàn)證據(jù)的束縛,創(chuàng)造性地提出革命性的概念和理論,還能夠引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室里的科學(xué)家或工程科學(xué)家有針對(duì)性地設(shè)計(jì)出精妙設(shè)備來(lái)挖掘量子世界中有意義的新問(wèn)題和驗(yàn)證新理論等。 

物理學(xué)研究領(lǐng)域越遠(yuǎn)離人的知覺(jué)范圍,其潛在的直覺(jué)判斷力與洞察力的作用就越突出和重要。在經(jīng)典領(lǐng)域內(nèi),物理學(xué)家的重點(diǎn)是提出系統(tǒng)的理論框架來(lái)理解和說(shuō)明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。而在量子領(lǐng)域內(nèi),物理學(xué)家除了提出新的理論框架來(lái)理解和說(shuō)明在經(jīng)典物理學(xué)框架內(nèi)無(wú)法說(shuō)明的現(xiàn)象之外,更重要的是,還需要進(jìn)一步理解他們提出的理論本身,需要在堅(jiān)持傳統(tǒng)的理論觀還是接受新的理論之間作出艱難抉擇。這就導(dǎo)致了兩個(gè)層面的理解:一是創(chuàng)建理論體系來(lái)理解和說(shuō)明現(xiàn)象,二是形成哲學(xué)見(jiàn)解來(lái)理解新的理論體系。因?yàn)樵诮?jīng)典物理學(xué)中,研究對(duì)象較為直觀,理論本身蘊(yùn)含的哲學(xué)假設(shè)與日常思維基本吻合,但在量子領(lǐng)域內(nèi),卻出現(xiàn)了截然不同的新情況。 

首先,量子化概念的確立意味著,微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不再像宏觀粒子的運(yùn)動(dòng)那樣是可追溯的。微觀粒子在測(cè)量過(guò)程中既能體現(xiàn)出波動(dòng)性,又能體現(xiàn)出粒子性,具體顯示出哪一種特性,則取決于所提出的問(wèn)題與相應(yīng)的測(cè)量設(shè)置,也就說(shuō)是,微觀對(duì)象的行為表現(xiàn)是依賴于測(cè)量設(shè)置的。這就賦予測(cè)量概念本身新的含義,使“現(xiàn)象”一詞只能應(yīng)用于觀察結(jié)果本身,而不能應(yīng)用于兩種觀察之間的中間狀態(tài)。同樣,運(yùn)用像粒子和波動(dòng)之類的經(jīng)典術(shù)語(yǔ)來(lái)描述量子測(cè)量現(xiàn)象,其用法和內(nèi)涵也隨之發(fā)生變化。因?yàn)榱孔永碚摫砻?,微觀粒子本身具有許多宏觀粒子所沒(méi)有的特性,比如,遵守態(tài)疊加原理、全同性原理等,具有不可分辨性特征,表現(xiàn)出量子糾纏效應(yīng)、量子不可克隆等運(yùn)用日常思維方式無(wú)法理解的現(xiàn)象。 

其次,這些微觀粒子的存在方式也完全不同于宏觀粒子,它們不再是一直存在于那里,靜等研究的對(duì)象,而是通過(guò)儀器制備出來(lái)的,有些微觀粒子還是極不穩(wěn)定,乃至稍縱即逝,其存在性和特性必須借助于更為間接的方式推導(dǎo)出來(lái)。比如說(shuō),物理學(xué)家在測(cè)量不穩(wěn)定粒子(比如,τ介子)的半衰期時(shí),通常需要根據(jù)其速度和留在檢測(cè)裝置上的痕跡長(zhǎng)度來(lái)推出,這些痕跡代表了從產(chǎn)生到衰變?yōu)槠渌W拥倪^(guò)程。這些粒子是通過(guò)高能碰撞而產(chǎn)生的,它們?cè)谠旗F室里的速度接近于光速,所以,物理學(xué)家在測(cè)量極不穩(wěn)定粒子的基本性質(zhì)時(shí),需要考慮相對(duì)論效應(yīng)。還有一些粒子的壽命短得沒(méi)有可見(jiàn)的痕跡,半衰期的測(cè)定更為間接。諸如此類的情況表明,實(shí)驗(yàn)事實(shí)的確立需要利用其他理論和事實(shí)的說(shuō)明。這樣,作為科學(xué)定律基礎(chǔ)的事實(shí),不再像在經(jīng)典物理學(xué)中那樣被簡(jiǎn)單地作為“經(jīng)驗(yàn)塊”來(lái)對(duì)待,而是與理論密切聯(lián)系在一起。這種情況支持了“觀察滲透理論”的觀點(diǎn),意指科學(xué)事實(shí)的呈現(xiàn)方式和真正含義是依賴于理論的。 

再次,當(dāng)代量子論的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越呈現(xiàn)出與經(jīng)典物理學(xué)誕生時(shí)完全相反的情況。經(jīng)典物理學(xué)被認(rèn)為是以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)或以事實(shí)為準(zhǔn)繩的概念體系。但在當(dāng)代量子論的發(fā)展中,物理學(xué)家卻越來(lái)越借助于抽象的數(shù)學(xué)來(lái)構(gòu)造理論,而且,這種依賴程度越來(lái)越高,乃至有些理論在近期內(nèi)根本看不到有可能獲得實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的希望。更準(zhǔn)確地說(shuō),有些理論從提出之日起就注定不會(huì)得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí),或者,物理學(xué)家可能也不會(huì)奢望他們的理論能夠得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí),因?yàn)楝F(xiàn)有的技術(shù)證實(shí)其理論預(yù)言所要求的條件在技術(shù)上很難達(dá)到;而有些理論預(yù)言雖然被公認(rèn)為是得到了實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)(比如,引力波),但這種實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的可重復(fù)性條件極其苛刻,或者說(shuō),理論的可檢驗(yàn)性在當(dāng)代科學(xué)的發(fā)展中受到了條件的限制。 

最后,量子理論與經(jīng)典物理學(xué)的主要差異在于拋棄了決定論的因果性概念。在經(jīng)典物理學(xué)中,描述一個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)的所有動(dòng)力學(xué)變量(比如,位置和動(dòng)量)都有確定的值。而在量子理論中,系統(tǒng)的“狀態(tài)”這一術(shù)語(yǔ)的含義發(fā)生了變化,我們不可能從系統(tǒng)的狀態(tài)定義中獲得全部信息,因?yàn)閮蓚€(gè)不可對(duì)易的可觀察量需要滿足海森堡的不確定性關(guān)系,意指這兩個(gè)量不能同時(shí)被精確地測(cè)量,對(duì)一個(gè)量的精確測(cè)量以犧牲對(duì)另一個(gè)量的精確測(cè)量為代價(jià)。不僅如此,薛定諤方程只提供測(cè)量時(shí)獲得某個(gè)值的可能性或概率,而不能像經(jīng)典理論那樣給出測(cè)量時(shí)將會(huì)獲得的具體數(shù)值,因而無(wú)法因果性地預(yù)言像位置之類的變量的變化情況,或者說(shuō),使對(duì)系統(tǒng)變量變化的預(yù)測(cè)成為非因果性的。 

微觀粒子和量子理論具有的諸如此類的新特征意味著,在微觀領(lǐng)域內(nèi),現(xiàn)象、事實(shí)、概念、理論、測(cè)量設(shè)置等不再是彼此分離的獨(dú)立單元或相互無(wú)關(guān)的分立元素,而是成為相互塑造或共同建構(gòu)的有機(jī)整體。這就提出了在微觀領(lǐng)域內(nèi)什么是實(shí)在以及如何適當(dāng)?shù)孛枋鰧?shí)在等尖銳的哲學(xué)問(wèn)題。比如,如何理解像光子、電子之類的理論實(shí)體的實(shí)在性問(wèn)題成為20世紀(jì)科學(xué)實(shí)在論與反實(shí)在論爭(zhēng)論的核心。但對(duì)于物理學(xué)家而言,他們對(duì)最難以捉摸的微觀“對(duì)象所花的工作時(shí)間和努力越多,那些對(duì)象對(duì)他們就變得越真實(shí)和直觀”。然而,物理學(xué)家雖然不懷疑由儀器制備出來(lái)的微觀粒子的實(shí)在性,但在量子理論是否是對(duì)實(shí)在世界的真實(shí)描述等問(wèn)題上,卻持有不同的態(tài)度;物理學(xué)家雖然能夠自如地運(yùn)用量子力學(xué)的形式體系來(lái)解決具體的物理學(xué)問(wèn)題,并且,建立了相應(yīng)的解題直覺(jué),但對(duì)這個(gè)形式體系本身的理解卻至今沒(méi)有達(dá)成共識(shí)。 

這種情況迫使物理學(xué)家在創(chuàng)立了理論體系的同時(shí),需要形成新的哲學(xué)見(jiàn)解來(lái)傳播他們的理論成果。玻爾認(rèn)為,物理學(xué)家對(duì)“物理實(shí)在”的表達(dá),不是從先驗(yàn)的哲學(xué)概念推出來(lái)的,而是基于一種實(shí)驗(yàn)和測(cè)量的直接要求,量子力學(xué)的新特征意味著物理學(xué)家需要修改關(guān)于物理實(shí)在的態(tài)度。為此,他率先基于微觀粒子的波粒二象性和海森堡的不確定性關(guān)系概括一個(gè)更有普遍的互補(bǔ)性原理來(lái)理解量子力學(xué),后來(lái),還進(jìn)一步將互補(bǔ)性原理推廣到生物學(xué)、社會(huì)學(xué)及心理學(xué)領(lǐng)域。但是,玻爾的互補(bǔ)性原理不再以可存在量(beable)為基礎(chǔ),而是以可觀察量(observable)為基礎(chǔ),由此形成了物理學(xué)的任務(wù)不是直接探索自然界是如何運(yùn)行的,而是討論我們對(duì)自然界能夠說(shuō)些什么的觀點(diǎn)。海森堡將重點(diǎn)放在語(yǔ)言上,認(rèn)為我們對(duì)實(shí)驗(yàn)和測(cè)量結(jié)果的描述與交流只能依賴于經(jīng)典概念和日常語(yǔ)言,因?yàn)?“大自然比人類要早,但是人類比自然科學(xué)要早”。諸如此類的哲學(xué)見(jiàn)解正是以愛(ài)因斯坦為代表的老派物理學(xué)家所無(wú)法接受的。 

這里的關(guān)鍵問(wèn)題在于,我們的日常語(yǔ)言和經(jīng)典概念是對(duì)象性的,是在本體論意義上討論問(wèn)題,這些思維方式使認(rèn)識(shí)論問(wèn)題本體論化。而在量子理論中,物理學(xué)家則是在認(rèn)識(shí)論意義上繼續(xù)使用這些概念和語(yǔ)言。如果我們意識(shí)不到運(yùn)用概念層次的這種變化,就無(wú)法對(duì)量子理論的這些新特性有清晰的認(rèn)識(shí)。因此,量子物理學(xué)家在理解量子力學(xué)的形式體系時(shí)所產(chǎn)生的不一致,“與其說(shuō)是一個(gè)物理學(xué)內(nèi)部的問(wèn)題,還不如說(shuō)是一個(gè)關(guān)系到哲學(xué)和一般人類知識(shí)的問(wèn)題”。這也是為什么愛(ài)因斯坦與玻爾關(guān)于量子力學(xué)概念問(wèn)題的爭(zhēng)論曾經(jīng)成為好幾屆索爾維會(huì)議上的最大亮點(diǎn),量子物理學(xué)家關(guān)于如何理解量子力學(xué)的爭(zhēng)論會(huì)出現(xiàn)在科學(xué)哲學(xué)的會(huì)議上以及其文章會(huì)發(fā)表在哲學(xué)雜志上的重要原因之一。

正如普里戈金所言:“在科學(xué)會(huì)議上最令人激動(dòng)的時(shí)刻經(jīng)常是發(fā)生在科學(xué)家們討論這樣一些問(wèn)題的時(shí)候,這些問(wèn)題看來(lái)似乎沒(méi)有任何實(shí)用性,沒(méi)有什么存在價(jià)值——例如對(duì)量子力學(xué)作出某些可能的解釋,或者是這個(gè)膨脹著的宇宙在我們的時(shí)間概念中所起的作用?!绷孔游锢韺W(xué)家雖然很少拋開(kāi)物理學(xué)的具體問(wèn)題來(lái)討論純哲學(xué)意義上的概念問(wèn)題,也很少撰寫(xiě)系統(tǒng)性的哲學(xué)論著,他們的哲學(xué)見(jiàn)解通常散見(jiàn)在對(duì)特殊聽(tīng)眾的學(xué)術(shù)報(bào)告中,或者說(shuō),在科普類的演講或作品中反映出來(lái),但是,他們之間的爭(zhēng)論足以揭示出,科學(xué)與哲學(xué)在“科學(xué)思想”的交匯地帶深刻地交織在一起。 

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結(jié)   語(yǔ) ?

量子理論的發(fā)展史表明,理論物理學(xué)家都深刻地意識(shí)到自己的工作總是同哲學(xué)思維錯(cuò)綜地交織在一起的,玻恩就告誡其學(xué)生說(shuō),如果不關(guān)心哲學(xué),研究工作將是無(wú)效的,并且呼吁,科學(xué)家不應(yīng)該和人文學(xué)科的思想割裂開(kāi)來(lái)。第一代量子物理學(xué)家的成長(zhǎng)之路和他們?cè)诳茖W(xué)研究中得到的這些切身體會(huì),無(wú)疑為我們今天的教育改革指明了方向。科學(xué)研究越深入,科學(xué)與哲學(xué)的關(guān)系就越密切。當(dāng)前人工智能的發(fā)展進(jìn)一步印證了本文所論證的觀點(diǎn)。 

總而言之,沒(méi)有哲學(xué)思維的科學(xué)研究是盲目的;沒(méi)有科學(xué)基礎(chǔ)的哲學(xué)研究是空洞的。哲學(xué)雖然不像科學(xué)那樣以發(fā)現(xiàn)科學(xué)事實(shí)和創(chuàng)建科學(xué)理論為目標(biāo),但并不意味著,哲學(xué)對(duì)科學(xué)研究不會(huì)有任何認(rèn)識(shí)論貢獻(xiàn)。傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)研究遠(yuǎn)離科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程,也不意味著,當(dāng)代科學(xué)本身與哲學(xué)無(wú)關(guān)或拋棄了哲學(xué),反而意味著,科學(xué)哲學(xué)研究需要摒棄經(jīng)典科學(xué)的思維方式,根據(jù)當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的新特征,從關(guān)注科學(xué)辯護(hù)問(wèn)題拓展到關(guān)注科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的現(xiàn)象、事實(shí)、概念、理論、實(shí)在等概念之間的復(fù)雜關(guān)系。

本文原載于《社會(huì)科學(xué)戰(zhàn)線》2022年第1期

責(zé)編|馬大力

網(wǎng)編|陳家威

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