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夜上海论坛 一、以对称性取代合理性
科学合理性一直是科学哲学的核心内容。正如逻辑实证主义代表人物赖欣巴哈在《科学哲学的兴起》一书中所言,科学哲学的中心问题是阐明科学的合理性,目的在于建立自然科学的认识论基础。劳丹在《进步及其问题》一书中也有对科学合理性极为重视的类似表达。同时,科学合理性理论一直是科学哲学中众说纷纭的并不一致的核心内容。自18世纪启蒙理性主义诞生以来,哲学家们大多把科学知识视为自然之镜,是对外部世界的真实摹写,是不以科学家的个人品质和社会属性为转移的客观知识。此时对科学合理性的理解当以逻辑实证主义所倡导的标准科学合理性模型(又称逻辑合理性模型)为典范,该合理性模型的核心是规则,例如:逻辑规则、算术规则、数学及科学方法论等。以卡尔纳普、赖欣巴哈等为代表人物的逻辑实证主义者把观察看作是不可怀疑的、中立的、可靠的,单靠经验可决定理论真伪,通过制定对应的规则来检验定理,进而检验理论的正确与否。正如赖欣巴哈所言:“哲学不过是科学理论和科学方法的逻辑分析,归纳逻辑应当是科学知识合理性的根据,理论之被接受……是以事实到理论的推论为基础;这个推论不是演绎的,而是归纳的。所给予的是观察材料,观察材料构成确定的知识,理论是通过确定的知识被证为有效的。”[1]值得一提的是,逻辑实证主义者注重把逻辑和方法的不变性作为科学合理性标准,并没有考虑科学发现中的历史、社会和心理因素。紧随其后,批判理性主义代表人物波普及其追随者虽然在划界标准、科学逻辑的性质上与逻辑经验主义有着严重分歧,对他们的意义标准并无兴趣,排斥归纳逻辑,但他们的科学方法论仍然是科学逻辑,只不过是比逻辑经验主义的归纳逻辑更强的演绎逻辑而已。同样,他们也没考虑科学发现范围内的社会、历史和心理因素。拉卡斯在《科学史及其合理性的重建》一文中指出,科学哲学的首要原则就是选择一些方法论原则,以构成全部科学研究的说明性工作的框架。在这种哲学的指导下,人们就应该可以把科学展示成具体体现这种科学哲学的各种原理,并且是根据它的教诲而发展的某种过程。只要人们做到这一点,他们就可以根据哲学来表明科学是合理性的。拉卡托斯把那些确立在科学方法论原理上的工作称为“合理性重建”或“内在的历史”。同时,拉卡托斯认为给社会学家预留了一个角色,让他们以“外在的社会史”来解释理性主义无法说明的非理性的残余物。拉卡托斯的观点可以概括如下:①内在史是自足的,具有自主性,可以展示出科学发展的所有合理性,本身就可以说明科学发展的主要特征;②相对于外在史来说,内在史具有一种重要的优越地位,外史不过弥补了存在于合理性与现实性之间的非理性因素。因此,社会学的研究属于“病态”社会学研究,亦即科学方法无法充分说明的所有问题,就移交给社会学家进行研究,进行非合理性的外史说明。拉卡托斯说:认为科学的内在的历史是第一位的,外在的历史是第二位的,因为外在的历史之最重要的问题都是由内在的历史界定的。外在的历史要么对速度、位置、选择性等以及对人们根据内在的历史解释的各种历史事件提出非理性的说明;要么在历史与人们对它的合理性重建有所不同时,提出对这种不同之发生原因的经验性说明。但是科学增长的合理性方面完全可以由人们的科学发现的逻辑来说明。
夜上海论坛 南京工业大学学报(社会科学版)劳丹在其《进步及其问题》中,把科学合理性与进步性紧密联系在一起,认为合理性在于做出最进步的理论选择。科学进步则表现在一个理论总体解题效力的提高,即尽量扩大已解决的经验问题的范围,同时尽量缩小反常问题和概念问题的范围。同时,劳丹对“认知社会学”提出了警告:“我们若要研究科学的合理性的社会背景,必须先懂得什么是合理性。”[2]230在他看来,科学的合理性只是意味着整体上遵循科学的方法,并不是说科学家的行为都是合理性的。因而,强纲领SSK的原则不能界定一个值得承认的科学实践方式(即知识社会学),它对科学实践的说明也不能用于说明它自身。劳丹希望社会学家扮演着自己的本分角色,或回到与思想史和认识论完全不相干的科学的非认识的社会学中,或在遵循一定的划界原则的前提条件下进入认识论。在后一种情况下,他建议社会学家遵循一种“外理性原则”。按照这种方法论的约定,“当且仅当那些信念不能用它们的合理性来解释时,知识社会学才可能参与对信念的解释。”[2]217这种思想史家与知识社会学家的分工得到了牛顿·史密斯[3]的支持。牛顿·史密斯认为,至少存在关于信念的最低限度的理性说明,可以用来决定一个确定的信念在一个给定的情境中是否合理。大多数科学哲学是“内在”于科学的认识论之中,区分了科学知识的标准、证据与推理和那些至少在理想上被排除在认识论之外的社会因素之间的区别。在社会学内部,由罗伯特·默顿所确立的规范的社会学传统,目前仍然在美国学术界占统治地位,强调从社会学的角度来研究自然科学,但坚持科学制度与规范是主要的研究对象,拒绝社会学介入科学知识的成功内容。默顿学派一直关心的是科学工作是怎么样在制度化与文化中体现出来,恰当地解释它们为什么会脱离了已有的社会规范。
面对着科学哲学家与社会学家如此不公平的分配任务,布鲁尔与巴恩斯提出了强烈的异议。对知识内容在哲学家与社会学家之间不公正的分配,引起了社会建构主义的强烈不满。为此布鲁尔提出了对称性原则。对称性原则是布鲁尔强纲领的核心[4],其具体内容是同一类型的原因应当既可以说明真实的或合理的信念,也可以说明虚假的或不合理的信念。对称性原则坚持,无论真的还是假的,合理的观点还是不合理的观点,只要它们为集体所坚信,就全部都应平等地作为社会学的探究对象,都应诉诸于同样类型的原因获得解释。这就意味着理性的信念和非理性的信念具有同等的认识论地位,理性的信念并不比非理性信念具有什么特别优越的地位。从而否定了理性模式,为其科学合理性的社会学解释模式寻求合法依据。布鲁尔曾经多次举一个例子[5]来说明这种对称性。考虑两种不同的原始文化部落(T1和T2),每一个部落中,都有一些人们传统的信念,以及人们普遍接受的被认为比其他理由更有说服力的理由。每一个部落都有一些用以表达其偏好的词汇。面临着在自己的部落文化的信念与另一个部落文化信念之间进行选择时,每一个人都很自然地倾向于自己的文化传统。对部落的人来说,这些文化传统将会提供可用来对信念的选择进行证明的或辩护的规范与标准。关键在于,社会建构主义认为,他们的选择与评价像这两个部落的成员的选择及评价一样,是与环境密切相关的,并不存在着与环境无关或超文化的合理性规范,并且“可以作为证据的理由”具有偶然性。在一种环境中可算作是某种信念的“可以作为证据的理由”,在另外一种环境中会被看作一种截然不同的东西。因此,社会建构主义所关注的并不是“可以作为证据的理由”,它所关注的恰恰是“可以作为证据的原因”的理由。坚持知识与信仰是一回事。实际上,这就意味着人们只能够依赖于其部落的传统信念来对真理与谬误做出“直接”的肯定。社会建构在社会语境下对科学合理性的一种解读,理性、客观性和真理等概念的全部内容最终被归结为某一共同体采用的社会文化规范,消除了科学合理性的客观理性基础。正如马丁·霍利斯在《社会对实在的破坏》一文中所言,“强纲领的目的是腐蚀掉人们所熟悉的客观性概念之理性基础”[6]。
布鲁尔的上述观点引发了劳丹与他的一场著名的争论。劳丹认为,不论科学研究的个体还是群体,他们所持有的理性信念和非理性信念具有完全不同的产生条件,因而不构成对称性主题。首先,就科学研究的个体而言,他在采纳某种理论信念之前,必须具体说明该理论信念的因果关系和逻辑基础,用因果关系解释理论信念,通过逻辑推论过程完成因果解释,这样就可成为保证其理性信念的原因。与此相对的,对非理性信念的因果解释却需要极为不同的解释,因为它们是“由社会和心理行为的直接行为导致的信念”[7]59。劳丹曾举例说:“如果接受某种信念X是先前接受信念Y和Z自然而合理的结果,那么认为信奉X直接就是由于社会或经济原因引起的就毫无道理了。对信念Y和Z的接受当然也可能是社会因素在起作用,此时我们可以认为对X的接受(在理性上的支配)是社会境况的间接结果。但是这并不能用来反驳以下说法:对于某一思想家接受X的最直接最根本的说明是,它是Y和Z的理性结果。另一方面,如果某人接受信念a,而a与他的其他信念b、c……i并不在理性上相关,那么对他所信奉的a的唯一自然的说明看来应该根据理性之外的因素来作出,例如该信仰者社会(或心理)的状况。”[2]207其次,就科学研究的群体而言,他们所持有的理性信念和非理性信念所产生的条件也完全不同。“我们可以设想,人类社会存在两个群体:一个是非理性社会,另一个是理性社会。在理性社会中,人们只能在仔细怀疑之后,而且只能在行动者(指理性社会群体)自我意识到与自然相关部分的因果联系后才会采纳信仰,这些相互联系在很大程度上是构成理性行动者信念的原因。在非理性社会里,即允许存在认识无政府主义的社会里,每个人可以采用独立于任何公共的认知政策的信仰。每个人或一些人可以有信仰的原因,也可以没有;每个人可以有信仰的证据,也可以没有等等。”[7]62理性社会和非理性社会的信念形成社会机制完全不同,两种不同信念来源于两个不同的社会组织基础,这直接驳斥了布鲁尔的对称性原则。
对上述劳丹论证其不合理假定思想的观点,布鲁尔予以激烈的批评和反驳。布鲁尔认为,劳丹的理性解释模式实际就是“手段—目的计算模型”,该模型不论用于科学研究个体还是群体都缺乏说服力,更无法否定对称性。他认为,劳丹的错误在于贬低了非理性信念,把非理性信念等同于经历恐吓、贿赂、洗脑或者损伤后的头脑内容。但是,非理性信念和理性信念的产生真的不同吗?布鲁尔认为,理性与非理性的对比不过是表明了“大脑是一个计算的机器”,“理性”表明机器处于运行状态,“非理性”是表明机器中断和失控的标签[8]。机器的运行和中断不过是装置的两种可能的物理状态,这种状态不需要任何先验的评价,“运行”和“中断”的语言体现了对称性原则。布鲁尔还认为,劳丹的错误在于把对称性理解为“完全因果同质”即同种原因只能产生同种结果。而实际上,同种原因完全可产生不同的结果。
夜上海论坛 总之,劳丹在这争论中始终坚持外理性原则,坚定地捍卫科学合理性理论。而布鲁尔则一直坚持要用对称性原则来取代科学哲学中的合理性,平等地看待理性和非理性,主张对所有的信念进行社会因素解释。劳丹在这里不仅强调了知识,而且还强调了知识是真实的内容。从这一点来看,像劳丹那样要求把产生真实信念的机制与产生错误虚假机制区分开来的做法看来是合理的,因为它是借助了自然来进行的辩护机制。但如果强调的是“制造过程”,那么要求解释产生信念的机制,而不问其认识论地位如何,同样也是合理的。从这一角度来看,布鲁尔认为除非社会约定,否则不会存在着这样一个过程,能够区分出真与假的信念,这也有其合理的成分。
夜上海论坛 二、以发现的语境取代辩护的逻辑
夜上海论坛 社会建构与科学哲学之争的关键还在于发现的语境与辩护的逻辑之争。科学或更为一般的经验探索,就是利用种种手段去发现世界可能是如何,但无论什么样的结果出现,得服从具有权威的哲学判断,以确保是合理的知识。科学哲学本身就具有某些毫无疑问的评价标准,如一套先验的逻辑范畴,无论是在康德意义上,还是在逻辑实证主义意义上,这套规范都是无时间性的。
社会建构主义关键点在于拒斥这种“第一哲学”,他们认为,首先,发现的语境与辩护的逻辑的区分是非常难以进行的;其次,有关劳动分工的问题,也即科学家的工作在前,哲学家的工作在后。这特别在逻辑经验主义的工作中体现得最为突出,他们趋向于把科学哲学视为一种在时间上后继,是寻求对“完成了的”陈述系统的永恒的评价标准。再次,它还会产生出科学家自己在评价他们工作的角色与权利的问题,因为它同样把评价权威置于科学家之上,以致蔑视实际的科学工作者的能力与决定权。
夜上海论坛 社会建构主义还认为,作为一种合理的论证的辩护模式,消除了科学研究实际上所涉及的艰苦工作。在具有逻辑重构特征的论证被形成之前,(社会学家与历史学家所感兴趣的)几乎所有的艰苦工作都已经完成。但对哲学家来说,论证是很有规则的,它并不会显现科学家实际上所显现的工作步骤。这种重构或许可能表明我们外行人能够接受的科学结论,但这是一种错误,这种错误理想化了认知活动的概念。如果认为这种重构代表着科学家在制造知识过程中的实际推理,那么这与科学家的实践的认知活动无关。
夜上海论坛 这种区分还具有更进一步的意义。一个更为重要的意义是对发现的(逻辑)理性的明确拒斥。逻辑实证主义视发现的过程为随意的、偶然的、神秘的或幸运的。因此,科学哲学倾向于放弃对历史学家、心理学家、社会学家或者说其他探索者感到需要进行研究的实际场所的混沌状态的语境。获取带有真理主张的理论的科学家本身就是人,在各式各样的不同的社会与历史环境中获取了他们带有机遇与幸运的成果,但科学哲学家总是要施展他们的想像力、理论与实验方法的严格性来制止这类混乱的语境,他们所制造的理论能够被合法化与建构为真理的命题,他们为科学家制造了带有彻底简明与确定特性的逻辑的评价标准。
在逻辑实证主义看来,科学发现的语境,就像语境自身一样,是不能被化为经验的。但对辩护语境的分析却给形式逻辑以特权。“赖欣巴哈有关发现的语境与辩护的语境的区分的要点在于有关科学数据产生的信息是无关于对这些数据的评价的。”[9]还有另外一种区分,即“内部”与“外部”之分,内部被确定为逻辑的,而外部被认为是经验的或甚至非理性的。社会建构主义的突破点就在于寻求发现中逻辑的作用,寻求辩护中的科学合理性的产生的社会致因。这样,逻辑在发现中就具有作用,社会与心理的因素,最重要的文化因素的“价值”在辩护中也就扮演着重要角色。
随着“价值”一词的引入,两种语境的区分中的问题最终显露出来:传统的科学哲学所持有的发现的与辩护的区分,目的在于强调上述“价值”对理论的评价(规范标准)的无关性。规范并不是来自于经验的结果:两者间有着一个无法逾越的界线。两种语境的区分是逻辑实证主义的中心教条。社会建构主义否认这种鸿沟的存在。因此,从一开始,强纲领SSK与科学哲学的对抗,甚至超过了它与默顿式的科学社会学的对抗。强纲领SSK要求用社会学来取代科学哲学,正如斯奈扎克所指出的那样:“布鲁尔不断地把传统哲学及其‘理性主义’的认识论作为一种特殊的目标。强纲领的整个事业就是特别关注于用社会学来取代所有的传统的认识论,继承了被称之为哲学的所有主题”[10]。
科学哲学家认为观察与推理对辩护是关键的。社会建构主义声称,当他们把观察与推理置于其真实的语境之中时,这些实践看起来并不像是哲学家所归属的辩护的结果。也就是说,科学家不仅是在观察;他们在特殊的场所,为特殊的目的而设计与操作特殊的实验,他们用特殊的测量仪器来计算特殊的样本,他们为特殊的田野研究选择特殊的场所。科学家并不理性;他们解释观察与实验,他们支持或批评猜测或假说,他们推理出结果,他们把模式扩展到新领域。在他们进行的所有活动过程中,他们有着多种理由来进行一种特殊的选择与决定,理由包括可行性、可能的应用、审美价值、其他同事的利益、可能的消费者的利益、对形而上学与意识形态的反映。这些就是包含在“社会”大伞下的各种因素。社会学家主张知识生产就体现在这些混合因素之中,意味着这样的实际实践会以这种或那种方式脱离了在哲学描述中的理想,知识并不具有传统哲学所描述的那种优越性。
三、以建构论取代实在论
夜上海论坛 科学与非科学的划界问题,在波普看来是科学哲学的中心问题,并且解决这一问题需要在科学方法论中寻求答案,因为,方法论可以解释科学在提供有关自然的可靠而有效的知识方面的优越性。在波普以前,实证主义认为科学是通过经验积累的经验证据来为理论做出辩护,科学家运用确定的事实来证实理论,如果他们成功了,那么科学就在向真理迈进。波普意识到,这种实证主义的策略会因为归纳问题而搁浅。因此,他更偏向于证伪而不是证实,用猜想代替了确定的真理。科学通过大胆的猜想与严厉的批判而走向真理。科学家从问题出发,走向逻辑概括与基本语句,这些理论概括与基本语句在原则上都是可反驳的。猜想越大胆,科学(客观知识)进步的速度就越快。科学必须接受严厉的判决性实验的检验,尽最大的努力去反驳理论。没有什么理论能够被免于批判。因此,科学不是证实的游戏(寻求与普遍的理论相吻合的证据),而是反驳的游戏(寻求证据来反驳它),科学理论不是确定的真理,而是更加大胆的猜测。波普的证伪主义为区分科学语句与非科学语句提供了一个划界标准。对波普的划界标准,柯林斯认为其问题集中在证伪性的经验证据是否具有可重复性这一点上。可证实性或可证伪性作为一个逻辑条件,而证实与证伪却是实际的观察与实验的过程,波普与柯林斯都意识到了这一点。他们争论的焦点在于,证伪是用直白而清晰证据去反驳理论,还是说证伪过程具有解释的模糊性,只有通过复杂的社会磋商来解决。此时,哈里·柯林斯提出了所谓的“实验者回归”的问题:最著名的论证出现在其《改变秩序》一书所讨论的韦伯对引力波探测的实验中。最初的发现刺激了大量在实验上“重复验证”的努力,包括许多物理学家努力建造的“引力波探测器”。结果是一组类似的但不完全相同的探测实验,其中有一些肯定的结果,另外一些是否定的结果。在这种情况下,引力波是否已经被探测到的问题同样也是实验是否有能力的问题,什么样的探测器被正确地设计的问题。如果我们知道了引力波是怎样围绕在我们的身边,我们就能说什么样的实验是有能力的,什么样的探测器是好的。如果我们知道了什么样的实验是能胜任的,我们就能说引力波是什么样的。这样,在柯林斯看来,并不存在严格的标准来判断一种合理的实验结果或者一种好的实验仪器,所有评价仪器的标准依赖于仪器在实验中所产生的结果。这样就导致一种实验的循环:好的实验仪器只有通过其获得的正确结果来定义,而正确的结果只有用好的仪器才能获得。柯林斯坚持认为这种不正常的循环总是要困扰任何实验者。这就是“实验者回归”。在实践中,这种回归是通过科学家之间的谈判来解决的,并且这种谈判并不依赖于任何认识论的标准,而是靠解释学的力量来解决的,特别是由参与这场争论的科学家盟友与其敌人所组成的“核心群”的磋商过程。“核心群”成员的活动,是运用“磋商策略”来打破实验者的回归,其结果是形成各方都感到满意的“适当的科学知识”。正是“核心群赋予社会偶然性以方法论的正当性”[11]。这就不仅对实验证据的确定性,而且对其合理性也产生了怀疑。因此,实验并不能为科学知识提供任何合理的基础。所以,在柯林斯看来,正是科学家之间的谈判,而不是自然界本身决定着什么作为一种有能力的实验,决定着什么才能算作实验结果,因此,这项研究对实证主义的划界标准提出了挑战。确定某些实验是否重复、是否可信,这仅是权力的显现,是一种文化与修辞的游戏,结果,实证主义的划界标准就成为科学家之间磋商的产物,也就是一种社会建构。
总之,20世纪70年代布鲁尔提出了强纲领之后,标志着科学哲学出现了社会学转向,传统的科学哲学也碰到了前所未有的严峻挑战。应该承认强纲领的工作是值得肯定的,这主要因为它突破了传统哲学预设的自然科学知识内容不可被社会学家碰的,打开了科学知识的“潘多拉盒子”,打开了科学知识的广阔的社会与文化的分析语境,正确地看到了社会与文化因素是真理不可或缺的一种组成部分。但是,它夸大社会因素的作用,认为社会因素是首要并且是决定性因素,而自然科学知识是科学内外的人们社会交往的产物,科学知识是由人们借助于权力与修辞手段社会性建构出来的;在这建构过程中,自然界只起很小的作用或者几乎不起任何作用。这种贬低甚至完全忽视自然界作用的做法,就切断了知识与物理世界的联系,显然消解了科学知识的客观性和真理性,也没有给科学的内在逻辑留下位置。正如曹天予所指出的那样:“在对科学知识的实际产生和演化过程的分析中,一旦自然状态的基本作用被社会语境所取代(在这种社会语境中研究资源以一种特定方式被分配),那么一些认识论术语,诸如实在论和相对主义,应该相应地用社会术语所取代(诸如由某些研究资源支持的最容易得到的证据等)。而这必然导致去消解科学的合理性思想,而科学合理性思想是不可分割地与揭示自然奥秘联系在一起。”[12]因此,对科学哲学中传统问题的探讨,我们不光要重视社会维度,也要更重视自然维度,不能顾此失彼。当然,我们也不赞同科学哲学中的反映论传统,我们应该从理论走向实践,从表征走向干预。这种实践的科学观它包容了诸如自然与社会、理性—非理性、主观—客观、主体—客体、物质—精神、可说—不可说等一系列矛盾的辩证运动,实践范畴因而具有不可还原性和不可分解性的过程客观性。科学实践中所融入的所有的异质性的文化因素都在实践的开放性过程中历史性地注入科学实践的过程,并在相互作用的过程中制造出科学。这一过程并不是把某些因素强行地化归为单一要素(如化归为自然,或化归为社会),而是一种辩证的综合,科学是在各种异质性要素的辩证的综合的语境之中突现出来的。
参考文献:
[1]赖欣巴哈.科学哲学的兴起[M].伯尼,译.北京:商务印书馆,1983:178.
夜上海论坛 1937年爆发,杨振宁随家几经折,迁入内地昆明,1938年他高中二年级时考入西南联大,得到许多良师的教诲,开始对物理学产生兴趣。在吴大猷指导下,他完成了关于群论及分子光谱的学士论文。这段工作引起他对对称性特别的兴趣。其后,跟王竹溪做的硕士论文涉及的统计力学,也成为他以后研究的方向之一。
1945年杨振宁赴美进入其父曾就读的母校——加哥大学,三年后获物理博士学位。在芝加哥大学,他接触到许多世界第一流的物理学家。其著名者有论文主任泰勒(Teller),和一代大师费米(Fermi)。1948年他与费米提出π介子是质子及反质子束缚态的可能性,开研究粒子内部结构之先河。
1949年,杨振宁应奥本海默(Oppenheimer)邀请,赴普林斯顿高等研究院做研究工作,不久升为教授。1954年他与米尔斯(Mills)发表的规范场理论,是一个划时代的创作,不但成为今日物理理论的基石,并且在相对论及纯数学方面也有重大意义。
夜上海论坛 1956年他与李政道提出弱相互作用中宇称不守恒,次年获诺贝尔奖。从1966年至今,杨振宁主持纽约石溪州立大学的理论物理研究所。
夜上海论坛 1986年,杨振宁南开数学研究所参观,并与该所所长著名数学家陈省身一道创立了南开数学所理论物理研究室,具体指导量子可积系统的研究。笔者有幸在该研究所攻读硕士学位,学习期间,深感杨先生思想的博大精深,对他那种朴实无华的科研作风敬佩不已,下面结合自己的学习心得,简单介绍杨振宁的科学哲学思想。
一、爱憎决定风格
夜上海论坛 “在每一个有创造性活动的领域里,一个人的爱憎,加上他的能力、脾气和机遇,决定了他的风格,而这种风格转过来又决定他的贡献。”①杨振宁在解释他的这段话时说,物理学是一门客观地研究物质世界的学问,然而物质世界具有结构,而一个人对这些结构的洞察力,对这些结构的某种特点的喜爱,某些特点的憎厌,正是他形成自己风格的要素。因此,爱憎和风格之于科学研究,就象它们对文学艺术一样至关重要。杨振宁对物理学的爱憎基本上是1938年至1944年在昆明当学生时形成的。西南联合大学是中国最好的大学,为了取得学士学位,杨振宁跟吴大猷做了有关群论和分子光谱方面的论文,接触了群论在物理学中的应用。他读了狄克逊的一本名为《现代代数理论》的小书,从中学到了群表示理论。这一优美而又有巨大动力的理论,使杨振宁认识到群论的无以伦比的美妙和力量。从而激发起对于对称性原理的兴趣。而从群论到对称性原理上所得到的物理学与数学的结论,又对杨振宁产生了很大的影响。此后杨振宁在清华研究院,在王竹溪先生指导之下写作关于有序——无序转变的论文,对相变发生了浓厚的兴趣。1951年以后,他在统计力学、多体问题等方面写过许多文章,至今对这方面的工作仍很感兴趣,由他指导的南开数学理论物理室主要从事这方面的工作。杨振宁强调,“学一个东西不仅是要学到一些知识,学到技术上的特别的方法,更重要的是要对它的意义有一些了解,有一些欣赏,假如一个人在学了量子力学以后,他不觉得其中有的东西是重要的,有的东西是美妙的,有的东西是值得跟别人辩论得面红耳赤而不放手的,那么,他对这个东西并没有学进去,而只是学了很多可以参加考试得到好分数的知识,这不是真正做学问的精神,他没有把问题里面基本的价值掌握住”。②学一个学科,不只是物理学,不但是掌握这些知识、定理和公理,更要掌握这些知识、定理和公理的意义、精神及其重要性,等到你觉得这些重要到一定程度时,你才是真正地把这些东西吸收进去了。
一个人喜欢考虑什么问题,喜欢用什么方法来考虑,这都是通过训练得出的思想方法,也就是爱憎决定了科学研究的风格。
二、传统与科研
杨振宁认为文化传统是一件非常重要的事情,西方和东方的文化传统的确大不一样。中国的传统,重视每个人对社会的责任,从小就讲先天下之忧而忧。相反地在西方这种观点非常少,甚至不存在,可是我们看到,西方传统也可以产生出灿烂的文化。在这两种不同文化背景下的人,学物理和方法了不同。
美国学物理的方法与中国学物理和方法不一样。中国学物理的方法是演绎法,先有许多定理,然后进行推演;美国对物理的了解是从现象出发,物理定理是从现象中归纳出来的,是归纳法。演绎法是学考试的人用的方法;归纳法是做学问的办法。做学问的人从自己的具体工作分析中抽象出定理来,这样所注意的就是那些与现象接近的东西。另外,最重要的就是科研方向的问题。杨振宁向吴大猷学了分子光谱学与群论之间的关系,学的方法主要是演绎法:是从数学推演到物理的方法;泰勒所注意的是归纳法,它要从物理现象引导出数学的表示,杨振宁从泰勒那里学到了这种思想方法,获益非浅。因为归纳法的起点是物理现象,从这个方向出发不易陷入“泥坑”。在当时芝加哥大学的研究气氛中,杨振宁接触到一些最可能有发展的研究方向,这是十分幸运的。在联大,杨振宁有了一个扎实的根基,学了推演法,到了芝加哥,受到新的启发,学了归纳法,掌握了一些新的研究方向,两个地方的教育都对杨振宁的工作有决定性的作用。40年代末、50年代初,物理学发展了一个新的领域,这个新的领域是粒子物理学。杨振宁和同时代的物理学家是与这个新领域一同成长的。这个领域到今天,一直有长足的发展,影响了人类对物质世界结构的基本认识。这说明如果进入的领域是将来大有发展的,那末他能够做出比较有意义的工作的可能性也较大。这是方向问题,至于方法问题,杨振宁给出了一个很恰当的比喻。他说:“研究物理学好象看一幅很大的画。整个自然界的结构好比这幅画。看这一幅画可以有几种看法。适当的时候应当氢这几种看法结合起来。一是必须在近距离仔细研究,因为这幅画画得很仔细,每一部分都不一样,因此你必须用放大镜仔细研究它的细部。一是你应当在远距离去看它,你可以看到近距离看不到的一种大范围的规律,还有中距离的看法,物理学需要近、中、远三种看法。当然,如果你能一下子就看出远距离所能看到的规律,这当然是大贡献,但是这种可能性很小,甚至不可能。所以必须从近距离开始,总之,知识的流向是由近到中、再到远的,而不是反过来。”③例如,量子力学建立以后,它对哲学有很大的影响,但是海森伯和薛定谔不是从哲学出发,而是从研究原子光谱出发建立量子力学的。在此我们不难看出,杨教授对哲学与物理学研究关系问题的基本态度。三、对称性决定相互作用
夜上海论坛 对称观念有很悠久的历史,远在上古时代,人类就有了对称观念,我们的祖先通过对许多自然现象的接触,渐渐形成了这一观念,这个对称观念的发展对上古的音乐、文学、绘画、雕刻、建筑,都有极其密切的关系。这方面的例子很多,在国内外的一些文物古迹上,随处可见我们祖先对自然现象中的对称性的偏爱。到了有史时代,对称现象在各种艺术的发展中更加显著。对称既然在人类历史上占有非常重要,非常基本的地位,哲学家和科学家便很自然地对之加以广泛的应用。有许多早期用到科学上的对称原理,例如,天文学家开普勒,就曾经想用一些几何的对称来解释太阳系中各行星轨道的直径比例,尽管没有很大的成果,可是它说明科学家很早就对对称性发生了兴趣了。对称在科学界开始产生重要的影响始于19世纪。发展到近代,我们已经知道这个观念是晶体学、分子学、原子学、原子核物理学、化学、粒子物理等现代科学的中心观念。近年来,对称更变成了决定物质间相互作用的中心思想。
夜上海论坛 对称观念对20世纪物理产生了极其重要的作用,首先麦克斯韦公式利用向量的方法,得到了比较简单的表述,可以说是对称原理在物理学中的第一个主要贡献。因为对称原理与方向和向量的关系十分密切,而我们所以能够把那20个方程式写成4个方程式,就是因为这20个方程式含有对称性,把这个对称性很根本地写到方程里面去,就可以写出精而简的方程式。通过方程式的精简,我们才可以把电磁学发展到更基本、更深入的程度。在物理学中对称的第二个重要的用途与晶体的构造有关。晶体结构的对称性,经过许多重要的科学家的努力提炼,形成了空间群的观念,这可以说是对称对于物理学的第二个重要贡献。随着人们对对称的更加深入的认识,物理学家开始用数学上已发展得十分成熟的群的方法来描术对称性,群和连续群的观念把代数、解析与几何连在一起,而通过这许多关系(尤其是解析跟几何的关系)更和粒子现象,以及物理原理发生了密切的关系,又通过几何这个关键,引进了拓朴的观念,这正是近40年来出现的物理与数学交织在一起的现象。尽管物理学家很早就知道守恒定律,然而直到20世纪初,才有人了解,原来守恒的观念与对称性有密切的关系。通过一系列的发展,人们才知道原来对称性与守恒定律可以说是同一回事。到了本世纪50年代,人们对对称原理又有了一个前所未有的新的认识。物理学家发现原来认为的对称并不是绝对的,在某些相互作用下,会有一些纰漏,这些不对称的影响是很小的,不过假若你知道在什么地方发掘的话,你就可以发掘出不对称的现象。关于这方面的第一个实验是关于宇称守恒的。通过这个实验,人们认识到宇称不守恒是弱相互作用的一个基本特征。对称原理经过了50年代的发展,在物理学中已经占有了一个比以前更加重要的地位,而近年来,进入了深的层次,这个发展起源于规范对称。我们知道,世界上各种不同的基本粒子之间有四种不同的相互作用,叫做强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。相互作用就是力量,因此,各种不同的基本粒子之间,就有四类不同的力量。近20年来,大家认识到这种所有的不同的力量,都是不同的规范场,对称性是决定相互作用的要素。杨先生说:“对称决定相互作用”①。当然,决定相互作用还有其他的中心观念,因为在今天的基本物理中,有很多复杂的困难,要解决这许多困难,必须引进一些跟数学有密切关系的新观念。
注释:
①②杨振宁:《读书教学四十年》,三联书店香港分店,1985年版,第22页,第121页。
夜上海论坛 的创立与发展是同总体、全体、整体、系统等范畴的改造发展密不可分的。恩格斯明确指出:“我们所面对着的整个自然界形成一个体系,即各种物体相互联系的总体。”(P492)从客观内容看,总体包括自然界、社会和思维(作为客体,社会和思维是自然界的一部分)的过去、现在和将来的无限的发展。马克思把总体、系统范畴运用于分析和解剖人类社会,指出资本主义社会经济结构就是一个“有机系统”,“系统在其发展进程中向总体的转化”。他对最复杂的资本主义商品社会进行经济分析,揭示了资本主义社会的经济结构规律,并由生产力决定生产关系的普遍原理出发,发现了古往今来贯穿人类整个社会的发展总规律,创立了唯物史观。
恩格斯对辩证唯物主义的发展与自然观的创新同样与总体、整体、系统范畴的应用和深化发展分不开。他以康德的宇宙总体自组织双向演化学说为依据,提出了辩证唯物主义关于总体的物质自组织原理。尽管当时对宇宙核能源的生成问题还完全不清楚,但恩格斯运用辩证唯物论的能动的物质观,站在能量守恒与转化定律的基点上,从哲学上超前预测到物质总体的双向演化的功能,提出了辩证唯物主义的总体自组织原理,使发展原理和物质原理在辩证唯物主义的总体范畴中达到真正的统一。他接着从总体方法论的新视角研究唯物辩证法对当代自然科学的整体方法论的指导作用,并运用总体(整体)范畴科学地剖析自然界演化的总体系统结构,全面概括19世纪下半叶整个自然科学最新发现,构建了自然辩证法这门关于自然科学的总体辩证发展的哲学新学科。他指出:“整个自然界形成一个体系,即各种物体相互联系的总体”,“宇宙是个体系,是各种物体相互联系的总体”。(P409)
以实践为基础的辩证唯物论揭示了自然界、社会和思维的运动的总规律,使总体范畴上升为统摄唯物论与辩证思维运动的总的方法论。马克思在1845年春撰写的《关于费尔巴哈的提纲》中运用总体方法,在人的思维与客观真理、环境的改变与人的活动当中把人民群众改造世界的实践纳入新世界观;在人的本质与社会形式上引入“社会关系的总和”的科学观点,使哲学成为认识和变革世界的新世界观,使辩证唯物主义总体观升华为以变革世界的实践为特点的总体观。
列宁在新的历史时期继承和捍卫了马克思、恩格斯的唯物主义总体观的同时,还从两个方面深化发展了辩证唯物主义的总体性原理。其一,把现代唯物主义看成是在时代科学中从系统到总体的不断发展的前进运动,提出了唯物主义在核时代总体发展的新原理;其二,从这一新原理出发,吸取黑格尔的总体方法论有价值的东西,深化了辩证唯物主义总体范畴的方法论功能和辩证法的总体结构的功能研究。
列宁重点论述以实践为基础的辩证唯物主义和历史唯物主义世界观的完整的统一性,使唯物主义世界观推进到核时代的历史新水平。他继续和发展恩格斯的彻底唯物主义路线,不但把辩证唯物主义物质观提高到核时代的“客观实在性”,而且从核时代原子核微观粒子的新发现出发,继续深化辩证物质观,提出“发展原则”、“统一原则”,“此外还必须把发展的普遍原则和世界、自然界、运动、物质等等的统一的普遍原则联结、联系、结合起来”。[4](P282)他并以这一发展唯物论的总体指导思想为依托,从“原子、电子”等微观粒子层次上提出“物质深邃无限性”的新原理,这一新原理和列宁对物质“客观实在性”的核时代物质观相结合构成列宁对辩证唯物主义世界观从系统到总体的时代深化的重大发展。他提出的“发展原则”必须同“统一原则”相“联结”、相“联系”、相“结合”的指导性原理,为历史新时期深化和发展唯物辩证法科学提供了完整的现代唯物主义基础和方法论指南。二、列宁对辩证唯物主义总体观和方法论的深化
其一,列宁从哲学是“大圆圈”的新视角展开对唯物主义总体观方法论探索。黑格尔提出思辩的总体方法是“真理不外是通过直接性的否定性而回到自身”,“由于上述方法的性质,科学表现为一个自身环绕的圆圈,这个圆圈的末端通过中介同这个圆圈的开端,即简单的根据连接着;同时这个圆圈是许多圆圈的一个圆圈……这一链条的各个环节便是各门科学”,“方法是仅仅和自身相关的纯概念,因此,它是对自身的简单关系,这个关系就是存在。但是现在这也是充实的存在,是把握自身的概念,是作为具体的并且全然集约的总体的存在”。(P263)这是黑格尔关于辩证法的重要的规定之一,他以观念的“全然集约的总体”系统性地表述了自然界的“全然集约的总体”,只要打破黑格尔封闭的思辩系统,仍会显露这一方法的总体整合的辩证方法论的现代功能。
现代科学哲学就是这一科学技术系统在经过“圆圈的圆圈”的科学技术总体进行“全然集约的”整合产生了“大圆圈”——即各门科学的新的哲学“总体”整合的结果。列宁把哲学的辩证思维的总体“大圆圈”看成是在实践中沿螺旋线上升的一次比一次更深刻的辩证的思维圆运动,由感性具体的简单的(抽象的)规定性经过实践的检验上升到新一轮实践的更高的辩证思维中的“理性具体”,进而在更高的实践过程中经过检验达到辩证理性的整体的高度的综合。正是在这个意义上——即唯物主义整体综合方法论意义上,列宁对黑格尔关于辩证思维通过整体双重化运动、达到更高的辩证法综合有序化的发展目标给予了高度的评价。黑格尔给当代辩证法设定的目标就是通过否定性(矛盾性)的双重化的整体的思维运动,“更大的扩展同时是更高度的集约”,“最丰富的是最具体的和最主观的”;“从简单的规定性开始,继之而来的规定性就愈加丰富,就愈加具体……在继续规定的每一个阶段上,普遍的东西都在提高它以前的全部内容,它不仅没有因其辩证的前进运动而丧失什么,丢下什么,而且还带着一切收获,使自己内部不断丰富和充实起来”,列宁称这是“对辩证法这个问题,非常不坏地做了某种总结”。(P261)列宁吸纳了黑格尔从总体功能上对辩证法这一最重要的科学界定,在今天信息高科技时代对于发展唯物辩证法的总体功能仍有现实的价值。