兩個世界、兩種文化觀的矛盾及統一世界的探索
追求自然規律的普適性、永恆性、和諧性和簡單性,企圖以一種統一的、邏輯上的簡單和諧的模式解釋和構造自然界,這是自古希臘以來支配眾多科學家探索大自然奧秘的強烈意願和動力源泉。
回顧科學發展歷程,我們可以清楚地看到先輩們追求的足跡。
在古希臘,先知者用水、火、數及柏拉圖的“理念世界”來解釋自然的統一性。
到了近代,伽利略、牛頓以物體相互之間的力的作用並給出量化數學公式來解釋自然界的統一性,以為基於數學之上的力學規律就是自然的普適性和永恆性規律。
牛頓力學的成功甚至使不少科學家們相信:
大自然本身是很一致的,並且是很簡單的。
“所有物理學家都同意這樣的看法,即物理學的任務在於把自然現象歸結為簡單的力學定律”,“真理是在簡單性中發現的,而不是在事物的多樣性和紛亂中發現的。
至於世界,它向肉眼展出客觀事物極其多種多樣,在用哲學的理解去概觀時,會顯示出其內部組成是很簡單的,以至理解得如此之好,從這些眼光來看它就是這樣。
正是上帝工作的完美,以最大的簡單性將它們全部創造出來。”
現代科學革命雖然打破了近代物理學用簡單力學規律解釋自然統一性的美夢,但愛因斯坦又以“力”和“場”的統一性解釋自然。
他堅信自然界是簡單和諧的,並以畢生的精力建造著世界普適和諧的統一規律——“統一場理論”。
愛因斯坦認為
“自然規律的簡單性也是一種客觀事實,而且正確的概念體系必須使這種簡單性的主觀方面和客觀方面保持平衡”;“人們總想以最適當的方式來畫出一幅簡化的易領悟的世界圖景”。著名量子力學創始人玻爾則把物質歸納成由電子和質子組成的簡單的行星系統,認為這是物質的微觀圖景。
正如羅傑·豪歇爾評述的那樣:
“他們尋求包羅永珍的圖式、普適的統一框架,在這些框架中,所有存在的事物都可以被表明是系統的,即邏輯的或因果性地相互連線著的。
他們尋求廣泛的結構,這種結構中不應為‘自然發生’或‘自動發展’留下空隙,在那裡所發生的一切,都應至少在原則上完全可用不變的普遍定律解釋”。
但是,令人驚奇的是,在所有物質層次上,無論是基本粒子,還是天體宇宙、人類社會中,人們看到的是進化的不可逆性、複雜性結構增長、多樣化和不穩定性。
眾多科學家企圖以因果決定論的、可逆的、必然性的統一模式解釋自然,其結果只得到了一個幻影,這預示著自然科學文化觀的破產。
20世紀科學的發展已清楚地揭示出牛頓傳統理論描述的世界圖景的侷限性,並匯出有機的、生態的世界圖景。
“宇宙不再被看作是一架由許多互不相關的客體所組成的機器,而是一個和諧的、不可分割的整體,一個動態的關係網。”
“我們認識到我們是生活在一個多元論的世界之中”,“在所有的層次上,從基本粒子到宇宙學,隨機性和不可逆性起著越來越大的作用。科學正在重視發現時間。”
自然界在不斷的進化之中,進化的本質意味著時間和過程上的不可逆性。
自達爾文進化論發表以來,人們日益認識到,自然界、生物界和人類社會都處於不斷地由低階組織結構向高階組織層次,從無序混沌狀態向有序結構狀態的發展過程中。
在生物進化和人類社會發展中,按斯達爾的說法,普適性法則只有在判定生物要死亡、要腐爛的意義上才適用於生物;組成生物的物體是如此脆弱,如此易於分解,以至於假如它單單遵守物質的普適規律的話,它就無法逃脫在一瞬間腐爛解體的命運。近代科學發現的是一個機械的、可逆的世界圖景,牛頓成功地用他的經典力學“把不可分割天體和地球之間的壁壘推倒,並且把二者結合起來,統一成為整體的宇宙。”
但牛頓卻把我們現實的世界一分為二,即分成一個物理的、存在的、量化的世界和一個生物的、演化的、不可逆世界,形成了兩種科學——自然科學和人文社會科學,兩類文化——物質和精神的對立。
兩個世界、兩種文化的分離,使人類這一世界的創造者在自己理性勝利的旗幟下失去了自己的理性:
“任何科學都把世界想象為按照一個把其各種財富歸結為一般定律的簡單應用的普遍的理論計劃被統治著,藉以把它自己當作是統治的工具。而人類,這個世界的陌生者,把自己當作它的主人。”
由此也導致了人類為滿足無限增長的慾望而瘋狂地掠奪自然資源,破壞著人類賴以生存的生態平衡,這也許就是自然科學排斥了人自身的代價。
早在古希臘,著名哲學家赫拉克利特就有一句名言:
“我們不能兩次踏進同一條河。”
一切皆流,萬物常新,他已認識到不可逆進化的意義。
近代文藝復興時代的學者維科在其《新科學》書中寫道:
“哲學家們竟會傾其全部精神去研究由上帝創造的因而也只有上帝自己才能認識的自然世界,他們竟會忽略對各個國家所組成的世界(或民眾世界)的研究,而這是人創造的世界,因而人能夠去認識它。”
他強調了重視研究人的世界的重要性。
德國辯證法大師黑格爾在《自然哲學》一書的導言中寫道:
“自然必須看作是一種由各個階段組成的體系,其中一個階段是從另一個階段必然產生”。
前一個階段的產物總是後一個階段的產物的基礎。
他指出了一種自然形式和領域向一種更高的自然形式和領域的發展和轉化,提出無機界向有機界發展和轉化,有機界又向生命界發展和轉化,提出了“自然界自在地是一個活生生的整體”[插圖]的著名論斷。
“黑格爾第一次——這是他的巨大功績——把整個自然的、歷史的和精神的世界描寫為一個過程,即把它描寫為處在不斷的運動、變化、轉變和發展中,並企圖揭示這種運動和發展的內在聯絡”。
恩格斯認為:
“當我們深思熟慮地考察自然界或人類歷史或我們自己的精神活動的時候,首先呈現我們面前的,是一幅由種種聯絡和相互作用無窮無盡地交織起來的畫面”,“我們所面對著的整個自然界形成一個體系,即各種物體相互聯絡的總體。”
將自然界、人類和社會歷史統一起來,看成是一個統一的自然歷史過程,遵循著統一的客觀辯證法規律,這正是馬克思主義自然觀的特點,它突破了兩個世界(自然與人類)嚴格對立的傳統觀念,不僅確認自然界先於人、先於人類社會,而且明確地把人類社會看作是自然界的一部分,指出人類的“歷史本身是自然界的即自然界成為人這一過程的一個現實部分”,“社會經濟形態的發展是一種自然歷史過程”。
馬克思強調了自然與人、社會的統一,把人和社會包容於自然概念之中,強調了在對自然的理解中必須引進人的主體性因素。
在馬克思的思想中包含著許多“人化的自然界”的思想。
19世紀末,著名哲學家柏格森也曾指出:
“所有科學性的侷限性都可以物化為一個有決定意義的侷限性,這就是它不能理解持續過程,因為它把時間物化成由某個決定論的定律連線起來的若干瞬時狀態的一個序列”。
柏格森認識到自然就是變化,就是新事物的不斷出現,就是在沒有任何模式、本質上是開放的發展過程中被創造的整體。
“生命是在時間中進步和維持的”。
20世紀初,著名科學家薛定諤曾針對自然科學文化忽視人的因素指出:
“有一種傾向,忘記了整個科學是與總的人類文化緊密相連的,忘記了科學發現,哪怕是那些在當時最先進的,深奧的和難於掌握的發現,離開它們在文化中的前因後果也都是毫無意義的。”
20世紀最偉大的科學哲學家之一波普爾在其所著《開放的宇宙——關於非決定論的爭論》中寫道:
“我認為,拉普拉斯決定論似乎是由物理學中自明的確定論理論及它們那令人難以置信的成功所鞏固的,它是我們認識和確證人的自由本性、創造性和責任中最頑固、最嚴重的困難。”
“時間和變化的實在性是實在論的癥結。”
對波普爾來說,我們需要非決定論。
20世紀的科學史,是重新發現時間的歷史,是從理論和實踐上統一自然科學為人類社會科學的歷史,是豐富和發展馬克思主義關於自然、人與社會相統一辯證大自然觀的歷史。
愛因斯坦,這位開創現代物理學革命的旗手,儘管在思想深處仍偏愛牛頓傳統的可逆性、簡單性、單值決定論和還原論的觀念,但他所創立的相對論理論則首次在科學上提出了“人化的自然界”思想。
相對論證實了物體的運動狀態、時空特性、慣性質量等基本屬性是相對於一定的參考系而言,因而對它們的測量和認識依賴於參考系的選擇。
而參考系並非自為的,不會自動成為某一認識的要素,它總是相對於一定的認識系統和認識過程而言,總是人們為特定的認識目的而選擇、甚至創造了的。
因為從認識角度看,參考系實際上是觀察者研究、認識物體運動的手段或工具,是認識主體與認識客體的中介,三者構成了一個完整的認識系統。
在這個認識系統中,參考系不是獨立的,它既與運動物件有著相對運動的物質關係,又作為觀測者的認識工具而具有屬人性和人為性。
這種屬人性和人為性突出地表現在參考系中人為規定與設計的座標系和時空度量系。
正是透過這種相互作用和關係,揭示了不同物質關係(參考系)中時空度量和特性的不同。
由此可見,愛因斯坦的相對論突出了參考系在人們認識中的地位,突出了認識中的主體性。
人所觀察到的自然現象中,已經把人的因素包容進去了,自然現象成為“人化的自然界了”。
量子力學進一步深化了自然與人相統一的觀念,強調了在微觀領域主客體認識相統一的原則。
量子理論是關於微觀客體的宏觀度量理論,尋求的是在人工安排的特殊環境條件下各個觀測結果間的規律性關係。
量子力學揭示出在微觀客體的觀測過程中,微觀客體和測量儀器之間存在著原則上不可控制的相互作用,而這種相互作用卻構成量子現象中的一個不可分割的部分:
任何觀察量子現象的實驗都隱含著發生在微觀客體和測量儀器間的不能約化、不能確定的相互作用,並透過不可逆的放大作用呈現為測量儀器上的宏觀效應。
也就是說,微觀客體呈現什麼現象,同與客體相互作用的測量儀器有關。
若觀察者採用不同的測量儀器,則微觀客體的行為也將表現不同。
量子力學關於微觀客體的認識與人的主觀選擇不可分割理論說明,量子論描述的不是自然界本身,而是人選擇了觀測手段和主觀認識方法後看到的自然界。
“這個客觀世界在某種程度上是由我們的實際干擾和精細化的觀察技術造成的”。
它反映了人們和自然界相互作用的特徵,正如著名物理學家玻爾所說:“在生存的偉大戲劇中,我們即是觀眾又是演員”。
頗為引人入勝的是,量子理論確認整個自然界存在著不可分割的量子關聯,它向人們呈現了有關本體論的新內容:
自然界是一個不可分割的整體,這個整體中的各個部分是普遍關聯的,即使其間不存在物理相互作用。
法國物理學家德斯帕納曾用一個生動的比喻說明量子關聯的神秘性質,即這種神秘的量子關聯可以比作一對對夫婦參加一場考試,他們所作出的答案之間有著不可思議的關聯。
許多對夫婦進入考場大樓以後,每對夫婦都分別進入兩個考場,奇怪的是,對於每一對夫婦來說,對同一道題,丈夫和妻子均選擇了相反的答案。
參加考試的人事先是不知道考題的,他們不可能事先作出約定;他們在不同的考場,彼此之間又沒有任何通訊聯絡,他們竟然總是對同一道題給出相反的答案,多麼令人費解?這彷彿夫婦之間存在著某種“神秘的聯絡”。
的確,在微觀世界的認識中,用儀器檢測相關的原子對、光子對、電子對等時,得到的答案正好與這種夫婦考試的情況相類似。
量子關聯已被物理界完成的許多實驗所證實,它反映了客觀存在的不可分離性,說明自然界是一個不可分、密合的整體。
當我們深入到物質內部時,自然顯示給我們的不是任何孤立的基本建築材料(原子、電子、基本粒子),而是一個統一整體的各個部分的關係所組成的一個複雜的網。
正如海森伯所描述的:
“世界表現為條件的複雜交織物,其中有各種不同的聯絡和相互交替、交錯或混合,從而確定了這一整體的結構”。
從量子關聯的觀點來看,人們在觀察宇宙的某一區域性時,遠離這一部分的量子系統也會發生量子躍遷,即使這兩部分之間已經不存在實際的力的相互作用。
這樣,當人們觀察自然界時,自然界就發生了某種變化,因而觀察到的自然現象就不再是絕對的天然的自然界,而是“人化的自然界”。
不僅如此,美國著名科學家惠勒還由量子力學的新思想出發,進一步提出了“參與者的宇宙”概念。他寫道:
“在某種奇特的意義上,量子原理告訴我們,我們正在研究一個參與者的宇宙”。
“觀察參與者把有形、實在賦予時下的宇宙,也追溯到宇宙的起源”。
他把整個宇宙當作一個觀察者參與的“自激發電路”,認為宇宙自大爆炸開始,膨脹尺度不斷變大,千百萬年後從中產生了觀察者及觀察儀器,這種觀察又會反過來對宇宙產生不可忽視的影響。
“參與者的宇宙”向人們提供了有關人與宇宙的統一的自然觀念,說明人是宇宙中的人,他以自己的方式來描述宇宙;宇宙是人的宇宙,它以人類活動的物件和結果出現;宇宙透過人類最終獲得了自我認識。“正是在這裡,開始了宇宙中最偉大的長征——自然界以人類的形式開始認識它自己”。
總之,近代科學為我們描繪了一幅按人的尺度創造出來的可逆的、靜止的、存在的、機械的世界圖景,近代自然哲學又以其在時間概念上的可逆性佯謬和還原論認識方法,導致了脫離與社會、生命和歷史的任何聯絡而將人自身排斥於世界之外的認識誤區。
兩個世界,兩種文化的對立使人類社會在充分享有科學創造的物質文明成果時,也造成了人類生存的危機。
“拉普拉斯小妖”幾百年來一直激勵著科學家不斷探索存在與演化並存的自然界,打破兩種文化的對立,創造自然、生命、人和社會統一和諧的新理論。
20世紀上半葉,現代物理學取得革命性進展,開創了人與自然相統一的歷程。
為了克服自然哲學傳統思想的認識誤區,溝通自然科學與人文科學之間資訊,開闢和拓寬人與自然對話的新途徑,自20世紀60年代以來,在前人探索的基礎上,先後創立和發展了一批諸如耗散結構理論、協同學、突變論、超迴圈論、混沌理論等新興綜合理論,形成了對大自然新的認識視野和思維框架——即探索複雜性自組織演化的世界。
正如普利高津所指出的那樣:
“兩種文化的對立很大程度上就是起源於經典科學的沒有時間的觀點與在大多數社會科學和人文科學中普遍存在時間定向的觀點之間的衝突。……科學正在重新發現時間”。
“人類正處於一個轉折點上,正處於一種新理性的開端。在這種新理性中,科學不再等同於確定性,機率不再等同於無知。……我們確實處於一個新科學時代的開端。我們正在目睹一種科學的誕生,這種科學不再侷限於理想化和簡單化情形,而是反映現實世界的複雜性,它把我們和我們的創造性都視為在自然的所有層次上呈現出來的一個基本趨勢。”
“我們只是剛剛開始認識自然的這個層次,即我們所生活的層次”,在這個自然層次上,“時間與現實是緊密關聯的,對於人類來說,現實是嵌在時間流之中的”。
普利高津認為,對時間之矢和不可逆性、複雜性的排除是經典定義上的科學事業所引起的文化爭端的中心,而今天我們已經發現,“我們自己處在一個可逆性和決定論只適用於有限的簡單情況,而不可逆性和隨機性卻佔統治地位的世界之中。”
“人為過程可以是決定論的和可逆的,自然的過程包含著隨機性和不可逆性的基本要素,這就導致了一種新的物質觀,在其中,物質不再是機械世界中所描述的那種被動的實體,而是與自發的活性相連的。”
普利高津宣稱:“科學正透過把自己從認識自然的過時形式中解放出來而得到了發展。”