嚴軍 張祥莉
摘要:在文明的發展過程中,科學研究背后蘊含的指導性的哲學思想是在不斷演進的。本文以現代物理學發展過程為例子,結合其他現代科學現象,探討了西方哲學和東方哲學的局部觀和整體觀,以及它們對現代科學發展的指導意義,從而為研究現代科學思維方式的演化打下基礎。
關鍵詞:研究性思維;東方哲學;西方哲學;局部觀;整體觀
中圖分類號:B08 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2016)41-0165-02
一、現代實證科學的困境
現代科學研究的基礎是形式邏輯和實證科學的結合。實證科學認為,科學研究應該是具有可重復性。也就是只要在相同設定的條件下,相同的實驗就能夠得到相同的結果。如果不滿足可重復性,那么這樣的科學研究就缺乏了客觀的說服力。
然而實證科學只是理論模型正確的必要條件而非充分條件,如果過于強調實證科學的作用,就會反客為主,導致科學研究走上歧途。科學研究發展到現階段,實證科學進入了一個困境:實驗能夠證實的,預測能夠應驗的,并不一定代表著理論是正確的。關于這點,張長琳教授講過一個很有說服力的科學寓言。在一個全都是盲人的世界上,忽然出現了那個世界上沒有的東西:一頭大象。三個盲人科學家研究團隊開始從不同角度對大象進行研究。第一個研究組從象牙開始摸索,提出了“胡蘿卜理論”,認為大象就像一個巨型的胡蘿卜,并預測說上面還應該有葉子。當后來的探索摸到了大象的耳朵時,這個根據“胡蘿卜模型”所作出的預測被認為得到了證實。第二個研究組從象腿開始研究,提出了“大樹理論”,認為大象就像一棵大樹的樹干。后來摸索到了第二條象腿,于是科學家們對“大樹理論”進行了修正,提出了“廣義森林理論”。當后來的探索發現了第三條象腿時,這個根據“森林理論”所作出的預測被認為得到了證實。第三個研究組在“森林理論”的基礎上開始研究,發現最多只能找到四條象腿,于是提出了“大桌子理論”。當后來的探索發現了上面的象肚子時,這個根據“大桌子理論”所作出的預測被認為得到了證實。后來三個研究小組的科學家聚在一起,討論如何整合三個理論,建立一個“統一理論”。這個寓言故事用幽默的語言講出了當今實證科學的尷尬處境。
二、局部觀指導下的科學研究
在形式邏輯和實證科學體系里發展起來的現代科學,其發展的歷程就是從局部到整體的一個演化過程,這個演化過程深刻體現了西方哲學“局部組成整體”的思想。現代物理學從牛頓力學到相對論再到廣義相對論的推演,以及愛因斯坦期望建立統一場論的這個發展過程,就是科學研究在西方哲學指導下從局部觀向整體觀發展的一個縮影。
有趣的是,當現代科學研究或者說實證科學的發展逐漸進入整體觀的時候,發現其需要的思維方式也漸漸遠離西方哲學的“務實”,而越來越靠近東方哲學的“務虛”范疇。
以物理學中原子結構模型的演化發展為例。1803年,英國科學家約翰·道爾頓提出了實心球原子結構模型,認為物質是由實心小球堆在一起形成的;1904年,約瑟夫·湯姆遜提出了葡萄干面包式原子模型,認為電子鑲嵌在正電荷的球中,就像面包中的葡萄干一樣,但整個原子結構仍然是實心球形;到了1911年,歐內斯特·盧瑟福提出了行星運轉式原子模型,徹底打破了實心球的概念,認為原子核只占原子中非常小的空間,其余絕大部分空間都被電子的運行軌道所占據;后來尼爾斯·玻爾在盧瑟福的原子結構模型上把電子的運行軌道進行了分層量子化;1927-1935年,波恩提出的概率密度電子云原子模型和薛定諤提出的電磁駐波原子模型都在玻爾原子結構模型的基礎上進一步揭示了電子的運行規律,為近代量子力學奠定了理論基礎。從科學家對原子結構的逐步深入的認識過程可以看到,這是一個從實到虛的過程,從最初的全部實心球堆積而成的世界,演變到目前除了占據極小體積的原子核和電子以外幾乎全空的原子結構,讓人不禁想到了東方哲學中廣泛提到的“空”的概念。所謂“色不異空,空不異色;色即是空,空即是色”,在東方哲學的解釋里,是指實相中的物質世界和虛空沒有什么區別。現代物理學關于原子結構理論的演化似乎正在逐步接近這個結論。
當尼爾斯·玻爾獲得1922年諾貝爾物理學獎以后,丹麥國王授予他榮譽勛章,為此玻爾親自設計了族徽以鐫刻在勛章上。在族徽的正中儼然就是一個太極圖。玻爾用一陰一陽既對立又相生的太極圖來詮釋他提出的并協原理,他認為他的基本粒子原理、波粒二象性等原理均可以用太極圖來詮釋。無獨有偶,玻爾并不是唯一被東方哲學思想啟發的現代物理學家。獲得1933年諾貝爾物理學獎的埃爾溫·薛定諤也對東方哲學深感興趣,尤其是印度教。他所建立的薛定諤方程式描述了微觀粒子的運動狀態,成為量子力學中的基本定律。
三、整體觀指導下的科學研究
與西方哲學的“局部組成整體”的思維方式不同,東方哲學認為“整體組成整體”,也就是天人合一的思維方式。東方哲學里面,認為萬事萬物都是圓滿具足的,一切都是全息的。當代量子物理學家戴維·玻姆,受到印度哲學家、宗教教育家克里什納默蒂(J.Krishnamurti)的影響很深。克里什納默蒂在他的《第一與最后的自由》中提到觀察者與被觀察者不可分的觀點,這個與量子力學相似的議題,引起了玻姆的強烈共鳴。
根據這種觀點,玻姆提出了全息理論,并用它解釋了量子通信基礎的同步超距作用現象。同步超距作用是指研究人員在實驗中發現,發生量子糾纏的一對次原子粒子,即使距離遙遠,也能同步變化,其中一個發生改變時,另一個也同時改變。好像有某種信息在它們之間傳遞,然而這個傳遞速度竟然大大超過光速,這違反了愛因斯坦的理論,沒有任何通訊能夠超過光速,否則就打破了時間的界線。超距作用是當今量子通信技術的基礎,然而對這個基礎的解釋讓物理學家們大傷腦筋。結合東方哲學中整體論的思想,玻姆提出了全息宇宙的理論,認為宇宙是一個不可分割的、各個部分之間緊密聯系的整體,任何一個部分都包含整體的信息。根據這個理論,玻姆給出了對同步超距作用的解釋。他認為,次原子的粒子能夠彼此不論距離遠近仍然保持同步,不是因為它們之間來回發射著某種神秘的信號,而是因為它們的分離是一種幻象。在現實的某種較深的層次中,這些粒子不是分離的個體,而是某種更基本相同來源的實際延伸。
這樣玻姆不但解釋了量子糾纏的本質,而且并不需要假設一個超越光速的通信速度,使人們能更為直觀地把握量子實在的本質特征。他寓西方科學精神與東方哲學于一體,堅持受到現代科學支持的整體性實在觀,超越了傳統科學與傳統哲學的疆域,對于科學和人類文明的未來具有潛在的深遠影響力。
四、總結與展望
現代科學的發展開始越來越傾向于整體觀的思維方式。在其啟發下,不少基礎科學研究領域都取得了重要進展。如生物學上的細胞克隆技術,用一個細胞就可以復制整個生物體;還有數學上的混沌和分形理論;以及當今大腦神經研究中科學家們越來越重視的大腦記憶的全息性;等等。
如果說西方哲學從局部到整體的思維方式在人類科學的啟蒙時期起了重要的指導作用,那么我們進入了21世紀,東方哲學的整體性的思維方式在一定程度上為人類科學文明的發展照進了新紀元的曙光。
參考文獻:
[1]張長琳.看不見的彩虹:人體的耗散結構[M].浙江科學技術出版社,2013.
[2]何萍.卡西爾眼中的維科、赫爾德——卡西爾文化哲學方法論研究[J].求是學刊,2011,(38)2:12-22.
Eastern and Western Philosophy and Their Roles in Modern Scientific Research Thinking Development
YAN Jun,ZHANG Xiang-li
(China University of Geosciences,Wuhan,Hubei 430074,China)
Abstract:In the process of the development of civilization,the guiding philosophy behind scientific research evolves constantly. Based on the development process of modern physics as an example,combined with other modern scientific phenomenon,we discusses the partially view and holistic view of western and eastern philosophy,as well as their guiding significance to the development of modern science,which lays the foundation for studying the evolution of the modern science research thinking mode.
Key words:research thinking;eastern philosophy;western philosophy;partially view;holistic view