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杨建飞:爱因斯坦与老子科学发现方法论的相似与区别
录入: 哲学网编辑部 发表时间: 2013-06-04 点击: 1515 次 我要收藏

一、问题的提出:一个比较研究
作为20世纪最富有科学创造和哲学方法论修养的科学家,爱因斯坦比其他任何科学家都更能深刻地洞察到现代科学认识和科学发现在方法论上的特征及其与以归纳—演绎为主导的近代科学方法论的根本区别。他认为,作为科学研究纲领“硬核”和根本出发点的各种基本假设和基本概念,从原则上讲,都不可能从经验陈述和感觉材料中机械地、归纳地得到,它们只能是在经验事实引导和启发下的思维的自由创造。现代科学发现和创新走的是一条超越形式逻辑的道路,过分拘泥于经验材料并追求严格的逻辑思维和模式化思维反而不利于科学发现和科学创新,不利于获得新的科学概念和科学原理。因此,从一般(全称命题)到特殊(单称命题)的道路是逻辑的、可推演的。从特殊到一般的道路是直觉的、非逻辑的、非线性的。如下图示:
附图
图1 爱因斯坦科学发现方法论思想示意图
图中A是各种基本科学假设,如“光速不变假说”、“广义相对性假说”、“量子化假说”等。B是可以被经验证实或者证伪的命题,如“质量增加”、“时钟变慢”、“长度收缩”等断言。C是各种经验材料和观察陈述,如“迈克尔逊——莫雷实验的零结果”,“光线在引力场中偏折”等。爱因斯坦认为:“从心理意向上讲,C似乎是A的基础,但从理性和逻辑推演分析上看,A与C之间不存在任何逻辑必然联系,而只是有一个不是必然的、直觉的心理联系。”[1] 因此,A是在C的启发下的大胆猜想、构想、创造的产物,B是A逻辑推论的结果和产物,B通过C来证实或证伪自己,而B的证实或者证伪是检验A的真伪,促使A从科学假设转化为科学理论的关键性途径。任何科学理论都是A、B、C有机统一的、不可分割的整体,即是公理、定理和基本概念的有机知识系统。
结合爱因斯坦的整个科学方法论思想,从科学的历史进化,理论的构造性和抽象性的大小,科学微观认识过程的阶段性和环节性侧面分析,还可以给这种思想的图表模式以新的解释。可以把A看成为构造性、抽象性很强的现代科学,也可以看成科学认识活动中科学发现、科学认识创新等活动环节。将B看作为近代科学以前的,不系统的原始科学时期,或看成为科学认识活动的经验事实分析与整理阶段和感性认识阶段。将C看作为近代科学以前的、不系统的原始科学时期或看成为科学认识活动的经验事实收集阶段和感性认识阶段。在A的活动过程中,即现代科学和科学认识的发现创新阶段,直觉、想象等非逻辑方法扮演了非常重要的角色;在B活动中,即近代科学和科学认识的检验、抽象分析阶段的主要方法是归纳、逻辑推演、实验、元过程分析、综合、抽象、类比等;在C活动中,即古代科学和科学认识的阶段,基本方法是积累材料,对材料进行分类、整理、校编、空间排列、时间归序。这是人们容易忽视的爱因斯坦认识论和创新方法论的历史性、层次性、多样性的特征和其可持续开发的,潜在思想内涵和价值。我们认为,爱因斯坦的科学方法论框架为我们进行科学方法思想史研究提供了一个重要的视角。
老子是中国古代最富有哲理智慧的思想家和方法论大师之一,也是最能体现中国哲学精神和抽象、超越精神的思想大家。在《老子》一书中,有着丰富的本体论、形而上学、认识论、知识论、方法论和价值论的思想。从思考对象和领域看,广泛涉及宇宙、自然、社会和人生等多个方面,发现和探索事物本质、深层规律和方法论是老子思想的基本目标。因此,发现方法论和创新方法论是老子知识论和方法论的重要组成部分。与爱因斯坦不同的是,老子不是一个专门的科学家,因而他具有更为广阔的思维空间和认识方法论上的艺术性色彩。老子认为,包括科学认识在内的各种认识的最高目标在于获得对“道”的把握,“道”有多层丰富的内涵,是自然界的终极本体和根本规律。我们认为,老子的认识“道”的过程也就是(或者类似于)科学发现和认识创新的过程。他对“道”作了精辟的描述。老子说:“有物混成,先天地生,寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天下母,吾不知其名,字之曰道,强为之名曰大。”[2] “道生一,一生二,二生三,三生万物。”[3] 在此,老子明确地把“道”认定为自然界的终极本体和最为原始的起源,也就是科学认识的最高对象。“道”的本质属性直接规定了认识“道”的方式和途径,因而具有重要意义。老子对其作了明确阐述,他说:“道之为物,惟恍惟惚。惚兮恍兮,其中有象;恍兮惚兮,其中有物;窈兮冥兮,其中有精。”[4] 因此,“道”具有非凡的属性,它是一种看不见、听不着、摸不到的,非感官所能把握的一种客观实存,一种宇宙的最终本原和万物运行、演化的机理,也是宇宙运行的根本法则。
关于认识(包括揭示自然界规律和演化机理的科学认识)的方法程序和过程,老子认为,任何形式认识必须首先完成对“道”的认识和觉识,即“闻道”,然后就能“以道观德”,从而达到对特殊规律的认识。这个顺序是不能更改的。由于“道”的深刻性、非经验性、隐形性、无定形性和不确定性,对它的认识不能采取归纳、推理、分析、经验检验等近代科学的方法和形式理性方法,更不能采用感官直接认识的日常认识方法,只能采用直觉、体会、顿悟、想象等非逻辑的科学认识方法。老子称这种认识和创新的过程是“闻道”。他说:“致虚极,守静笃,万物并作,吾以观其复。”[5] “闻道”非常不同于日常认识和经验认识的“为学”,几乎是两条相反的路线。他说:“为学者日益,闻道者日损,损之又损以至于无为。”[6] 在“闻道”过程中,人必须尽力排斥经验感觉的干扰和日常思维方式的限制,各种感觉材料知道的越少越好以至于对其一无所知才能达到“玄鉴”、“静观”这样的“闻道”的最佳思维状态和心理状态,为此,必须克服由于经验习惯和先入之见所带来的培根式的假象,包括通常所说的“洞穴假象”、“市场假象”、“剧场假象”和“习惯假象”等,从而保持思维的明澈性、纯净性和能动创造性。老子说:“涤除玄鉴,能无疵乎?”[7] 过分依据于经验思维和固定思维模式,迷恋于五光十色的经验感觉反而不利于科学认识飞跃和创新,只能使认识停滞在感性认识和日常认识的低级阶段,并有阻于对“道”所蕴藏的普遍规律的认识与把握。这是老子发现方法论和创新方法论中最富有创造性,最富有成果和贡献,最具有挑战性和艺术性的思想精华所在,也是老子科学发现方法论思想现实意义和研究的切入点。
二、爱因斯坦与老子发现方法论的相似
爱因斯坦与老子在科学发现和创新方法论上共同注重直觉、顿悟等非逻辑方法的相似性是显而易见的。他们都认为,科学发现和创新的实质是自由的,是灵感的释放,并无固定程序和规则可循,必须打破逻辑格式和习惯模式,充分发挥想象力、洞察力,以直觉、顿悟等方法为主导,抓住关键,求得突破和飞跃。同时,从科学思想的历史性、环节性、层次性侧面进行具体分析就会发现,爱因斯坦与老子创新方法论的相似和吻合不是发生在以宏观、低速、线性问题为研究对象,以简单性、机械因果观为思想指导的近代牛顿科学体系之中,而是发生在研究对象日益走向复杂化、非线性化、整体化、走向微观、超微观、宇观、超宇观的现代科学认识活动中,发生在科学创新、科学创造、科学思想飞跃等科学认识的高智力环节和灵魂深处。两位大师的科学创新方法和科学发现方法思想在很深的层次上达到了沟通,也从某种意义上验证了科学创新方法论的统一性和“英雄所见略同”这句古老格言的哲理性。
当代科学技术日益走向一体化、系统化、生态学化,并成为社会系统的不可分割的内在组成。它告别了小科学,走向了大科学时代,无论科学思想自身,还是与社会的关系上都发生了重大变化。寻找新的自然观和方法论已经成为各门学科的共识。在后工业社会的环境和后现代主义的语境下(不指破坏性后现代主义,主要指建设性后现代主义),以原子论思想为核心的近代西方科学思想和方法论受到了现代系统科学和非线性科学等的日益激烈的挑战,显示出自己的局限性,以老子等思想家为代表的中国传统哲学思想和方法在基本方向上与当代科学思想的某些前沿特征的同向、相似与吻合已经引起了广泛的关注。美国物理学家、哲学家卡普拉指出:“物理学的新概念给我们的世界图景带来了深刻的变化,使我们从笛卡儿、牛顿的机械论的自然观思想转向整体论的生态思想方法。我发现,这种整体论和生态论的思想方法与各个时代以及各种传统中的神秘主义思想相类似。”[8]“现代系统论和古代中国思想之间的联系现在已经明显了。中国哲人似乎早已认识到作为生命系统特征的基本属性。自主性是通过显示阳的行为实现,整体化是通过阴的行为实现,如合作、直觉和对环境的意识。”[9] 目前,人们期待着老子等中国古代杰出思想家的科学方法思想能与西方原子论基础上的思想方法的互补融合并形成一种新的、对当代科学研究以及建立良好的科技——社会秩序有着启迪、指导价值的自然观和科学发现和创新的方法论体系。
三、老子与爱因斯坦在发现方法论上的区别
爱因斯坦虽然否定科学基本假设和基本概念是从经验感觉中推导出来,但他却肯定经验材料是科学研究中不可缺少的出发点之一,也是获得科学基本原理的必不可少的启发力量。他的科学型的、直觉主导的发现与创新方法论是建立在经验事实和逻辑方法,数学方法及实证知识的背景基础知识之上的。他认为,科学认识中理性环节和创新必须以感性为诱导环节,正如现代科学不能完全跨越近代科学一样,并且现代科学必须把近代科学作为环节加以包括或作为特况给以解释。他说:“西方的科学发展是以两个伟大成就为基础的,那就是希腊哲学家所发明的形式逻辑体系(在欧几里得几何中)以及通过系统的实验有可能找出因果联系(在文艺复兴时期)。”[10]
与爱因斯坦不同,老子科学发现和创新方法论的一个明显特征(或不足)是轻视以至于完全无视经验材料和常规认识方法在“闻道”等科学认识创新和高智力活动中的重要的支撑和协助作用,从而使自己的认识方法论带上了浓厚的主观性、神秘性、思辨性从而走向“无为”和“无为而治”的非理性的、过分主观主义的境界,缺乏客观、严格、精确、清晰等风格,不利于近代科学和经验科学思想的创新、发育和成长。正如他说:“不出户,知天下。不窥,见天道,其出弥远,其知甚少。圣人不行而知。”[11] 我们认为,事实上,老子的直觉方法应该是一种高层次的科学思想的哲理思维艺术,闪耀着智慧的光芒,但不是系统的、完备的、严格的科学方法论体系。
爱因斯坦认为,现代科学原理和高层科学理论虽然把近代科学原理和低层科学理论作为特殊情况加以包括,但却不能代替近代科学原理和低层科学理论,它们具有独立的存在价值。现代科学的发现方法和创新方法需要近代的归纳方法、经验方法、逻辑方法作为补充和帮助。而老子却认为,只要认识了“道”及其规律,就可以“以道观德”,直接认识特殊规律,高层规律可以代替低层规律,这就从思想上有可能否定了对经验问题和特殊规律进行独立研究的必要性。他说:“天下有始,以为天下母,既得其母,以知其子。既知其子,复守其母,没身不殆。”[12] 更为甚者,老了还将经验感觉看成为有害的东西。他说:“五色令人目盲,五音令人耳聋,五味令人口爽,驰骋猎令人必发狂。”[13] 事实上在今天看来,老子思想框架中回避经验性问题,缺乏科学理性精神、批判精神,轻视逻辑方法和各种实证方法,一味地趋向于消极的“无为”境界、恪守退守策略正是他科学认识方法和创新方法上的不足,也是他的直觉创新方法与爱因斯坦、能结出丰硕科学成果的创新方法的根本区别所在。同时应引起注意的是,爱因斯坦的科学方法论体系与西方社会环境中的理性化取向,实证精神,崇尚创新的社会价值观,社会条件保证有着明显的较高的吻合度,而老子的发现方法论与近代工业社会、实证主义方法论、现实(在世)主义价值观和理性文化环境相关性不大,吻合度较低,甚至具有内在的不一致性和冲突。
老子的以直觉力主导的创新方法论与走向抽象化的现代科学的创新方法论有着明显的同向性与吻合,也与现代社会文化思想价值密切相关,这确实反映了他的科学发现与创新方法论的超时代性、超空间性和由这种超越性所带来的对现代科技思想和社会思想的某种优越性(并不是对近代科技和社会的优越性)。但是另一方面,这种优越性并不是建立在坚实的科学实践的基础上,而是以淡化、消解近代科学的知识、方法和精神为代价,没有丰富的经验知识和数学方法等作为支撑,因而对于中国科技发展的现实而言,只能是具有抽象的和潜在的优越性,只能是一种哲理性的思维艺术,没有也不可能结出近代和现代科学的成果。这与爱因斯坦以科学问题和科学事实为基础,以科学哲学和科学文化为背景,以各种具体的科学方法为辅助的科学型的科学发现和科学创新的方法论及其卓越成就形成了鲜明的对比!
四、科学社会学的思考
在当代西方,以科学技术为载体的科学理性和逻辑格式的过分泛滥及其没有边界的扩张和蔓延导致了一系列经济、社会秩序、伦理道德、生态环境问题。科学主义受到了后现代主义(包括一切建设性后现代主义)的批评,近代的科学方法论已经不能作为现代社会生活和基本的哲学方法论。斯蒂芬.贝斯特指出“后现代科学的提倡者们宣称:现代科学的范式在20世纪正让位于一种科学思考的新模式,这种模式奠基于一系列概念,诸如:熵、演化、有机主义、非决定论、可能性、相对性、互补性、诠释、混沌、复杂性和自组织[14] 分析显示,后现代主义框架中所关注和认定的后现代科学,以如下五种理论为知识基础和思想背景:出现于19世纪的热动力学,19世纪和20世纪一直在发展着的生物进化论和生态论;出现于20世纪初的量子力学与相对论;最初孕育于20世纪40年代的控制论和信息论;在20世纪露面的混沌理论和复杂理论。这些影响汇聚在一起产生了热烈的新的思考,导致了一系列对现代科学的批评和对新的后现代科学的筹划。因此从某种意义上说,近代科学技术的归纳—演绎方法论和机械因果观在思想和社会后果上的缺点已暴露无遗,已不能完全适应现代科学对复杂性、混沌、非线性等问题的研究,不能指导也不能适应由工业刚性社会向信息柔性网络社会转变的现实。在而且只有在这种情况下,在目前西方社会语境和科技社会背景下,老子的发现和创新方法、认识方法、哲学思想以及以他为代表的中国传统思想方法论才能显示出其珍贵性、优越性和价值性,显示出其现代和后现代的现实优势和意义。
中国当代科学技术体系及社会环境和思想文化背景与西方有着很大的区别。科技水平不高,工业化和城市化还未完成,科学理性精神和科学思想尚未深入到社会文化和民众心理之中。从体制约束和科技文化心理深层分析,中国科学技术体系正处于从近代科技系统向现代科技系统的过渡和转型时期。因此,目前尚不具备老子的哲理型的、直觉型创新方法及其思想与目前的中国科技系统及社会现代化进程直接结合的坚实的社会保障和充分的社会条件。如果不顾科学社会学相关原理的告诫,一味追求并拼凑老子的发现方法论和知识论思想与现代科学技术思想和中国科学技术发展之间的统一性关系,并不能使老子的发现方法论显示出自身的优越性,结出实证科学的硕果,过分和空洞宣传这种思想方法论的潜在的优越性和后现代性反而不利于科学精神和实证风格的培养。要使老子的直觉型的创新方法及其科学思想在中国发挥其现实优越性和价值性,就必须倡导并大力普及科学思想和科学方法,打实近代科技的基础,从科学思想上和方法上进行某种意义上的补课,这样才能为老子的发现方法论和知识论发挥现实和现代意义创造良好的生存环境和充分的社会条件。
目前,面对新的世纪和时代,建设性后现代主义对科技理性和以科学技术为本体基础的现代社会形态的批判引人深思,并富有智慧启迪和潜在的创新价值,迫切要求我们在科学思想、科学方法论和科学社会思想上进行新的创造和调整。以爱因斯坦、牛顿等人为代表的西方科学思想方法论与以老子等先贤为代表的中国科学思想方法的优势互补性和综合创造无疑是必然的,有利于新世纪科学的发展。对此,普利高津有着深刻的分析和预测,他说:“我们关于古典的和谐与合理的信念,正被过去十多年科学上的非凡发现(如非线性、涨落和分形等)动摇了。我相信,我们正站在一个新的综合,新的自然观念的起点上,也许我们最终有可能把强调定量描述的西方传统和着眼于自组织世界描述的中国传统结合起来。”[15]

【参考文献】
[1][10]爱因斯坦文集[C]. 许良英,范岱年等译. 北京:商务印书馆,1976. 11,542.
[2][3][4][5][6][7][11][12][13]中华书局. 老子[M]. 北京:中华书局. 1981,第25章,第42章,第21章,第43章,第48章,第42章,第47章,第12章.
[8][9]弗里乔夫.卡普拉. 转折点,科学、社会和正在兴起的文化[M]. 卫飒英,李四南译. 成都:四川科技出版社,1988. 33,25.
[14]斯蒂芬.贝斯特,道格拉斯.科尔波. 后现代转向[M]. 陈刚等译. 南京:南京大学出版社,2002,257.
[15]湛垦华,沈小峰. 普利高津与耗散结构[M]. 西安:陕西科技出版社,1982. 6-7.

(原载:《自然辩证法研究》(京)2005年10期。转载自哲学中国)

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