物理學哲學:在形而上與形而下之間
田松
物理學與哲學、物理學哲學與科學哲學之間有着如膠似漆的關系。仿造科學哲學的兩種英文來源scientific philosophy和philosophy of science,可以把物理學哲學回譯為physical philosophy和philosophy of physics,則前者赫然是“自然哲學”。
物理學哲學是科學哲學的基本組成部分。以前有個說法,20世紀是物理學的世紀。此話不錯,物理學在20世紀取得了輝煌的成就,我們的世界如果沒有量子力學,就完全不會是今天這個樣子。電腦不會有,互聯網不會有,手機不會有,連電視都不會有。所以,在20世紀,物理學哲學也曾是一個顯赫的學術領域。但還有一個說法,21世紀是生物學的世紀,此話同樣不錯。物理學已經整整半個世紀沒有類似于量子論和相對論這樣重大的突破了,物理學哲學似乎也到了盡頭。近些年來,已經很少有學者從事物理學哲學問題的研究。盡管如此,作為一個經典領域,兼具形而上與形而下的物理學哲學在科學哲學乃至哲學版圖中仍然有着不可替代的地位。
物理學與哲學、物理學哲學與科學哲學之間有着如膠似漆的關系。仿造科學哲學的兩種英文來源scientific philosophy和philosophy of science,可以把物理學哲學回譯為physical philosophy和philosophy of physics,則前者赫然是“自然哲學”。
作為“自然哲學的數學原理”,物理學的基本對象如時間、空間、物質(實在)的結構等本來就是哲學的對象,在牛頓物理學誕生之後,人類關于這些問題的基本觀點即使不是完全由物理學所提供,也是建立在物理學之上的,物理學的每一次重大變革,如相對論、量子力學、非線性物理等,都刷新了人類對于實在、對于自然的一般看法。作為數理科學的代表和全部自然科學的基礎,物理學為各門自然科學提供基本物理量和基本規律,為人類思想提供關于物質世界的一般描述,提供關于自然界的整體圖景。作為有史以來最成功的科學,物理學直到今天仍然是科學形象的主要象征,不斷為科學哲學提供科學演進、科學發現或科學革命等科學活動的重大案例。具有哲學思想的物理學家從來就不是零星出現的,物理學家的哲學思想一直是科學哲學的重要對象。物理學不僅在形而上層面塑造人類的思想,也通過它的應用在形而下層面改變了人類所生存的世界,從抽象的理論到具體的技術之間的關系,是物理學哲學和技術哲學的交叉點。此外,物理學與其他自然科學學科的關系同樣是科學哲學的重要課題,物理學與人文、藝術等的關系問題也屬于科學哲學的自然延伸……以上方面可以大體标定物理學哲學在科學哲學地圖中的位置。
由于上述原因,物理學哲學的曆史也有着多重脈絡。物理學是早期科學哲學最重要的兩個對象之一(另一為數學)。早期科學哲學流派——邏輯實證主義或邏輯經驗主義哲學家如石裡克、卡爾納普、賴欣巴哈、亨普爾等都受過系統的物理學訓練,他們的學說既是以物理學和物理學活動為主要對象,又是建立在物理學之上的。此後,否證論的波普爾,科學曆史主義的庫恩、費耶阿本德,科學實在論的馬裡奧·本格等,莫不如是。
從自然科學哲學問題的角度看,自20世紀初量子論和相對論誕生之後,關于時間、空間、決定論與概率論、整體論和還原論、實在論和非實在論等一系列兼屬物理學和哲學問題的讨論,以及對物理學的性質、功能和目的本身的思考,都在新物理學的基礎上展開,并随着物理學本身的演進而更新。這種哲學思考的中堅力量是玻爾與愛因斯坦這樣的物理學家,并在理論物理學家之中成為傳統,如海森堡、玻恩、薛定谔、惠勒、戴維斯、彭羅斯、霍金等,延續至今,向上則可以追溯到彭加勒、馬赫乃至萊布尼茨和牛頓本人。當然,其中也不乏哲學家,在此之上進行二階研究,如伯特、迪昂、科瓦雷、庫恩等。在物理學哲學傳統領域(如宇宙學、高能物理等方面)演進的同時,新領域也在出現(如作為混沌理論重要部分的非線性物理的複興),使物理學産生新的哲學問題,如普裡高津的耗散結構理論等。
此外,在物理學與生物學(薛定谔)、物理學與藝術(約翰·巴羅、倫納德·史萊因)、物理學與神秘主義(卡普拉)、物理學與社會現實(裡夫金)等關系方面,也不斷有人拓展着物理學哲學的領地。
毫無疑問,物理學哲學的興衰與物理學本身有着密切的關系。在“激動人心的年代”,物理學哲學不斷獲得新的研究對象,自然顯得繁榮興盛。盡管物理學現在處于相對常規的階段,傳統的物理學哲學問題依然存在,如量子力學的闡釋問題,也不乏新對象産生,如非線性物理之于決定論和非決定論的關系等。目前,物理學哲學存在以下幾個方面的重要問題:第一,基本的兼屬物理學和哲學的問題,如時間和空間(或者空時)的性質,實在的基本結構,宇宙的性質,實在與人的關系,決定論與非決定論,整體論與還原論,概率論與确定論,構成論與生成論,有序與無序,序的産生。第二,物理學的方法論問題,如隔離法、粗粒化法、對稱性法。第三,物理學作為一個整體的目的、功能,物理學與其他自然科學學科及人文領域乃至人類一般思想的關系,物理學提供的自然觀、整體的自然圖景對人類思想的影響等。第四,重要物理學家的哲學思想研究,包括對重要的物理學哲學事件如愛因斯坦—玻爾争論等進行整理。此外還有物理學與社會現實之間的相互關系,如能量、熵與人類社會等。
如前所述,自工業革命以來,物理學不僅改變了我們所生存的世界,而且改變了我們對這個世界的看法。經典物理學的機械論、還原論、決定論範式已經成為我們看待世界的基本方式,在這種觀念下,自然失去了它的靈性與神性,或者說有機性,成為一堆無生命物質的集合。進而,人類有能力也有權力對自然進行改造,像堆積木一樣,移動自然界中的山石草木、森林湖泊。雖然物理學的世紀已經過去,但是經典物理學的基本觀念仍然左右着人們的思想方式。比如,現代生物學已經背離了傳統的博物學範式,全面接受了經典物理學的範式,成為物理學的延伸。當下的基因工程、轉基因生物、幹細胞研究等生物技術,都是經典物理學範式的體現。
物理學哲學不僅僅是對物理學中的哲學問題進行梳理。如果哲學意味着對生活的反思,那麼物理學哲學也包括對物理學的反思,對物理學基本範式的批判。在這個意義上,物理學哲學與工業文明批判,也存在着密切的關聯。
(作者單位:北京師範大學哲學與社會學學院)
網友:周志鋼
如同喜歡把學科分類一樣,西方也好把思想也加以分類,殊不知這樣做的最大缺點是,使得各類别的思想均不能自成體系。如科學思想,哲學思想,宗教思想等等,一旦追問道:“為什麼?”時,本學科内的思想就完全不能回答。如當代主流物理學出現的危機,并不是物理學本身出了問題,而是這些答案根本就不在物理學的範疇内,所以物理學在質量之謎的問題上一停滞就是40多年。
筆者以為,正确認識宇宙的構成和運行的人類思想同樣隻會有一個,所以人類的思想必須大統一,才能夠引導人類步入新時代。
有話要說...