鄒漫芝

長沙理工大學(xué)，湖南 長沙 410015

淺析科學(xué)探索的自由性

鄒漫芝*

長沙理工大學(xué)，湖南 長沙 410015

在早期的科學(xué)探索實(shí)踐中，探索的基本路徑基本都遵循：試驗(yàn)，數(shù)學(xué)推導(dǎo)及哲學(xué)演化三種基本方式，可以說存在三種不同的探索方式。大量科學(xué)試驗(yàn)表明，大部分的原始科學(xué)創(chuàng)新基本都基于上述三種基本方式，但在未突破前，作為科學(xué)工作者很難預(yù)知哪條途徑可以實(shí)現(xiàn)他們自身的意圖。因此，這就是本文為什么要探討科學(xué)探索自由性的根本原因，其審時度勢、規(guī)避風(fēng)險的自由本性也是科學(xué)探索之所以能夠不斷發(fā)展的主要原因，建立了科學(xué)探索自由性的根本方法，就能夠在科學(xué)探究中立于潮頭。

科學(xué)探索；自由性；試驗(yàn)研究；哲學(xué)，數(shù)學(xué)推導(dǎo)

著名原子物理學(xué)家盧瑟福率先提出了原子的基本模型，其建立基礎(chǔ)始于科學(xué)試驗(yàn)；著名光物理學(xué)家德布羅意在哲學(xué)層面發(fā)現(xiàn)了光的波動性規(guī)律，并提出了德布羅意波模型；電子物理學(xué)家狄拉克的電子模型，開始于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推導(dǎo)。通過這些科學(xué)實(shí)踐我們能夠清晰地看出，無論何種科學(xué)研究，若要取得喜人的成果，必須在尊重科學(xué)探索自由性的基礎(chǔ)上，通過深入踐行科學(xué)探索自由性為基礎(chǔ)的試驗(yàn)研究、數(shù)學(xué)推導(dǎo)及哲學(xué)思辨三個方式，對自然科學(xué)持有積極、客觀的態(tài)度；并憑借上述提到的幾種方法展開必要的科學(xué)研究。

可以毫不夸張地說，科學(xué)探索過程是激發(fā)心智，啟迪未來的一個高效過程，但需要注意的是，探討科學(xué)技術(shù)的內(nèi)在規(guī)律，并在某方面實(shí)現(xiàn)快速突破是一件異常艱難的事情，這并不是相信科學(xué)技術(shù)來源于實(shí)踐這一基本論斷就可以解決的問題。每個科學(xué)技術(shù)的突破和發(fā)展都是探索自由性的結(jié)果和成果，是大大小小若干科學(xué)突破整合的結(jié)果。

一、科學(xué)探索自由性的現(xiàn)實(shí)條件

在科學(xué)技術(shù)探索發(fā)展的最初階段，其基本是在人類生產(chǎn)生活實(shí)踐中摸索和探討出來的，我們應(yīng)該很明確，科學(xué)技術(shù)探索一旦經(jīng)過生產(chǎn)生活實(shí)踐的指導(dǎo)和融合，科學(xué)技術(shù)便和生產(chǎn)生活深深的聯(lián)系在一起，由于自然界的生產(chǎn)生活充滿了自由性基因，因此，為科學(xué)技術(shù)探索也帶來了濃郁的自由性色彩，這也是科學(xué)技術(shù)探索自由性存在并得以發(fā)展的原因和現(xiàn)實(shí)條件。當(dāng)科學(xué)技術(shù)同自由實(shí)踐活動摻加在一起，二者便開始了無限的交錯和重復(fù)，科學(xué)技術(shù)在交織中不斷發(fā)展和前行，因此，由于其自由化的探索形式，導(dǎo)致在其發(fā)展的歷程中，隨意截取任何一段研究歷程，都會讓人感覺摸不著頭腦，這也許就是將“科學(xué)探索發(fā)展得益于其自由性發(fā)展方式”看成是教條的哲學(xué)家尋求啟迪和未來鑰匙的批判家前所未聞的問題。但就科學(xué)探索的發(fā)展條件而言，科學(xué)技術(shù)得以不斷發(fā)展和升級的動力在于源源不斷地將自由性基因引入到科學(xué)技術(shù)探索實(shí)踐中，為了深入闡述指導(dǎo)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的自由性問題，必須抽絲剝繭，將一個個單獨(dú)的科學(xué)探索問題單獨(dú)研究并提出針對性的意見和建議，從一個個單獨(dú)的科學(xué)探索過程中去發(fā)現(xiàn)自由性探索方式存在的必然趨勢和條件，并從中得到啟迪未來科學(xué)技術(shù)探索發(fā)展的智慧和動力。

撬開科學(xué)技術(shù)探索自由性的發(fā)展方式成因及存在條件的過程中，我們可以清晰地發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成這種趨勢的基本要素主要有：科學(xué)試驗(yàn)、數(shù)學(xué)推導(dǎo)及哲學(xué)思辨。但之所以這三者能構(gòu)成科學(xué)探索自由性的根本在于，這三個基本條件并非是單獨(dú)而孤立地存在，其可以有多種組合方式和邏輯結(jié)構(gòu)；在上述組成形式中，很多組合結(jié)構(gòu)是起源于科學(xué)探究，最后在哲學(xué)思辨層面得到完善和發(fā)展；而有些探索成果是在數(shù)學(xué)推導(dǎo)的過程中被發(fā)現(xiàn)，而最終被試驗(yàn)所論證；甚至很多科學(xué)技術(shù)探究成果是源于哲學(xué)層面的思辨結(jié)果，最終通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)并配合試驗(yàn)論證予以證實(shí)，上述組合形式均充分印證了在當(dāng)今科學(xué)探究實(shí)踐中，自由性探索方式發(fā)展的巨大存在及意義。在現(xiàn)實(shí)科學(xué)探索歷程中，科學(xué)理論研究應(yīng)該以實(shí)踐為基準(zhǔn)和基礎(chǔ)，但為了從多方面為科學(xué)技術(shù)探索提供便利和思路，在早期，應(yīng)該充分體現(xiàn)科學(xué)技術(shù)探索的自由性本質(zhì)，強(qiáng)調(diào)感性認(rèn)識的不可忽略性；雖然科學(xué)技術(shù)一向以嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性著稱，但需要注意的是，為了拓寬既有的科學(xué)技術(shù)探索方式，必須將感性認(rèn)識的作用發(fā)揮至最大，但僅僅認(rèn)為感性認(rèn)識占據(jù)了探索自由性的全部內(nèi)容是不合理的，也是不全面的。純粹的哲學(xué)命題雖然具備廣泛與普遍性使用的優(yōu)勢和條件，但其同時也具備粗疏與模糊的先天性不足。基于純粹且天然的哲學(xué)思想尚且不能涵蓋科學(xué)技術(shù)探索的根本性和目的性，其哲學(xué)思辨過程無法代替科學(xué)技術(shù)探索階段的全部歷程，包括試驗(yàn)研究探索的實(shí)踐特性及數(shù)學(xué)邏輯推理的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性，這就需要再次發(fā)揮科學(xué)技術(shù)探索自由性的根本理念，發(fā)揮想象力，嘗試?yán)美硇匀ジ淖兏行?，原感性變得理性，這是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的根本目的和終極命意所在，基于既有的科學(xué)技術(shù)探索自由性基本命題，我們可以嘗試使用科學(xué)性的哲學(xué)方式予以解決，探討科學(xué)技術(shù)研究的內(nèi)在規(guī)律和邏輯脈絡(luò)是科學(xué)技術(shù)哲學(xué)問題的重要研究內(nèi)容之一，也是科學(xué)技術(shù)探索方式改革和創(chuàng)新的重要研究課題和內(nèi)容之一。

二、科學(xué)探索自由性的具體體現(xiàn)

為了充分證實(shí)科學(xué)技術(shù)探索的自由性本質(zhì)和其具體體現(xiàn)方式，從而辯證性論證科學(xué)技術(shù)探索自由性的特點(diǎn)和發(fā)展演變歷程。本文選取最能代表現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)探索前沿發(fā)展形勢的物理學(xué)為研究藍(lán)本，通過具體案例詳細(xì)分析科學(xué)技術(shù)探索自由性的具體特點(diǎn)和優(yōu)勢，從而倡導(dǎo)科學(xué)技術(shù)探索自由性在科學(xué)技術(shù)探索實(shí)踐中的作用和地位。

著名近代物理學(xué)家盧瑟福創(chuàng)造性提出了行星的原子模型，盧瑟福的這一重大發(fā)現(xiàn)是典型的從實(shí)驗(yàn)研究到最終被數(shù)學(xué)邏輯推導(dǎo)證實(shí)的理論研究成果，是較為典型的案例之一，其之所以取得了重大突破就是因?yàn)槠湓诰唧w的科學(xué)研究實(shí)踐中貫徹落實(shí)了科學(xué)探索自由性的基本原則。18世紀(jì)末期，電子物理學(xué)家湯姆遜在陰極射線試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，率先得到了電子存在的重大試驗(yàn)論斷，湯姆遜的重大發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重動搖了既有的原子與電子是整體不可分割的重要假說和論斷。由于其試驗(yàn)的方式的合理可靠，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)準(zhǔn)確，導(dǎo)致前期的原子電子理論徹底決裂。在這一論斷的前提下，湯姆遜繼續(xù)發(fā)揮科學(xué)探索自由性的根本本質(zhì)，進(jìn)一步提出了具有說服力更強(qiáng)的原子結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)為原子模型基本為一種典型的“西瓜分布”模式，原子核占據(jù)了原子很大一部分質(zhì)量，原子中的正電荷均勻分布在原子球體上，電子呈“西瓜子”形式無序分布于原子內(nèi)，原子整體不帶電。在此基礎(chǔ)上，湯姆遜并未放棄已有研究，其研究成果并未結(jié)束，在探索自由性的指導(dǎo)下，湯姆遜開展了進(jìn)一步的研究和論證，在上世紀(jì)初期，湯姆遜進(jìn)一步完善了既有的原子結(jié)構(gòu)理論，充分發(fā)揮探索自由性的原則和理念，其相繼提出了原子內(nèi)電子均勻分布在同心圓環(huán)上的基本猜想和假設(shè)，通過這一基本結(jié)構(gòu)猜想，其與門捷列夫提出的元素周期表不謀而合，這不單單是一種巧合。作為湯姆遜的得意門生，物理學(xué)家盧瑟福仍然堅(jiān)定堅(jiān)持科學(xué)技術(shù)探索本應(yīng)該抱著自由的態(tài)度，不應(yīng)該受到外界環(huán)境和當(dāng)前科研成果的制約，盧瑟福在堅(jiān)信湯姆遜模型正確性的前提下，接受了原子模型中的“西瓜模型”假設(shè)，但值得人們沉思的問題是，在其接受這種看似簡單的模型后，在上世紀(jì)初期，著名物理學(xué)家勒納德在進(jìn)行金屬表面射線研究的科學(xué)試驗(yàn)實(shí)踐中，經(jīng)過散射試驗(yàn)論證了原子內(nèi)部并非飽滿而是較為空虛的這一基本假定和觀點(diǎn)，在該基礎(chǔ)上，日本著名物理學(xué)家岡半太郎在上世紀(jì)同期，在結(jié)合了勒納德研究成果的基礎(chǔ)上，充分實(shí)踐了科學(xué)技術(shù)探索實(shí)踐性和自由性探索的基本理念和脈絡(luò)。正式提出了原子的行星模型，第一次將原子內(nèi)的電荷進(jìn)行劃分，打破了既有的統(tǒng)一性基本概念，這無疑是科學(xué)技術(shù)探索史上，同時也是物理學(xué)探索史上的一次重大突破性進(jìn)展。但有一點(diǎn)值得深思，具備不同學(xué)習(xí)背景和執(zhí)有不同科學(xué)概念和學(xué)說的科學(xué)家，都充分踐行了科學(xué)技術(shù)探索的自由性本質(zhì)和理念，這樣一來，就引起了內(nèi)部的不統(tǒng)一，這在科學(xué)技術(shù)的探索發(fā)展史上再正常不過，可以毫不夸張的說，這才是科學(xué)技術(shù)發(fā)展應(yīng)該有的形式和歷程。盧瑟福并未接受日本科學(xué)家關(guān)于原子模型理論的基本內(nèi)容，其仍然堅(jiān)持自己老師湯姆遜的基本概念和假說，認(rèn)為西瓜模型才是原子結(jié)構(gòu)的本來面目，但盧瑟福在進(jìn)行科學(xué)技術(shù)探索中，雖然秉承了自由性的基本理念，但是其思考問題的方式相對單一，并未對決定未來科學(xué)技術(shù)探索的三大方式作為基本執(zhí)行概念，即哲學(xué)思辨、試驗(yàn)研究和數(shù)學(xué)邏輯推導(dǎo)，其在提出自己的假設(shè)及支持老師湯姆遜的假說過程中，均僅僅采取了試驗(yàn)論證方法，并未從哲學(xué)思辨層面和數(shù)學(xué)邏輯推導(dǎo)層面進(jìn)行佐證，這也是盧瑟福的一大缺陷。

不能否認(rèn)的是，雖然盧瑟福所堅(jiān)持的科學(xué)技術(shù)探索自由性理論相對單一，且偏向于極端，但是其在科學(xué)技術(shù)探索史上的發(fā)展地位是不容小覷的。應(yīng)該說明的是，盧瑟福提出的以試驗(yàn)為主要手段的方式對自然科學(xué)進(jìn)行探索和實(shí)踐也具備一定的現(xiàn)實(shí)意義和理論價值，但其相對單一的論證方式和較為偏激的自由性探索理論確實(shí)需要加以改進(jìn)。但是，需要注意的是，在整個現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展演化歷程中，從文藝復(fù)興時期到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)探索的實(shí)踐中看出，很多科學(xué)技術(shù)研究人員都存在著或多或少將試驗(yàn)方式推崇到極致的嫌疑和傾向。但實(shí)際情況是，雖然科學(xué)技術(shù)探索發(fā)展中，自由性這個基本發(fā)展理念雖然是推進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要動力和核心內(nèi)涵，但必須重視自由性所代表的三種基本科學(xué)研究理念和方式，即：試驗(yàn)研究、數(shù)學(xué)推導(dǎo)、哲學(xué)層面思辨等內(nèi)容，為了充分體現(xiàn)科學(xué)技術(shù)探索實(shí)踐中自由性所帶來的重大意義，必須重視三種基本方式的綜合運(yùn)用，切不可偏頗。此外，在關(guān)于原子理論的研究實(shí)踐中，其中富有戲劇性的一段是，在物理實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域較為擅長的盧瑟福一直沒有將自己的目光聚集在用實(shí)驗(yàn)的方式論證日本物理學(xué)家提出的原子模型，偏偏要從較為生疏的粒子散射實(shí)驗(yàn)中摸索科學(xué)技術(shù)探索自由性的新路徑；可以說，很多科學(xué)探索歷程中，很多科學(xué)家往往只使用自己的探索方式，也就是說在具體的科學(xué)探索實(shí)踐中，對于以自由性為前提的科學(xué)探索歷程中具備較強(qiáng)的個體性和自由性差異，他們彼此間的不同學(xué)術(shù)背景和思考問題的方式很大程度決定了其在日后的科學(xué)研究實(shí)踐中的具體導(dǎo)向和發(fā)展脈絡(luò)。

三、總結(jié)

從某種程度上說，在漫長的科學(xué)技術(shù)發(fā)展潮流中，看似偶然的科學(xué)突破和重大發(fā)現(xiàn)，基本都?xì)w功于基于自由探索理念之上的各種研究方式綜合作用得到的最終結(jié)果。很多科學(xué)研究看上去并不是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)的，有時候很多研究者更愿意相信很多科學(xué)研究成果并不是經(jīng)過唯一的探索方式得到的，與其說是科學(xué)探索的唯一性，不如說是科學(xué)研究的自由性，正因?yàn)榭茖W(xué)探索的自由性，導(dǎo)致很多科學(xué)研究方法進(jìn)而科學(xué)研究派別相互競爭，在不斷的競爭和更新中，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)探究的諸多成果。在未來的科學(xué)發(fā)展事業(yè)中，無疑應(yīng)該始終落實(shí)科學(xué)探索自由性這一根本訴求和研究脈絡(luò)。

在上世紀(jì)初期，由于量子物理學(xué)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的經(jīng)典物理學(xué)受到了極大地挑戰(zhàn)，在經(jīng)典物理學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)交織和碰撞的過程中，邁克爾遜首先得到了突破和前進(jìn)，在這一突破的引領(lǐng)下，大部分科學(xué)研究人員都步入了自由的試驗(yàn)研究進(jìn)展中。其中，較為典型的是著名科學(xué)家愛因斯坦接受了馬赫的科學(xué)批判性思想，在科學(xué)探究過程中，另辟蹊徑，實(shí)現(xiàn)了從科學(xué)物理學(xué)到哲學(xué)的重大的過度，這一舉措為后續(xù)的科學(xué)探索自由性又增添了路徑和方式。從辯證法角度分析，在一定的科學(xué)研究背景下，很多科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展具備一定的偶然性，這也是科學(xué)探索之所以具備自由性的根本原因。

綜上所述，在科學(xué)探究的漫長里程中，很多科學(xué)家都是里面的一份子，他們的一個舉動為科學(xué)研究所做的貢獻(xiàn)，看似平常，但在背后都起到了巨大的推進(jìn)作用，正是基于大量的科學(xué)家保證自由精神去進(jìn)行科學(xué)研究和探索，才讓科學(xué)研究擁有了自由性，在自由的科學(xué)研究背景下，很多偶然才會成為必然，很多必然才會引發(fā)出各種重大科學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)和研究成果。

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鄒漫芝(1983-)，女，漢族，湖南長沙人，長沙理工大學(xué)，研究生在讀，研究方向：科學(xué)技術(shù)與社會發(fā)展。

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