卡爾羅·羅維利

摘? 要? ?與認(rèn)為哲學(xué)對科學(xué)無關(guān)的斷言相反，我將論證，哲學(xué)曾經(jīng)、并且現(xiàn)在依然對科學(xué)具有的影響遠(yuǎn)比通常人們所認(rèn)為的更大。我堅信目前反哲學(xué)的意識形態(tài)已對科學(xué)產(chǎn)出豐富成果的能力帶來摧毀性影響。我還表明，例如對希格斯粒子和引力波的成功探測，以及在被許多人認(rèn)為會找到超對稱粒子的地方并未找到它們等近期的重要實驗事實，質(zhì)問了理論物理學(xué)家習(xí)以為常的某些哲學(xué)假設(shè)的合理性，也促使我們來對科學(xué)方法進(jìn)行更清晰的哲學(xué)反思。

關(guān)鍵詞? ?物理學(xué)? 哲學(xué)? 亞里士多德? 波普爾? 庫恩

中圖分類號? N09

文獻(xiàn)標(biāo)識碼? A

一

“反對哲學(xué)”是一位當(dāng)代偉大的物理學(xué)家——諾貝爾物理獎得主、基本粒子物理“標(biāo)準(zhǔn)模型”的奠基人斯蒂文·溫伯格（Steven Weinberg）——寫的書中有一章的題目[1]。溫伯格雄辯地論證，哲學(xué)對物理學(xué)的損害多于幫助——盡管它有時可能提供好的見解，但它通常是物理學(xué)家自身不得不擺脫掉的緊身衣。更激進(jìn)地是，斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）寫下了廣為人知的一句話——“哲學(xué)已死”。他的理由是：過去往往由哲學(xué)家探討的大問題現(xiàn)在都由物理學(xué)家接手了[2]。類似的看法在科學(xué)家中廣為流傳，而且科學(xué)家們也毫不掩飾。美國科普界一位著名人物內(nèi)爾·德格拉斯·泰森（Neil de Grasse Tyson），用相同的風(fēng)格公開宣稱：“……我們了解膨脹的宇宙，……我們了解量子物理，……這每一項都遠(yuǎn)超整個哲學(xué)家群體坐在座椅里所能推導(dǎo)的范圍，……（他們）本質(zhì)上已經(jīng)過時了。”[3]

我不同意這些意見。在本文中我給出一些反駁的論證，我會論證哲學(xué)在科學(xué)的發(fā)展中始終扮演著必不可少的角色，尤其是物理學(xué)的發(fā)展;而且，大概將繼續(xù)如此。

這是一場由來已久的論戰(zhàn)。關(guān)于這個，古典時期的雅典上演過有趣的一幕。那時，這個城市里正處在黃金歲月的青年們在著名的學(xué)校里受教育。其中有兩所學(xué)校格外突出：伊索克拉底（Isocrates）的學(xué)校和柏拉圖建立的學(xué)園（Academy）。兩者間的競爭是白熱化的，就像劍橋和牛津之間的競爭，但不僅僅是質(zhì)量上的競爭：兩個學(xué)派之間的教育方法迥異。伊索克拉底提供高水平的實踐教育，教給雅典的年輕人當(dāng)政治家、律師、法官、建筑師等所需的技能和知識。另一邊，學(xué)園則著重于討論關(guān)于基礎(chǔ)的一般問題：什么是正義？什么應(yīng)該是最好的法律？什么是美？物質(zhì)由什么構(gòu)成？柏拉圖給這種發(fā)問的方式起了一個不錯的名字：哲學(xué)。

兩大學(xué)派的分歧根深蒂固。伊索克拉底對柏拉圖的獲取教育和知識的方法，批評得很直接：

那些做哲學(xué)的人，那些裁決著證明和論證的人……習(xí)慣于質(zhì)詢，但對他們的實踐職責(zé)卻從不做出貢獻(xiàn)……即使他們恰好有能力掌控某事，他們也自動把它搞壞，而那些沒有任何（哲學(xué)）論辯的知識的人，如果受到了（具體科學(xué)的）①訓(xùn)練并擁有正確的觀點，實際上全都做得更出色。所以對于科學(xué)，哲學(xué)是毫無用處的。[4]

這明顯類似于那些認(rèn)為哲學(xué)在科學(xué)中沒有任何作用的當(dāng)代科學(xué)家們的觀點。

碰巧，柏拉圖學(xué)園里有一位優(yōu)秀的年輕學(xué)生寫了一篇短文，回應(yīng)伊索克拉底的批評。這就是古代著名的文章——《勸勉篇》（Protrepticus）。它只有一部分留存了下來，而且我們只能通過對后人的大量引用進(jìn)行重構(gòu)，來了解這篇文章。由多格·哈欽森（Doug Hutchinson）和蒙特·蘭索姆·瓊森（Monte Ransome Jonson）領(lǐng)導(dǎo)的一批古典學(xué)者最近完成了一次對它的新的重構(gòu)，現(xiàn)已可以在線閱覽[5]?！秳衩闫反蟾攀且越o兩種相反立場辯護(hù)的兩人間的對話這種形式寫成的。文本的現(xiàn)存部分，已足以讓人理解這位年輕學(xué)生為給哲學(xué)辯護(hù)而回應(yīng)伊索克拉底時所提出的主要論證。

這位聰明的年輕人創(chuàng)作完這個小冊子之后離開了雅典，但最終又回來開了他自己的學(xué)園，且事業(yè)有成。他的名字正是亞里士多德。

科學(xué)和哲學(xué)2000年的發(fā)展不僅證明了——更有可能的是——還加強(qiáng)了亞里士多德為反對伊索克拉底指控哲學(xué)無用而替哲學(xué)做的辯護(hù)。他的論證現(xiàn)在看來仍相當(dāng)中肯，我從中受到了啟發(fā)，以在此回應(yīng)當(dāng)前這些認(rèn)為哲學(xué)對物理學(xué)無用的斷言。

二

亞里士多德的第一個論證來自這樣一個事實：

一般性的理論能夠支持、且往往有助于實踐的進(jìn)步。

我將這件事分為兩個方面：第一，以往哲學(xué)與科學(xué)之間的相關(guān)性;第二，哲學(xué)在今天是否就與科學(xué)無關(guān)了。我們先談第一點。

時至今日，2000年過去了，在這期間，哲學(xué)和科學(xué)都得到顯著的發(fā)展，哲學(xué)對科學(xué)的影響的歷史證據(jù)數(shù)不勝數(shù)。

以下是從天文學(xué)和物理學(xué)中舉出的一些表明這種影響的例子。我將只提幾個例子。在古代天文學(xué)中，我們所知道的僅僅是地球是圓的，以及它的大小，還有太陽和月球的大小，地球到日、月的距離，行星在天空中的運(yùn)行，和現(xiàn)代天文學(xué)與現(xiàn)代物理學(xué)得以萌生的一些基礎(chǔ);而這種古代天文學(xué)正是哲學(xué)的直接產(chǎn)物。引發(fā)了這些進(jìn)展的核心問題都是在學(xué)園（Academy）和呂克昂（Lyceum）中提出來的，并且這些問題都是來自于理論而非實踐的關(guān)切。盡管很多個世紀(jì)之后，伽利略和牛頓從先前的物理學(xué)和天文學(xué)——尤其是亞里士多德主義的世界觀——向前邁出了巨大的步伐，他們?nèi)匀缓艽蟪潭壬弦蕾囉谝郧暗玫降某晒?。伽利略和牛頓擴(kuò)展了之前的知識，對其進(jìn)行重新解釋、重新構(gòu)造，并且在其上構(gòu)筑新的東西。尤其是伽利略的思考，如果沒有亞里士多德的物理學(xué)，就會顯得不可理喻。

更重要的是，如果沒有伽利略對柏拉圖思想的追溯，即對隱藏在表象背后的理想數(shù)學(xué)秩序的追尋，其工作也是不可理喻的。伽利略受一種狂熱的柏拉圖主義的指引。牛頓在其著作中，也清晰地表明了他的許多想法對古代哲學(xué)、尤其是德謨克里特的借鑒，例如空無一物的空間、原子論、自然直線運(yùn)動等概念，這些最初都源自哲學(xué)上的動機(jī)。此外，他關(guān)于時間、空間本質(zhì)的重要探討正是建立在他與笛卡爾之間的討論和辯駁。

不過，哲學(xué)對物理學(xué)的直接影響決不只限于近代物理剛誕生的時期。在每一步重要進(jìn)展中，都能看出來這種影響。例如20世紀(jì)：20世紀(jì)物理學(xué)的兩大進(jìn)展就受著哲學(xué)的強(qiáng)烈影響。如果沒有了關(guān)于時間的哲學(xué)，它們就會不可理喻。量子力學(xué)萌發(fā)于海森伯（Heisenberg）的一種直覺，這種直覺根植于他察覺到的當(dāng)時他所處的強(qiáng)烈的實證主義哲學(xué)氛圍：只限于對那些可觀測的事物，人們才能獲得知識。海森伯1925年的奠基性論文明確談到這一點：

本工作的目標(biāo)是僅僅基于原則上可觀測的量之間的關(guān)系來為一種量子力學(xué)的理論奠定基礎(chǔ)。[7]

同樣，明顯是一種哲學(xué)上的態(tài)度，引導(dǎo)了愛因斯坦發(fā)現(xiàn)狹義相對論：把范圍限制在可觀測事物上，我們就認(rèn)識到同時性這個概念是有誤導(dǎo)的。愛因斯坦明確承認(rèn)了他對馬赫和龐加萊的哲學(xué)著作的借鑒。沒有這些思想的輸入，他的狹義相對論也將是不可理喻的。盡管不是來自同一種影響，但是愛因斯坦的廣義相對論所受的哲學(xué)影響甚至更強(qiáng)烈。他再一次明確承認(rèn)了他對哲學(xué)的借鑒，這次是來自萊布尼茨、貝克萊和馬赫的批判性思考。愛因斯坦與哲學(xué)之間的關(guān)系確實很復(fù)雜：比如他承認(rèn)對他來說，叔本華曾有過令他信服的影響。這一點在他的物理學(xué)中就反映得不大明顯，但是叔本華關(guān)于時間和表象的觀念，可能不難從愛因斯坦導(dǎo)向了廣義相對論的想法中辨認(rèn)出來;這種影響也被人們研究過[8]。這位20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家年輕時，居然有著如此明顯的對哲學(xué)的關(guān)注[9] —— 他在15歲時就閱讀康德的三大《批判》——這真的是個巧合嗎？

為何有這些影響？因為哲學(xué)可以提供產(chǎn)生新的想法、新穎的視角、和批判性思考的方法。哲學(xué)家擁有物理學(xué)所需的工具和技能，但在訓(xùn)練和培養(yǎng)物理學(xué)家時這些東西卻缺失掉了：概念的分析，對含糊性的關(guān)注，表達(dá)上的精確性，在標(biāo)準(zhǔn)的論證中找出缺漏的能力，創(chuàng)造出全新的視角，發(fā)現(xiàn)概念上的薄弱環(huán)節(jié)，找出各選的其它概念性解釋。對此沒人比愛因斯坦自己講得更好了：

關(guān)于歷史和哲學(xué)背景的知識給了我們得以擺脫同一代大部分科學(xué)家所陷入的偏見的那種獨立性。這種由哲學(xué)洞見帶來獨立性——依我的觀點——是把單純的手藝人或?qū)＜遗c真正在追尋真理的人區(qū)別開的標(biāo)志。[10]

有時，還有講得更強(qiáng)硬的說法：“如果沒有首先得到哲學(xué)的準(zhǔn)許，科學(xué)家就做不了任何事情。”

因而，如果去讀最偉大的科學(xué)家們說過的、關(guān)于哲學(xué)的用處的言論，比如海森伯、薛定諤、玻爾、愛因斯坦，我們會發(fā)現(xiàn)他們表達(dá)的意見完全跟霍金、溫伯格相反。

三

下面是亞里士多德的第二個論證：

那些否認(rèn)哲學(xué)的功用的人，所做的亦是哲學(xué)。

這決不是乍一看起來那么無聊。讓我們來審視一下溫伯格和霍金寫下了什么。他們二人都獲得過重大的科學(xué)成果。比如溫伯格，找到了描述基本粒子之間相互作用的正確的對稱群，而霍金則發(fā)現(xiàn)了黑洞是熱的，并且計算了它們的溫度。在做這樣的事情時，他們在搞科學(xué)。在寫下“哲學(xué)對物理學(xué)沒有用”或“哲學(xué)已死”之類的東西時，他們不是在搞物理。那么他們在干什么？他們是在反思什么是發(fā)展科學(xué)的最好方式。

這里的問題就是科學(xué)方法論（methodology of science）。科學(xué)哲學(xué)中一個中心關(guān)切當(dāng)然是仔細(xì)追問：做科學(xué)是怎么做的，以及有可能怎么做就會更有效。優(yōu)秀的科學(xué)家會反思他們自己的方法論，而且溫伯格和霍金也的確這么做了，這很好。但又怎樣呢？

他們表達(dá)了有關(guān)科學(xué)方法論的一種明確的（certain）觀念。這就是關(guān)于科學(xué)一貫如何運(yùn)作以及應(yīng)當(dāng)如何運(yùn)作的永恒的真理？這就是對我們現(xiàn)有的科學(xué)的最佳理解？

都不是。追溯這種觀念的來源其實并不難。它源于邏輯實證主義的背景，而邏輯實證主義后來又被波普爾和庫恩所修正。當(dāng)下理論物理學(xué)中占主流的方法論意識形態(tài)，就是從他們二人的可證偽性和科學(xué)革命這兩個概念而來，二者在理論物理學(xué)家中十分流行;它們常被提及，并被普遍用于指導(dǎo)研究方向和評估研究工作。

因此在斷言哲學(xué)無用時，溫伯格、霍金和其他“反哲學(xué)”的科學(xué)家們實際上正是在向某些科學(xué)哲學(xué)家們（philosophers of science）致敬，他們或是曾閱讀過其作品、或是在他們所處的環(huán)境中吸取過其觀念。這種印記是不可能出錯的。當(dāng)他們把哲學(xué)視作一堆偽命題——偽命題是指，組成這種命題的字詞沒有真實的含義（proper meaning）——一堆被反復(fù)地像內(nèi)爾·德·格拉瑟·泰森那樣嘲諷的東西，這些批評都不難追溯至維也納學(xué)派的反形而上學(xué)立場[11]。在這些反對哲學(xué)的詛咒背后，人們幾乎能聽到維也納學(xué)派的口號：“不要形而上學(xué)！”

于是，當(dāng)溫伯格和霍金聲稱哲學(xué)無用時，他們其實是在表達(dá)他們對一種特定的科學(xué)哲學(xué)的支持。原則上，這倒沒有什么錯;但問題是，它并非一種很好的科學(xué)哲學(xué)。

一邊是牛頓、麥克斯韋、玻爾茲曼、達(dá)爾文、拉瓦錫和如此眾多的大科學(xué)家們，他們以（跟上述立場）極為不同的方法論觀點進(jìn)行工作，做出了非常棒的科學(xué)工作。另一方面，自卡爾納普、波普爾、庫恩以來，科學(xué)哲學(xué)一直在發(fā)展，并認(rèn)識到科學(xué)得以有效開展的方式遠(yuǎn)比這幾個思想家的分析中所描繪的那樣更為豐富和微妙。溫伯格和霍金的錯誤在于把某種特定的、受限于歷史條件的、對科學(xué)的有限的理解，當(dāng)作好像是科學(xué)自身永恒的邏輯似的。他們的立場的弱點在于沒能認(rèn)識到其脆弱的歷史偶然性。他們把科學(xué)當(dāng)作具有一種明確的、不容爭議的方法論的學(xué)科，好似從培根到探測出引力波以來一直絲毫未變，或者好似我們在做科學(xué)時應(yīng)該做什么和怎么去做都是完全顯然的。

實際情況與此大為不同?？茖W(xué)在不斷重新思考著對自身和對其成就、方法、工具的理解。這種靈活性對于它的成功十分重要。讓我們考慮一些物理學(xué)和天文學(xué)中的例子。在希帕克斯和托勒密異常成功的預(yù)測性理論的啟發(fā)下，天文學(xué)的真正目標(biāo)就是找到輪子的恰當(dāng)組合，來描述圍繞地球旋轉(zhuǎn)著的天體的運(yùn)動。但與預(yù)期相反，事實表明地球它自己也是這些天體中的一個。而且尤其在哥白尼之后，真正目標(biāo)變成找到運(yùn)動天球（moving sphere）的恰當(dāng)組合，來描述圍繞太陽旋轉(zhuǎn)著的天體的運(yùn)動。但又一次與預(yù)期相反，事實表明，抽象橢球形軌道比球形的更好。后來到了牛頓之后，物理學(xué)的目標(biāo)逐漸清楚了，就是去找到作用在物體上的力。與這一計劃相反，事實表明，世界最好是用動力學(xué)的場而不是物體來描述。在法拉第和麥克斯韋之后，事情清楚了，物理學(xué)是要去找隨著時間流逝的、位于空間中的運(yùn)動定律。與假設(shè)相反，事實表明，時空自身也是動力學(xué)的。在愛因斯坦之后，事情終于清楚了，物理學(xué)必須只去尋找自然中的決定論定律。又與預(yù)期相反，事實表明我們最多給出概率性的定律。諸如此類。對于科學(xué)家們心中所認(rèn)為的科學(xué)是什么，有過不斷變化的定義，比如：從被觀測現(xiàn)象推出的一般定律，找到自然的終極組成，解釋經(jīng)驗觀測中的規(guī)則，找到能把這個世界講得通的暫時的概念框架（最后這一個是我喜歡的）。

科學(xué)不是照著刻在石頭上的方法來做的項目，有著限定好的客體，或者有個固定的概念結(jié)構(gòu)。它是我們?yōu)榱烁玫乩斫馐澜缍肋h(yuǎn)在演進(jìn)著的努力。在它的發(fā)展過程中，它會一再違背它自己的準(zhǔn)則和它自己宣稱過的方法論假定。

當(dāng)下一種對于科學(xué)家究竟在干些什么的常見的描述——正如我們今天在學(xué)校學(xué)到的那種——就是收集數(shù)據(jù)（觀察、實驗、測量）并以理論的形式講通這些數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)和理論之間的關(guān)系是復(fù)雜的，人們對此遠(yuǎn)沒有達(dá)成共識，因為并不清楚我們是怎么從數(shù)據(jù)得到理論的，而且也不清楚數(shù)據(jù)本身又是怎樣承載著理論的（theory-laden）。但是讓我們忽略掉這一點。隨著時間推移，我們獲得了新數(shù)據(jù)，理論也在演化。在這種圖景里，科學(xué)家被描述為理性的存在者，他們用他們的才智——一種特殊的語言、也是一個良好地建立起來的文化的和概念的結(jié)構(gòu)——來做這個游戲。

這種圖景的問題在于，這個概念結(jié)構(gòu)也在演化?？茖W(xué)不僅僅是我們不斷增加的關(guān)于這個世界的經(jīng)驗信息的總和與一串改變著的理論，它也是我們概念結(jié)構(gòu)的演化進(jìn)程。它是我們在既有知識水平上，對把握這個世界的最佳概念結(jié)構(gòu)的不斷追尋。對概念結(jié)構(gòu)的修正需要從我們自己的思考中獲得。這非常像奎因（Quine）經(jīng)常引用的奧托·紐拉特（Otto Neurath）寫下的那個美妙比喻——一名水手只能在他航行的途中修補(bǔ)自己的船[12]。

“學(xué)習(xí)”和“概念轉(zhuǎn)變”這兩者的互相纏繞，這種靈活性，和這種方法論與目標(biāo)的不斷演化，在歷史上發(fā)展成了實踐科學(xué)與哲學(xué)反思之間的持久對話。這是為什么很多科學(xué)被哲學(xué)反思所深刻地影響的進(jìn)一步緣由?？茖W(xué)家的這種觀點，無論他們喜不喜歡，是滲透著哲學(xué)的。

在這里我們回到亞里士多德：“哲學(xué)提供了研究必須該怎么去做的導(dǎo)引。”

不是因為哲學(xué)能對科學(xué)的正確方法論一錘定音（這正是與霍金和溫伯格的哲學(xué)立場相對立的），而是因為哲學(xué)中有很多概念工具可用來處理概念的連續(xù)變遷。那些否認(rèn)哲學(xué)在科學(xué)進(jìn)步中所起的作用的科學(xué)家，正是那些自以為找到了終極方法論的人。結(jié)果是，他們的頭腦對將來所需的概念靈活性更加封閉。他們是被他們所處時代的意識形態(tài)俘獲的人。

四

我認(rèn)為可以給出一個更強(qiáng)的例子。我相信近幾十年理論物理學(xué)的突破之所以相對貧乏，原因之一就是今天許多物理學(xué)家把錯誤的科學(xué)哲學(xué)當(dāng)作寶貝。波普爾和庫恩——在理論物理學(xué)家中如此受歡迎——對于好科學(xué)的工作方式的一些重要方面提供了啟發(fā)，但他們的科學(xué)圖景是不完整的。我懷疑，如果把他們的見解當(dāng)作約定俗成并且一概接受，就會誤導(dǎo)科學(xué)研究。我們來看看為什么是這樣。

庫恩對于非連續(xù)性和不可通約性的強(qiáng)調(diào)誤導(dǎo)了很多理論物理學(xué)家和實驗物理學(xué)家，讓他們輕視科學(xué)知識的可怕的積累性方面。波普爾對于可證偽性的強(qiáng)調(diào)——這本來是一種劃界準(zhǔn)則——也已經(jīng)被誤解為是用于評價的準(zhǔn)則。這兩者的結(jié)合產(chǎn)生了災(zāi)難性的方法論混淆：在尋找新理論時，過去的知識是無關(guān)緊要的;而各種還沒被證明的想法都同樣有趣，各種還沒被測量到的效應(yīng)都同樣可能發(fā)生，理論家的工作就在于讓任意的可能性從天而降，然后發(fā)展它們，因為所有沒被證偽的東西事實上都有可能是正確的。

這就是當(dāng)下的“干嘛不做？”意識形態(tài)：任何新想法都值得研究，僅僅因為它還沒被證偽;任何想法都有同樣的可能性，因為在知識的路途上往前走一步就會出現(xiàn)在過去知識基礎(chǔ)上無法預(yù)知的庫恩式不連續(xù)性;任何實驗也都同等有趣，只要它檢測了什么沒被測過的東西。

我認(rèn)為這種方法論上的哲學(xué)導(dǎo)致了物理學(xué)中堆積如山的無用的理論工作和許多無用的實驗探究。

在無邊界的可能性空間中任意地跳躍，從不是做科學(xué)的有效方式。原因在于兩方面：首先，可能性實在太多，純靠碰運(yùn)氣找到好的選擇的概率可以忽略不計;更重要的是，大自然總是在震驚我們，我們這種有限的生物遠(yuǎn)不如我們自認(rèn)為的那樣富有創(chuàng)造力和想象力。當(dāng)我們覺得自己試探得夠廣的時候，大多數(shù)情況我們只是在變了方式地老調(diào)重彈：真正能起作用的創(chuàng)新不是僅憑猜測就能找到的。

那些真正起了作用的最劇烈的概念轉(zhuǎn)變和最離經(jīng)叛道的想法，事實上總是嚴(yán)格地被激發(fā)出來的，并且?guī)缀跏潜缓Ａ康男聰?shù)據(jù)、或?qū)ΜF(xiàn)有成功理論的內(nèi)在矛盾的全面分析所倒逼出來。科學(xué)是靠連續(xù)性來運(yùn)作，而不是靠不連續(xù)性。

前者的例子——被數(shù)據(jù)逼出來的創(chuàng)新——是開普勒的橢圓和量子理論。開普勒不只是“冒出來了”運(yùn)用橢圓的“想法”：在他看見橢圓之前，大自然不得不把橢圓“潑撒”到他臉上。他用橢圓來近似模擬火星的本輪-均輪運(yùn)動，并震驚于這種近似比他原來的模型效果還好[13]。類似地，20世紀(jì)初的原子物理學(xué)家長時間與基本定律中蘊(yùn)含的不連續(xù)性概念斗爭，竭盡所能地拒絕光譜學(xué)已經(jīng)給出的明確信息，換句話說，力學(xué)的最核心部分其實已經(jīng)出現(xiàn)了不連續(xù)性。這兩個例子中，重要的新想法都是在數(shù)據(jù)面前被迫出現(xiàn)。

第二種情況的例子——由舊理論而來的激進(jìn)的創(chuàng)新——是日心體系和廣義相對論。無論是哥白尼還是愛因斯坦，都沒有顯著依賴于新數(shù)據(jù)。他們都從對成功的、被公認(rèn)了的理論進(jìn)行深刻分析開始：托勒密的天文學(xué)、牛頓的引力和狹義相對論。他們從中發(fā)現(xiàn)的矛盾和原因不明的巧合，開啟了通向新的概念構(gòu)想的道路。

無論哪種情況，都不是僅從尚未被證偽的理論中撈出一些，然后對它們帶來的結(jié)果檢測一下。相反，是基于廣泛且不斷積累著的經(jīng)驗和理論知識的、對歸納法的巧妙的運(yùn)用，提供給了我們前行的線索。認(rèn)真地考察在經(jīng)驗上已獲得成功的洞見，我們才能前行。愛因斯坦的“相對論”不是個“新想法”：它是愛因斯坦對伽利略相對論為何在很大范圍能成立的領(lǐng)悟。這里沒有不連續(xù)性：事實上，這是一種最佳的連續(xù)性。這是面對那些人僅僅因為麥克斯韋方程就急于拋棄速度相對性時，愛因斯坦表現(xiàn)出來的極富洞察力的“保守主義”。

我認(rèn)為這個教訓(xùn)被太多的當(dāng)代理論物理工作忽視了，大量研究方向都太急于拋棄掉我們關(guān)于大自然所找到的東西。

諷刺的是，其實近來的實驗物理重大進(jìn)展正是對今天理論物理中隨意猜測作風(fēng)的反駁。最近，基礎(chǔ)物理中出現(xiàn)了三大實驗結(jié)果：引力波、希格斯粒子、LHC中超對稱的缺失。這三者都驗證了舊的物理學(xué)，并否證了那些廣為傳播的猜測。在這三個例子中，大自然告訴我們：不要如此隨意地猜測。讓我們更仔細(xì)地看看這幾個例子。

對引力波的探測——這已被授予了諾貝爾物理獎——是對問世一個世紀(jì)之久的廣義相對論的完全證實。但不僅如此。最近幾乎同時探測到的雙中子星合并所帶來的引力和電磁信號（這一事件稱為GW170817）以14個數(shù)量級的程度一次性提高了我們對引力和電磁場傳播速度之比的認(rèn)識[14， 15]。我們經(jīng)驗知識的這一重大積累的后果是，我們不得不排除掉一大批廣義相對論的替代方案，——大批理論學(xué)家近幾十年一直在研究這些方案——同時證實了百年之久的廣義相對論才是目前關(guān)于引力的最佳理論。

希格斯粒子在CERN被探測到之事已被廣為宣傳，這證實了粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型（由溫伯格等人所創(chuàng)立）是高能物理的現(xiàn)有最佳理論，反駁了受到很多關(guān)注的后續(xù)替代方案。

當(dāng)大型強(qiáng)子對撞機(jī)在日內(nèi)瓦已投入運(yùn)行時，CERN對發(fā)現(xiàn)希格斯粒子的強(qiáng)調(diào)，也隱瞞了高能物理的這一特殊探索中暴露出的真正意外：超對稱粒子并不存在，盡管一代理論物理學(xué)家期待能找到它們①。盡管筆墨匯聚成河、遐想不斷飛馳，極小超對稱標(biāo)準(zhǔn)模型（minimal supersymmetric standard model）卻突然發(fā)現(xiàn)自己陷入深層的困境。所以，大自然再次嚴(yán)肅地回絕了大批理論物理學(xué)家所相信的這些任意的猜測。

我認(rèn)為，大自然對理論物理學(xué)當(dāng)下的方法論的一再怠慢，應(yīng)該能引發(fā)我們在哲學(xué)態(tài)度上保持一定的謙虛，而不是狂怒。

我懷疑這個問題一部分就出在占主導(dǎo)地位的波普爾和庫恩思想誤導(dǎo)了當(dāng)下的理論探究。物理學(xué)家對已確立的成功理論太不當(dāng)回事。由于庫恩對橫跨科學(xué)革命的不可通約性的強(qiáng)調(diào)誤導(dǎo)了他們，他們不能從人們已知的東西上建構(gòu)，而這（從已知的事情出發(fā)）正是科學(xué)一直在前進(jìn)的方式。一個很好的例子就是，許多想把引力統(tǒng)合進(jìn)基礎(chǔ)物理其它部分的嘗試，都拋棄了廣義相對論中的背景獨立性。

此外，對可證偽性的強(qiáng)調(diào)，使許多物理學(xué)家陷入對科學(xué)知識的一個根本方面的無知：即，可靠性是有程度的，并且可信賴的程度可以達(dá)到非常之高，即使沒達(dá)到完全的確定。這種無知導(dǎo)致了一種雙重的負(fù)面效果：在科學(xué)的進(jìn)展中把已成功理論中的洞見當(dāng)作無關(guān)緊要（因為它們可能明天就被證偽），以及不懂得一種探索即使還沒被證偽也可能只有很小的可信度。

科學(xué)事業(yè)是建立在可靠性的程度上，基于新的數(shù)據(jù)或新的理論發(fā)展，這種可靠性會被持續(xù)更新。科學(xué)界近來關(guān)注的對確證的貝葉斯式解釋，在科學(xué)哲學(xué)中是很常見的，但在理論物理學(xué)界多半被無視掉了。在我看來，這是具有負(fù)面效應(yīng)的②[16]。

我在這里想要做的不是一種對波普爾和庫恩的批評。他們的著作是清晰而富有洞見的。我想指出的是，對他們觀點的一些頭腦簡單的理解版本，被很多物理學(xué)家太隨意地當(dāng)成了科學(xué)方法論的最終定論。

當(dāng)代物理學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有對哲學(xué)“免疫”，而是深刻地受哲學(xué)影響。但是缺乏認(rèn)識到這種影響所需的哲學(xué)意識，并拒絕聆聽那些嘗試對此進(jìn)行彌補(bǔ)的哲學(xué)家，是物理學(xué)的弱點的來源。

五

下面是《勸勉篇》里的最后一個論證：

科學(xué)越是處于嚴(yán)重的混亂和困惑中，越需要哲學(xué)。

今天的基礎(chǔ)物理正在經(jīng)歷一輪深刻的概念轉(zhuǎn)變，這是因為廣義相對論和量子力學(xué)的成功，和目前依然缺失一種能被人們認(rèn)可的引力的量子理論這一情況所導(dǎo)致的公開“危機(jī)”（在庫恩的意義上;我倒是寧愿稱為“機(jī)會”）。這就是為什么一些科學(xué)家，包括我自己這種做量子引力的，更敏銳地察覺到了哲學(xué)對于物理學(xué)的重要性。

下面列舉一些當(dāng)下最理論物理中探討的話題：什么是空間？什么是時間？什么是現(xiàn)在？世界是決定論的嗎？我們需要引入觀察者來描述自然嗎？物理學(xué)是根據(jù)“實在”來架構(gòu)還是根據(jù)“我們的觀察物”來架構(gòu)更好，或者還有第三種選擇？什么是量子波函數(shù)？究竟“涌現(xiàn)”意味著什么？意在刻畫宇宙全體事物的理論有意義嗎？認(rèn)為物理定律也在演化這種想法有意義嗎？對我而言，探討這些話題，來自過去和當(dāng)下的哲學(xué)思考的養(yǎng)料顯然不容忽視。

在圈量子引力這一我本人所在的技術(shù)領(lǐng)域中，牛頓時空被重新解釋為在量子意義上呈現(xiàn)為顆粒狀的、概率性的、漲落著的某種事物所展現(xiàn)出來的東西?？臻g，時間，粒子和場融為一個單一的實體：一種并不存在于時間或空間中的量子場。這種場的變量只要求子系統(tǒng)間相互作用的明確性。這一理論的基本方程沒有顯式的時間或空間變量。幾何只在近似中出現(xiàn)。客體存在于近似中。實在論被一種強(qiáng)烈的關(guān)系論所調(diào)和。我認(rèn)為我們物理學(xué)家需要跟哲學(xué)家一起探討，因為我認(rèn)為我們弄通這些東西需要他們的幫助。

六

最后，我想再簡要談幾句相反方面的問題：科學(xué)對于哲學(xué)的相關(guān)性。

我之所以要談這個，只是因為：科學(xué)界一些反對哲學(xué)的表態(tài)，不過是對哲學(xué)和其它人文學(xué)科某些領(lǐng)域中的反科學(xué)態(tài)度的一種回應(yīng)。

現(xiàn)在后海德格爾（post-Heideggerian）氛圍統(tǒng)治了“大陸”的一些哲學(xué)系，在其中，對科學(xué)的無知成了值得自豪表現(xiàn)的事情?？茖W(xué)不是“真正的”知識;它錯失了真的知識。“……植物學(xué)家的植物不是田畔花叢;地理學(xué)家標(biāo)定的河流‘發(fā)源處’不是‘幽谷源頭’?！雹賉17]這種語境暗示著只有“田畔花叢”和“幽谷源頭”才是重要的。

另一個今日知識界的分支——社會學(xué)中也有一例：“……任何人都沒有義務(wù)要采取某種特定的世界觀來描述20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)展”②[18]。這種論調(diào)要么是無聊的（“沒人強(qiáng)制你有智力”），要么是誤導(dǎo)性的，所謂“誤導(dǎo)”，在詞源學(xué)意義上講，就是“導(dǎo)向錯誤的方向”。

我現(xiàn)在明白了這一點：正像最好的科學(xué)緊密聯(lián)系著哲學(xué)一樣，最好的哲學(xué)也將緊密聯(lián)系著科學(xué)。過去顯然一直是這樣：從亞里士多德、柏拉圖，到笛卡爾、休謨，到康德、黑格爾，到胡塞爾、路易斯，最優(yōu)秀的哲學(xué)總是緊密地與科學(xué)協(xié)調(diào)。過去不曾有任何一位偉大哲學(xué)家，不時時刻刻嚴(yán)肅地對待他們時代的科學(xué)所提供的知識。

科學(xué)史我們的文化中一個完整的和必不可少的部分。它還遠(yuǎn)不能回答我們想問的所有問題，但它依然是一種極為強(qiáng)大的工具。它可以處理不計其數(shù)的問題，包括那些關(guān)涉我們自身的問題和把宇宙當(dāng)作一個整體來討論的問題。我們的所有知識，是來自極為不同的領(lǐng)域的許多貢獻(xiàn)的結(jié)果，從科學(xué)到哲學(xué)，當(dāng)然還有文學(xué)和藝術(shù)，還有我們對它們加以整合的能力。在我看來，那些貶低科學(xué)的哲學(xué)家——這些人還不少——在嚴(yán)重地傷害理智與文明。當(dāng)他們說全部領(lǐng)域的知識都滲透不進(jìn)科學(xué)，以及他們才是懂得更多的人的時候，他們就讓我想起那兩個坐在公園長椅上的小老頭：“啊”，其中一個顫抖著聲音說，“瞧這幫聲稱能研究意識還有宇宙起源的科學(xué)家啊?！薄班蕖?，另一個說，“真荒唐啊！他們當(dāng)然搞不懂了。我們才可以！”

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