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(五)科学“终结”论

  二十世纪初,法国生命哲学家柏格森站非理性主义的立场上,质疑科学无往不胜的能力。作为一个有影响的生命哲学家,柏格森的观点引起了广泛的关注。他认为揭示生命本质的方法应该是非理性的直觉,必须依靠每个人用心体验,而不是科学研究。柏格森指出,时间属于生命,空间属于非生命的物质,对没有生命的物质来说,时间没有意义。时间是不可能计量的绵延,而用科学方法数量化的时间,是以空间形式模拟的时间,是抽去了时间精髓之后的东西,已经失去了时间的根本属性。所以柏格森认为理性无法把握时间和生命的本质,这是科学方法固有的局限性。

  作为非理性主义的倡导者,柏格森强调逻辑思维对形象思维的压制作用,认为应该防止逻辑思维的泛滥,从而避免将人类的发展引入歧途。而我们却认为抽象思维是人类特有的思维形式,逻辑推理可以助长人的想象力,是目前世界上最有效用的认识工具。理性逻辑不仅不应该抑制,还应该提倡和发扬。本格森认为科学方法具有局限性,不可能揭示世界的本质。就目前人类所拥有的科学方法而言,我们完全同意这种看法。但是,应该看到科学方法尚处在不断丰富,不断完善的过程中。既然想象是人类认识世界的基本手段,对一切科学问题的“解决”无非是具有充分说服力的想象成为科学界的共识,其真实性不可苛求。在这个意义上来说,任何科学问题都可以得到解决,这当然不是指科学无往而不胜。在这个问题上,很多睿智的思想家也曾坠入过陷阱。就十九世纪初科学发展水平,实证主义者孔德曾断言太阳的化学组成是人类永远无法掌握的知识。可是,事隔不久,夫琅和费就发现了太阳光谱,不仅从中得知太阳的化学组成,而且还发现了新元素。这个例子一直被唯物主义者作为批判不可知论的有力例证。

  科学需要逻辑,并不拒絶非逻辑,需要理性,并不决絶非理性。我们不仅否认逻辑方法的唯一可靠性,也否认非逻辑方法的絶对有效性。寻求絶对可靠的认识方法,和寻找絶对真理一样是徒劳的。既然知识只是具有时代特征的共识,放弃逻辑方法揭示生命的本质,和用逻辑方法揭示世界的最后奥秘,不一样是虚妄的吗?非理性主义对理性主义的批判的确应该引起我们的注意。作为人类思维的一种方式,理性方法是一回事,而理性主义则是另一回事。理性主义认为世界是符合逻辑的,强调人的认识与客观世界之间的完美一致。其实,这往往是在排除了大量非理性事物以后的结果。非理性主义的功劳就是发现了非理性,让人们随时警惕,努力创造新的科学方法,把非理性的事物纳入科学的视野中来。

  柏格森的悲观预言似乎总是得到印证,而并非危言耸听。随着科学技术迅猛发展,工业化和科学技术现代化所产生的负面效应越来越严重地显露出来。人们为发展经济,努力开山筑路,疏浚河道,让世界各地无往而不通畅。在人类活动的范围迅速扩大的同时,野生动物的生活空间却越来越小;人们滥用农药、化肥,污染了水源,破坏了环境,许多疾病的出现与工厂排烟、排污直接相关;为了满足越来越大的矿产和能源的需求,人们深入研究地质结构,对自然资源掠夺性的开采,造成地下矿藏迅速枯竭的严重后果;为了获取热能大量排放二氧化碳,致使温室效应越来越严重。高温酷暑、地震海啸、水旱灾害、厄尔尼诺现象频繁出现,大自然对人类的“报复”一次比一次凶猛。如果按照目前的速度发展下去,等不及太阳熄灭,地球将不再适合人类居住。

  面对这样的情景,不由得人们不对科学的价值发生怀疑。二十世纪中期以后,从科学营垒中杀出了一股反科学的思潮。虽然,这股暗流同样否认科学的能力,担心科学的发展会给人的发展带来厄运。但是,他们和柏格森非理性主义具有完全不同的出发点和立论方式。他们并不反对科学理性,而恰恰是站在理性的立场,从科学已经显现出来的负面作用出发,为科学发展的前景担忧。他们的论据是从现实出发的,论述方式是逻辑的,做出的结论是科学的,结论的内容却是科学的发展必须停止,也必然会终止。其中最具代表性的是美国科学记者霍根在其传世之作《科学的终结》里所表明的观点。

  作为美国著名科学杂志《科学美国人》的资深撰稿人,霍根长期从事科学学的研究。在撰写《科学终结论》一书的过程中,霍根访问了许多著名学者,大量引用社会统计的可靠资料,以具有相当说服力的论据,集中阐述了这样的观点:科学发展到今天,已经给人类的发展造成了严重的障碍,在未来的年代里,科学事业已经不再有更大的拓展空间。科学的终止是我们,至多只是我们以后两三代人就可以明显感觉得到的事实。如果强令科学事业继续发展,人类将遭到更大的厄运。霍根担心的是,时至今日,人类对科学终止的可能性依然熟视无睹。他从以下四个方面展开论述:

  其一,科学研究的社会效益逐渐递减,这将直接影响政府龢民间对科学技术投资的信心。人们为了增进对世界的瞭解,需要进行科学实验。实验功能的强弱,往往和实验规模的大小相关。一般来说,研究越深入,实验条件越苛刻,需要投入的财力物力也越多。以美国的费米粒子研究中心的加速器为例,它的主体工程是一个直径两公里的巨形真空管道。建造时耗资24亿美元,每年的运行费用高达7000万美元,这个数字是一般中等发达国家无法承受的。1993年,美国国会就否决过一个耗资80亿美元,用于验证夸克微观结构的科研计划,初步显示出政府对于科学研究的投资信心正在受挫的趋势。上世纪九十年代初,耗资十多亿美元的真资格“全球通”卫星系统宣布破产,也进一步告诫人们,具有领先意义的科学研究,往往会带来巨大的浪费。由于收益递减效应越来越明显,世界各国对科学研究的支持度已经呈下降趋势。与此同时,民间通过支持科学研究而谋求经济收益的动机,也会受到越来越严重的打击。霍根认为,这是使科学发展停滞不前的第一个重要原因。

  其二,知识的累积效应,使得人们进入专业研究领域越来越困难。一种缺乏可靠性的判断认为,人类的知识正以每十五年翻一番的速度增长。知识在量上的迅速增多,降低了个人进入高技术领域的可能性,会严重挫伤个人通过科学研究取得成功的信心,进而影响人们在科学研究方面的参与度。大多数民众都希望通过智力、财力和精力的较小投入,得到更多的回报。人的生命有限,在人的一生中,如果拿出大量的时间投入学习,仍然不能进入科学研究的某些专门领域,怎不使人望而却步呢?在这样的情况下,人们往往更愿意将财力和精力投向容易获得稳定回报的证券、期货、金融市场。这也会导致民间科学事业投入不足,影响科学事业向前发展。

  其三,科学所涉及范围的有限性,从根本上决定了科学发展存在极限。美国著名生物学家岗瑟·斯腾特就从这个角度出发解释他的科学终止论。他指出,某些特定领域的科学问题实际上是有限的。像地理学、解剖学、化学的研究范围就非常窄小,惟独物理学具有无限发展的前景。可是,当代著名物理学家霍金已经明确表示,我们在不久的将来,便可以建成一组完全自恰的相互作用理论,把宇宙中仅有的三种相互作用统一起来。也就是完成了爱因斯坦曾经梦寐以求的“统一场论”。霍金说,通过这组方程,能够解释迄今为止人们已经观察到的全部物理事实。他还说,到了那个时候,“如果不是理论物理已经接近尾声的话,便是理论物理学家的生涯接近尾声。”如果具有广泛发展前景的物理学尚且接近了尾声,其他科学领域发展前景也就可想而知了。科学研究课题的枯竭,会直接导致科学发展的终止。

  其四,科学方法的困境,使得某些科学问题失去了最终解决的希望。像前面提到是超微结构理论的验证,就是一个非常棘手的问题。原则上讲,为了验证越来越精细的物质结构,应该使用越来越庞大的加速器。如果目前人们利用直径为1000米的加速器可以验证尺度为10-14米的强子理论,那么验证尺度在10-34米这个尺度上的超弦结构理论,则需要建造周长为1000光年的巨型加速器!可是太阳系的周长不过几光天。在这种情况下,超弦理论完全失去了验证的可能。二十世纪以来,许多重大研究成果并不能说明科学方法不可穷尽,科学的锋芒无往不胜。恰恰相反,这些研究成果似乎总是在表明科学方法这也不行,那也不行:休谟的怀疑论原则上否定了应用因果关系全面描述客观世界的可能,使人们自古以来关于絶对真理的信念发生了动摇;由于万有引力恒量和光速极限可能是随宇宙年龄增长而变化的常数,相对论宇宙方程至今并没有真正解开,宇宙年龄的计算结果存在很大的离散度;量子力学证明瞭微观粒子的位置和动量,至少有一个测不准;薛定谔方程虽然非常巧妙,却至今没有找到解开方程的数学方法;康托尔悖论指出,建立包罗万象的集合不可能;哥德尔定理从根本上扑灭了建立完备而统一的数学的美丽梦想;我们目前所使用的物理化学方法,以及统一场方程都不适合研究混沌现象;而开放系统理论的研究表明,未来世界具有偶然性、创造性和不可预期性;生命自主性的确认、高等动物对于刺激反应的同因异果律为人类最终揭开生命的秘密,设置了难以跨越的障碍。

  如此众多的疑点,就像无数条巨蟒缠在科学巨人身上,科学的权威性受到前所未有的挑战。可是,科学是不是真的已经黔驴技穷,面对新的挑战束手无策了呢?她还能不能一如既往地为人类的发展做出贡献呢?我们还能不能寄希望于未来的科学事业?是不是还能够要求科学事业的发展不仅为人类提供越来越多的物质财富,而且能够在揭示人性的本质,重新树立人类在宇宙中至高无上的地位提供证明呢?

  我们不能不说霍根否定科学价值的态度是积极的,方法是科学的。他所罗列的大量事实,对于我们从中发现旧科学观的缺陷,树立现代科学的理念大有好处。其实,我们说客观世界“可认识”,只是肯定世界可以用人为杜撰的理论加以描述。科学并没有,也不可能提供揭开宇宙最后奥秘的保证,甚至没有提供宇宙存在最后秘密的根据。科学的发展只表现为对原有理解方式的不断否定,而代之以更加全面,能解释更多科学事实的理论。人类的创造,建立在对客观世界认识的基础上,没有可能也不必建立在揭开世界最后真理可能性的基础上。很显然,当科学研究与人类的生存无关的时候,科学便成为多余的和不受欢迎的事业。超弦理论是人们的猜想,既然与人类的生存无关,没有验证的可能,为什么一定还要去验证呢?是为了满足人们的好奇心?不错,人类的好奇心的确推动过,以后还将推动认识的发展。但是,既然世界上不存在絶对真理,有关世界本原的问题没有最后定论。在这个无法得出最后定论的世界上,人类一样生存发展。放弃永远不可能解答的假问题,并不是科学的终止,恰恰是为了使科学正常发展的必要选择。

  什么是科学方法?科学并不期望寻求絶对可靠的认识方法。逻辑思维是一种科学方法,非逻辑思维的方法也属于科学的范畴。推翻了絶对真理的存在,我们只能肯定人类的知识无非是为瞭解释自己的经验而做出的假设,以及建立在假设基础上的命题系统。几千年来,人类的思维方式的确发生了深刻的变化,经历了由纯粹的形象思维,到抽象思维,由非逻辑的想象到严密逻辑的推理的发展过程。严密逻辑的运用使人们的想象力和推理能力大为提高,逻辑思维迅速发展的趋势是客观存在的。到了二十世纪初,科学知识体系公理化的确立,就是逻辑思维发展的必然结果。

  科学知识的不断丰富,使人们在进入研究领域之前,必须具备更多的专业知识也的确是事实。但是,因此必须付出更多的劳动却不一定是事实。在知识不断丰富的同时,人们掌握知识的方法也在不断改进。十三世纪,欧洲人为了掌握三位数以上的除法,必须到意大利去留学。现在这样的学习内容不是已经进入小学三年级的数学课本了吗?早在上一个世纪四五十年代,人们已经建立了用以描述气象变化规律的大气动力学方程,可是,当时却无法用于实际的天气预报。那是因为解方程的计算过于繁难,需要较长时间才能完成。即使计算非常精确,人工计算的速度比天气演变更缓慢,计算结果成了真资格的“马后炮”,完全失去了“预报”的价值。有了巨型计算机,气象方程可以迅速解开,数字化天气预报随即成了现实。随着人类统摄知识的方法越来越高明,学习和应用知识的能力也会越来越强。因此,由于知识越来越丰富,人们很难进入专业研究领域的情况,是不会发生的。

  由于不存在最后真理,追求客观世界统一描述方法的努力,往往只在一个狭小的领域内才有意义。十七世纪,由于牛顿力学的成功,力学本原世界观深入人心,科学知识出现了第一次大综合的趋势。那时的人们已经感受过科学大厦“最后落成”的喜悦。十九世纪,思想方法的创新层出不穷,边缘学科不断涌现。科学发展的主要成果集中在生物进化论、热力学、光学和电磁学方面,并没有出现与经典力学相冲突的结果。只不过,随着电磁理论的发展,理论物理学开始出现以电磁本原代替力学本原世界观的发展趋势。1900年,英国著名物理学家开尔文在展望物理学发展前景的重要讲演中说:目前,理论物理的大厦已经基本建成,二十世纪的物理学家只需要做一些零碎的修补工作了。幸好,这位远见卓识的科学家泰斗并没有把这样的理解当成最后的判断。他接着说:“可是,在物理学晴朗的天空远处,还有两朵乌云。一个是对黑体辐射实验的理论解释,另一个就是迈克尔逊—莫雷实验。”

  物理学的发展,使开尔文勋爵的预言得以应验。时隔不久,这两朵很不起眼的乌云,便迅速引发了两场暴风骤雨,以排山倒海之势,摧毁了已经建成的物理学大厦,开创了物理学发展的新纪元。迈克尔逊—莫雷实验直接导致相对论,从根本上改变了人们头脑中时间和空间的陈旧观念;黑体辐射实验导致量子概念的诞生,攻下了向微观世界进军的滩头阵地。新的理论物理学大厦在一片废墟的基础上重新建立起来。从此,在微观和高速两个世界里,发挥诠释作用的崭新物理学模型,取代了牛顿力学和麦克斯韦经典电磁学理论。二十世纪物理学危机,同时吹响了新一轮知识创造的进军号。

  经典物理学的“破产”,给人们一个重要的启示:看上去絶对完美的科学体系并非无懈可击。所谓科学的大综合无非是一时的时髦,随着科学不断发展,已经到达知识顶峰的人们,将会看见一个个更高,更大的山峰矗立在前进的道路上。科学的顶峰只属于过去,科学攀登永远不会有最后的顶点。

  二十世纪以来,相对论,量子力学,分子生物学取得一个又一个的研究成果。激光技术,航天技术,电子计算机和网络技术在很大程度上改变了人们的生活方式。科学的发展,大有将有史以来人类所创造的知识囊括其中的趋势。可是,摆在人类面前的问题依然层出不穷。十八世纪的唯物主义把生命的奥妙归结为作用与反作用,不是很精辟吗?可是,现在看来,为了获得生命的最后答案,我们仍然有相当长的一段路要走。直到十九世纪末,人们依然坚持宇宙既没有开端,也没有终结的哲学观念,认为宇宙起源是毫无意义的假问题。可是,随着宇宙大爆炸的确认,宇宙论迅速成为科学研究的热点。自从马克思创立了历史唯物主义,人类社会发展的基本规律不是已经确定了吗?剩下的工作就是用阶级斗争的观点解释人们的政治生活。毛主席强调说,学习的任务就是用马列主义的基本观点解释客观世界,被你解释的问题越多,越深刻,你的成绩就越大。殊不知到了二十世纪八十年代,共产主义运动发生了空前的危机,世界革命的形势风回路转,迫使我们不得不认真思考:马克思主义的社会学理论究竟还能够指导我们走多远?走多久?走到哪一天?

  1900年希尔伯特在世界数学大会上发表演讲时提到:“只要一门科学分支能够提出大量问题,它就充满着生命力。而问题的缺乏则预示着独立发展的衰亡和中止。”今天,在传统科学方法还没有普遍失效的情况下,新的科学方法已经在地平线上升起,在传统问题还没有得到普遍解决的同时,新的科学问题已经大量涌现。美国数学家维纳于二十世纪四十年代提出了控制论的思想,导致信息论和系统科学的诞生。到了六七十年代,这种理论进一步发展成以耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌学为分支的系统科学研究方法,统称为复杂科学。相对于系统科学而言,相对论、量子力学以及即将建成的统一场论所能解决的问题,都属于简单科学范畴。很显然,复杂科学的诞生为下一轮知识爆炸开辟了足够的空间。

  如果承认宇宙自诞生以来,从来就没有停止过创造。生命的创造比宇宙物质的创造更主动,因而也更合于目的性。那么人性的创造建立在对客观世界认识基础上,是更具有自主特征,是更富于目的性的创造。创造就是构建新的运动模式,是向客观世界注入新质和新的活力,就是发明新的规则。创造的结果是前所未有的,不可预期的。统一场方程的建立是一种创造,有了她,也许的确可以将牛顿力学、相对论、量子力学、热力学,以及光学定律统统囊括其中。如是而已,仅此而已!可是,这能保证宇宙未来的创造服从统一场论吗?其创造性结果都可以从方程中推导出来吗?如果未来的创造会依照方程确定的方式进行,那还能叫做创造吗?如果我们注意到牛顿三大定律建立之后,科学并没有停止发展。在越来越多的科学事实无法在牛顿力学中获得解答的情况下,相对论和量子力学“被迫”诞生,并引导统一场论走向成熟的话。那么,你就会意识到霍金新近建立的统一场论方程,只是圆满结束了相对论和量子力学协调发展的历史进程,至多可以说是结束了理论物理的发展历程,而科学的发展肯定会在更加广阔的领域中继续。
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