[分享]科學史其之三現代科學與後現代科學

看板ask-why (知識奧秘)作者puyoyo (madhouse)時間14年前 (2011/06/05 20:31)推噓1(1推 0噓 0→)

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※ [本文轉錄自 W-Philosophy 看板 #1DuC_HIz ] 作者: puyoyo (madhouse) 看板: W-Philosophy 標題: [轉錄]科學史其之三現代科學與後現代科學時間: Sat May 28 18:34:55 2011 論後現代科學作者:呂乃基 1 現代科學的趨勢現代科學正沿著三個方向前進。其一,沿著量子階梯下行和時間之矢回溯，在小尺度上研究誇克及比誇克更低的層次，在大尺度上探索極早期宇宙及其起源。其二，沿著量子階梯上行和時間之矢順行，在小尺度上研究生命起源、人體如意識，在大尺度上探索生態及其演變。其三,研究不確定性，如混沌、分形、分岔等。到上一世紀末,科學家們發現,在上述三個方向上有一些新的問題、新的概念、新的觀念正在浮現。在第一個方向上,主要有玻姆的“隱秩序”、“量子勢”、“靴絆假設”等。物理學家們發現，沒有任何部分的性質是基本的，它們都可以由其他部分的性質導出[1]。在第二個方向,生命科學認為,生命是歷史地形成的,要求由古及今而不能以今論古。生命是一個整體而不僅是DNA和蛋白質,還要有各種小分子和離子。生態學進一步將生態環境與生物及其進化結合起來,這種趨勢在研究漸次進入人體領域時尤為明顯。人腦和意識領域則更為複雜、隨機或混沌。更深刻的挑戰來自第三個方向，這一方向肇始於19世紀末的熱力學。混亂、無序的熱運動通過統計力學被納入牛頓力學之中。彭加勒的工作開始了一個新的領域,但被淹沒子量子力學相相對論的光環之中。之後又發展出種種線性近似作為保護帶來解決非線性問題。隨著協同學、耗散結構理論、突變論和分形理論等的向世,人們逐步發現,始于彭加勒在非線性旗幟下開展的各項研究對整個科學所產生的震撼絲毫不小於20世紀初的量子力學和相對論。這一方向的研究首先從根本上改變了偶然性與不確定的地位。幾百年來,偶然性與不確定性一直被認為是外部的擾動,應該避免或忽略不計,至多是“為必然性開闢道路”，而新的觀念則認為,蝴蝶扇起的氣體會在幾千公里外引起風暴,正是這種隨機漲落創造了世界。分形理論的創始者芒德勃羅斷言,歐幾裏得幾何學是“呆滯”的，不規則性卻是活躍的, 不是噪聲,而是自然界創造力的標誌。其次,與前述另兩個方向共同突出聯繫、相互作用、反饋等的意義。每個事物都處於與它物的關係中。100多年前,馬克思即把人定義為“社會關係的總和”。到今天在後現代科學到來之際,我們或許可以加深對這一概念的理解。由對關係的高度重視，必然對層次概念提出挑戰，認為沒有必要劃分界線。“沒有一個層次具有優越性”，大自然應被看作是一個動態變遷的網,而不是一座機械的、等級尊嚴的金字塔。第三，提出了與時間相關的新的範疇----發展。已經有意識運動、生命運動、化學運動等 ,認為貫穿這一切的“發展”作為一種新的範疇應從“運動”中獨立出來[4]，筆者在15年前曾提出相近的“演化”概念。循環、突變、進化和退化，從混沌到有序和從有序到混沌等都可歸於“發展”範疇中。相關的還有“記憶”。由對湍流、孤子等的研究表明,在非線性耦合中有某種記憶。每一個活動都是一個重疊的過程,都在內部與前面的運動相重疊 [6]。所以，時間不逆，但可以記憶，可以再現。顯然，記憶也是發展範疇的重要組成部分。發展範疇在人文社會科學領域得到廣泛應用，因而從自然科學角度研究發展問題, 其意義將超出其本身的範圍，具有更廣泛的理論和實踐價值。立足於第三點並把前兩點綜合起來，可以看到，有一個把一切系統聯繫在一起的大的時間箭頭，又有無數為每個個體所有的不斷分岔和變化的小的時間箭頭。正是後者之間不斷的糾纏構成前者，反之，只有在大的時間箭頭中，小的時間箭頭方得以存在並且有意義。時間不可逆。回首往事，歷史的足跡清晰可辨，然而展望未來卻充滿迷霧和希望。“歷史向未來敞開大門”。在以上三個方向的共同推動下,後現代科學初露端倪。 2 後現代科學的內涵與外延後現代科學正在動搖幾百年來科學的本體論地基。早在兩千多年前,古希臘哲學家就為這一本體論地基壘起第一塊基石。自然不是雜亂無章的,而是有其秩序或規律.在變化後面有不變的存在物，在現象後面有本質。牛頓力學和近代科學的成果堅定了這一信念。然而後現代科學告訴我們，自然界充滿著混沌、紊亂、漲落和不確定因素。所有存在物都彼此關係中創生、消亡。玻姆進而認為,關係在某種東西形成反饋前就已經存在。沒有什麼深刻後者的、不變的本質。問題在於兩個方面。其一，科學本來應該告訴我們具有普遍性的知識，然而後現代科學認為，每個對象，它所處的環境或包括的主客體關係在內的“關係”，以及它的由來和“記憶”都不相同，不具有明確的邊界或時段，對它們的研究會有各自的環境和遊戲規則。於是科學的普遍性受到了挑戰。其二，科學本來應該告訴我們事物未來的發展趨勢，由此我們方得以“把握”、“控制”事物，這就是科學的預見功能。然而蝴蝶效應會引起風暴,初始測量所不可避免的誤差和計算中舍去的尾數將在迭代中放大，還有還有各種擾動、漲落 ,這一切使未來是如此不確定而不可預言。於是科學失去了普遍性後又失去了預言功能。兩千年前，蘇格拉底睿智地說：“我知道我不知道”。後現代科學是否也會說：“我預言我不能預言？”。會聚這些思考就引向一個深層的問題：究竟什麼是“真”，什麼是“規律”？往日的理解是它們意味著客觀、普遍、永恆。新的挑戰認為,是機械本體論賦予“真”這樣一些屬性，然而這種機械本體論只是一種不真實的簡單抽象。往日的理解是求真、臻善、達美，這是一個分階段漸進的過程。換言之，可以脫離善和美，獨立地求真。新的挑戰則認為,真善美是一個整體,只能同步去求、去臻、去達，才能互得益彰。古希臘哲學在認定自然是有秩序的同時要表達的就是,自然因而是可以為我們所理解的。我們可以通過一定的程序----科學方法來發現、認識這些規律,始於17世紀的現代（modern）科學正是因此而取得成功。而今既然在本體論上對規律有新認識，那麼傳統的認識也必將同樣受到衝擊。現代科學哲學的各流派已經把康德關於科學“何以能夠”認識自然這一問題消解為“是否可能”。“反對方法”、“無政府主義”和“怎麼都行”的呼聲不絕於耳。在這一點上，問題不在於得出非此即彼的答案，即究竟人類能否認識或理解自然,而在於問題本身：究竟什麼叫做“認識”或“理解”？何種途徑才算認識,具備什麼樣的知識方可謂理解？在現代科學中,那就是揭示實體,把握規律。由此可見,其本體論基礎同樣是機械論，原先的“認識”是在複雜多變的自然界中找出簡單、必然、確定的部分,將前者歸結為是用一種古希臘以來所形成的範式賦予客體以結構，然後將之與不確定的客體等同起來。現在既然這一本體論地基已經動搖,那麼對“認識”或“理解”也應該有新的認識和理解。的確 ,面對隱秩序，面對人體和意識,而對不確定性關係和分岔、突變,不可能進行原來意義上的認識和理解,必須賦予認識和理解以新的含義，從可知論和不可知論這種機械的非此即彼的怪圈中跳出來。如果“知”有了新的含義，那麼知的方式和途徑也應有新的內容，以還不確定的客體以本來面貌。現在尚不清楚這種新的方式和途徑的細節（或許就根本沒有細節），但已可以看出兩個特點：定性和直覺。隱喻是一種獨特的領悟方法。找到一種與大腦中的想像類似的東西做參照物，可以使抽象難懂的景象更為直觀。那些不同背景、不同經歷的個體，可以通過想像和象徵直觀地理解事物，而不需進行分析和歸納。隱喻可以把兩種差別較大的經驗領域融合成一個單一的形象或符號。隨著本體論和認識論的轉向，我們對於科學的本身的認識也將發生重大轉變，首先，科學的疆域得到極大的擴展。在未來趨勢的三個方向中，沿量子階梯的上行與下溯是現代科學在延伸之時進入新的未知領域,而第三個方向探索不確定性更把數百年甚至兩千年來一直排斥、忽視、貶低的對象納入視野。值得注意的是,新的發展並不排斥以往的成果。在這裏，我們提出“廣義對應原理”，正如量子力學、相對論與經典物理學的對應關係一樣, 後現代科學也把現代科學作為自己的特例包容在內。在自然界中，規則的、簡單的秩序只是大量混沌、複雜、不確定事物和過程的特例，對應的雙方通過“湍鑒”而互相轉化。形象地說，後現代科學與現代科學的關係就如同數軸上所有的數與其中有理數的關係。現代科學的概念、規律和理論體系在其相應的間歇的領域依然有存在價值，所沿用的方法仍有用武之地,即使在不確定的海洋和過程中，作為研究的初級階段，這些方法也仍有其價值, 問題是必須認識到它們的局限，認識到它們只適用於那些間歇小島和階段。其次,既然科學的疆域從其深度和廣度得到了大大的拓展,原有相應於狹窄的確定領域的關於科學的嚴格定義和劃界也必然要相應調整。“後現代世界對於科學的描述勢必要比如現代對科學的描述限制制少得多”。對於科學的嚴格定義變得鬆弛了,甚至會難以下定義。如果一定要給出對於內部所有分支、所有角度都普遍有效的定義,則很可能過於寬泛而失去意義。例如科學中的一個分支信息科學的發展就遇到了這種情況。“如果統一的信息科學找不到足夠的共同信息規律來承載起信息科學基礎的話,信息科學很可能蛻變為一個群體研究的指稱而不再被看作一門實體的科學。另一方面,立足於不同領域信息問題的部門信息科學將會有較大發展”。這就是“統一信息科學的悲觀主義，部門信息科學上的樂觀主義”[8]。這很可能是整個科學的一個縮影。科學渡過了內部高度一致乃至鐵板一塊的階段，在一體化的同時進入了相對寬鬆,同時也更為活躍的時代。在科學的內部漸次鬆散，對科學的嚴格界定一再後退之時，科學的外部邊界也在模糊、淡化。還有沒有“整個”科學？本來不成為問題的科學與非科學的分界現在成了爭論的熱點。這一趨勢表明科學一元論或中心論的消解。所以不必悲觀，因為這不是退步或墮落,而是表明科學作為一個要素正在融入系統之中。科學像是一團不斷膨脹的星雲，其內部變得越來越鬆散，其邊界變得越來越模糊。或許在將來得某一天，我們可以在當年馬克思所下的人的定義的意義上說,什麼是科學？科學是……關係的總和。其實,遠古時期沒有科學, 沒有宗教.沒有藝術,它們是一混沌的整體,爾後有序的、分門別類的領域均萌芽於此。那麼,在後現代旗幟下的林林總總是否正在朝古希臘前的原始的混沌作辯證的複歸，趨向更高級的、新的混沌？在後現代科學中，現代科學百年來形成的標準、範式,如默頓規範等.還有其存在的必要嗎？答案是肯定的，它們依然會在某些領域和某些研究階段存在並發揮作用,但其光輝將是有限的,只能照耀到間歇“有序小島和階段”。後現代科學正在形成新的範式,那就是寬容、理解與協作、創造，以及自律與他律。首先是寬容、理解與協作。後現代科學招致種種批評,普裏高律和玻姆被列入神秘主義和瑜伽師的行列。這些反對意見就其原有的出發點----間歇的有序小島和階段而言都是可以理解的。在要求現代科學更開放、傾聽不同意見之際,推崇混沌和不確定性的後現代科學也必然會傾聽來自不同領域和不同研究階段,包括來自現代科學的不同乃至反對意見。如果抹煞或者排斥它們，後現代科學就是從一種一元論步入一件新的一元論。正是這些不同意見構成必要的張力,推動後現代科學前進。與寬容和理解相關的還有各學科間、科學家之間的協作和依賴。後現代科學與其所研究的對象一樣,也是由眾多要素組成的網絡，每個部分既有自己的遊戲規則,又以其他部分的相互作用為自身存在和發展的條件。因而寬容與理解並不單純是道義上的要求，一方面具有本體論基礎，另一方面又是認識和實踐。也就是後現代科學發展的需要。寬容、理解和協作是對默頓規範中竟爭性規範的揚棄。也許愛因斯坦的下述言論最能說明他之所以持兼蓄和寬容精神的緣由了：“我對任何 ‘主義’並不感到愜意和熟悉。對我來說，情況仿佛總是，只要這樣的主義在它的薄弱處使自己懷有對立的主義，它就是強有力的；但是，如果後者被扼殺，而只有它處於曠野，那麼它的腳底下原來也是不穩固的。” 其次是創新，創造是對默頓規範合理的懷疑性的拓展，主要是創造直覺的能力和選擇的能力。前文已經論及直覺對於認識非線性和不確定性的重要性。為此,有必要研究直覺本身。 “也許”，普裏高津以他的直覺寫道，“我們對我們周圍世界和我們內部世界的洞察將一起到來”。直覺不僅有認識意義，而且有實踐意義，學習處理複雜性就是學習更加直覺地生活。直覺是在複雜系統中作出重大變化,使系統進化，並且與之一道進化的關鍵。所謂 “在複雜系統中作出重大變化”，也就是在系統面臨分岔點時進行選擇。顯然，在進入未知不確定領域之時，在更多地依賴直覺之時，後現代科學自身地不確定性也在增長。這就意味著科學家將越來越頻繁地面對選擇，在分岔點附近尤為如此。選擇也是創造。一項正確的選擇既能促使系統的進化，也能促使在該系統中的選擇者本人進化。然而面對蜂擁而至的不確定性,其範圍、幅度和頻率都在增大，於是選擇就變得越來越難。不確定期待選擇 ,不確定呼喚創造。正如英國著名詩人濟慈在19世紀寫道，在懷疑和不確定中生活的能力，是創造力的基礎。最後是自律和他律。自律不僅指科學的社會影響增大，因而科學家在科研中要考慮到自身的社會責任，而且指在科學內部。由於後現代科學自身的不確定性，現代科學嚴格、精確的普遍性正在鬆弛，發現的可重複性也在下降，因而建立於此基礎上的默頓規範之一，誠實性規範正在受到挑戰。外部的束縛變得寬鬆之時，就要求科學家每一個個體更多地以自律規範自身。此外，“科學無禁區”以及公有性規範也遇到障礙，人類基因工程與隱私權相對立，這同樣要求自律。然而這種自律並不是空洞的說教，而是每一位科學家，每一個研究領域自身發展的需要。這正是基於後現代科學中的每一個局部、要素間的相互作用，只有在這種相互作用中，局部和要素方有生存和發展的可能性和意義。於是，自律必然與他律結合在一起。寬容、理解與協作.創造以及自律與他律,前者涉及學科間和人際關係,創造是對每一個個人的要求，自律與他律則將前二者結合起來。這三個方面難道只是後現代科學的規範嗎？我們正在企業界看到雙贏與聯盟，在虛擬企業中看到信任與合作，在知識識經濟中看到創新和意會知識的重要性。選擇已擺在行將進入21世紀的每一個人的面前。後現代社會對個人的束縛變得寬鬆，主體的獨立自主意識增強。然而主體越獨立，越不受制與人，對環境的影響越大，也就必然更深入地參與到系統中去，這就意味著他更依賴於系統，依賴於系統中其他要素地相互作用。同時，在“後”市場經濟中,人不再是一個經濟人，倫理道德正介於其中。如果說這些是後現代科學規範的滲透，那麼也可以在同樣的意義上說是社會其他領域的規範向後現代科學的滲透。“科學星雲”在鬆弛在膨脹，人類的其他活動如政治、經濟、文化等“星雲”也在鬆弛、在膨脹，彼此間界限正消融。雖然每個細節、每個局部仍會有自己的規範（處於變化之中），但是已經很難說什麼是科學的規範、經濟的規範，或政治的規範。它們已經彼此相通,成為後現代人類的共同規範。至此，我們或許可以這樣來認識現代科學與後現代科學：現代科學起源于古希臘，興起於近代,延續至今。它以機械論（未必是貶義詞）為核心，經由確定的程序來認識對象的確定性（注意，不是確定的對象）。在這一領域，現代科學具有普遍性和預見功能，遵循默頓規範，形成熟知的科學精神，確切地說是現代科學精神。後現代科學在20世紀科學革命中萌芽，將於21世紀興起。後現代科學全面包容現代科學，以生態觀（或生命觀、有機論）為核心,沒有嚴格的、確定的研究程序，主要經由直覺和定性方法來認識對象的不確定性。其內部呈現多樣化和各種可能性，外部邊界模糊。作為人類的活動之一，與其他活動共同追求寬容、理解與協作、創造以及自律與他律。 3 中國與後現代科學中國與發達國家處於發展的不同階段，因而,中國必須慎重對待後現代科學。一方面，在當前必須進一步宏揚現代科學精神。中國五千年封建傳統最缺乏的就是這種精神,計劃經濟幾十年中一直被踐踏、受批判的也是這種精神，改革開放以來所取的一系列偉大成就主要靠的還是這種精神。如果在目前階段對廣大民眾宣傳後現代科學觀念，勢必在思想上造成混亂。與宏揚現代科學精神相應的是，在社會和日常生活中確立現代科學的中心地位，乃至建立政治與現代科學的某種聯盟，政治為科學確立話語權,科學維護政治的穩定。這一點在對法輪功的批判中得到充分體現。在目前階段,現代科學的中心地位不是過分，而是遠遠不足。只是某個場合、某個領域，臨時地“中心”一下。一些已經確定的規律，特別是市場經濟的規律，已經確立的制度，如依法行政和現代企業制度等等仍然難以貫徹和實現。有必要真正地確立現代科學的中心地位。另一方面，後現代科學和知識經濟分別是科學和經濟發展的必然趨勢，是後現代社會的基礎。正如知識經濟距離我國還遙遠，我們仍應研究它、扶植它一樣，雖然後現代科學對於我國來說,在整體上還提不上議事日程，但是不能因此而將其拒之門外，我們仍應瞭解它、認識它,乃至接近它。社會發展到一定階段,就應站在一個更高的立足點來審視現代科學及其精神在社會中的地位。具體而言，當前宜注意以下三項原則：區分後現代科學的不同內容，區分不同人群，以及區分不同地區。後現代科學的內容,包括陳述體系，如概念和理論等；所採用的方法，如前述的直覺和定性，以及關於它自身的地位、作用和規範等。雖然這三部分密切相關，但在向不同的對象介紹後現代科學時,應將這三部分區分開來。區分不同人群。科技專家應把握後現代科學的全部內容與國際接軌，趕超先進水平,一般科技人員和大學生至少應把握前兩部分內容。國家的中高層領導也應瞭解後現代科學的全部內容,以把握全局和趨勢,並根據我國實際情況制定相應的戰略、決策,基層領導應對前兩部分有大致瞭解。大型企業、科技型企業的企業家也應瞭解全部內容以把握趨勢，後現代科學中的一些觀點會對企業家的決策有所啟發。普通民眾大致瞭解第一部分內容。區分不同地區。東部地區經濟等方面已接近發達國家水平，正在或開始由現代化邁向後現代化，理應對後現代科學有較多的瞭解,而中西部地區尚處於由傳統向現代轉軌階段,除了各類高層人員外,一般不宜介紹。後現代科學和知識經濟同樣昭示未來。如果說,知識經濟對於中國既是挑戰又是機遇,那麼後現代科學何嘗不是如此。如果我們不去認識它、瞭解它,那麼它將只是挑戰,一場我們對此毫無準備的挑戰；如果因此而簡單地否定它或接受它,則更會是一場災難。只有冷靜地正視它、認識它，分析它對中國現階段現代化種種可能的影響，並作出正確決策,我們就能迎接這一挑戰,並使之成為我國趕超的機遇。 ------------------------------------------------------------------------------ 全文轉載自科學文化足跡:http://blog.sciencenet.cn/u/lvnaiji -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 125.229.163.5 ※ 編輯: puyoyo 來自: 125.229.163.5 (05/28 18:39)

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