非常荣幸来给大家讲讲哲学。我在十多年前给中学生上过课,教的是物理,这是最基础的科学。现在我在大学当老师,教的是哲学。我从来没有给中学生讲过哲学,但这是我一直想做的事情。正好借这次机会跟大家聊一聊。这一讲主要想跟大家来聊聊关于科学的哲学问题。
对于科学,大家都不陌生。科学和民主,即所谓的赛先生和德先生,一起构成了现代文明的两大基石。民主几乎是“政治正确”的标杆,即便公认最不民主的国家,也要称自己为“民主主义的”。科学所收获的美誉丝毫不亚于民主,我们很少会反对科学,科学甚至直接就代表着“正确”。当我们认为某人的想法或做法不正确时,有时候会直接说“这不科学”,言下之意是,只有科学的才是正确的。
科学一定是好的,就像民主一样,这已经成了现代文明的基本共识,成了我们谈论其他话题的背景。然而,哲学却要培养一种批判的精神。什么是批判?就是大家都说好的东西,我们要停下来想一想是不是真的好,我们要反思一下,这些东西是不是一点问题都没有。这一讲我们就一起来反思一下科学。
科学:现代世界图景的提供者
在现代,科学基本被公认为是揭示宇宙真理的唯一途径,大家都认为科学家是最接近真理的人,能够告诉我们宇宙到底是怎么回事。科学为我们提供了一幅十分可信的“世界图景”(我用这个词是要提醒大家,科学理论即便再可信,本质上也和其他理论一样,仅仅是一幅关于宇宙或世界的画像。如果我们要借助某种理论去了解世界,本质上都无法绕过画像的中介)。比如,任何事物都是由很小的微粒构成的,这些东西才是真正存在着的。而我们日常看到的东西,比如桌子、水,并不是根本意义上的实在之物。
科学不但告诉我们宇宙的基本结构是怎样的,还告诉我们这个宇宙是怎么来的:在大约150亿年前发生了一场大爆炸,从中诞生了我们的宇宙、我们所能了解的全部世界,而我们想要了解这个世界的真相,也必须求助于科学。
但是在科学没有诞生之前,我们的祖先是怎么来了解世界的呢?科学为我们提供了现代的世界图景,然而在这之前,就西方而言,世界图景的提供者是宗教。宗教告诉我们,是上帝创造了这个世界,《圣经》一上来就告诉我们,上帝花了六天时间创造了整个世界,第七天他才休息。宗教之前还有神话,我们中国有盘古开天辟地的神话。在西方,各个民族也都有自己的神话,他们用自己的方式描绘着这个世界。然而今天,科学变成了唯一正确的、一切民族通行的世界图景。在现代社会中,虽然仍有人相信宗教所描绘的世界图景,但这绝非主流;而神话更是沦为了“不靠谱”的别称。
科学不但给我们提供了唯一的真理,而且为我们的生活带来了实质的改变。现在,我们的生活离不开科学技术。我们日常所使用的科技产品,在几百年前甚至几十年前都是不可想象的。它们的确为我们的生活带来了巨大的改变,而且我们很难再退回到没有科技的年代了。
偶尔我们也会怀旧,认为以前的日子挺好,会想到科技给我们带来很多害处,比如被污染的环境、不安全的食品。但是仔细想想,真的回到过去,日子可能是没法过的。不说别的,停水、停电一天大家都受不了,科技已经成了我们生活的一部分,而且深刻地影响着我们的生活。即使科学会有一些问题,我们也相信这些问题将随着科学和技术的发展而得到解决。这就是科学的光辉形象。
科学的“坏”:外星人与爱
我先来和大家一起反思和批判一下科学,讲讲科学的“坏”。平常我们可能考虑不到这些问题,因为科学极其全面地参与和塑造了我们的时代,以至我们很难对它进行反思。它离我们太近了,我们很难对它采取批判的态度。然而,哲学的精神就是批判和反思。说得通俗一点,做哲学就是要学会抬杠。你说什么东西好,我就要反过来问它到底好不好。
我想先通过两个思考向大家展示一下,如果我们接受现代科学所描绘的世界图景,将会出现一些什么样的困惑。
“人类一思考,外星人就发笑”
第一个思考与外星人有关。大家都相信存在外星人吧,虽然到目前为止没有一家权威机构宣布发现了外星人,但是大家仍然相信它们是存在的。因为内在于现代科学世界图景中的平庸原则——即地球是宇宙中一颗极普通的星球——为外星人的存在提供了充足的空间,我们相信这个图景,因而也相信有外星人。但我们的祖先没有外星人的概念,比如在宗教提供的世界图景中,是上帝创造了我们这种唯一的万物之灵。
如果相信有外星人,那么也应该相信,其中有些外星人的智力比我们高出很多。或许它们看我们,就像我们看猪一样。科学承认存在这种可能性。因为科学告诉我们,智力是由大脑结构决定的,那么当然可能存在一种非常发达的大脑,有这种大脑的外星人和我们的差距就像我们和猪的差距一样大。但是如果是这样,就会出现一个细思极恐的问题:我们现在所发现的所谓宇宙真理在这些外星人看来not even wrong[1],简直是荒唐可笑的。俗话说,“人类一思考,上帝就发笑”[2],我们可以改写为:“人类一思考,外星人就发笑!”
想一想,如果你养了一头猪,有一天,它似乎陷入了关于世界奥秘的沉思。但一头猪能思考些什么问题呢?你会觉得很可笑。科学一方面声称描绘了宇宙的真实图景,另一方面又创造出外星人这种东西,使得我们自己在智力的等级上可以被无限贬低,甚至低到和猪一样的水平。因为可能在外星人看来,地球人和地球猪之间的智力差距可以忽略不计。但如果是这样,我们又怎么能保证这么笨的人类发展出的科学所描绘的世界图景是真实的呢?很多大物理学家都相信,宇宙最终的奥秘终将被我们所揭示,他们对所谓大统一理论的兴趣和追求动力正来源于此信心。但你们不觉得揭露宇宙终极奥秘这件事很像一场特别针对我们人类设计的游戏吗?否则怎么这么巧恰好能让我们这种并不特殊的物种中最聪明的那一小撮人仿佛努力个几代就能做到呢?但是如果我们反过来放弃科学宇宙图景的真实性,那么也没有必要再相信它的推论,即有一种智力超绝的外星人可以分分钟秒杀我们人类。
刘慈欣[3]在《三体》中讲了一个关于农场主和鸡的故事,这其实是一个从罗素《西方哲学史》“休谟”那一章中抄来的思想实验。一个农场主养了一群鸡,每天中午11点会给鸡喂食,鸡当中出了一只“科学鸡”,它开始对这个现象进行思考。其他的鸡一到点就去抢食,而这只“科学鸡”总结出了规律。它总结出,每天11点有食物从天而降,这个伟大的规律在鸡一生中的很长一段时间内都被证明是正确的,就像牛顿的三大定律在人类的漫长历史中都被证明是有效的一样。但是有一天11点到了,这次农场主并没有来喂食,而是把鸡,或许就是这只科学鸡,抓去杀了——养鸡最终是为了吃的。这时候,这个规律就被推翻了。
现在假设我们就是一群鸡,我们的饲养员是一个外星人。那么在它看来,我们现在总结出来的定律错得离谱。这太打击我们理解宇宙的信心了。在科学没有出现之前,这个问题是不存在的,比如基督教的世界图景告诉我们,上帝按照自己灵的形象创造了我们人,人有一个灵魂。宇宙是上帝创造的,而上帝要创造出一种智慧的生命去理解他所创造的宇宙。一个全能的神把世界创造出来,极有可能是要造一个东西可以理解这个世界,欣赏这个世界。
从宗教观点来看,人类是可以理解宇宙的,虽然我们不是最聪明的,但是我们有足够的智慧去理解。但科学告诉我们的是另外一回事。我们不评价哪个世界图景更接近世界的真相,只说我们更愿意接受哪一个故事。我们可以理解这个宇宙,还是有可能这个宇宙复杂到我们根本理解不了?你们自己想想,如果让你们选择,你们更愿意接受哪一个故事?
被激素解构的爱
科学不仅要告诉我们大自然是怎么回事,还试图对人类事务指指点点。因为按照科学的世界图景,人类不过是自然的一部分。我们的第二个思考和人类最珍贵的“爱”有关。
比如母爱,这个被历代诗人和作家反复歌颂过的伟大情感,从科学的角度来看,不过是受某种激素控制的本能,而且是任何一个生物都必然具有的。如果一种动物没有保护下一代的本能,就无法进化至今。假设曾经有一种生物,它的本能是产下幼崽后就将其全部吃掉,那么这种生物只能延续一代就灭绝了,甚至第一代都不知道是怎么来的。因此,能经历自然淘汰留下的物种都具有保护自己孩子的本能。我们人也只是不例外而已。
从生物化学的角度来看,母爱这种伟大的感情只不过是一种由特定激素驱使的本能,是一种母亲生了孩子以后必须要释放的东西。有一部纪录片叫《帝企鹅日记》[4],它讲了这么一个故事,母企鹅生完蛋之后,公企鹅负责孵蛋。公企鹅孵蛋非常投入,其中有一只企鹅把蛋弄丢了,结果它非常焦虑,最后硬是找了一个石头当蛋孵。这充分说明它对蛋的爱是自己的需要,或者说是一种受到本能驱使的被动行为。如果我们从这个角度来考虑问题,就会觉得企鹅的父(母)爱并没有那么伟大。
然而,我们人和动物有什么区别?演化论告诉我们,人是由猿猴变来的,我们都是一样的,没有什么本质的区别。如果从这个角度来看问题,我们会不会觉得母爱没什么了不起的?
不仅如此,我们所认为的一切好的东西,包括友情、亲情、爱情,都只是一些激素而已。从科学的角度来看,大概只能得到这样的结论。如果你们相信科学为我们提供了唯一的真理,那么几乎所有对我们意义重大的东西都烟消云散了。科学取消了意义。
因此,这一讲我想从两个角度来聊一聊科学,一个角度是真理,另一个角度是意义。
科学与真理
波普尔:朴素的证伪论
首先我们来谈谈科学与真理。什么是科学?我们讲了这么多科学,大家对科学也有了一定的了解,物理学肯定是科学,但是数学是不是科学?哲学是不是科学?对此,大家可能有点疑问。那么,到底什么是科学?哲学家卡尔·波普尔给科学下了一个定义:科学命题是可以被证伪的命题。我来解释一下这是什么意思。
比如,现在有一个命题:“所有的天鹅都是白色的”。波普尔之前的一些哲学家认为,如果这个命题是科学命题,就应该可以被证实。怎么证实?我们去观察一只一只的天鹅,看看它们是不是白色的,如果这些天鹅都是白色的,那么我们就证实了这个命题。
但是波普尔认为,我们不可能把所有的天鹅都看一遍,即便可以将目前世界上的天鹅都看一遍,但已经死了的和未出生的天鹅怎么算?因此,波普尔说,科学命题是不可能被证实的,因为它们是全称命题。
然而,波普尔认为,全称命题是可以被证伪的。如果我说所有天鹅都是白色的,但是有人发现了一只黑天鹅,那么这个命题就被证伪了。科学的命题是可以被证伪的命题。这句话并不能被理解为科学命题都是错的,而是说,科学命题在原则上是可以被证伪的。
一切命题,在原则上能被证伪的,才是科学命题,否则就不是科学命题。当我们说一切天鹅都是白色的时候,我们应该判断这个命题在原则上是否可以被证伪。显然,如果能找到一只黑天鹅,这个命题就被否定了。这反过来说明原来的命题是科学的。这就是波普尔对科学的定义。
有了这个定义后,我们来检验弗洛伊德[5]提出的一个命题:“人人都有俄狄浦斯情结(恋母情结)”。我们来看看它是不是一个科学命题。来看以下两段对话:
你爱你母亲?
嗯,我是。
你有恋母情结!
你爱你母亲?
不,我恨她。
你在抑制你的本性,说明你爱你母亲,你有恋母情结!
可以看出,这个命题在原则上是不能被证伪的,就是说无法找到反例,第二段话好像找到了反例,结果又被他说圆了。因此,关于俄狄浦斯情结的命题不是科学命题。类似的例子还有算命先生常说的“信则灵,不信则不灵”。如果你说他算得不灵,他会说你心不诚,因此算命在原则上也不能被证伪。
我们再来看一个例子,请大家看看以下哪个命题更科学:
1. 世界的基本组成是物质。——马克思
2. 公元2011年5月21日是世界末日。
——哈罗德·康平[6]
按照我们平常的观点,似乎马克思的命题比康平的命题更科学;然而,按照波普尔的标准,第二个命题反而更科学。因为原则上我们无法证伪第一个命题。以前我们认为物质都是看得见、摸得着的,但后来科学家发现有各种各样的场,它们是看不见、摸不着的,但它们也被认为是物质。马克思的命题无法被证伪,因为我们对物质的概念没有一个不变的清晰定义。“物质”这一概念的外延可以被不停地扩大,像一个大麻袋,什么都可以往里装。
我们来看第二个命题。距离预言的时间过去十多年了,世界末日并未降临。因此,这个命题是一个假命题。但是按照波普尔的标准,它却是科学命题。因为它可以被证伪,而且已经被证伪了。所有的科学命题都应该有这一特征,否则它就不是科学命题。科学命题可以被证伪,就是说,它对于未来的经验是开放的。现在对的东西未来可能被证明是错的。科学家一定要有这种包容的心态。如果某人发明了一套理论,说不管未来怎么变化,上下五千年不错,放之四海而皆准,那么这套理论一定不是科学理论。
波普尔提出的标准在科学家中引起了很大的共鸣。现在,大多数科学家都接受这个标准。科学先是提出一个假说或猜想,然后用实验来论证这个假说或猜想。比如,爱因斯坦的相对论预言光线在大质量的物体附近会发生弯曲,这是一个非常强的预言,很违背我们的常识。最后爱因斯坦的预言被证实了,因此相对论也就被广泛接受了。但是,这并不代表相对论一劳永逸地成了真理。广义相对论有被证伪的可能性,因为它还提出了各种各样的预言(比如引力波的存在),按照波普尔的理论,这些预言只要有一个被证伪,这个理论就会被无情地推翻。
先提出一个假说,这个假说被实验证实或证伪,证伪以后我们对它进行修正,得到新的假说,然后再被证实或证伪……这就是波普尔设想的科学不断进步的过程。
库恩的范式与拉卡托斯的研究纲领
波普尔的说法似乎很有道理。虽然我们不敢说已经获得了最后的宇宙真理,但是因为我们可以不停地做实验、不停地猜测,我们会越来越逼近这个真相,要不然科学家就没有信心搞科学了。比如,有这样一个著名的游戏,我在脑子里想好一个人,你问我若干个问题,我回答是或不是,最后你总是可以把这个人猜出来。前提条件是我一开始想好的这个人不能变。科学家设想宇宙真理也是这样,他们假设宇宙有一个最终的真相,我们提出猜想去试探这个真相,反馈的方式就是实验,最后总会越来越接近真相。我觉得大多数科学家就是这样想的,宇宙有一个最终的真相,不管我们的起点多低,不管一开始我们是否一无所知,但是我们掌握了一套方法,只要不停地实验、不停地提问,最终一定会得到关于宇宙的终极答案。
但是大家想想,如果有一天我们真的得到了关于宇宙的终极答案,我们会知道这一点吗?在猜人游戏中,如果你最终猜中了,我会宣布你胜利了。但是在科学探索的游戏中,谁来宣布我们的最终胜利呢?因此,这个所谓的宇宙终极答案是无法被确证的,科学理论始终向未来可能的证伪保持开放,如果科学的本性是可证伪性,那么所谓的终极真理就是一个假想的目标,科学理论的本质必然是假说。这是一个值得玩味的结论:科学探索要预设终极真理的存在,但是这个终极真理在理论上却永远无法确证。那么有没有可能根本就不存在所谓的宇宙终极真理呢?我把这个问题留给大家思考。
波普尔对科学的定义以及对科学进步的设想虽然广为流行,但是有两个人,一个叫库恩[7],一个叫拉卡托斯[8],认为波普尔把事情想得太简单了。证伪并不像波普尔想象的那么容易,科学的进步也不是线性的。
回到天鹅的例子:“所有的天鹅都是白色的”。结果某人发现了一只黑天鹅,那么是不是一定可以证伪这个命题呢?提出这个命题的人可以辩称,被发现的黑色鸟类其实并不是天鹅。因此它并没有立即被证伪。所以科学命题的证伪不是通过一个例子就可以完成的,科学理论具有很复杂的结构。库恩提出一种范式(paradigm)理论,他认为,科学的发展不是知识的累积和线性增长,而是范式的转换。
什么叫范式的转换?不是线性地一步一步前进,而是通过科学革命,科学整体从一个范式转到另外一个范式。库恩认为,爱因斯坦的相对论替代牛顿的经典力学并不是一种简单的进步,而是一种范式的转换。范式是科学家共同体用来进行科学研究的话语集,包括科学家共同体的本体论承诺(即承认什么是真正存在着的东西)、方法,以及逻辑表达式、模型、范例。库恩没有说清楚这个定义,但是他想告诉我们,范式和科学共同体相关,科学共同体认同某个标准,把它当作一个典范,一旦这个典范不适合了,就会转向另外一个典范。范式无法被轻易证伪。只有一个新的范式代替一个旧的范式的时候,科学整体才会发生大改变,库恩称之为科学革命。
我们换另外一个哲学家拉卡托斯的理论来更清晰地阐释这个问题。他提出一种和库恩的范式很相近的理论,叫作科学研究纲领。科学研究纲领就是一组有着严密的内在结构的科学理论系统,由最基本的理论构成其硬核,除此之外还有许多辅助性假设共同构成硬核的保护带。在一般情况下,硬核是不被触动的,无法被经验直接证伪。如果实验给出了与硬核相冲突的反例,硬核不会立即被证伪,因为保护带将做出相应的改变来消化它们。
举一个例子。天文学家发现天王星的位置与牛顿力学的预言不符合,但是这并没有构成对牛顿力学体系的证伪,科学家们倾向于认为有另外一个天体影响了天王星,结果发现了海王星。科学实践中的真实情况就是如此,即使发现了反例也不会轻易抛弃硬核,而是会提出新的辅助性的假说来缓冲这个反例对硬核的冲击。因此真正的科学理论的硬核部分是很难被证伪的。
我们再用科学史上著名的哥白尼革命——即日心说取代地心说——来阐明范式或科学纲领的意义。在哥白尼革命之前,主流的天文学家信奉亚里士多德—托勒密的地心说体系,也就是太阳绕着地球转,现在我们都认为是地球绕着太阳转。这被当作科学进步的一个典范。然而事实上,当时哥白尼所提出的日心说在天文观测上的证据并不比地心说更有优势,实际上二者都有与观测不符的地方,甚至可以说托勒密的地心说与观测更符合,因为他添加了很多辅助性的假说,例如均轮和本轮,来化解对它不利的观测数据。
反过来说,哥白尼的日心说其实有很多与观测不符的地方,因为他当时以为地球绕太阳的运行轨迹是圆的(事实上是椭圆的)。而且哥白尼当时认为水星和金星离地球很近,如果地球绕太阳转就会出现一个问题,假设地球在动、太阳不动,地球在转到离水星和金星更近的时候,它们看起来应该更大些。但是当时的观测数据不支持这个结论。现在我们知道这是因为水星和金星离地球太远,因此地球运动的远近所造成的影响在当时的观测条件下可以忽略不计。哥白尼当时并不知道这一点,因此据日心说的理论,水星和金星应该是忽大忽小的。但是观测数据不支持这一结论。托勒密体系却能很好地解决这个问题。
可见,日心说取代地心说并不是完全建立在观测的证据之上的,因为可能地心说的证据更好一些,更符合观测到的证据。那么到底是什么原因导致最后日心说取代了地心说?科学史专家做了很多研究,这里面有很多复杂的因素,不是简单的观测问题。当时欧洲最伟大的头脑如伽利略、笛卡尔这些人都倾向于相信日心说。或许是因为地心说统治欧洲太长时间,他们觉得厌倦了;或许他们认为哥白尼的日心说在数学上更优美,而地心说太复杂了,以至不像是真理。但简单性原则其实是一种非理性的理由,虽然近代科学家们都倾向于相信这一理由,却无法证明其合理性。比如,古代人可能认为越复杂越好。大家看很多宗教关于世界真相的图画都是非常复杂的,他们认为复杂的东西才好,才配得上神的智慧。
因此,真正使得日心说取代地心说的不是所谓的观测证据,而更多地是出于非理性的根据。有些研究者认为,拥护日心说者如伽利略等,甚至使用了很多演说技巧,通过宣传的手段来推广这个理论,就像打广告一样。总之,观察数据不可能完全证伪一个科学命题。
费耶阿本德:“认识论的无政府主义”
最后介绍一位比较激进的反科学主义者费耶阿本德[9]。在他看来,科学是最为晚近的、最富侵略性的、最为教条的宗教式的社会性事业。科学和其他的文化意识形态之间没有本质的区别,而且科学话语和政府工具结合起来,对现代人施加了一种霸权式的影响。
比如大家都认为科学就是好的,一些传统的文化形态,只要在原理上与科学相冲突,就被斥为伪科学。例如中医,因为不科学,所以是不好的,我们要放弃。但是,在费耶阿本德看来,包括中医在内的传统医学也是一种文化形态,只不过建立在现代科学体系之中的西医和政府的密谋统治了我们的话语权。
他说,科学之所以处于一种优越的地位并主宰一切,并不是由于它具有客观性和真理性更强等优点,而是因为科学与国家机器的紧密结合,国家机器为科学唯我独尊、打击压制其他意识形态提供了保证。他的观点很极端,但是我们可以听一听,我们要听听反对的观点。
曾经有一个西医对中医的挑战。传统中医认为可以通过把脉来诊断一个人是否怀孕,这在西医看来是不科学的,于是就安排了一次实验,找来一些怀孕和未怀孕的妇女,请中医来诊断。有一个中医接受了这个挑战,结果他的准确率只是略高于50%,基本可以算作猜的。因此西医成功地证明了中医是不科学的。
其实按照费耶阿本德的观点,中医的确是不科学的,但这并不代表中医是没有实用价值的。只有在将科学和价值捆绑在一起的现代社会,不科学才是无用的代名词。对于上述实验,当时就有中医站出来反对,说中医看病不只是把脉,它是一个整体,要望闻问切。这个实验把中医的诊断和医治的整体割裂开来,换言之,就是让中医按照西医的模式做实验,那么当然胜者是西医,因为游戏规则是西医制定的,让中医按照西医的规则来做,最后再来判断中医无用,这本身就是一个不公平的挑战。
按照费耶阿本德的说法,任何意识和文化形态都有各自独特的一个体系,但这些体系之间没有高低之分,或者说是不可通约的。所谓不可通约,是指找不到某个共同的标准来衡量各体系的高下,因为任何标准都必然来源于某个体系的内部,因此不存在绝对客观的标准。举一个关于伦理的例子。比如,现在我们可能认为一夫一妻制是好的、符合人性的,某些伊斯兰国家盛行的一夫多妻制是不人性的,但是问题是,我们真的确定他们错了吗?我们能找到客观的标准来评价两种伦理之间的对错吗?有人说一夫一妻制出于人性的标准,而人性是相通的。然而我可以反驳说,这个人秉持的人性观念只不过是西方近代思想的产物,因此必然站在了近代西方婚姻制度的一边。对于两套体系而言,不存在客观公平的第三者来评判对错。这就是不可通约的意思。
在这个意义上,传统中医不是一门现代医学意义上的科技,它有着完全不同的视域。它和人伦、天地是结合在一起的,只在去除病痛这一点上与西医有相似之处。但是如果因为这一点就将中医和西医等而视之,要求中医按照西医的游戏规则玩出精彩,这本身就是不合理的。一些老中医认为,现在中西医结合搞出来的中成药,就是对中医药原本体系的极大破坏,是将中药强行纳入西药体系的一种错误行为。
费耶阿本德说,一切文化形态都是不可通约的,没有高下优劣之分。比如,在科学和宗教、神话之间也是不可通约的,你可以从科学的角度批判宗教和神话,我也可以说这些批判都是你被科学洗脑后的决定,你已经认为科学的标准是正确的。但这个标准是如何形成的?只不过是从科学中形成的而已。我们现在认为好的所有东西都是科学告诉我们它们好之后,我们再去看其他非科学的东西,当然总觉得非科学的东西不顺眼。这只是因为你从小生活在科学时代,所以只接受了科学的标准。科学已经成了你的背景,这使得你很难对科学保持清醒的距离,对它提出批判。按照费耶阿本德的说法,科学的霸权地位以及科学对现代人潜移默化的影响或“洗脑”,是通过和近代的国家机器相结合而获得的。
最后,我们来设想一种可能性。在未来会不会出现另外一种文化形态,它会取代科学如今的霸权地位,就像科学取代宗教曾经的霸权地位一样?到那时,科学家还是存在的,但只是作为一个小团队存在,或许也受到一部分人的追捧和尊敬,就像现在也有很多人信教,崇拜梵蒂冈的教皇,但是宗教已经不是一种主流,不是官方的世界图景提供者了。这种情形是否会发生?我们现在还不得而知。按照费耶阿本德的观点,这是完全有可能的,因为与宗教和神话相比,科学并没有特别的理由成为必然的真理提供者。当然,他的思想是很激进的,大家不见得都能接受,我只是希望在如今科学“顺我者昌、逆我者亡”的时代,能让大家听到不同的声音。
科学与意义
接下来我们来聊一聊科学和意义的关系。请大家来想想,在下面这些人中,谁可以称得上是科学家?
他们分别是:爱迪生、达尔文、霍金、图灵[10]、爱因斯坦、弗洛伊德、居里夫人、亚里士多德。
实际上,这几个人都可以称得上是科学家。但是,在这些人中,如果让你去掉三个人,你会去掉哪三个?
你可能会去掉亚里士多德。因为亚里士多德主要是一位哲学家,而且在我们现有的教科书中,他是以阻碍科学进步的反面形象出现的。但其实他不仅是一位伟大的哲学家,而且应该算是所有西方科学的鼻祖。物理学、心理学、天文学、植物学、政治学等都是他开创的。当时科学没有那么多分支,但物理学无疑是科学最重要的分支。第一本《物理学》就是亚里士多德写的,近代科学却把他描绘成一个阻碍科学进步的负面形象,我要为他正名,他是一个伟大的人物。你可能会把他从科学家名单里去掉,这我同意。还有谁?
你可能会去掉弗洛伊德。因为按现在的科学的标准来看,弗洛伊德是一个已经过时了的古老心理学家,按照波普尔的标准他也不能算科学家。还有谁?
你也可能会去掉达尔文。
好,达尔文、弗洛伊德和亚里士多德都被去掉了。我们再去掉三个。这个蛮困难的。有同学可能选择去掉爱迪生,因为他是一个发明家。还有谁?图灵。因为图灵是计算机之父,是数学家,有人说计算机之父肯定也是科学家,但是我们凭直觉也把他去掉了。还有谁?剩下的都是典型的科学家,你会去掉谁?很难选择是吧。
为什么最后我们选择留下这三个人,其实这八位都可以算是科学家。但是通过这种筛选,我们会发现,在我们的心目中,有一个典型的科学家的形象。其实我们对于很多概念都有一个典型或范例。除了数学上的精确概念,比如,对于自然数,1和2哪一个更是自然数?这个没什么可比的。但是一般的概念比如科学,是有典型的。我们大概知道什么是科学,心中模模糊糊有一个标准,虽然说不清楚,但是不妨碍我们可以用它来进行判断。
居里夫人是科学家,这没有什么问题,我们可以把她保留下来。我们发现,最后我们选择将其留下来的三位都是物理学家,而且霍金和爱因斯坦都是理论物理学家,科学的典型、最标准的科学家是理论物理学家。因为是他们为我们提供了关于整个宇宙的图景,这恰恰是我们希望科学家所做的事情。以前这个事情是神话的讲述者、圣经的作者或者哲学家来做的。但是现在我们相信科学家应该做这个事情,也就是,为我们提供世界图景。而做这个事情做得最好的就是物理学家了,而且是理论物理学家。
科学界有一个鄙视链。有一个大名鼎鼎的物理学家叫卢瑟福[11],他说除了理论物理学,其他的科学只不过是集邮而已,就是收集资料而已。还有一个科学家叫泡利,他提出了泡利不相容原理。他老婆和他离婚后,找了一个化学家,他特别想不通这件事,他说你跟我离婚找一个拳击手我可以理解,因为拳击手至少能打得过我。但是找一个化学家……化学家在什么方面能胜得了我?这是物理学家的想法。因为科学中所有最基础的东西都是物理学提供的,而且化学在理论上是可以被还原为物理学的。物理学提供了这个世界最基本的东西,所以诺贝尔奖的物理学奖是最厉害的,居里夫人是化学家也是物理学家,但最纯正的还是霍金和爱因斯坦。下面我们就以物理学为例,对科学与意义的关系做一些思考。
学物理的人很少关注物理学史,这和学哲学不一样,如果你们上大学后选哲学课,首先就会学习西方哲学史,来看看历史上的哲学家说过些什么。但是我们很少学科学史,牛顿、伽利略这些人都是科学史上重要的人物,他们留下的定律,我们现在还在用,但是在科学最前沿的圈子里,这些人已经被认为是过时的了。最先进的物理学是量子力学、相对论、引力场论、超弦理论等。物理学家不大关心物理学史,但是我们要对物理学的现状进行反思,就要研究它是如何从历史中产生的。如果物理学始终以现在的样子呈现给我们,我们很难对它进行反思。要了解一个人就要了解他的历史,要了解一种文化形态也要从它的历史开始。
近代物理学的起源:自然的数学化
我们先来看看近代物理学的起源。我给大家介绍一下近代科学之父——伽利略。他干了两件事,第一件事是发明了望远镜,这在科学史上是一个开端性的事件。有一位女哲学家叫阿伦特[12],她曾经说,现代世界有三个重要的事件:第一个是地理大发现,就是大航海时代;第二个是宗教改革;第三个,也是最重要的事件,是发明了望远镜,因为望远镜的发明标志着现代科学的诞生,而现代科学对现代社会的影响是最大的。
为什么说伽利略发明望远镜就带来了整个现代科学?严格来说,望远镜其实不是伽利略发明的,是荷兰人第一个制造了望远镜,但伽利略是第一个用自己改进过的望远镜来观测天体的。他看到月球上面坑坑洼洼,发现太阳有黑子,第一个发现了金星和水星原来离我们那么远。传统教科书说望远镜的发明证实了日心说,我在前面说日心说是没有办法证实的,一个孤立的证据没有办法证实一种学说。但是伽利略通过望远镜的观测给日心说提供了很多证据,反驳了对日心说的很多不利因素,比如之前提过的水星和金星的亮度变化问题,都得到了较好的解释。当然,这并不是说望远镜的证据就是铁证如山。关键在于,许多人,尤其是许多有影响力的知识分子,用今天的话来说就是“大V”,因为这些证据的出现而选择相信日心说,因此,可以说,望远镜导致了一个公共(公开)的事件,它不仅仅是一个证实理论的实验器材。
在天文望远镜出现之前,教会并不害怕日心说,因为在公元前3世纪就已经有人提出日心说了。作为一种学说,日心说一直存在,但其影响力有限,不足为惧,即便是在哥白尼重提日心说之后,它也一度只是一种数学上较为便利的假设。但是,望远镜的出现引发了一个公共性的事件,知识分子阶层出现了很大的态度转变,由此日心说的权重大大增加,导致了一种共识的产生:我们的感觉器官会欺骗我们。我们每天看到太阳东升西落,原来并不是太阳在运动,而是地球本身在运动。望远镜以及其他科学仪器的出现极大地扩展了我们感官的能力,提升了我们所看到的范围,让我们意识到原来我们之前认为正确的东西其实是错误的,我们的感觉是不可靠的,而且在最根本的问题上是不可靠的。虽然任何理论都是对我们所看到的现象的一种解释,但是地心说和日心说的不同之处在于,地心说没有否定我们的感官,只是为它提供了一个背后的理论说明,而日心说否定了我们日常感官的可靠性,这在思想史上引起了恐慌。这一事件的一个后果就是导致了近代哲学的出现。在这一事件的刺激下,笛卡尔试图寻求绝对可靠的东西,最后通过怀疑一切得出了一个著名的命题:我在怀疑这件事本身是无法怀疑的(我思故我在),只有思维是绝对可靠的。他要从思维这个角度重新建造整个知识的大厦。不过,我们不讲笛卡尔这位近代哲学之父,我们的主角是近代科学之父伽利略。
发明了望远镜之后,伽利略做的第二件事是将自然数学化。只有将自然数学化之后,自然科学才能真正诞生。数学化是伽利略用来抵御感官不可靠的手段。虽然在哲学家笛卡尔那里,数学的可靠性本身也要被怀疑,比如他设想有一个邪恶的精灵玩弄我们,让我们以为1+1=2,但是对于科学家伽利略来说,数学的可靠性就足够了。因为在近代科学出现之前,已经存在着一个完美的演绎体系——欧几里得几何学,它长期以来就是欧洲知识分子心目中完美知识的典范。欧氏几何有23个定义、5条公理和5条公设,以此为基础,我们可以推出一切几何学的定理。几何学不但自身可靠,而且可以应用于真实物体之上。任何一个东西都有形状,比如这个杯子是圆柱形的,几何学可以应用于物体的形状。伽利略因此认为物体的形状是绝对可靠的,因为它可以被几何学所描述。他进一步区分了物体的两种性质:一种是可以被几何学描述的性质,如多高、多宽、多圆等,这被称为第一性质;还有另外一些性质不能用几何学来描述,如颜色、温度、触摸的感觉等,这被称为第二性质。顺便说一下,物体的两种性质之间的区分不是伽利略第一个提出的,在之前古希腊的时候就有人提出过了。
第一性质包括广延和运动。广延就是物体占空间的大小,比如长、宽、高。在伽利略看来,第一性质是物体本身所具有的真实性质,物体真正具有的就只是它的长、宽、高以及运动的快、慢等,这些性质的特点是可以用几何学来规定,因此具有客观性。而且由于几何学可以被量化,因此第一性质可以直接被还原为量。这里要补充一个重要的区别——质和量的区别。其实,物体的长、宽、高也是性质,我们的感官可以感受到这些性质。但是这些性质可以被还原为数量。比如,一个物体有多长、多宽、多高,都可以用尺子量出来,运动的快、慢也可以用钟表来测量,第一性质可以用测量的方式固定下来,所以它们是客观的。除了第一性质之外,还有第二性质。
第二性质包括颜色、冷热和粗糙感等。伽利略认为,这些性质是由物体作用于我们的感官而产生的性质。它们依附于感官,如果我们的感官不存在或发生了变化,物体的这些性质也会消失或有所不同。比如,我们看到这张纸是粉红色的,但是谁能保证在所有其他生物的眼里它也是粉红色的?据说皮皮虾能看到的颜色比我们多得多,它们的世界远比我们的世界丰富多彩。颜色取决于我们的感觉器官,这意味着有不同感觉器官的动物或是生物看到的颜色是不一样的,既然如此,我们怎么能说物体的颜色属于物体本身呢?
如果我们的脑洞再开大一点,说不定我们每个人看到的颜色都不一样,比如,我看这张纸是红色的,你们也说是红色的,但是有没有可能我眼中的红色在你们眼中其实是蓝色?但由于我从小把你们眼中的蓝色叫成红色、把你们眼中的红色叫成蓝色,所以我依然会说海是蓝色的、花是红色的,我们在语言上没有区别,在交流上也没有任何问题,但在感觉层面完全是颠倒的。因为感觉只能通过语言来表达,因此并没有什么方法将你和我区别开来,而且我自己也不知道自己是红蓝颠倒的人,这件事情永远没有人知道,在原则上无法知道。说不定我们每个人看到的东西都不一样,但是因为我们有共同的语言,所以完全无法彼此察觉。所有这些问题都是因为每个人的感官在本质上是主观的。
我们论证了一个物体的颜色是主观的,但是它的长度是主观的还是客观的呢?从某种意义上说,长度也是主观的。比如,我手里的这支笔离我这么近,我就觉得它比你们每个人都要长,但在你们看来它很短。离得近显得长,离得远显得短,而且从不同的角度看,它的形状会发生变化。但是,长度和形状有一个特点,只要用一个标准的尺子一量,就可以把长度固定下来,不管观察的角度和距离再怎么变化,它永远是10厘米,长度是可以被量化的,所以它就是客观的。对现代科学而言,客观化就等于量化。
伽利略所设想的物理学不像几何学,它不仅要处理物体的形状,还要处理物体的方方面面,我们可以认为几何学相当于专门管形状的物理学,但是物理学对物体的所有性质都要进行描述,到目前为止,只有形状是客观的、可以被量化的。伽利略想要创造物理学,所面临的第一个问题就是要找到一种方法,把那些第二性质、那些被认为是主观的东西也间接地客观化。因为伽利略相信,虽然第二性质是主观的,但它们也有某种客观的原因。我们以粗糙感为例来解释一下这是如何可能的。
如何将粗糙感等主观感觉客观化?对于一个物体的表面,你觉得很光滑,但有可能我的手粗,所以我觉得它很粗糙。还有一种情况,就是我们通常可以对两个表面的粗糙感进行比较,说这个东西比那个东西粗糙一些。可以比较,但是没有办法量化。甲比乙粗糙多少?对此,我们没有办法量化,因此也就没有办法数学化,没有办法达到客观性。伽利略的想法是,通过设计合适的实验(连同思想实验)来间接地量化粗糙感。
学过初中物理的同学都知道这个实验:一个小车从同一高度下滑,在粗糙程度不同的各种表面上运行,表面越是粗糙,小车运行的距离就越近,粗糙程度和距离呈反比。虽然粗糙程度无法直接测量,但是我们可以通过测量小车运行的距离来间接地测量它,通过实验和测量,我们可以间接地把粗糙变成一个客观的属性。那么,我们就不是凭感觉说有多粗糙,我们可以把粗糙程度以量化的方式固定下来,这就是物理学中的摩擦系数。
注意,在这里发生了一个很大的转变,即我们不是直接量粗糙程度,而是通过一个数学公式(与距离成反比关系),通过设计一个实验把粗糙程度间接地量出来。这种例子在物理学中比比皆是,比如温度,我们之前不讲温度,讲冷热,如果你的手比较热,触摸一杯温水,你会觉得这杯水比较冷,如果你的手比较冷,就会觉得这杯水比较热,但是现在我们用一个温度计来量一量就可以把温度确定下来,这是客观的,和我们的主观感觉没有关系。温度计的工作原理是什么?它直接测量的其实是水银柱的长度。因此,将第二性质客观化,就是以间接的方式把它们都转化为长度,转化为可以测量的量,这就是客观的物理学的诞生过程。在这个过程中,有一些很重要的东西。