从科学与哲学的攻受关系，到神级文明是否可以修改物理

　　先提两个让我会没事写这篇东西的帖子。
　　一个是我自己翻译《新宇宙演化论》的读后感http://www.douban.com/note/157733529/
　　另一个是很偶然地看到的争论贴http://www.douban.com/group/topic/4797344/
　　加上自己从很久以前就开始反复震荡地思索科学与哲学的关系，所以感觉也学可以写一点什么东西。
　　申明：上面和下面的“科学”二字如果不加额外说明，都特指“自然科学”，不涵盖数学这种。
　　从我自己来说，我在很小的时候是极度鄙视哲学的，因为看到一个中国老一辈科研工作者说毛祖的哲学思想让他们发现了层子模型。当时看了这话吐了良久，胃部之不适久久不能散去——当时我应该还是高中，或者初中……
　　从那个时候开始，一直到本科毕业，我都坚持认为，哲学之于科学，就好比佛祖之于人类。意思就是说，任何事物你都可以说是佛祖的安排，但你无法在事情发生以前告诉我佛祖到底是怎么安排的。很明显，哲学的众多流派众多想法告诉我们：某人说物质是无限可分的，某人说物质是有限可分的，某人说物质是不存在的虚妄，有人说物质只是心境的折影。如此众多的观点中，总有一个会是正确的，是所谓“大数原理”，我称之为“大叔原理”，萌化以后就是“怪蜀黍控萝莉守则”。
　　就好比《科幻世界》在某一个历史时期中反复强调科幻对科技发展的预见力的次数与密度是高峰期，于是我就很叛逆地想：世界上写科幻的这么多，科幻点子这么多，总有几个是蒙对的，如果都没蒙对那才叫科幻呢。
　　这样的想法一直占据在我的脑海中许久，以至于多次引起一些论坛上的论战——大多一方都是如我等学生，另一方是大叔级人物——所以才叫“大叔原理”。
　　然后，本科后半期到研究生阶段，就开始认真考虑这个问题了：科学与哲学究竟是什么关系。
　　其实，两者的关系无论从什么角度来看，都是暧昧不清的，而且事实上有这么两种很容易混淆的概念，那就是科学工作者的哲学思想与哲学工作者的科学思想。前者并不精确等于哲学原理，后者更不精确等于科学规律。
　　举例来说，我们在理论物理中所相信的“美学原理”（参考老爱的GR），这就是一种“科学家的哲学思想”，仅是一种思想，在哲学上如何科学家是不去管的。作为比较，中国古代的“五行说”可以认为是某种哲学家眼中的科学规律，虽然这规律在我们看来很鬼扯。
　　科学家的哲学思想，其实是在科学理论的方方面面都有体现的。因为任何一个科学理论都可以被析构为如下的形式系统：
　　以某种预设且先验的假设为前提建立起的可以在一定误差范围内很好地描述自然对象的属性及行为的逻辑形式体系。
　　三个关键字：预设且先验的假设；在一定范围内很好地描述自然；逻辑形式体系。
　　通俗地说，这就等于这么个情况：科学理论要有假设，要有数学，要能符合实验。
　　有没有不需要假设的自然科学理论？大家可以找找，反正我是找不到。
　　理论物理方面，任何理论都有基本假设。电子论假定电子是点粒子，假定电荷是电子携带的；我们还假设能量是守恒的（后来发展为4动量守恒）。等等等等。
　　科学与哲学（无论什么形式的哲学）不同的地方在于，科学要能符合实验。所以如果我假设能量是不守恒的，那就和实验事实矛盾了。所以假设不能乱假设。这是科学好的地方，一人做一个理论，这个理论建立在一些假设上，这些假设对不对？我们可以用实验来验证——说个远一点的，string说时空是10维的，这个假设对不对？我们可以做实验。一做，果然是10维，好，string的10维这个假说是可行的；如果做出来不是10维，不好意思，string你假设错了。
　　哲学你有办法做实验么？我做个实验来证明这个世界到底是唯物还是唯心？？这个有点扯淡了。所以，哲学因为没有实验事实作为依据，所以大部分时候都在“思辨”——这是往好听了说，往难听了说就是大部分时间在“白日做梦”，只不过这梦你忽悠得挺像回事，所以你是哲学，不是疯子。
　　需要注意的是，“以某种预设且先验的假设为前提”的涵盖范围是很广的，不单单是一些具体的“看上去很物理”的假定，还包括一些思想上的约定——比如说，我相信（也就是假定）引力是时空的一种属性体现，并且时空是可以用几何来描述的。所以就有了GR（当然，没这么简单）。我还相信，时空和几何是对应的，所以有了几何纲领。接着，我可以进一步相信时空的几何结构是物理上实在的，引力等相互作用可以约化为时空的几何结构，那我所相信的就是强几何纲领。但你不这么想，你相信引力等相互作用是物理实在的，时空是它们的结构性质表现，而几何描述了引力等相互作用，这就是弱几何纲领。这些都是先验的假设，同时也是物理学家的哲学思想。
　　我们自然可以说，这些哲学思想符合什么什么哲学理论——比如，大概所有的物理学家几乎都相信存在一个终极的物理，这个物理是不随人的意志而转移的存在，这便可以说是满足了康德的自在之物（自在之物即是脱离于意志而存在的本体存在，但不可知，可知的是其形式与结构——这就等于这么一个想法，即物理是客观存在的，与人心无关，但我们不可能直接知道物理，我们能知道的是物理的逻辑形式体系，即TOE。TOE作为物理理论是描述物理的形式与结构的，但不直接等于同物理。这等于这么一个终极情形，即我们可以有许多彼此在语义学上不等同的TOE，但都描述相同的物理——有趣的是，物理学家研究过，不用时空弯曲也能构造协变引力论，而且其数学结果与GR完全一致，这便是对此的一个有趣且有力的支持）。
　　因此，我们可以从哲学找找到一些东西，来从一个思辨的角度诠释科学家的哲学思想，但科学家在形成这一思想的过程中，并不需要哲学家的帮助——当然，对此的论证是颇为困难的，因为科学家总会或多或少接触到各种有意无意甚至有益无益的哲学理论。
　　从哲学理论与科学家的哲学思想的关系我们事实上就可以看出哲学的形成是怎么回事——一帮研究自然的科学家为了解释自然，提出各种形形色色稀奇古怪的假设与思想，然后哲学家们把其中成功描述了自然的科学理论的那些想法与思想结合在一起，经过抽象与思辨，轰隆一声，哲学诞生了。
　　这么个说法其实对哲学来说似乎是太过贬低了，但从某种萌化的角度来说，事实大致就是如此——而且，随着时间的推移科学的进步，这一点就越为明显。
　　因此，反推的一个结论就是，在人类认识自然的早期，上述萌化描述还是很模糊的时候，科学与哲学的诞生未必就是这么个情况——当时两者攻受兼备，一会科学在上，一会哲学在上，反正总的目的和效果就是了解自然掌握自然。之后，随着科学与哲学分道扬镳相忘于江湖，科学越来越走在前，哲学越来越跟在后——当然咯，如同开文之所说，哲学的想法总也会是很多的，于是千万个哈姆雷特中总有一名是被莎士比亚看中的，是为大叔原理。
　　因而，就单独成一学科的哲学与科学来说，说哲学思想如何如何引导科学，那是没谱的——说如何如何引诱科学，大概还能说得通。
　　但是，不得不说的是，如果我们着眼于科学家的哲学思想，那对科学的作用就是很强烈的了——没有那些假设与约定，恐怕我们现在不会看到规范场论——那是建立在规范纲领之上的，而规范纲领是一种先验的预设，其正确性只能交给实验，而且从某种原则上来说，实验能说你死了，但永远不能说你活着。而且就现代物理来说，就是你死了这句也不会轻易说出口——如若超对称在LHC上没看到，你总能将SUSY推到更高能标，从而延缓死神的降临。
　　要死已然如此艰险，想活自然更是困难。
　　当我们评论某位科学家对某个科学领域的贡献的时候，他的个人思想自然是极其重要的——但要分清楚这是科学家的哲学思想，还是真正的哲学理论。当然，要如此分类似乎总也能做到，比如如果某个科学家言之凿凿地说我是看着某某哲学家的某某巨作按图索骥从而觅得瑰宝的，那估计我们的确可以说这里哲学引领了这位科学家——但不一定是引领了科学，除非你能证明如果不从这一哲学理论体系出发，无论如何构建逻辑形式系统都不可能出现符合自然事实的科学理论。但这一可谓“元科学”的论证是极其艰难与思辨的，以至于其证明手法让我怀疑是否科学。
　　因此，虽然我们可以说总有一些长得很像哲学的原理在指导着科学的发展进步乃至突破，但这些哲学原理都是科学家的哲学思想，并不需要哲学家的哲学理论来指手画脚。
　　这也就造成了科学与哲学暧昧的攻受关系的进一步迷雾重重——那些哲学思想，到底算不算哲学？
　　如果从严格定义来说，算。
　　当然算是哲学了，因为新华字典告诉我们“哲学就是人们对整个世界的根本观点的体系，是自然知识和社会知识的概括和总结。”你看，是知识的概括和总结，于是那些作为先验预设的假定自然也涵盖在内了。
　　另一方面，作为Wiki的笃信徒，那那些哲学思想就更是哲学了：一般认同哲学是一种方法，而不是一套主张、命题或理论。
　　所以，哲学主义者自然可以说：是哲学，引领了科学——哲学是老攻，科学是小受。
　　这个说法在我看来就不免有点诡辩了，参考之前说过两遍的大叔原理。既然是引领，那想法与结果之间必然要有明确的因果关系，但在你建立完善的逻辑形式体系，并且最终与实验做比较以前，这种关系是晦涩莫名的——所谓一将功成万骨枯，老爱在建立GR的时候思想就换过好几个，怎么没有一个什么人站出来告诉老爱这个思想能给出GR那个不能？如果在事先无法给出思想与结果的明确因果性的话，谈何引领？总不能因为第三块面包让我肚子饱了，就说是这块面包而不是前两块面包让我肚子饱的。
　　因此，虽然科学家的哲学思想是哲学的一部分，但我们也没理由说是哲学引领了科学——因为在理论建立并证明以前，哲学不能如威猛先生一般拍着我的马桶说：你是对的。
　　所以，这算不得引领。
　　哲学和科学的关系事实上就是：两位以前如胶似漆的攻受小团体现在各自找到了自己的菊花台，从而分道扬镳。只不过哲学总会跑过来逗弄一下科学，妄图以示过往的情谊和自己老攻的体位，换来的只不过是一罐紧致霜。
　　上面的说辞太腐了，我自己都受不了了……
　　有一个科学和哲学上都很有意思的问题，是值得大家玩味的——这个问题甚至于比“物质与意识的关系”还要思辨与形而上，那就是“物理与意志”的关系——或者更应该这么问：物理是否是不依赖于意志的一种绝对的存在，也就是康德所谓之自在之物。
　　这个问题牵扯到了你是唯心的还是唯物的还是赛博坦的，或者摩尼的，于是这个问题注定是不可争辩得结论的。
　　但就原则而言，总有一个东西使得世间万物之所以如此样子，之所以如此行为。事物的演化总也可以认为是有规律的——即便这个规律是因时而异的，甚至因物而异的，但总有这么一个规律在。在“自然科学”之定义中，我们已见三点：预设、逻辑、现象。其中第二点颇值得玩味——为何自然之规律能用一个逻辑形式体系来描述？
　　我们可以很轻易地举出一个反例：如果我们训练一批蜜蜂，使得他们可以排列成字母；然后我们进一步训练这群蜜蜂，使得他们可以宛如LED显示屏一般将莎士比亚的《哈姆雷特》全文排列出来，那么作为一个不认识蜜粉不认识莎士比亚也不知道我们这群福尔摩斯一般的养蜂人（1903年后，福尔摩斯宣布退休，成为养蜂人，还出版了一套养蜂手册，直到14年去世——当然，这一切都发生在福尔摩斯的世界，和我们没关系）的存在的“打酱油的男人”，他们会怎么描述蜜蜂的运动呢？他们如何建立关于这批蜜蜂的自然科学理论呢？
　　如果可以建立的话，那岂不是说莎士比亚的小说是可以用一套元数学般的形式逻辑系统给“推导”出来的？如果不能建立的话，那难道这群蜜蜂的运动的背后是没有任何确定规律的吗？
　　显然两个问号背后隐藏的答案都是NO——从而从排中律来看，我们陷入了麻烦。
　　这一酱油囧境的来源就是——规律本身未必就是形式体系可描述的。比如文学，比如芭蕾，比如凤姐，比如芙蓉，比如攻受关系。
　　OK，聪明如你一定会提出反驳：我们所说的是自然科学，不是一切科学——人文科学就不认为所有一切都是数学可描述的——是否形式体系可描述，这个需要参详参详。
　　那好，你怎么知道我们面对宇宙的情况就不是酱油哥面对福尔摩斯呢？
　　是否有严格且无可辩驳的证据来证明，我们的宇宙的自然规律不是某个星际福尔摩斯所养的LED蜜蜂？
　　很好，我成功地把话题从科哲的攻受关系引领到了神级文明的宇宙这个话题上——虽然看上去颇有引诱and勾引的意思。
　　其实，这一问题的核心又反过来可以从科学单方面来寻找，那就是一个无限发达的文明是否可以修改物理定律？
　　这个问题可以这么来重述，那就是：物理是否要求物理自身是不可修改的？
　　这是一个自指问题，而一旦任何问题涉及了自指，那总是精彩纷呈的，参考“全能上帝悖论”和“这句话是错的”。
　　对这个应该算是科学范畴的问题的解答，就目前来说却只能从哲学来思考——甚至于，原则上说，我们构建理论的基石是自然的现象，而自然的现象只能反应自然规律的形式与结构，那自然规律自然可以说是自在之物，而自在之物是不可知的，因此就需要哲学来告诉你它是什么——当然，此一说法本身就不科学，是哲学的说法。
　　因此，对此问题的争论又从科学领域来到了哲学领域。
　　让我们换一个角度：是否可以构造这么一种逻辑形式体系，它涵盖了“所有可能的物理”。如果这样的东西存在，那我们自然可以通过现象学来约化这个“万理之理”，从而得到符合我们世界的“万物之理”。这是一件很纠结的事情。
　　而且，这个万理之理本身是否是自己的描述对象呢？哈哈，又自指了。
　　自指的东西都是无法完备描述的，而如果要构造诸如“涵盖了不包括自己的所有可能的物理”这样的形式系统，那先要给出“不包含自己”的可行描述与判定，从而会遇到图灵机中的自指判定问题（Computer Theory中的Quine机制讨论过这种类型的问题）。
　　因此，不存在构造万理之理的可行途径，至于万理之理本身是否可能存在，这个要去问上帝。
　　既然不存在万理之理，那就只能从未来可能得到的TOE来看——但TOE作为理论，研究的是物理此一自在之物的形式与结构，但形式与结构未必就是自在之物的全部——用曹天予的话来说，作为结构的物理内涵只是作为成分的物理实在的关系系统，而成分是先于结构的，是结构所承担的本体——因此，作为研究物理内涵的物理理论，并不触及物理实在，虽然后者是其本体，但所研究的是这一本体的关系体系，而不是本体本身。所以，原则而言，如果我们仅仅是通过物理的现象来构建可以完美描述现象的TOE（作为理论，现象背后的根本机制是“我们所认为的物理基本原理”，但是否是真实的物理的基本原理，这个只能靠猜的，也就是所谓的“个人信仰”），那这个TOE也无法告诉我们物理是否要求了其本身不可变——如果它变了，那我们能从现象知道：我，物理变了；而如果不变呢？我们也不能说下一刻就一定也不被改变啊。
　　因此，这一问题的最后就只能靠哲学思想了——从而，这等于昭告天下：没人知道究竟物理到底能不能被一个技术上达到物理约束极限的文明所修改。
　　好了，回到标题。
　　对于前半句，我们现在可以很自信地说：科学和哲学的关系，就是科学和独立成派的哲学是没关系的，但科学研究者总有一些能被归结为哲学的指导思想，虽然和哲学本身没多大关系。
　　而对于后半句，我们也可以很有自信地说：这个问题我们不知道，而且没人会知道。