【来稿选登】关于自然哲学的一种看法
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关于自然哲学的一种看法
许烨凯 / 文
或许我们可以说,黑格尔的自然哲学只剩下导论(顶多还加上最抽象的力学)还具有它的价值。物理学的发展总使得那些依据于时下的理论成果而展开一种宇宙建构的自然哲学沦为笑柄,最终反过来成为嘲弄哲学的武器。
与此同时,物理学也走上了它的大一统的道路。如果当年哲学还能够嘲笑物理学家们只着眼于相当狭隘的世界,只注重分析与抽象化,那么现实则是,当物理学开始建构一种物质的本体论、一种统一一切秩序的大一统理论的时候,物理学也具有了一条整体化、有机化的道路。而各种无法调和的关于宇宙本性的理论不过佐证了这一点罢了。
但是,不应当认为物理学的范围等同于物理学家的范围。一个被划定为物理世界的科学家,并不因此整个思维就是完全物理学性的,它仍可能借助于其他的因素以帮助物理学的发展。如果在此过程中,思想实验发挥的作用越大,那么一种哲学的成分就已经侵入了物理学的空间,并影响着一种物理模型的提出。当爱因斯坦提出时空扭曲的观念时,我们就看到了思维的作用。
但爱因斯坦并不是一位自然哲学家,他那起指导作用的思维原则不过是一种零碎的起辅助作用的观念罢了。自然哲学是这样一种哲学,它在自身之中构筑一个完整的世界观,再由此向当下时代的物理学成功进发,通过当代物理学所取得的成就以及所达成的内在逻辑结构,去剖析它们如何充实丰富着一种哲学理念。而另一方面,只有在一种科学理论盛行的时候,哲学才能够把思维延伸到它原先根本想不到的地方去。但哲学的一切努力在于,即使要承认一种全新的本体论,即使容纳自己原先没想过的东西,也要按照自己的固有逻辑从整体中内在地演绎出这种东西来。
因此,关键并不在于知识的来源,而在于哲学本身是否能够无论以何种来源,仍然在已经确立的一种哲学理念之下,把它们发挥出来。
自然哲学存在的理由在于,无论物理学粗陋或精密到何种地步,它在每一个时代所形成的那种观念,对于哲学来说都是一个世界的构筑。这个世界无论多偏离一个自在的世界,它总之都是一个世界,所以即使在蒙昧时代依据一些粗陋的观念所建立的自然哲学,也无碍于哲学本身。这种原本是超时代的优势,在物理学迅速发展的时候,终于沦为了只是空洞的理论的劣势。
对于如今的自然哲学,它所需要面对的物理世界观,由三个部分组成:经典力学、相对论、量子论。
那么,各种特殊的力,如电磁力、核力为什么不纳入这种自然哲学所需要的素材之中呢?这基于一个理由,只要哲学没有办法从一种单纯的力中特殊化出具体的力来,那么这整个特殊力的广阔领域都将不对它展开。我曾经试图从黑格尔逻辑学的本质论中给出电磁力来,因为它涉及到了同性相斥、异性相吸这种十分本质的范畴,但相对于整个广阔的电磁学领域,本质论的那点努力仍是捉襟见肘。
为什么经典力学构成了其中一个部分呢?难道它不是一种已经过时了的理论吗?事实并非如此,我们也没有理由将经典力学视为一种宏观近似。因为经典力学不是一种具体的物理理论,而是物理学本身的抽象表达,在其中没有任何特殊化的痕迹,它更准确来说是物理学中的数学。无论物理学发展到何种地步,经典力学所确立的那些物理量都不会发生改变,这种普遍性本身就说明了它不会涉及任何具体的东西。归根到底,经典力学所确立的只有三个量:时间、空间、质量。或者我们也可以理解为时空与存在。除此之外的则是一些导出量。譬如在运动学中,速度是时间与空间的一种比例关系,在动力学中,能量是力对空间的关系,冲量是力对时间的关系。等等。除此之外的万有引力则属于一个极具特殊的地位。我们不知道应该把万有引力视为一种特殊力还是一种一般力。如果引力是这样一种力,即物质因其存在而具有一种相互关系,那么它似乎应该被理解为一种一般力。也就是说,它其实是引力自身,而它的特殊化则是电磁力、强相互作用、弱相互作用,而排斥力则同样分散在三种具体的排斥中,这也就能理解为什么没有与万有引力对立的另一种排斥力。
相对论在根本的意义上只给经典力学提供了两个东西,或者说使两种东西特殊化,一是光的绝对性,另一是时空的有限性。值得注意的是,这两点恰好也是相辅相成的。时空的有限性使得一切量度都丧失了意义,我们无法为自己寻找一个客观的尺度,这个客观的尺度原本应该由无限而又静止的时空来提供。光速的恒定性使得时间与空间都有了中介,在光速的中介下,我们就可以去推导出相对运动的物理的时空、速度等属性。最后值得一提的是广义相对论中的预设,即物质能够单凭质量而扭曲时空,引力由此产生。值得在意的是,扭曲空间与扭曲时间并不是同一回事。仅凭质量就能够对空间产生作用,从而产生引力,这与我们关于引力的一般定义并不冲突,反而是它的一种具体化。空间能够被扭曲,是因为空间仍具有它的整体性,这种整体性说的并不是有一个包含万物的空间,而是空间本身就是物质之间的关系,所以这种关系本身的变化就能被看作一个整体的畸变。但是时间不同,时间是各各具有的,是独立性的尺度。我们不可能通过任何方式把时间与时间联系在一起构成一个整体的时间可供扭曲。而没有一个整体被扭曲的时间,回到过去就是理论上不可能的。
最后是量子论。量子论也在另外几个方面予以了特殊化。首先是量子化的特征,这是对连续性的一种反驳;其次是不确定性原理,这一原理是最为深远的,它既动摇了由因果构建起来的秩序,也动摇了由实体性物质所构成了本体论,即它使存在为之模糊。对于因果秩序的影响,主要体现在两个方面,一是测量者对于测量对象的介入,我们永远不可能让自己保持一段客观距离,而是因果的不确定性,只能用概率来描述。在经典力学中我们从未考虑过测量者与测量对象的关系,其立场在于直接取消主体的存在仿佛这个世界自在地在演变,所以量子论的一个重要特点在于补充主体性的存在于物理学中。而因果性似乎是显著无疑的,但量子论并不对因果性本身造成颠覆,即使因果本身的颠倒或因果之间的偶然性,唯一不变的仍然是因果形式本身,即我们用因果性这个框架来兼容这一切。最后,在本体论层面上,物质陷入了不确定性。按照量子论的一种解释,物质的存在具有不确定性的一面,按照波函数分布着,仿佛只是作为一种单纯的概率而存在,而后才具体坍缩为具体的存在,于是在物质如何坍缩这一点上引发无穷无尽的争论。
量子论之于相对论,引发了更多的争论,譬如电子如何在轨道之间跃迁。如果我们不去理会它的具体物理现实,而只需要讨论不连续性这一点,那么我们可以把问题归结为:当电子从一个地方跳到另一个地方的时候,它怎么可能不扫过中间的区域呢?量子力学看似颠覆了传统逻辑,但那只是与形式化了的形式逻辑不同而已,因为在它的表述中用的仍然是同一逻辑。而在比如这个问题上,发生矛盾的不是逻辑,而是物理事实。在传统时空观念与粒子的运动中,我们是这么认为的,只要粒子从a点到b点,那么它一定扫过ab之间的区域,这里面预设的前提是,空间是连续的。但是,如果空间是连续的,那么鉴于无限可分性的话,粒子的运动也必须是连续的。所以这里的前提就是两者的连续性,而只要其中哪一点不是连续的,那么情况就会不同。所以,如果问题不在于,电子是怎么可能做到这种跃迁的,而是这种跃迁是怎么可能不扫过中间的区域的,那么我们就可以回答说,只要电子本身的跃迁不具有连续性,而这种跃迁又能相对于自身产生一种区别,那么这种情况即使在逻辑上也是不违背的。
另外一面则是关于不确定性原理的争议。令人十分疑惑不已的是,不确定性原理,如何从测量本身的不确定性上升到整个世界的不确定性呢?唯一的可能是,那个测量本身与测量对象的相互作用,实质上就是物质本身的相互作用。而信息作为测量者所提供出来的东西,其实并不是被测量者的信息,而是测量者与被测量者整体的信息,而这种信息被集中在其中一个之上而造成了这种结果。
最后,我们回过头来,说说自然哲学是如何介入物理学的。
关于经典力学,它的欠缺之处在于,尽管提出了时间与空间与质量,并且同时不加论证地采取了一种数学形式,但是我们却看不到各个要素之间的一种内在关系。没有空间与质量,我们照样可以设想一种单纯的时间,等等。因此,自然哲学的任务在于解决它们之间的内在关系,在于说明,为什么正是它们,才构成了物理学的基本要素。
首先我们考察质量。这首先就是一个预设,它预设了万物的存在在质上是同一的,并因其量而区别。或许经典力学并没有如此强的观点,认为万物的差别仅仅是量的差别,而仅仅是说,我们可以去掉物质的具体差别,仅仅从无差别质量的角度来加以研究。但是,这个“可以”的根源何在呢?如果质本身不具有那种无差别,它如何能够“可以”呢?因此,在质量的问题上,我们首先就质而言,必须证明它为什么能够在丰富多彩的万物中采取这种无规定性的形式,并且证明,即使在具有具体规定性的情况下仍然无损于这一点。质之所以能够采取一种无差别的形式,其根本的原因在于,它的差别被视为一种量的差别,但量是如何影响质的呢?特别是,只有在量的形式下,数学才能够参与进来,因此,在量的问题上,我们必须证明,为什么数学与物理具有那种同一性。
如果说为什么要有存在,构成了自然哲学的第一个研究对象,那么为什么要有空间与时间则构成了另一个(或两个)研究对象。空间存在的暧昧性使得我们不仅要问为什么会有空间,还要问,我们是否能够说“有”空间。时间的问题与此类似。但主要的问题在于,我们必须从质量的角度来考虑时空场所的出现,并考察它们对于时空包含着哪些规定,正是这种规定的欠缺才使得我们可以提出时空的有限性。
关于相对论。光速不变、时空的相对性这两个原则是否能够以一种哲学的方式从其内部给出,或者说,能否先验地产生出这些“实体”构成了自然哲学研究的方向。我们在黑格尔与谢琳的自然哲学中看到了关于光的本质的洞见的一种努力,这种努力在于把光处理成观念性,在这个颇为可疑的语词之下来建立光与物质的一种本质联系。尤其是在谢林那里,他用他特有的“潜能阶次”来定位光的本性。尽管这种诠释有过多的神秘主义色彩,充斥着玄想与荒诞,但我认为,它只是因为没有从一种先在的原则中演绎出来,而是冒然地从自然中接受一种东西并涂上形而上的色彩从而致人生疑罢了。
最后量子论则涉及整个因果秩序与物质存在的暧昧性,或者说,实在性本身成了问题,我们对物质之充实性的朴素信赖遭到了瓦解。在这个问题上,有着更为传统的自由与必然性的对立的宏大母题。我的意图并不在于说明,量子力学为自由的问题提供了一种理论基础;相反,我认为它为自由如何能够与因果律兼容提供了一个范例。因果律本身成了问题,并不意味我们能够从偶然走向了自由,而仅仅意味着自由与偶然之间的差异并没有自由与必然性之间那么尖锐,并使问题的解决前进了一大步。
自然哲学从不希冀在自身之中产生出具体的内容,也不认为能够抛开具体的物理成就而单独构筑世界之“肉身化”,而是试图以自身的固有原则去审视物理所提供的材料并在其中发现一种洞见。它并不是一种对物理学亦步亦趋的科学哲学,正是这一点构成了自然哲学的尊严。
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关于自然哲学的一种看法
许烨凯 / 文
或许我们可以说,黑格尔的自然哲学只剩下导论(顶多还加上最抽象的力学)还具有它的价值。物理学的发展总使得那些依据于时下的理论成果而展开一种宇宙建构的自然哲学沦为笑柄,最终反过来成为嘲弄哲学的武器。
与此同时,物理学也走上了它的大一统的道路。如果当年哲学还能够嘲笑物理学家们只着眼于相当狭隘的世界,只注重分析与抽象化,那么现实则是,当物理学开始建构一种物质的本体论、一种统一一切秩序的大一统理论的时候,物理学也具有了一条整体化、有机化的道路。而各种无法调和的关于宇宙本性的理论不过佐证了这一点罢了。
但是,不应当认为物理学的范围等同于物理学家的范围。一个被划定为物理世界的科学家,并不因此整个思维就是完全物理学性的,它仍可能借助于其他的因素以帮助物理学的发展。如果在此过程中,思想实验发挥的作用越大,那么一种哲学的成分就已经侵入了物理学的空间,并影响着一种物理模型的提出。当爱因斯坦提出时空扭曲的观念时,我们就看到了思维的作用。
但爱因斯坦并不是一位自然哲学家,他那起指导作用的思维原则不过是一种零碎的起辅助作用的观念罢了。自然哲学是这样一种哲学,它在自身之中构筑一个完整的世界观,再由此向当下时代的物理学成功进发,通过当代物理学所取得的成就以及所达成的内在逻辑结构,去剖析它们如何充实丰富着一种哲学理念。而另一方面,只有在一种科学理论盛行的时候,哲学才能够把思维延伸到它原先根本想不到的地方去。但哲学的一切努力在于,即使要承认一种全新的本体论,即使容纳自己原先没想过的东西,也要按照自己的固有逻辑从整体中内在地演绎出这种东西来。
因此,关键并不在于知识的来源,而在于哲学本身是否能够无论以何种来源,仍然在已经确立的一种哲学理念之下,把它们发挥出来。
自然哲学存在的理由在于,无论物理学粗陋或精密到何种地步,它在每一个时代所形成的那种观念,对于哲学来说都是一个世界的构筑。这个世界无论多偏离一个自在的世界,它总之都是一个世界,所以即使在蒙昧时代依据一些粗陋的观念所建立的自然哲学,也无碍于哲学本身。这种原本是超时代的优势,在物理学迅速发展的时候,终于沦为了只是空洞的理论的劣势。
对于如今的自然哲学,它所需要面对的物理世界观,由三个部分组成:经典力学、相对论、量子论。
那么,各种特殊的力,如电磁力、核力为什么不纳入这种自然哲学所需要的素材之中呢?这基于一个理由,只要哲学没有办法从一种单纯的力中特殊化出具体的力来,那么这整个特殊力的广阔领域都将不对它展开。我曾经试图从黑格尔逻辑学的本质论中给出电磁力来,因为它涉及到了同性相斥、异性相吸这种十分本质的范畴,但相对于整个广阔的电磁学领域,本质论的那点努力仍是捉襟见肘。
为什么经典力学构成了其中一个部分呢?难道它不是一种已经过时了的理论吗?事实并非如此,我们也没有理由将经典力学视为一种宏观近似。因为经典力学不是一种具体的物理理论,而是物理学本身的抽象表达,在其中没有任何特殊化的痕迹,它更准确来说是物理学中的数学。无论物理学发展到何种地步,经典力学所确立的那些物理量都不会发生改变,这种普遍性本身就说明了它不会涉及任何具体的东西。归根到底,经典力学所确立的只有三个量:时间、空间、质量。或者我们也可以理解为时空与存在。除此之外的则是一些导出量。譬如在运动学中,速度是时间与空间的一种比例关系,在动力学中,能量是力对空间的关系,冲量是力对时间的关系。等等。除此之外的万有引力则属于一个极具特殊的地位。我们不知道应该把万有引力视为一种特殊力还是一种一般力。如果引力是这样一种力,即物质因其存在而具有一种相互关系,那么它似乎应该被理解为一种一般力。也就是说,它其实是引力自身,而它的特殊化则是电磁力、强相互作用、弱相互作用,而排斥力则同样分散在三种具体的排斥中,这也就能理解为什么没有与万有引力对立的另一种排斥力。
相对论在根本的意义上只给经典力学提供了两个东西,或者说使两种东西特殊化,一是光的绝对性,另一是时空的有限性。值得注意的是,这两点恰好也是相辅相成的。时空的有限性使得一切量度都丧失了意义,我们无法为自己寻找一个客观的尺度,这个客观的尺度原本应该由无限而又静止的时空来提供。光速的恒定性使得时间与空间都有了中介,在光速的中介下,我们就可以去推导出相对运动的物理的时空、速度等属性。最后值得一提的是广义相对论中的预设,即物质能够单凭质量而扭曲时空,引力由此产生。值得在意的是,扭曲空间与扭曲时间并不是同一回事。仅凭质量就能够对空间产生作用,从而产生引力,这与我们关于引力的一般定义并不冲突,反而是它的一种具体化。空间能够被扭曲,是因为空间仍具有它的整体性,这种整体性说的并不是有一个包含万物的空间,而是空间本身就是物质之间的关系,所以这种关系本身的变化就能被看作一个整体的畸变。但是时间不同,时间是各各具有的,是独立性的尺度。我们不可能通过任何方式把时间与时间联系在一起构成一个整体的时间可供扭曲。而没有一个整体被扭曲的时间,回到过去就是理论上不可能的。
最后是量子论。量子论也在另外几个方面予以了特殊化。首先是量子化的特征,这是对连续性的一种反驳;其次是不确定性原理,这一原理是最为深远的,它既动摇了由因果构建起来的秩序,也动摇了由实体性物质所构成了本体论,即它使存在为之模糊。对于因果秩序的影响,主要体现在两个方面,一是测量者对于测量对象的介入,我们永远不可能让自己保持一段客观距离,而是因果的不确定性,只能用概率来描述。在经典力学中我们从未考虑过测量者与测量对象的关系,其立场在于直接取消主体的存在仿佛这个世界自在地在演变,所以量子论的一个重要特点在于补充主体性的存在于物理学中。而因果性似乎是显著无疑的,但量子论并不对因果性本身造成颠覆,即使因果本身的颠倒或因果之间的偶然性,唯一不变的仍然是因果形式本身,即我们用因果性这个框架来兼容这一切。最后,在本体论层面上,物质陷入了不确定性。按照量子论的一种解释,物质的存在具有不确定性的一面,按照波函数分布着,仿佛只是作为一种单纯的概率而存在,而后才具体坍缩为具体的存在,于是在物质如何坍缩这一点上引发无穷无尽的争论。
量子论之于相对论,引发了更多的争论,譬如电子如何在轨道之间跃迁。如果我们不去理会它的具体物理现实,而只需要讨论不连续性这一点,那么我们可以把问题归结为:当电子从一个地方跳到另一个地方的时候,它怎么可能不扫过中间的区域呢?量子力学看似颠覆了传统逻辑,但那只是与形式化了的形式逻辑不同而已,因为在它的表述中用的仍然是同一逻辑。而在比如这个问题上,发生矛盾的不是逻辑,而是物理事实。在传统时空观念与粒子的运动中,我们是这么认为的,只要粒子从a点到b点,那么它一定扫过ab之间的区域,这里面预设的前提是,空间是连续的。但是,如果空间是连续的,那么鉴于无限可分性的话,粒子的运动也必须是连续的。所以这里的前提就是两者的连续性,而只要其中哪一点不是连续的,那么情况就会不同。所以,如果问题不在于,电子是怎么可能做到这种跃迁的,而是这种跃迁是怎么可能不扫过中间的区域的,那么我们就可以回答说,只要电子本身的跃迁不具有连续性,而这种跃迁又能相对于自身产生一种区别,那么这种情况即使在逻辑上也是不违背的。
另外一面则是关于不确定性原理的争议。令人十分疑惑不已的是,不确定性原理,如何从测量本身的不确定性上升到整个世界的不确定性呢?唯一的可能是,那个测量本身与测量对象的相互作用,实质上就是物质本身的相互作用。而信息作为测量者所提供出来的东西,其实并不是被测量者的信息,而是测量者与被测量者整体的信息,而这种信息被集中在其中一个之上而造成了这种结果。
最后,我们回过头来,说说自然哲学是如何介入物理学的。
关于经典力学,它的欠缺之处在于,尽管提出了时间与空间与质量,并且同时不加论证地采取了一种数学形式,但是我们却看不到各个要素之间的一种内在关系。没有空间与质量,我们照样可以设想一种单纯的时间,等等。因此,自然哲学的任务在于解决它们之间的内在关系,在于说明,为什么正是它们,才构成了物理学的基本要素。
首先我们考察质量。这首先就是一个预设,它预设了万物的存在在质上是同一的,并因其量而区别。或许经典力学并没有如此强的观点,认为万物的差别仅仅是量的差别,而仅仅是说,我们可以去掉物质的具体差别,仅仅从无差别质量的角度来加以研究。但是,这个“可以”的根源何在呢?如果质本身不具有那种无差别,它如何能够“可以”呢?因此,在质量的问题上,我们首先就质而言,必须证明它为什么能够在丰富多彩的万物中采取这种无规定性的形式,并且证明,即使在具有具体规定性的情况下仍然无损于这一点。质之所以能够采取一种无差别的形式,其根本的原因在于,它的差别被视为一种量的差别,但量是如何影响质的呢?特别是,只有在量的形式下,数学才能够参与进来,因此,在量的问题上,我们必须证明,为什么数学与物理具有那种同一性。
如果说为什么要有存在,构成了自然哲学的第一个研究对象,那么为什么要有空间与时间则构成了另一个(或两个)研究对象。空间存在的暧昧性使得我们不仅要问为什么会有空间,还要问,我们是否能够说“有”空间。时间的问题与此类似。但主要的问题在于,我们必须从质量的角度来考虑时空场所的出现,并考察它们对于时空包含着哪些规定,正是这种规定的欠缺才使得我们可以提出时空的有限性。
关于相对论。光速不变、时空的相对性这两个原则是否能够以一种哲学的方式从其内部给出,或者说,能否先验地产生出这些“实体”构成了自然哲学研究的方向。我们在黑格尔与谢琳的自然哲学中看到了关于光的本质的洞见的一种努力,这种努力在于把光处理成观念性,在这个颇为可疑的语词之下来建立光与物质的一种本质联系。尤其是在谢林那里,他用他特有的“潜能阶次”来定位光的本性。尽管这种诠释有过多的神秘主义色彩,充斥着玄想与荒诞,但我认为,它只是因为没有从一种先在的原则中演绎出来,而是冒然地从自然中接受一种东西并涂上形而上的色彩从而致人生疑罢了。
最后量子论则涉及整个因果秩序与物质存在的暧昧性,或者说,实在性本身成了问题,我们对物质之充实性的朴素信赖遭到了瓦解。在这个问题上,有着更为传统的自由与必然性的对立的宏大母题。我的意图并不在于说明,量子力学为自由的问题提供了一种理论基础;相反,我认为它为自由如何能够与因果律兼容提供了一个范例。因果律本身成了问题,并不意味我们能够从偶然走向了自由,而仅仅意味着自由与偶然之间的差异并没有自由与必然性之间那么尖锐,并使问题的解决前进了一大步。
自然哲学从不希冀在自身之中产生出具体的内容,也不认为能够抛开具体的物理成就而单独构筑世界之“肉身化”,而是试图以自身的固有原则去审视物理所提供的材料并在其中发现一种洞见。它并不是一种对物理学亦步亦趋的科学哲学,正是这一点构成了自然哲学的尊严。