王庆新:超验信仰与近代科学的兴起和危机

选择字号:   本文共阅读 921 次 更新时间:2019-02-05 17:14:43

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王庆新  
即人类认识宇宙自然的能力是有限的, 这是由于人类大脑先验性构造的结果。 他区分了现象(phenomena)和本质 (nomena). 他认为人类认知的世界只是人的大脑根据自己的构造而建构的真实世界的表象,而不是真实世界的本身或本质,或他称为物自身(things themselves)。上帝,灵魂和自由意志都是本体界的物自身,是人类永远无法认知的对象。康德的先验观念论认为人的大脑有两个认知功能,感性认知和知性认知(理性认知)。感性和知性所提供的可能知识并不与认知对象或真实的世界(物自身)完全的吻合。感性提供认识现象界的先验性直观形式,即时间与空间,时间与空间并不是真实的存在,或实体,而是感性认知的直观形式。而知性提供先验性的概念形式(或范畴)。感性和知性一起合作而建构人类认知自然世界的主观知识。

  

   现代德国思想史学家卡西尔认为从伽利略开始经过笛卡尔, 莱布尼茨和康德的现代自然哲学的发展是继承柏拉图以演绎为基础的理念论的精神, 和对亚里士多德和经院派哲学的以归纳法为基础的经验论的反叛. 这个他称为现代哲学理念论( modern philosophical idealism) 的发展的实质是自然的数学化 (mathematicization of nature)或象征性形式的哲学的发展 (Philosophy of Symbolic forms). 也就是用数学作为工具来理解和分析自然。

  

   康德的哥白尼式革命对科学和神学都带来巨大的冲击。神学家们指责康德进一步动摇了人们的宗教信仰。而康德的不可知论也动摇了人们对科学的客观性的信仰。科学家们认为康德是在为神学辩护而批判和贬低科学。 但是十九世纪末和二十世纪初的科学发展更进一步地颠覆了笛卡儿以来的经典物理学。

  

   英国科学家麦克斯韦尔于十九世纪末用方程式建立了电与磁两者的统一。他得出了光就是一种电磁波的结论。这个被称为麦克斯韦尔方程式为物理学家带来了新问题,那就是光和电子波的速度是针对什么样的参照物下计算出来的。麦克斯韦尔根据亚里士多德的以太学说提出以太存在的假设,认为光和电磁波是在宇宙中的以太媒介中运动, 就像声波在空气媒介中运动一样。

  

   爱因斯坦于1905年发表了狭义相对论的论文,作为对麦克斯韦尔方程式和以太假说的回应。爱因斯坦的狭义相对论对牛顿力学提出了重大挑战. 动摇了近代物理学的基础。

  

   经典物理学中的绝对时空观, 也就是伽利略变换, 有两个重要论点:  第一, 两个事件发生的时间间隔是绝对的, 与惯性参照系统的选择无关. 换句话说, 如果有两个事件先后发生, 在两个不同的惯性参照系统理观察到的时间间隔是一样的.  第二,  空间间隔与距离是绝对的, 空间任意两点之间的距离与惯性参照系统的选择无关,不会因为惯性参照系的改变而改变. 也就是说, 经典力学的绝对时空观认为, 物体的坐标和速度可以是相对的, 但是时间,长度与质量则是绝对的不变的.

  

   爱因斯坦的狭义相对论的基本假设是同时性的相对性, 即作为绝对的参照系的以太是不存在的. 爱因斯坦认为在不同的惯性参照系统里, 同时性和距离都只是相对的,而不是绝对的. 比如两个事件(时空点)在一个惯性参照系里是同时的, 但在另外一个参照系则可能是不同时的. 这就是同时性的相对性, 也称为洛伦兹变换。 两点间的距离在不同的惯性参照系统里也可能是不同的. 爱因斯坦不久之后又将相对性原理推广到具有加速度的参照系(非惯性参照系)。爱因斯坦认为加速度和大质量物体的存在产生了巨大的引力场, 使得其周围的时空发生弯曲。这个理论被称为广义相对论。

  

   量子物理学的建立更进一步推翻了笛卡儿和牛顿建立起来的近代物理学大厦. 也严重地颠覆了唯物论的理论基础。量子物理学包含有两个重要原则。第一个原则是量子的粒子状和波状的二重性。也就是说,量子的行为有时以基本粒子的状态运动,有时又以波浪状形式运动。

  

   另一个原则是所谓的测不准原则, 是量子力学之父海森伯格于1920年代发现的。 这是量子物理学的一个重要的奠基石。 笛卡儿之后的经典物理学有以下几个基本假设:1. 所有的物体都在特定的时间与空间中存在着;2. 所有物体的物理空间和时间是可以测定出来的;3. 在一个特定的物理时间和空间只能被同一种物体所占据,不能同时被另一种所物体占据。 也就是说性质不相同的物体不能同时占据同一个空间,他们必须有属于各自的空间; 4. 相同性质的物体数量是可以数出来的。如果两个物体在同一时间占据同一个空间,那么他们只能算是一个物体,如果他们在同一时间占据不同的空间,那么他们可以算作是两个物体。

  

   海森伯格的测不准原则认为量子的位置和动量不可能被同时测定. 如果能测到量子的位置,而量子的动量就不可能测到,如果测到量子的动量, 则量子的位置就不可测定.

  

   波尔进一步发现这种不确定性的问题出在测试量子的实验仪器上。他认为测试仪器限定了量子活动的条件和显现的行为。 量子是波的行为还是粒子的行为取决于实验条件的设定. 也就是说,实验者的测试影响了量子的位置与能量的测试。量子的位置与能量受到实验者的参与而表现出不同的结果。 波尔提出了互补原则。即量子在一定实验条件下测试的结果与在一个完全不同实验条件下测试的不同结果可以相互补充。

  

   海森伯格的测不准原则进一步颠覆了牛顿力学认为每个物体都有特自的位置和动量的基本原则, 为近代物理学带来严重的危机.  海森伯格在他的1956年的经典著作《物理学和哲学》中,对量子力学作了进一步哲学阐释。他认为量子力学颠覆了古希腊德谟克利特的原子论,为柏拉图的理念论提供强有力支持。海森伯格引用柏拉图的《蒂迈欧篇》中源自毕达哥拉斯的一句话“宇宙万物归根到底是数字”来说明量子力学的宇宙观。他认为量子并不是真实的物质性存在, 而是物理学家在实验室中创造出来的虚拟概念或测量刻度,量子的本质其实是描述一些潜在能量的数学方程式。这样的量子与柏拉图的《蒂迈欧篇》所描述的按照欧几里德几何原则构成的物质世界是基本一致的。也就是说,量子世界与柏拉图的宇宙的最本质构成要素都不是物质性的,而是数学。只不过柏拉图的宇宙的最本质元素是简单的欧几里德几何。而量子力学最本质元素则是复杂的数学方程式。换言之,量子力学的产生使得科学与宗教的界限变越来越模糊。

  

   量子力学的产生严重颠覆了建立在牛顿力学的经典物理学共识。虽然现代物理学家们致力于在描述宏观世界的爱因斯坦相对论和微观世界的量子力学之间寻找一个能够调和这两种相互矛盾的统一理论,但是量子力学的出现导致了各种各样不同的甚至是相互矛盾的现代物理学理论的产生。 这些理论包括费米的统一场论,解释宇宙起源的大爆炸理论,多重宇宙理论, 弦论,和最近的有关暗能量和暗物质的理论。 现代物理学领域从此不再具有类似于牛顿力学和爱因斯坦相对论那样曾经统摄整个物理学领域的主导性理论。

  

   大爆炸理论认为宇宙起源于大爆炸,也就是有一个起始点,这和《圣经》的创造论很一致。《圣经旧约》认为世界是由上帝创造的,是从无变成有的过程。

  

   近年来科学家们在解释宇宙的加速膨胀的过程中引入了一种称为暗能量的神秘的能量,它被认为是宇宙不断膨胀的主要推动力。 暗能量概念的提出和证实是现代科学回归到柏拉图和亚里士多德物理学的最新证据, 暗能量与柏拉图和亚里士多德提出的以太(aether)的概念很相似。柏拉图和亚里士多德早在两千多年前就认为宇宙天体的永恒的匀速运动是由以太所推动的。

  

   麻省理工学院著名物理学家Max Tegmark 近年来提出了一个由数学结构所构成的多重宇宙理论 (parallels universe theory).   他认为这个多重宇宙结构包含有四个层面,前面的三个层面的多重宇宙论是以往学者所提出的。第一层面就是我们人类肉眼能感知的无限空间。人的肉眼只能观察到其中的一部分。第二层面是大爆炸理论所描述的大爆炸不只是产生我们人类所知道的自然宇宙,而是产生多个与自然世界平行的三维空间世界。每个世界的物理法则都不一样。 第三层面是弦论所描述的多重宇宙,每个宇宙分别存在于希尔伯特空间的不同维度,而不是三维空间。每个宇宙同时存在, 并且相互毗邻但又相互独立,就像一本书的每一页。第四层面是Tegmark 自己提出的由数学方程式所构成的外在于自然世界的客观现实存在假设(External Reality Hypothesis)。这个独立于自然世界且由数学结构所构成的宇宙,是没有时间概念且永恒的物理现实。数学结构不只是卡西尔所说的是可以描述人类所知道的自然宇宙,数学结构本身就是构成客观存在的宇宙的基础。Tegmark 的理论类似于毕达哥拉斯和柏拉图所提出的理论,但要比毕达哥拉斯和柏拉图理论所涉及到的数学结构复杂得多。他还认为人的自我意识可能存在于这样的复杂数学宇宙。

  

   当代著名哲学家兼物理学家Thomas Kuhn 的范式改变理论对现代科学的绝对真理观给予了后现代主义的新阐释,促使很多原本对科学的客观性毫不质疑的人们转向宗教信仰。 Kuhn认为常态科学理论只是代表着科学界的共识,而不是代表绝对的客观的科学真理。新科学理论的出现通常只是因为科学界的研究范式发生了变化,而产生了新的共识。

  

   现代科学的危机也波及到生物学领域.  量子力学的发展为现代有神论者攻击达尔文进化论提供了很好的机会。Karl Popper 认为进化论不是科学理论,因为进化论不能得到证伪。 有神论者如 Alvin Plantiga将达尔文的自然选择的随机性解释为达尔文认同自然选择是有外在的力量引导或驱动的进化,而不是完全的随机。这个外在的力量就是上帝。 美国著名哲学家Thomas Nagel 也对进化论持批评态度,他认为进化论和唯物论不可能解释人的大脑和意识的活动。 美国著名有神论生物化学家 Michael Behe,认为生物系统是一个不可还原的复杂系统,他将这样的不可还原的复杂系统定义为由相互协调的多个部位构成的系统,如果其中一个部位失效,则整个系统就会失灵。随机的自然选择只能改变物种的某一个边缘性的特征,而不能改变整个复杂系统的功能。 如果没有一个超验性的外力预先设计了整个不可还原的复杂系统,单单靠自然选择不足于让这个复杂的生物系统进化到更高级的生物系统。

  

   进化论从上世纪初以来在美国社会掀起了有关科学与宗教之间关系的激烈大辩论,激化了美国社会中有神论者与无神论者之间的矛盾,并波及到当代美国政治,这体现在近年来美国社会在妇女堕胎和同性恋婚姻问题上的激烈矛盾。共和党候选人特朗普总统于2016年的当选在很大程度上反应了美国绝大多数底层民众的宗教倾向:保守对过度世俗化的不满。

  

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文章来源:《西南民族大学学报》2019年第3期

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