科学观念自身也要与时俱进
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中国论坛自从五四运动举起科学与民主两面大旗以来,“科学”一词已经成为几代中国人向往的理想境界,特别是中国的知识分子。
科学救国、科学决策、科学管理已经成为许多人终身为之奋斗的情结。
科学的发展观的提出,无疑为此又增添了一笔重彩。
应当说,科学观念的日益深入人心,是社会走向文明的标志,人类走向成熟和理性的表现,我们当然都为之感到高兴。
然而,这里想要讨论的问题是:什么才是真正的科学的观念?这个问题似乎有点出人意料。
难道我们大家对于科学的理解还有差别和歧义吗?难道还需要对科学观念本身进行区分和审视吗?是的,这正是我们在这里想要提出的问题。
我们现在所学的、所讲的科学,其实是主要是指几百年来,伴随着工业文明而成长起来的,以牛顿力学为标志的科学,包括自然科学与社会科学,我们称之为近代科学。
不妨历数一下我们目前的中学和大学的课程,除了算术、几何等少数课程外,几乎所有的内容,都是在这三、四百年的工业时代期间形成的。
例如物理学、化学、微积分、解析几何、一直到达尔文的生物学和亚当斯密的经济学。
今天我们的知识分子队伍,正是在这样的科学精神培养与教育下成长起来的。
他们既不同于中国传统的文人,也不同于古希腊的智者。
我们把这一特定阶段的科学界定为近代科学,以区别与古代科学和我们下面要提出的现代科学。
近代科学无疑是人类文明的伟大成果。
它在冲破了中世纪的精神禁锢之后,开创了前所未有的精神文明和物质文明,使人类社会进入了快车道。
今天我们享受着的几乎所有福利,从电能到汽车,从自来水到收音机,都是这几百年中的成果。
人们一提到科学,一提到技术想到的就是这些事情,这是很自然的。
然而,历史永远不会因为某一个时期的辉煌而停住脚步。
正如恩格斯早就指出的,在黑格尔之后,如果还有人想要建立“终极真理”的体系,就只能是一场闹剧,注定是要失败的。
近代科学的巨大成就并没有,也不可能成为科学进步的终点。
随着人类眼界的扩大,随着人类生产实践、社会实践、科学实践的深入,越来越多的新事物、新现象进入了我们的视野。
作为人类在一个特定阶段的认识总结,近代科学的思想体系和思维方式,不可避免地暴露出时代的局限性,受到各种各样无法解释的新现象的挑战。
近代科学的理论体系到十九世纪末,已经基本成熟。
作为近代科学的基石与典范,经典物理学可以说是一个典型的例子。
数学的形式化也已经近乎完备,这种心态在希尔伯特的二十三个问题中得到了形象的表现。
甚至经济学等社会科学也在力图走向形式化、数学化。
在上一个世纪之交,弥漫在科学界的普遍情绪是:科学大厦已经接近完成,基本原理已经完备,顶多只需要补充或修改一些局部的细节。
甚至有人声称,今后科学家的任务只不过是在小数点以后的第六位修正某些参数的值。
然而,看一看一百年后的情况吧!在这一次的世纪之交,我们看到的是处处都是理论落后于现实。
从物理学、天文学(现在叫宇宙学)到经济学、社会学,几乎所有学科都正在经历着基本理论框架的重构;传统学科的教科书需要重写,难以列入传统学科的交叉学科不断涌现,科学研究的观念、方法、工具、手段都迅速地更新换代。
一百年来的科学发展史,几乎就是一部旧的、似乎已经完美的理论体系,被新出现的实验结果或社会现实打破的纪录。
今天没有谁会认为目前的科学已经能够基本完美地解释客观现实。
一个无可争辩的事实是,人类还不知道的事情要比已经知道的事情多得多。
两个世纪之交的明显差别表明,科学正处在范式的交替阶段(用库恩的术语来讲)。
二十世纪的科学史正是近代科学的弱点和不足不断被认识到,而取而代之的新的理论体系和思维方式逐步建立起来的历史。
这种新的科学体系我们不妨称之为现代科学,尽管今天它还在形成之中,还很难完整、准确地界定。
著名物理学家玻恩在他的《我这一代的物理学》一书中曾经深有感触地谈到,在退休后整理旧作的时候,发现自己“在对待某些基本科学概念的态度上,表现出一种令人吃惊的变化。
”他说:“在1921年,我相信——和我同辈的物理学家大多数也有这个信念——科学提供了关于世界的客观知识,而世界则是遵从决定论的规律的。
”“在1951年,我一点也不相信这些了。
客体和主体之间的分界线已经模糊不清,决定论的规律被改为了统计规律”。
而对这一点表述得最明确的,就是维纳的《人有人的用处》一书的前言。
维纳把这一前言的标题定为:“一个偶然性的宇宙观念”。
因为他的这一段表述实在太好了,我不得不引得长一点,以便和读者分享名家的深邃思想。
他写道:“牛顿物理学曾经从十七世纪末统治到十九世纪末而几乎听不到反对的声音,它所描述的宇宙是一个其中所有事物都是精确地依据规律而发生着的宇宙,是一个细致而严密地组织起来的、其中全部未来事件都严格地取决于全部过去时间的宇宙。
这样一幅图景决不是实验所能作出充分证明或者充分驳斥的图景,它在很大程度上是一个关于世界的概念,是人们以之补充实验但在某些方面要比任何能用实验验证的都科学观念自身也要与时俱进中国人民大学信息学院教授 陈 禹24科学中国人要更加普遍的东西。
我们决计没有办法用我们的一些不完备的实验来考查这组或那组物理定律是否可以验证到最后一位小数。
但是,牛顿的观点就迫使人们把物理学陈述得并且用公式表示成好像它真的是受着这类定律支配的样子。
现在,这种观点在物理学中已经不居统治地位了,而对推翻这种观点出力最多的人就是德国的玻耳兹曼和美国的吉布斯。
”维纳在这里描述的,正是我们所说的从近代科学到现代科学的根本性的转变。
请注意,维纳的这些话是1954年写的。
正好在吉布斯的工作时间与今天的中点。
维纳认为,经过半个世纪,近代科学那种绝对确定论的观念已经被以吉布斯为代表的、从根本上接受偶然性的宇宙观所取代。
维纳本人也正是以他在控制论等领域的创造性工作极大地促进和推动了这个转变。
然而,如果说在最先进的科学家中,这个转变已经深入人心的话,那么,对于广大的公众来说,这个转变还远远没有完成。
即使在知识界,受到传统的近代科学思想束缚的现象也还相当普遍地存在着。
维纳写下了上述这些话以后,时间又过了整整半个世纪,如果我们环顾一下周围的现实,就不难看出,这个思想观念的根本转变还远远没有完成。
就拿维纳讲的必然性和偶然性的观点来说,我们今天是否仍然普遍地存在着“确定的东西才是科学的”这样的偏见呢?例如,在管理科学中,把不确定性当作是干扰,努力加以排除的倾向仍然普遍存在,而对于H.西蒙的不确定性条件下的决策学说则觉得不那么“科学”,反倒觉得早期的泰罗制才是“科学管理”。
再举一个具体例子。
当人们谈到天气预报不准的时候,还是以为随着计算机越来越大,越来越快,总有一天能准确地预报明年今天的天气。
对于洛伦兹的发现:作为对初始条件极端敏感的复杂系统,长期天气预报原则上是无法实现的,许多人反倒无法理解和接受。
类似地,量子物理学中的海森堡测不准原则,数理逻辑中的哥德尔不完全性定理等,人们也往往感到无法理解。
这一切都表明,维纳所讲的观念转变还远远没有在知识界全面地实现,更不要说在全社会了。
还是回到科学的发展观来看,把发展简单地归结为一个或少数几个指标,而忽略均衡发展,忽略质的变化,恰恰又是新旧科学观的一个尖锐对立点。
近代科学忽视层次之间的质的差别,往往试图用一个层次的定量关系概括所有的宇宙规律。
(牛顿力学就是例子。
)正因为这种思维方式的束缚,许多人曾在接受相对论和量子力学时遇到了障碍。
今天我们讲科学的发展观的时候,需要的并不只是对GDP的含义的修正,而是要从根本上树立辩证的、质和量统一的观念。
因此,从更深的层次上可以说,要建立科学的发展观,前提应当是对科学思想这一观念本身进行反思和研究。
千万不要把科学中已经变化了、已经陈旧了的一些思维方式,错当作科学标准来看问题。
例如有一种广为传播的观念:“学科的成熟程度以其利用数学的程度来加以衡量。
”我们认为这是不确切的。
数学研究的是事物的数量方面,当用数学的时候,质的差别是暂时被忽略的,这从研究的一定阶段来看,是完全合理的、必要的。
然而如果从总体上把应用数学的程度作为绝对的标准,那么质的差别还有意义吗?事实上,一些学科,例如经济科学中已经在对忽视质的内容、单纯、玩弄数学工具的倾向进行反思。
正因为这样,钱学森先生倡导的系统科学把定性与定量相结合作为更高层次的方法,这正是对近代科学思想方法中的偏颇的修正,是符合现代科学的发展方向与趋势的。
类似地,在单一性和多样性的问题上,在环境和协调发展的问题上,在演绎方法和归纳方法的关系上,在对待实验方法的作用的认识上,现代科学和近代科学之间都存在着一系列根本性的差别。
显然,如果不对这些问题进行认真的分析和研究,那末,同样在“科学”的名义下,完全可以产生不同的理解,不同的认识,不同的做法,进而产生完全不同的结果。
我认为,在学习和贯彻科学的发展观的过程中,这种研究和区分是十分必要的。
当然,我们并不赞成目前存在的一种全盘否定近代科学的极端观点,似乎科学已经终结。
(有一本书的名字就叫《科学的终结》)这种观点认为,科学已经走进死胡同,必须全盘否定,甚至于人类社会的前途似乎也是漆黑一团,毫无希望.。
我们认为,这种观点也是不符合实际的。
不容置疑的事实是,以现代信息技术为代表的新技术革命,在几十年间极大地改变了人类社会,人类的生产能力和认识能力都得到了空前的提高。
许多以前只存在于现象中的事情,已经或者正在变成日常工作和生活的内容,例如世界范围的通信,海量信息的存储和加工,生物密码的破译和利用,分子级的设计和制造等等。
如此巨大和深刻的变化过程中,出现某种程度的思想上的不适应,表现出某些观念上的迷惘和混乱,实在是非常自然的,没有什么可以大惊小怪的。
正如人们常说的,理论总是要落后与实践的,密涅瓦的猫头鹰总是要到黄昏的时候才会开始啼叫。
近代科学作为一个文明阶段的终结,决不等于科学的终结。
在二十世纪科学发展的丰富成果的基础上,我们完全有理由乐观地预言,二十一世纪将是现代科学进一步发展和成熟的,更加光辉灿烂的时代。
悲观的论调是没有根据的。
总之,我们应当用发展的、与时俱进的观点看待科学本身,而不应该把科学发展某个特定阶段的观念和思想绝对化,以至在科学的名义下做出不科学的事情。
应该说,这样的事情已经发生过不少。
人类应当清醒地认识到,在社会、经济发生深刻的巨大的变化的同时,科学本身,从观念到手段,也正在经历着前所未有的深刻变化。
只有明确了这一点,我们才能理性地看待目前社会上和学术界的种种似乎奇怪的现象,也才能从根本上克服形而上学,真正树立科学的发展观。
参考文献[1] N.维纳,《人有人的用处—控制论和社会》,陈步译,商务印书馆,1978,北京。
[2] M.玻恩,《我这一代的物理学》,侯德彭、蒋贻安译,商务印书馆,1964,北京。
25科学中国人。