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宋文淼 (wenmiaosong@gmail.com) 2007.10
《物理学原理(第一卷)时间、空间、质量》
第二章
古希腊文化中的物理学
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2.4
希腊古文明对我们的启示
我相信人类文明是一个整体。人类文明必然向着一个共同的方向发展。当我们强调世界文化的多样化的时候,只是强调对于信仰的追求,即对于与自然科学的和人类社会的极终真理的追求是没有止境的。这样一个人类文明的发展方向需要全世界各个国家和民族共同来参与、探索和追求,把现有的某一种自然科学理论或社会制度形式作为人类认识的极终真理推销给大家,只会造成一种新的偶像崇拜。
在人类古代文明的发展中,有很多辉煌的遗迹。但是作为自然科学理论体系以及在此基础上的人类文明体系来说,中华古文明和古希腊文明大概是最有代表性的两个文明体系。其它如古代埃及、巴比伦和印度的灿烂历史遗迹和古代文明,从它们在地上、地下所留下的遗迹,和曾经留下过的或现在仍保留着的恢宏的建筑来看,那些都是比中华和希腊古文明同样古老的文明。此外,通过考古发掘,我们还会不断发现更早的人类文明。可惜的是这些文明在历史的变迁中,大都中断在荒漠和丛莽之中,在文化上,特别是作为文化的主要标志的文字记载上只留下一些残片,已经找不到确实、系统的文化传承关系。只有希腊文明,经过阿拉伯的回教帝国、古罗马、一直到西欧的近代文明,终于一脉相承的传承下来并发展成以现代的科学技术、市场经济和议会民主为特征的现代文明。这方面在库珀的书中做了详尽的论述。中华文明可以说是一个人类文明史上最特殊的例子。从人类通过测量竹竿的太阳影子来测量空间和时间,这一人类的实践活动来看,它确是比希腊文明更早的物理学的源头。“也许历史真有巧合,公元前
200年左右,在埃及亚历山大城任图书馆长的埃拉托斯尼竟沿用中国人的立竿测影的方法,利用埃及南部阿斯旺地区在夏至日午时的阳光直射现象,计算出地球的周长,大约为
>40000公里,与现代人测量的误差很小
[6]”。虽然这也不能作为中华文明与希腊文明有传承关系的确切的证明,因为连希腊古文明到世界的现代文明之间的传承关系也是非常曲折的、时断时续的。实际上在埃及的金字塔文化中显然也已经有了关于作为欧几里德几何学的也许更加丰富的实践知识。但是只有中华文化,绵绵三千多年,有我们还能够大致读得懂的文字一代一代记载下来的确确实实的历史,对于每一个中华民族的子孙,评价中华文化是一件最困难的事:它是我们所熟悉的老祖母在摇篮边所吟唱的温馨的摇篮曲,是母亲留给儿女赖以生命延续的最后半碗稀粥,是梁山伯与祝英台的宁死不负的忠贞,是苏武牧羊的渴饮血、饥吞毡,苦忍十九年的坚韧、刚强的民族气节。但是我总觉得那里还缺少一些我所说不太清楚的东西。这里引用一段林语堂在“信仰之旅”
[12]的一段话:
就全体而论,中国人与西方思想方法之间最特别的差异可以用下面来表示:

作为一个学贯东西的文学家和思想家,林先生不仅从中国人的角度来看西方人的思想方法,也从西方人的角度来看中国人的思想方法。这一点使他的思想对于我们更加亲切,也能更使我们能够准确了解中国人思想方法的弱点。看了他的整本书你也说不大清楚他自己对于中国文化和西方文化到底是怎样评价的。他只给了我们他所看到、想到的东西,而没有生硬地要我们接受什么。除了对马克思以外,对于东西方的各种主要的思想家,他都用一种客观的宽容的心态进行了心平气和的分析。像一个亲切而宽容的老师,耐心的对我们娓娓讲述世界文化各个流派,它们的主要的内容和在整个世界文化发展历史过程中的地位等等,当然他对于马克思的某些的过分的严厉话语,是我们需要在以后进行讨论的。从他的中国人和西方人的文化差异中,我们可以看到:西方文化的主流就是,理性、数学和逻辑,这首先是从古希腊的科学家,从毕达哥拉斯,柏拉图,亚里斯多德到欧几里德,当然更加重要的是它经过阿拉伯人的回教帝国、罗马帝国的曲折的途径,又被欧洲的哥白尼、开普勒、伽利略等人所继承和发展,一直发展成牛顿和爱因斯坦的现代科学文明。而中国人思想方法的特点则是不完全的理性和数学,否定逻辑和伦理上的直觉判断。从他本人的观点并不反对逻辑、理性和数学,但是他总是执着地反对逻辑和数学对“心智”领域的侵犯。正是从这点出发,他在把否定逻辑作为中国文化的一个主要特点的同时,也对中华文化的这一特点表示出深深的眷恋。逻辑与心智的关系,一种否定逻辑的文化是否值得眷恋等等,这是一个很复杂的问题,自然科学的数理逻辑与人文主义的关系,或者说与心智和伦理的关系更是一个复杂的关系。
实际上,林语堂先生所担心的逻辑对心智的侵犯,一方面是由于对逻辑没有确切的理解,另一方面也是十九和二十世纪的物质主义的发展歪曲了逻辑所造成的结果。
逻辑并不仅是一把可以解剖一切的利刃。一个严格的数理逻辑结构总是以人类说不清楚的起点开始,积累起发展自然科学的直接经验。所谓直接经验实际上就是人类实践中所得到感性材料用人类思维的合理形式明确地表达并能够以同样明确的形式传承下去。这个直接经验也就是逻辑体系的原初形式。据此来不断地扩大观察范围并同时发展理解和描述观察结果的思维能力,从而一方面产生了作为现代数理逻辑前提的一些基本的概念,如数字、空间、时间、各种越来越复杂的数学运算等等,并渐渐地在此基础上形成了数学和数理逻辑体系,当然各种数理逻辑体系同样也只是一定时代的产物,它是不断发展而永远不会有永恒的极终的逻辑体系的。在物理理论的发展过程中,我们还看不到新发展的物理理论把以前曾被当时的人们的直接经验所接受的逻辑体系完全推翻的例子,相反在新理论的发展中常常要用以前的逻辑体系,特别是到现在为止我们还搞不大清楚的原初的逻辑“基元”的从新的研究和认识,来纠正新理论所出现的方向的错误。从这个意义上说,逻辑不应该看成是一把不断侵犯心智和伦理的利刃,更确切地说,人们是通过逻辑来不断接近理性,接近以后康德所提出的那些先于人类经验的纯粹理性。林先生是一个人文科学家,毕竟无法完全理解自然科学对于人类思维的不可缺少的作用。逻辑的理念来自自然科学而不是来自某些人的直觉和顿悟,它只能不断纠正人们的直接思维产生的各种错误,而不是产生能够侵犯人类心智和理论的利刃。只有从极端的信仰主义和极端的物质主义所演变出来的偶像崇拜,才是不断侵犯人类心智和伦理的罪魁祸首。他对西方的思想方法的描述也是不全面的,西方的数理逻辑和科学技术的发展,也没有到达把基督文化淹没的程度,相反随着物质主义和拜金主义的泛滥,对神的信仰、对真正的理性和真理的信仰,依旧是西方社会的强有力的精神支柱。这种信仰越来越和人文主义的追求人类思维和科学技术的发展和谐地结合在一起。目前自然科学和人类思维发展道路上的困惑和迷茫只是发展过程中的暂时的现象。寻求自然科学发展的正确道路是全人类的共同任务。
库珀的书中提到写物理书是很难的。我想说,写物理学的书,特别是在中国写物理学的书
(当然不是编物理学的书)确实是很难的。最难的就是因为在中国是不讲逻辑的,而离了逻辑就无法讲清楚物理学。在中国古文化中,这种自然科学的数理逻辑被称为“自然之道”或“大道”,而且把它放在治国平天下之上。但是一个事物被提得越高就越是普通的老百姓所不可企及了。逻辑本来只是用来探讨人类思维能力,它的形式和规则的,所以是一个最应该允许争辩的领域。但是在中国实际上一直成了一个最可怕而严厉的禁区。中国的古文化在产生了关于数字、时间和空间这样一些建立人类思维规律所必须的“基元”之后,在还没有形成逻辑规则的时候,逻辑就已经被人文因素所扼杀了。林语堂先生所指出的,中国人的思想方法的特征是不完全的科学方法和否认逻辑,确实道出了中华文化的结症。从我所受的教育来说,在中国的这一年代的人中是有代表性的,解放的时候我正好上中学,我所就读的中学和大学都是现在国家有名的重点的优秀学校,又在国家的第一个研究生院受到了大学后的研究生教育,听到了国家当时最著名的教育家、科学家、哲学家的课程。但是整个的教育过程中唯独没有任何关于“逻辑学”的教育。逻辑,这个研究人类思维规则的东西,实际上是任何人都回避不了的。希腊文明给人类的主要贡献就是逻辑思维,虽然古希腊科学家所提出的逻辑实际上仅仅是在土地丈量中所形成的实践知识中所抽象出来的对于空间的数学方法,这种方法的基本特征就在于他的推理的明确性。以后就在这一基础上形成了逻辑形式。关于这一点,我们将在把它放在整个物理学的发展过程中来讨论。
这里,我们只想指出一点,这就是缺乏“推理的明确性”这是整个中国文化的致命弱点。当然世界上也不存在绝对的推理的明确性,既要保持推理的明确性,又要承认这种推理的明确性只是在一定条件下存在的,它还会随着人类思维能力的发展而发展。这就是说,逻辑所研究的领域是一个最需要争辩的,需要思想和言论自由的领域。正是这一“保持一定范围内的推理的明确性”的逻辑学是人类获取知识和发展思维能力的最主要的途径。世界上各个民族都有自己特有的文化,这些文化可以学也可以不学,但是现代社会没有一个国家的少年和青年人可以不学欧几里德的几何学。这种以逻辑为基础的推理方法给了每一个人以辨别真与伪的基本方法,不仅是学习整个自然科学的基础,也是在社会中作一个正直的人所不可缺少的思想方法。
古希腊的这种文明还是在两千多年以后才传入中国的,比传入西欧实际上也就晚了四百年左右,就这三、四百年的时间里,他们的文化和社会的发展远远地超过了曾比他们先进的中华文明。
更为重要的一个问题就是西方文化传入中国后,也已经过去一百多年了,但是这一现代科学的核心与中华文明的融合问题一直没有得到真正的解决。三千多年连绵不断的文明传承,使得中国人总觉得自己和自己固有的文化都应该居于世界的中心。
世界上某些地域的人,比较容易与现代文明相融合。实际上,每一个国家在进入现代文明的同时都保留了自己民族特色的文化,但是那些保留的民族文化,必须不否定人类思维的共同规律——不断发展的逻辑体系的自洽性。而这在中国有特别的困难:中国实际上不是没有逻辑,而是有自己的僵化了三千多年的逻辑。这就是从易经文化发展起来的,看起来是以“格物致知”为基础的,
被历代统治者立为群经之首,万法之原,一直被当成一部不朽的圣典,仰之弥高,传之弥久的“天道”。但是实际上这种“天道”已经被完全不具有明确性的“治理万民之道”所盖没了。这一中国文化的基本特点就在于它的不明确性,西方人看中华文化,最感兴趣的就是它的“神秘性”,实际上也就是不明确性。这种“治理万民之道”曾经是从“取法自然的天道”中产生的,但是随着年代的越来越久远,这两种“逻辑”也就越来越没有联系了。中国人就是在这样长期生活在一个充满神秘的,没有整体性逻辑的社会里,也就渐渐地失去了作为社会群体的整体性的社会智慧。在中国,“天道”被淹没的同时,发展出了对于不同地位的人群以各自不同的逻辑前提的以“博弈和谋略”为基础的思维能力,这种思维能力像一种畸形的逻辑体系,在这种曲曲折折的思维方式中发展着个体的智慧,在承认中国人有很高的个体智商的同时,我们也不得不承认,作为中国人的整体智慧是低下的,如果不从建立一个以多数人认同的全社会的逻辑体系着手,这种整体性的民族智慧还会越来越下降。作为一个社会整体的文明逻辑体系,已经到了不变不行的时候了。但是社会文明的逻辑体系的建立,应该建立在自然科学的数理逻辑的基础上,这就首先应该提高全民的文化素质。这种文化素质的提高首先就是要提高自然科学或自然哲学的素质。在中华人民共和国成立后的一段时间里,“向科学进军”曾一度成为国家的最强音,“学好数理化,走遍天下都不怕”成了所有年轻人的座右铭。尽管这一观念后来被“彻底的批判”了,但是不能不说,它所造成的影响是深远的,并没有被彻底的批判掉。杨振宁先生在比较中美的大学本科教育时,充分肯定了中国大学本科的教育,我认为正是那个时代对于科学对于数理化的精神所遗留下来的。随着西方基础科学研究方向的迷失,他们国家的现代物理的基础研究越来越失去了以前的令人敬仰的地位,数学的热门转向了统计,基础数学也面临同样的命运。改革开放后,这一影响也很快进入我国,这是一种危险的倾向。西方自然科学基础教育的低潮只是暂时的现象,这一现象很快会随着自然科学基础研究的新的逻辑方向的获得而恢复活力。我们不应该再跟着他们去走那段弯路。国家和民族教育的核心应该像黑格尔所说的那样,“
哲学作为一切精神教育、一切科学和真理的中心,它的地位必须得到尊重并放在优先培植的位置
”。但是这种哲学的核心应该是逻辑,而逻辑的核心又是自然科学,哲学和逻辑的理念不会在人类的头脑里自然产生,而是要从它的
“异化”——自然科学中返回。但是自然科学中要产生能够返回到人类思维的理念,反过来要求这种自然科学的基础研究必须是符合
“逻辑自洽性”的科学。
国家的领导阶层,即社会的精英阶层,把“格物致知作为修身、齐家、治国平天下的基础”的中华文明中的最可贵的原初理念,要真正实行起来,而不再使它像三千年至今那样,只是一句当作摆设的漂亮的空话;就是要使理性和逻辑在思想的自由王国里茁壮成长起来;所有这一切都要求我们切实和充分的重视自然科学的基础教育。一方面是对于自然科学发展方向的独立的创新和探索,同时继续在全民教育中充分重视数理化的基础教育,这一开国以来的传统,随着西方社会的影响,随着无所不在的金融和媒体的影响,正在快速的削弱以至消失。一定要使整个民族都能够认识到:只有自然科学才是人类发展的基础,而不是金融和媒体业给世界带来了用不完的金钱、满天的星斗和光明。
对于逻辑的讨论和批判一定不能简单化,逻辑无法用一些简单的确定的公式和原理完整地表达出来,因为逻辑实际上是对于人类知识来源、发展过程和规律的探讨。逻辑形式的最基本的一点,就是要保持人类思维形式的明确性。但是这种思维形式的明确性并不是人类思维能力的全部,过分强调人类思维的某种形式的明确性,也会给人类的思维带来僵化。所以逻辑的研究和发展的根本还是要使人类的思维能力能够更加深刻地反映自然界的物质运动规律和并用来造福于最广大的人群。因此逻辑的形式体系也随着
人类观察能力和思维能力的发展而发展。人文科学上的逻辑体系应该是在自然哲学的
数理逻辑的基础上不断发展和修正的一种逻辑体系,它是比数理逻辑复杂得多、因果关系也模糊得多的一个逻辑概念体系。不能简单地把西方现有的发展经济和社会的“游戏规则”奉为人类社会发展必须接受的“逻辑体系”。
逻辑只是一种方法,一种使自然科学和社会科学不断发展和前进的方法,是联系人文主义和神本主义之间的一条不断行进的小舟。
中国作为世界上最大的一个由共同的文明联系在一起的群体,作为有最古老的文明传统,并正在向新时代前进过程中经历了坚苦卓绝奋斗的民族,在人类文明发展的极重要的时刻,应该承担起自己的重任,与世界人民向着共同的美好的未来前进!
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