亞瑟·扎榮茨, 大衛(wèi)·凱里
肯尼迪:我是保羅·肯尼迪,這是“如何認識科學”節(jié)目。
扎榮茨:歌德說過:“每一個精心準備的事物都在我們身上開發(fā)出一個(思想的)新器官?!蹦惚仨毶钤谀莻€現(xiàn)象的世界里,你必須細心地參與進去。“每一個精心準備的事物”——不只是隨意計劃的,而是精心準備的、經(jīng)過一段時間周而復(fù)始的努力——改變了你的樣子,變成你、甚至你的前輩都未曾見過的樣子。
肯尼迪:這是物理學家亞瑟·扎榮茨所談?wù)摰乃艿降膯⑹局弧獋ゴ蟮牡聡娙烁璧聦λ膯⑹?。歌德差不多在兩個世紀前就去世了,而亞瑟·扎榮茨致力于當代量子物理學前沿問題的研究。扎榮茨認為,只有這位老詩人能夠向我們充分展示應(yīng)該如何看待現(xiàn)代物理學的一些奇幻發(fā)現(xiàn)。今天,在“思想”節(jié)目中,扎榮茨將談到歌德的認知方式、當代物理學的哲學挑戰(zhàn),以及沉思(contemplation)在科學中的作用。并且,由于他的名字與他討論的主題(科學)發(fā)音如此相似,因此當他討論科學時,你也會聽到許多無意識的押韻。該節(jié)目將繼續(xù)我們的“如何認識科學”系列節(jié)目。制作人是大衛(wèi)·凱里。
凱里:許多浪漫主義詩人對他們時代的科學進行了尖銳的指責,并常常把牛頓作為那個時代科學的象征。當約翰·濟慈寫“哲學的冰冷之手拂過,一切風情煙消云散”的時候,腦子里就出現(xiàn)了艾薩克·牛頓的自然哲學。濟慈說,牛頓的科學將“揭開一道彩虹”并“折斷一個天使的翅膀”。偉大的德國詩人和小說家約翰·沃爾夫?qū)ゑT·歌德采取了一種不同的對待科學的方式。他與英國同時代的詩人們,如濟慈,有很多共識,也認為牛頓被曲解了;但是,他的方法不僅僅是批評科學。他想展示一種從事科學研究的不同方法——一種替代機械哲學的、并非“揭開一道彩虹”的方法。歌德寫道:“最高的境界是認識到,真正的理論源自所有的事實。天空之藍向我們揭示了色彩的基本規(guī)律。現(xiàn)象本身就是理論,超出現(xiàn)象就會一無所獲。”
亞瑟·扎榮茨認為,歌德的認知方式指向他希望命名為“未來的科學”的東西。他在位于麻省西部的阿莫斯特學院教授物理學,最近,在他位于學院附近的家中,我采訪了他,我們談到了歌德。他首次向我透露,當他還是個孩子的時候,就被科學深深地吸引,并且相信科學會提供接近事物真相的機會;但是,后來這一幻想破滅了。
扎榮茨:我原以為,科學、特別是物理學通過數(shù)學語言和實驗科學能給予我渴盼已久的洞察力,但現(xiàn)在可以說,它開始變得蒼白無力了。我似乎并沒有獲得科學許諾過的關(guān)于世界完整畫面的全面維度。最終,你對周圍自然界的理解變得越來越抽象、越來越遙遠。那些方程式開始像是把它們插入你和自然界之間,而不是僅僅闡明并讓你深入了解自然界。
因此,在我學習科學和物理學時,既有強烈的渴望,也有些許失望。那是我作為一名科學家成長過程中的一個關(guān)鍵時期,我試圖弄清楚怎樣理解科學。我認為,科學作出了承諾,但最終沒有兌現(xiàn)。
于是,我開始著手研究科學哲學和科學史,這超出了我在實際課堂教學中學習到的科學傳統(tǒng)。當你研究物理學時,你就獲得了最前沿的東西。事實上,你不理解是什么背景導致這一狀況的產(chǎn)生。于是,我開始廣泛閱讀科學史和科學哲學,在物理學教育的主流之外與教授們交流,并且開始開拓我的視角。可以說,那是在我21歲左右時發(fā)生的一個重要的轉(zhuǎn)折點。
凱里:亞瑟·扎榮茨對于科學史的研究讓他有機會接觸到像邁克爾·法拉第這樣對他很有啟發(fā)的人物,按照亞瑟·扎榮茨的說法,這位鐵匠的兒子發(fā)現(xiàn)了電磁場并且成為“史無前例的實驗科學家”。法拉第的一位同事約翰·丁鐸爾把他描述成一個通過沉思自然而產(chǎn)生精神升華的人。丁鐸爾寫道:“他的宗教思想與他的科學是分不開的,二者之間有一種習慣性的溢出?!迸c法拉第及其類似的人的接觸,使得亞瑟·扎榮茨深信,從事科學研究不止一種方法。
扎榮茨:從事科學探究有兩條路徑。一條是啟發(fā)式路徑,它是某種機械哲學,并以一種提供洞察力和明晰性的救世主角色來表述科學。但是還有第二條路徑,這條路徑與令法拉第極為激動的物理實驗、實際的現(xiàn)象界、效果世界、從事科學探究和發(fā)現(xiàn)科學洞察力的活生生的經(jīng)歷等,有著更多的聯(lián)系。具有諷刺意味的是,我認為,在科學教學中,第二條路徑即實驗的路徑往往被忽視,而強調(diào)的卻是形式和分析的展示;于是,結(jié)果是,我把第一條路徑稱為“蒼白的版本”——即沒有實驗維度的、在某種程度上改變了科學性質(zhì)的版本。如果你偶爾做一個實驗,也就如按照食譜來烹飪一樣,那么你毫無真正的創(chuàng)新,甚至現(xiàn)象本身也是微小的,不值一提。然而,當你真正去回顧科學史時,就會看到發(fā)現(xiàn)的時刻都是一種經(jīng)歷:如牛頓之落下的蘋果。他仰望月亮,看到蘋果掉下來,他把這兩個不相干的現(xiàn)象看做同一個效應(yīng)、同一個相同的效應(yīng)。所以,他從一系列現(xiàn)象出發(fā),提出理論;他提出理論是基于對“理論”一詞作為看或注視的原始意義上的認識。而我們所學到的或我教授給學生的那種形式的和分析的方法,都遠遠滯后于事實。
因此,當人們說科學太抽象、太高深、太疏遠、太虛無、往往令人不愉快時,我贊同他們的說法。這些也是我所經(jīng)歷的,并且我花費了大量的研究工作重新設(shè)定背景,引入哲學的、現(xiàn)實的實驗維度。我不得不時常擺脫狹隘的科學主流去探索。比如說,我對于歌德科學的研究正是這種探索的一部分。西方人把歌德看做詩人、《浮士德》的作者,等等,而不是一個科學家;實際上,他把大部分時間尤其是成年時期,都花在對色彩、生物學、植物學這些領(lǐng)域的研究上。
凱里:歌德的研究是在被亞瑟·扎榮茨稱為“狹隘的科學主流”之外的領(lǐng)域進行的。歌德的同胞赫爾曼·馮·亥姆霍茲的說法很有代表性。亥姆霍茲說,歌德是一個詩人,他只關(guān)注自然界“美的展示”,卻忽略了沒那么耀眼奪目的幕后機制,而正是這種機制產(chǎn)生了顯在的展示方式。然而,歌德自己晚年說,他認為,相對于他的文學成就而言,他的科學研究是一筆更大的遺產(chǎn)。他的科學工作始于他擔任威瑪公爵政府部長時所承擔的植物學研究。但是,在1786年的一次意大利之行中,他的科學思想才真正如花綻放,那次旅行是為了逃避威瑪法院的訴訟。亞瑟·扎榮茨提到了在那里發(fā)生的故事。
扎榮茨:大致地看,他是逃離。他只是在那天晚上給公爵留下一封署了筆名的信,然后就開始了翻越阿爾卑斯山的旅程。當他來到意大利時,他被美麗的風景所吸引,尤其被動植物群中的各種不同的動物和植物以及那些他在德國就認識的植物所深深吸引。他在自己的花園里已經(jīng)很熟悉的植物的外觀,在這里呈現(xiàn)出完全嶄新的維度、形狀、大小、質(zhì)地和氣味。似乎是這個他尚未真正好好欣賞的環(huán)境,為這些植物的發(fā)展和蛻變提供了完全嶄新的可能性。有了完全不同的經(jīng)歷和完全不同的環(huán)境——更多的光照、更多的水,等等,他開始以極大的熱忱致力于他所謂的“針對植物和植物形態(tài)學的‘蛻變理論’”研究。這些植物以他從未見過的方式茁壯生長。他開始在回信中提及他對植物蛻變的理解和他的理論。
我想,他到達一個關(guān)鍵之處,那是在巴勒莫的花園里。在那里,他體驗到他所稱的Urpflanze——原植物;在那里,通過所有那些不同的蛻變和轉(zhuǎn)型,他開始發(fā)現(xiàn)一個法則。作為植物世界的一個明確屬性,這個法則是外在的,某種意義上也是可以理解的。他說,從這個體驗中,他感覺到他能夠預(yù)測完全合理的各種新物種的出現(xiàn);也就是說,能夠在這個世界上存在的物種。而且,實際上他覺得自己在某種程度上能夠內(nèi)在地去理解或看到這一點,我們姑且稱之為支撐植物世界的“生存原理”。
因此,經(jīng)過非常嚴謹?shù)难芯?,首先是在威瑪、然后是在意大利的另一個完整環(huán)境中,歌德自己發(fā)展了一系列能力——再一次從“理論”這個詞的本源意義上去理解的能力:看的能力,內(nèi)在地審視一種生存原理的能力。它不是一個抽象的公式。他所探尋的不是一個遺傳密碼,盡管一些人說他是在沿著那些線索憑直覺去感知一些東西。不是的,肯定不是,我覺得,那更應(yīng)該是對作用于所有植物世界的原理的一種內(nèi)在理解。
這就是歌德在科學中所做的工作,它不是數(shù)學意義上的一種形式上的工作。他所做的理論工作,與我們今天使用“理論”這個詞的意義不同。它是一種通過經(jīng)驗來維持的工作,這種經(jīng)驗時常通過在物理科學和生命科學中的仔細研究和現(xiàn)在被我們稱為實驗的系列而被系統(tǒng)化;這種理論工作讓歌德產(chǎn)生一種理解,以便于理解在這種植物世界中的生存原理意味著什么,他曾經(jīng)稱這種理解為“綱要”(apercu)。
同時,他在那里(意大利)與一群流亡的德裔畫家一起作畫,在畫畫時,他會問他們一些非常有趣的問題。在一篇他稱為《作者的懺悔》的短文里,他說,我想知道他們?yōu)槭裁词褂锰囟ǖ念伾ッ枥L周圍的天空和景色。是什么決定了他們的調(diào)色?而他們認為,他們要努力取悅的是鑒賞家、藝術(shù)評論家。實際上,他們追逐流行的風格,這著實讓歌德惱火。在歌德看來,藝術(shù)應(yīng)該與外在法則保持一致,而不是和米蘭或者其他地方的畫廊里流行什么保持一致。因此,當他返回威瑪?shù)臅r候,他帶著這樣一個亟待解決的問題回來:在色彩的藝術(shù)使用這個關(guān)鍵問題上,什么是真理?他開始去探求,也可以說是一種質(zhì)詢。如果一個人是真正的藝術(shù)家,他如何使用色彩?歌德不是在尋找一個迂腐的答案;不過,當他走在羅馬的廢墟上時,他說他能夠從羅馬廢墟中看到一個原理,這個原理就像任何自然科學原理一樣是外在的、真實的。從某種意義上說,所有的藝術(shù)都是客觀的。這是一種古代文化,一個不同于歌德時代的歷史時期——那個時期的藝術(shù)也不同于他那個時代的藝術(shù);但是,他依然能看到所有藝術(shù)背后的原理都與自然原理一樣是真實而外在的。所以,至少可以說,讓他感到困惑的是,繪畫風格竟然應(yīng)該是變化無常的,而這竟然恰恰是評論家所喜歡的。
在那篇文章中,他還告訴我們,他回到家中找出一本百科全書,查到“顏色”這個詞,并發(fā)現(xiàn)了光的波動說和粒子說,他意識到書中完全沒有針對藝術(shù)家的解釋,沒有任何實用的東西。在對他所有的書籍進行查詢之后,他說,我準備放棄了,感到絕望了,科學里沒有什么對我有益的知識,也解答不了我的問題。后來他認識到,他富有經(jīng)驗,他可以自己求助于色彩的世界。只需要以一種系統(tǒng)而全面的方式進入色彩世界,他就能自己實施探尋;然后,他就能得到一些見解,得到一種生存原理,這一原理是色彩世界的核心,而不再是植物、植物生長和蛻變世界的核心。但是,不管現(xiàn)在的世界是怎樣的,它都是色彩的世界。
凱里:歌德進行這個調(diào)查有二十多年的時間,最終在1810年發(fā)表了他的著作《色彩理論》,該書質(zhì)疑了牛頓的許多觀點。后來,牛頓在他的《光學》一書中,就光和色彩現(xiàn)象的所有爭論完勝歌德。歌德在許多觀點上與牛頓有分歧。牛頓堅持認為光是微粒的,包含肉眼看不見的顆粒;歌德堅持他所能看到的。牛頓相信黑暗只是光的缺失;歌德卻把黑暗視為產(chǎn)生色彩效果過程中的一個積極動因。但是,這些實際的差異對亞瑟·扎榮茨而言,并不是最重要的。最讓他感興趣的是這兩個人立場的不同。牛頓看到表象后面的東西;而歌德的方法是完全基于現(xiàn)象學的,他把顏色描述成“光的行為和苦難的經(jīng)歷”。
扎榮茨:他們的科學研究方法大相徑庭。牛頓在尋找一個假說,可以說它是關(guān)于光的終極屬性和色彩的終極屬性的假說。歌德在剛開始提出他的色彩理論時就說,他期待個體能夠到達任何抽象事物的真實本質(zhì)。他這么說的意思是,牛頓通過理論討論、選擇性的實驗等進行研究,這樣的研究方法是沒有希望的;相反,人們應(yīng)該做的是,沿著光和色彩的效應(yīng)的歷史進行研究。然后,歌德作了一個類比。他說,相對于抽象地告訴我關(guān)于一個人的本質(zhì)而言,我會更愿意說一些諸如他們的智商、他們的身高、體重、他們的性格……
凱里:他們是內(nèi)向的,他們是外向的——這類描述嗎?
扎榮茨:這類描述……在描述一個人的時候太蒼白無力,不夠充分。只要告訴我他或她如何走路、他們說話的方式、他們的著裝、他們?nèi)绾闻c人交往,我就立刻能對他們的性格有一個大致了解。在那一時刻,你可以感受到一個小說家或劇作家在對他們進行描述。在創(chuàng)作劇本之前或者劇本綱目里,你不可能為所有的角色指定一個性格類型。他們僅僅是在舞臺上才得以呈現(xiàn)。并且,如果你是一個優(yōu)秀的劇作家,那么每一個角色在最初的五到十分鐘之內(nèi)就會在你面前充分展現(xiàn)。你知道他們是誰。你看到他們的內(nèi)心深處;不過,你是通過他們做什么、怎么說話、有什么特殊習慣、著裝以及其他的一切,來看他們的內(nèi)心深處的。這就是一個人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實本質(zhì)、發(fā)現(xiàn)我們周圍的物質(zhì)和生活世界本質(zhì)真理的一種方法。這種方法不是通過對他們的個性類型之類進行抽象描述,而是通過自然的各種影響和行為、一個人在實驗和觀察中的經(jīng)歷進行的實際研究。所以,應(yīng)該對這個色彩的世界做同樣的事情,然后你會推斷出、甚至直覺地推斷出,處于質(zhì)疑領(lǐng)域核心的是這種生存原理。
相反,牛頓可以說是把他的探尋方式建立在幾何學以及幾何學論證的基礎(chǔ)上的。他的《光學》基于公理、假說、定理等之上而寫成,然后,他會進行一些實驗來驗證其理論中的一些環(huán)節(jié)。歌德認為,這是人為的。換句話說,他們并非從經(jīng)驗中得來的見解。顯然,他們是先于經(jīng)驗或僅僅基于有限經(jīng)驗的應(yīng)然假說,然后用一些精心準備的實驗來支持他的假說。因此,可以說,人們最終得到的,不是一種憑直覺就能獲得的要點,不是一種人們通過現(xiàn)象本身所探究的生存原理;相反,人們用一個模型或者那時被稱作假說的東西取代那個生存原理。然后,那個模型或假說開始占據(jù)主導地位,它控制了你的思維。你再也不是把一個人當做人來體驗、把自然當做自然來體驗,你按照模型來體驗他們。遺傳密碼就是一個當代的例子,腦神經(jīng)科學中的所有思維似乎借助它都得以呈現(xiàn)。今天,我們有生物醫(yī)學模型和物理模型等大量諸如此類的模型,它們被現(xiàn)實化到這個世界中,變得具體化或成為現(xiàn)實。懷特海說的“具體性的錯置”(misplaced concreteness)就是涉及這些模型的重大問題之一。我們以一種有問題的方式把它們具體化了,雖然模型本身是無辜的。只要你有多樣的且互相矛盾的模型,就像我們發(fā)現(xiàn)的、我們時常需要在事物中獲得的、量子力學這樣的模型一樣,那么,你就會發(fā)現(xiàn),在很大程度上,模型是我們自身智力的一個標志,同時也是對于我們周圍世界狀態(tài)的一種表述。
我們愛上了我們的模型,并且實踐著對模型的盲目崇拜,因而模型成了一個偶像。我們忘了,這個模型只是對于那些超出我們認識之外的事物的生存原理的一種暗示。我們愛上了偶像,于是,它變成了盲目崇拜,而科學變成了這種崇拜的實踐。如今,真正的科學家在歷史進程中一而再再而三地突破那些偶像,所以,你在科學史和科學哲學里所發(fā)現(xiàn)的就是一種領(lǐng)悟,哦,我的天,模型中的主體形象與客體形象一樣多。我以不同的視角審視它,使我得到一種不同的見解;隨之產(chǎn)生一個新的模型。這個模型在同一領(lǐng)域給予你互補的見解。所以,我認為,模型、甚至是互相矛盾的模型的增加,對于科學是一個巨大的恩惠。我想,你要找到一個幾乎能解釋一切的單一模型的想法,是狂妄自大的,也是一種欺騙。
因此,你可以說,歌德的風格、他研究科學的方式與牛頓不同,后者的事業(yè)是他所拒絕的。所以,他所做的在許多方面都不像是真正的科學。但是,我認為,如果你仔細審視他所做的具體實踐,它是忠實于科學的核心原理的。也就是說,它是基于經(jīng)驗基礎(chǔ)之上的,它的過程是從一個有方法的經(jīng)驗發(fā)展到下一個經(jīng)驗,并且它變成一種見解、一個發(fā)現(xiàn)“綱要”的時刻;而歌德自身不會把這種見解變成一種數(shù)學形式,但是會允許它作為新的經(jīng)驗而存在。并且,他會試圖在不同領(lǐng)域運用它,就他來說,時常是以藝術(shù)的方式加以運用。
最后一點,對我來說這點很重要:我認為所有好的科學,即原創(chuàng)科學,事實上就以歌德描述的方式在發(fā)展……
凱里:……包括牛頓……
扎榮茨:……包括牛頓。當牛頓看到蘋果落下,就如同月亮在頭頂運行,他在觀察,沒有寫下任何公式。公式是后來寫的。他以歌德融入科學現(xiàn)象的方式融入這個現(xiàn)象。頗為有趣的是,他那樣做是被動的,因為劍橋當時爆發(fā)了一場瘟疫。他不得不回到林肯郡的家中和媽媽住在一起,在那兒的兩年時間里,他有一些驚人的發(fā)現(xiàn)——所謂的“奇跡之年”(anni mirabiles)——在這不可思議的兩年里,所有的事情都發(fā)生了,因為在某種意義上,他被迫回到自身所擁有的資源中,并且他在思考和觀察,他在思考天體運行的問題、地球運轉(zhuǎn)的問題,以及兩者的關(guān)系問題。所以,他看到頭頂上月亮的運轉(zhuǎn)與蘋果落地的運動是一樣的,他把二者統(tǒng)一起來考察是一個原創(chuàng)性的見解。之后,他發(fā)明微積分來向自己證明它在數(shù)學上是有依據(jù)的??梢哉f,他創(chuàng)造了各種其他的科學研究方法來支持其觀點;但是我認為,最初的見解以歌德描述的方式產(chǎn)生,這是相當美妙的,并且對于歌德而言,那是一切事物的核心。這正是歌德感興趣的東西。它是藝術(shù)的行為、創(chuàng)造的行為。對于牛頓見解的解釋和理論化等問題,歌德并沒有特別的興趣。
凱里:亞瑟·扎榮茨說,數(shù)學是再造或記住某種經(jīng)歷的一種方法。牛頓和歌德之間一個重要的不同是,牛頓有運用數(shù)學方法的能力——他發(fā)明了數(shù)學的一個完整的分支,而歌德沒有這種能力。亞瑟·扎榮茨也懂數(shù)學,但是他警告說,數(shù)學也會有它的很多危險之處。
扎榮茨:將數(shù)學引入科學的工作有兩面性。首先,讓我們談?wù)勀憧赡芊Q之為“正面的”方面,我認為,這也就是它帶來的美好的一面。一方面,它把這種質(zhì)樸的透明和清澈帶給科學,這是我們所有的物理學家都喜聞樂見的,這正是這個學科令人快樂的一部分。
令人驚奇的是,它也隨之帶來了一種不勞而獲的或不應(yīng)得的權(quán)力。我的意思是,有時候你發(fā)現(xiàn)自己被數(shù)學方法更多地牽制著。我一直在談?wù)撨@些觀點、這些要點、這些認知的時刻,并且也談到你如何部分地把它們數(shù)學化。但是,有時候在你把那個見解數(shù)學化之后,你發(fā)現(xiàn)數(shù)學中蘊藏的含義——那是你先前沒有注意到的東西。換句話說,數(shù)學變得具有衍生力了。你開始探究數(shù)學,并意識到,哦,這還有另一個層面——在現(xiàn)象上我沒有注意到的層面。數(shù)學本身的力量讓我得以進一步發(fā)展我的見解。在這一點上,可能沒有什么比量子力學表現(xiàn)得更為明顯了。最杰出的物理學家都贊同,量子力學系統(tǒng)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)意義上的理解——我們通常以這種方式去理解物理系統(tǒng)。杰出的物理學家理查德·費曼曾經(jīng)說過,“任何認為自己理解量子力學的人都神經(jīng)不正常”。雖然他能易如反掌地做數(shù)學題,但是,對量子力學的理解甚至是對他才華的挑戰(zhàn)。換句話說,數(shù)學為你提供了一套工具和方法,它們在某種程度上讓你在這個世界上變得更有能力、更具洞察力。
所以,這些是數(shù)學的兩個方面。一方面,數(shù)學可以澄清并編纂我們的見解,甚至使得我們可以開發(fā)、拓展我們的理解,并超越我們最初的見解。它引領(lǐng)我們進一步前行。但是,數(shù)學還有另一個方面,我認為擁有這方面也是非常重要的。數(shù)學在物理學中處于核心的重要位置,這一事實使得數(shù)學成為建模的主要方式。你可以把這個世界視為一個復(fù)雜的、豐富的、有特定結(jié)構(gòu)的、微妙的、完全互相矛盾的世界,然后,你也可以把這個世界簡單化、理想化、抽象化成一種形式,一種清晰的、易懂的、明確的形式。并且,在某種意義上說,在那一刻,你也改變了世界的性質(zhì)。為了獲得一個一維或二維的世界,你帶走了那個世界的多維性。你可以利用這些通過澄清和簡化而來的見解去增加效果,但是,伴隨所有模型而來的危險是它們變成了偶像。他們變成了一切,并且一切都是通過這一單一鏡頭而被審視??梢哉f,你正是通過那個單色的、被遮蔽的眼睛來審視一切的。雖然你看得到,但是你只看到一個方向、一個維度。然而,自然本身就有無限的多樣性、無限的維度,并且我們必須小心,不要如此迷戀于我們親手創(chuàng)造的模型,以至于遮擋了我們的視線,看不到其他的維度或者認為它們不過是那個基本方程的變體。
不過,我認為,如果我們有自我意識——我想這正是科學哲學和科學史對我們的有益之處,如果我們對我們在做什么、我們使用的工具、那些工具的缺陷以及它們并沒有被普遍化和總體化的這些事實非常清楚,那么,模型對我們是有幫助的。不過,我們依然應(yīng)該增加模型、發(fā)現(xiàn)彼此矛盾的模型、樂于看到矛盾,并認識到世界的無限復(fù)雜性。
凱里:通過對科學史和科學哲學的探究,特別是對歌德作品的探究,亞瑟·扎榮茨重新確立了他對科學的信仰——科學是對難以窮盡的實在的一種鮮活體驗。他意識到,當模型和公式變成偶像時,它們只是站在我們和世界之間,而我們錯誤地繪制了這個領(lǐng)域的版圖。牛頓和歌德之間的對比并非令他得出此結(jié)論的唯一原因。除此之外,還有關(guān)于他自己研究領(lǐng)域——物理學的最近的歷史。他說,從20世紀初起,物理學已經(jīng)開始進入單一模型不能適用的領(lǐng)域,并且哲學上的困擾激增。其中就有愛因斯坦的相對論,它揭示了時間和空間是有關(guān)系的而并非是獨立的實在。還有他的專業(yè)量子力學,認為物質(zhì)本身在量子力學中似乎分離了。
扎榮茨:你可以認為,相對論與我們逐漸打破對時空的傳統(tǒng)理解有關(guān)。在傳統(tǒng)理解中,時間和過程是展開的,那些物體是有生命的。但是,現(xiàn)在你會說:“讓我們觀察物體本身,而不是只觀察物體碰巧在其中運動的、如今因愛因斯坦而已經(jīng)變得非常有趣的空間。讓我們觀察物體本身。它們是什么?什么是物體?物體是怎樣形成的?物體由什么構(gòu)成?”我們知道的是,物體由分子構(gòu)成,分子由原子構(gòu)成,原子由電子、質(zhì)子和中子構(gòu)成,質(zhì)子和中子由被膠子束縛在一起的夸克構(gòu)成,等等,對嗎?你一路說過來,如同講一個小故事。但是,你后來問:“我們現(xiàn)在知道這些基本成分是什么了嗎?”舉一個簡單的例子——電子。電子是一個基本顆粒子。我們認為它不是由任何其他東西構(gòu)成的。換句話說,沒有亞電子這樣的東西。因此,你會問所有問題中最簡單的那個問題:“電子有多大?”畢竟,如果宇宙是由空間拓展的、由有大小的物體構(gòu)成,那么基本粒子應(yīng)該就像磚塊。你要把磚一塊摞一塊地疊加起來。一個拓展的世界,一定是由拓展的物質(zhì)組成的。所以,這些基本粒子到底有多大的問題是沒有答案的。它們有一個位置,它們有質(zhì)量,它們帶電,但沒有大小。我們只知道它們是質(zhì)點。所以,這樣的問題會充滿你的大腦。這個偉大的世界,由很多可以擴展的物質(zhì)構(gòu)成,包括你和我,都可歸結(jié)為一組事物——現(xiàn)在沒有更好的詞語來表達……
凱里:……那些根本不是事物……
扎榮茨:……是的,那些根本不是事物,盡管這些質(zhì)點彼此之間有關(guān)系,即吸引與排斥的關(guān)系。它們能夠自已成形,于是,你可以說,你有一些非實體,這些非實體實際上是有屬性的,比如數(shù)量和電荷。它們沒有大小,但是它們有位置。它們處于關(guān)系之中,不過,那些屬性和關(guān)系也并不簡單。在這個階段,我依然在談?wù)摰氖且环N積木式的宇宙,在這個宇宙中,積木已變得無限小。但是,現(xiàn)在我必須解釋一下,之前說過的它們擁有的那些性質(zhì),已不再簡單。它們是量子屬性的,這意味著它們沒有確切的值。想一想屬性,你有一定的身高、眼睛的顏色,以及一套生物統(tǒng)計學的數(shù)據(jù),當你來美國的時候,移民局的工作人員可以通過這些數(shù)據(jù)識別你。所有那些都是確定的,并且正是通過那些確定的東西、一系列的屬性,我們才得以了解彼此。
但是,如果它是模棱兩可的,并且不是因為我不懂而產(chǎn)生,而是它本來就模棱兩可,怎么辦呢?如果你有兩個身高、眼睛有兩種顏色,并且一切都處于我們在量子物理學中稱之為“相干疊加態(tài)”(the coherent superposition state)的狀態(tài),那該怎么辦?也就是說,它既是這樣的,又是那樣的。它是某種新的關(guān)系,這種關(guān)系是非典型的,無法以傳統(tǒng)的方式去看待;它并非是你有一只藍色或褐色的眼睛這么簡單,而是說,關(guān)于你眼睛的顏色是模棱兩可的;比如說我去測量你眼睛的顏色,它有時候顯現(xiàn)藍色、有時候顯現(xiàn)褐色;但是,如果我不去衡量你眼睛的色彩,它就有自身的模棱兩可性——即我們說的“疊加”(superposed)狀態(tài),我可以利用這種模棱兩可。也就是說,就眼睛的顏色而言,它不僅僅是無知,它實際上是一種積極的屬性。模棱兩可是一個確切的屬性或事件的狀態(tài),這種狀態(tài)允許我去做一些實驗;并且,如今,隨著“量子計算”的發(fā)展,甚至使我可以建造在基本層面和物質(zhì)的性質(zhì)上依賴于模棱兩可的、一定種類的新機器。所以,不僅是我可以將大規(guī)模的宇宙縮減到零點、點粒子,這些粒子現(xiàn)在都處于新型關(guān)系中;而且,我們通常認為,這些點粒子繼承的性質(zhì),恰恰就是處于量子力學或模棱兩可狀態(tài)中的它們自身。不是從不懂的意義來說,而是從一種新類型的積極屬性的意義來說,量子力學或模棱兩可實際上仍然是我們的大腦未能理解的。我們的數(shù)學很出色,我們的實驗很完美,我們被迫得出這個結(jié)論;但是,想靠絞盡腦汁去了解事件的這種新狀態(tài),已經(jīng)實質(zhì)上被證明是不可能的。尼爾斯·玻爾覺得,這將永遠不可能。當費曼說“任何認為自己理解量子力學的人都神經(jīng)不正?!睍r,那就是他的意思。他說,我們會數(shù)學、我們能實驗、我們會制作量子力學機械、我們能夠在市場上出售這些東西,我們能夠以我們了解機械式宇宙觀的方式了解它們嗎?不能!因為它不是一個鐘表裝置。你可以說,這些新類型的屬性、這些量子疊加狀態(tài)等,需要一種新的思維。
凱里:用光的性質(zhì)來解釋亞瑟·扎榮茨在這里所談?wù)摰哪@鈨煽墒亲钊菀椎?。因測量方式的不同,光可以顯現(xiàn)為光波或者光子。不可測量的光似乎有兩種性質(zhì)——亞瑟·扎榮茨稱作“相干疊加態(tài)”。根本沒有確定的方式來描述事物的這種狀態(tài)。
扎榮茨:當我們談到光既有光的性質(zhì)也有粒子的性質(zhì)時,這時說的是兩種概念。光的性質(zhì)和粒子的性質(zhì),是有關(guān)事物屬性的兩個概念,它們是彼此矛盾的。也就是說,你不能同時包含(entertain)這兩個屬性。一個東西,要么有粒子的性質(zhì),要么有光的性質(zhì)。兩個屬性中的每一個都依據(jù)自己的權(quán)利而被很好地界定,但是,放在一起它們就是彼此矛盾的。尼爾斯·玻爾把這個新的物理學特征稱為“互補性”。我們不得不使用兩個概念,兩者都需要。在我們之前使用的語言里也有兩個模型。這兩個模型都是我們所需要的,但它們互相矛盾。因此,我們把它們看做互補的,于是,互補原理勝出了。
凱里:亞瑟·扎榮茨說,在單一的描述中,量子力學無法界定它所研究的現(xiàn)實。它必須使用多重模型、彼此矛盾的模型。矛盾的這種必然性使得一些物理學家認為,我們永遠無法弄清事情的真相。但是,亞瑟·扎榮茨并不這么認為。他借用歌德的格言說:“每個被充分考慮的對象都為我們打開一個新的知覺器官?!钡?,我問他,歌德不是在談?wù)摽梢姷?、有形事物的日常世界?能否把他的觀點運用到完全感覺不到的量子效應(yīng)領(lǐng)域?亞瑟·扎榮茨確定地回答“能”。
扎榮茨:歌德倡導現(xiàn)象學,歌德整個的研究中心就是這些現(xiàn)象領(lǐng)域。而我們正在進入一個本質(zhì)上沒有現(xiàn)象的領(lǐng)域,至少是沒有肉眼可見的或正常五官可感知的領(lǐng)域。出于審美的原因,歌德有其特別的理由關(guān)心可感知的事物。他對于色彩的美學使用非常感興趣,因此他想知道人們對色彩的體驗。對于他來說,紅色對應(yīng)600納米,這毫無意義。你能夠體驗600納米嗎?體驗時的感覺如何?如果不知道是什么感覺,則沒有美學價值。他需要一個探究的形式和一種接近人類體驗的科學。他的問題是美學的,在某種意義上也是精神的。他稱之為“合乎倫理”(sittlich)——色彩的“精神”使用。但是,它既是美學的,也是精神的。說它是“精神的”,他的意思與其說是指好和壞,不如說是指情緒和情感的反應(yīng),即色彩的心理維度。那就是他的研究方向。
現(xiàn)在,你正在通過技術(shù)的手段跨越認識的門檻,你在某一點上超出了現(xiàn)象,比如說一個單光子的實驗。你依然可以得到實驗效果。這些結(jié)果被一些專業(yè)的設(shè)備記錄下來,之后隨著時間的推移被計算機收集在一起,并通過數(shù)學的方法、圖表、曲線圖之類的東西而被描繪出來,然后我們再來闡釋它們。但是,這全都是推理。它是兩個不同的世界。
但是,我一直在思考這個問題,并且最近我和我的同事喬治·格林斯坦合著了一本名叫《量子挑戰(zhàn)》(A Quantum Challenge)的書,這本書你們已經(jīng)看到了。在書中,我主要回答了這個問題——歌德的量子力學理論到底是怎樣的?你怎樣從歌德的視角來研究量子力學?在這本書中,我想努力表述的就是去展示一系列實驗,它們是真實的實驗——不只是思想實驗或抽象的數(shù)學。每一個實驗的設(shè)計都是為了讓你盡可能地接近實驗的結(jié)果,用歌德的話說,實驗的結(jié)果就是一個原初的(archetypal)現(xiàn)象,除非是沒有現(xiàn)象的情況。你得出的是原初的結(jié)果。然后,你必須去想象跨過那個區(qū)分可感知與不可感知門檻的路徑。它不再是直接的感知,而是盡可能簡單的實驗裝置一直在工作;并且,我們已努力清除掉碎片和無關(guān)緊要的東西,以便讓量子力學的每一個基本概念最清晰的表達和同時代的例子得以展示。沒有人做過這件事,它在以前是較為理論化的,并從思想實驗中拼湊而來。所以,這本書獲得了一些賞識,因為你能做的就是通過這些原初時刻引導學生一步一步、一個實驗一個實驗地循序漸進。在歌德的傳統(tǒng)意識里,它們不再是原初的現(xiàn)象,而是原初的實驗。
那么,這意味著什么呢?這是一個有趣的問題。犧牲了對于現(xiàn)象的直接體驗,會有什么不同?當你看到紅色或畫廊里的一幅畫時,你會有內(nèi)在的反應(yīng),有一種借助感覺得到的反應(yīng)。這不僅是一種智力活動,還是一個全面的、多感官的內(nèi)心活動,它是現(xiàn)象體驗的一個組成部分——非常重要。當你跨界進入超出這么多體驗的世界時,我們應(yīng)該把它們稱為抽象的體驗王國,那種內(nèi)在的、有生命的反應(yīng)減少了,并被一種純粹智力的反應(yīng)所取代。我想那是一個重要的門檻、一個交叉點。
可以說,許多現(xiàn)代技術(shù)讓我們犧牲了對于現(xiàn)象的直接體驗。我從小就把腦袋鉆進汽車引擎蓋下修發(fā)動機。這就是生活經(jīng)驗。事實上,你弄臟了雙手。你的指尖沾滿了油脂、味道難聞;但是,讓發(fā)動機工作起來并變得更好更快,所有這一切都是快樂的。實際上。這已經(jīng)有異于電子學,尤其是現(xiàn)代電子學了。它聞起來不那么像、感覺上也不那么像,根本就沒有一種本能的反應(yīng);而且,我們的技術(shù)越來越具有那樣的特征。雖然技術(shù)給我們提供服務(wù),但是,現(xiàn)在你要完全了解你的手機,卻是一件很難的事情。不管怎樣,在我12歲的時候,我爸爸拿回家一套電話機,我把它們拆開再重新組裝,于是我基本上理解了它們是如何工作的?,F(xiàn)在呢?想都別想!
所以,我們處于這樣的時空里,這個時空越來越被各種晦澀難懂的領(lǐng)域包圍;這些領(lǐng)域?qū)ξ覀兪请[藏的,不是因為我們無知,而是幾乎完全對我們隱藏。我認為,我們所失去的、亦或許是重要的,仍然是美學和精神的維度。一旦你被耦合到感官域,美學維度、精神維度也跟隨著你。談?wù)摿孔恿W時,我們生活在方程、抽象的向量空間之類的世界里;當你跨入這一世界,唯一的美學就是運用到高等數(shù)學中的抽象美學。根本沒有感官體驗。你正在失去從色彩、氣味和聲音之類的生活經(jīng)驗中所得到的美學維度。你可以捫心自問,是否有什么東西在這個轉(zhuǎn)變中受到了危害?如果我們棲居于那么抽象的一個世界中,脫離我們的身體,你如何做出道德判斷?如果不在你生活的另一個領(lǐng)域中引入這些經(jīng)驗,如果不和它們打交道,你如何做出美學判斷?我認為,正是一些方程式帶來了曼哈頓計劃、帶來了我們現(xiàn)在所擁有的基因技術(shù)。它們與生活經(jīng)驗毫無關(guān)系。在原子彈爆炸之前,你怎么去體驗原子彈背后的計算?然后,在剎那間,你意識到你做了什么。由于我們讓技術(shù)和見解脫離了我們的身體、脫離了感官的體驗,等等,因此,它們在某種程度上超越了我們的精神發(fā)展;我想,我們要越來越多地面對這些。并且,這是新科學的一個特征。新科學始于物理學,但轉(zhuǎn)向分子生物學,現(xiàn)在又演變成神經(jīng)系統(tǒng)科學。當我們把這些論域、這些探索的領(lǐng)域逐漸純化、并越來越抽象化的時候,它們開始擺脫我們判斷生活之美學和道德維度的正?;A(chǔ)。因此,我們需要把那些發(fā)現(xiàn)以某種方法重新植入我們的生活中。不過,我們需要自覺地去做。這并非自然地是我們的一部分。因為,在某種程度上,我們超越了自然,所以它再也不會自然而然地出現(xiàn)了。我們已經(jīng)把自然拓展到一個我們通常的設(shè)備不夠用的領(lǐng)域。以前我曾問過,我們有沒有可能理解相對論和量子力學的概念?但是,你也可以問,我們有道德能力來應(yīng)付它們嗎?不是我們迷失于正確的智力概念,而是我們亟待重組智力概念。我們也正在努力發(fā)展道德能力和美學能力,在某種意義上,它們能夠重新嵌入科學的新維度中,這些新維度最初在量子力學、相對論、原子武器之類中出現(xiàn),而如今在分子生物學、遺傳學和神經(jīng)系統(tǒng)科學中同樣流行。
凱里:亞瑟·扎榮茨說,新技術(shù)和科學探索的新領(lǐng)域帶著我們超越身體、進入一個沒有任何道德或美學基礎(chǔ)的范圍。這就是為什么他不斷地重新談到歌德。他最后說道,量子力學能夠讓我們很好地認識到我們理解中的一些不足;但是,唯有沉思能夠讓我們完整。
扎榮茨:我還是談?wù)劯璧掳?。對我而言,這兩者在我的自傳中是緊密結(jié)合的。量子力學做了一項完整的工作。它提出了一些奇妙的謎題,指出了傳統(tǒng)理解中的許多缺點;但它不是去做所有的事。我們不能指望它去做每一件事。歌德帶來的另一點啟示是,我們應(yīng)該一次又一次地回到人類的體驗,以及發(fā)展那種超過我們當前視野的體驗的可能性。也就是說,我們當前的視野,只不過是我們自己能力的局限性。他說:“認真沉思,新的能力將會展現(xiàn)?!彼裕绻覀冊谝粋€新的領(lǐng)域,一個正在提出關(guān)于實在終極屬性的這些深奧、神秘的領(lǐng)域,一定要小心,一定要認真沉思!
因此,如你所知,我生活的另一半一直都處于那個認真沉思的世界。你可以說那是“沉思的生活”。我在研究歌德的時候,同時也在閱讀神秘故事和精神傳說。對我而言,歌德的語言、關(guān)于認真沉思的語言,同那些最優(yōu)秀的傳統(tǒng)產(chǎn)生了共鳴;那些傳統(tǒng)不是形而上學的,而是關(guān)于體驗的真正傳統(tǒng)。我想,我們可以拋開來自宗教傳說的先決條件,盡管它們各自都是有價值的,并且很重要;但是,它們卻總是傾向于把我們分開。
不管我們是基督徒、猶太教徒、穆斯林、佛教徒還是其他的什么,我們的傳統(tǒng)在世界歷史中有它們光榮的一席之地。但是,我們也可以科學地前進,并且從根本上說,科學是完全基于體驗的,它是一個經(jīng)驗主義的嘗試。有沒有可能擴大那種體驗的范圍呢?如果可以,如何擴大?我認為,在這方面,我所找到的最有價值的方法是沉思的方法。所以,在我的教學和寫作等活動中,我越來越多地把那些維度融進我的工作。我在寫《生命對話》(Life Dialogues)時,加入了兩條線索。我們確實正在努力去觀察事實的本質(zhì),既以科學的視角,也以一個佛教徒的、哲學的視角。正如一位佛教徒所說:對于我們自己的本質(zhì)和我們生活世界的本質(zhì)了解越多,減輕我們苦難的機會也就越多,因為我們的行動常常基于錯覺、基于我們自己的思想(非常狹隘、有偏見的思想)的具體化。對此,我也贊同。如果我們能夠來到盒子的外面,走出那種思想、開始欣賞我們一直生活至今的環(huán)境,并且改變那個環(huán)境、改變我們思考的方式,那么,我們就能夠減少它的附屬物、減少我們自己所有的苦難和我們給別人帶來的苦難。所以,這不僅僅是思想的事情,實際上還是讓我們這個世界變得清晰、誠實的一種慈悲行為。
因此,僅僅努力從智力上解決這些問題是不夠的,你必須改變你的樣子,改變的方法就是沉思,也可以說,是通過思考的實踐來改變。所以,大約十年來,我和美國及加拿大大學里的幾百到一千多人一起,把那種信息帶給學生并說:“聽著!一方面,你需要從教育學的信息中了解一些事情;但是,另一方面,還有一種教育學的轉(zhuǎn)換,并且轉(zhuǎn)換發(fā)生在思考中、發(fā)生在沉思中?!蹦切┓椒ㄊ鞘裁?一些方法是從歌德那里得來的、從威廉·詹姆斯(William James)和他的經(jīng)驗哲學以及激進經(jīng)驗主義得來的,一些是從亞洲和西方的思考傳統(tǒng)中得來。對我來說,佛教和魯?shù)婪颉に固辜{(Rudolf Steiner)是兩個主要來源。但是我認為,對于剛成年的和較年長的成年人來說,這些是可以被一個明智的教育所接納的傳統(tǒng),這些傳統(tǒng)也將以尊重科學傳統(tǒng)的方式最終開拓我們的視野,并通過經(jīng)驗和理智深深扎根于我們心中;而在對于自身能力的更為廣泛的理解中,我們需要同樣的傳統(tǒng)。我們可以通過思考和沉思來擴展那些能力,以便經(jīng)驗得以擴展;我們可以帶著理性,不僅僅是我們所熟悉的理性,也許還有一種新的理性,以便能夠解決這些量子難題并在自省和沉思中開始新的體驗。所以,它也是一種加入擴大了經(jīng)驗的領(lǐng)域的新思維。
(華中師范大學外國語學院劉雄友譯,淮陰師范學院馬克思主義學院王榮江校。標題、摘要和關(guān)鍵詞為校者所加。)