爱因斯坦提出的相对论是现代物理的两大基石之一,是二十世纪的重大科学成就。他在1905年发表论文系统地阐述了狭义相对论的两个基本原理:相对性原理和光速不变原理。狭义相对论的建立固然也得益于前人的实验以及麦克斯韦电磁理论所揭示的经典物理学之内在矛盾,但爱因斯坦划时代的贡献是不可磨灭的,这已为科学界所公认。有趣的是爱因斯坦关于光速不变原理的最初想法起源于他的一个理想实验——“追光实验”。所谓理想实验就是在脑子里想象的实验。早在1895年,爱因斯坦还是中学生,他从科普读物中了解到光以每秒近三十万公里的极高速度飞驰,忽发奇想,“假如一个人能以光速和光一起跑,会看到什么现象呢?”这是一个非常深刻的问题,三言两语不容易说清楚,读者不妨这样想象可以了解一个大概:你在广场上面向银幕看电影,银幕上的图像借助光线进入你的眼睛,你看到了电影变化着的图像,一切都很正常。现在想象你的座椅装上火箭带着你以光速退行,按照经典物理学奇怪的事发生了!由于你和光跑得一样快,在你眼睛里老是那同一束光线,你看到的永远是同一帧画面,活动电影变成了固定的照片——时间停顿了!一切运动停止了!再进一步设想你以超光速退行,你超过了光,不可思议的怪事发生了!这时光线不是进入眼睛而是从眼睛中出来,假设你还看得到的话,看到的是倒放的电影——时间倒流了!因果关系颠倒了!年轻的爱因斯坦直觉地判断:这不可能!人永远不可能追上光。他经过十年的反复思考,终于悟出了光速不变原理:相对于任何运动的观察者光速永远不变。
爱因斯坦在提出了狭义相对论以后,乘胜追击,继续研究广义相对论。物理学中的一个重要概念是参照系,即描述物体运动状态所参照的时间和空间系统。狭义相对论的相对性原理是:物理定律在所有相互作等速运动的参照系中均相同。将这个原理推广就是:物理定律在所有参照系中均相同。但跨出这一步很不容易,因为所有参照系包括相互作加速运动的在内,这就涉及到作用力,使问题变得更为复杂。爱因斯坦苦思冥索,终于想出了一个理想实验,他想象自己在一个升降机内,吊索突然断了,升降机及其中的人都成了自由落体,以重力加速度下落。爱因斯坦想象这时他会感到自己的脚不再向脚下的地板施加压力——重力突然消失了!他反复思索这个升降机理想实验,终于悟出了“重力与加速度等效原理”,成为广义相对论的基石。
现代物理学的另一个基石是量子力学。在科学史中恐怕少有像对量子力学的解释那样几十年来争论没有断过。爱因斯坦为了与哥本哈根学派的代表人物玻尔辩论提出了许多理想实验,其中最著名的就是他与玻道尔斯基及罗森共同提出的“EPR佯谬”;设想一对处于“量子交缠态”的粒子分道扬镳,各自朝相反方向飞行了一段距离以后,对其中一个粒子进行测量,不仅能确定该粒子的状态,而且由于两个粒子之间的量子相关作用,也同时确定了已在远处的另一个粒子的状态。这个理想实验将量子力学的结论与相对论的光速不变原理对立起来,乍看两者中必定有一个是错的,EPR佯谬似乎是一个判决实验。几十年来不断有人在做,最新的结果再一次证明量子力学的结论是对的,确实存在超距的瞬时量子相关作用,但却不可能用来传递信息,所以也并不违反相对论。EPR佯谬以理想实验始,后来发展成许多真实的实验,在此过程中人们不仅加深了对量子力学和相对论的理解,而且从中阐发出有关量子态的机制,据此提出了一些可能的实验应用:量子通讯、量子密码甚至量子计算机。
(摘自沈致远:《具象思维之妙用》,《文汇报》1999年7月15日“笔会”)
在这里爱因斯坦的“追光实验”和EPR佯谬都是以理想实验为基础的。理想实验是一种特殊的思维方法,它在许多思维过程尤其是在科学研究中具有重要的作用。但是,人类并不是自古就会使用这种认识方法的。古代人在思维的时候,更多地使用的是直观猜测,也开始采用逻辑推理。但理想实验这样的思维方法是在人类认识能力发展到一定阶段后才出现的。这可以说是人类认识能力进化的结果。而这种情况就要求我们用进化的观点对待人类认识能力和思维的方法。进化认识论就是这样来考察人类认识及其能力的。
进化认识论实际上是对康德所提出的哲学问题的一种新的解答。康德提出了“先天知识何以可能”的哲学问题。这一问题提出来之后,引起了哲学和科学的广泛兴趣,这促使有的研究者从生物进化论的角度去回答它,从而提出了一种新的认识理论。这种理论把知识或认识结果看成是人类作为一种有机体形式生存和不断繁衍的重要机制,而且知识本身的发生与发展也是在类似于生物界的遗传与变异的矛盾运动中进行的。人们发现所谓的“先验范畴”也是具有相对性的,不断变化的,于是试图通过进化理论来说明我们知识的先验结构,并力图使这些结构“动态化”。这样一种认识论观点,被称为“进化认识论”(Evolutionary Epistemology,简称EE)。进化认识论最早由洛伦滋(Lorenz)、雷德尔(Riedl)等人提出,由波普、坎贝尔(Campbell)等人加以完善和系统化。
我们可以把认识(知识)理解为外部事物在人们头脑中的再现,也就是外部事物结构在主体中的重构(reconstruction)[1]。认识论有一个基本的假定:知识在事实上是存在的,因而在事实上也是可能的。那么,知识对外部结构的这种重构为什么能够发生?换言之,为什么认识中的主体结构和外部世界中的客观结构能够达到相互符合一致?这个问题显然同“知识(普遍必然的认识)是何以成为可能的?”问题密切相关。这个问题其实是一个古老的认识论问题。明确把它表达出来的确是从康德开始的。
人类为何能够认识周围世界,形成各种知识,从而引导人类更好地生存,去适应和改变周围环境?这是一个古老的认识论问题,也是自古以来,人类就非常关心的基础性问题之一。这个问题涉及的是人类认识能力问题。可以说,自从柏拉图开始,人们就对人类的认识能力是否先天存在的问题展开了争论。而康德的“先验哲学”则明确肯定了“先天”形式的存在,它把先天形式和后天的感觉经验综合起来作为知识之普遍有效性的两个前提条件,这是历史上出现的第一个比较系统的对认识能力的解释。但康德却未对“先验的认知结构从何而来”的问题加以回答。
康德在近代哲学发展中是一个至关紧要的人物。他试图克服经验论和唯理论的对立,解决近代哲学家提出的“人类何以能认识对象”的问题。康德的哲学思想主要通过他的“三大批判”表现出来。
认识论(真)和伦理学(善)是康德哲学的两大方面。认识论讲自然因果的现象界;伦理学讲意志自由的本体界。在康德那里,现象与本体,亦即必然与自由、认识与伦理是彼此对立,截然分开的。认识中的理论理性达不到伦理中的实践理性。但是,实践理性却要作用于理论理性。那么,是什么东西能够使本来截然二分的实践理性作用于理论理性呢?是人的特殊“判断力”。所以,《判断力批判》成了《纯粹理性批判》和《实践理性批判》之间的联系中介、过渡的桥梁。
显然,康德是试图把人类所关心的全部问题用真、善、美三个方面去统起来。这三个方面可以归结为以下三个关于人类存在的问题,它们实际上是哲学的全部内容:
1)、我能知道什么? (What can I know?)
2)、我应该做什么? (What ought I to do?)
3)、我可以期望什么? (What may I hope?)
从第一个问题来看,整个哲学和哲学认识论的长期探索都是在寻求有关的答案。如哲学(像唯理论和经验论那样)关于认识能力的研究,逻辑学关于推理与真理及其相互关系的讨论,等等,都是在回答“我能知道什么?”的问题。 这个问题实际上就是“普遍的知识何以可能?”或“人何以能认识对象?”的问题。康德本人关于“先天综合判断”的研究可以说是对这一问题的很好探索。
第二个问题显然属于伦理学领域。它要探究的是人类如何才能和平友好地共同相处。任何社会都要依据一定的规则,使每一个个体有其相应的位置,从而使整个社会以有序的方式运行。社会赖以有序化的规则是要明确我们每一个社会成员的责任和义务、应该做什么和不应该做什么。那么,这些规则究竟应当是什么?它是怎样产生和发挥作用的?如此等等,我们的伦理生活必须予以关注。
第三个问题属于“形而上学”的研究领域。它涉及人类存在的意义或各种“LOGOS”问题。对于“我们可以期待什么”的问题当然是要超越我们的经验范围。我们的经验之外是什么,不可能被确知,但人类却始终要去探究它,这就是“形而上学”的重要性之所在。
上述三大问题综合起来,才真正解决了“什么是人?”的问题。所以,它们应当是相互联系的,是对“人是什么样子的存在物?”这一根本问题从不同侧面加以思考。康德通过他的“三个批判”系统地提出了人类存在的三个基本问题。实际上,不管后来的哲学如何派别林立,都未超出这三大方面。康德的批判哲学的最大贡献也正在于他提出了人类存在的这些基本问题。进化认识论表面上看来是试图去回答康德的第一个问题,实际上它的基本宗旨却是要像康德一样最终解决关于人类存在的基本问题,所以进化认识论宣称自己形成了关于人的新形象。
在康德提出的上述三个问题中每一个都是一个极为广泛的领域。光就康德提出的第一个问题来看,它涉及到认识论研究最基本的方面。康德本人试图通过“先天综合判断”来加以回答。他的“先天综合判断”理论其实是欲从主体自身和“外部给予”两个方面来说明人类知识的可能性问题。问题是,这种理论仍然是以主客体的对立(“二分法”)为前提的。由于人们只能知道现象,物自体本身不可知,所以认识何以可能的问题并未被真正解决。康德之后,黑格尔等人试图打破主客体的二分法,用纯粹精神的自我运动来说明认识的辨证运动。但问题是精神何以能自我运动?看来,无论是从主客体的二分法,还是从纯主体方面都解决不了康德提出的人类存在的第一个问题。
显然,哲学家只是提出了问题,似乎无法解决问题。在这种情况下,有的科学家开始尝试从经验科学的角度去研究这一哲学问题。人们称这种研究为“进化认识论”(Evolutionary Epistemology)。这种研究主要用生物进化论的观点来解释人类的认知发展;它对我们的感知和认知器官、机制及其结构在人类身上如何进化特别是在生物演化过程中如何发展予以科学研究;并试图把这种研究建立成为一门独立的、纯粹的经验科学。所以,进化认识论的产生应当说是哲学史发展的必然。这是最初的、最正宗的进化认识论,可以看作为“研究认识能力起源与进化的科学”。
“进化认识论”观点是一种新的研究人类认识的方法,它希望通过这种方法找到回答康德的第一个问题的答案,然后回答所有其他问题。哲学要探讨的是“什么是人?”的根本问题。但是,伦理学所研究的人类群体生活方式以及形而上学所研究的人类理性能力都是属于高级的人类能力,这些能力是通过进化而发展起来的,是最复杂的能力形式。问题是,这些能力需要以认知能力的发生发展为先决条件,没有足够的认知能力,一个人就无法判断是非从而选择合理的伦理行为和做出正确的审美判断。所以,伦理或形而上学领域的所有答案,都有深层次的认识论根基。正是在这个意义上,回答康德的第一个问题显得头等重要。根据这一点,进化认识论认为,必须对康德的第一个问题加以首先回答。
进化认识论思想的历史可追朔到100多年以前。自从达尔文进化论产生之后,就有了进化认识论思想的萌芽。坎贝尔(D. Campbell)和伍克第茨(F. M. Wuketits)等曾对进化认识论的历史作过简要的概括[2]。他们认为,著名德国进化论者、自然哲学家海克尔(Ernst Haeckel)第一个明确提出人类意识的遗传相对性,Haeckel还用达尔文进化论的观点,如关于自然选择的观点,去解释人的认知能力。因此,他被称为“近代意义上进化认识论的先驱”[3]。之后,法国哲学家柏格森(Henri Bergson)和德国生物学家比较心理学家冯.于克斯屈尔(Jakob von Uexkül)在二十世纪初也提出了类似于进化认识论的观点。在20-30年代,有的人甚至认为康德的范畴具有系统发生上的(phylogenetic)相对性。例如,德国生物学家Paul Flaskamper就提出了“生物认识论”(biological epistemology)的概念[4]。现代系统论提出者贝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy)在30年代也讨论了范畴的相对性,他于1968年出版的《一般系统论》一书更明确的认为,认知首先要依赖于心理-生理组织,包括康德的直觉形式也是如此。自40年代以后,许多生物学家都开始强调用进化论的观点去考察认识论问题,认为认知和意识要依赖于人的生物构造及其功能。在这些研究者的基础上,洛伦滋(Lorenz)、雷德尔(Riedl)提出了比较系统的关于认知能力的进化论观点。这就是生物学意义上的进化认识论。
系统化的进化认识论从其真正产生到今天已经成为一个庞大的“家族”。由于进化认识论研究者在研究进化认识论问题时各有侧重点,从它产生到今天大致经历了三个历史发展阶段[5]:
(1)以洛伦滋(Lorenz)、雷德尔(Riedl)等人的思想为基础的生物进化认识论阶段;
(2)以皮亚杰(Piaget)、乔姆斯基(Chomsky)等人为代表的心理进化认识论阶段(又称为发生认识论);
(3)以波普(Popper)、坎贝尔(Campbell)等人的观点为基础的哲学进化认识论阶段。
严格意义上来说,只有第(3)阶段即哲学进化认识论才是真正意义上的进化认识论,因为从这时候开始,人们才把这一新的认识论派别称作“进化认识论”。然而,今天的进化认识论却又有将三者统一起来的趋势。
随着科学的发展,上述三个阶段又形成了今天同时并存的三个研究方向,这三个方向又逐渐导致了一些具体科学分支的产生,如(1)和(2)基本上发展成了相应的经验科学分支。如第(1)种即生物进化认识论发展成了“动物心理学”、“比较生物学”、“神经生理学”、“脑科学”等等,它们主要致力于研究认识和整个人类知识的生理基础;第(2)种即心理进化认识论演变成了“儿童发展心理学”、“认知科学”、“语言心理学”等具体科学,它们要想解决的问题是个体认知能力的形成问题;而第(3)种方向即哲学进化认识论则逐渐被纳入“科学哲学”、“科学认识论”、“知识论”等等的研究对象,其目的是试图发现客观知识本身发展的逻辑。显然,今天的进化认识论真正同哲学接近的只有第(3)种。由于发生认识论同哲学反映论密切相关,所以对一般的哲学认识论研究也产生了巨大而深远的影响。
初看起来,似乎进化认识论观点仅仅是把生物进化学说简单地与人类认识和知识的产生和发展相比附。如果不加细致理解,你甚至会认为这种比附非常牵强。其实进化认识论并非如此幼稚,它是对认识论的传统问题完全作了新的解释。
综合起来看,进化认识论者(从所有进化认识论研究者的观点的共性来看)对一些主要认识论问题的解答,可以大致归纳为以下几点:
1)知以及知识的主观结构从何而来?——生物进化的结果。
2)为什么这种结构对所有人都相似?——因为它们部分地是遗传地决定的,是遗传而来的,像其他遗传特征一样统计地扩散。
3)为什么知识的主体结构和现实世界的客观结构能够相互匹配甚至一致?——因为不这样我们就无法生存。
4)为什么人类知识不是理想的?——因为生物适应永远达不到这一点。
5)人类知识的目的是什么?——为了生存。
6)客观知识可能吗?——当然,因为它是存在着的客观现实。
7) 人类知识有限度吗?——从我们实际达到的客观知识来看,当然是有限度的。因为我们永不能对真理或客观性表示绝对肯定:所有知识都是假说性的。
8) 是否存在着先天知识?——若“先天”指的是“不依赖于任何个体经验”,这是对的;若指的是“不依赖于任何经验”,这是不对的;若指的是“绝对正确”,则是不对的。
总之,进化认识论可看作是创造性地运用进化论的理论对于“我们的主体装置何以符合世界”这一经典的认识论问题所作的新解答[6]。
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[1] 参见 F. M. Wuketits 主编: 《进化认识论的概念和方法》,D. Reidel出版社1984年英文版,第69页。
[2] 参见P. Schilpp主编:《Karl Popper哲学》第一部分,Open Court La Salle1973年英文版,第413-463页;F. M. Wuketits主编:《进化认识论的概念和方法》,D. Reidel Publishing Company1984年英文版, 第6-33页。
[3] F. M. Wuketits主编:《进化认识论的概念和方法》,D. Reidel Publishing Company1984年英文版, 第6页。
[4] F. M. Wuketits主编:《进化认识论的概念和方法》,D. Reidel Publishing Company1984年英文版, 第7页。
[5] 这是作者根据进化认识论文献所作的简单归纳,作者觉得这种归纳基本上可以反映进化认识论研究的全貌。
[6] 参见福尔迈:《进化认识论》,武汉大学出版社1994年版。
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本文已经公开发表,参见胡建、何云峰、魏洪钟:《智者的沉思》,当代中国出版社2003年12月版。