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哲学能指导科学吗?能。

Source: https://www.zhihu.com/question/23941477/answer/68148213

【前言】:这篇文章写于2015.10.17日,文章的主要观点是相应的哲学观对具体科学有巨大的影响。

因为提问的用语是【指导】,这一强烈情感倾向的词语总会让人陷入无必要的争论,所以在评论区出现了很多在我看来无意义的争论。希望读者抛弃语义的影响,着重以“科学和哲学有什么的关系”的角度来阅读这篇文章。

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问题:哲学能指导科学吗?
回答:能。

一、科学大牛们的看法

这么高起点的问题就不要以抖机灵的方式博赞了吗。

这个问题让我们平民百姓草率的下一个结论表达自己的倾向倒是无妨,但如果不结合实际的例子(比如一些科学家的对此问题的观点)就去义正言辞的论述是很站不住脚的,也是很坑爹的。

所以这个问题更应该通过那些科学大牛,从这些科学大牛们眼里看“哲学是否能指导科学”会更具说服力。毕竟他们才是这个问题下的华莱士——他们才最有资格发言。

必须上一本几百年前的牛X书籍,如下图:

Fig1

封面印刷有点模糊,看顶部那个模糊的单词Philosophia,也即哲学。没错,这本书就是牛顿的代表作《自然哲学的数学原理》。

Fig2

这本书是经典物理学的集大成,内容包罗万象(涵盖微积分)。乃们可以想想如果哲学于科学是个P,那这位科学泰斗何故在“数学原理”加个前缀“自然哲学”这么几个字。

“自然哲学的数学原理”,仅从书名的语义逻辑上看,“自然哲学”仿佛包罗万象,“数学”只是其衍生的子集之一而已。可见这位大牛对“哲学”二字的重视。

在自然哲学和科学未分类之前,这种语义影响一直延续着。就像PhD学位是全世界公认的学历架构中最高级别的学衔一样,它直译过来便是:Doctor of Philosophy。大意指对某学科的认知水准已经到了哲学的层次。

其它科学家属性的大牛们写的著作与哲学沾边的就更多了,如:

奥地利物理学家马赫写的 ——《感觉的分析》
量子力学创始人之一海森伯写的—— 《物理学和哲学》
德国理论物理学家波恩写的——《关于因果和机遇的自然哲学》
奥地利物理学家薛定谔写的——《生命是什么》
日本物理学家坂田昌一写的—— 《基本粒子论与哲学》
等等等等……

爱因斯坦甚至这样谈论哲学——

如果把哲学理解为在最普遍和最广泛形式中对知识的追求,那么,哲学显然就可以被认为是全部的科学之母。

爱因斯坦像

爱因斯坦像

另外,大学时代曾读过一本很经典的书,名为《现代国外自然科学家哲学思想》,封面如下:

Fig4

这本90年代初被国内学者编就的介绍性书籍涵盖了近现代科学大牛们的世界观(也即哲学观点),因为内容丰富的一逼,所以笔者私下购买了,现拍一张部分目录照片,如下:

Fig5

看姓名。

你看到的都是诸如:马赫、彭加勒、爱因斯坦、波尔、海森伯、狄拉克、薛定谔等祖师级别的科学泰斗。

看标题。

你看到的都是诸如:经验论和唯理论、意义为万物之始、朴素实在论等等充斥着哲学术语的标题。

这些最有资格发言的科学泰斗如此看重哲学思路。所以再去否认哲学对科学的作用就有点自取其辱了,结论也不证自明了——

哲学当然可以影响、甚至指导科学。

基本问题已经回答完了,希望先献个赞。如果你不仅仅满足于这种描述想再深入下去,就继续往下翻。


那么核心问题就来了:

二、哲学如何影响和指导科学

分abc三点,ab两点来递进论述,c做例子佐证。

a.语义的重新划分

英国哲学家罗素对人类认知有一个很简洁的概括,他分为:

  1. 科学:已被认识和验证的事物
  2. 哲学:未被验证理性思考下的事物
  3. 宗教:未被验证情感衍射下的事物

Fig6

一般意义上是这么定义【科学】这个词的——

科学是指一个建立在可检测的基础上,对事物进行说明和预测的有序体系。因为它的可检测性,所以被认为是一种公允的认识世界的渠道。。

上面这个对【科学】二字的定义方式普遍获得认可。

而关于【哲学】的定义,当今却没有获得一致认同的定义。继续拿罗素个人对哲学二字的具体定义:

哲学,就我对这个词的理解来说,乃是某种介乎神学与科学之间的东西。它和神学一样,包含着人类对于那些迄今仍为科学知识所不能肯定之事物的思考;它又像科学一样是诉之于人类的理性而不是诉之于权威,不论是传统的权威还是启示的权威。一切确切的知识(罗素认为)都属于科学;一切涉及超乎确切知识之外的教条都属于神学。介乎神学与科学之间还有一片受到双方攻击的无人之域,这片无人之域就是哲学。

罗素个人对哲学定义的描述用语与科学的定义比起来显得抽象繁杂,可见哲学二字是很难有一个公允性的定义的。

我们常见的“爱智慧”的【哲学】定义仅仅是从它的词源性入手,也即 Philosophia ,一般人简单的把它理解为“爱智慧”或“追求智慧”的知识,即“追求”(Philem)和“智慧”(Sophia)。

其实这种简单的定义认识是很有问题的。因为从哲学史看来,“哲学”的含义指向至少是双向的:

  1. 追求关于“世界固有状态”的智慧,一种指向客体的形而上学意味。(可点击「形而上学」到底是什么意思?查阅)。
  2. 追求关于“人类生活方式”的智慧,一种指向人类本身的社会学意味。

我们常人眼中的哲学概念过度的被第2种“人文属性”所引导,认为哲学就是诸如:“认识你自己”等纯粹追求内心世界知识的学说。每当我看到那种低级的鸡汤文被划入“哲学思考”的范畴时,心里便有难以言状的忧伤。

其实在近现代,哲学研究的主流早已向“认识论”和“语言学”过渡。认识论指向客体自然和主体人的统一,语言学则指向人的逻辑和思维层面。这两种研究都意在追求人和自然的统一,归属于人文的成分微乎其微。如果仅从这点(即「追求关于世界固有状态的智慧,一种指向客体的形而上学意味」这点)上看,那么可以给哲学下这么一个定义:

【哲学】是一个塑造人的世界观,让人认识自然有一个理性且合乎逻辑的方法论的体系。

我们知道科学是实证和经验主义的,认为理论应当建立在实验和观察的基础之上而不是直觉之上。

而哲学很大意义上却是直觉性的,很多哲学理念和推论难以在当下的实证水平上找到相应的具体到可以清晰言说的源头,像是一种综合的概括和猜想。

可以说——

【科学】意在“世界是怎么样的”,How it is——是现象层面的。它起于经验,止于经验,具备严格的逻辑链,在完成How的工作后科学的任务就完成了,它力求不超越经验的界限。一句话:科学不求更深的意义和普遍法则,它纯粹让你知道事物是怎样具体运作的。

【哲学】则关注于“世界为什么是这样的”:Why it is——是意义层面的。哲学研究当然也起于相应的经验(如实证科学),但它却要求超越经验,探求包含在经验之中的普遍概念、范畴、规律和原理,随后再由这种普遍原理出发,对科学问题得以进行直觉跃迁式的跳跃,让你对科学问题有一个与人深处的情感结合在一起的更敏锐的嗅觉。一句话:哲学塑造你对世界的普遍看法。

b.哲学如何对科学产生影响和作用

有了上面的解析之后我们便可以从语义概念的角度入手,一探“哲学究竟是如何对科学产生影响和作用”这个题主的问题了。

上面说过,科学只解决具体的事物,它是现象层面的,对具体事物的还原一出来,那么呈现在我们面前的就是科学,没人会对科学的权威性产生质疑——因为它的可检测性,所以变得公允。

某些哲学(尤其科学哲学),则由被验证的种种具体科学出发,从种种确定“正确”的方面把具体科学抽象概括,并把之上升到一种意义、世界观层面。反过来,这种世界观对未知的科学领域得以进行前瞻性的窥探。

所以,哲学和自然科学之间的联系协作最为紧密之时也正是自然科学的体系遇到危机,发展遇到瓶颈之时。这点我们从近现代物理的《相对论》和《量子力学》问世之初可见一斑。

这是为什么?

因为相对论和量子力学打破了牛顿经典力学的物理世界观,一个全新认识世界的方式出来了——

经典物理时代,物质运动速度可以由相对运动速度叠加而来被认为是普遍法则。比如你静止在某处,一辆火车以时速100km/h从你身后驶向你前方,这时候火车相对于你以100/h的速度离你而去,如果你以20km/h的速度追着火车跑,此时火车相对于你的速度就变为80km/h。

可相对论一出来就否认了这一相对速度的叠加法则。如光速为c,假设你以0.9c的速度追着光速跑,此时光相对于你的速度仍旧是c!而不是0.1c!在真空中,光速相对于任何参照系的速度是恒定的c。

再如在量子物理出现以前,人们对世界的认知是持有“没有绝对的偶然性,偶然性是寓于必然性之中”这个观念的。比如你斗地主抓到两个王四个2,宏观上看过去是偶然事件,但细细的还原起来其实具体的洗牌、切牌、打点、叫地主等等方式细节已经决定了你可以拿到这样的牌了,追溯起来,它就变为一个必然事件了。同样的如投掷骰子,假如有一个极端精密的仪器可以测得投掷的力度、方向等所有信息,那么具体骰子的点数就变为可预测的必然事件了。先前的世界观便是:假如一个人知道宇宙所有的信息,那么完全可以按照数学推演得出一个唯一的宇宙演化方向。

可量子物理一出现就打碎了这个机械决定论的观点。在量子物理里,就算你知道粒子的所有信息也无法同时测得粒子的速度和位置,只能以一种“纯概率分布”的方式去认知。偶然性本身变成一种客观实在。此后,与此相关的混沌理论,涨落理论便来了。

这两者给近现代科学家的世界观冲击是很大的。

可否想过这句话:“为什么自然科学家会那么在意世界观(哲学)的变革呢,好好研究具体的科学不就得了”?

上文我们讨论过,科学是现象层面的,它在意的是纯现象本身,揭示的仅仅是“世界具体是怎么运作的”,科学本身是毫无情绪可言的,它本质上是针对具体事物、排斥“意义”两字的。但人的天性总是寻求事物背后的普遍意义,总是认为需要感知到事物的意义后才能觉得对世界有某种情感上的把控感。

如此,对无数科学知识(或人的日常见闻、经验)进行概括后,一个个知识点便被下意识的抽象汇总成一种意义层面的世界观,这种世界观(哲学)反过来对未知的科学领域进行前瞻性的开辟和引导。

从这个角度讲,即使在显意识上科学活动不需要借助某种哲学观点,但在下意识上却要以某种哲学观(世界观)点为起始。大部分科学家对这种天性却是难以自知的。

爱因斯坦例外,他认为,在科学(具体事物层面)与普遍原理(意义世界观层面)之间并不存在必然的逻辑联系。他在自己的文集里更是提到:

从一般到个别的道路是逻辑演绎性的,但从个别到一般的道路却是直觉概括性的。

显然的是,我们人对自然的整体认识总是通过某种概括性的意义层面(也即概念)去把握的。概念、普遍原理是从哪里来的?爱因斯坦的结论是:概念是思维的自由创造。

同样的,我们需要自问的是:思维何故去创造概念,创造的心理动因在哪?

起始于人根深蒂固的“整体意义”情结(也即世界观)。

科学是现象层面的客体化,是一种冷血的客观,要让它带上人的温柔属性就要意义的介入。意义一介入,科学才变得生动起来,就像一个极具吸引力的冷美人一样。

到此,对于哲学如何影响和作用于科学这个问题,大致上可以下如下的结论了:

  1. 在情感上,哲学让人对科学问题所揭示的意义变得敏感。通过各种具体科学,对具体事物的认识被抽象汇总到规律和意义等世界观层面的级别,让人获得情感上的满足感。

  2. 在意义上,先前通过理性反思建立的哲学观下,这种普遍原则被演绎到具体个别的未解科学问题之中,对之有前瞻性的指引和启迪作用。它弥补了经验的局限,使得理性的触角伸展到实践的前端。

以上两点互为基础和结果,相互补全和促进。

牛逼哄哄的奥地利物理学家薛定谔在《我的世界观》一书中表达了大致如下的观点:

当我们在知识的道路上迈进的时候,我们必须让哲学理念的无形之手从一片迷雾中伸出来引导我们,它像一支先遣队,深入到情况最不明朗的敌方境内布下前哨。

物理学家薛定谔像

物理学家薛定谔像

不那么严格的讲,如果失去了哲学,科学将变得干涩无味。从某种意义上来讲,无论研究者自知与否,哲学都是科学研究的出发点和终点。

c.一个人的例子

以爱因斯坦为例。

正向作用。

我们知道被分子撞击的悬浮微粒做无规则运动的现象叫做布朗运动。

布朗运动示意图

早先是由英国植物学家布朗在1826年时通过显微镜观察悬浮在水面的花粉是发现的,但仅仅是发现这一现象并没有做出额外的解释。直至20世界初的1905年,爱因斯坦才对这个现象做出了合理的解释。他认为花粉粒的无规则是因为水是由无数分子组成并在做无规则的热运动导致的。这就让“物质普遍由更小的微粒如分子原子组成的”这一原子论得到了实验的验证。

我们可以想象,为什么爱因斯坦可以进一步思考,而植物学家布朗却只满足止步于这个现象。(除去知识面外)分析下去可能就是这两个原因:

  1. 爱因斯坦在哲学理念倾向上是个原子论者,他持有的这个哲学理念让他下意识的搜寻佐证它的实证例子。
  2. 爱因斯坦在哲学观上是个严格的因果论者,认为有果必有因(从爱因斯坦晚年反对量子论上也许可以看出来),如花粉微粒运动是果,无数水分子的撞击是因,这种敏感的哲学嗅觉让他能够做出对布朗运动的微观解释。

其实“物质普遍由某种类似解构的微粒构成”这一原子论哲学思想,早在两千年前的古希腊就被德谟克利特提出了。可见哲学理念对科学的巨大指引作用。

再次提一下薛定谔的观点:

当我们在知识的道路上迈进的时候,我们必须让哲学理念的无形之手从一片迷雾中伸出来引导我们,它像一支先遣队,深入到情况最不明朗的敌方境内布下前哨。

负向作用。

其实薛定谔这个观点下还有转折意味的另外半句没放进来,他说:

我们不能没有哲学理念这个前哨,但我们同时也知道这些前哨是最容易受到狙击的。

与薛定谔共同摘得1933年的诺贝尔物理学奖的物理大神狄拉克有句听起来很唯心的名言,他说——

“方程中所具有的完美性比它符合实验本身更为重要。”

科学泰斗的话可不是瞎扯淡的,来说说爱因斯坦“最大的错误”。

爱因斯坦当初在写下广义相对论方程式后,发现方程式中描述的宇宙不是在膨胀就是在收缩。但他的哲学理念却认为宇宙应当是一个亘古不变的稳定状态,于是在方程式中多余的加入一个“宇宙常数”,用来额外的抵消这个神秘力。这个多余的宇宙常数后来被哈勃观察到的星际之间的红移所否决,宇宙无时无刻在膨胀被检验成真理,正如爱因斯坦初始的方程式一样。

爱因斯坦后期调侃的说,这是他一生最大的错误。

好在哲学理念不同于忽视现实,千年不变的宗教教义。当哲学理念被新的富有生命力的科学理论否决时,它会转而对自身做出相应的修整,变得与时俱进。

好了,题主的问题回答和补充差不多就这些了。如果还没先赞,赶紧的。


如果你的胃口尚在,且对神秘事物感兴趣,喜欢智力黑洞,那么继续往下翻。

三、脑洞系列——广义哲学论

1.当代认识论意义上的世界与命题的提出

近现代哲学研究的方向不是“人类可以获得多少知识”,而是“知识是如何成为知识的”。

德国哲学家康德认为,人类知识体系的完善基于人类拥有共同的先验天赋:正是由于人类有着共同的时空观念,才使得数学知识具有普遍有效性;正是由于人类有着共同的悟性范畴,才使得自然科学知识成为可能。

康德像

康德像

通俗的说,一切知识体系的建立有赖于人共同的感觉器官。客观世界只有数量和运动等机械属性,并不具有我们所感知到的“颜色、声音、味觉“等属性。

“所谓声音不过是物体的振动频率通过空气传递到人的耳膜引起的,所谓的颜色也只不过是物体所反射出来的电磁波作用于我们的视网膜的结果,甚至所谓的眼睛只不过是一堆蛋白质和低倍放大镜的集成器官”……

所以,若是离开了人主体的相应器官,空气的振动和物体放射的电磁波就永远无法转化为声音和颜色。你可以想象下鱼眼中的世界是怎么样的,蝙蝠眼中的世界是怎么样的,蛇眼中的世界是怎么样的。换句话说,我们所感知的世界如果离开了相应的器官将是不可想象的。(具体可参见回答:狗为什么会莫名其妙的对着空气叫?真的是因为它们看得见我们看不见的东西吗?

蛇眼中的人

举例:蛇眼中的人

还有光速不变原理、量子力学里的测不准原理等等……

这些已被证实的物理定律仅仅限在理论和实验观察层面,很难用人原初的直觉去把握,它们是反直觉的,人们对这些理论难以建立物理定律的几何直观感。而我始终相应世界运作的本质是可以被几何化的(参见:怎样爱上物理?)。

扯上面这些是因为我们或许可以提出这样的命题:哲学的最大意义是否为,可以让人超越自身感官的限制,通过理性思考和科学实证,从而达到对世界本体有一个更高维度的直观认识?

来看第2点。

2.广义哲学论

“当人成为人,他便忘却了自己是人了。”

——彩牛城

我们先来看一个有趣的实验,这个实验证明了狗是无法理解某些在人看来很直观的物理概念的。比如【连接】的概念(具体可点击果壳网的文章那些狗不能理解的物理概念,以下为精简版)。

如下图:

Fig11

一般狗会忽略绳子——它们会不停地从透明盒子的上方挠食物;经过几十次的尝试之后,它们才会纯靠偶然发现解法。就算在狗学会了用绳子把食物拉出来以后,只要绳子的位置稍微改变一下,狗就不会解决这个新问题了。

如下图:

Fig12

或者:

Fig13

如果把此处的狗假想为人,人假想为具有某种更高感官层次的智慧生物,那么启迪就来了。

某些出众的“科学狗或哲学狗”尽管不具备相应的感官可以直观的理解【连接】的概念,但它们却意识到了实验的结果和狗自己的先天直觉相悖(类比于人无法直观的理解光速不变和测不准原理等但又有相应的实验做佐证)。如此,那些引领狗类文明的祖师级别的狗便通过抽象的理论来解说这一【连接】概念的现象。

尽管,这种概念于更为发达的人脑这里只是先天的直观。

类比之,或许我们人类中最最牛逼的大脑推理出来的理论,于宇宙间更高智慧的生物来说,只是一些凭直观就可以看出来的东西而已。

这样的话,人类变得好渺小。

当然,再普通的人于狗来说也是天生哲学家。因此,人这种先天的直观世界在更为广泛的物种角度来说就是一种哲学,只不过那些人类大牛们的眼睛比我们看得更远有着更为高层的世界观而已。同时,也别忘了比如狗,它们的很多直观能力(如嗅觉、听觉、视觉)于人都是有着天壤之别的,狗在某种程度上来说,于人也是一个天生的哲学家。

草率的下个结论:

一个物种的先验直观于其他生物来说,就是一种高深莫测的哲学观。

此为广义哲学概念。

就这样吧。


启发思考,点到即止。大概就是这些了,私人想法,不做严谨的学术论证。

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参考书籍:

《现代国外自然科学家哲学思想》 孙显元等编著

《科学哲学》 刘大椿著

《反理性思潮的反思》 陈炎著