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       科學家如同藝術家,都是自然天成的,那乃是一種本然的領悟才分,不需要訓練,也無從訓練。當然現在難有天成的科學家,但是科學工作的境界,還是高低有別,真正的好科學工作,一如真正好的藝術,都是一種天工藝境般的創作,渾然天成。

科學與藝術都是人類的思想創造和形制超越;科學面對外在世界,也包括生命現象可以詮釋的內在本質,科學工作就是認知這些外在現象和內在本質,客觀構建一種思想體系,也創生出超越形制的運作系統。藝術同樣面對著生命官能接觸的外在世界,以及生命自發的內在感受,並以直觀思維創造超越生命局限的情境,科學與藝術的相通,俱在其創造的超越性。

       但是科學何以漸漸遠超藝術力量,成為人類文明的顯學,其來有自。如果以古典的看法,科學不過就是自然哲思,面對客觀世界的運作,由觀察思考分析而致結論,然而現在所論的科學,其實是晚近事物,嚴格說,近代科學與故往的自然哲思,已大不相同,近代科學最主要不同於自然哲思之面向,乃基於其實証思維,雖說此實証思維之因果關聯設定,亦來自人類主觀臆想,然而因為有受控環境而得之相對客觀檢定標準,這些科學的因果實証法則,乃可轉為可利用之實作工具,所謂「生產技術機械化」,而成就其巨大的影響力量。

科學成為人類文化的顯學,水漲船高,科學家也就成為人類文化的典範人物,這些典範人物對於他們的創作,當然亦有反思評價,反映出一種價值認定。

        二十世紀公認有最重要貢獻的大物理學家愛因斯坦,對於科學思維創造的反思。一般喜歡討論的,是他一九三三年史賓塞講座所發表「論理論物理學的方法」中的一些概念。愛因斯坦說,「理論物理的基本假設不可能從經驗中推斷出來,它們必須是不受拘束的被創造出來。」

他還說,「經驗可能提示某些適當的數學概念,但可以非常肯定地說,這些概念不可能由經驗演繹出來......」「但創造寓於數學之中。因此,在某種意義上我認為,單純的思考能夠把握現實,就像古代思想家所夢想的那樣。」

        愛因斯坦也曾經說,「一個理論科學家就愈來愈被迫讓純粹數學的、形式的思考來引導他.....這種理論學家不應該被指責為空想家,相反,他應該有自由想像的權利,因為,要達到目的,別無他法。」

愛因斯坦的說法,顯現出他對於科學思維創造的一種看法,這種看法指出,提出解釋外在現象的科學理論,可以是一種直觀作為,並非來自客觀經驗的演繹,而選擇這種直觀作為的一個基礎,是數學所顯現的一種邏輯完備性。

        二十世紀公認的大物理學家楊振寧曾經寫文章追述,一九八二年在義大利西西里島艾瑞契一個修道院改成的科學中心,他與英國頂尖大物理學家狄拉克的一段談話。狄拉克問楊振寧說,什麼是愛因斯坦最重要的物理貢獻?楊振寧說,「一九一六年的廣義相對論。」狄拉克說,「對,廣義相對論是一個重要而美妙的貢獻,但是卻不像他引入時空對稱概念的狹義相對論那麼重要。」楊振寧說他同意狄拉克的看法,因為對於二十世紀物理科學的影響,時空對稱概念的引入,比廣義相對論來得更為重要。他也曾經提出看法,認為物理實驗深入範圍不斷擴大,物理知識的累積,並不是物理科學中最重要的,物理學家最注重的是形成這樣一些概念的可能性。

楊振寧同時也說過,「我要強調的是,物理學不是數學,這一點是很清楚的。但是,數學在基礎物理中起著非常重要的作用,這一點也很清楚。」他也說過雖然數學與物理學關係密切,但是,如果以為這兩門學科重疊得很多,則是錯誤的。事實不是這樣,它們各有各的目標和愛憎,它們有明顯不同的價值觀和不同的傳統。

        二十世紀另一位大物理學家戴森(Freeman Dyson),也有一個相關的故事。戴森年輕時在康乃爾大學曾經帶領一些年輕研究生,試圖用一種數學理論描述當時物理探討的一些現象,他們計算得出的數值與實驗值相當吻合。於是戴森去看當時公認的偉大物理學家費米,向費米展示他們的結果。費米對他做出的結果不熱心,他向戴森表示,做理論物理計算只有兩種方式,費米他自己喜歡的一種方式,是要有一個清楚的物理圖像,另外一種方式,則是要有一個準確且沒有內在矛盾的數學形式。費米認為,戴森完成的工作,兩者均不具備。

戴森進一步追問費米,他們計算數值與實驗測量值吻合不重要嗎?費米於是問戴森他們的計算用了幾個任意參數,戴森說是四個,費米於是告訴戴森一個故事。他說他的好朋友,近代電腦數學算則的奠基者馮.諾伊曼曾經說,如果你給我四個參數,我可以創造出一頭大象,如果給我第五個參數,我還可以讓牠擺動鼻子。

       儘管如此,戴森說因為他那些研究生需要發表論文,來建立他們科學研究的起步點,因此還是寫了一篇很長的論文,發表在重要的物理期刊上,文章也有戴森署名。後來物理科學的發展,証明了當時戴森所作的計算理論方向,是不對的,雖然費米之後幾年就過世,並沒有看到幾十年後物理科學的發展,但是費米的直覺告訴他,那是一個不對方向。這正是科學創作最重要的直觀才分。

戴森在一篇文章中說,科學對世界的認知本非真偽涇渭分明,科學中多有不確,總隨人類認知而定。隨著近世科學知識探究日趨主客難分,追求科學的藝境,也就益愈難至了。

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江才健

江才健

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《知识通讯评论》发行人兼总编辑;并在台湾大学新闻研究所以及台大、中央、阳明、辅仁大学讲授“科学在文化中的定位与挑战”课程;台湾科技大学驻校副教授级专家。作品有:《大师访谈录》、《物理科学的第一夫人—吴健雄》、《规范与对称之美—杨振宁传》(获2003年科学类著作金鼎奖)、《科学梦醒》(获2010年金鼎奖最佳专栏写作奖、2011年获第三届星云真善美新闻传播奖、传播贡献奖)

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