当苹果砸到哲学家头上——自然科学与哲学的美妙纠缠

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“根据爱因斯坦的说法：大多数物理学里的根本概念都有其自然哲学或形而上学的起源。在这个意义上，所有的物理学都是形而上学。”

——白彤东 《实在的张力——EPR争论中的爱因斯坦、玻尔和泡利》 第三章，第74页

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黄翔

白彤东

黄翔

复旦大学哲学学院教授

研究方向：科学哲学、科学史、知识论、认知科学等

白彤东

复旦大学哲学学院教授

研究方向：科学哲学，物理学哲学，中国哲学，政治哲学等

复旦青年记者 严月 采访、整理、撰稿

复旦青年记者 戴文卿 编辑

假如苹果树下坐着一位典型的哲学家，思考着：“为什么苹果会落地？”或许他会得出“天行有常”的结论，抑或是衍生出“苹果为何存在，何为地”等追问。实际上，象征科学的苹果，时时刻刻都悬挂在称为哲学的树上。哲学对科学作出的回应，也为理解科学提供了全新的视角。本文试图从科学哲学的视域，回应三个常见的问题，即：哲学对科学有用吗？哲学的分支——科学哲学的意义与作用体现在哪里？诸如“科学的尽头是玄学”这样的表述应该如何被理解？

在解答上述问题之前，有必要针对科学发源于哲学思考的独立进程，以及两者彼此交织的复杂历史加以回顾。人类对世界的理解经历了一个从神话走向观察，再从观察迈向理性推理的过程：古希腊哲学家阿纳克西曼德就曾针对大地的形状进行推测，认为其呈现圆筒状，“厚度大约是广度的三分之一”。在东方，古代中国人也在《易经》阴阳体系的基础上，发展出了“天圆如张盖，地方如棋局”的宇宙观。

正是在上述过程中，哲学作为一门“了解世界与自身”的学问逐渐系统化：例如亚里士多德便已在其手稿中，对不同“学科”进行分类论述。尽管如此，彼时的自然科学仍未从哲学中分离出来；早期的学问都是“爱智慧”的“哲学”，是我们叩问为什么、寻求“真”的知识汇总。

▲Historia animalium, one of Aristotle's books on biology. 12th century manuscript. 亚里士多德论述生物学（12世纪手稿）/图源：Wikipedia

哲学的高度系统化最终促成各个领域学问的“独立化”：过去被归于哲学范畴的分支学科，逐渐在社会中占据独特地位、发挥特殊作用，发展出迥异的研究方法。曾经由单一哲学家思考的问题，被交予专门的研究人群共同解决。因而正如日常语言学家奥斯汀所说，“各学科最开始呈现出太阳系刚形成时躁动的状态，慢慢地，有东西冷下来了。”自然科学就这样逐渐固定下来，脱离了躁动。于是，物理学、医学等学科，相继独立化，脱离了“哲学”的笼罩。

但需要注意的是，自然科学日益显著的独立化倾向并未阻断哲学与科学的交织发展：例如在索尔维会议[1]期间，众多理论物理学家就针对宗教哲学与科学本质展开探讨，呈现出迷人而热忱的姿态。与此同时，科学也给哲学留下了一些其必须永久面对或至少暂时面对的独特问题——以技术哲学与心灵哲学为例，其发展进化很大程度上受益于对科学诘难的回应。

纵观这段交织史，现代科学已然具有独自生长的躯体和统一的理论范式，既然如此，哲学对科学的作用体现在哪里？这种作用是原则性的吗？

[1] 索尔维会议，致力于研究物理学与化学突出的前沿问题。文中具体指代1927年第五次索尔维会议，详细争论可参见海森堡:《物理学和哲学》中的《物理学和超越》。

▲Solvay Conference，索尔维会议，布鲁塞尔，1927。/图源：Wikipedia

哲学对科学有用吗

当下，哲学对科学本身发展的作用主要体现在理论前沿。复旦大学哲学学院黄翔教授指出，在某一学科发展遭遇瓶颈，或科学研究陷入困境时，科学家便会试图开拓理论、处理理论与理论之间的关系；在这一过程中，哲学问题相伴而生。

在普通的学生群体中，哲学问题也会随着认识的深入而涌现：许多学习自然科学的同学往往会自然生发出诸如“经验世界的规律是否具有永恒的理性法则与之对应”、“数学究竟是否作为一种本体而存在”等疑问；也正因如此，他们中的一些人在完成本科学业后，会有向哲学方向发展的意愿。

为了回应由科学而生发出的哲学问题，哲学始终作为科学“可供反思的概念工具”而存在。“哲学为科学提供了一系列‘概念展开’的平台，包括思维的资源、方法论等等。这是哲学从古希腊时代一开始就存在的功能。”从古至今，人们对决定论（Determinism）[2]、自由意志[3]的争论，衍生出了一系列思维脉络和相关术语，而这也为当代科学讨论提供了丰富的历史积淀。无论是为了撷取灵感，还是便于论述，哲学资源都是科学家可以再三参详的。

然而，这一概念工具的作用不宜被夸大，将哲学视作一种对科学具有第一原则指导的思想是有失偏颇的。黄翔教授这样表述：“在20世纪初期，许多科学家和哲学家都认为哲学是一种奠基，一种‘第一哲学’，因为大家都觉得哲学可以在某种程度上提供客观的、放之四海而皆准的标准。这种想法在现在学者看来，是把科学与哲学的关系简单化了。”比如大家耳熟能详的“哲学为科学提供世界观和方法论的指导”，就是一种不负责任的夸张化表述。

如同之前谈及的，当学科独立化、成熟化之后，哲学便不是“基础性”的了。这门学科本身所具有的特性和模式足以支持其走下去。如同现代物理学或数学，仅从规范与成型的教学计划着眼便可看出其系统性。也就是说，哲学能介入多少，取决于这门学科的成熟程度。固然哲学作为概念工具有一定促进作用，但究其本身或其提供的“概念框架”并不能直接为科学家提供原则性的指导。即使是在库恩所言“非常规科学时期”（即科学革命时期），尽管现有科学理论缺位或失效，最实际的进展还是落在科学家所受的科学训练、形成的科学素养与具体的研究问题上。这些，时时将他们从“哲学的构想”拉回“现实的大地”，与地面产生适当的摩擦，为科学找到精准的推进路径。

哲学学院白彤东教授举例说明：爱因斯坦晚年想再创造新的理论，试图解决量子力学和相对论的矛盾。离开科学前沿的爱因斯坦，做出来的理论与概念虽然很漂亮，但对于实际进展并无多大作用。白彤东教授强调，科学的发展离不开具体问题的导向与实际情境的考察。“一帮哲学家创造出的概念系统作用是有限的。过于精细的哲学分析无助于科学问题的解决，反而显得画蛇添足，甚至会沦为累赘。”

所以，哲学能够作为一种思想资源，在科学理论前沿和领域欠成熟处发挥更大作用。但哲学在推动具体科学的发展、指引实际研究方向等方面，具有一定局限性。

[2] 比如量子力学的相关研究，很大程度在微观领域对因果性作出了全新的考察。

[3] 在神经科学研究的不断深入下，人类对认知的把握到达了新的阶段，有助于为“人是否具有自由意志”等古老问题提供新的思维路径。

▲“为什么你们（哲学家）不做点有用的事，就像研究理论物理？”“哲学是有用的！”

“那你说出，哪怕一件！哲学所做过的有用的事！”“我不知道……奠定民主制度的基础？”

“那貌似已经是好几千年前的事了。”“呃，哲学某种意义上也是产生出科学的……”

“你刚刚说什么，嗯？满腹智慧的呆子？”

/图源：Scientific Sadhu: “The difference between Science and Philosophy”

科学哲学：一种对科学的反思性诠释

为了回应20世纪科学迅猛发展衍生出的一系列哲学问题，“科学哲学”这一分支学科应运而生。科学哲学作为一种对科学的反思性诠释，能够在元层面上“看”科学，理解它的运作机制。“哲学有自己研究的方法与工具，它是一个反思的工作，与直接的经验研究是不一样的。它需要逻辑和概念的分析，它会带来争辩与讨论。”黄翔教授这样描述。

白彤东教授也笑谈：“科学哲学本身是很有意思的，比如对证实和证伪等话题的探讨……而且这些探讨借助科学的例子，可以为回答哲学的一些基本问题提供思维启示，提供新反思的场所。”同时，它也能澄清一些关乎科学认识的思维误区，下面即为两个例证：

首先，在知识论层面，一些认知规范在逻辑上具有有效性，并不代表它在任何情景下都是“合适”的。黄翔教授举了一个生动形象的例子：“当卖家给你找钱时，你因为找零金额小且时间紧，可能不会认真计算找零的金额是否准确。在这个实践情境下，不使用数学，并不代表‘数学’本身不有效（valid）。”在不同的科学研究环境中，会有许多不同的规范。“如果以实践为中心，”黄翔教授说，“我们要看这些规范在学科中如何形成、为什么适用、在哪种情况下可以延展到其他领域。”

其次，有一类观点认为科学研究方法适用于所有学科：比如把“物理”奉为标杆式的存在；或者在评判一个学科的成熟程度时过分关注其数学化水平。斯宾诺莎在阐释伦理学时，采纳了欧几里得《几何原本》中从基本公理出发的推演方式，这便是上述思维方式的体现。“固然这种研究方法本身是没有问题的，但也要关注具体的问题情境”，黄翔教授强调，“21世纪科学哲学很重要的一个特征就是不再以物理学作为科学的‘典范’。”实际上，各个学科都应该保留本身的特点，尽管它们可以用物理或数学的方式去表达；但具体选用哪种表达方式，应与“以实践为中心”的想法一致。

▲绿字部分，从左到右，从上到下依次是：实在论（朴素实在论；科学实在论；结构实在论）；反实在论（建构经验论；工具主义；相对主义）。实在论与反实在论，是科学哲学中的讨论焦点之一。/图源：Philosophy-in-figures, tumblr

科学不仅仅是单纯地从哲学中“全身而退”。“科学的尽头是哲学”，此处的哲学并不作为华而不实的猜想，而是前文提到的一种“反思性的概念工具”。故而，论及宗教或神秘主义，需要在新的话语体系下进行阐释。

科学的尽头是玄学？

把对瓶颈期的科学研究进行的哲学反思，视作一种科学在“玄学”笼罩之下的匍匐，是不切实际的：比如将量子力学中整体性的观点“一个基本粒子与周围事物具有联系性”，与佛教徒所言“外部世界和内部世界都被织进了不可分割的网络”，强行联系在一起，进而得出量子力学正在向佛学靠近的结论，就是对科学精神的曲解与贬斥。固然关于世界我们具有许多直觉与经验式的体悟，但简单将之与科学的部分理论或观念相提并论，是不负责任的。正如沃尔夫冈·泡利所表示，如果宗教真的讲述了客观真理，那它应该采用和科学一样的真理标准。

科学不断的自我批判与自我怀疑，与神秘主义自圆其说的立场和直觉主义有着根本区别。科学对于理论的可实证性及实证过程要求十分严格，在科学共同体（Scientific Community）中接受理论、实验、观测等的考验，不断完善自身。由此可见，上文中所说的“哲学反思”，侧重于回溯事物的本质，重审概念的含义，以推进研究的进展。

神秘主义与宗教在科学中的先决性到中立性的历史进程，验证了罗素所言，“神秘主义将被颂为一种对待生活的态度，而非一种关于世界的信条”；它更能作为一种对理解的调节和斡旋，从某种程度上揭示理性所缺陷之处，提醒我们的生命属于更广阔世界的一部分，告诉我们何时悬置理性的和慎重思考的东西。但是，宗教多年来借由图像、寓言和悖论来言说，只能表明没有别的方式可以理解它们指示的“现实”，并不意味着宗教不存在真实性。

正如罗素所言，“理性和事实之间，一定有一种相互授予的自由”。“科学的尽头是哲学”这句表述，站在“对瓶颈期学问进行哲学反思”的层面，是无可非议的。但若是抱着一种“万物终归于玄”的自大或自卑态度，则是对这句话的曲解。

▲关于佛学与科学的探讨始终在进行。/图源：International Diamond Way Buddhism Foundation—Symposium “Buddhism and Science”

德谟克里特能够提出“原子”理论，阿那克萨戈拉能够做出关于宇宙论的精彩论述，与他们丰富的自然知识紧密相关。在科学哲学的研究中，具有科学基础的人群在回答某些问题时，通常也处于有利地位。“我们复旦的科哲，不是纯粹的人文学科，而是跨学科的学问。虽然目前还没有成熟的招生方案，但我们计划向高考中的理科学生开放科哲专业。科哲方向同样欢迎计算机、物理、社会科学、心理学、人类学专业的同学，”黄翔教授说，“只是我们需要培养他们，使之具备一些基本的哲学素养。”

在二十一世纪重塑科学技术与社会关系的现实挑战面前，复旦大学科学哲学与逻辑学系将致力于发展以多学科、跨学科为特征的“哲学+科学”（“Philosophy plus Science”, 如哲学加数学、哲学加物理、哲学加生物、哲学加人工智能、哲学加技术等）的整体研究计划，改变传统的科学哲学研究与培养方式。

科学、哲学或任何学科，本都是求真后的智慧结晶。对于这些领域的涉足，应该怀有虚心求学的态度与谦敬的心境，而非略知皮毛后就妄加断言。尽管哲学并不直接为今世问题而发，前沿科学理论并不为解决现实困难而生，但两者不在意功利需求的魅诱，不关心时代错置的讥评，在“求真”的道路上汲汲前行，希冀从古人的思索中挖掘吉光片羽，从当代的学术研究中寻求电光火石的思想，指引人类行进的方向。

附：参考书目及论文

苗力田著：《古希腊哲学》，北京：中国人民大学出版社，1989年。

汪子嵩等著：《希腊哲学史（第一卷）》，北京：人民出版社，2014年。

亚历克斯·罗森堡著、刘华杰译：《科学哲学当代进阶教程》，上海：上海世纪出版集团，2006年。

伯特兰·罗素著、贾可春译：《神秘主义与逻辑及其他论文》，北京：商务印书馆，2017年。

白彤东著：《实在的张力——EPR争论中的爱因斯坦、玻尔和泡利》，北京：北京大学出版社，2009年。

黄翔、塞奇奥·马丁内斯：“历史主义还是工具主义——论科学合理性的危机”，刊：《科学技术哲学研究》，第31卷，第3期，2014年6月。

托马斯·库恩著，金吾伦、胡新和译：《科学革命的结构（第四版）》，北京：北京大学出版社，2012年。

卡普拉著、灌耕译：《现代物理学与东方神秘主义》，四川：四川人民出版社，1984年。

维尔纳·海森堡著、范岱年译：《物理学和哲学》，北京：商务印书馆，1999年。

约翰·麦克里兰著、彭淮栋译：《西方政治思想史》，海南：海南出版社，2003年。

微信编辑丨李鑫瑀

审核丨王英豪

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原标题：《当苹果砸到哲学家头上——自然科学与哲学的美妙纠缠》

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