物理学更需要哲学，还是哲学更需要物理学？（科普好文）

物理学更需要哲学，还是哲学更需要物理学？（科普好文）

导读：最好的科学紧密联系着哲学，最好的哲学也紧密联系着科学。一直以来都是这样：从亚里士多德柏拉图，到笛卡尔、休谟，到康德、黑格尔，到胡塞尔、路易斯，最优秀的哲学总是紧密地与科学协调。几乎所有伟大哲学家，都时时刻刻严肃地对待他们时代的科学所提供的知识。

撰文 | 卡洛·罗威利（Carlo Rovelli）翻译 | 朱科夫

1「反对哲学」是一位当代伟大的物理学家——诺贝尔物理奖得主、基本粒子物理「标准模型」的奠基人斯蒂文·温伯格（Steven Weinberg）——写的书中有一章的题目。温伯格雄辩地论证，哲学对物理学的损害多于帮助——尽管它有时可能提供好的见解，但它通常是物理学家自身不得不摆脱掉的紧身衣。更激进的是，斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）写下了广为人知的一句话——「哲学已死」。他的理由是：过去往往由哲学家探讨的大问题现在都由物理学家接手了。类似的看法在科学家中广为流传，而且科学家们也毫不掩饰。美国科普界一位著名人物内尔·德·格拉斯·泰森（Neil de Grasse Tyson），用相同的风格公开宣称：「……我们了解膨胀的宇宙，……我们了解量子物理，……这每一项都远超整个哲学家群体坐在座椅里所能推导的范围，……（他们）本质上已经过时了。」我不同意这些意见。在本文中我给出一些反驳的论证，我会论证哲学在科学的发展中始终扮演着必不可少的角色，尤其是物理学的发展；而且，大概将继续如此。这是一场由来已久的论战。关于这个，古典时期的雅典上演过有趣的一幕。那时，这个城市里正处在黄金岁月的青年们在著名的学校里受教育。其中有两所学校格外突出：伊索克拉底（Isocrates）的学校和柏拉图建立的学园（Academy）。两者间的竞争是白热化的，就像剑桥和牛津之间的竞争，但不仅仅是质量上的竞争：两个学派之间的教育方法迥异。伊索克拉底提供高水平的实践教育，教给雅典的年轻人当政治家、律师、法官、建筑师等所需的技能和知识。另一边，学园则着重

于讨论关于基础的一般问题：什么是正义？什么应该是最好的法律？什么是美？物质由什么构成？柏拉图给这种发问的方式起了一个不错的名字：哲学。

两大学派的分歧根深蒂固。伊索克拉底对柏拉图的获取教育和知识的方法，批评得很直接：

那些做哲学的人，那些裁决着证明和论证

的人…… 习惯于质询，但对他们的实践职责却

从不做出贡献…… 即使他们恰好有能力掌控某

事，他们也自动把它搞坏，而那些没有任何

（哲学）论辩的知识的人，如果受到了（具体

科学的）中训练并拥有正确的观点，实际上全

都做得更出色。所以对于科学，哲学是毫无用

处的。

这明显类似于那些认为哲学在科学中没有任何作用的当代科学家们的观点。碰巧，柏拉图学园里有一位优秀的年轻学生写了一篇短文，回应伊索克拉底的批评。这就是古代著名的文章——《劝勉篇》（Protrepticus）。它只有一部分留存了下来，而且我们只能通过对后人的大量引用进行重构，来了解这篇文章。由多格·哈钦森（Doug Hutchinson）和蒙特·兰索姆·琼森（Monte Ransome Jonson）领导的一批古典学者最近完成了一次对它的新的重构，现已可以在线阅览。《劝勉篇》大概是以给两种相反立场辩护的两人间的对话这种形式写成的。文本的现存部分，已足以让人理解这位年轻学生为给哲学辩护而回应伊索克拉底时所提出的主要论证。

这位聪明的年轻人创作完这个小册子之后离开了雅典，但最终又回来开了他自己的学园，且事业有成。他的名字正是亚里士多德。科学和哲学2000年的发展不仅证明了、更有可能的是还加强了亚里士多德为反对伊索克拉底指控哲学无用而替哲学做的辩护。他的论证现在看来仍相当中肯，我从中受到了启发，以在此回应当前这些认为哲学对物理学无用的断言。2亚里士多德的第一个论证来自这样一个事实：

一般性的理论能够支持、且往往有助于实

践的进步。

我将这件事分为两个方面：第一，以往哲学与科学之间的相关性；第二，哲学在今天是否就与科学无关了。我们先谈第一点。时至今日，2000年过去了，在这期间，哲学和科学都得到显著的发展，哲学对科学的影响的历史证据数不胜数。以下是从天文学和物理学中举出的一些表明这种影响的例子。我将只提几个例子。在古代天文学中，我们所知道的仅仅是地球是圆的，以及它的大小，还有太阳和月球的大小，地球到日、月的距离，行星在天空中的运行，和现代天文学与现代物理学得以萌生的一些基础；而这种古代天文学正是哲学的直接产物。引发了这些进展的核心问题都是在学园（Academy）和吕克昂（Lyceum）中提出来的，并且这些问题都是来自于理论而非实践的关切。尽管很多个世纪之后，伽利略和牛顿从先前的物理学和天文学——尤其是亚里士多德主义的世界观——向前迈出了巨大的步伐，他们仍然很大程度上依赖于以前得到的成果。伽利略和牛顿扩展了之前的知识，对其进行重新解释、重新构造，并且在其上构筑新的东西。尤其是伽利略的思考，如果没有亚里士多德的物理学，就会显得不可理喻。更重要的是，如果没有伽利略对柏拉图思想的追溯，即对隐藏在表象背后的理想数学秩序的追寻，其工作也是不可理喻的。伽利略受一种狂热的柏拉图主义的指引。牛顿在其著作中，也清晰地表明了他的许多想法对古代哲学、尤其是德谟克里特的借鉴，例如空无一物的空间、原子论、自然直线运动等概念，这些最初都源自哲学上的动机。此外，他关于时间、空间本质的重要探讨正是建立在他与笛卡尔之间的讨论和辩驳。不过，哲学对物理学的直接影响决不只限于近代物理刚诞生的时期。在每一步重要进展中，都能看出来这种影响。例如20世纪：20世纪物理学的两大进展就受着哲学的强烈影响。如果没有了关于时间的哲学，它们就会不可理喻。量子力学萌发于海森堡（Heisenberg）的一种直觉，这种直觉根植于他察觉到的当时他所处的强烈的实证主义哲学氛围：只限于对那些可观测的事物，人们才能

获得知识。海森堡1925年的奠基性论文明确谈到这一点：

本工作的目标是仅仅基于原则上可观测的

量之间的关系来为一种量子力学的理论奠定基

础。

同样，明显是一种哲学上的态度，引导了爱因斯坦发现狭义相对论：把范围限制在可观测事物上，我们就认识到同时性这个概念是有误导的。爱因斯坦明确承认了他对马赫和庞加莱的哲学著作的借鉴。没有这些思想的输入，他的狭义相对论也将是不可理喻的。尽管不是来自同一种影响，但是爱因斯坦的广义相对论所受的哲学影响甚至更强烈。他再一次明确承认了他对哲学的借鉴，这次是来自莱布尼茨、贝克莱和马赫的批判性思考。爱因斯坦与哲学之间的关系确实很复杂：比如他承认对他来说，叔本华曾有过令他信服的影响。这一点在他的物理学中就反映得不大明显，但是叔本华关于时间和表象的观念，可能不难从爱因斯坦导向了广义相对论的想法中辨认出来；这种影响也被人们研究过。这位20世纪最伟大的物理学家年轻时，居然有着如此明显的对哲学的关注——他在15岁时就阅读康德的三大《批判》——这真的是个巧合吗？

为何有这些影响？因为哲学可以提供产生新的想法、新颖的视角、和批判性思考的方法。哲学家拥有物理学所需的工具和技能，但在训练和培养物理学家时这些东西却缺失掉了：概念的分析，对含糊性的关注，表达上的精确性，在标准的论证中找出缺漏的能力，创造出全新的视角，发现概念上的薄弱环节，找出备选的其它概念性解释。对此没人比爱因斯坦自己讲得更好了：

关于历史和哲学背景的知识给了我们得以

摆脱同一代大部分科学家所陷入的偏见的那种

独立性。这种由哲学洞见带来独立性——依

我的观点——是把单纯的手艺人或专家与真

正在追寻真理的人区别开的标志。

有时，还有讲得更强硬的说法：「如果没有首先得到哲学的准许，