量子猫:从科学到社会

     作者：量子猫

    2008年12月3日新语丝新到一篇文章《爱因斯坦的宗教感情》，把爱因斯坦文章中有关宗教的论述收集在了一起，对我们研究和理解爱因斯坦的“宗教感情”提供了很大的便利。

    分析爱因斯坦的这些论述，总体上可以归结为一点，就是，在爱因斯坦看来，世界是有秩序的，事物是有因果关系的，这种秩序或因果关系是可以通过人的认识去理解、发现的。正是基于对这一点的坚定信念，人们投入强烈、深挚的感情和无穷的毅力、耐心，去探索、发现世界的秩序和事物的因果关系。爱因斯坦之所以把它归结为一种“宗教的”感情，自己也说得很明确，是因为找不到一种更好的方式来表述这种信念和基于这种信念的生活动机或人生价值取向。

    我们今天怎么来理解和看待爱因斯坦的这种“宗教感情”呢？爱因斯坦为什么要用“宗教的”这个术语来指称这种理念和人生价值取向呢？虽然讨论这个问题有点复杂和困难，需要涉及对人类认识影响最深刻的科学、宗教和哲学的基础性问题，但因为这恰恰体现了爱因斯坦思想和价值观的核心，也差不多体现了人类理智所能达到的最高水平，而爱因斯坦的影响力和导向作用巨大，所以我们还是值得花一点时间和精力去把这个问题弄清楚。

    我们首先需要对爱因斯坦的思想和思维习惯或思维“定势”有所了解。

    上面总结的称为爱因斯坦的“宗教感情”的，恰恰正是爱因斯坦思想的核心。这不是无源之水，可以从他提出狭义相对论、推广到广义相对论、并提出统一场设想的思维脉络清晰地体现出来。狭义相对论通过虚空光速不变和物理规律在所有不同的匀速运动坐标系中保持不变的两条公理，解决了均匀引力场里牛顿的运动学与麦克斯韦电磁场理论的统一性问题。通过引力质量和惯性质量相等的公理或引力场相当于一个加速坐标系的等效原理，基于黎曼几何和高斯坐标系，使引力几何化，把原来牛顿提出的绝对空间和时间，变成了由物质（或能量）密度决定的或物质的一种存在和运动方式，也就是把牛顿原来以超距作用的万有引力定律“场”化，与麦克斯韦的电磁场理论一样有了“非超距”的相互作用形式。而统一场的思路，正是把引力场和电磁场基于统一的“场”方程表述出来。从狭义相对论到广义相对论到统一场思想，每一步都是对世界秩序和事物因果关系的认识的巨大飞跃。虽然他自己没有能够完成统一场方程，在他有生之年也没有看到统一场的理想得以实现，但狭义相对论和广义相对论的成功使他对这种基于因果逻辑的事物的统一性或者世界的秩序的信念坚定不移，这一点在他对量子理论和测不准原理的认识和态度中表现得分外鲜明。

    不仅如此，爱因斯坦还把这种思想、理念和思维习惯或定势应用到生活和社会事物的其它的方面，这也使得他在很多方面比同时代的人要敏锐、深刻和广远许多。比如关于盲目的民族主义、军国主义和战争，他一针见血的指出这是来自于“动物残忍的本能”。比如关于人类文明的未来走向，他提出“世界政府”的设想。比如关于人生的价值理念，他认为以朴素的生活方式、淡泊的心态去探索和发现世界的秩序是最有意义的。等等。

    爱因斯坦的思想主要产生于排除物理学认识或经验中逻辑的不自洽或自相矛盾从而建立新的秩序的过程。对于自然世界的秩序和基本存在方式，他已经把它们推进到了在他的那个时代人类认识所能达到的极限。作为一种思维惯性，他还把从自然世界的秩序或事物的因果关系中获得的理念也应用于对人自身的认识或思维问题的思考。正是由于爱因斯坦比任何他那个时代或以前的物理学家或哲学家更深刻的思考了物质世界的基本存在和思维本身的问题，所以他不仅仔细地研究过以前重要物理学家的思想，也仔细地研究过几乎所有重要哲学家的思想。大致在休谟、康德、莱布尼茨和马赫哲学的基础上，他根据自己的思想从如何萌芽、清晰到成熟的过程，思考了获得正确认识的那种“思维”的本质，并提炼为人们（对世界秩序或事物因果关系）的最广泛的经验（包括实验）的一种公共约定，由此形成的公理及其逻辑自洽的演绎，构成了科学的基本理念和知识系统。(见《自述》)

    爱因斯坦对科学本身的认识，即“与最广泛的经验始终一致的公理及其逻辑自洽的演绎”这个核心，使科学思想与以往的哲学思想清晰、彻底的脱离开来。这种思想在他的大量文章、通信和演讲中经常可以见到。尽管有些哲学思想比如休谟的怀疑论、马赫对牛顿时空观的批判等，对他的思想发展一度有所帮助，但在他逐步形成自己比较独立的这种认识以后，他对哲学，基本上持一种“扬弃”之后的警惕、排斥和批判的态度。虽然他并没有明确的表明这一点，但这种态度在他的大量文章中触及哲学的时候也同样随处可见。他后来甚至改变了最初对牛顿时空观的批判态度并认为这是牛顿建立力学体系不得不采用的一种方式。尽管爱因斯坦和同时代的哲学家罗素、后来的科学哲学家科恩等交往甚密，但没有见到他对科学哲学或罗素的哲学发表过正面的意见。相反，在爱因斯坦的著述中，比如为罗素哲学著作写的序言中，比如在康德哲学的读后感中，比如关于休谟的怀疑论、马赫的经验实证论，比如对基于实证逻辑的哲学理念把量子理论的统计性结果扩大为微观世界的不可知论，比如对“电子自由意志”或“人的自由意志”等等形形色色的哲学，除了警惕、排斥和批判的态度之外，我们几乎见不到“哲学”的影子。爱因斯坦对哲学的态度，并非因为“哲学”本身，而是因为哲学中的命题不当、偷换概念或逻辑混乱与他所体验的物理学思想中数学般精确和严格的公理及因果逻辑的冲突所致。所以，爱因斯坦的思想理念的核心，是一种扬弃了“哲学”之后的很纯粹的“在尽可能广泛的经验中寻求或通过思维去构造可以自洽的符合严格因果逻辑关系的规律”的科学思想。

    为什么爱因斯坦要把自己对科学的信念和为此的努力归结于一种“宗教感情”呢？这是爱因斯坦或以前时代科学或人们认识的局限性。

    显然爱因斯坦无法用他的科学思想或因果逻辑的方式来回答诸如此类的问题，“世界为什么是有秩序的？”，“事物为什么是有因果关系的？”，“这种秩序和规律为什么是可以认识的？”，“人们为什么对这种信念坚定不移？”，“人们为什么愿意以淡泊、朴素的生活态度投入无穷的热情和毅力去探索这种秩序和规律？”。当然，以他对哲学的认识，他并不认为哲学可以很好地回答这类问题，他也没有充分的理由或依据把这些问题归结为一个哲学上命题。对宗教，爱因斯坦像对物理问题、哲学问题和其它社会问题一样是客观的、冷静的和理性的。12岁之前，他是很真挚的信仰基督教的。但随着他对自然科学知识的了解，他发现宗教教义中的作为人格化身的上帝或有关的故事都是不可信的，不过他并没有因此而否认宗教在人类文明早期以及现实社会中对人们人生价值或道德取向以及情感慰籍等方面的积极作用。他还特别阅读过一些关于原始文明的文化类型方面的著作，他写过多篇论述科学和宗教关系的文章，不仅认可信仰对人们的人生价值取向、情感依托的积极作用，也把自己对科学的信念和献身精神借用在人类几千年文明发展中起过积极作用的“宗教意识”表述为一种“宗教般的”真挚感情。

    当然，爱因斯坦的宗教是自己特别定义的已经脱离了普遍意义上的那个“宗教”。不仅爱因斯坦如此，这一点在科学史上另一个最伟大的人物牛顿身上也体现的非常明显。爱因斯坦的宗教和斯宾诺莎的宗教类似，上帝就是秩序的世界或符合因果规律的事物本身。牛顿在形式上略有不同，认为世界的秩序和因果规律是上帝的意志或造化，但本质上是一样的，都是对因果规律或世界秩序的坚定而无条件的信念，这种信念完全超越了对人格化上帝的信仰本身。牛顿从少年时代受开普勒、伽利略等的影响开始思考引力问题，花了近二十年的时间，最后借助于微积分建立了以力学为基础的普遍的运动学原理，从而形成了以“力学”揭示甚至包括神经系统活动机制在内的广阔范围的“世界秩序和事物因果关系”的信念，他《光学》结尾的31个问题汇总了他兴趣所及的大部分领域。他还把这一信念实际应用于揭示物质相互作用和变化的规律，即后来广为人诟病的“沉溺于炼金术”研究。虽然由于当时科学研究条件的限制和他的思路的问题他没有取得有效的进展，（后来道尔顿不是通过作用力而是通过化合前后所含元素的质量比例关系发现了各种元素和化合物的原子量而促成了化学这门科学的建立，化学是建立在电磁相互作用而不是力学原则的基础上的），但他并没有放弃这种信念，转而研究“创造”世界秩序和事物的因果关系的“上帝”本身，希望从对圣经之类的考证和“复原”中揭示出他所信奉的那个“上帝”的本来面目。当然，他更没有成功。所以牛顿拒绝公开发表巨量的关于炼金术和神学的研究手稿。和爱因斯坦相比，牛顿对自己科学理念的“宗教感情”，更接近于比较盲目的“宗教信仰”本身。

    尽管在爱因斯坦时代，达尔文已经发表进化论近半个世纪了，从逻辑上可以清晰地看到，思想、思维、情感或人的价值取向来自于人、甚至动物个体之间以及与环境因素相互作用的结果，是人或动物进化中形成的器官的机能，是遗传形成的一种本能与所处的社会文化和自然环境整合的结果，或者也可以说是世界本身的秩序或规律所在。不过在爱因斯坦时代，对生命本身的问题特别是意识、思维、情感、人生价值和动机取向等问题，人们的认识还非常的肤浅和有限，基本上还停留在不解决实际问题、不是基于严格的因果逻辑、没有多少具体内容的内省或哲学思辨之中。

    但几乎是在爱因斯坦发现相对论的大致同一时期，巴甫洛夫发现条件反射以后，情况开始大大的改观了。别赫捷列夫立即敏锐地发现，这正是人的认知和思维、行为等全部心理活动的基础，而之后以此为基础的华生等的行为主义研究、随后以生物器官的机能与环境信息的适应性为主体的皮亚杰的《生物学与认识》、《发生认识论原理》等著述大大丰富和深入了对心理问题的认识。真正的突破是物理学、化学、电生理学、细胞生物学和分子生物学介入对心理问题的研究之后取得的。2000年获诺贝尔奖的Kandel在上个世纪六十年代在巴黎做博士后时已经通过海兔的简单神经元回路证明了条件反射的神经元过程。在Cajal、谢灵顿等关于神经网络及神经元整合的知识的基础上，D.H. Hubel与T.N. Wiesel在上个世纪六十年代通过对视知觉的直接的神经元水平的实验研究已经发现，复杂一点的视觉信号（经验）的确是由简单的视觉信号（经验）通过刺激相应神经元以突触连接的方式整合而成的。心理学或神经科学的这些研究与爱因斯坦对思维的理解是一致的，即概念形成或思维是感觉经验（基于时空出现频率或条件反射形成的）的一种自由约定，而可以取得最广泛一致的认同的概念关系或命题就是作为科学基本出发点的公理。

    关于情感，自达尔文的《人类和动物情感的表达》之后，人们的视野大大的开阔了。有关的研究也不断的深入和广泛，比较一致的认识是情绪以及与文化整合之后的情感是人或动物基于生殖、生存和应对或逃避危险、敌害的由神经系统控制腺体分泌激素调控生理行为状态的一种本能性的机能，而这种本能使个体之间以及与环境因素之间的长期相互作用，形成了社会文化中的信仰或情感寄托、价值观或道德伦理取向，并分别以遗传基因和文化承继的方式向后代传递。从动物群落到原始文明到现在的社会，尽管因地理环境、种族、时代背景等因素呈现的形式各不相同，但内在的机制是一样的。

    爱因斯坦或以前时代通过科学不能回答的思维、信仰、情感及价值取向问题，现在已经可以或正在通过神经科学、心理学、生物或人的行为科学、社会学来通过严格的因果逻辑进行回答了。而“世界为什么是有秩序的、事物为什么是有因果关系的”一类问题，随着科学在几乎任何领域不断取得的进展，我们也完全可以把它作为科学经验或科学思想中的一个公共约定或自明的公理了。

    宗教，将和哲学一样，逐步地但却是不可逆转的会从不断发展和丰富的更加理性、更加接近于“世界秩序和事物因果规律”的人类的科学文化中退出。

    （注：文中有关爱因斯坦的思想或认识在商务出版社《爱因斯坦文集》三卷本中都可以查到，这里就不一一注明了。）

(XYS20081207)

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此文于2009年10月16日星期五11:54 pm发表于“科学与科普, 人物评议”分类下。您可以通过RSS 2.0 feed来跟踪此文的所有评论。您可以留言，或者从您自己的网站trackback。