[转帖]关洪和张帆先生文存讨论

yetiaoxin

关洪和张帆先生文存讨论
关洪  张帆
          不需要指令哲学论证用于科学
            中山大学物理系教授 关洪
要谈的，主要不是层子模型的技术性细节，而是它的哲学背景。
这里只是引用两篇评论中的有关陈述，来说明层子模型的要点。
一篇是分属三个单位的三位当事人写的总结性文章，他们说：层子模型的成果指的是从1965年9月到1966年6月，由来自中国科学院原子能所和数学所，以及北京大学和中国科技大学的39位物理学家组成的北京基本粒子理论组发表的42篇论文。“层子模型……的主要特点，是引入结构波函数来描写强子的束缚态性质，描写强子内层子的运动。这个波函数不但考虑了层子的对称性质，而且考虑了强子整体的高速运动的特点，还包含强子动力学性质的某些信息……。利用这个波函数……比较系统地分析了强子的电磁性质，大量的电磁跃迁过程和弱相互作用过程。……也对一部分强相互作用过程和高自旋态进行了初步探讨。得到了许多有意义的结果。拿这些结果同实验进行比较，大部分数量级是符合的，有一部分符合得很好……也有一些偏离比较大。”
    另一篇是一位局外人新近写的评论。他说：“层子模型研究论文绝大部分是层子（即夸克）束缚态的研究……引入强子系统束缚态相对论性内部波函数，假设唯象参数，从一些简单的低能过程定出最简单的波函数参数，然后……计算了许多低能过程的衰变率，分支比和质量比等。有些结果与实验很接近，但没有成功发展出一套被大家认可的束缚态波函数满足的运动方程和计算方法。”“夸克动力学模型是静态夸克模型加上非阿贝尔规范场。……层子模型是低能现象的动力学模型，层子动力学模型没有非阿贝尔规范场作为层子相互作用，因此与夸克的动力学QCD [量子色动力学] 没有共同的动力学因素。至于渐近自由是QCD的高能区行为，与层子模型所集中研究的束缚态行为是无交迭的两种物理。”
    应当说，以上两篇评论对层子模型的概括并无矛盾冲突之处。当时在大家都不清楚怎样恰当处理束缚态场论的情况下，层子模型做出了有自己特色的探索，取得了一定程度的可喜成果，不失为一种有积极意义的尝试。层子模型的道路最终没能走通，这在科学研究中也是常事。正如文献[28]所指出的那样，“夸克动力学的QCD模型同层子模型是哲学思想不同，物理思想也不相同的两条路线，层子模型没有接纳非阿贝尔规范场而未能取得突破性的成果。”尽管如此，“从今天的学术环境回顾层子模型，可以说它体现了一种朴素的学风，一种值得推崇的创新意识和团队精神。同时也告诫人们，信仰和哲学不可以代替物理和物理思想，繁荣学术必须真正实现‘百家争鸣，百花齐放’”。
    最后，我们想一般地谈谈唯物主义或者别的派别的哲学思想对科学学说所起的作用。是不是运用唯物论的哲学思想就一定能够建立正确的学说或者找到合适的研究方向呢？答案是不能肯定。在历史上曾经出现过化学里的“燃素”说和物理里的“热质”说，分别把“火”和“热”当成可以流动的物质。“燃素”说和“热质”说无疑是按照唯物论的思路上提出来的，但结果却是不正确的。所以，以唯物论为指导并不能保证科学研究的路线或者结果一定是正确的。当然，不仅唯物论是这样，其他的哲学派别也是如此。这是因为，哲学本来就不是拿来这样用的。
    我们还是同意外因伯说过的话：“我们不需要哲学家指令如何将哲学论证用于科学史或者科学研究本身，就像我们不再由科学家自己去确定科学发现如何运用在技术或者医学上那样。” 这里的意思明显是，就像科学家发现了科学规律之后，在技术上的应用是工程师的事一样，科学研究亦应当由科学家自主进行，不需要哲学家的指导。
    坂田昌一一贯自觉地以辩证唯物主义来指导他的研究，提出应当“把形的逻辑深化为物的逻辑”或者“把形的逻辑发展为物的逻辑”。[30]这一原则具体体现在把SU(3)群的三维基础表示（形的逻辑）对应于由三种“基础粒子”－质子p、中子n和奇异重子 组成的三重态（物的逻辑）。事实证明，他这一步走错了，因而限制了坂田模型的进一步发展。我们认为，这里的问题在于坂田过分地依赖他的哲学思想，一定要把已经发现的物质粒子填充数学上的三维表示，而没有像盖尔曼那样，敢于设想三种那时候还没有发现，而且将来也很可能不能够单独发现的夸克作为组成强子的基础粒子。
    我们还认为，盖尔曼这种想设想不能够归于唯心主义。要知道，直到十九世纪末年，物理学里的原子也是想像的产物。事实上，物理学里有许多理性思维可以超越实验进展的例子。由于受到他的哲学思想的限制，坂田是失策了。不过，坂田模型仍然不失为基本粒子内部对称性研究上的一个重要的阶段性成果。这主要指的是：第一，他首先提出用SU(3)群来描写包容了同位旋和奇异数在内的对称性；第二，他由此发现的介子八重态，到现在仍然是有效的。
    那么，层子模型是不是存在着类似的问题呢？层子模型的一些研究者是不是过分依赖“物质无限可分”的哲学思想，眼光过于集中在层子或者夸克的波函数这个至今未能解决的难题上呢？不过，与坂田模型不同的是，除了层子是夸克的另一种说法之外，层子模型并没有给今天的物理学留下什么有积极意义的东西。也许这场探索会对将来的研究给予有价值的启示吧，有谁知道呢？我们觉得，这依然是一个值得回顾和反思的问题。
    总之，科学家在学术见解上有不同的意见是很正常的，这些问题应该通过平等和友好的自由讨论以及科学研究的实践来解决。不能够自以为是正确的化身，动不动就把唯心主义的帽子扣到同行科学家的头上。这不仅是一个历史上的教训，也是一个有重要现实意义的问题。
              需要指令哲学论证用于科学
                     深圳中航集团高级工程师  张帆
    如果说古代神话是拜神教的产物，那么当今的数学神话则是拜数学教的产物。如果说科学能破除神话，那么科学也会滋生神话。数学决定论让我们看到一个极好的、物极必反的例证。哲学主要研究本体论、认识论和方法论问题，这种研究可以用数学为材料，也可以不用数学为材料，所以哲学不存在数学贫困的问题。反之，哲学则可以对科学理论进行本体论、认识论和方法论的思考，从而发现“科学理论”的错误。
    在我们欣赏“时光倒流”、“空间弯曲”、“虫洞”、“宇宙大爆炸”这些世界图景的同时，也欣赏了他们的哲学贫困。迄今为止，人类认识世界的方法，莫过于辩证法。辩证逻辑是客观世界的发展规律在人脑中的反映，也就是说，辩证逻辑与客观世界的发展规律是一致的，它们都遵循对立统一规律、否定之否定规律、波浪式发展螺旋式上升规律。数学演绎的是形式逻辑。形式逻辑是唯理的思维，可以与客观世界无关，这使得数学家可以闭门造车。然而，如果将闭门造车的结果当作客观世界的真实，就难免失之谬误。
    或曰：说形式逻辑与客观世界无关，那么它来自何处？
    答曰：笛卡尔有“天赋观念”之说。康德有“先验逻辑”之说。在他们看来，人类有着先于经验的理性，后天的学习，只是将它开发出来。如果以电脑来比喻，电脑有硬件和软件，那么人脑的构造（DNA）就相当于电脑的硬件，后天的学习则是在编制软件。电脑的逻辑运算能力由硬件决定，所以，人脑先天固有先验逻辑的说法不无道理。由于数学演绎了这种先验逻辑，所以数学难免与客观世界脱节。在某些情况下，数学简直就是人类的自说自话，与客观世界毫不相干。
    欧几里德几何有平行线公设：过直线外一点，可以作一条与此直线平行的直线。如果改变这个公设说：过直线外一点，可以作两条与此直线平行的直线，就变成了罗巴切夫斯基几何。如果说：过直线外一点，不可以作一条与此直线平行的直线，就变成了黎曼几何。这就是说，公设决定一个逻辑体系，逻辑终点的结论其实就隐藏在逻辑起点里，演绎只是将它揭示出来。这里，逻辑起点与逻辑终点互为证明，就其本质来说，是循环论证。因此，不能从逻辑过程中发现它的错误，这就需要哲学批判。
    逻辑的起点和终点是因果关系。如果用具象的语言来说因果关系，我们可以说“种瓜得瓜，种豆得豆”，还可以说“种稻得稻，种麦的麦”等等许多具象。如果将这些具象加以抽象，就可以说“播种子得果实”。逻辑判断的过程是：具象——抽象——具象，当“播种子得果实”这句话再回到具象中去的时候，就可以得出新的判断，比如可以说“播下的是汗水，收获的是成功”，也可以说“播下的是龙种，收获的是跳蚤”。这两句话都是说因果关系，如果不联系客观实际，就分不出谁正确谁错误。所以逻辑判断要经受客观世界的检验。这也是理论必须与实践相结合的根本原因。由于数学语言更抽象，就更容易产生谬误，而且这种谬误数学自身不能发现，所以数学更需要接受客观世界的检验。
    或曰：说理论要接受客观实际的检验，但是宇宙大爆炸是许多亿年前发生的事情，我们无从看见，只能以事件的余波检验之，而以宇宙背景辐射、天体光谱的红移等现象检验之，可以证明宇宙大爆炸确实发生过，何以说它是荒谬的？
    答曰：这正是一个循环论证的例子。宇宙大爆炸的提出，就是以宇宙背景辐射、天体红移等现象为依据的，现在又以这些现象来证明宇宙大爆炸。前面说了，我们不能从逻辑过程中发现它的错误，只能进行哲学批判。
    或曰：老子的哲学中就有“无中生有”之说，宇宙大爆炸论不正是无中生有吗？
    答曰：这是对老子的误解。“无中生有”来自《道德经》中的一句话：“天下万物生于有，有生于无”。要理解这句话，关键在理解两个“有”字，前一个“有”是动词，后一个“有”是名词。名词“有”就是指天下万物，即我们可以罗列出来的无数事物，也就是天下万物的具象。动词“有”的意思就是赋予天下万物以具象。那么“天下万物生于有”的意思就是：天下万物因得到具体形象而显现。这里还包含着一层意思：“道”是无形的，它必须凭借具体事物来体现。再说“无”，“无”是“有”的相对，也就是指抽出天下万物之具象。所谓“抽象”，是抽出一群事物的共相，比如树木花草的共相就是植物，鸟兽鱼虫的共相是动物。植物与动物的共相是生物。那么万事万物的共相是什么？万事万物的共相就是“存在”。“存在”是看不见的，看得见的只是树木花草鸟兽鱼虫。所以“无”的意思也可以说就是看不见，“有”的意思也可以说是看得见。这一层意思与“散则为气，聚则成形”也是相通的。那么“无中生有”的意思就是由“看不见”到“看得见”，并不是突然蹦出过什么来。也就是说“无中生有”并不支持大爆炸论。
    还有，大爆炸论说宇宙是在一瞬间生成的，这就否认了宇宙的永恒性。所谓永恒，就是绝对的存在，是不生不灭的，而生成的东西，终究会毁灭。所以宇宙大爆炸论也是“宇宙毁灭论”。这就与东方哲学大相径庭。《道德经》所说的“无”是永恒存在，佛学中也说了一个永恒存在。佛学说的这个永恒存在叫做“空”。“空无自相，约色以明”，就是说“空”这个永恒存在是看不见的，它要凭借形形色色的具象来显现。可以看出，“有”与“无”、“色”与“空”所反映出的思想非常相似，其理性思维的深度也令人叹为观止。