【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】 ———————————————— 一位物理学家的怀疑论导引序言 □M.A.罗思曼 (刘新民译) (什么是可能的?什么是不可能的?物理学的定律严格规定了我们宇宙中 什么可能发生,什么不可能发生。美国物理学家M.A.罗思曼(Milton A. Rothman)在他的《一位物理学家的怀疑论导引》的专著中根据这些 定律对“超自然现象”以及科幻小说中的一些常见概念作了考察,并 将之应用于如下众多题目:飞碟、闹鬼、超感官知觉、反引力、超光 速旅行、时间旅行(time travel)、永动机以及创世说与进化论的争 论。 罗思曼不是对超常现象逐个加以揭露了事,而是建筑在科学事实的牢 固基础上,他引导一般读者从根本上了解宇宙如何在原子水平上通过 仅仅四种基本的力的相互作用而运行,并说明如何把这一知识成功地 应用到现实世界的重大问题上。作者以通俗易懂的丰富知识,向读者 表明如何把感情用事的狂热争论归结为对客观事实的简单表述,并通 过应用可观察的物理学定律给出了明确的回答。 这本书以流畅的笔调论证了在当今急速变化的社会中进行可靠的科学 教育的必要性。罗思曼认为,只有从怀疑的观点出发,我们才能不受 各式各样广为人们所接受的伪科学思想和毫无根据的说法和骇人听闻 的宣传之害。 为了使读者概要的了解本书的内容,现将该书序言译出,以此吸引读 者的研究兴趣。) 序言 本书的对象为一般读者而非专家,内容是一个实验物理学家所理解的 科学哲学。它遒循P·布里奇曼(Percy Bridgman)和P·梅达沃(Peter Medawar)的传统,不使用符号逻辑,只涉及很少量的数学。 本书的主题是:我们如何在幻想与实在之间划出界线?这一问题并非 毫无来由;要想在现实世界中成功地生活,需要具备以一定精确度划 定这一界线的良好能力。由于人们的头脑中充斥着错觉和幻觉,因此 具有理性的人被迫创造出一套精致的方法来帮助人们认识实在,把实 在与幻想的世界分开。这些方法构成了称为科学的知识体系。不符合 科学的思考总是和大量的幻想联系在一起,不把检验实在包括进方法 之中的学科都是非科学。 哲学家马里奥·邦格规定了几条科学区别于非科学所必须满足的标准。 我把其中的几条的思想叙述如下: 1.科学的研究对象是空间和时间中的真实实体。 2.科学具有哲学观,按照这一哲学观,现实世界由有规律地变化着的 有形事物(与不变的、无规律的、无形事物相对)所组成,服从实在论 的认识论,而不是唯心论的认识论(所谓唯心论的认识论,我们指的 是这样一种理论:终极实在由我们的心灵的直接感知所组成,心灵之 外的世界只是推论。实在论的观点相反,它认为真实事物就存在在这 个世界上,我们根据我们头脑所收集到的信号来推论它们的本质)。 3.由于新知识的增长,科学的内容随着时间的推移会有变化。这一知 识(与从更高权威传到我们手上的永恒真理相对)是通过研究而获得 的。经过证实的知识的不断增长是衡量科学的最可靠标准之一。 4.科学共同体的成员受过专门训练,互相交流信息,奉行自由探索的 传统。 5.科学理论是逻辑的或数学的(与空洞的、徒有其表的理论相对)。 6.科学是由最新的、可检验的理论(这些理论可以是最终的,也可以不 是最终的)、假设和实验数据所组成的一整套知识。 7.科学的目的包括把数据和假设系统化成为理论和定律,然后使用这 些定律对自然系统或人造装置的行为作出明确的预言。 一门科学作出明确预言的能力对于我们信任其正确性来说至关重要。 倘若一套理论不能就可观察事件作出预言,我们就没有理由相信它, 它就不是一门科学。 上述头两条标准显然指还原论原则。还原论是这样一种哲学观点:任 何物体(包括生物)的结构和行为均可归结为支配着构成万物的基本粒 子的行为的定律。不过,我们远不能以支配着电子的质子行为的已知 定律来对生物的行为作出明确预言,因为这里所涉及的结构过于复杂。 由于还原论在应用到生物科学之上时遇到的困难太大,因此一些科学 家对它的正确性表示怀疑。但是,要么是把物理定律应用于生物;要 么是另有只作用于生物的特殊的定律、力量或能量形式。那些断言存 在着特殊力量的人因而企图把活力论或其它宗教概念引入科学的哲学 中。否认这些概念的人则按照上述标准维护严格唯物主义意义上的科 学。 反对还原论的人提出的种种观点所根据的是下列事实:我们无法用物 理定律来解释基本粒子是如何集结而形成生物的。因此,他们坚称, 必须使用其它专门适用于生物的定律。 在本书中,我将表明,我们关于自然定律的思考可通过把这些定律划 分为两大类而予以简化,一类是可能性定律,另一类是不可能性定律。 1.可能性定律是这样一些定律,它们能使我们预言,对于在给定的一 组情况下的系统来说,事物很可能会发生什么行为。在经典力学中, 牛顿第二运动定律和哈密尔顿方程就是这类定律中的典型。在量子力 学中,薛定谔和狄拉克方程是用来预言一系统的行为的许多处方中的 两张处方。 2.不可能性定律是这样一些规则,它告诉我们,对于一组物体来说, 什么是不可能发生的。这类定律就是物理学家所谓的“对称性原 理”,其中最著名的有空间对称、时间对称、洛伦兹对称。它们是动 量守恒、能量守恒和相对性原理这些更为人所熟知的经典定律的另一 种抽象表述。宇宙中所发生的任何事件都得遵循这些定律,也即它们 必须遵循对称,这些对称非常明确地把可能发生的事件与不允许发生 的事件区分了开来。因此我们称之为“不可能性定律”。 我们在第五章将会看到,根据可能性定律作出的预言常常是不十分精 确的。有些系统,即使是很简单的系统,是极其混乱的,以致不可能 对它们的运动作出预言。另一方面,用不可能性定律作出的预言总是 极端精确、毫不含糊的。它们对于什么是允许发生的加上了严格的限 制。它们使我们能信心十足地使用“不可能”这一字眼,而不管那些 认为“什么事都可能发生”的人提出什么样的抗议。 在本书中我将概述我们为什么可以认为不可能定律以很高精确度描述 了自然的种种理由,并考察这些定律是如何规定了可能与不可能、幻 想与实在之间的界线的。我们显然可以看到,甚至科学也需要使用到 某种幻想,以致在最好的情况下,关于什么是幻想,什么是实在,也 存在着某种不确定性。但是,我们也将看到,科学的目的正是要把这 种不确定性减至最低。 对不可能性定律的理解为怀疑论提供了逻辑基础。伪科学主张超感官 知觉、心灵能、闹鬼、飞碟和其它奇异现象。但我们只需要一条基本 的科学原理,即能量守恒定律,即可证明我们对这些主张持极端怀疑 论的立场是正当的。从第四章我们将会看到,能量守恒在实验上获得 了极精确的证实,因此它是人类历史上最有根据、最可靠的知识。有 这样永久性的知识在手,我们完全有正当理由对那些声称能做到现实 中无法做到的现象的说法持怀疑论立场。 ———————————————— 【新语丝电子文库(www.xys.org)(www.xys2.org)】