拆解與鬆綁科學理性(I):從現代科學開端檢視現代文化結界

作者:紀金慶 台中靜宜大學兼任助理教授

編輯:歐陽巽 跨閱誌特約編輯

 

Raphael School of Athens

Raphael School of Athens

在今天,人們普遍認為科學研究的是「事實」(fact),並且也只關心「事實」,科學研究的範圍不涉及意義、價值與信念問題。我們並且認定科學研究由於完全不牽涉任何關於價值信念的意識形態問題,因此科學研究是一種中性的、理性的活動。上述觀點幾乎成了我們現代人的日常信念,並成為現代社會的結構問題:

(1) 首先,由於我們時代對於科學典範的推崇,而科學實踐的標準乃是「明證性」,因此使得一些文化領域受到排擠。例如像藝術或宗教等人文活動,這類的人文活動相當重視「親證性」,「親證性」完全有賴個人獨特心靈的感悟,舉例說明,我們無法想像一個宗教家或藝術家沒有個人獨特的眼界,儘管他們發出的言論或創作出來的作品可以得到普遍的認同與共鳴,然而當中獨特的個人特質仍是相當重要的一環。

(2) 其次,人之有別於其他生靈的一個重要本質在於,人是具有意義向度的生靈,而當現代社會將科學理性視為現代理性的核心標準,並同時認定科學理性只關心事實,而不涉及意義時,那麼也就無怪乎過去一個世紀以來有那麼多文化反思擔憂:喪失意義向度的現代世界陷落到一個純粹以物質開發為導向的文明階段。

對此,我們有必要對科學理性進行「拆解」與「鬆綁」。在這裡,筆者選擇用「拆解」與「鬆綁」這樣的字眼來表達我們應該對科學理性懷有的態度,絕非是主張一種我們應該敵視科學的立場,以至於主張我們必須否定科學,而是主張我們必須有條件的接受科學,其中第一步可能也是最重要的一步是區分科學實際的作為以及科學作為一種現代神話,這一點很重要,因為在現代世界中,人們對科學的運用在不少地方已經超過科學實際有效合理運作的範圍

在本篇文章中,讓我們先簡易的回顧科學發展的歷史,來檢視科學經驗中實際發生的設定。

 

 

你相信你看見的、還是看見你所相信的?

依據一般的見解,人們習慣認定科學與其他人文活動的區別在於重視事實,並且也只重視事實。例如將科學與哲學相比,哲學就相當重視概念的思辨,而科學則重視經驗觀察得來的事實。乍聽之下,似乎也符合我們一般的印象,例如熟悉文化史的朋友會知道,在牛頓(Sir Isaac Newton, 1643-1727)和伽利略(Galileo Galilei ,1564-1642)這些近代重要科學家發展物理學理論前,近代之前的科學活動就叫做「自然哲學」

然而,當我們回顧科學史發展時不難發現,恰好與我們今天印象相反的,未能如實從具體事實出發而過度重於抽象原理與概念推導,因此備受當時科學界責難的是當時伽利略與牛頓。

我們以科學史著名的比薩斜塔實驗來舉例,伽利略提出自由落體定律與當時主流的古典自然哲學競逐,依據古典自然哲學的想法,一切物體按照自身本性運動,以落體為例,輕物上升,重物墮下,因此兩個同時下落的輕重物,重物墜地的速度一定比輕物快,因為輕物有向上運動的本性;而伽利略認為,一切物在無空氣阻力的條件下,降落時間沒有不同,因為一切只取決於重力加速度。因此在伽利略的想法中,個別物體沒有內在本性決定運動的問題(所以沒有什麼輕物趨於上升而重物趨於下墜的區別)。

伽利略畫像

伽利略畫像

我們歷史教科書只告訴我們伽利略挑戰傳統的勇氣,卻沒告訴我們在比薩斜塔進行的落體實驗中,重物以些微的時間差距快於輕物先行著地,因此伽利略在這場實驗上,在這個「事實」的觀察上,其實是落敗的,伽利略的失敗加深了反對者對他的懷疑,而伽利略的作法是將些微的時間誤差歸給了空氣阻力(羽毛接觸面積較大)。

若我們不被科學教科書誤導,而從科學史的證據來看,那麼我們或許可以持平的評論:伽利略的自由落體定律和古典自然科學,各自看到自己看到的「事實」,並做了不同的解釋與處理。

通過這個史實,筆者希望我們可以接受以下這個和我們一般常識信念相反的道理,我們常說眼見為憑,並且深信良好的理論是基於經驗觀察歸納而來,然而,我們常常忽略了一件相當簡單的道理,那就是理論也會影響我們觀察事物的角度,而觀察事物的角度一但確立,往往事物會不斷呈現我們所以為的樣子。在我們舉的例子所呈現出來的道理就是如此,同一個現象,對兩種立場相反的理論而言都是成立的。

因此,如果我們要問近代科學的開端以至於到現代科學的發展之所以不同於古典自然哲學的地方究竟何在,那麼顯然答案不在於近代科學(以及現代科學)是重視事實(或經驗歸納),而古典自然哲學是不重視事實(或經驗歸納)。

在近代與古典自然哲學典範之間不存在什麼「經驗」檢驗「理論」的問題,相反的,不同的科學理論典範各自規範並界定「什麼是經驗」。而當我們理解到這點時,那麼我們對於科學的追問轉眼就接近更重要對於文化的追問,因為作為一個現代人最重要的是追問,構成我們現代世界之所以是現代世界的前提條件。

現代物理學的起點不是歸納經驗,而是規定經驗。

 

 

牛頓:古典與現代物理經驗的重要分水嶺

讓我們回顧幾乎奠定近代科學里程碑的牛頓第一運動定律(慣性定律):「除非外力施加而改變狀態,任何物體都將保持靜止狀態或均速直線運動。」今天的物理學研究已不用再回顧這條定理,因為這條定理在今天顯得完全合乎常識、不言自明。

但在這條定律尚未成為不言自明的道理前,近代思想仍處在一種長期醞釀的接受過程中,在牛頓之前是伽利略發現了這條定律,並且是以不經意的方式表露出來,而後熱內亞的教授巴利亞尼(Baliani)將這項發現以普遍定律的形式表述,然後數學家兼哲學家的笛卡兒(René Descartes, 1596-1650)在他的著作《哲學原理》(Principia Philosophiae)中採納了這條原理,並試圖為這條定理奠定形上學基礎,而最後呈現在數學家兼哲學家的萊布尼茲(Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646-1746)的哲學體系中,這條定理已是一條形上學法則。

不知道各位讀者有沒有發現這條定理在發展過程中與我們一般科學教科書傳達給我們的印象相反的地方,那就是在第一運動定律從醞釀、提出到最終被西方文化普遍接受,這條定律本身同時既是兼具數學與形上學性質,而之所以這條定律是具備形上學性質的地方在於,這條定律的基本假定具有超出經驗的性質,也就是說這條定理具有西方形上學最重要的特徵:「超驗」(超越-經驗)的性質。

因為這條定律本身是一條基本設定,牛頓第一運動定律(慣性定律)的重點精神不是科學理論看到經驗如此,而是一切經驗必須如此設定,科學理論才發生;或者你可以說,牛頓第一運動定律(慣性定律)重點不在於觀察經驗、歸納經驗,而是立法規定什麼經驗才算科學,現在無法被數字化與計量化的經驗被排除於自然科學的大門之外,而在此之前,自然科學並沒有如此限縮物理經驗範圍

牛頓畫像

牛頓畫像

關於這點,我們可以通過比較代表近代科學(以及現代科學)的典範人物牛頓與代表古典自然哲學的古希臘哲學家亞里斯多德(Aristotle, B.C.384-322)來得到理解。在17世紀之前的科學典範是亞里斯多德所確立下來的自然哲學。

與牛頓第一運動定律(慣性定律)中的經驗規定不同,在亞里斯多德的思想體系中:首先,物體依其本性(according to its nature)而運動,一個自行運動的物體,自身已是運動的本源(而非來自牛頓第一定律所說的「外力」),例如在亞里斯多德物理學的範疇區分中,土質的事物(例如石頭)向下運動,火質的事物(例如火焰)則向上運動;

其次,物體運動的方式也從屬於「位置」(place),例如亞里斯多德認為地上的事物遵守直線運動的定則(如石頭落下、火焰上升),而天上的事物則遵守圓周運動的方式環繞中心運轉(如日月星辰)。如此,透過對比,則能發現牛頓第一運動定律(慣性定律)對於近代科學革命的奠基作用,我們簡易整理如下:

 

(1) 首先,第一運動定律(慣性定律)規定的對象是「所有的物體」,則意味地上的物體和天體的區別被消除了。

(2) 隨之,物之存在(being)與物之所在(place)的本質關係也被取消。當然,這意味物的運動方式不受其隸屬之場所決定。因此,沒有天上和地下的區別,只要是物體都基本遵守直線運動的基本原理。

(3) 因此在亞里斯多體系中對於「圓周運動」和「直線運動」的區分不再具有意義。取而代之,在牛頓體系中「直線運動」是一切物體基本的運動法則,即便是圓周運動,也以切線的方式加以解釋。

(4) 運動本身不再被視為依其本性(according to its nature)而運動,物體自身不再被看作是運動的本源,而是源於外力推動。如此,「力」(force)取代物,成為運動的本質。

(5) 各類物的所屬位置(places)的本質區別被取消,取而代之的是一個均質空間(space)的座標概念。如此,則「自然」(nature)一詞意涵也有所更改,「自然」不再被視為物體運動所遵循的內在法則,而是物體在外在空間中位置的變化可能樣式。

亞里斯多德

亞里斯多德

我不知道讀者們有沒有在上述五點歸納中發現一些端睨:原則上我們肉眼所及的自然物並沒有在經驗上呈現完全直線的運動,因此,若說科學是符合歸納經驗而來的,那麼首先在經驗觀察上,亞里斯多德顯然是比牛頓更接近經驗事實,舉例而言,無論我們看到的天體(太陽、星星、月亮),或者我們平常丟球的運動軌跡都不是直線,但現在在牛頓物理學中,曲線的運動軌跡被通過微積分與幾何學換算成直線運動的累加。

因此,我們說以牛頓和伽利略為開端的近代科學(直至現代科學)實際上是一場數學的革命,而近代科學(以及現代科學)與古典自然哲學最大的本質分別,關鍵不在於「觀察」、「歸納」,而在於「數學」。近代科學(以及現代科學)以數學的方式製造了現代科學經驗的結界,從這個分水嶺之後,唯有能得到數學推算的經驗才是科學。

 

我們還有機會重新拆牌嗎?

理解到近代科學(以致現代科學)改變了什麼,則我們可以理解我們進入了什麼樣的文化結界當中。因為,近代科學革命以來,歷經四百多年的發展,科學理性已經成為我們現代理性的重要標準。

在今天,只要我們問一個東西是不是客觀的,就幾乎等同一個東西是不是科學的,如此,那些不具備數學推算性質的活動也就註定被排擠到邊緣;同時,由於「意義問題」的本質是無法用數學法則推算的,那麼也就自然的,在今天現代世界中,意義問題就淪為相對主觀的地位,並且被視為是無法客觀理性討論的問題。因此,我們只要回顧這些歷史發展的軌跡,也就不難發現今天宗教、藝術與哲學討論被排擠到公共空間之外的結構性開端。

而這個結構性問題,也是過去一個世紀以來全球思想家想方設法解決的重要文化課題,在面對現代科學帶來的文化問題時,我們就是在著手檢視現代文化交到我們手上的牌,並期望擁有重新拆牌的可能性。以下是我們在這篇文章以及接下來兩篇文章,將依在重複涉及的問題意識;

 

(1)科學研究對象是「事實」,而人文關懷專注於「意義」。這樣的區分在嚴格的哲學分析與史學追溯中成立嗎?

(2)「理性」與「客觀」這些傳統概念的內容在現代社會中幾乎被完全洗牌,在這種的變換過程中,此中的得失利弊為何?

(3)我們還能期待什麼樣的「理性」與「客觀」概念內容,以致於我們可以期待一個更有理想的未來社會願景?

 

從這個系列文章開始,我們就一再強調哲學是一種觀局的能力,作為一種觀局的能力,我們在觀看致使我們處境發生的結構條件。在觀看中,我們的實際功能並不在於指陳科學是錯誤的,因此必須起而抵制科學,而是指出科學亦是一種有限的有效經驗。其實任何文化視野(包括科學)的鋒利之處正因為他們合理的限縮他們的有效經驗,這也就意味著任何文化視野(包括科學)的動用都必須考察其適用範圍。

對於現代世界的困境,也許我們一時找不到妥善出路,甚至在更多時候我們仍必須動用現行主流意識的前提前行,但我們總是知道現階段仍是充滿問題,充滿問題不意味到處錯誤,而是意味我們時時處在問題之中。哲學是一種觀局的智慧,在觀局中我們追問,透過追問我們重回到局中,繼續扛著問題。

在接下來陸續推出的文章中,我們將簡單介紹過去一個世紀以來,重要思想家在意識到這個文化難題後,在哲學領域方面,從科學哲學到現象學;而從科學技術學(Science and Technology Study,簡稱S&TS) 領域從強綱領、建構實在論一路到行動者網絡理論,如何為科學理性的問題找出路。

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