第十八章 魔法师与徒弟:自然科学流派 2
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“帝国的年代”中的某一时期,科学家们的发现发明,与基于感官经验(或想象)的“现实”之间的那个环节,忽然折断。而在科学与基于常识(或想象)的“逻辑”之间的环节,此时也同时断落。两项断裂,彼此强化,因为自然科学的进步,愈来愈倚重用纸笔写数学公式之人,而不靠实验室内诸公。20世纪,于是成为理论家指导实用师的世界,前者告诉后者应该找些什么,并且应该以其理论之名寻找。换句话说,这将是一个数学家的世界——不过根据作者得自权威的指点,只有分子生物学,由于其理论依然很少是例外。并非观察与实验降为次要,相反地,20世纪科技的仪器、技术,比起7世纪以来任何一个时期的改变都更巨大,其中有几项甚至因此获得科学界的最高荣誉——诺贝尔奖。即以一事为例,电子显微镜(electron microscope,1937)和射电望远镜(radio telescope,1957)的发明,便突破了历来光学显微镜放大的限制,使得人类可以更深入地近观分子甚至原子世界,远眺遥远宇宙苍穹。近几十年来,在电脑的协助之下,种种程序过程的自动化,以及愈加复杂的实验活动与计算,更使实验人员、观察人员,以及负责建立模型(model)的理论人员更上层楼。在某些领域,如天文学,仪器技术的进步更造成重大发现——有时却属无心栽柳的意外结果——并由此更进一步推动理论的创新。基本上,现代天体学(cosmology)便是由以下两大发现所促成:一是哈勃(ra of galaxies,1929)分析所做的观察结论:宇宙在不断扩张之中;一是彭齐亚斯(Arno A.Penzias)与威尔逊(ilson)于1965年发现了天体背影辐射(cosmic background radiation)——电波杂音(radionoise)。但是,对短促二十世纪的科学研究而言,虽然理论与实务依旧并重,指挥全局者却已是理论大家。
对于科学家本身来说,与感官经验及常识告别,不啻意味着从此与本行经验原有的确定感,以及过去惯用的方法学分道扬镳。这种现象的后果,可由伊然本世纪前半期众科学之后的无上学科——物理学——的演变一见分晓。诚然,物理学的关心焦点,仍旧是小到(不论死活)一切物质的最小成分,大到物质最大组合的质性结构。就这方面而言,它的地位依然无可动摇,即使在世纪末了的今天,仍旧是自然科学的中央梁柱。不过进入本世纪的第二时期,物理学的宝座却面临生命科学(life science)的挑战;后者则因50年代后的分子生物学革命而完全改观。
所有科学之中,再没有一门学问,比牛顿物理的世界更坚实、更连贯、更讲求方法。但是普朗克(Max Planck)和爱因斯坦的理论一出,再加以源自上个世纪90年代放射线发现的原子理论问世,却使其根基完全动摇。古典物理的世界是客观的,即在观察工具的限制条件之下(如光学显微镜或望远镜),可以对事物进行适当观察。古典物理的世界也绝不模棱两可:任何一种物体或现象,不是此就是彼,不是如此便是那般,其间的分野一清二楚。它的定律法则,放之四海而皆准,不论微观世界或大天体,在任何时空下均能同样成立。衔接各个古典物理现象的机体,也明白可辨,可以用“因果”关系的名词表达。在这个基本观念之下,整个古典物理世界的系统属于一种“决定论”(determinism),而实验室实验的目的,则专在摒除日常生活笼罩的复杂迷障,以展现其确定性的本相。只有傻瓜或小孩子,才会声称鸟群或蝴蝶可以不顾地心引力定律自由飞翔。科学家很知道世上有这种“不合科学”的说法,可是作为科学中人,这些“胡说人道”不关他们的事情。