《极端的年代》第163章


渲型庠谟胁钜臁⒛谠谟忻艿母鞣矫嫘稳菝枋觯晕蘧〉淖楹现氐保╤olton,1970,p.2018)。这便是玻尔“互补论”(plementarity)的基本原理,一种近似于“相对性原理”(relativity)的形而上学观念,原是他由那些与物理毫不相干的作家的理念得来,并认为此中精神,放之四海而皆准。而玻尔提出“互补论”,并非有意鼓励原子科学家更进一步,却只是一种想要安抚他们的困惑茫然的好意。它的魅力,原在理性之外。因为我们众人,不只是聪明绝顶的科学家们,都知道世间事多繁复,同一种事物,本身便有多种不同方式可以观照;有时候也许不能类比,有时候甚至相互矛盾,但是每一种方法,都应该由事物的整体面去体会立。可是,这种种不同之间,到底有何连结相关,我们却茫然不知。一首贝多芬奏鸣曲产生的效应,可以从物理、生理、心理,多方面研究考察,也可以纯粹通过静耳倾听吸收。可是这种种不同的理解方式之间,究竟如何关联,却无人知晓。
但是尽管多方脱解,不自在的感觉仍然存在。就一方面来说,我们有新物理在1920年的大合成,提供了解开自然奥秘的钥匙,甚至到20世纪后期,量子革命的基本观念也依然继续应用。但是自从1900-1927年以来,除非我们将电脑技术理论造就的“非线性式研究”(non-linear analysis),也视为离经叛道的激烈新改变,物理界可说无甚剧烈变动,却只在同样观念架构之下做演进式的跃进而已。但就另一方面而言,其中却有着总体性的不连贯存在。1931年时,这种不协调的现象,终于扩展至另一学科——连数学的确定性也面对重新考虑。一位奥地利数学逻辑学家哥德尔(kurt godel)证实,一组原理永远不可能靠它本身成立;若要显示其一致性或无矛盾性,必须用外界另一组陈述才行。于是证明“哥德尔定理”,一个内部无矛盾、自和谐的世界,根本便属匪夷所思的想象了。
这就是“物理危机”(crisis in physics)——借用英国一位年轻马克思派学人考德韦尔(christopher caudwell 1907-1937)大作的书名(这名自学成才的学者,后在西班牙不幸殒命)。这不但是一个“基础的危机”(crisis of the foundations)——正如数学界对1900…1930年间的称谓(参见《帝国的年代》第十章)——也是一般科学家共有的世界观念。事实上,正当物理学家对哲学性问题耸耸肩膀,回头继续埋头钻研他们面前的新领域时,第二阶段的危机却也正大肆闯入。因为到30年代和40年代,显现在科学家眼前的原子结构,一年比一年更复杂。什么正核子负电子的二元原子世界,哪有这么简单。现在原子家族里面,住着一大家“子”,飞禽走兽,万头攒动,日盛一日,冒出各式各样的新成员,其中有些着实奇怪得很哩。剑桥的查德威克(sir edwin chadwick),于1932年首先发现这一大家“子”新成员中的一名,即不带电的“中子”(neutron)——不过其他造“子”,如“无质之子”(massless),及不带电的“中微子”(neutrino)等,在理论上早就推论得之。这些次原子的粒子,如蜉蝣朝露,寿命几乎都很短暂;品目之多,更在二战后“大科学”的高能加速器撞击之下,繁生增多。到50年代末期,已经超出百种以上;而其继续加增之势,也看不出有任何停止的可能。自30年代开始,更由于以下发现,情况变得更加复杂,即在那些将核子及各种电子结合一处的各种带电小子之外,另外还有两名来路不明的力量,也在原子之家当中发挥作用。一个是所谓的“强作用力”(strong force),负责将中子及带正电的质子(proton)在原子核内结合起来;至于造成某些粒子衰变现象的责任,则得怪罪到其他所谓“弱作用力”(weak force)的头上。
在这一切大变动中,在20世纪科学崛起的颓垣之中,却有一项基本事物,而且在根本上属于美学的假定,未曾受到挑战。事实上,正当“测不准”的乌云,笼罩在其他所有方面时,这项假定却一枝独秀,愈发为科学家所不可缺少。他们如诗人济慈一样,都相信“美即真,真即美”——虽然他们对美的取舍标准,跟济慈并不一样。一个“美好”的理论,本质上便是一项对“真理”的推论,其立论一定线条高雅,简洁流畅,其格局必然气势恢宏,纵览全局。它一定既能综合,又能简化,正如历来伟大的科学理论所证明,都是如此。伽利略与牛顿时代产生的科学的革命即已证实,同样一种法则,掌管天,也操纵地。至于化学的革命,也将物质所系的世间的形形色色、万物万貌,简化成92种系统相连的基本元素。而19世纪物理学的胜利果实,也显示在电学、磁学与光学现象三者之间,有其共同根源。可是新一代的科学革命,带来的却非简约,而是复杂。爱因斯坦那不可思议的相对高论,将地心引力形容为一时空曲线,的确将某种恼人的二元质性带进自然:“就一方来说,是舞台——即这道弯曲的时空;就另一面而言,则是众演员——也就是电子、中子、电磁场。可是两者之间,却没有任何联系。”(steven weinberg 1979,p.43)在他一生当中最后的40年里,爱因斯坦这位20世纪的牛顿,倾注全部精力,想要找出一个“统一场论”(unified field theory)好将电磁场与引力作用合为一家,可是他却失败了。现在可好,世间忽然又多出了两股显然毫不相干的力量,与电磁场及地心引力也谈不上什么关系。次原子级众粒子的不断繁生,即使再令人感到兴奋,毕竟只能属于一种暂时的、前期的真理。因为不管在细节上多么美好,新时代的原子图,总是比不上旧原子图美观,甚至连本世纪纯讲实际者流——对这种人来说,任何假说,并没有别的判定标准,只要管用就成——有时也会忍不住做做美梦,希望能有一个高雅、美好又全面,可以解释任何事物的“事事通”理论(everything theory)——借用剑桥物理学家霍金(stephen hawking)之言。可是这个美梦,却似乎取行愈远,虽然从60年代起,物理学又再度开始认识到这种综合总览的可能性。事实上,到90年代,物理学界普遍相信,他们已经离某种真正的基本层次不远。其层粒子的众多名目,可能可以减化到几种相当简单却一致的子群。
与此同时,种种异类学科如气象学(meteorology)、生态学(ecolo)、非核子物理(non-nuclearphysics)、天文学(astronomy)、流体力学(fluid dynamics),以及其他五花八门形形色色的数学分支,先是在苏联独自兴起,其后不久也出现于西方世界,更有电脑作为分析工具相助。在它们之间那广大界线不明的地域里,一股新的合成之流开始兴起——或谓复兴——可是却顶着一个稍带误导意味的头衔——“混沌论”(chaos theory)。这项理论揭案的道理,与其说是在全然决定论的科学程序之下那不可测知的后果;倒不如说自然在其千形百态之中,在其种种大异其趣又显然毫无相干的形貌之内,包含着一种惊人的普遍形状与模式。混沌理论,为旧有的因果律带来了新意义。它将原有的“因果关系”,与“可预测性”之间的关节打破,因为它的意义,不在事本偶然,却在那遵循着特定起因的最后结果,其实并不能事先预测。这项理论,也加强了另外一项由古生物学家首开风气,并引起历史学家普遍兴趣的新发展。即历史或进化发展的锁链,虽然在事后可以获得充分一贯性的合理解释,可是事情演变的结果,却不能在起始之时预料。因为就算是完全同样的一条路,初期若发生任何变化,无论多么微不足道,在当时看来多么明显地无足轻重,“演化之河,却会岔流到另外一条完全大异其趣的河道上去”(gould,1989,p.51)。这种情况,对政治、经济和社会造成的后果至为深远。
但是更进一步,新物理学家的世界,还有着完全悖常理的层次,不过只要这股悖理保留在原子的小世界内,还不致影响人类的日常生活——这是连科学家本人也居住的世界。可是物理界中,却至少有一项新发现无法与世如此隔绝。即那项非比寻常的宇宙事实:整个宇宙,似乎正以令人眩晕的速度,在不断扩张之中——此事早已为人用相对论预测,并于1929年经美国天文学家哈勃观察证
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