单位文秘网 2021-09-01 09:02:36 点击: 次
思想轨迹,展示他在不同的人生阶段,从被动接受研究题目,到根据兴趣主动寻找研究课题,再到为构建自己对于自然界的整体认识,而理性地确定研究方向等几个阶段的具体研究。尤为关注的是:在不同阶段的研究过程中,体现了他什么样的思想状态与倾向,以及每个具体研究出于他的什么想法并进而对他的思想有什么影响。在这样的认识框架下,玻恩晚年在自己界定的“自然哲学”方面的思考与研究,是他整个研究生涯的最后与最高阶段,而不是老年赋闲时期的附庸风雅之举。
关键词 玻恩 研究课题 自然哲学 各态遍历假说
一位伟大科学家之所以能够成功、取得巨大成就、做出重大贡献,与他善于准确把握其所在领域前沿发展方向、敏锐做出判断并正确选择有价值研究课题的本领直接相关。有人说,发现问题即已解决一半问题;有人说发现问题比解决问题重要。发现问题是一回事,解决问题是另外一回事,善于发现问题未必善于解决问题。但无可非议的是,这两种看待“发现问题”的观点都旨在强调发现有价值的、值得研究的问题的重要性。一个时代的科学家,个人秉赋和能力伯仲之间的不少,但是只有少数几人最后出类拔萃,一定意义上这种分层是他们各自学术眼光的高低所决定的。高手能站在探索的前沿,在杂乱的现象面前,洞察正确的前进方向,更多人则是随行。
有的伟大科学家一生在诸多领域均有卓越贡献,某一阶段影响其思想意识和注意力的因素是多方面的。有时新的研究意识的出现有明显的诱因,有时则纯属其个人精神世界内的微妙变化。想深入、准确扑捉和追踪一位大科学家的学术思想轨迹,不是一件易事。本文只关注著名物理学家马克斯·玻恩(Max Born,1882—1970)及其科学生涯中涉足的几个主要领域,说明他开启这些领域研究的机缘、态度以及收获的科学成果和思想成果,并进一步阐释他走向成熟之后自觉而主动探索,以求全面认识世界的思想境界。
一 弹性系统的稳定性:被指定的初尝圣果的研究
这是玻恩的第一次专业性物理学研究。这一工作来自于老师的指派,但对玻恩有特殊的影响。在哥廷根大学读博士期间,玻恩选修了数学家克莱因(F. Klein)的弹性学研讨课,并被指定承担对弹性系统稳定性的研究。玻恩借助从希尔伯特那里学来的处理极值问题的数学方法,导出了弹性系统稳定性条件的一般表达式,并用自己设计的演示实验很好地验证了这一结论。1907年玻恩借此获得博士学位。玻恩后来回忆说:他在这一过程中,“第一次感觉到自己是一位科学家了。这是对我个人能力的关键性检验”([1], p. 104)。在完成这一非主动选择的题目的研究过程中玻恩获得了信心,初次尝到的研究乐趣令他意犹未尽:“我想学习更多,并由此去感受发明带来的激动……”([1], p. 105)这件事之后,玻恩明确决定告别成为数学家的梦想,而转向物理学:“我决心放弃数学,除了物理学理论所需要的,而成为一位真正的物理学家。”([1], p. 121)
多年后玻恩还记得他早年的这一研究工作。1939年2月10日在英国皇家学会每周例行的晚会上,玻恩作了名为“自然定律中的因果、目的与经济性”的学术报告。在报告中玻恩引用自己的博士论文,绘制并说明自己当年设计的演示装置:“一个钢制卷尺,一端被夹住,另一端悬挂一个重物。重物被重力向下拉,同時由于弹力,卷尺力图反抗这种弯曲。”([2], p. 64)在报告中他说:“我选择这个问题,不是因为这是30多年前我博士论文的题目,而是因为它能说明静力学中真正的最小值问题与动力学中形式上的变分原理的区别。”([2], p. 64)这次报告讨论的是物理学的极值问题:和一切在给定时刻从给定位形出发,并在下一给定时刻到达另一给定位形的虚拟运动相比,真实运动的主函数具有稳定值,即对于真实运动而言,主函数的变分等于零。
马赫(E. Mack)等通过对这类问题的研究,走向超越经验与实证物理学的约定主义歧路,企图以此窥视自然界的特性:自然界的运动符合经济原则,思维经济原则是科学的唯一根据([2], p. 75)。与马赫不同,玻恩认为用“经济”一词解释自然现象是不合适的:“如果自然界有一个可以用最小作用量原理表达的目的性,它与商人的目的性也没有什么可比性。在我看来,在自然规律中寻找目的性与经济性的想法是一种荒谬的拟人论,是形而上学思想统治科学时期的残留物。”([2], p. 75)在玻恩看来,“经济的不是自然界而是科学。我们所有的知识都是始于搜集事实,但随之用简单的定律概括大量事实,进一步再用普遍的定律去概括事实。”([2], p. 75)这就是说,玻恩认为自然界不存在自身的“经济”诉求,“经济”或简单化是人在建立科学体系时追求的目标。自然界“经济的”外套由人剪裁、缝纫:“不是因为自然界有意志或者目的性或经济性,而是因为要把许多具有复杂结构的定律凝练成简洁的表达时,我们的思想再也没有其他途径可走。”([2], p. 77)
在这一报告中,玻恩彻底贯彻着唯物主义精神,但是值得注意的是,玻恩的思想隐含着一种可能:自然界也许不像科学体系这样简单。如果这样,那意味这什么?这暗含着一种认可:科学反映和解释自然界,但是科学是人构造的;虽然构造科学体系基于自然现象或事实,但是有些不属于自然界的人的因素,也无法避免地进入科学体系或对于科学体系的解释之中。因而虽然构建科学的目的是揭示客观自然规律,但是科学体系与物质世界的客观规律系统本身并不完全等价。人作为自然界的一个组成部分,在认识自然界的过程中,有难以避免的不该有的介入。人的思想永远具有局限性,因而难免犯错误。难以剔除的人类较狭隘思想的介入、人类自身能力的有限性,使科学理论体系的真正客观性只能无限接近但难以彻底实现。玻恩与马赫基于物理学而升华的思想,出发点一致,结果却截然分道扬镳。这不应该是物理学知识本身决定的。因此,无论物理学家,比如玻恩多么强调和倾向于将思想建立在物理学之上,物理学之外的哲学意义上的世界观,仍然是其思想中起重要作用的一股力量。自然科学在思想解释方面的不完备处,正是哲学介入科学世界的合法通道。这一认识对于科学家和哲学家都应该是意味深长的。
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