物理學與哲學的聯系

1．物理學與哲學的關系

前面我們已經討論過近代科學或物理學初建和發(fā)展的環(huán)境和原因，在這一基礎上就可以簡單地討論一下物理科學與哲學的關系了。因為物理科學與哲學的關系是一個很復雜的問題，而且要涉及很多專門的術語和知識，我們的討論只能在淺層次進行，即使這樣也很難回避一些專門的概念和知識。讀者可以試著閱讀下面的內容，如果能夠堅持讀完，肯定會有所收獲。

從哲學和物理學歷史發(fā)展過程來看，先有了系統的哲學后才出現物理科學知識體系。但是，不能簡單地認為物理這門學科是從哲學這一古老的學科分離出來的，因為人類對哲學的探討與對物理的認知有密切關系，物理學和哲學是一對同生共長的同胞兄弟。物理科學（或更廣義地說自然科學）是哲學的重要基礎之一，而哲學為自然科學的研究提供正確的方法論指導。這決定它在整個自然科學大廈中起著基礎作用，因而也必然與哲學有著更直接的聯系。

物理學是研究物質運動最一般規(guī)律和物質的基本結構的學科，哲學研究的是世界觀和方法論。世界觀是人們關于自然、社會與人生的一種根深蒂固的形而上學信念。自然秩序構成了科學理論的思想基礎，決定了科學事實的內涵與外延，制約著科學家的科研范圍，影響著人們關于科學理論有效性的評判標準和最終選擇。也就是說，科學理論的提出、評判、選擇和發(fā)展都同人們的世界觀密切相關。

物理學的發(fā)展不僅不可脫離哲學，還不斷豐富哲學的思想寶庫。物理學中方法論的真正基礎是最普遍的哲學方法。從機械唯物論向辯證唯物論演化，經典物理研究簡單系統，它的哲學基礎是機械唯物論，而近代物理和系統科學研究復雜系統，哲學基礎則是辯證唯物論。

一直到康德（1724～1804）為止，科學方法和科學語言都一直是人類思維和語言中最精確、最確定的一支，也因此一直是哲學界建構其思辨方法和語言的最重要參考起點。以這個確切不移的起點為基礎所建立起來的哲學論述與信念，至少在其起點上有了最基礎的保障。因此，在柏拉圖（約前427～前347）和康德的哲學里，對數學和物理科學方法的深刻反省，一直是哲學界抵抗各種懷疑論的利器，也是各種先驗哲學確鑿不移的先驗基礎和批判哲學自我節(jié)制的重要參考依據。因此，到康德為止，物理科學都是哲學之益友與諍友，而非哲學之敵。

20世紀上半葉，在愛因斯坦、波爾和海森伯格的引導下，相對論和量子力學的發(fā)展創(chuàng)造了物理學史上極其獨特的一個歷史時期。這三個人對物理學背后的哲學問題都極其關心，甚至把物理學作為哲學問題面對，也因而造就了20世紀30年代物理學界對哲學基礎的狂熱愛好。無可避免地，這個階段的物理學發(fā)展對當代哲學觀念產生了極具顛覆性的后果，其中最主要的是先挑戰(zhàn)牛頓力學的絕對空間與絕對時間，繼而是挑戰(zhàn)康德哲學中空間、時間和因果觀念的先驗性。

2．物理學家與哲學家

歷史上許多偉大的自然科學家同時也是偉大的思想家和哲學家，如笛卡兒、牛頓和愛因斯坦。每一位在物理學研究的前沿領域內作出杰出貢獻的物理學家都會表明自己的哲學立場。

牛頓說：“自然喜歡簡潔。”愛因斯坦說：“物理上真實的東西，一定是邏輯上簡潔的東西。”牛頓把他的力學稱為《自然哲學的數學原理》。愛因斯坦的科學思想核心是追求和諧與統一。他的狹義相對論的理論基礎是等效性原理和光速不變原理，這兩個含義很深、內容很廣泛的學說，理論基礎的表現形式卻極其簡潔，呈現出高度的統一性。

經典力學中的三大定律歸結起來也不過是時間和空間上的對稱性。哲學的思想是如果認為自然界是簡單的，就必須承認物質世界在本質上的統一性，因為只有統一的自然規(guī)律，才使千姿百態(tài)的自然界變得簡單、易于理解。

許多偉大的物理學家都以“簡潔、和諧、對稱、統一”作為他們對物理理論探索的指導原則。牛頓將“天上的運動”和“地上的運動”統一為經典力學；麥克斯韋用四個方程將電、磁、光統一在一起；愛因斯坦的相對論將高速運動與低速運動相統一，并將力學現象與電磁現象統一在時空框架；量子力學將微觀粒子與宏觀物體運動統一起來。這些都是物理學與哲學相統一的例子。

3．物理哲學

許多人意識到，現代物理學與古老的中國哲學思想之間有某種相通性，但是很少有人能明確指出其背后的根由。

事實上，中國傳統文化的模糊概念和認知方法有些類似物理學上的測不準原理，《論衡》中的“冷不自生”思想與現代熱力學第二定律有相通之外，中醫(yī)學整體施治和治未病之病的應對方法與現代科學中的系統觀點也是一致的。中國傳統思維模式與“混沌”思想對當代物理學前沿的“混沌”觀念有基本原理上的對應，同時也對混沌理論的發(fā)展有所影響。

中國的先哲和古希臘的哲人們熱衷哲學，他們?yōu)槿松?a href="http://www.l14l.cn/lilun/438255.html" target="_blank" class="keywordlink">道德而投身其中。無論是古希臘時期的蘇格拉底（前469～前399）、柏拉圖、亞里士多德、阿基米德，還是中國春秋時代的孔子（前551～前479）、老子（傳說前570～前470，實不可考，取胡適考證）、莊子（約前369～前286）、韓非子（約前280～前233）、荀子（前325～前235）、墨子（約前468～前376）等，這些哲學家的哲學觀點無一不是在解釋自然、社會和人生，他們的哲學踐行原則在根本上是沒有區(qū)別的。然而，自西方工業(yè)革命以來，中西便走上了不同的道路。中國的思想家仍以人生為要，注重體悟思維；而西方則走上了科學之路，以概念思維為要。

時光荏苒，先人在不同的文明思想下創(chuàng)造了不同的文明。但是，不同的哲學思想與物理學思想都可能在某些方面不謀而合。除此之外，哲學認為任何事物的不變只是相對的，完全絕對的不變是不存在的。物理常數也蘊涵著這一哲學原理。

物理學與哲學的關系相當密切，現在有一門物理哲學，專門研究物理學自身的邏輯結構、發(fā)展規(guī)律、物理概念的變化、物理學理論與客觀物質世界的關系，是從物理學理論與物理學家的信仰、知識背景之間的關系以及物理學理論所描繪的自然圖景之間的關系等方面進行反思的一門哲學分支學科。

物理哲學研究的途徑之一是通過對物理學概念，尤其是新物理學概念、物理意義的闡釋入手，提高到哲學高度進行分析，進而促進了哲學的發(fā)展。物理哲學研究的另一個途徑是通過物理學前沿哲學問題的討論，使一些傳統的哲學觀點產生根本變革。

哲學在物理學中的應用使物理的發(fā)展一日千里，物理理論日趨成熟，物理學思想也進一步哲學化，同時也增強了哲學的實用性。哲學與其學科必然也存在著一定的聯系，通過與其他學科的協調發(fā)展來相互提高。

物理是科學的基礎，也是科學的主導；哲學是人文的基石，也是人文的主力。當今社會的需求是把二者結合起來，謀求“和諧社會”。

自伽利略以來，物理科學大廈已高高聳立，直刺蒼穹。對理論物理而言，對哲學的依賴越來越多，對哲學的要求越來越高，甚至已深入到哲學研究領域。當年普朗克提出量子學說，曾經歷過幾次轟轟烈烈的哲學大辯論。物理要取得突破性、牢固性、長期性的發(fā)展，沒有哲學的支持是不可能的。打個比方，物理腳踏實地，一磚一瓦地在地上建樓房，而哲學則浮于藍天，一片一片地掃除烏云，大廈越來越高，插入云霄，岌岌可危，身陷迷茫時，哲學大手一揮，掃除一切烏云，讓大廈重見陽光。此后二者相濡以沫，同舟共濟——相信上帝的本意應當歸于此意。

一般認為培根出生于1561年1月22日，這是后人根據他受洗的日子往前3天推定的。父親尼古拉·培根是伊麗莎白女王的掌璽大臣，曾在劍橋大學攻讀法律。母親安妮是一位才女，希臘文和拉丁文嫻熟。良好的家庭教育使培根成熟較早，各方面表現出異乎尋常的才智，12歲即入劍橋大學三一學院深造。在校期間，他對傳統的觀念和信仰產生了懷疑，開始獨自思考社會和人生真諦。

此后，培根作為英國駐法大使埃米阿斯·鮑萊爵士的隨員旅居法國兩年半，期間接觸新事物，汲取新思想，對其世界觀的形成影響很大。1579年回國奔父喪之后生活陷入貧困，一邊進葛萊法學院攻讀法律，一面四處謀求職位，于1582年取得律師資格。此時，培根思想上更為成熟，他決心把脫離實際、脫離自然的知識加以改革，把經驗觀察、事實依據、實踐效果引入認識論。

1602年，培根受封為爵士，1613年被委任為首席檢察官，1617年提升為掌璽大臣，1618年晉升英格蘭大陸官，1621年受封為奧爾本斯子爵。但培根的才能和志趣不在國務活動上，而在于對科學真理的探求上。這一時期，他在學術研究上取得巨大成果，并出版多部著作。

1621年，培根被國會指控貪污受賄，被高級法庭判處罰金四萬磅，監(jiān)禁于倫敦塔內，終生逐出宮廷，不得任議員和官職。此后雖被豁免，卻因此而身敗名裂，從此培根開始專心從事理論著述。

1626年，培根潛心研究冷熱理論及其實際應用問題。3月底，坐車路過倫敦北郊一片雪地時，他突然想做一次實驗。他宰了一只雞，把雪填進雞肚，觀察冷凍的防腐作用。但由于他身體孱弱，經受不住風寒的侵襲，支氣管炎復發(fā)，病情惡化，于1626年4月9日清晨病逝。

培根的哲學思想與其社會思想密不可分。他主張發(fā)展生產，渴望探索自然，要求發(fā)展科學。他認為是經院哲學阻礙了當代科學的發(fā)展。因此，他極力批判經院哲學和神學權威。培根的科學方法觀以實驗定性和歸納為主。他繼承和發(fā)展了古代關于物質是萬物本源的思想，認為世界是由物質構成的，物質具有運動的特性，運動是物質屬性。培根從唯物論出發(fā)，指出科學在于認識自然界及其規(guī)律。

培根是近代哲學史上首先提出經驗論原則的哲學家。他重視感覺經驗和歸納邏輯在認識中的作用，開創(chuàng)了以經驗為手段，研究感性自然的經驗哲學的新時代，對近代科學的建立有積極的推動作用，對人類哲學史、科學史都作出了重大的歷史貢獻。為此，羅素尊稱培根為“給科學研究程序進行邏輯組織化的先驅”。