自然哲學的科學原理范文

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1、《自然哲學的數學原理》是英國物理學家艾薩克·牛頓創作的物理學哲學著作，1687年首次出版。

2、《自然哲學的數學原理》是牛頓重要的物理學哲學著作。全書分為三卷，第一卷“論物體的運動”，表述了牛頓三定律；第二卷也是“論物體的運動”，論述了阻力下物體的運動，為流體力學開先河；第三卷“論宇宙的系統”，討論了宇宙系統。

3、《自然哲學的數學原理》總結了近代天體力學和地面力學的成就，為經典力學規定了一套基本概念，提出了力學的三大定律和萬有引力定律，從而使經典力學成為一個完整的理論體系。該書意味著經典力學的成熟，其中所建立的經典力學的理論體系成為近代科學的標準尺度。

（來源：文章屋網 ）

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2、牛頓（Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日~1727年3月31日）爵士，英國皇家學會會員，是一位英國物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和煉金術士。

3、他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》里，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此后三個世紀里物理世界的科學觀點，并成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律；從而消除了對太陽中心說的最后一絲疑慮，并推動了科學革命。

4、在力學上，牛頓闡明了動量和角動量守恒之原理。

5、在光學上，他發明了反射式望遠鏡，并基于對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，并研究了音速。

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【關鍵詞】W?海森堡；科學社會學；古典傳統；科學共同體

韋納爾?卡爾?海森堡（Werner Karl Heisenberg，1901- 1976），德國著名原子物理學家和理論物理學家，歷任柏林大學教授，威廉皇家物理研究所所長等職。20世紀30年代初，海森堡就將量子理論與希臘自然哲學、古典教育等進行結合以解釋科學與社會相關聯的重大議題，其《關于流體流動的穩定和湍流》（1923）、《自然科學基礎的變遷》（1935）、《原子核物理學》（1943）、《當代物理學的自然觀》（1955）、《部分與整體》（1969）等物理科學著作更是蘊涵著豐富的科學社會學思想。

一、科學發展的條件

相對于科學發展的社會物質條件而言，海森堡更重視科學發展的社會精神文化條件，這包括古典科學傳統、科學內外交流、科學語言、科學實驗方法等因素。

（一）傳統對科學的影響

海森堡特別重視現代科學對古希臘科學精神、自然哲學知識、普遍理性思維方式等優良傳統的傳承。首先，他極高尊崇古希臘科學精神，認為“我們的全部文化生活、我們的行動、我的思想感情都淵源于西方的精神根源，即在古代時期由希臘藝術、希臘詩歌和希臘哲學所創始的那種思維態度”，古希臘人通常會做出精神價值高于物質價值的判斷，相反，我們這個時代人們更重視物質力量，忽視精神塑造科學的力量。其次，他強調我們應注重對古希臘自然哲學知識的傳承與積累，“一個人如果沒有希臘自然哲學的知識，就很難在現代原子物理系中取得進展”，這或許是在說明他的量子理論基本思想起源于古希臘留基伯和德謨克利特的原子論，他曾讀過柏拉圖《蒂邁歐篇》中的《對話》篇。再者，他積極贊揚古希臘普遍理性思維方式，“如果他們從希臘人那里學會如何訓練自己的思維和怎樣提出原理性問題，這只能使他們自己的工作有所受益。”這種思維方式即是將提出原理性問題與實踐活動聯系起來，將自然各種關系表述為數學形式，以求得到在全宇宙中普遍成立的定律。

（二）交流對科學的影響

第一是不同思想文化傳統的碰撞，會產生創新的理念，進而促使了科學進步。“人類思想史上，最有成果的發展常常發生在兩條不同的思想路線交叉點上，這一般講來是真實的。這些思想路線可能發源于人類文化的完全不同的部分、不同的時間或不同的文化環境或不同的宗教傳統，因此如果它們在實際上相遇了，即如果它們至少已相互關聯到能夠發生真實的相互作用的程度，那么，人們可以期望新的和有意義的發展也隨之而來。”

第二是科學共同體內部的科學交流，為科學繼續發展提供可能性。特別是在《部分和整體》（1969年德文版，中文版名是《原子物理學的發展和社會》）這本書中，他主要以對話的形式寫作，回憶了他同普朗克、索末菲、愛因斯坦、玻爾、薛定諤、玻恩、狄拉克、泡利、哈恩等物理學巨擘關于原子物理學起源及發展，量子論可能產生的社會影響等重大科學、社會問題的討論，充分展現了現代科學思維的創造過程。

第三是科學語言對科學的影響。科學是依靠語言作為唯一的傳達信息方法，語言的術語概念、使用習慣等都影響著科學發現的表達，為此，海森堡探討了科學的語言問題。他認為經典物理學的概念構成了我們描述實驗裝置和陳述實驗結果的語言，但是習慣性地將經典物理學術語用于描述原子事件的企圖，結果總是導致矛盾，因此，我們應擴展舊術語的內涵或者提出合適新概念來解釋現實的實驗矛盾問題。

（三）其它因素對科學的影響

海森堡也重視實驗方法對自然科學的影響，他認為原子物理學應用了經典力學中實驗方法，這種方法以觀察和檢驗為基礎，借助于分析，可從一些選定的現象推求出自然力及支配這些自然力的簡單定律；借助于綜合即可用于解釋其它自然現象，而原子物理學則代表了自惠更斯、伏打、法拉第等以來一直決定科學成長的研究方法的最高成就。

他也闡述技術科學與自然科學相互影響，特別是“技術科學的進展、工具的改進以及新技術裝置的發明，提供了日益精確的自然經驗知識的基礎；而對自然的理解的進展和自然律的數學形式系統的最終確立，又開辟了技術科學中應用這些新知識的道路。”這是第二次工業革命科學發展的重要特點，特別是通信、交通、工程等技術科學對科學發展尤為有利。

海森堡經歷過兩次世界大戰，對戰爭與科學關系也體味深刻。他認為政局穩定、民族團結有助于科研，相反“正在驅趕我們的猶太人同事的作法，是干著大大損害德國的大學，特別是損害物理學研究的事情，”表明他討厭種族迫害給科學帶來的不利影響。然而，他也認識到戰爭會促使各國政府期望本國科學家加速科技研究計劃，促進科技的進步。

二、科學對社會的影響

海森堡也關注科學對社會的影響，他注重從宏觀角度說明了科學對生產力、社會結構、人類思維方式、人類與自然關系等都有重大影響。

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［摘要］科學又轉變為一種改變世界面貌的強大的物質力量，推動了經濟乃至整個社會的變革和進步。

一、熱衷于探索自然界的奧秘是科學創新的初衷和源泉

西方科學和西方文化都起源于古希臘的自然哲學，這種哲學同時也是科學。古希臘自然哲學是西方科學的萌芽，古希臘的哲學家幾乎全是自然哲學家。

古希臘哲學家熱衷于探索自然界的奧秘。他們探索自然界主要集中在三個方面。第一，探索自然界的本原是什么。第二，探索常見的自然現象。第三，熱衷于幾何學研究。如亞里士多德研究小雞發育，準備了21只雞蛋，每天打破一個雞蛋，詳細記錄小雞坯胎的發育過程。又比如阿里斯塔克對太陽、月亮和地球三個星球進行深入的研究，得出《太陽和月亮的大小與距離》。再比如歐幾里得由5個公設、5個公理、23個定義，推導出467個命題，得出歐氏幾何定理。

古希臘哲學家思考自然問題到了癡迷的境界。關于這一點，泰勒思掉進土坑的傳說很能說明問題。泰勒思成天思考天體問題，連走路也在思考。一天掉進土坑里，被一名色雷斯婦女看見。這位婦人笑他說：你眼前的路都看不清，還去研究天上的事情［5］63。

古希臘人熱衷于探索自然界的奧秘使西方科學得以誕生，成為科學創新的初衷和源泉。與之相反的是，中國古代哲學屬于道德哲學，儒家文化占主導地位，古代哲人對研究自然界興趣不大，因為他們認為“天道淵微，非人力所能窺測”［6］，而更多關注和研究人與人之間的關系，因此無科學創新的初衷和源泉。

二、為了求知和擺脫愚昧是科學創新的本意和目的所在

古希臘人思考自然，研究自然，他們把這看做是人類最有意義，最有價值的學術活動。這是由他們的價值取向決定的。正如亞里士多德所說：“他們探索哲理只是為擺脫愚蠢，顯然，他們是為了求知而從事學術，并無任何實用目的”。在他看來，“求知是人類的本性”［7］。古希臘人的這種僅僅為了“求知”，為了“擺脫愚蠢”而從事自由學術研究，并不賦予其任何實用目的的價值取向為整個西方文化所繼承。

在探索自然的目的這一點上，古代東方各民族與古希臘人是有顯著區別的。比如古代埃及有比較發達的幾何學，但埃及人之所以重視這門學科，是因為丈量土地的需要。又比如古代中國人的天文學發達，但中國的天文學主要是為王朝政治服務的，同占星術密不可分。

在科學史上，法拉第花了11年時間研究磁生電的方法，并最終得到磁感應原理。他絕沒有想到他的這一原理會成為未來改變整個世界面貌的電氣技術的基礎；麥克斯韋也絕不是為了今天的無線電通訊技術才把法拉第的電磁學理論抽象化、數學化，并預言電磁波存在的；普朗克也絕不是為了今天的量子計算機、激光技術和超導技術才提出量子假說的；孟德爾、韋斯曼、摩爾根更不是為了今天的轉基因技術才去研究生物的遺傳現象的。事實上，西方科學的幾乎所有重大成果的獲得都與實用目的無關。當然，其中許多成果后來都變成了技術，有了實用價值，但那只是科學的“副產品”。

對此，科學史家丹皮爾有過一段發人深省的話：“不幸，科學主要是為了發展經濟的觀念，傳播到許多別的國家，科學研究的自由又遭到了危險。科學主要是追求純粹知識的自由研究活動。如果實際利益隨之而來，那是副產品，縱然它們是由于政府資助而獲得的發現。如果自由的、純粹的科學遭到忽略，應用科學遲早也會枯萎而死的。”［8］

三、注重探尋自然現象背后的原因使科學創新的源泉永不枯竭

西方科學的本質在于它是對自然現象背后原因的猜測或揭示［9］，而這正是古希臘理智的一個鮮明特征，并作為西方文化的一個主要傳統沿傳至今。

看一看古希臘自然哲學家的思想，我們可以深刻地體會到這一文化因素的內涵。赫拉克利特認為，“自然界喜歡躲藏起來”［10］26。留基伯首先提出“沒有什么事情無緣無故而發生，一切事情的發生都有原因和必然性”［10］133。德謨克利特寧肯找到一個因果的說明，也不愿獲得一個波斯王位。亞里士多德更把認識自然現象背后的原因看做是哲學探索的基本任務。他明確指出：“認識是我們研究的目標；人們在掌握一樣東西的為什么(即根本原因)之前，是不會認為自己認識了它的”［10］58。“智慧就是有關某些原理與原因的知識”［7］。所以，“我們必須求取原因的知識，因為我們只能在認明一事物的基本原因后，才能說知道了這事物。”［7］古希臘人的這種注重探尋自然現象背后的原因以統一地解釋某類現象的傳統，經過文藝復興后又進一步得到了發揚光大，并不斷推動科學的進步。

大自然的無限，從宏觀世界的廣垠宇宙，到微觀世界的原子、質子；從生物界的人、動物到遺傳基因、染色體，這些自然現象背后的原因成為科學創新素材的寶庫，是科學創新源源不斷的河流。正是西方人這種熱衷于探索自然現象背后原因，才使得新的科學理論層出不窮，科學創新的源泉永不枯竭。

值得比較的是，中國沒有這種文化因素，所以中國傳統科學不具備探索自然現象背后原因的本質。中國傳統科學偏重于對自然現象的忠實描述和經驗總結。縱觀中國科學史，人們不難發現，中國傳統科學的經典著作,諸如《墨經》、《徐霞客游記》、《齊民要術》、《農政全書》、《傷寒雜病論》、《夢溪筆談》等，幾乎無一不是對自然現象的描述或經驗總結，而對這些自然現象為什么會產生，這些經驗是如何獲得的，則從不加以深入探討［11］。

四、具有強烈的懷疑和批判精神使得科學創新永無止境

科學的發展需要創新，而創新需要懷疑和批判。沒有懷疑和批判，就意味著科學生命的終結。西方科學之所以能持續向前發展，不斷出現舊理論的淘汰和新理論的誕生，一個根本原因就是西方文化中滲透著強烈的懷疑和批判精神。

西方文化中的懷疑和批判精神起源于公元前3世紀皮浪的懷疑主義。懷疑主義作為一種哲學流派在古希臘羅馬時期持續了500多年時間，對古希臘羅馬時期人們的思想產生了不可忽視的影響。皮浪認為,“沒有一件事情可以固定下來當作教訓，因此我們對任何一個命題都可以說出相反的命題來。”皮浪及其之后的懷疑主義思想不僅代表了希臘羅馬時期的一種哲學思潮，同時也反映了這一時期學術界的實際情況。

當時的學術界確實幾乎不存在任何權威，每一位哲學家除了相信自己外，不相信其他任何人，包括自己的老師。亞里士多德的“吾愛吾師,吾更愛真理”的名言不僅是他自己離開老師，獨立門戶的充分理由，也是后來所有學生在學術上與老師分道揚鑣的理由。

從科學史也可以看出，懷疑和批判精神是推動科學進步的決定因素。試想，如果哥白尼對“地心說”深信不疑，他會創立“日心說”嗎？如果達爾文對物種不變論深信不疑，他會創立生物進化論嗎？如果愛因斯坦對絕對時空觀深信不疑，他會創立相對論嗎？所以說，科學上的懷疑、批判精神與創造精神是一對孿生兄弟；沒有懷疑和批判就沒有創造；沒有創造，也不需要懷疑和批判。

勇敢地懷疑和批判，大膽地標新立異、自創理論，循著這條創新的路走下去，才有可能攀登上科學的一座又一座高峰。西方文化中的這種懷疑和批判精神在中國傳統文化中是非常缺乏的。中國傳統文化是儒家文化，崇尚的是中庸之道，打擊的是標新立異。諸如“人怕出名豬怕壯”，“槍打出頭鳥”等俗語人人皆知。這與西方文化的懷疑和批判精神形成鮮明對比。西方人認為科學是“可錯的”，中國認為真理神圣不可侵犯；西方人尊重自己的老師，但“吾愛吾師,吾更愛真理”，中國學生極力維護自己老師的學說，不敢越雷池一步。

五、重視個人自由和人與人之間的平等是形成科學創新良好氛圍的前提

西方的民主傳統是自古就有的［5］235。經過聲勢浩大的文藝復興運動的洗禮后，西方文化中又增添了所謂的自由、人權、民主、平等的思想，在這種思想基礎上建構起的社會政治體制從制度上保證了學術的自由和繁榮，從而大大地推動了科學的進步。

誰也不能否認，近代以來自由、人權、民主、平等思想已經逐漸成為西方人的一種根深蒂固的觀念，成了西方文化的一塊不可動搖的基石。無論是英國資產階級革命、法國啟蒙運動、法國大革命，還是美國獨立革命、南北戰爭都直接與這些思想密切相關。不言而喻，西方文化中的這種尊重人的自由權利，強調人與人之間的相互平等的思想極大地促進了學術研究的自由化、多樣化和不同學術觀點之間的平等爭鳴。這種自由化、多元化和平等爭鳴的風氣對科學的“進化”(發展)而言，無疑起了一種“優勝劣汰，適者生存”的作用。

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關鍵詞：物理學；哲學思想

物理學是一門最基本的自然學科，它是探討物質結構和物質基本運動規律的學科，所以人們往往認為物理學只是包含一些枯燥的理論公式，而忽視了物理學中包含的人文因素諸如人文哲學思想、美學等方面。實際上，物理學在產生、形成、發展的過程中，人們不是為了物理學而研究物理學，而是為了有助于人類、社會以及個體人的發展而研究物理學，所有這些都涉及到了人與人的關系、人與自然的關系，這些關系中都蘊含著豐富的哲學思想。

1　物理學中的唯物辯證法思想

物理學在古代被稱為自然哲學，物理學作為一門精密的學科進行研究是從1687年牛頓發表的《自然哲學的數學原理》開始的。隨著學科的發展與不斷完善，物理學才從哲學中分化出來，形成獨立的學科，但物理文化中蘊含的哲學思想是不會被分離的。

1.1　實踐是檢驗真理的唯一標準

物理學是實驗科學，物理實驗既是建立物理理論的基礎又是檢驗物理理論真理性的方法。楊振寧教授說“物理學是以實驗為本的學科”，物理學上很多理論都是通過實驗檢驗論證的結果，體現了唯物辯證法的認識論觀點——實踐是檢驗真理的唯一標準。

1.2　物質是普遍聯系的

物理發展史上，很多地方體現了物質是普遍聯系的觀點。比如人們曾經把電和磁孤立起來，物理學家奧斯特接受自然力統一的哲學思想。堅信電和磁之間存在某種潛在聯系，經過多年研究，終于發現了電流的磁效應，并由此開創了電磁學的新紀元。把電和磁聯系了起來，這正體現了唯物辯證法的特征——物質是普遍聯系的。

1.3　事物發展過程中的“否定之否定”規律

人們對物理現象及其本質的認識是不斷地發展和完善起來的，每一種理論的建立過程都體現了“實驗(事實)——理論假設——實驗(新的事實)——修正理論”，遵循著辯證唯物主義中的“否定之否定”規律。比如在整個光學的發展史中對光本質這個問題的認識，先是牛頓的微粒說；再是惠更斯的彈性波動說；接著麥克斯韋提出電磁波動說；到20世紀愛因斯坦提出光量子說。

最終人們認識到光具有波粒二象性，人類對光本性的認識就正是遵循著“否定之否定”認識規律的反映。

1.4　主要矛盾與次要矛盾的辯證關系

物理學中為了方便研究問題，經常抓住物體的主要特征，忽略物體的次要特征，而抽想出一些理想模型。如“質點”這個理想模型保留了實際物體的質量和存在的位置，而忽略了物體本身的大小形狀，體現出辯證唯物主義中的“主要矛盾與次要矛盾之間的辯證關系”。

1.5　運動的相對性和時空的相對性

近代物理學的一大理論—愛因斯坦的相對論中涉及的哲學問題很多。最突出的就是相對運動和相對的時空觀念。相對論指出：相對性原理的本質在于運動的相對性這一事實，而不存在絕對運動。相對論否定了絕對運動的存在，就否定了絕對時空的概念。它通過不變的光速把時間和空間聯合為一個整體，由洛倫茲變換建立起各個慣性系之間的時空關系。

可見，不論是物理文化知識本身，還是物理文化形成、發展的過程都蘊含著豐富的哲學思維方法，對人類的自然觀和哲學思想有重大的影響。

2　物理學中的美學文化

2.1　物理理論的美學特征

2.1.1　簡單深刻美

在一個藝術家眼里簡單是一種美。自然現象錯綜復雜，物理學則力求用簡單的方程或定律去概括自然規律，但其反映的內在規律確是非常深刻的。如能量的轉化和守恒定律反映了各種不同形式的能量的轉化，牛頓的三大定律更是概括了宏觀低速條件下各種機械運動的規律，麥克斯韋電磁方程組將復雜的電磁現象統一其中，愛因斯坦相對論中的基本原理簡單凝練，但其中內涵確是豐富而深刻的。

2.1.2　對稱守恒美

對稱是自然界中廣泛存在的也是人們很樂于接受的一種美學形式，物理學在對自然的表述中處處顯現出了這種對稱的美：引力和斥力，“電生磁”與“磁生電”，粒子與反粒子，物質與反物質、圓孔或單縫衍射圖樣的對稱、無限長直導線周圍磁場的軸對稱等等。物理定律對某種規范變換的不變性、守恒性更是貫穿于整個物理學的一種對稱形式，物理學中有許多守恒定律如：動量守恒、機械能守恒等等。實際上，對稱性已經成為當代物理學家研究物理理論的一種方法。

2.1.3　統一和諧美

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關鍵詞： 威廉?惠商?塞西爾?丹皮爾 《科學史及其與哲學和宗教的關系》 科學史

威廉?惠商?塞西爾?丹皮爾是20世紀英國著名的科學史家，以批判、實證精神對科學思想發展史進行了深入研究，成就蜚然，有《物理科學的發展近況》、《劍橋現代史》中的“科學時代”部分等著文，為現當代科學史研究體系的確立和發展作出了卓越貢獻，《科學史及其與哲學和宗教的關系》（以下簡稱《科學史》）一書已成為當代學術研究繞不過去的科學史經典名著，自然也是哲學專業學生的一本必讀書。

丹皮爾的《科學史》是以一首詩作為它的開場白，詩的題目叫做“natura enim non nisi parendo vincitur”，翻譯成中文叫做“自然如不能被目證那就不能被征服”，又用詩化的語言描述了人類從巫術到宗教到哲學再到科學的發展過程。丹皮爾的《科學史》清新的文風，流暢的文筆讓我們耳目一新。

為了更好地解釋科學發展的歷程，我們首先有必要解釋清楚：什么是科學。給科學下定義是一個難事，在書中，按照丹皮爾的理解，或許用wissenschaft這個德文單詞最為貼切，它不單單包括science，還包括歷史語言學和哲學。但是在《科學史》中，丹皮爾更多的是指Nature science，正如他在緒論里說的那樣：“在我們看來，科學可以說是關于自然現象的有條理得知識，可以說是表達自然現象的各種概念之間的關系的理性的研究。”①這個關于科學的定義不僅簡潔，而且明了。

博學的丹皮爾在《科學史》中，是按照歷史的發展順序來描述的，從古代世界的科學開始，探討了中世紀，文藝復興，19―20世紀科學，以及對科學的展望。在對于巫術、宗教、哲學和科學起源先后的問題上，丹皮爾更多的是采用了弗雷澤在《金枝》中的觀點，認為最先產生的是巫術，之后發展起來的是原始的宗教，然后才是科學與哲學。所以丹皮爾指出：“科學并不是在一片廣闊而有益的草原上發芽成長的，而是在一片有害的森林成長起來的。”②但是各個早期文明，在經歷了巫術與迷信的時代后，都先后邁進了宗教與神話的年代，以古希臘為例。由于奧菲教義的傳播，丹皮爾指出，正是這一原始的觀念，產生了來源和傾向都不同的兩個哲學流派，一個是愛奧尼亞的自然哲學，另一個則是神秘主義的畢達哥拉斯學說。首先擺脫神話傳統的米利都學派的泰勒斯提出水是萬物的本源，這一思想的精髓被之后的阿納克西曼德、阿那克西米尼發展，并被恩培多克勒的“四根說”所吸納，最終為原子論者留基伯及其弟子德謨克利特完善。而另一條路則由畢達哥拉斯創立，并由蘇格拉底、柏拉圖、亞里士多德發展而成。之后歷史進入了希臘化時期，亞歷山大里亞學派崛起，羅馬時期伊壁鳩魯等人不斷努力。再之后的中世紀，則強調了神學對哲學和科學的影響。再到14―15世紀的文藝復興，達芬奇、哥白尼、培根、伽利略、笛卡爾等大師輩出的年代，以及之后的牛頓經典力學時代的影響，一直到19―20世紀，自然科學在物理學、天文學、生物學的發展，以及哲學與科學在這一時期的關系。丹皮爾在《科學史》中為我們清楚地描繪了科學那漫長的發展歷史，讓我們懂得了要從歷史的角度追尋科學發展的軌跡。

丹皮爾在《科學史》中對科學與宗教的關系的論述同樣精辟。或許對很多人來說，宗教和科學就是兩個對立面的產物，其實這一觀點是有失公允的。首先，在古代歷史上，正是由于古巴比倫宗教的影響，推動了其天文學的發展；而印度的宗教思想則推動了其醫學的發展，丹皮爾在書中寫道：“釋迦把他的體系建立在博愛、知識和尊重理性和真理的基礎上。”③同樣的，古希臘的宗教與神話也推動了科學的進一步發展。其次，在中世紀的基督教統治下，宗教與科學的關系也不是截然對立的。如丹皮爾強調：“早期的基督教神父奧利金就公開宣布古代學術，特別是亞歷山大里亞的科學，與基督信仰是一致的。”④同樣的，圣托馬斯?阿奎那認為知識有兩個來源，一個是基督教信仰的神秘，一個是人類理性所推斷出的真理，而他的體系是按照亞里士多德的邏輯學和科學建立起來的。而中世紀的經院哲學中徹底唯理論的思想也為近代科學的產生提供了學術氛圍，保持了科學的崇高性。丹皮爾這樣描述：“經院派的哲學唯理論，從一個普遍而有秩序的思想體系中產生，又適合這個體系，且為科學預備了這個信念。”⑤丹皮爾的《科學史》通過比較全面的論述，讓我們知道科學在其發展歷程中與宗教聯系緊密，宗教為科學的發展也作出過不少的貢獻。

關于科學與哲學的關系的精辟見解，也是丹皮爾《科學史》的一個亮點。在古希臘人看來，哲學和科學就是一個東西。泰勒斯既是最早的自然哲學家，又是自然科學家，在天文學、幾何學方面也有深厚的造詣。而畢達哥拉斯在數學上的成就也十分偉大，畢達哥拉斯定理為人們所熟知。其后的希臘化時期也延續了這種思想，并被中世紀的神學所承認，哲學與科學又和神學融為一體，如圣奧古斯丁將新柏拉圖主義與基督教相融合，經院哲學對理性地位的維護，為自然科學假定自然是可以理解的鋪平了道路。但是在文藝復興以后，科學與哲學卻開始分道揚鑣，走上了相反的方向。實驗主義的興起，使科學家可以采用實驗的方法來研究自然，與經院哲學產生了巨大的分歧。而牛頓經典力學體系的建立，則使自然哲學開始建立在牛頓力學的基礎上，使哲學與科學重新走在了一起。但是，隨后的康德和黑格爾哲學卻又再一次走向分離。丹皮爾這樣描述：“康德和黑格爾的追隨者引導唯心主義的哲學離開當時的科學，同時，當時的科學也很快對形而上學不加理會了。”⑥哲學家指責科學家眼界狹窄；科學家反唇相譏，說哲學家發瘋了。其結果是科學家開始在某種程度上強調，要在自己的工作中掃除一切哲學影響，其中有些科學家，包括最敏銳的科學家，甚至對整個哲學都加以非難。當馬赫在1883年請求人們注意力學的哲學基礎時，大多物理學家要不是不加理會，要不就是加以輕視。但是在經過了這段分離的時期后，哲學與科學又重新走向了融合，按照丹皮爾的理解，這一過程最先是在進化論思想中聯合起來：進化論要求把有機體看作一個整體以及達爾文的成功，增強了機械論哲學的再起。而之后再物理學、數學領域的新發展也推動了兩者的攜手。丹皮爾寫道：“近來的數學原理和邏輯學原理的研究更清楚地闡明了認識論，一種新的實在論也應運而生了。”所以，哲學和科學兩者本質上是統一的，科學要發展需要哲學的思想，而哲學的前進也需要科學進步作為基礎。

從丹皮爾的《科學史》中，我們可以清晰地發現他在科學史上的深厚造詣，對科學與宗教、哲學的關系不乏獨到的見解。隨著時代的發展，丹皮爾書中的某些觀點或許已不合時宜，但是他對那個時代科學的看法仍值得我們研究探討。同時，他獨立思考、嚴謹專業的態度更值得我們學習和提倡。

注釋：

①［英］W?C?丹皮爾.科學史及其與哲學和宗教的關系.廣西大學出版社，第8頁.

②［英］W?C?丹皮爾.科學史及其與哲學和宗教的關系.廣西大學出版社，第22頁.

③［英］W?C?丹皮爾.科學史及其與哲學和宗教的關系.廣西大學出版社，正文第8頁.

④［英］W?C?丹皮爾.科學史及其與哲學和宗教的關系.廣西大學出版社，正文第62頁.

⑤［英］W?C?丹皮爾.科學史及其與哲學和宗教的關系.廣西大學出版社，正文第86頁.

⑥［英］W?C?丹皮爾.科學史及其與哲學和宗教的關系.廣西大學出版社，正文第282頁.

參考文獻：

［1］［英］W?C?丹皮爾.科學史及其與哲學和宗教的關系.廣西大學出版社.

［2］江曉原主編.科學史十五講.北京大學出版社.

［3］［英］J?R?弗雷澤.金枝.大眾文藝出版社.

［4］趙佳苓譯.科學家在社會中的角色.四川大學出版社.

［5］全球通史.斯塔夫理阿諾斯.上海社科出版社.

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[關鍵詞]馬克思早期；批判哲學；分析與考察

[中圖分類號]B0-0[文獻標識碼] A [文章編號] 1009 — 2234（2013）01 — 0005 — 03

可以說馬克思的一生都是在批判中度過，馬克思也是在一次次批判中形成自己的思想理論，也正是這一批判精神被的后來者所繼承和運用。然而，隨著現代思潮的多元化，各種理論之間的批判也屢見不鮮，批判的真正精髓也隨著這些所謂的“百家爭鳴”的浪潮所遮蔽，漸漸陷入了只從批判的字面意義上片面的批判，疏忽了馬克思理論批判精神背后的歷史過程，也就拋棄了馬克思批判精神背后的真正實質。

一、馬克思早期批判的歷史原像

馬克思早期的理論探索是他思想斗爭最活躍的時期，也是馬克思批判思維最活躍的階段，而也正是在這一階段，馬克思形成了自己獨道的思想理論。我們就從他的第一部帶有“批判”的著作，即《黑格爾法哲學批判》來還原馬克思批判的歷史過程。

《黑格爾法哲學批判》的寫作原因要追溯到1843年，馬克思離開《萊茵報》時。因為在此之前馬克思在《萊茵報》當主編時期，發表了大量對現實問題的評論性文章，他的某些語言觸及了封建統治階級，以致于1843年1月，普魯士政府決定查封《萊茵報》，這使得馬克思退回書房，重新探索自己的理論道路。在受德國的專制制度，以及費爾巴哈哲學的影響下，馬克思開始潛心研究歷史，并對國家和法的問題進行了初步嘗試，這些研究的過程和思想軌跡，都被記錄了下來，就是厚厚的五本《克羅茨納赫筆記》。

早在《萊茵報》時期，馬克思就感覺到以黑格爾理性主義國家觀為理論基礎的法的局限性，從而在克羅茨納赫的五個月中，馬克思考察和研究了大量的各個國家的歷史和法的變遷。其中，第一、二本筆記是關于政治史的摘記，摘錄了亨利希的《法國史》，拉彭貝爾格的《英國史》和約翰·羅素的《英國政府……史》，第三、四本筆記主要是關于法國史的記載，如施密特的《法國史》、盧克萊泰爾的《復辟以來的法國史》、瓦克斯穆特的《革命時代的法國史》和蘭齊措勒的《論十月革命的起因、性質和結果》，此外還有蘭克的《法國史》、林加爾特的《英國史》和蓋耶爾的《瑞典史》等等，第五本筆記的內容涉及到德國、美國等國家的歷史。〔1〕在摘錄的過程中馬克思都加入了自己的評論，這些評論都成為了之后《黑格爾法哲學批判》的直接思想來源。在論述國家的問題上，馬克思摘錄了蘭克《論法國的復辟》的一段文字后評述道，黑格爾“把國家觀念的要素變為主詞，而把國家存在的舊形式變為賓詞——但是在歷史現實中情況恰好相反，國家觀念都是國家存在的那些〔舊〕形式的賓詞。”〔2〕這一思想鮮明地體現在了《黑格爾法哲學批判》中。在對所有制問題的考察中，馬克思對施密特的《法國史》做了大量的摘錄，特別是對下述的一段摘錄打上了著重號：“對城市公社的事務的共同關心把他們彼此聯合起來，正是在公社中要處理這些事務的共同關心把他們彼此聯合起來，正是在公社中要處理這些事務并適當地領導這些事務的任務，導致了管理藝術的產生。”之后，馬克思寫下了下面兩段話：第一段說，在英國“國家制度的許多改革，〔其起源〕與其說歸功于開明的政策，不如說歸功于自私自利的打算。”另一段說，在瑞典“由于財政狀況而具有影響的一切東西，……在債主、封建者、承租者、企業頭頭身上變成了中間的權利，政府依賴它并不比臣民差。”此外，馬克思在對“市民社會”進行分析與考察時，對林加爾特的《英國史》作了大量的摘要，主要是對城市的發展和經濟力量的增長作了記載，這一記載也表明了，馬克思已初步認識到市民階層的發展，必然要影響到國家制度和法律關系的發展。

在整個《克羅茨納赫筆記》中，馬克思又對費爾巴哈的哲學進行了仔細的研究，特別細讀了費爾巴哈的《關于哲學改造的臨時綱要》，在這部著作中，馬克思找到了解決黑格爾法哲學問題的方法，即重新設置“主詞”和“賓詞”的關系，由此可見，馬克思是在對黑格爾哲學和費爾巴哈哲學的對比和考察中，最終形成了《黑格爾法哲學批判》中的思想，而之前的大量筆記正是這一思想的邏輯前提和理論來源。

在馬克思早期的寫作中，我們現在所發現的另外一部帶有批判性的著作是《1844年經濟學哲學手稿》，說它帶有批判性是因為：在文中馬克思述諸了英國古典經濟學，把私有財產看成是永恒的和必然的前提。而在馬克思看來，私有財產是歷史的，階段性的產物。我們就來對馬克思的這一批判進行歷史過程的考察。

我們現在所說的《1844年經濟學哲學手稿》這一書名是后來者所加入的，這一部分著述是馬克思在巴黎時期，在對經濟學進行研究，特別是對多部經濟學著作進行摘錄時，所寫下的具有評論性的一部手稿。可以說，我們現在所看到的《1844年經濟學哲學手稿》（以下稱《手稿》）是整個《巴黎筆記》的一部分，甚至在《手稿》中都可以看到馬克思摘錄的痕跡。而在此之前，馬克思已經做了七個筆記本的經濟學摘錄，大致情況如下：第一冊第一部分為薩伊的《論政治經濟學》摘錄，第二部分為斯爾培克的《社會財富的理論》摘錄，最后一部分為薩伊的《實用政治經濟學教程》摘錄；第二冊為亞當·斯密的《國富論》摘錄；第三冊為勒奈·勒瓦瑟爾的《前國民議會議員“回憶錄”》和部分《國富論》摘錄；第四冊第一部分為色諾分尼的《雅典的色諾分尼著作選》摘錄，第二部分為大衛·李嘉圖的《政治經濟學及賦稅原理》摘錄，第三部分為詹姆斯·穆勒的《政治經濟學原理》摘錄；第五冊第一部分為麥克庫洛赫的《論政治經濟學的起源、發展、特殊對象和重要性》的摘錄，第二部分為特拉西的《意識形態原理》摘錄以及部分穆勒的《政治經濟學原理》和恩格斯的《國民經濟學批評大綱》的摘錄；第六冊為弗·李斯特的《政治經濟學國民體系》摘錄；第七冊為歐仁·畢萊的《英國和法國工人階級的貧困》的摘錄。〔3〕這七冊的筆記大部分都是摘錄，也會有少許評論性語言。除此之外，還有三部手稿，這三部分的手稿，馬克思一邊摘錄，一邊做了評述，這就是我們所說的《1844年經濟學哲學手稿》，可見，馬克思在《手稿》中所體現出來的對英國古典經濟學的批判思想是在摘錄大量政治經濟學資料中所形成的。例如，在對麥克庫洛赫的《論政治經濟學的起源、發展、特殊對象和重要性》的摘錄中，馬克思有過這樣的評論：“在我們看來，李嘉圖學派極力主張以積累勞動代替資本——這種說法在斯密那里已經出現——只有這種意義：國民經濟學愈是承認勞動是財富的唯一原理，工人就愈是被貶低，就愈是貧困，勞動本身就愈是成為商品。——這是國民經濟學這門科學中的必然的理論公理，正像是現在社會生活中的真理一樣。”〔4〕在對李嘉圖的《政治經濟學及賦稅原理》一書進行摘錄時，馬克思評論道：“精神自由是目的，因此大多數人處于愚鈍的奴役狀態，肉體需要不是唯一的目的，因此它是大多數人的唯一的目的，或者相反，婚姻是目的，因此大多數人。財產是目的，因此大多數人沒有財產。”〔5〕

縱觀整部《巴黎手稿》，馬克思在決定對“市民社會”進行考察后，便進入了大量的經濟學研究中，而他的研究方式則是自己習慣的摘錄著作加以評論的方法，最終產生了在《手稿》中所闡發的理論。雖然說，《手稿》中的異化勞動理論從整個馬克思思想發展史看來還處于“未成熟”階段，但就馬克思的批判的方法論來說是貫穿于馬克思的整個思想史的。

二、“批判”的真實內涵：從康德的“批判哲學”論起

從自然語言的角度來理解，一方面，批判是指對錯誤的思想，言論或行為做系統的分析，加以否定；另一方面，批判是指指出批評，提出意見。然而，作為哲學語言的“批判”來說，或者更確切的說作為現代哲學語言的“批判”，我們都把它理解為“揚棄”，即指新事物代替舊事物不是簡單地拋棄，而是克服、拋棄舊事物中消極的東西，又保留和繼承以往發展中對新事物有積極意義的東西，并把它發展到新的階段，是對這一事物的自我否定，簡而言之就是說“否定的繼承”。這一批判的思想起源于黑格爾，發展及運用于馬克思。但就批判這一詞句，或就“批判哲學”而言，其鼻祖應該歸屬于康德，那么，我們就來分析一下康德的“批判哲學”。

康德“批判哲學”的邏輯起源要回溯到西方近代哲學的兩條路線：唯理論和經驗論。唯理論的路線發端于笛卡爾，經斯賓諾莎的發展，結論于萊布尼茨。他們認為，人類知識來源于人自身的理性推理，與經驗無關，卻最終走向了獨斷論。經驗論的路線發源于洛克，經貝克萊的發展，結論于休謨。他們認為，人類對世界的一切認識與知識來源于人的經驗，而最終走向了懷疑論。康德的思考正是基于這兩種路線之上，卻又從不輕信于任一理論。康德認為，獨斷論和懷疑論都不單獨探討理性能力，而簡單地肯定（獨斷論）或否定（懷疑論）理性能力是否有超感覺經驗的認識，而康德的任務就是要探討、分析、審查人的認識能力，也就產生了“批判哲學”。康德認為，人的認識能力分為理論理性和實踐理性。在《純粹理性批判》中，康德具體分析與考察了人的理論理性即純粹理性的認識能力與可認識的范圍；在《實踐理性批判》中，康德具體分析與考察了人的第二種理性認識能力，之后，為了達到兩種理性能力的融合和溝通，在《判斷力批判》中，康德具體分析與考察了人的審美能力，從而實現了其“三大批判”的形而上學體系。顧名思義，在康德的“批判哲學”中，從內容上講，的確包含有對前者理論，特別是對經驗論和唯理論的否定與繼承，但就其批判的方法論意義上講，批判的意義更多的在于分析與考察，康德在《純粹理性批判》第一版的序言中就已經說明，“我理解的批判，并不是對某些書和體系的批判，而就其獨立于一切經驗能夠追求的一切知識而言對一般理性能力的批判，因而是對一般形而上學的可能性或者不可能性的裁決，對它的起源、范圍和界限加以規定。”〔6〕而在《純粹理性批判》再版的序言中，康德再次強調了其批判的意義，“批判并不與理性在其作為科學的純粹知識中的獨斷方法對立（因為科學在任何時候都必須是獨斷的，即從可靠的先天原則出發嚴格地證明），而是與獨斷論對立，也就是說，與憑借一種從概念（哲學概念）出發的純粹知識按照理性早已運用的原則、從不調查理性達到這種知識的方式和權利就能前進的僭妄對立”〔7〕在這里，康德把“批判”與“獨斷論”對立起來，顯然，是要說明批判的“分析與考察”的意義。

對康德的“批判哲學”進行了大致的闡述之后，我們對這位“批判”的鼻祖所使用的“批判”的含義有了明確的理解，就是“分析與考察”。而馬克思正是繼承了這一點，他把“分析與考察”這一批判的方法論特性用于自己的哲學與歷史學以及政治經濟學的研究中。馬克思從一開始就遵循了批判的這一方法論特性。

《博士論文》是迄今為止發現的，馬克思最早的一部學術性專著，其題目是《德謨克利特的自然哲學與伊壁鳩魯的自然哲學的差別》。馬克思寫作此文的目的是因為在此之前，人們對古希臘哲學的一致看法是認為古代哲學的頂峰是在亞里士多德時期，亞里士多德時期的哲學思想是古希臘哲學的經典，而到了古希臘哲學的晚期，古代哲學，特別是自然哲學出現了衰落。馬克思通過對古希臘晚期的自然哲學的代表伊壁鳩魯和亞里士多德時期自然哲學的代表德謨克利特兩者思想的對比和分析，得出了伊壁鳩魯的原子論其中蘊含著的自由的思想，從而述斥了封建專制和思想壓迫。從這一角度來講，馬克思的博士論文也帶有否定的批判含義。那么，再來看看，馬克思這一批判的歷史過程。在寫作論文之前，馬克思在1839年至1840年初，寫下了七本《關于伊壁鳩魯哲學的筆記》，寫完這些筆記之后，馬克思寫下了許多附注，內容是伊壁鳩魯的自然哲學及其原子論，還寫下了一部手稿，內容是評述普羅塔克對伊壁鳩魯的神學思想展開的論戰。除了這七本《關于伊壁鳩魯哲學的筆記》外，馬克思還寫下了《柏林筆記》。《柏林筆記》是馬克思摘錄古典哲學家著作的筆記匯集，包括亞里士多德的《論靈魂》，萊布尼茨的一系列著述，休謨的《人性論》，斯賓諾莎的《神學政治論》，以及卡爾·羅生克蘭茨的《康德哲學的歷史》。〔8〕顯然，馬克思在寫作《博士論文》之前做了大量的準備工作，他詳細地考察了古代哲學和近代哲學思想，當然，在大學期間，馬克思研讀最多的還是黑格爾的著作。從這里我們可以看出，馬克思確實繼承了康德“批判哲學”中的“分析與考察”的思想內涵，在此基礎上再進行“揚棄”，不過，馬克思在《博士論文》中的批判和康德“批判哲學”一樣，還是只停留在哲學的思辨領域，但在之后對法哲學和政治經濟學的批判中，馬克思便走出了這一困境。

三、馬克思批判過程的內在特性

上文已說，馬克思的批判是有著分析與考察的過程，在馬克思要寫作一本批判性的著作之前，必須經過大量的研讀和摘錄，而這只是一個方面，就其一種批判理論的形成過程來講，馬克思的批判是自覺性的，而不是目的性的，這也是馬克思批判理論形成過程中的內在特性。

自覺性是指一種自發性的過程，也就是馬克思在批判的過程中，那些新的觀點和批判性的理論是自發地形成，并不帶有先驗的獨斷性。更具體一點，馬克思在所寫的著作中的批判性觀點是他在對這一理論歷史的分析和考察時，在馬克思做大量的摘錄和評論他人的觀點時形成的，我們所看到的著作只是對這些摘錄和評述的重新整合和進一步闡明。而與自覺性相反的是目的性，所說的目的性也就是說當我們對一種理論進行考察和分析之前，就已經對這一理論進行先行的斷定，從而就只是為了論證這一論斷而去考察和分析，這樣往往帶有主觀的色彩，反而會對這一理論思想造成誤解，導致批判的片面性。這其實也是帶有獨斷論的傾向。

回到馬克思的早期文本，馬克思在對他人的著作進行摘錄和評論時確實已經形成了部分在之后自己所寫的著作中體現的思想觀點，本文的第一部分已經論述，此處就不再說明。而這里要強調的是批判的真實內涵與其特性，即“分析與考察”與“自覺性”的關系。

一方面，“分析與考察”是批判的自覺性的前提；另一方面，對所要批判的理論進行細致、詳盡的分析和考察，必然會產生出新的、批判性的觀點，而且，分析的越深入，越透徹，產生出的新思想就越深刻，越合理。相反，如果沒有意識到兩方面的聯系，忽視了任一方面，其批判就會有失偏頗；如果并沒有對所要批判的理論進行分析和考察，只是由膚淺的，片面的知識體系而進行的批判必將是片面的，而倘若為了否定而去分析和考察所要批判的理論，即目的性的批判，必將導致批判的局限性。在當代哲學思想的發展過程中，在理論界大力提倡思想多元化的時代，批判思維日新月異，各種新的思想都是在批判中產生的，沒錯，馬克思也正是在批判他人的思想中形成了唯物史觀和剩余價值學說，然而我們又恰恰只是停留在批判的哲學語句中理解其含義，更重要的是我們必須回到馬克思“批判”的歷史過程中去尋找“批判”的實質，與其說馬克思的批判是一種思維一種方法論，毋寧說是一種批判精神，一種對學術的態度和作風。

〔參 考 文 獻〕

〔1〕 孫伯鍨.探索者道路的探索〔M〕.南京：江蘇人民出版社，2002：120-121.

〔2〕 馬列著作編譯資料（第12輯）〔M〕 .北京：人民出版社，1972：36 .

〔3〕 張一兵.回到馬克思〔M〕.南京：江蘇人民出版社，2005：158-160.

〔4〕 〔5〕 馬克思恩格斯研究資料匯編〔M〕.北京：書目文獻出版社，1982：44，45.

篇8

關鍵詞：太極圖；陰陽五行；混沌；循環運動；宇宙演化

中圖分類號：R161.7 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599(2012)01-0000-02

Circular Motion and Taiji Diagram Chaos Cycle Map Study

Qiu Shuisheng

(South China University of Technology School of Electronic and Information Engineering,Guangzhou510640,China)

Abstract:In China,high-level overview of the circular movement of yin and yang fish Taiji Diagram of cosmic evolution model crystallization of Chinese traditional culture.This paper presents a preliminary study of yin and yang fish Diagram of chaotic mode of operation that yin and yang,"fish eyes" were the equilibrium point (cathode) and the laws governing the operation of the balance ring (anode) Diagram of a chaotic mode.The paper presents the simplest statement of this model, and describes some of the concepts and literature help to understand the mode. At the same time,this chaotic mode schemata five Diagram of a preliminary comparison.

Keywords:Taiji diagram;Yin and yang;Chaos;Circular motion;Evolution of the universe

一、循環運動與螺旋運動的普遍性

東西方哲學研究，都離不開循環運動。亞里士多德把移動分為直線運動和圓周運動兩大類，并認為圓周運動可以在有限區域內做永恒的、連續不斷的運動[3]。后來，黑格爾形象地把邏輯論證的過程比喻為圓圈，而黑格爾圓圈成為他自己的哲學體系中的核心概念之一[3，4]。他說：“哲學本身卻無所謂起點”，“哲學就儼然是一個自己返回到自己的圓圈，因而哲學便沒有與別的科學同樣意義的起點。”可以說，這種沒有起點和終點的圓圈是特殊的閉合圈，是一種平衡狀態。恩格斯在論述自然辨證法時指出[5]：“整個自然界被證明是在永恒的流動和循環中運動著。”對于循環運動來說，螺旋運動是其典型的一種形式。唯物辯證法的否定之否定規律認為，事物的發展表現為一個螺旋式上升的過程。哲學著作[6]指出：“通過實踐與認識的不斷的反復循環，人類的認識就像螺旋曲線一樣無限地發展和上升。”另外，在自然科學中，已有大量的循環運動和螺旋運動的相關研究成果[7]。

二、系統論的基本概念與混沌循環運動規律

20世紀以來，系統科學對自然哲學和科學哲學的發展起了非常重要的作用。文獻[5]指出：“自然辯證法在當代的發展是全面的，在以下三個方面尤應重視，這就是系統科學對自然觀的豐富問題…”，“系統科學的發展，使人們的思維方式發生了變化”，“系統思維方式與還原論、形而上學的思維方式不同”。另外，文獻[5]關于“自然界的演化發展”的論述中，充分利用了“新三論”（耗散結構理論、協同學、突變論）和混沌理論的基本概念和結論。同樣的道理，“新三論”和混沌理論中的概念和規律，對于闡述和理解陰陽魚太極圖的混沌模式具有重要意義。

普里戈金在深入研究熱力學和混沌現象的基礎上，進一步闡述了他的自然哲學思想[1]，討論了自然界的平衡與非平衡，連續與分叉，漲落與平穩，決定性與隨機性，穩定與不穩定，可逆與不可逆，有序與無序，周期與非周期，穩態與瞬態，以及吸引子，極限環和相空間，等等。該書中指出：“每當我們達到一個分叉點，決定論的描述被破壞了。系統中存在的漲落的類型影響著對于將遵循的分支選擇。跨越分叉是個隨機過程。

本文討論的混沌是一種自然現象[8~10]。在國際上，混沌理論被稱為20世紀繼相對論、量子力學之后物理學的偉大學術成就。混沌研究成果不僅出現在所有的自然科學領域，而且對自然哲學產生了很重要的影響[1,5,8]。文獻[5]指出：“混沌可能是具有根本意義的積極因素…；對人腦電波研究表明，正常思維活動的腦電波是混沌的，而病態人腦發病時腦電波則呈明顯的周期性。”利用系統學的概念，可將混沌吸引子的循環演化規律和隨機性質概括如下：

（一）半穩定平衡態的性質。系統狀態是由運動點（相點）形成的動態軌道（相軌）來表示的。靜止點和閉合軌道都是平衡態。簡單的混沌吸引子有一個平衡點和一個主極限環（周期最短的閉合軌道），后者是動態平衡態。（二）分叉點和極化作用。由于具有吸引和排斥相點的作用，在半穩定平衡態的鄰域內必有運動相軌的最近點。就遠―近―遠的過程而論，這種情形與慧星“訪問地球”的近地點是類似的。相點受平衡態吸引時趨于平衡態而走向最近點，而相點受排斥時則離開平衡態。如果最近點兩邊的相軌段屬于兩種不同類型的運動，則此最近點就叫做分叉點[9]。眾多分叉點形成分叉區。半穩平衡態的分叉點轉換相軌類型的作用，稱為該平衡態的極化作用。（三）隨機擾動引發隨機過程。運動相點受極限環吸引時必然是周期性的螺旋運動。經過最近點后的相軌走向平衡點的吸引區，因而必定是單向運動（非旋轉的曲線運動）。在此情況下，最近點就是分叉點。應該特別強調，在物理學和自然哲學上都確認系統中隨機擾動（起伏）的存在[1]。（四）混沌循環及相對平衡態的產生。綜上所述，如果一個系統沒有穩定的周期運動，而其相空間中有一個平衡點和一個主極限環，且兩者都是半穩定的，則該系統出現混沌循環運動。由于極化作用，運動相軌經過分叉點時將隨機地選擇走向某一個極限環的路徑，并且可能以極小距離接衡態而處于相對平衡態。（五）混沌具有無窮多個半穩定周期軌道。一段螺旋運動及其隨后的一段單向運動的過程，稱為一個循環。若經過n個循環時相軌閉合，則形成一個極限環（閉合軌道）。n可取任意整數，因此這種閉軌道有無窮多個[9]。實際上，就n=1情況來說，由于螺旋圈數不同，閉合軌道也有很多種。因此，在理論上混沌吸引子有無限多個平衡態，它們是實際運動相軌可能任意接近的目標。

三、陰陽魚太極圖的混沌模式

陰陽魚太極圖已有大量的研究文獻，例如[11~13]。本文認為，太極圖所研究的是復雜的循環運動，其中不存在穩定的周期運動。另外，由于太極圖的思想來源于古天文，因而平面太極圖所表示的實質上是三維陰陽循環運動。

本文研究的陰陽魚圖混沌模式的圖式，如圖1所示。圖中，外圈為太極，所附文字表示了一個陰陽循環中陰陽五行的變化規律。“陽魚眼”為平衡圈（周期軌道），稱為陽極（陽中陽）；“陰魚眼”為平衡點（靜止點），稱為陰極（陰中陰）。陽氣經過陽極后轉變為陰氣；陰氣經過陰極后轉變為陽氣。于是，陰、陽兩極均是半穩定平衡態，而它們各自鄰域內的最近點都是分叉點。因此，陰陽兩極均有極化作用，而陰陽變化過程是隨機性的混沌循環運動。在這循環氣流中，包含無限多個閉合軌道（平衡態），因而可能產生無限多相對平衡態（和態）。于是，五氣順布，四時變通，和態迭現，而萬物生生不已。以上所說，就是陰陽魚太極圖混沌模式的最簡陳述。在這種循環運動模式中，陽氣趨向陽極（周期軌道），因而是螺旋運動；陰氣趨向陰極（靜止點），屬于單向運動。一般意義上的螺旋運動與唯物辯證法中“螺旋式上升”運動相對應，兩者的含義相同，而平衡圈（陽極）則與“黑格爾圓圈”相對應。在這種情況下，陽極鄰域內的運動和極化的規律可以和黑格爾圓圈及其正、反題的演化過程進行對比。在黑格爾哲學中，后起的哲學體系把以前的體系作為自身的環節，而每一個環節被看成一個圓圈。其圓圈是閉合的，這就可能導致把“絕對平衡態”與“相對平衡態”混同起來的問題。從上面的相關敘述來看，對于陰陽魚太極圖混沌模式是不存在這種問題的。

陰陽魚圖混沌模式中經過分叉點的運動的隨機性質可利用圖2來說明。圖中的三叉管是對稱的，小球在管內自上而下運動。假定小球進入下面的兩個叉管之一后又回到上頭而再次下落，如此循環不已，則小球在隨機擾動作用下將在下面兩個叉管中隨機選擇路徑。這種由分叉點產生隨機性的原理，顯然具有一般性意義。但要特別強調，混沌程度微弱的混沌循環運動和周期運動往往是很難區分的，而其隨機性不容易檢測出來。這就是人們把許多常見的循環運動都稱為周期運動的緣故。

周敦頤的“五層太極圖說” [11]沒有涉及陰陽魚圖的“魚眼”，也未提到隨機性，因而不能直接用來說明陰陽魚圖的混沌模式。但是，為了進行比較研究，可以引入混沌概念而將周氏“五層太極圖說”加以修改。現將稍作修改的周氏太極圖說（僅采用其第一部分）敘述如下：

“自無極而為太極”。太極生兩極。陰極者，平衡點也。陽極者，平衡圈也。“太極動而生陽”，“靜而生陰”。陽動旋轉而臨陽極，極化而生陰；陰靜直行而臨陰極，極化復生陽。“一動一靜，互為其根。分陰分陽，兩儀立焉”。一循環也，陽氣陰氣一前一后者也。夫極化，分叉時刻難于逆料。是故，循環復循環，前后相異而變化莫測。故不成周期，而混沌生矣。“陽變陰合，而生水火木金土。五氣順布，四時行焉。五行一陰陽也，陰陽一太極也，太極本無極也。五行之生也，各其一性。無極之真，二五之精，妙合而凝”。太極復生太極，乃至無窮。生成可期，當生之時方能生，能成之時方能成。“乾道成男，坤道成女。二氣交感，化生萬物。萬物生生而變化無窮焉”。

上一段文字，包含了周氏“五層太極圖說”第一部分中除“動極而靜”和“靜極復動”之外的所有句子（雙引號之內的），因而可用以比較陰陽魚圖混沌模式和五層太極圖。由對比可以看出，陰陽魚圖混沌模式的循環規律和隨機性容易敘述清楚，而五層太極圖的循環規律則難于說得明白。至于對這種圖式的深入理解，尚需進一步研究。

在本文定稿過程中，得到了晉建秀博士、丘嶸碩士、李志忠副教授和涂用軍教授的幫助，在此表示感謝。

參考文獻：

[1]伊.普里戈金,伊.斯唐熱.從混沌到有序[M].曾慶宏、沈小峰譯.上海:上海譯文出版社,1987

[2]吾敬東,劉云卿,郭美華等.對話:東西方哲學[M].上海:上海三聯書店,2010

[3]趙敦華.西方哲學簡史[M].北京:北京大學出版社,2001.第十九章

篇9

再如世界著名物理學家斯蒂芬·威廉·霍金就一直對設局打賭情有獨鐘，他從33歲起第一次就科學問題與同事打賭，從此后竟樂此不疲而一發而不可收。如，他與加州理工學院的索恩在1975年曾就天鵝座X-1是否含有黑洞而設局，賭注是輸家要為贏家訂閱一份雜志；到了設局后15年的1990年，因為有比較充分的證據表明它是黑洞之后，霍金因賭它不是黑洞而服輸，也就自然為索恩訂閱了一年的美國雜志《閣樓》。2000年12月，霍金又與密歇根大學的理論物理學家戈登·凱恩打賭；凱恩曾斷言，在粒子加速器上，將能發現希格斯玻色子，霍金說不可能；兩人為此設局，賭注為100美元。后來，隨著大型強子對撞機的結果出爐，霍金再一次認輸。而就在幾年前，霍金又與人設下一百美元的賭局，表示人類永遠也不可能發現“上帝粒子”希格斯玻色子。可是2012年7月4日，一個石破天驚的消息傳來，歐洲核子研究中心宣布發現疑似“上帝粒子”，他為此又輸掉100美元。

類似這樣的打賭，在國外學術界已經成為一種傳統；在現代科學創立之初，打賭就已融入到學術界，成為科研傳統的一部分；而且還促成了許多重大研究成果的問世，學術打賭和科學的關系也延伸到了現在。

耐人尋味的是20世紀以來科學界的幾項重大的物理學發現似乎都有賭局伴隨其間。如，上世紀的1956年，美國華裔科學家楊振寧和李政道曾預言“宇稱不守恒”，物理學家費因曼對此竟不屑一顧，他以50美元比1美元的賭局決定宇稱守恒的是否存在；但第二年費因曼就宣布自己敗局已定。之后，著名女科學家吳健雄等用實驗證實了楊振寧和李政道的預言，最終他們二人不但贏得了與費因曼的賭局，并且獲得了1957年的諾貝爾物理學獎。

有些賭局還直接促成了重大科學成果的提早公布，如，1974年，美國物理學家梅爾文·施瓦茲聽說美籍華裔物理學家丁肇中發現了一種新的基本粒子，就去向丁肇中親自求證。沒想到丁肇中當時竟矢口否認。將信將疑的施瓦茲當時就與他以有關是否新發現了粒子而設局，賭注為10美元。事實上，丁肇中的確發現了新粒子，但是他想核查后再公開。兩個月后，丁肇中就有意輸給了施瓦茲10美元。兩年后丁肇中因此獲得了1976年的諾貝爾物理學獎。非常有意思的是，1988年，施瓦茲也獲得了諾貝爾物理學獎；不過他在接受采訪時一直后悔當初沒有把和丁肇中當年賭局的賭注由10美元增加到200美元，一時傳為佳話。

學術打賭和現代科學的關系還不止如此：幾十年來，在著名的貝爾實驗室，科研人員有每天下午4點在茶室里閑聊的習慣，爭論不休之時，就有人開始設局打賭。這個茶室里居然留有一本記載了這些內容的“賭局大全”，直到1990年，這本書卻不見了，有好奇的人們猜測或許是被一而再再而三賭輸的人因為不好意思就拿走了它。

而無獨有偶，在美國加州的斯坦福線性加速器中心，也有類似的一本書，它記載了從20世紀的1984年以來高能物理學領域的35個賭局，其中還有好些迄今未見分曉。該書封面赫然寫著，《斯坦福線性加速器中心理論群體打賭之正式記錄》。

而紐約州冷泉港實驗室的科學家們就人類基因組中的基因數目也曾為此設局打賭，贏者至少將得到750美元。可見，學術打賭的賭注往往并不大，但贏者可以因為比某些大牌科學家猜測得更準而獲得極大的心理滿足，而增加科研動力。

除了科學家個人之間的打賭外，還出現過團體“制度化”的設局打賭。有一個叫作“長期設局基金會”的機構，它鼓勵人們就重大科學問題設局下注。到2002年11月，熱衷參與的人們已提出11個賭項，投入賭注共4.8萬美元。這種群體式設局打賭有什么實際用途嗎？美國查普曼大學的湯姆·貝爾就認為，此舉非常有用。他舉例說，以2100年時全球平均氣溫是否升高來打賭，只要有足夠多的懂行科學家參與進來，那么，這項賭注的價格變動就能及時反映出對氣候研究的最新進展；政府決策部門就可以參考這些價格來估計出公眾對全球氣候變化的態度，從而有助于免受產業界和極端環保主義者偏見的影響。

毋庸諱言，學術打賭的確有著一定的娛樂成分，但歸根結蒂還是要為科學探索服務。2000年美國愛達荷大學的衰老研究專家斯蒂芬·奧斯塔德在莫斯科與其在芝加哥大學工作的同行杰·奧爾先斯基設局打賭，斷言2000年出生的人有可能活到150歲，而且耳不聾眼不花。他們倆各花費幾百美元建立了一筆信托基金，并聲稱這筆基金到2150年時會達到5億美元。贏家的后裔將獲得信托基金的全部。很有意思的是，盡管這樁豪賭在媒體上受到了廣泛的報道，然而，奧爾先斯基在接受采訪時還是這樣表示，“打賭有時可以成為一種有趣的科普方式，不過記者找來時，當事人一定要談論科學”。

在這里，我們還必須要提到，早在17世紀時，由于傳統的醫師排斥當時新派的以化學知識為基礎的醫師，不讓后者參與醫學教學，而后者則頻頻向傳統醫師發出挑戰。1651年，他們設下了這么一樁賭局“讓我們從醫院、軍營或其他地方任意找200名或500名發燒、患胸膜炎或其他病癥的人，把他們分成兩半，用擲硬幣的方式決定哪一半歸我們治，哪一半歸你們治。最后我們看看，兩邊各有多少葬禮。但是，讓我們爭論的彩頭或曰賭注為：兩邊各下300弗洛倫（當時的一種貨幣），尊意以為如何？”雖然這個賭局最后是否成行不得而知，但由此可見這個賭注的設計，其實已經形成了現代醫學對照組實驗的雛形。

篇10

我們曾多次引用楊振寧先生的觀點：中美傳統教育方法的區別之一是中國教育按部就班、嚴謹認真，而美國的教育是滲透式的，允許跳躍。物理學是一門嚴謹的科學，基本概念、基本原理和基本技能等基本功的訓練，永遠是物理課程的核心，也是我國物理教學的優良傳統。在我國傳統的物理教學中適當地引進滲透式的教學方法，作一定程度的跳躍，可使學生不過分地依賴教師，有利于激發他們的獨立思考和創新精神。我們贊同楊先生的看法：中美雙方教育傳統的長短是互補的，若能將二者和諧地統一起來，在教育上將是一個有意義的突破。然而，對我國物理教育傳統施行傷筋動骨的手術，必須慎重。

二、內容現代化不能只是新聞報道

20世紀科學突飛猛進，新技術層出不窮，令人目不暇接，眼花繚亂。物理教學要富有時代感，但不能流于新聞式的報道，而應講出其中的物理內涵。近代物理的理論基礎是相對論和量子力學，物理課中介紹現代科技成果時，應突出它們的近代物理原理。

三、科學教育不能“軟化”

自然科學都是嚴謹的“硬科學”，物理學尤其如此。對青少年進行硬科學教育，對他們科學素質的培養，是必不可少的。對于一個社會來說，普通國民受到扎實的硬科學教育，且不說對提高生產率和發展經濟有利，對各種迷信和的抵御能力也會大大增強。今年8月在桂林召開的“‘99國際物理教師學術交流會”上日本代表匯報了日本文部省（即教育部）的決定，將中學的物理、化學、生物、地學等科目合并為一門“綜合理科”課，總課時大幅度地壓縮，因而課程內容也大幅度地刪減。例如，物理課程大綱中只保留了“能量”的概念，將“功”和“功率”砍掉。會上各國代表聽了為之一震。歐洲物理學會的代表說，這種將科學教育“軟化”的趨勢在世界上有一定的普遍性，其實質是使國民教育廉價化。

四、如何看“綜合”

據說“綜合”有利于培養學生的創新能力。不錯，現代的自然科學（物理學、化學、生物學、天文學、地質學、地理學）是從古希臘的自然哲學中分化出來的，當前又呈現綜合起來的趨勢。當初的分化標志著認識的深化，現在的綜合標志著進一步的深化，即所謂認識的螺旋式上升。目前許多綜合性的學科，如材料科學、環境科學、分子生物學等，培養人才的一般模式，是本科仍按傳統學科分科培養，在研究生階段進行綜合。

五、“還原論”還是“層次論”