后现代视域下的牛顿物理文化思想

【摘要】物理文化做为一种对物理学本质认识的途径，被越来越多的人所重视。对牛顿物理学中所表现出来的哲学基础及文化现象进行反思，是认识牛顿物理学本质的一个重要方式，由于物理学一直以来是科学的典范学科，因而，对物理的文化反思不仅有利于认识牛顿物理学理论的本质，还有利于理解现代物理学发展的方向。

【关键词】牛顿物理学 物理文化 现代物理学

牛顿是伟大的，但他的伟大不在于他发明了多少条科学定律，解决了多少个科学问题，而在于他采取的具有创新价值的方式、方法及其方式方法所蕴含的物理文化思想。

牛顿物理学的哲学基础

牛顿引力论是构建牛顿力学体系的哲学基础。牛顿引力论具有普适性。牛顿在《自然哲学的数学原理》中明确表示，自然界中所有物质都天然具有相互吸引的本性。也就是说，这种相互吸引力是自然界物质中普遍存在的。这一信念促使牛顿发现了自然界物质间存在的万有引力定律，找到了物理世界的本质――普适性。

引力论的普适性是建构牛顿力学的哲学基础。普适性虽不是在牛顿时代才有的话题，但是牛顿对普适性的追求与认识，使近代科学家共同体对自然界的研究实现了从实践到理性的超越，普适性信念外化为科学家的研究传统，成为科学家共同体的范式理论之一，约束着科学家共同体研究的方式，并且奠定了科学的理性基础，并把科学的理性规定为自然科学的任务及方法，理性成为科学的有效判据，科学家共同体的标志，这是引力论的普适性影响所至。

牛顿引力论的普适性，还影响了十八、十九世纪的哲学家对科学知识普适性的追求。其中，康德就是在相信牛顿引力论的普适性的基础上，创造了旷世之作《纯粹的理性批判》，成为哲学上的不朽名著。

但是，牛顿引力论不是万能的，也有其局限性。如天文观测到的水星近日点的进动等现象，牛顿的引力论不能做定量的正确解释等。而且对牛顿引力论的普适性的追求在成为科学家共同体的科学传统之后，形成一个绝对的科学知识普遍性信念，普遍的是科学的，科学的一定是普遍的，对此，SSK提出科学知识的信念性而非客观性，信念知识科学观在很多后现代学者中传开，这种看法虽有偏激，但不乏是一种对现代科学的一种反思途径。

牛顿绝对时空观是构建牛顿物理学的时空基础。牛顿绝对时空观所包含的哲学内涵与牛顿物理学的理论相互作用，促进了物理学与哲学的双向进步。牛顿认为，时间、空间和“任何外界事物”之间是相互独立。也就是说，空间的本性是与外界任何事物无关而永远近似的和不变的外界。时间的本性是绝对的、真正的和数学的时间自身在均匀地流逝着。牛顿的时空观表现出空间的纯粹性与不变性及时间的纯粹性与延续性，由于，当时人类对时空的认识还处于较低水平，这使牛顿的时空观在方法上是形而上的，对物理学及物理学家产生着前所未有的影响。

牛顿绝对时空观是理性时空观与直觉时空观二分的逻辑起点，这为以后力学的公理或定律及其相关的数学证明提供了可能，以其纯粹性、理想性、不变性，为建立物理学打下时空基础。这是牛顿对于人类科学思想和时空观念发展的一个杰出的贡献。

牛顿的时空观由于其过度强调时空的绝对性，弱化时空的相对性而受到后现代主义者的挑战，后现代主义者认为牛顿的时空充满绝对性，是“冰冷”、“无人性”的绝对，笔者认为牛顿的绝对性，是由绝对和相对“混合”体，是在特殊时期内偏向“绝对”的绝对时空观，同时，牛顿的时空观并没有排斥相对性的存在。之所以人们只看到牛顿时空观的绝对性没有看到其相对性，是由于牛顿时代研究的大多是低速、宏观物体的运动情况，这一点被很多人忽视。①

对牛顿物理学的“文化现象”的反思

牛顿简单性原则是物理学理论研究的基础方法论，它影响着现代科学共同体的研究方式。牛顿的简单性原则构建了物理学共同体研究方式的灵魂。这是牛顿对物理学共同体的积极贡献。牛顿的简单性原则在科学研究思维方法上影响了马赫，形成了马赫的简单性思维方法――思维经济原则，不仅改变着人们思维的方法，形式上也改变着人类的世界观。从而使简单性思想构成了对物理学的发展乃至整个自然科学发展都有重要意义的一个基本原则。在牛顿简单性原则的影响下，爱因斯坦继承了牛顿的关于自然世界是简单的信念，承认牛顿的简单性，即简单性应是客观世界内在本性的反映，爱因斯坦还进一步扩大了人类对简单性认识的视野，把简单性原则扩展到理论评价体系的简单性上，被称为认识论意义上的逻辑简单性。经过牛顿的倡导，科学家群体的共同推动，简单性思想己成为一种物理方法论原理。

牛顿时代的科学家共同体的范式是在单一决定论的世界观指导下，主要追求形式体系上的简单、经验世界的简单、归纳上的简单，这种范式在实践中的成功，使以牛顿为首的近代物理学家共同体成为科学权威的代表。这种权威性，被爱因斯坦继承并超越性地提出了“外部的证实”和“内在的完备”即“逻辑简单性”范式。与牛顿的简单性不同的是，爱因斯坦远离了经验的简单，提出了相对论。随后以普里高津为首的物理学家共同体则颠覆性地提出了复杂性追求中的简单性范式，这种简单性范式从决定论的世界观转向随机性世界观，显示了物理学活动中的复杂性因素。物理学家共同体范式的改变，简单性原则的变化，都从本质上表征了物理学的革命过程。

尽管不同时代简单性原则具有不同的单一性、复杂性特征，但牛顿的贡献在于，在他的影响下，简单性作为科学共同体的一种传统，已成为一种知识潮流，成为宗教的替代品，成为一种确定的思想。正因为如此，引发了后现代对现代科学确定性的反思。

牛顿的因果性原则，影响着人类对物理学理论的理解方式。牛顿认为，自然界中是按一定的规律因果运转的。牛顿力学定律是此因果性的表征之一，它在实践中的表现，得到普遍的认可，被不同时代的科学家继承与发扬。

牛顿力学解释事物的因果性成为决定论的基础。牛顿力学的普遍性、客观性决定着事物因和果的存在具有普遍性、客观性。或者说由因果引出了决定论，由非因果引出了非决定论。这已经形成规范的科学共同体认识事物的规律与模式――只要初始状态一定，则未来状态可以由因果性原则进行准确预测，这种因果决定论成为物理学家及公众对物理学基础问题的理解方式。②

但是，牛顿因果性由于没有从整体上考虑事物之间的关系，因果性只是对自然界规律的反映，自然本身并不会开口讲话，因而我们人类看到的因果性仅仅是自然界的一种外在简化，还不足以说明自然界所有事物的联系。对此，现代科学家、后现代主义者对现代科学的普遍性提出质疑，在对牛顿因果性的继承和批判后，爱因斯坦相对论力学、玻尔量子力学产生了，分别用其非定域的非决定论因果性超越了牛顿的因果性原则，使科学理论表现出随机性、不可逆性、不确定性特征，从而改变着人们对物理学理论基础的理解方式。可以说，是牛顿的因果性把相对论力学与量子力学引向了后现代科学的视野。

对牛顿双重价值观的反思，丰富了人们对牛顿物理学的认识。即有宗教观又有科学观的科学追求构成了牛顿的双重价值观，其双重价值观是人们认识牛顿物理学甚至科学的重要方面。

科学与宗教既对立又统一，是牛顿的物理学理论具有双重价值的科学观表征。牛顿的上帝观是一种不同于前人的理性宗教观，他一方面赞美上帝，一方面歌颂自然与理性，打破了宗教的独断性，不仅促进了当时社会的科学思想解放，同时也促进了理性进入到牛顿的宗教中。牛顿的上帝观发展了实体观，改变了“上帝”的本质。牛顿在力学研究中，把“力”引入“上帝”的范畴，即物体间的相互作用力是“上帝”施加的，“上帝”便有了实体性，牛顿让“上帝”不仅有宗教的内涵，还有了科学的内涵，让上帝的本质刻上了机械论与决定论的痕迹，从而也改变了人们眼中的“上帝”形象与历史价值。

牛顿的双重价值观通过物理学理论产生了广泛的影响，科学家，尤其是现代科学家，社会公众无一不对科学有着“宗教情感”，但这些宗教情感已与牛顿时期的宗教情感不同，它已经演变为一种新的类似宗教般的情感，即科学是发自内心的，无私利的，完全超越个人的价值和目标的，“它不再传达上帝的旨意，而是揭示人类所向往的目标应当是什么”，同时是“并不怀疑那些超越个人的目的和目标的庄严和崇高”③的宗教情感，已经演变为科学精神的一部分。

对牛顿物理学的这一组概念的反思，我们认识到：科学信念并非就是科学知识，科学信念是科学家共同体坚持科学研究的动力和基础，往往是科学理论产生的指导原则，对建构科学理论有可预言性，对构建和谐有效的科学文化也有非常重要的作用。（作者为连云港师范高等专科学校副教授、南京大学哲学系博士研究生；本文系江苏省教育厅高校哲学社会科学基金指导项目“后现代视域下的物理文化哲学研究”阶段性成果，项目编号：07SJD720022）

注释

①梅岱，吴定求：《辩证唯物主义历史唯物主义》，长春：吉林人民出版，1988年，第44～46页。

②宋伟：“因果性、决定论与科学规律”，《自然辩证法研究》，1995年第9期。

③许良英：《爱因斯坦爱因斯坦文集》（第三卷），北京：商务印书馆，1977年。