邓晓芒：霍金宇宙学与思辨哲学

作者邓晓芒，原载《科学文化评论》 2006年第5期 P104-108页

写下这个题目，自己都有点觉得匪夷所思。现代物理学告别思辨的形而上学已有一百多年了，难道当今物理学界的顶尖级泰斗霍金与思辨哲学真的还有什么瓜葛吗？当年似乎只有谢林和黑格尔合办过一份《思辨的物理学》杂志，自那以后，“物理学”和“思辨”二字始终无缘，谁要再想起这个话题，将被人视为从坟墓里爬出来的古尸。不过，双方接近的苗头至少从上个世纪六、七十年代就已经开始了，物理学在它的发展中越来越像是思辨哲学。我本人当时就是从“内部发行”的不定期杂志《自然辩证法》和《摘译》上的那些大批判文章的字里行间里，去捕捉现代物理学最新进展消息的。我像读哲学文章一样怀着巨大的热情读那些宇宙学的文章，并深感现代理论物理学中充满着哲学思辨的气息，似乎又回复到古希腊自然哲学的有趣时代了。直到今天，还可以用一句流行语来讲国外的学术界状况：“物理学家像哲学家一样说话，哲学家像物理学家一样说话。”不过，如果说现在像哲学家一样说话的物理学家都是一流的物理学家的话，那么像物理学家一样说话的哲学家决不是最好的哲学家，甚至在某种意义上标志着哲学的沉沦。

近读周祝红博士的新著《思辨的宇宙——霍金量子宇宙学思想的哲学分析》一书，印证了我的这一想法。从书中我第一次得知，科学家霍金最为推崇的哲学家不是那些当代喧嚣一时的科学哲学家和逻辑实证主义哲学家，而是古典的思辨哲学家康德。霍金认为，科学的职责是追问“怎样”，哲学的职责则是追问“为什么”；但现在的科学哲学没有跟上科学理论的进展，背离了自己的职责，惟有康德哲学代表了“追问为什么”这一伟大哲学传统；而维特根施坦所代表的语言分析哲学在霍金看来是“从亚里士多德到康德以来哲学伟大传统”的“堕落”（第2、57页）。尽管霍金本人的科学研究是极为实证的，他却对人们给他加上“实证主义”的标签深表不满，认为实证主义作为方法是“天真的和头脑简单的”，作为哲学则不知其“致命错误”，已经“过时了”。（第72页）

周祝红女士是物理学科班出身，但历来对哲学、特别是对思辨哲学抱有极大的兴趣。这是颇为不容易的。更难得的是，她在物理学史和现代宇宙学方面下了很大的功夫，甚至深入到这些理论的数学方面。她所达到的水平在赵峥教授（中国引力与相对论天体物理学会前理事长）为本书所写的序中得到了高度的评价：

“作者是中国哲学界对现代时空理论了解最好的人之一。她对广义相对论、黑洞物理、现代宇宙学和奇点问题的阐述是正确的，做到这一步，她肯定付出了辛勤的劳动。……我这是第一次看到水平较高的陈述和评价霍金思想的科学哲学著作。”

赵教授的热情肯定不是没有缘由的。长期以来，我国的自然科学界和哲学界的相互脱节比起国外来要更加厉害得多。研究自然科学的人陷入技术主义，鄙视人文科学，认为哲学根本不是真学问，这当然有它的历史原因。人文科学历来受教条主义和意识形态的影响肯定要比自然科学大一些，以至于一谈起哲学，人们印象中就是一整套伪科学，甚至是整人术。另一方面，研究哲学的人也很少有人能够坐下来深入了解一下自然科学领域的进展，思考一下自然科学向哲学提出的新问题。即使是在科学哲学这一领域，有不少人也只是满足于道听途说的一知半解，更热衷于捡拾西方科学哲学家已经提供出来的现成的理论成果。在这方面，跟风的倾向特别严重，而少有我国学者自己的独立创见。而科学哲学与思辨哲学之间的根深蒂固的隔阂，在很大程度上也就是由此而来的。周女士在武汉大学哲学系攻读科学哲学的硕士和博士期间，曾以近乎虔诚的心态听过我的康德和黑格尔哲学的课，还听过彭富春教授的海德格尔哲学的课，有数年时间沉浸于德国思辨哲学的氛围中。这种薰陶肯定对她的知识结构产生了巨大的影响，使她能够写出这样一本富有创意的科学哲学著作来。本书就是在她的博士论文的基础上扩充和改写而成的。

作者在书的绪论中给自己的研究定位说：“本书并未提出新的科学或哲学观点，而是想要在结合科学哲学、思辨哲学和前沿科学思想方面做一点探索性的工作。”（第4页）的确，仅仅要做到这一点，也已经是难上加难了，目前国内还很难找出在这三个方面同时具有精深专业知识的学者。但作者探索的价值正在于，她通过艰苦的劳动而初步找准了这三大领域的结合点，这就至少给国内的科学哲学界打开了一个崭新的视野，同时也打破了一个顽固的偏见。这种偏见认为，欧洲大陆哲学的思辨传统是“非科学的”，因陷于模糊思辨和不严格的表述而在一系列伪问题上浪费了大量的精力，是引人误入歧途的。这就造成了流传甚广的“大陆人文哲学和英美科学哲学（分析哲学）”相对立的成见，以至于上个世纪末当西方学术界开始转向这两方面的互相借鉴和渗透时，我国的学者在这种成见上却已经走得太远，几成尾大不掉之势。所以国内的科学哲学家们直到今天，一讲科学革命就还是上个世纪初的爱因斯坦等人，而在霍金这样的人物面前却感到有些手足无措，显出某种冬烘气。

本书则在这个主题上做出了令人耳目一新的开拓。作者指出，霍金宇宙学探索的主要成就在于奇性定理、黑洞辐射和宇宙自足解，而这三方面都具有深刻的思辨哲学的意义，因而与人文哲学有内在的联系。就奇性定理而言，霍金把整个宇宙大爆炸的初始点设定为能量无限大、时间空间中断、因果性失效、一切科学规律均不成立的“奇点”。这一创举石破天惊，使自然科学家打破了“无中不能生有”的自明前见，将他们对时空和物质世界的思维水平强行提升到了思辨的层次。正是在这一层次上，霍金提出了完全超出实证科学视野之外的、不具有物理意义的“虚时间”概念，并借此使科学规律在宇宙的开端和终结处重新恢复，使科学家“在数学上实现对宇宙所有可能历史的历史求和”得以可能（第48页）。从方法上说，“虚时间”的提出比“奇点理论”对物理学界具有更大的革命性和冲击力，它比量子力学的“测不准”更进一步，干脆就是“不可测”，而只可思。这样思辨的概念在现代物理学中堂而皇之地走上前台，为物理学中的形而上学复辟奠定了初步的基石。

黑洞辐射说的建立则在宇宙的统一性解释方面迈进了一大步。按照广义相对论，满足一定条件的恒星会在自身引力的作用下坍缩成黑洞，其中任何东西，包括速度最快的光能也不够逃出其引力的范围。所以黑洞中心就是一个奇点，而我们的宇宙在大爆炸之前以及终结之后也处于黑洞状态。但霍金发现，黑洞不可能真的是完全黑暗的，它至少有一点是跟外界相关的，这就是热辐射。黑洞辐射说因此就把相对论的引力理论和热力学第二定理联系起来了，而在此之前，这两大理论是不相干的，相对论认为引力根本就不是力，而只是时空的非欧几何曲率的物理表现。但黑洞辐射理论表明，“所有的物质属性中，只有‘热’和‘引力’是万有的，并且不可屏蔽。在宇宙和星体演化的过程中，引力和热是一对矛盾。引力使物质聚集，热使物质分离，最后达到一定的平衡。”（第38页）这就回到了思辨物理学的“吸引和排斥”这对范畴。而既然涉及到辐射，则量子力学也被引进来了。因为一方面，证明辐射的所有可能方法都是量子论提供的；另方面，“宇宙创生时刻的引力如此之强，时空尺度如此之小，以至于不能忽视量子效应。创生时的宇宙就如同微观粒子拥有所有可能的路径一样，拥有所有可能的时空结构或说所有可能的历史”，从而需要理解量子演说中的“路径积分方法”。（第42页）宇观尺度和微观尺度在这里达到了两极相通。所以，量子论成为了结合引力理论和热力学的中介。在量子论的眼光下，“引力是时空拓朴的经典效应，热是时空拓朴的边界效应，引力和热的共同本质是时空拓朴结构，其间转换和沟通的桥梁是量子规律。”（第38－39页）这就把物理学的三大领域，即相对论的引力理论、热力学和量子力学都结合在对时空理论的阐释中了。显然，一个统一的宇宙更适合于作为思辨哲学的对象。

至于宇宙自足解，则是基于对时间的理解而把整个宇宙看作是独立地、合目的地自行产生，而无须上帝的“第一推动”或创造的。“宇宙是完全自足的，不受任何外在于它自身事物的影响，它既不被创造也不被毁灭，而是自己去存在。”（第50页）热力学第二定理肯定了时间方向的不可逆性，结合宇宙创生的奇性定理，以及心理学的时间学说，霍金提出了三种时间方向归一的理论，即：“热力学时间之箭、宇宙学时间之箭、心理学时间之箭”，“三个箭头指向同一方向”。（第42页）引力理论和量子力学本来是不考虑时间箭头的，由于引入了“虚时间”而被纳入了热力学所表明的时间不可逆性，从而赋予了宇宙从诞生到死亡的内在生命。这种内在生命通过“弱人择原理”而体现在“心理学时间之箭”中，即通过人类记忆而反映出来的自然历史进程中。人择原理通常被用来解释宇宙的初始条件和物理参数，即世界为什么恰好是现在这个样子。它虽然排除了上帝的假设，但多少有些诡辩的味道：世界是这样是由于我们人选择了它，因为我们观察世界的尺度就是这样。霍金的弱人择原理则归结为热力学的时间之矢，即把人脑看作一个减熵系统，甚至比作一部更复杂的计算机（第53页），倒是更符合物理学的实证标准。但毕竟，从霍金的心理学时间之箭中的确可以引出符合大陆哲学所揭示的“内在合目的性”的维度：“世界之所以是这样的结构与人的存在紧密相关，甚至在某种意义上也可以反过来说，世界正因有了智慧生命的‘观测’才是‘温暖而常青’的。”（第54页）自然对于人的合目的性以及人与自然的根本上的同一性在这里已经得到了反映，而这是传统的科学哲学历来坚决排斥的，因为科学哲学的理论前提是人与自然、主体与客观的截然二分和对立。

本书在下篇“霍金宇宙学探索的哲学分析”中，展示了作者对传统（经典）科学哲学、康德和黑格尔的思辨哲学、马克思的人学和海德格尔的存在哲学的广博的知识。她用这些知识来论证霍金宇宙学的启发意义主要是集中于两个方面，一个是对作为“先天直观形式”的时间的当代理解，一个是生命的“内在合目的性”原则，由此引出了科学哲学的人文内涵和人本主义的最终归宿，或者说，“人是目的”。

首先，康德把时间理解为先天直观形式以及范畴运用于经验对象之上的“图型”，这一理解与霍金立足于时间结构来建立宇宙创生模式并将宇宙结构视为主体所建立起来的，具有内在的联系。如作者所说：“认识的原则和科学最普遍规律借助时间相统一的思想是康德的创举”，而霍金也“承认一个有待人们去认识的实在宇宙……但离开科学理论我们就不知道实在宇宙的模样”（第87页）。

其次，作者对康德和黑格尔的内在目的论思想作了颇为详尽的阐明，并将它与霍金的宇宙发展的时间箭头关联起来，从中引出了“人择原理”。作者指出：“人择原理作为范导原则有权在现代宇宙学中拥有自己的位置”；时间箭头的作用正在于发展出有智慧的人类，“宇宙只有向着人才能展现出其无穷丰富的本质。可见，人择原理潜在地表述了：人是目的。”（第114页）“宇宙是向着人、向着人的存在、人的认知，甚至人的精神、人的自由发展而生成并展开其本质的。”（第115页）这一步一经跨出，则科学思想中宇宙、生命、时间的人文性也就顺理成章了。这就显露出：“人文性是科学理性自身潜藏的内在本性，不管科学理性是否自觉到，它都会不时跳出来，强迫科学理性正视它的存在。”（第132页）因此，美和形而上学的要求可以成为自然科学的创新理论的“范导性原则”，从而指向实现自然和精神的最终统一。

所有这些论述，在正宗的科学哲学看来都是一些相当离经叛道的观点，尤其是作者在书中大量引证和阐发黑格尔的《自然哲学》，预料甚至会引起传统捍卫者的愤怒，因为他们长期以来都是以黑格尔的《自然哲学》作为思辨哲学在处理自然科学问题时惨遭失败的最有说服力的例子。但一个没有偏见的读者自会从中读出作者的苦心来，这就是：通过转向思辨哲学的新视角来走出现代科学哲学面对物理学最新进展所陷入的无可奈何境地，并由此开辟出一条自然科学和人文科学相互融合的康庄大道来。