自然哲学的科学原理范文

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1、《自然哲学的数学原理》是英国物理学家艾萨克·牛顿创作的物理学哲学著作，1687年首次出版。

2、《自然哲学的数学原理》是牛顿重要的物理学哲学著作。全书分为三卷，第一卷“论物体的运动”，表述了牛顿三定律；第二卷也是“论物体的运动”，论述了阻力下物体的运动，为流体力学开先河；第三卷“论宇宙的系统”，讨论了宇宙系统。

3、《自然哲学的数学原理》总结了近代天体力学和地面力学的成就，为经典力学规定了一套基本概念，提出了力学的三大定律和万有引力定律，从而使经典力学成为一个完整的理论体系。该书意味着经典力学的成熟，其中所建立的经典力学的理论体系成为近代科学的标准尺度。

（来源：文章屋网 ）

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2、牛顿（Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日~1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会员，是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。

3、他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。

4、在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。

5、在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。

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【关键词】W・海森堡；科学社会学；古典传统；科学共同体

韦纳尔・卡尔・海森堡（Werner Karl Heisenberg，1901- 1976），德国著名原子物理学家和理论物理学家，历任柏林大学教授，威廉皇家物理研究所所长等职。20世纪30年代初，海森堡就将量子理论与希腊自然哲学、古典教育等进行结合以解释科学与社会相关联的重大议题，其《关于流体流动的稳定和湍流》（1923）、《自然科学基础的变迁》（1935）、《原子核物理学》（1943）、《当代物理学的自然观》（1955）、《部分与整体》（1969）等物理科学著作更是蕴涵着丰富的科学社会学思想。

一、科学发展的条件

相对于科学发展的社会物质条件而言，海森堡更重视科学发展的社会精神文化条件，这包括古典科学传统、科学内外交流、科学语言、科学实验方法等因素。

（一）传统对科学的影响

海森堡特别重视现代科学对古希腊科学精神、自然哲学知识、普遍理性思维方式等优良传统的传承。首先，他极高尊崇古希腊科学精神，认为“我们的全部文化生活、我们的行动、我的思想感情都渊源于西方的精神根源，即在古代时期由希腊艺术、希腊诗歌和希腊哲学所创始的那种思维态度”，古希腊人通常会做出精神价值高于物质价值的判断，相反，我们这个时代人们更重视物质力量，忽视精神塑造科学的力量。其次，他强调我们应注重对古希腊自然哲学知识的传承与积累，“一个人如果没有希腊自然哲学的知识，就很难在现代原子物理系中取得进展”，这或许是在说明他的量子理论基本思想起源于古希腊留基伯和德谟克利特的原子论，他曾读过柏拉图《蒂迈欧篇》中的《对话》篇。再者，他积极赞扬古希腊普遍理性思维方式，“如果他们从希腊人那里学会如何训练自己的思维和怎样提出原理性问题，这只能使他们自己的工作有所受益。”这种思维方式即是将提出原理性问题与实践活动联系起来，将自然各种关系表述为数学形式，以求得到在全宇宙中普遍成立的定律。

（二）交流对科学的影响

第一是不同思想文化传统的碰撞，会产生创新的理念，进而促使了科学进步。“人类思想史上，最有成果的发展常常发生在两条不同的思想路线交叉点上，这一般讲来是真实的。这些思想路线可能发源于人类文化的完全不同的部分、不同的时间或不同的文化环境或不同的宗教传统，因此如果它们在实际上相遇了，即如果它们至少已相互关联到能够发生真实的相互作用的程度，那么，人们可以期望新的和有意义的发展也随之而来。”

第二是科学共同体内部的科学交流，为科学继续发展提供可能性。特别是在《部分和整体》（1969年德文版，中文版名是《原子物理学的发展和社会》）这本书中，他主要以对话的形式写作，回忆了他同普朗克、索末菲、爱因斯坦、玻尔、薛定谔、玻恩、狄拉克、泡利、哈恩等物理学巨擘关于原子物理学起源及发展，量子论可能产生的社会影响等重大科学、社会问题的讨论，充分展现了现代科学思维的创造过程。

第三是科学语言对科学的影响。科学是依靠语言作为唯一的传达信息方法，语言的术语概念、使用习惯等都影响着科学发现的表达，为此，海森堡探讨了科学的语言问题。他认为经典物理学的概念构成了我们描述实验装置和陈述实验结果的语言，但是习惯性地将经典物理学术语用于描述原子事件的企图，结果总是导致矛盾，因此，我们应扩展旧术语的内涵或者提出合适新概念来解释现实的实验矛盾问题。

（三）其它因素对科学的影响

海森堡也重视实验方法对自然科学的影响，他认为原子物理学应用了经典力学中实验方法，这种方法以观察和检验为基础，借助于分析，可从一些选定的现象推求出自然力及支配这些自然力的简单定律；借助于综合即可用于解释其它自然现象，而原子物理学则代表了自惠更斯、伏打、法拉第等以来一直决定科学成长的研究方法的最高成就。

他也阐述技术科学与自然科学相互影响，特别是“技术科学的进展、工具的改进以及新技术装置的发明，提供了日益精确的自然经验知识的基础；而对自然的理解的进展和自然律的数学形式系统的最终确立，又开辟了技术科学中应用这些新知识的道路。”这是第二次工业革命科学发展的重要特点，特别是通信、交通、工程等技术科学对科学发展尤为有利。

海森堡经历过两次世界大战，对战争与科学关系也体味深刻。他认为政局稳定、民族团结有助于科研，相反“正在驱赶我们的犹太人同事的作法，是干着大大损害德国的大学，特别是损害物理学研究的事情，”表明他讨厌种族迫害给科学带来的不利影响。然而，他也认识到战争会促使各国政府期望本国科学家加速科技研究计划，促进科技的进步。

二、科学对社会的影响

海森堡也关注科学对社会的影响，他注重从宏观角度说明了科学对生产力、社会结构、人类思维方式、人类与自然关系等都有重大影响。

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［摘要］科学又转变为一种改变世界面貌的强大的物质力量，推动了经济乃至整个社会的变革和进步。

一、热衷于探索自然界的奥秘是科学创新的初衷和源泉

西方科学和西方文化都起源于古希腊的自然哲学，这种哲学同时也是科学。古希腊自然哲学是西方科学的萌芽，古希腊的哲学家几乎全是自然哲学家。

古希腊哲学家热衷于探索自然界的奥秘。他们探索自然界主要集中在三个方面。第一，探索自然界的本原是什么。第二，探索常见的自然现象。第三，热衷于几何学研究。如亚里士多德研究小鸡发育，准备了21只鸡蛋，每天打破一个鸡蛋，详细记录小鸡坯胎的发育过程。又比如阿里斯塔克对太阳、月亮和地球三个星球进行深入的研究，得出《太阳和月亮的大小与距离》。再比如欧几里得由5个公设、5个公理、23个定义，推导出467个命题，得出欧氏几何定理。

古希腊哲学家思考自然问题到了痴迷的境界。关于这一点，泰勒思掉进土坑的传说很能说明问题。泰勒思成天思考天体问题，连走路也在思考。一天掉进土坑里，被一名色雷斯妇女看见。这位妇人笑他说：你眼前的路都看不清，还去研究天上的事情［5］63。

古希腊人热衷于探索自然界的奥秘使西方科学得以诞生，成为科学创新的初衷和源泉。与之相反的是，中国古代哲学属于道德哲学，儒家文化占主导地位，古代哲人对研究自然界兴趣不大，因为他们认为“天道渊微，非人力所能窥测”［6］，而更多关注和研究人与人之间的关系，因此无科学创新的初衷和源泉。

二、为了求知和摆脱愚昧是科学创新的本意和目的所在

古希腊人思考自然，研究自然，他们把这看做是人类最有意义，最有价值的学术活动。这是由他们的价值取向决定的。正如亚里士多德所说：“他们探索哲理只是为摆脱愚蠢，显然，他们是为了求知而从事学术，并无任何实用目的”。在他看来，“求知是人类的本性”［7］。古希腊人的这种仅仅为了“求知”，为了“摆脱愚蠢”而从事自由学术研究，并不赋予其任何实用目的的价值取向为整个西方文化所继承。

在探索自然的目的这一点上，古代东方各民族与古希腊人是有显著区别的。比如古代埃及有比较发达的几何学，但埃及人之所以重视这门学科，是因为丈量土地的需要。又比如古代中国人的天文学发达，但中国的天文学主要是为王朝政治服务的，同占星术密不可分。

在科学史上，法拉第花了11年时间研究磁生电的方法，并最终得到磁感应原理。他绝没有想到他的这一原理会成为未来改变整个世界面貌的电气技术的基础；麦克斯韦也绝不是为了今天的无线电通讯技术才把法拉第的电磁学理论抽象化、数学化，并预言电磁波存在的；普朗克也绝不是为了今天的量子计算机、激光技术和超导技术才提出量子假说的；孟德尔、韦斯曼、摩尔根更不是为了今天的转基因技术才去研究生物的遗传现象的。事实上，西方科学的几乎所有重大成果的获得都与实用目的无关。当然，其中许多成果后来都变成了技术，有了实用价值，但那只是科学的“副产品”。

对此，科学史家丹皮尔有过一段发人深省的话：“不幸，科学主要是为了发展经济的观念，传播到许多别的国家，科学研究的自由又遭到了危险。科学主要是追求纯粹知识的自由研究活动。如果实际利益随之而来，那是副产品，纵然它们是由于政府资助而获得的发现。如果自由的、纯粹的科学遭到忽略，应用科学迟早也会枯萎而死的。”［8］

三、注重探寻自然现象背后的原因使科学创新的源泉永不枯竭

西方科学的本质在于它是对自然现象背后原因的猜测或揭示［9］，而这正是古希腊理智的一个鲜明特征，并作为西方文化的一个主要传统沿传至今。

看一看古希腊自然哲学家的思想，我们可以深刻地体会到这一文化因素的内涵。赫拉克利特认为，“自然界喜欢躲藏起来”［10］26。留基伯首先提出“没有什么事情无缘无故而发生，一切事情的发生都有原因和必然性”［10］133。德谟克利特宁肯找到一个因果的说明，也不愿获得一个波斯王位。亚里士多德更把认识自然现象背后的原因看做是哲学探索的基本任务。他明确指出：“认识是我们研究的目标；人们在掌握一样东西的为什么(即根本原因)之前，是不会认为自己认识了它的”［10］58。“智慧就是有关某些原理与原因的知识”［7］。所以，“我们必须求取原因的知识，因为我们只能在认明一事物的基本原因后，才能说知道了这事物。”［7］古希腊人的这种注重探寻自然现象背后的原因以统一地解释某类现象的传统，经过文艺复兴后又进一步得到了发扬光大，并不断推动科学的进步。

大自然的无限，从宏观世界的广垠宇宙，到微观世界的原子、质子；从生物界的人、动物到遗传基因、染色体，这些自然现象背后的原因成为科学创新素材的宝库，是科学创新源源不断的河流。正是西方人这种热衷于探索自然现象背后原因，才使得新的科学理论层出不穷，科学创新的源泉永不枯竭。

值得比较的是，中国没有这种文化因素，所以中国传统科学不具备探索自然现象背后原因的本质。中国传统科学偏重于对自然现象的忠实描述和经验总结。纵观中国科学史，人们不难发现，中国传统科学的经典著作,诸如《墨经》、《徐霞客游记》、《齐民要术》、《农政全书》、《伤寒杂病论》、《梦溪笔谈》等，几乎无一不是对自然现象的描述或经验总结，而对这些自然现象为什么会产生，这些经验是如何获得的，则从不加以深入探讨［11］。

四、具有强烈的怀疑和批判精神使得科学创新永无止境

科学的发展需要创新，而创新需要怀疑和批判。没有怀疑和批判，就意味着科学生命的终结。西方科学之所以能持续向前发展，不断出现旧理论的淘汰和新理论的诞生，一个根本原因就是西方文化中渗透着强烈的怀疑和批判精神。

西方文化中的怀疑和批判精神起源于公元前3世纪皮浪的怀疑主义。怀疑主义作为一种哲学流派在古希腊罗马时期持续了500多年时间，对古希腊罗马时期人们的思想产生了不可忽视的影响。皮浪认为,“没有一件事情可以固定下来当作教训，因此我们对任何一个命题都可以说出相反的命题来。”皮浪及其之后的怀疑主义思想不仅代表了希腊罗马时期的一种哲学思潮，同时也反映了这一时期学术界的实际情况。

当时的学术界确实几乎不存在任何权威，每一位哲学家除了相信自己外，不相信其他任何人，包括自己的老师。亚里士多德的“吾爱吾师,吾更爱真理”的名言不仅是他自己离开老师，独立门户的充分理由，也是后来所有学生在学术上与老师分道扬镳的理由。

从科学史也可以看出，怀疑和批判精神是推动科学进步的决定因素。试想，如果哥白尼对“地心说”深信不疑，他会创立“日心说”吗？如果达尔文对物种不变论深信不疑，他会创立生物进化论吗？如果爱因斯坦对绝对时空观深信不疑，他会创立相对论吗？所以说，科学上的怀疑、批判精神与创造精神是一对孪生兄弟；没有怀疑和批判就没有创造；没有创造，也不需要怀疑和批判。

勇敢地怀疑和批判，大胆地标新立异、自创理论，循着这条创新的路走下去，才有可能攀登上科学的一座又一座高峰。西方文化中的这种怀疑和批判精神在中国传统文化中是非常缺乏的。中国传统文化是儒家文化，崇尚的是中庸之道，打击的是标新立异。诸如“人怕出名猪怕壮”，“枪打出头鸟”等俗语人人皆知。这与西方文化的怀疑和批判精神形成鲜明对比。西方人认为科学是“可错的”，中国认为真理神圣不可侵犯；西方人尊重自己的老师，但“吾爱吾师,吾更爱真理”，中国学生极力维护自己老师的学说，不敢越雷池一步。

五、重视个人自由和人与人之间的平等是形成科学创新良好氛围的前提

西方的民主传统是自古就有的［5］235。经过声势浩大的文艺复兴运动的洗礼后，西方文化中又增添了所谓的自由、人权、民主、平等的思想，在这种思想基础上建构起的社会政治体制从制度上保证了学术的自由和繁荣，从而大大地推动了科学的进步。

谁也不能否认，近代以来自由、人权、民主、平等思想已经逐渐成为西方人的一种根深蒂固的观念，成了西方文化的一块不可动摇的基石。无论是英国资产阶级革命、法国启蒙运动、法国大革命，还是美国独立革命、南北战争都直接与这些思想密切相关。不言而喻，西方文化中的这种尊重人的自由权利，强调人与人之间的相互平等的思想极大地促进了学术研究的自由化、多样化和不同学术观点之间的平等争鸣。这种自由化、多元化和平等争鸣的风气对科学的“进化”(发展)而言，无疑起了一种“优胜劣汰，适者生存”的作用。

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关键词：物理学；哲学思想

物理学是一门最基本的自然学科，它是探讨物质结构和物质基本运动规律的学科，所以人们往往认为物理学只是包含一些枯燥的理论公式，而忽视了物理学中包含的人文因素诸如人文哲学思想、美学等方面。实际上，物理学在产生、形成、发展的过程中，人们不是为了物理学而研究物理学，而是为了有助于人类、社会以及个体人的发展而研究物理学，所有这些都涉及到了人与人的关系、人与自然的关系，这些关系中都蕴含着丰富的哲学思想。

1　物理学中的唯物辩证法思想

物理学在古代被称为自然哲学，物理学作为一门精密的学科进行研究是从1687年牛顿发表的《自然哲学的数学原理》开始的。随着学科的发展与不断完善，物理学才从哲学中分化出来，形成独立的学科，但物理文化中蕴含的哲学思想是不会被分离的。

1.1　实践是检验真理的唯一标准

物理学是实验科学，物理实验既是建立物理理论的基础又是检验物理理论真理性的方法。杨振宁教授说“物理学是以实验为本的学科”，物理学上很多理论都是通过实验检验论证的结果，体现了唯物辩证法的认识论观点——实践是检验真理的唯一标准。

1.2　物质是普遍联系的

物理发展史上，很多地方体现了物质是普遍联系的观点。比如人们曾经把电和磁孤立起来，物理学家奥斯特接受自然力统一的哲学思想。坚信电和磁之间存在某种潜在联系，经过多年研究，终于发现了电流的磁效应，并由此开创了电磁学的新纪元。把电和磁联系了起来，这正体现了唯物辩证法的特征——物质是普遍联系的。

1.3　事物发展过程中的“否定之否定”规律

人们对物理现象及其本质的认识是不断地发展和完善起来的，每一种理论的建立过程都体现了“实验(事实)——理论假设——实验(新的事实)——修正理论”，遵循着辩证唯物主义中的“否定之否定”规律。比如在整个光学的发展史中对光本质这个问题的认识，先是牛顿的微粒说；再是惠更斯的弹性波动说；接着麦克斯韦提出电磁波动说；到20世纪爱因斯坦提出光量子说。

最终人们认识到光具有波粒二象性，人类对光本性的认识就正是遵循着“否定之否定”认识规律的反映。

1.4　主要矛盾与次要矛盾的辩证关系

物理学中为了方便研究问题，经常抓住物体的主要特征，忽略物体的次要特征，而抽想出一些理想模型。如“质点”这个理想模型保留了实际物体的质量和存在的位置，而忽略了物体本身的大小形状，体现出辩证唯物主义中的“主要矛盾与次要矛盾之间的辩证关系”。

1.5　运动的相对性和时空的相对性

近代物理学的一大理论—爱因斯坦的相对论中涉及的哲学问题很多。最突出的就是相对运动和相对的时空观念。相对论指出：相对性原理的本质在于运动的相对性这一事实，而不存在绝对运动。相对论否定了绝对运动的存在，就否定了绝对时空的概念。它通过不变的光速把时间和空间联合为一个整体，由洛伦兹变换建立起各个惯性系之间的时空关系。

可见，不论是物理文化知识本身，还是物理文化形成、发展的过程都蕴含着丰富的哲学思维方法，对人类的自然观和哲学思想有重大的影响。

2　物理学中的美学文化

2.1　物理理论的美学特征

2.1.1　简单深刻美

在一个艺术家眼里简单是一种美。自然现象错综复杂，物理学则力求用简单的方程或定律去概括自然规律，但其反映的内在规律确是非常深刻的。如能量的转化和守恒定律反映了各种不同形式的能量的转化，牛顿的三大定律更是概括了宏观低速条件下各种机械运动的规律，麦克斯韦电磁方程组将复杂的电磁现象统一其中，爱因斯坦相对论中的基本原理简单凝练，但其中内涵确是丰富而深刻的。

2.1.2　对称守恒美

对称是自然界中广泛存在的也是人们很乐于接受的一种美学形式，物理学在对自然的表述中处处显现出了这种对称的美：引力和斥力，“电生磁”与“磁生电”，粒子与反粒子，物质与反物质、圆孔或单缝衍射图样的对称、无限长直导线周围磁场的轴对称等等。物理定律对某种规范变换的不变性、守恒性更是贯穿于整个物理学的一种对称形式，物理学中有许多守恒定律如：动量守恒、机械能守恒等等。实际上，对称性已经成为当代物理学家研究物理理论的一种方法。

2.1.3　统一和谐美

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关键词： 威廉・惠商・塞西尔・丹皮尔 《科学史及其与哲学和宗教的关系》 科学史

威廉・惠商・塞西尔・丹皮尔是20世纪英国著名的科学史家，以批判、实证精神对科学思想发展史进行了深入研究，成就蜚然，有《物理科学的发展近况》、《剑桥现代史》中的“科学时代”部分等著文，为现当代科学史研究体系的确立和发展作出了卓越贡献，《科学史及其与哲学和宗教的关系》（以下简称《科学史》）一书已成为当代学术研究绕不过去的科学史经典名著，自然也是哲学专业学生的一本必读书。

丹皮尔的《科学史》是以一首诗作为它的开场白，诗的题目叫做“natura enim non nisi parendo vincitur”，翻译成中文叫做“自然如不能被目证那就不能被征服”，又用诗化的语言描述了人类从巫术到宗教到哲学再到科学的发展过程。丹皮尔的《科学史》清新的文风，流畅的文笔让我们耳目一新。

为了更好地解释科学发展的历程，我们首先有必要解释清楚：什么是科学。给科学下定义是一个难事，在书中，按照丹皮尔的理解，或许用wissenschaft这个德文单词最为贴切，它不单单包括science，还包括历史语言学和哲学。但是在《科学史》中，丹皮尔更多的是指Nature science，正如他在绪论里说的那样：“在我们看来，科学可以说是关于自然现象的有条理得知识，可以说是表达自然现象的各种概念之间的关系的理性的研究。”①这个关于科学的定义不仅简洁，而且明了。

博学的丹皮尔在《科学史》中，是按照历史的发展顺序来描述的，从古代世界的科学开始，探讨了中世纪，文艺复兴，19―20世纪科学，以及对科学的展望。在对于巫术、宗教、哲学和科学起源先后的问题上，丹皮尔更多的是采用了弗雷泽在《金枝》中的观点，认为最先产生的是巫术，之后发展起来的是原始的宗教，然后才是科学与哲学。所以丹皮尔指出：“科学并不是在一片广阔而有益的草原上发芽成长的，而是在一片有害的森林成长起来的。”②但是各个早期文明，在经历了巫术与迷信的时代后，都先后迈进了宗教与神话的年代，以古希腊为例。由于奥菲教义的传播，丹皮尔指出，正是这一原始的观念，产生了来源和倾向都不同的两个哲学流派，一个是爱奥尼亚的自然哲学，另一个则是神秘主义的毕达哥拉斯学说。首先摆脱神话传统的米利都学派的泰勒斯提出水是万物的本源，这一思想的精髓被之后的阿纳克西曼德、阿那克西米尼发展，并被恩培多克勒的“四根说”所吸纳，最终为原子论者留基伯及其弟子德谟克利特完善。而另一条路则由毕达哥拉斯创立，并由苏格拉底、柏拉图、亚里士多德发展而成。之后历史进入了希腊化时期，亚历山大里亚学派崛起，罗马时期伊壁鸠鲁等人不断努力。再之后的中世纪，则强调了神学对哲学和科学的影响。再到14―15世纪的文艺复兴，达芬奇、哥白尼、培根、伽利略、笛卡尔等大师辈出的年代，以及之后的牛顿经典力学时代的影响，一直到19―20世纪，自然科学在物理学、天文学、生物学的发展，以及哲学与科学在这一时期的关系。丹皮尔在《科学史》中为我们清楚地描绘了科学那漫长的发展历史，让我们懂得了要从历史的角度追寻科学发展的轨迹。

丹皮尔在《科学史》中对科学与宗教的关系的论述同样精辟。或许对很多人来说，宗教和科学就是两个对立面的产物，其实这一观点是有失公允的。首先，在古代历史上，正是由于古巴比伦宗教的影响，推动了其天文学的发展；而印度的宗教思想则推动了其医学的发展，丹皮尔在书中写道：“释迦把他的体系建立在博爱、知识和尊重理性和真理的基础上。”③同样的，古希腊的宗教与神话也推动了科学的进一步发展。其次，在中世纪的基督教统治下，宗教与科学的关系也不是截然对立的。如丹皮尔强调：“早期的基督教神父奥利金就公开宣布古代学术，特别是亚历山大里亚的科学，与基督信仰是一致的。”④同样的，圣托马斯・阿奎那认为知识有两个来源，一个是基督教信仰的神秘，一个是人类理性所推断出的真理，而他的体系是按照亚里士多德的逻辑学和科学建立起来的。而中世纪的经院哲学中彻底唯理论的思想也为近代科学的产生提供了学术氛围，保持了科学的崇高性。丹皮尔这样描述：“经院派的哲学唯理论，从一个普遍而有秩序的思想体系中产生，又适合这个体系，且为科学预备了这个信念。”⑤丹皮尔的《科学史》通过比较全面的论述，让我们知道科学在其发展历程中与宗教联系紧密，宗教为科学的发展也作出过不少的贡献。

关于科学与哲学的关系的精辟见解，也是丹皮尔《科学史》的一个亮点。在古希腊人看来，哲学和科学就是一个东西。泰勒斯既是最早的自然哲学家，又是自然科学家，在天文学、几何学方面也有深厚的造诣。而毕达哥拉斯在数学上的成就也十分伟大，毕达哥拉斯定理为人们所熟知。其后的希腊化时期也延续了这种思想，并被中世纪的神学所承认，哲学与科学又和神学融为一体，如圣奥古斯丁将新柏拉图主义与基督教相融合，经院哲学对理性地位的维护，为自然科学假定自然是可以理解的铺平了道路。但是在文艺复兴以后，科学与哲学却开始分道扬镳，走上了相反的方向。实验主义的兴起，使科学家可以采用实验的方法来研究自然，与经院哲学产生了巨大的分歧。而牛顿经典力学体系的建立，则使自然哲学开始建立在牛顿力学的基础上，使哲学与科学重新走在了一起。但是，随后的康德和黑格尔哲学却又再一次走向分离。丹皮尔这样描述：“康德和黑格尔的追随者引导唯心主义的哲学离开当时的科学，同时，当时的科学也很快对形而上学不加理会了。”⑥哲学家指责科学家眼界狭窄；科学家反唇相讥，说哲学家发疯了。其结果是科学家开始在某种程度上强调，要在自己的工作中扫除一切哲学影响，其中有些科学家，包括最敏锐的科学家，甚至对整个哲学都加以非难。当马赫在1883年请求人们注意力学的哲学基础时，大多物理学家要不是不加理会，要不就是加以轻视。但是在经过了这段分离的时期后，哲学与科学又重新走向了融合，按照丹皮尔的理解，这一过程最先是在进化论思想中联合起来：进化论要求把有机体看作一个整体以及达尔文的成功，增强了机械论哲学的再起。而之后再物理学、数学领域的新发展也推动了两者的携手。丹皮尔写道：“近来的数学原理和逻辑学原理的研究更清楚地阐明了认识论，一种新的实在论也应运而生了。”所以，哲学和科学两者本质上是统一的，科学要发展需要哲学的思想，而哲学的前进也需要科学进步作为基础。

从丹皮尔的《科学史》中，我们可以清晰地发现他在科学史上的深厚造诣，对科学与宗教、哲学的关系不乏独到的见解。随着时代的发展，丹皮尔书中的某些观点或许已不合时宜，但是他对那个时代科学的看法仍值得我们研究探讨。同时，他独立思考、严谨专业的态度更值得我们学习和提倡。

注释：

①［英］W・C・丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系.广西大学出版社，第8页.

②［英］W・C・丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系.广西大学出版社，第22页.

③［英］W・C・丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系.广西大学出版社，正文第8页.

④［英］W・C・丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系.广西大学出版社，正文第62页.

⑤［英］W・C・丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系.广西大学出版社，正文第86页.

⑥［英］W・C・丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系.广西大学出版社，正文第282页.

参考文献：

［1］［英］W・C・丹皮尔.科学史及其与哲学和宗教的关系.广西大学出版社.

［2］江晓原主编.科学史十五讲.北京大学出版社.

［3］［英］J・R・弗雷泽.金枝.大众文艺出版社.

［4］赵佳苓译.科学家在社会中的角色.四川大学出版社.

［5］全球通史.斯塔夫理阿诺斯.上海社科出版社.

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[关键词]马克思早期；批判哲学；分析与考察

[中图分类号]B0-0[文献标识码] A [文章编号] 1009 — 2234（2013）01 — 0005 — 03

可以说马克思的一生都是在批判中度过，马克思也是在一次次批判中形成自己的思想理论，也正是这一批判精神被的后来者所继承和运用。然而，随着现代思潮的多元化，各种理论之间的批判也屡见不鲜，批判的真正精髓也随着这些所谓的“百家争鸣”的浪潮所遮蔽，渐渐陷入了只从批判的字面意义上片面的批判，疏忽了马克思理论批判精神背后的历史过程，也就抛弃了马克思批判精神背后的真正实质。

一、马克思早期批判的历史原像

马克思早期的理论探索是他思想斗争最活跃的时期，也是马克思批判思维最活跃的阶段，而也正是在这一阶段，马克思形成了自己独道的思想理论。我们就从他的第一部带有“批判”的著作，即《黑格尔法哲学批判》来还原马克思批判的历史过程。

《黑格尔法哲学批判》的写作原因要追溯到1843年，马克思离开《莱茵报》时。因为在此之前马克思在《莱茵报》当主编时期，发表了大量对现实问题的评论性文章，他的某些语言触及了封建统治阶级，以致于1843年1月，普鲁士政府决定查封《莱茵报》，这使得马克思退回书房，重新探索自己的理论道路。在受德国的专制制度，以及费尔巴哈哲学的影响下，马克思开始潜心研究历史，并对国家和法的问题进行了初步尝试，这些研究的过程和思想轨迹，都被记录了下来，就是厚厚的五本《克罗茨纳赫笔记》。

早在《莱茵报》时期，马克思就感觉到以黑格尔理性主义国家观为理论基础的法的局限性，从而在克罗茨纳赫的五个月中，马克思考察和研究了大量的各个国家的历史和法的变迁。其中，第一、二本笔记是关于政治史的摘记，摘录了亨利希的《法国史》，拉彭贝尔格的《英国史》和约翰·罗素的《英国政府……史》，第三、四本笔记主要是关于法国史的记载，如施密特的《法国史》、卢克莱泰尔的《复辟以来的法国史》、瓦克斯穆特的《革命时代的法国史》和兰齐措勒的《论十月革命的起因、性质和结果》，此外还有兰克的《法国史》、林加尔特的《英国史》和盖耶尔的《瑞典史》等等，第五本笔记的内容涉及到德国、美国等国家的历史。〔1〕在摘录的过程中马克思都加入了自己的评论，这些评论都成为了之后《黑格尔法哲学批判》的直接思想来源。在论述国家的问题上，马克思摘录了兰克《论法国的复辟》的一段文字后评述道，黑格尔“把国家观念的要素变为主词，而把国家存在的旧形式变为宾词——但是在历史现实中情况恰好相反，国家观念都是国家存在的那些〔旧〕形式的宾词。”〔2〕这一思想鲜明地体现在了《黑格尔法哲学批判》中。在对所有制问题的考察中，马克思对施密特的《法国史》做了大量的摘录，特别是对下述的一段摘录打上了着重号：“对城市公社的事务的共同关心把他们彼此联合起来，正是在公社中要处理这些事务的共同关心把他们彼此联合起来，正是在公社中要处理这些事务并适当地领导这些事务的任务，导致了管理艺术的产生。”之后，马克思写下了下面两段话：第一段说，在英国“国家制度的许多改革，〔其起源〕与其说归功于开明的政策，不如说归功于自私自利的打算。”另一段说，在瑞典“由于财政状况而具有影响的一切东西，……在债主、封建者、承租者、企业头头身上变成了中间的权利，政府依赖它并不比臣民差。”此外，马克思在对“市民社会”进行分析与考察时，对林加尔特的《英国史》作了大量的摘要，主要是对城市的发展和经济力量的增长作了记载，这一记载也表明了，马克思已初步认识到市民阶层的发展，必然要影响到国家制度和法律关系的发展。

在整个《克罗茨纳赫笔记》中，马克思又对费尔巴哈的哲学进行了仔细的研究，特别细读了费尔巴哈的《关于哲学改造的临时纲要》，在这部著作中，马克思找到了解决黑格尔法哲学问题的方法，即重新设置“主词”和“宾词”的关系，由此可见，马克思是在对黑格尔哲学和费尔巴哈哲学的对比和考察中，最终形成了《黑格尔法哲学批判》中的思想，而之前的大量笔记正是这一思想的逻辑前提和理论来源。

在马克思早期的写作中，我们现在所发现的另外一部带有批判性的著作是《1844年经济学哲学手稿》，说它带有批判性是因为：在文中马克思述诸了英国古典经济学，把私有财产看成是永恒的和必然的前提。而在马克思看来，私有财产是历史的，阶段性的产物。我们就来对马克思的这一批判进行历史过程的考察。

我们现在所说的《1844年经济学哲学手稿》这一书名是后来者所加入的，这一部分著述是马克思在巴黎时期，在对经济学进行研究，特别是对多部经济学著作进行摘录时，所写下的具有评论性的一部手稿。可以说，我们现在所看到的《1844年经济学哲学手稿》（以下称《手稿》）是整个《巴黎笔记》的一部分，甚至在《手稿》中都可以看到马克思摘录的痕迹。而在此之前，马克思已经做了七个笔记本的经济学摘录，大致情况如下：第一册第一部分为萨伊的《论政治经济学》摘录，第二部分为斯尔培克的《社会财富的理论》摘录，最后一部分为萨伊的《实用政治经济学教程》摘录；第二册为亚当·斯密的《国富论》摘录；第三册为勒奈·勒瓦瑟尔的《前国民议会议员“回忆录”》和部分《国富论》摘录；第四册第一部分为色诺分尼的《雅典的色诺分尼著作选》摘录，第二部分为大卫·李嘉图的《政治经济学及赋税原理》摘录，第三部分为詹姆斯·穆勒的《政治经济学原理》摘录；第五册第一部分为麦克库洛赫的《论政治经济学的起源、发展、特殊对象和重要性》的摘录，第二部分为特拉西的《意识形态原理》摘录以及部分穆勒的《政治经济学原理》和恩格斯的《国民经济学批评大纲》的摘录；第六册为弗·李斯特的《政治经济学国民体系》摘录；第七册为欧仁·毕莱的《英国和法国工人阶级的贫困》的摘录。〔3〕这七册的笔记大部分都是摘录，也会有少许评论性语言。除此之外，还有三部手稿，这三部分的手稿，马克思一边摘录，一边做了评述，这就是我们所说的《1844年经济学哲学手稿》，可见，马克思在《手稿》中所体现出来的对英国古典经济学的批判思想是在摘录大量政治经济学资料中所形成的。例如，在对麦克库洛赫的《论政治经济学的起源、发展、特殊对象和重要性》的摘录中，马克思有过这样的评论：“在我们看来，李嘉图学派极力主张以积累劳动代替资本——这种说法在斯密那里已经出现——只有这种意义：国民经济学愈是承认劳动是财富的唯一原理，工人就愈是被贬低，就愈是贫困，劳动本身就愈是成为商品。——这是国民经济学这门科学中的必然的理论公理，正像是现在社会生活中的真理一样。”〔4〕在对李嘉图的《政治经济学及赋税原理》一书进行摘录时，马克思评论道：“精神自由是目的，因此大多数人处于愚钝的奴役状态，肉体需要不是唯一的目的，因此它是大多数人的唯一的目的，或者相反，婚姻是目的，因此大多数人。财产是目的，因此大多数人没有财产。”〔5〕

纵观整部《巴黎手稿》，马克思在决定对“市民社会”进行考察后，便进入了大量的经济学研究中，而他的研究方式则是自己习惯的摘录著作加以评论的方法，最终产生了在《手稿》中所阐发的理论。虽然说，《手稿》中的异化劳动理论从整个马克思思想发展史看来还处于“未成熟”阶段，但就马克思的批判的方法论来说是贯穿于马克思的整个思想史的。

二、“批判”的真实内涵：从康德的“批判哲学”论起

从自然语言的角度来理解，一方面，批判是指对错误的思想，言论或行为做系统的分析，加以否定；另一方面，批判是指指出批评，提出意见。然而，作为哲学语言的“批判”来说，或者更确切的说作为现代哲学语言的“批判”，我们都把它理解为“扬弃”，即指新事物代替旧事物不是简单地抛弃，而是克服、抛弃旧事物中消极的东西，又保留和继承以往发展中对新事物有积极意义的东西，并把它发展到新的阶段，是对这一事物的自我否定，简而言之就是说“否定的继承”。这一批判的思想起源于黑格尔，发展及运用于马克思。但就批判这一词句，或就“批判哲学”而言，其鼻祖应该归属于康德，那么，我们就来分析一下康德的“批判哲学”。

康德“批判哲学”的逻辑起源要回溯到西方近代哲学的两条路线：唯理论和经验论。唯理论的路线发端于笛卡尔，经斯宾诺莎的发展，结论于莱布尼茨。他们认为，人类知识来源于人自身的理性推理，与经验无关，却最终走向了独断论。经验论的路线发源于洛克，经贝克莱的发展，结论于休谟。他们认为，人类对世界的一切认识与知识来源于人的经验，而最终走向了怀疑论。康德的思考正是基于这两种路线之上，却又从不轻信于任一理论。康德认为，独断论和怀疑论都不单独探讨理性能力，而简单地肯定（独断论）或否定（怀疑论）理性能力是否有超感觉经验的认识，而康德的任务就是要探讨、分析、审查人的认识能力，也就产生了“批判哲学”。康德认为，人的认识能力分为理论理性和实践理性。在《纯粹理性批判》中，康德具体分析与考察了人的理论理性即纯粹理性的认识能力与可认识的范围；在《实践理性批判》中，康德具体分析与考察了人的第二种理性认识能力，之后，为了达到两种理性能力的融合和沟通，在《判断力批判》中，康德具体分析与考察了人的审美能力，从而实现了其“三大批判”的形而上学体系。顾名思义，在康德的“批判哲学”中，从内容上讲，的确包含有对前者理论，特别是对经验论和唯理论的否定与继承，但就其批判的方法论意义上讲，批判的意义更多的在于分析与考察，康德在《纯粹理性批判》第一版的序言中就已经说明，“我理解的批判，并不是对某些书和体系的批判，而就其独立于一切经验能够追求的一切知识而言对一般理性能力的批判，因而是对一般形而上学的可能性或者不可能性的裁决，对它的起源、范围和界限加以规定。”〔6〕而在《纯粹理性批判》再版的序言中，康德再次强调了其批判的意义，“批判并不与理性在其作为科学的纯粹知识中的独断方法对立（因为科学在任何时候都必须是独断的，即从可靠的先天原则出发严格地证明），而是与独断论对立，也就是说，与凭借一种从概念（哲学概念）出发的纯粹知识按照理性早已运用的原则、从不调查理性达到这种知识的方式和权利就能前进的僭妄对立”〔7〕在这里，康德把“批判”与“独断论”对立起来，显然，是要说明批判的“分析与考察”的意义。

对康德的“批判哲学”进行了大致的阐述之后，我们对这位“批判”的鼻祖所使用的“批判”的含义有了明确的理解，就是“分析与考察”。而马克思正是继承了这一点，他把“分析与考察”这一批判的方法论特性用于自己的哲学与历史学以及政治经济学的研究中。马克思从一开始就遵循了批判的这一方法论特性。

《博士论文》是迄今为止发现的，马克思最早的一部学术性专著，其题目是《德谟克利特的自然哲学与伊壁鸠鲁的自然哲学的差别》。马克思写作此文的目的是因为在此之前，人们对古希腊哲学的一致看法是认为古代哲学的顶峰是在亚里士多德时期，亚里士多德时期的哲学思想是古希腊哲学的经典，而到了古希腊哲学的晚期，古代哲学，特别是自然哲学出现了衰落。马克思通过对古希腊晚期的自然哲学的代表伊壁鸠鲁和亚里士多德时期自然哲学的代表德谟克利特两者思想的对比和分析，得出了伊壁鸠鲁的原子论其中蕴含着的自由的思想，从而述斥了封建专制和思想压迫。从这一角度来讲，马克思的博士论文也带有否定的批判含义。那么，再来看看，马克思这一批判的历史过程。在写作论文之前，马克思在1839年至1840年初，写下了七本《关于伊壁鸠鲁哲学的笔记》，写完这些笔记之后，马克思写下了许多附注，内容是伊壁鸠鲁的自然哲学及其原子论，还写下了一部手稿，内容是评述普罗塔克对伊壁鸠鲁的神学思想展开的论战。除了这七本《关于伊壁鸠鲁哲学的笔记》外，马克思还写下了《柏林笔记》。《柏林笔记》是马克思摘录古典哲学家著作的笔记汇集，包括亚里士多德的《论灵魂》，莱布尼茨的一系列著述，休谟的《人性论》，斯宾诺莎的《神学政治论》，以及卡尔·罗生克兰茨的《康德哲学的历史》。〔8〕显然，马克思在写作《博士论文》之前做了大量的准备工作，他详细地考察了古代哲学和近代哲学思想，当然，在大学期间，马克思研读最多的还是黑格尔的著作。从这里我们可以看出，马克思确实继承了康德“批判哲学”中的“分析与考察”的思想内涵，在此基础上再进行“扬弃”，不过，马克思在《博士论文》中的批判和康德“批判哲学”一样，还是只停留在哲学的思辨领域，但在之后对法哲学和政治经济学的批判中，马克思便走出了这一困境。

三、马克思批判过程的内在特性

上文已说，马克思的批判是有着分析与考察的过程，在马克思要写作一本批判性的著作之前，必须经过大量的研读和摘录，而这只是一个方面，就其一种批判理论的形成过程来讲，马克思的批判是自觉性的，而不是目的性的，这也是马克思批判理论形成过程中的内在特性。

自觉性是指一种自发性的过程，也就是马克思在批判的过程中，那些新的观点和批判性的理论是自发地形成，并不带有先验的独断性。更具体一点，马克思在所写的著作中的批判性观点是他在对这一理论历史的分析和考察时，在马克思做大量的摘录和评论他人的观点时形成的，我们所看到的著作只是对这些摘录和评述的重新整合和进一步阐明。而与自觉性相反的是目的性，所说的目的性也就是说当我们对一种理论进行考察和分析之前，就已经对这一理论进行先行的断定，从而就只是为了论证这一论断而去考察和分析，这样往往带有主观的色彩，反而会对这一理论思想造成误解，导致批判的片面性。这其实也是带有独断论的倾向。

回到马克思的早期文本，马克思在对他人的著作进行摘录和评论时确实已经形成了部分在之后自己所写的著作中体现的思想观点，本文的第一部分已经论述，此处就不再说明。而这里要强调的是批判的真实内涵与其特性，即“分析与考察”与“自觉性”的关系。

一方面，“分析与考察”是批判的自觉性的前提；另一方面，对所要批判的理论进行细致、详尽的分析和考察，必然会产生出新的、批判性的观点，而且，分析的越深入，越透彻，产生出的新思想就越深刻，越合理。相反，如果没有意识到两方面的联系，忽视了任一方面，其批判就会有失偏颇；如果并没有对所要批判的理论进行分析和考察，只是由肤浅的，片面的知识体系而进行的批判必将是片面的，而倘若为了否定而去分析和考察所要批判的理论，即目的性的批判，必将导致批判的局限性。在当代哲学思想的发展过程中，在理论界大力提倡思想多元化的时代，批判思维日新月异，各种新的思想都是在批判中产生的，没错，马克思也正是在批判他人的思想中形成了唯物史观和剩余价值学说，然而我们又恰恰只是停留在批判的哲学语句中理解其含义，更重要的是我们必须回到马克思“批判”的历史过程中去寻找“批判”的实质，与其说马克思的批判是一种思维一种方法论，毋宁说是一种批判精神，一种对学术的态度和作风。

〔参 考 文 献〕

〔1〕 孙伯鍨.探索者道路的探索〔M〕.南京：江苏人民出版社，2002：120-121.

〔2〕 马列著作编译资料（第12辑）〔M〕 .北京：人民出版社，1972：36 .

〔3〕 张一兵.回到马克思〔M〕.南京：江苏人民出版社，2005：158-160.

〔4〕 〔5〕 马克思恩格斯研究资料汇编〔M〕.北京：书目文献出版社，1982：44，45.

篇8

关键词：太极图；阴阳五行；混沌；循环运动；宇宙演化

中图分类号：R161.7 文献标识码：A文章编号：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、循环运动与螺旋运动的普遍性

东西方哲学研究，都离不开循环运动。亚里士多德把移动分为直线运动和圆周运动两大类，并认为圆周运动可以在有限区域内做永恒的、连续不断的运动[3]。后来，黑格尔形象地把逻辑论证的过程比喻为圆圈，而黑格尔圆圈成为他自己的哲学体系中的核心概念之一[3，4]。他说：“哲学本身却无所谓起点”，“哲学就俨然是一个自己返回到自己的圆圈，因而哲学便没有与别的科学同样意义的起点。”可以说，这种没有起点和终点的圆圈是特殊的闭合圈，是一种平衡状态。恩格斯在论述自然辨证法时指出[5]：“整个自然界被证明是在永恒的流动和循环中运动着。”对于循环运动来说，螺旋运动是其典型的一种形式。唯物辩证法的否定之否定规律认为，事物的发展表现为一个螺旋式上升的过程。哲学著作[6]指出：“通过实践与认识的不断的反复循环，人类的认识就像螺旋曲线一样无限地发展和上升。”另外，在自然科学中，已有大量的循环运动和螺旋运动的相关研究成果[7]。

二、系统论的基本概念与混沌循环运动规律

20世纪以来，系统科学对自然哲学和科学哲学的发展起了非常重要的作用。文献[5]指出：“自然辩证法在当代的发展是全面的，在以下三个方面尤应重视，这就是系统科学对自然观的丰富问题…”，“系统科学的发展，使人们的思维方式发生了变化”，“系统思维方式与还原论、形而上学的思维方式不同”。另外，文献[5]关于“自然界的演化发展”的论述中，充分利用了“新三论”（耗散结构理论、协同学、突变论）和混沌理论的基本概念和结论。同样的道理，“新三论”和混沌理论中的概念和规律，对于阐述和理解阴阳鱼太极图的混沌模式具有重要意义。

普里戈金在深入研究热力学和混沌现象的基础上，进一步阐述了他的自然哲学思想[1]，讨论了自然界的平衡与非平衡，连续与分叉，涨落与平稳，决定性与随机性，稳定与不稳定，可逆与不可逆，有序与无序，周期与非周期，稳态与瞬态，以及吸引子，极限环和相空间，等等。该书中指出：“每当我们达到一个分叉点，决定论的描述被破坏了。系统中存在的涨落的类型影响着对于将遵循的分支选择。跨越分叉是个随机过程。

本文讨论的混沌是一种自然现象[8~10]。在国际上，混沌理论被称为20世纪继相对论、量子力学之后物理学的伟大学术成就。混沌研究成果不仅出现在所有的自然科学领域，而且对自然哲学产生了很重要的影响[1,5,8]。文献[5]指出：“混沌可能是具有根本意义的积极因素…；对人脑电波研究表明，正常思维活动的脑电波是混沌的，而病态人脑发病时脑电波则呈明显的周期性。”利用系统学的概念，可将混沌吸引子的循环演化规律和随机性质概括如下：

（一）半稳定平衡态的性质。系统状态是由运动点（相点）形成的动态轨道（相轨）来表示的。静止点和闭合轨道都是平衡态。简单的混沌吸引子有一个平衡点和一个主极限环（周期最短的闭合轨道），后者是动态平衡态。（二）分叉点和极化作用。由于具有吸引和排斥相点的作用，在半稳定平衡态的邻域内必有运动相轨的最近点。就远―近―远的过程而论，这种情形与慧星“访问地球”的近地点是类似的。相点受平衡态吸引时趋于平衡态而走向最近点，而相点受排斥时则离开平衡态。如果最近点两边的相轨段属于两种不同类型的运动，则此最近点就叫做分叉点[9]。众多分叉点形成分叉区。半稳平衡态的分叉点转换相轨类型的作用，称为该平衡态的极化作用。（三）随机扰动引发随机过程。运动相点受极限环吸引时必然是周期性的螺旋运动。经过最近点后的相轨走向平衡点的吸引区，因而必定是单向运动（非旋转的曲线运动）。在此情况下，最近点就是分叉点。应该特别强调，在物理学和自然哲学上都确认系统中随机扰动（起伏）的存在[1]。（四）混沌循环及相对平衡态的产生。综上所述，如果一个系统没有稳定的周期运动，而其相空间中有一个平衡点和一个主极限环，且两者都是半稳定的，则该系统出现混沌循环运动。由于极化作用，运动相轨经过分叉点时将随机地选择走向某一个极限环的路径，并且可能以极小距离接衡态而处于相对平衡态。（五）混沌具有无穷多个半稳定周期轨道。一段螺旋运动及其随后的一段单向运动的过程，称为一个循环。若经过n个循环时相轨闭合，则形成一个极限环（闭合轨道）。n可取任意整数，因此这种闭轨道有无穷多个[9]。实际上，就n=1情况来说，由于螺旋圈数不同，闭合轨道也有很多种。因此，在理论上混沌吸引子有无限多个平衡态，它们是实际运动相轨可能任意接近的目标。

三、阴阳鱼太极图的混沌模式

阴阳鱼太极图已有大量的研究文献，例如[11~13]。本文认为，太极图所研究的是复杂的循环运动，其中不存在稳定的周期运动。另外，由于太极图的思想来源于古天文，因而平面太极图所表示的实质上是三维阴阳循环运动。

本文研究的阴阳鱼图混沌模式的图式，如图1所示。图中，外圈为太极，所附文字表示了一个阴阳循环中阴阳五行的变化规律。“阳鱼眼”为平衡圈（周期轨道），称为阳极（阳中阳）；“阴鱼眼”为平衡点（静止点），称为阴极（阴中阴）。阳气经过阳极后转变为阴气；阴气经过阴极后转变为阳气。于是，阴、阳两极均是半稳定平衡态，而它们各自邻域内的最近点都是分叉点。因此，阴阳两极均有极化作用，而阴阳变化过程是随机性的混沌循环运动。在这循环气流中，包含无限多个闭合轨道（平衡态），因而可能产生无限多相对平衡态（和态）。于是，五气顺布，四时变通，和态迭现，而万物生生不已。以上所说，就是阴阳鱼太极图混沌模式的最简陈述。在这种循环运动模式中，阳气趋向阳极（周期轨道），因而是螺旋运动；阴气趋向阴极（静止点），属于单向运动。一般意义上的螺旋运动与唯物辩证法中“螺旋式上升”运动相对应，两者的含义相同，而平衡圈（阳极）则与“黑格尔圆圈”相对应。在这种情况下，阳极邻域内的运动和极化的规律可以和黑格尔圆圈及其正、反题的演化过程进行对比。在黑格尔哲学中，后起的哲学体系把以前的体系作为自身的环节，而每一个环节被看成一个圆圈。其圆圈是闭合的，这就可能导致把“绝对平衡态”与“相对平衡态”混同起来的问题。从上面的相关叙述来看，对于阴阳鱼太极图混沌模式是不存在这种问题的。

阴阳鱼图混沌模式中经过分叉点的运动的随机性质可利用图2来说明。图中的三叉管是对称的，小球在管内自上而下运动。假定小球进入下面的两个叉管之一后又回到上头而再次下落，如此循环不已，则小球在随机扰动作用下将在下面两个叉管中随机选择路径。这种由分叉点产生随机性的原理，显然具有一般性意义。但要特别强调，混沌程度微弱的混沌循环运动和周期运动往往是很难区分的，而其随机性不容易检测出来。这就是人们把许多常见的循环运动都称为周期运动的缘故。

周敦颐的“五层太极图说” [11]没有涉及阴阳鱼图的“鱼眼”，也未提到随机性，因而不能直接用来说明阴阳鱼图的混沌模式。但是，为了进行比较研究，可以引入混沌概念而将周氏“五层太极图说”加以修改。现将稍作修改的周氏太极图说（仅采用其第一部分）叙述如下：

“自无极而为太极”。太极生两极。阴极者，平衡点也。阳极者，平衡圈也。“太极动而生阳”，“静而生阴”。阳动旋转而临阳极，极化而生阴；阴静直行而临阴极，极化复生阳。“一动一静，互为其根。分阴分阳，两仪立焉”。一循环也，阳气阴气一前一后者也。夫极化，分叉时刻难于逆料。是故，循环复循环，前后相异而变化莫测。故不成周期，而混沌生矣。“阳变阴合，而生水火木金土。五气顺布，四时行焉。五行一阴阳也，阴阳一太极也，太极本无极也。五行之生也，各其一性。无极之真，二五之精，妙合而凝”。太极复生太极，乃至无穷。生成可期，当生之时方能生，能成之时方能成。“乾道成男，坤道成女。二气交感，化生万物。万物生生而变化无穷焉”。

上一段文字，包含了周氏“五层太极图说”第一部分中除“动极而静”和“静极复动”之外的所有句子（双引号之内的），因而可用以比较阴阳鱼图混沌模式和五层太极图。由对比可以看出，阴阳鱼图混沌模式的循环规律和随机性容易叙述清楚，而五层太极图的循环规律则难于说得明白。至于对这种图式的深入理解，尚需进一步研究。

在本文定稿过程中，得到了晋建秀博士、丘嵘硕士、李志忠副教授和涂用军教授的帮助，在此表示感谢。

参考文献：

[1]伊.普里戈金,伊.斯唐热.从混沌到有序[M].曾庆宏、沈小峰译.上海:上海译文出版社,1987

[2]吾敬东,刘云卿,郭美华等.对话:东西方哲学[M].上海:上海三联书店,2010

[3]赵敦华.西方哲学简史[M].北京:北京大学出版社,2001.第十九章

篇9

再如世界著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金就一直对设局打赌情有独钟，他从33岁起第一次就科学问题与同事打赌，从此后竟乐此不疲而一发而不可收。如，他与加州理工学院的索恩在1975年曾就天鹅座X-1是否含有黑洞而设局，赌注是输家要为赢家订阅一份杂志；到了设局后15年的1990年，因为有比较充分的证据表明它是黑洞之后，霍金因赌它不是黑洞而服输，也就自然为索恩订阅了一年的美国杂志《阁楼》。2000年12月，霍金又与密歇根大学的理论物理学家戈登·凯恩打赌；凯恩曾断言，在粒子加速器上，将能发现希格斯玻色子，霍金说不可能；两人为此设局，赌注为100美元。后来，随着大型强子对撞机的结果出炉，霍金再一次认输。而就在几年前，霍金又与人设下一百美元的赌局，表示人类永远也不可能发现“上帝粒子”希格斯玻色子。可是2012年7月4日，一个石破天惊的消息传来，欧洲核子研究中心宣布发现疑似“上帝粒子”，他为此又输掉100美元。

类似这样的打赌，在国外学术界已经成为一种传统；在现代科学创立之初，打赌就已融入到学术界，成为科研传统的一部分；而且还促成了许多重大研究成果的问世，学术打赌和科学的关系也延伸到了现在。

耐人寻味的是20世纪以来科学界的几项重大的物理学发现似乎都有赌局伴随其间。如，上世纪的1956年，美国华裔科学家杨振宁和李政道曾预言“宇称不守恒”，物理学家费因曼对此竟不屑一顾，他以50美元比1美元的赌局决定宇称守恒的是否存在；但第二年费因曼就宣布自己败局已定。之后，著名女科学家吴健雄等用实验证实了杨振宁和李政道的预言，最终他们二人不但赢得了与费因曼的赌局，并且获得了1957年的诺贝尔物理学奖。

有些赌局还直接促成了重大科学成果的提早公布，如，1974年，美国物理学家梅尔文·施瓦兹听说美籍华裔物理学家丁肇中发现了一种新的基本粒子，就去向丁肇中亲自求证。没想到丁肇中当时竟矢口否认。将信将疑的施瓦兹当时就与他以有关是否新发现了粒子而设局，赌注为10美元。事实上，丁肇中的确发现了新粒子，但是他想核查后再公开。两个月后，丁肇中就有意输给了施瓦兹10美元。两年后丁肇中因此获得了1976年的诺贝尔物理学奖。非常有意思的是，1988年，施瓦兹也获得了诺贝尔物理学奖；不过他在接受采访时一直后悔当初没有把和丁肇中当年赌局的赌注由10美元增加到200美元，一时传为佳话。

学术打赌和现代科学的关系还不止如此：几十年来，在著名的贝尔实验室，科研人员有每天下午4点在茶室里闲聊的习惯，争论不休之时，就有人开始设局打赌。这个茶室里居然留有一本记载了这些内容的“赌局大全”，直到1990年，这本书却不见了，有好奇的人们猜测或许是被一而再再而三赌输的人因为不好意思就拿走了它。

而无独有偶，在美国加州的斯坦福线性加速器中心，也有类似的一本书，它记载了从20世纪的1984年以来高能物理学领域的35个赌局，其中还有好些迄今未见分晓。该书封面赫然写着，《斯坦福线性加速器中心理论群体打赌之正式记录》。

而纽约州冷泉港实验室的科学家们就人类基因组中的基因数目也曾为此设局打赌，赢者至少将得到750美元。可见，学术打赌的赌注往往并不大，但赢者可以因为比某些大牌科学家猜测得更准而获得极大的心理满足，而增加科研动力。

除了科学家个人之间的打赌外，还出现过团体“制度化”的设局打赌。有一个叫作“长期设局基金会”的机构，它鼓励人们就重大科学问题设局下注。到2002年11月，热衷参与的人们已提出11个赌项，投入赌注共4.8万美元。这种群体式设局打赌有什么实际用途吗？美国查普曼大学的汤姆·贝尔就认为，此举非常有用。他举例说，以2100年时全球平均气温是否升高来打赌，只要有足够多的懂行科学家参与进来，那么，这项赌注的价格变动就能及时反映出对气候研究的最新进展；政府决策部门就可以参考这些价格来估计出公众对全球气候变化的态度，从而有助于免受产业界和极端环保主义者偏见的影响。

毋庸讳言，学术打赌的确有着一定的娱乐成分，但归根结蒂还是要为科学探索服务。2000年美国爱达荷大学的衰老研究专家斯蒂芬·奥斯塔德在莫斯科与其在芝加哥大学工作的同行杰·奥尔先斯基设局打赌，断言2000年出生的人有可能活到150岁，而且耳不聋眼不花。他们俩各花费几百美元建立了一笔信托基金，并声称这笔基金到2150年时会达到5亿美元。赢家的后裔将获得信托基金的全部。很有意思的是，尽管这桩豪赌在媒体上受到了广泛的报道，然而，奥尔先斯基在接受采访时还是这样表示，“打赌有时可以成为一种有趣的科普方式，不过记者找来时，当事人一定要谈论科学”。

在这里，我们还必须要提到，早在17世纪时，由于传统的医师排斥当时新派的以化学知识为基础的医师，不让后者参与医学教学，而后者则频频向传统医师发出挑战。1651年，他们设下了这么一桩赌局“让我们从医院、军营或其他地方任意找200名或500名发烧、患胸膜炎或其他病症的人，把他们分成两半，用掷硬币的方式决定哪一半归我们治，哪一半归你们治。最后我们看看，两边各有多少葬礼。但是，让我们争论的彩头或曰赌注为：两边各下300弗洛伦（当时的一种货币），尊意以为如何？”虽然这个赌局最后是否成行不得而知，但由此可见这个赌注的设计，其实已经形成了现代医学对照组实验的雏形。

篇10

我们曾多次引用杨振宁先生的观点：中美传统教育方法的区别之一是中国教育按部就班、严谨认真，而美国的教育是渗透式的，允许跳跃。物理学是一门严谨的科学，基本概念、基本原理和基本技能等基本功的训练，永远是物理课程的核心，也是我国物理教学的优良传统。在我国传统的物理教学中适当地引进渗透式的教学方法，作一定程度的跳跃，可使学生不过分地依赖教师，有利于激发他们的独立思考和创新精神。我们赞同杨先生的看法：中美双方教育传统的长短是互补的，若能将二者和谐地统一起来，在教育上将是一个有意义的突破。然而，对我国物理教育传统施行伤筋动骨的手术，必须慎重。

二、内容现代化不能只是新闻报道

20世纪科学突飞猛进，新技术层出不穷，令人目不暇接，眼花缭乱。物理教学要富有时代感，但不能流于新闻式的报道，而应讲出其中的物理内涵。近代物理的理论基础是相对论和量子力学，物理课中介绍现代科技成果时，应突出它们的近代物理原理。

三、科学教育不能“软化”

自然科学都是严谨的“硬科学”，物理学尤其如此。对青少年进行硬科学教育，对他们科学素质的培养，是必不可少的。对于一个社会来说，普通国民受到扎实的硬科学教育，且不说对提高生产率和发展经济有利，对各种迷信和的抵御能力也会大大增强。今年8月在桂林召开的“‘99国际物理教师学术交流会”上日本代表汇报了日本文部省（即教育部）的决定，将中学的物理、化学、生物、地学等科目合并为一门“综合理科”课，总课时大幅度地压缩，因而课程内容也大幅度地删减。例如，物理课程大纲中只保留了“能量”的概念，将“功”和“功率”砍掉。会上各国代表听了为之一震。欧洲物理学会的代表说，这种将科学教育“软化”的趋势在世界上有一定的普遍性，其实质是使国民教育廉价化。

四、如何看“综合”

据说“综合”有利于培养学生的创新能力。不错，现代的自然科学（物理学、化学、生物学、天文学、地质学、地理学）是从古希腊的自然哲学中分化出来的，当前又呈现综合起来的趋势。当初的分化标志着认识的深化，现在的综合标志着进一步的深化，即所谓认识的螺旋式上升。目前许多综合性的学科，如材料科学、环境科学、分子生物学等，培养人才的一般模式，是本科仍按传统学科分科培养，在研究生阶段进行综合。

五、“还原论”还是“层次论”