(接前文)
三,人的正确思想只能从社会实践中来,没有别的来源吗?
毛泽东在李政道的建议书中感受到了他的“理论”对自己一生坚持的认识论的挑战。我们在这里对此做一点深入的探讨。
毛泽东的认识论是建筑在马克思主义辩证唯物论的基础上的,可以用几段他自己的话精炼地概括。除了前面引用过的《实践论》,毛在1963年5月总结了掌握政权十多年后的经验教训,把实践的内容进一步具体化,他说:“人的正确思想是从哪里来的?是从天上掉下来的吗?不是。是自己头脑里固有的吗?不是。人的正确思想,只能从社会实践中来,只能从社会的生产斗争、阶级斗争和科学实验这三项实践中来。……人们在社会实践中从事各项斗争,有了丰富的经验,有成功的,有失败的。无数客观外界的现象通过人的眼、耳、鼻、舌、身这五个官能反映到自己的头脑中来,开始是感性认识。这种感性认识的材料积累多了,就会产生一个飞跃,变成了理性认识,这就是思想。这是一个认识过程。”[13] 在另一段文字中,他又把生产斗争、阶级斗争和科学实验这三项实践上升为“三大革命运动”,说:“阶级斗争、生产斗争和科学实验,是建设社会主义强大国家的三项伟大革命运动,是使共产党人免除官僚主义、避免修正主义和教条主义,永远立于不败之地的确实保证,是使无产阶级能够和广大劳动群众联合起来,实行民主专政的可靠保证。”[14]
毛泽东的认识论特别强调理论对于实践的依赖关系,人的正确思想“只能”来自他所列举的三项社会实践。从毛泽东本人经历来看,他作为一个职业革命家,一生以“阶级斗争”为本职工作;取得政权之后,也发动过诸如大炼钢铁、亩产万斤粮一类的“生产斗争”;也多少了解一些农村里种试验田、工厂里技术革新一类的“科学实验”;在他的领导下,也成功地实施了兼具生产斗争和科学实验性质的“两弹一星”计划。在他的视野里,“三大革命运动”已经包罗了人类一切产生正确思想的实践活动,他看不到在此以外,人的正确思想还可以来自其他的活动,包括在远离社会实践或实际需要的“象牙塔”里进行的、不以任何功利为目标的、纯粹出于求知和好奇的动机从事的科学探索活动。而这正是李政道在建议书中谈到的那一类基础科学研究。
历史上,这类科学探索活动总是局限在少数人的小圈子内,而且它们的成果转化为应用技术的过程相对缓慢,对于大众生活带来的直接影响不那么显著,所以,在几百年之前,这一类科学研究的作用并未得到人们的足够注意。然而,进入近代之后,一方面,这类研究逐步深入到了人类感官无法到达的微观和宇观层次,另一方面,它们带来的技术成果造成的影响却迅速而显著,这些成果,如核武器,决定了战争的胜负、从而影响到人类历史进程;或者如半导体,渗透到人们日常生活的各个方面。于是这类“纯科学研究”的意义被发达国家的科学家和有识之士最先认识到,并被政府纳入国家发展的考虑之中。李政道的建议书以二十世纪科学技术的发展作为例证,向中国领导人指出的,正是这一类基础研究对于应用研究以及新技术开发的重要意义。从毛泽东的言论文字中可以看出来,他的视野中没有这类新科学的地位,相反,在他本人直接或间接推动下曾经开展过对一些新科学理论的官方批判。
考察二十世纪物理学的两大革命性理论——相对论和量子力学,它们无疑是人类产生的一种“正确思想”。那么它们是从哪里来的呢?它们是哪一些生产活动的实践、或者哪一门应用科学的研究产生的呢?如果这样的问题有答案,那么李政道建议书的“理论”就不攻自破了。实际发生的过程告诉我们:它们不是由于生产实践的需要而推动的某些技术或应用研究产生的,促成它们诞生的是十九世纪后期物理学内部出现的理论之间以及理论和实验之间的矛盾:麦克斯韦的电动力学关于电磁波的理论同牛顿经典力学的相对性原理出现了矛盾,导致迈克耳孙-莫雷实验否定了以太的存在,从而催生了相对论;经典的电动力学和统计力学关于黑体辐射强度的预言(瑞利-金斯定律)在高频率波段趋于无穷大,同所有的实验和经验明显不符,导致了量子力学的诞生。这些过程均属于李政道的建议书中提到的第二个层次——理论与实验之间的互动,并没有什么生产活动或应用科学在其中发生作用。
李政道在1992年的一次座谈会的报告中再次指出这一点:“在十九世纪和二十世纪之交,又有两项尽管有点神秘但却很关键的发现。一项是1887年由迈克耳孙(A.A.Michelson)和莫雷(E.Morley)在美国做的实验:测量顺、逆地球转动时光速的差异。这似乎和应用完全无关。他们原以为这两个光速不一样,然而,测出的结果却是完全一样的。这就推翻了以前存在绝对惯性系的观念。另一项是普朗克提出的黑体辐射公式,这似乎也与应用无关。但是,前者是爱因斯坦相对论的基础,而后者则为我们构造量子力学奠定了基础。”[15]
值得注意的是,李政道在这一段话里,两次提到“与应用无关”,说明毛泽东当年那句话:“理论是哪里来的呢?就是应用科学来的”常在他的心头,他要以物理学两大理论创立过程为例告诉深受毛泽东思想熏陶的中国学界:历史事实并不支持这种说法。这两大理论确立了两个物理学上的常数,它们的数量级也从一个侧面说明这一点:光在真空中的速度:3.0×10^8m·s^−1以及普朗克常数:6.63×10^−34J·Hz^−1,如此高的速度或如此小的能量,即使在今天,人们要从生产活动的实践中“通过眼、耳、鼻、舌、身这五个官能”来感知并获取关于它们的知识,不免会像中国古代学者所主张的“格物”一样徒劳无功。
新科学产生于远离实践的基础研究这种特点在相对论诞生的过程中表现得尤为鲜明:相对论在1905年最初问世时的论文题目是“论运动物体的电动力学”,讨论的是物体运动接近光速时的行为,而那个时代人类的生产活动既未提出研究这一课题的任务,也不具备研究这种运动的条件。相对论的主要原理,如光速不变、同时的相对性等等,如此违反人们常识,它们是从某种生产活动的实践中产生出来的吗?显然不是,而几乎是从爱因斯坦一个人的思辨里产生出来的。在爱因斯坦个人的回忆中,即使是迈克耳孙-莫雷实验,对于他建立狭义相对论的贡献,也没有人们想象中那么大。当时,洛仑兹(Hendrik Lorentz)和庞加莱(Henri Poincare)是名满欧洲的物理学和数学大师,他们根据迈克耳逊-莫雷实验的结果,在数学上推导出了相对论的时空变换公式。然而丰富的实践经验却无助于使他们成为相对论的创立者,反而是一位名不见经传的26岁的瑞士专利局职员靠头脑里的“思想实验”完成了创立相对论的突破。要论“社会实践”,爱因斯坦远不及他的这两位前辈:大学毕业才五年,做过一段时间的家庭教师,后来在瑞士政府专利局找到一个职员的位置。这些“实践”,除了给予他在办公室里苦思冥想的宽裕时间之外,对他的相对论研究有多少助益呢?他本人很少提及,大多数研究者都认为即使有的话,也不是关键性的。
实际上,这样的例子并不只是在二十世纪之后才出现,只是二十世纪之前比较少见。李政道认为十九世纪电磁学的发展也是基础研究在先而应用技术在后的例子,他在1991年一次题为“建立强有力的基础科学研究基地”的演讲中指出:“十九世纪法拉第就发现动磁生电、动电生磁,这是很重要的一个基础的实验发现。紧跟着麦克斯韦就把动磁生电、动电生磁这个关系用极精密的方程式——麦克斯韦方程式总结起来。不但在十九世纪,也影响到二十世纪,于是产生了发电机、电动机、电话、电报、电池、无线电等等。从这个基础实验的发现、基础理论的突破产生了高科技,才有了人类今天的一切与电有关的文明.”[16]
回溯历史,生活在十七世纪的牛顿其实也是这样一个例子。纵观这位新科学开创者的一生,牛顿的经历包括:短暂地当过国会议员(据说从来不发表意见);担任过皇家造币局的主管达30年;其间办理过缉拿制造伪币罪犯的案件;可以说富有“生产斗争”和“阶级斗争”的实践经验。可是,他一生对人类的最伟大的科学贡献、他开创的新科学——运动定律、万有引力理论、微积分等一系列“正确思想”——恰恰是在他缺乏社会实践经验的年轻时代作出的,而不是在他积累了丰富的实践经验之后。他在45岁那年发表了总结那些正确思想的著作《自然哲学的数学原理》,在此之前,他的社会实践活动极为有限:只是在剑桥大学爬满长青藤的“象牙塔”里,从当学生开始,通过学习经典和自己的研究积累知识,逐步上升到教授的位置,同社会的接触主要是同当时从事最前沿研究的少数学者之间的交流。
以上事例说明,那些探索根本性问题的基础研究,由于其具有普适性和前瞻性,通常遥遥领先于人们的日常经验和生产活动,常常在整个社会还完全没有意识到的时候,首先在从事“无用的”最前沿研究的少数人甚至一个人的头脑里形成和取得突破。这种突破产生的正确思想不是在社会中经过实践—理论—实践的作用而发展成熟的,很大程度上是在少数人缜密的思维中涌现出来,然后经过理论和实验上的验证。这可以说是一种普遍规律,李政道这样总结上述规律:“为什么基础科学可以产生如此重要而广泛的应用成果呢?宇宙只有一个,这就是我们的宇宙。宇宙中众多的物质形态只遵从同一组的基本定律。我们的目的是要理解这组操纵一切的基本规律。对自然界,这组定律决定着从宇宙诞生直到现在所有粒子在各种表现形态下的运动,如气体液体,固体、生物、行星、恒星星系等等。基础科学使我们了解这决定一切的定律。有了了解,才能掌握,才能应用。不仅物理学是这样,生物和其他科学也是这样的。”[15]——这一席话从根本上说明了基础科学作用,在一定程度上,也可以算是他对毛泽东批评他理论上“没有讲清楚”的一种回应。
不过,这样的“了解—掌握—应用”过程中起始的“了解”阶段对不少局外人有点神秘,让他们觉得像是“从天上掉下来”或者“头脑里固有的”,从而苹果掉在牛顿头上产生万有引力理论一类的故事在民间流传开来。进入二十世纪,由于研究课题日益抽象化和数学化,又由于在自然科学的领域中,物理学处于最为基础性的地位,而数学又是所有科学的基础,所以在数学和物理学的基础研究方面这种事例远比其他学科丰富。在更抽象的数学领域中,这方面的例子更多,如黎曼几何并不来自任何应用科学的需求,纯属个人思考,为追求逻辑的完美而产生出的一个数学分支,没有想到后来会在广义相对论里得到应用。这样的事例在过去一百多年明显增多,在文明发达的国家已经广为人知,形成共识。
注释
[13]毛泽东审阅《中共中央关于目前农村工作中若干问题的决定(草案)》(即前十条)稿时在十个问题前面加写的一段文字,1963年5月。来源:《毛泽东著作选读(乙种本)》,中国青年出版社,1964年。
[14]毛泽东对《浙江省七个关于干部参加劳动的好材料》的批示,1963年5月9日。
[15]李政道:“没有今日的基础科学,就没有明日的科技应用”,载《李政道文选(科学和人文)》,中国高等科学技术中心编,上海科学技术出版社,2008年5月,135页。原为作者1992年5月27日,在国家自然科学基金十周年座谈会上的专题报告,曾发表于《科技导报》1992年第10期。
[16]李政道:“建立强有力的基础科学研究基地”,载《李政道文选(科学和人文)》,中国高等科学技术中心编,上海科学技术出版社,2008年5月,131页。原为作者1991年6月6日在浙江近代物理中心成立大会上的演讲。
(未完待续)
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华夏文摘第一七七一期(cm0325b)