跨学科悖论与悖论的跨学科研究_科学论文

跨学科悖论与悖论的跨学科研究_科学论文

跨学科悖论与悖论的跨学科研究,本文主要内容关键词为:悖论论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

中图分类号:B82-05文献标识码:A

从科学史上看,20世纪是从无法取消的科学悖论开始的。从1900年前后发现的布拉里—福蒂(Burali-Forti)悖论、康托尔悖论、理查德(Richard)悖论、格里林(Grelling)悖论、罗素悖论等一系列集合论悖论,到1905年爱因斯坦澄清了他在16岁时发现的“追光悖论”——伽利略的相对性原理与光速不变原理之间存在的矛盾……,从法国社会学家孔多塞和数学家博尔塔发现“投票悖论”,到1972年肯尼斯·阿罗获得诺贝尔经济学奖,再到1994年约翰·奈斯比特在其“未来学”新著中提出“全球化悖论”(Global Paradox),悖论的连锁反应不仅对科学思维方式产生了重大影响,而且对人类的生存和发展,对技术、生产乃至整个人类文明都产生了不可忽视的重大影响。

科学悖论总是相对于一定的认识主体和科学理论体系而言的。若就某一具体悖论而言,任一悖论都可以在一定条件和形式下获得相对的解决,但就悖论问题的整体来说,悖论始终是科学发展中所固有的,在绝对意义上的彻底解决是不可能的。悖论问题的跨学科性要求我们,不仅要考察某一具体悖论在科学认识过程中或某一理论体系中是如何得到解决的,以揭示某一具体悖论的科学价值,而且要重视跨学科悖论及其研究,探讨跨学科悖论与现代科学发展之间的关系,把握悖论的跨学科研究及其发展趋势,以促进悖论问题的深入研究。

一、什么是跨学科悖论

悖论一直是困扰人类思维和科学发展的重大难题之一。我国著名逻辑学家金岳霖先生认为,悖论是一种特殊的认识矛盾,它与普通的逻辑矛盾有所不同,是“与论理学(即逻辑学——笔者注)本身有直接关系的矛盾”。如“无谷的山”、“方的圆”、一篇文章前后自相矛盾,这些矛盾与逻辑学本身大都没有什么直接关系,因此,如果一个善于运用逻辑学的人,“他大约可以免除这种矛盾”。但是,悖论却不是这种普通的逻辑矛盾,而是一种站在某一学科范围之中说站在那一学科范围之外的话所发生的情形。他说:“与论理学发生直接关系的自相矛盾大都是站在一种论理学范围之中说站在那一种论理学范围之外的话所发生的情形。”悖论虽然与逻辑学本身发生直接关系,但是这并不意味着逻辑学本身是自相矛盾的。金先生指出,“如果一种论理学本身有自相矛盾的情形,而这个情形又不能免除,那么它就不能成为论理学。”因而,悖论往往成为一种批评某一哲学、逻辑学或其他学问的工具。尼采在《悲剧的诞生》中写道:“当科学之环变得更大时,它会在更多的地方碰到悖论。”美国哲学家普特南说:“确实如此!量子力学正是这种情形的一个漂亮的例证,当它的理解力增加后,同时将世界置于一个更充满悖论的境地。”普特南的兴趣也许并不在于尼采这个人,也不在于尼采的作品,而在于尼采的这个评论本身。确切地说,他所关心的是“科学之环”,想看看科学之环增大时,世界如何变得更为荒谬。科学发展史表明:当科学之环增大时,跨学科的悖论与悖论的跨学科研究将同时被提到现代科学理论研究的前沿。

当科学理论研究的范围扩大时,学科问题变得异常复杂,跨学科研究也逐渐受到人们的重视。上世纪初在西方学术界和教育界产生了一种新的趋向:对科学知识进行重新组织和调整。对脑力劳动的新划分,学者之间的合作研究,大学里的跨系教育,开展综合性研究,以及对不同区域的比较研究等,这些都增加了许多学科之间的交流和融合。可是,随着跨学科研究的深入发展,跨学科研究理论本身也面临着悖论的困扰,以致不同学科之间难以进行充分的交流,不同学科的合作必然存在空隙和裂痕。

每一门科学理论都表现为一种系统的逻辑体系,而科学理论本身又固有其内在的矛盾。在科学认识过程中,这种矛盾往往以悖论的形式表现出来。科学悖论是指这样一种奇特的矛盾观象:在科学理论体系中,某些公理或定理看起来似乎无懈可击,但从一定的科学共同体公认的背景知识或从真实的可接受的前提或假设出发,经过严格的逻辑推导却得出了难以接受的自相矛盾或逻辑循环的结论。科学发展史表明,悖论不仅仅是局限于某一学科领域的理论矛盾,也并非某种偶然现象,而是广泛地出现在各个学科领域的矛盾现象,具有客观普遍性。

考察具体的科学悖论,我们不难发现:悖论不仅具有客观普遍性,而且具有系统相关性和全息关联性。但跨学科悖论不是指出现于某一个学科的悖论,也不是指悖论的客观普遍性,而是就两门以上的交叉学科或跨学科而言的。跨学科悖论也是一种科学悖论,它是相对于具体学科悖论而言的。主要包括以下两种情况:一是指在某一背景知识条件下同一学科的不同研究领域或不同学科之间出现的悖论。值得指出的是,在两门以上的学科就同一领域看似相同的问题发表意见时,虽然不同的专家学者基于相对明确的论据,但是,由于其所持的价值观不同,看问题的立场、观点、方法有差异,以及在同一问题上的情趣迥异,因而得出的结论也相去甚远,甚至提出的政策建议存在明显的矛盾。例如,一件排污的案子被提交到法庭,被告要证明排污并不有害于人,他就找到经济学家朋友来替他申辩,而原告也找到一位科学家朋友为自己辩护,于是,就该问题会得出两个截然不同的解释。如果把我们摆在法官位置上,那我们应该怎样裁决呢?美国学者凯菲兹(N.Keyfitz)认为,不论法官如何裁决,肯定有一个输家,那就是科学。再如环境问题,它与人口、资源一样都是全球性问题。如果我们把自己摆在决策者位置上,我们会听到一些出类拔萃的专家学者说:环境问题被不适当地夸大了,今天的环境问题与过去并没有什么不同。同时,我们又听到另一类同样出类拔萃的专家学者说:对环境的破坏已经越来越严重,人类正在不可救药地摧毁环境。那么,我们应该怎样做出决断呢!其实,这些案例表明:忽略假设是导致悖论的主要原因之一;夸大某一学科的范围,不注意其结论的限定性,往往也会产生不同的答案,甚至导致互为悖论的政策建议。面对悖论问题,科学家们争执不休,将会使科学对政策的影响力进一步衰退。就学科发展而言,跨学科的悖论研究则为解决不同学科之间和某一学科内部的矛盾提供了有益的方法。一般说来,在物理学不同分支学科之间出现的悖论,科学家可以通过发展一种新的理论予以解决。如“追光悖论”的发现及其解决,导致了狭义相对论的诞生,从而把力学和电磁学统一起来了;“双生子悖论”的发现和解决,则为广义相对论的研究提供了答案。

二是指跨学科理论或跨学科方法本身所提出的悖论。如美国学者J.P.克莱因在其著作《跨学科性——历史、理论和实践》中提出的关于学科的局限与跨学科为打破局限而必然出现的逻辑悖论;法国学者J.P.雷斯韦伯在《跨学科方法》一书中提出的关于跨学科方法的悖论,即跨学科方法的出现打破了科学传统的统一体系,动摇了以分化为主导的科学体系,它反对学科的垄断,但同时又在推进新的分化。实际上,解决跨学科理论或方法的悖论,恰恰是发展跨学科研究的重要途径。

以往,我们比较重视某一具体学科领域中的悖论及其研究,而对于不同学科之间的悖论、跨学科理论或跨学科方法的悖论研究甚少。我们一直提倡交叉学科或跨学科综合性研究,可是,现在倍受关注的恰恰不是什么新的交叉学科,而是学科之间的相互重叠,更谈不上如何解决跨学科悖论。面对两个以上学科就同一领域、同一对象、同一问题都有话可说时,我们得出的结论和提出的政策建议往往会出现明显的矛盾。其实在许多不同学科领域中,多学科的盲点或“交错点”往往促使人们得出互为悖论的结论,或提出包含悖论的政策建议。这样,科学家解决不了学科间的悖论或跨学科悖论,实际上就是把自己解决不了的问题让给广大公众和政府官员去解决。跨学科悖论悖论不仅对科学发展产生重大影响,而且对广大公众的思维和政府的领导决策也将产生重要影响,因此,我们不仅要研究出现于某一门学科中的具体悖论,也要认真研究跨学科悖论。

二、悖论的跨学科研究及其发展趋势

推进跨学科研究,必须研究和解决困扰跨学科研究的悖论。那么,如何研究和解决跨学科悖论呢?依我之见,一方面需要把跨学科悖论放到现代科学技术发展过程中加以考察,寻找悖论的具体成因;另一方面,也迫切要求我们开展悖论的跨学科研究。我们应该看到:现代科学技术的飞速发展像一柄双刃剑,既为创造人类的幸福提供了空前的无限的能力,也使人类掌握了可以毁灭地球上一切生命的能力。科学技术发展中的矛盾往往以悖论的形式表现出来。而跨学科悖论的发现及克服,恰恰是深化和完善跨学科理论与方法的重要途径。一般说来,悖论作为科学理论发展中的一种反常现象,总是相对于一定的科学理论体系而言的,但跨学科悖论的发现决不是一种偶然现象,而是某些科学理论发展到比较成熟阶段的标志。一方面,悖论的发现使得传统的科学理论对于新问题、新事实的解释失去了作用,甚至威胁了这种科学理论的基础;另一方面,在悖论的启迪下,需要科学家对科学思维方式重新进行定向,解决其理论中的内在矛盾,而悖论的发现及解决就成为科学发展的重要途径之一。实际上,分析悖论、解决悖论既为人们在不同的学科领域中提出新概念、新原理和新思想提供了新的契机,又为跨学科研究及科学发展开辟了新的方向。

同时,跨学科悖论的发现和研究,进一步深化了悖论的跨学科研究。我们应该看到,悖论的跨学科研究是在单一学科悖论研究的基础上发展起来的。目前,它已经成为现代悖论研究的重要趋势和发展方向。大家知道,由集合论悖论的出现而引发的现代西方悖论研究迄今已有一百多年的历史。从总体上看,20西方悖论研究是以逻辑悖论和语义悖论作为主要内容的,其研究工作大致包括两个方面,即对于悖论的技术性研究和哲学性分析,但主要是采用现代逻辑方法来分析和解决悖论问题。随着悖论研究的深入,人们越来越认识到,低估悖论的科学价值,把悖论当作诡辩或笑料,从科学进步的角度看是十分错误和危险的。20世纪初以来,在许多科学领域甚至包括那些遥远相隔的人类活动的不同领域中,人们发现了一种惊人的相似性:许多科学研究领域在不同程度上都发现了悖论。在数学、逻辑学、物理学、语言学、生物学,哲学、经济学、文学、一般系统论、耗散结构理论,甚至在基督教神学、禅宗的教义中都存在大量悖论性质的内容。随着一系列悖论相继发现和提出,悖论问题逐渐引起越来越多不同领域的学者予以关注和探讨,这才兴起了现代悖论的跨学科研究的热潮。与此同时,在不同学科中开展对悖论问题深入而系统的研究,以及在此基础上形成的对于悖论的跨学科研究,就成为现代西方悖论研究的一个主要方向和主要特点。

那么,为什么悖论会在不同学科领域出现并成为跨科学研究的热点呢?这是因为,现代科学已经发展到对其理论基础进行深入探究的阶段,许多学科在不同层次、不同方面、不同程度上都涉及到对其特定的研究对象与人类思维辩证本性的探索和研究;而当科学理论发展到一定阶段,特别是深入到科学理论的基础问题时,往往就以悖论的形式折射出某些特定研究对象的辩证性质和人类思维的辩证本性。实际上,这就是悖论问题成为跨学科性难题的真正原因。

纵观20世纪西方悖论研究的历程,许多逻辑学家、科学家、哲学家在悖论问题上或多或少都留下了自己的印迹。罗素是现代西方悖论研究的开拓者和奠基人,继罗素提出解决悖论的方案——类型论之后,塔尔斯基又提出了语言层次论,克里普克提出了固定点真之理论,赫兹贝格提出了素朴语义学,雷歇尔和布兰登提出了弗协调逻辑,普里斯特和罗特列提出了超协调逻辑,……,最近西方又兴起了情景语义学,这些解决悖论的方法或方案无论在研究的广度、深度还是表述的方式上都超过了20世纪以前的悖论研究,从而把悖论研究推向新的阶段。然而,我们也要看到,现代西方悖论研究并没有真正解决悖论问题。诚如普特南所说:“逻辑共同体对悖论的解决简直与悖论同样矛盾。”实际上,对于悖论问题的深入研究尚有待于从跨学科的角度进一步揭示悖论产生的认识论根源。

关于悖论的跨学科研究,其目的在于沿着悖论在众多学科领域发现的轨迹,重新探讨已发现的悖论与科学发展之间的关系,或者追寻新悖论的发现,开展对悖论问题的整体性综合性研究。其任务主要包括两个方面:一是在发现悖论的某一学科中展开对悖论问题的具体探索;二是在具体研究的基础上把某一学科的悖论研究延伸到不同学科和不同认识领域,或发展成为对悖论问题进行整体性的综合性的研究。

关于悖论问题的具体研究,包括两种情况:一是对已发现的悖论问题继续重新研究,这方面的文献比较多;二是对新发现的悖论进行新的探索和研究。例如,在粒子物理学中,我们知道存在一些微粒子,它们是由比这些微粒子更大的粒子组成的。对于经典科学来说,这是一个十足的悖论,但今天看来是极有可能的。因为这些大粒子彼此之间可以发生强有力的相互作用,以致它们的总质量减少了,所以就产生了大质量组成的小质量粒子。近年来,美、日等国的科学家发现:中微子有质量。按照粒子物理学的规范理论,所有规范粒子的质量为零。然而,科学实践发现,中微子这种不带电的亚原子粒子自身却拥有质量。这项发现有悖于粒子物理学的标准理论,它可能会对以下辩论产生重大影响,即宇宙自身是否有足够质量停止甚至逆转始于“大爆炸”(某些科学家认为发生于百亿年前形成的宇宙大爆炸)的外部膨胀。“中微子悖论”的新发现,也许会拓展人类对宇宙基本性质的认识。

探索宇宙奥秘,预测宇宙的未来,这是人类千百年来的梦想。2002年诺贝尔奖表彰的就是这一领域的两项重大成果。这两项成果中,一项是戴维斯和小柴昌俊在“探索宇宙中微子”方面取得的成就,这一成就导致了中微子天文学的诞生;另一项是贾科尼在“发现宇宙X射线源”方面取得的成就,这一成就导致了X射线天文学的但诞生。中微子有没有质量,暗物质到底有多少,这关系到宇宙总质量的大小。科学家认为,如果宇宙总质量大于某个数值,则宇宙将在自身引力作用下停止膨胀,并开始“大坍塌”;如果小于或等于某个数值,则宇宙将一直膨胀下去。这两项成果开拓的科研新领域必将揭示更多的宇宙奥秘,这些新答案将直接补充甚至改写现有的基本理论。

关于悖论问题的综合性研究,也是值得关注的一种发展趋势。例如,1979年美国一部荣获普利策文学大奖的著作《哥德尔、艾舍尔、巴赫——集异璧之大成》风靡全球。D.R.霍夫施塔特教授(他给自己起了一个中国名字叫侯世达)在该书中把悖论比作一种奇异的循环,或称为“怪圈”,从一种全新的角度,十分巧妙地把哥德尔不完全性定理、艾舍尔构思奇特的绘画、巴赫脍炙人口的乐章结合在一起论述,揭示出在数学、绘画与音乐这些似乎遥远相隔的不同文化领域之间存在的“惊人的一致性”。实际上,这部著作就是对悖论问题进行整体性综合性研究的生动体现。另外,英国数学家、物理学家罗杰·彭罗斯在1989年出版的《皇帝新脑——有关电脑、人脑及物理定律》一书中,也涉及到悖论在数学、电脑科学、物理学、宇宙学、人工智能等如此广泛领域的研究。最近,美国著名哲学家和逻辑学家雷歇尔(N.Pescher)在刚刚出版的《悖论:其根源、范围与解决》一书中,试图对悖论及其解决方法这一主题进行统一的全面研究他认为,“在逻辑学、数学和哲学的专门文献中,对各种不同类型的悖论的讨论可谓众多。但是这些多种多样的悖论都被单独地、孤立地处理,为每个悖论提出提供满足其自身需求样式的解决方案。迄今还没有对悖论及其解决方法这一主题作统一的全面处理的尝试。”该书共分十三章,其主要目标就是探讨和把握悖论问题的一般方式,各种特殊的悖论及其研究只是作为一般方法的例证,而没有更多的特殊学科目标。依笔者之见,此书的出版以及上述的跨学科悖论的发现及研究,不仅有助于悖论的跨学科研究,而且似乎预示着一门新的跨学科学问——悖论学的诞生。

总之,上述两种研究相互联系、相互渗透,进一步促进了跨学科悖论的探讨与悖论的跨学科研究。一方面,跨学科悖论的具体研究为人们对悖论问题进行综合研究或跨学科研究提供了具体悖论案例分析的材料;另一方面,悖论问题的综合研究或跨学科研究又为悖论问题的研究,特别是跨学科悖论的研究提供了深入而系统的理论及方法论指导。可以预测,在21世纪,随着悖论研究的逐步深入,人们将会把案例分析方法与整体性综合方法、形式化的技术性研究与非形式化的哲学性分析结合起来,将跨学科悖论的探讨与悖论的跨学科研究有机结合起来,从而把现代悖论研究推向新的更高的阶段。

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