对应原理：科学与宗教关系的重构，本文主要内容关键词为：重构论文,宗教论文,原理论文,关系论文,科学论文，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：B913 文献标志码：A 文章编号：1672-0539(2009)01-027-05
关于科学和宗教的关系，中山大学张志林先生将其划分为“对抗模式和非对抗模式，而将非对抗模式又划分为分立模式、对话模式和整合模式”[1]。中国社科院卓新平先生则将其划分为“宗教与科学对立说，宗教与科学乃不同范畴说，宗教与科学的整体认知论”[2]232。尽管二者的划分存在一些差异，但实乃大同小异，他们的划分都来自物理学家伊恩·巴伯关于宗教和科学的四种类型（冲突、自主、对话、整合）[3]16～17的划分。本文打算借助量子力学中玻尔的对应原理去整合这种传统划分，从而为科学和宗教的关系赋予一些新的思考。
一、量子理论中的对应原理
玻尔提出的对应原理是旧量子论的第二个基础性原理，这一原理面对的核心问题是定态跃迁时经典力学对量子力学的形式适应性。该原理的确立，使得电子运动学与发射辐射特征之间具有了关联，并成为量子理论中分析那些涉及发射辐射精细问题（如光谱线强度、谱线极化）时必不可少的一个概念工具，对于那些通过周期系统和条件周期系统不能获得解决的问题，对应原理导出的结果也能很好地与实验数据吻合。
对应原理的概念基础奠基于这一假说，即经典力学作为一种受限制的特例包含于量子理论或者它的形式系统之中。这一思想早在1906年普朗克就提出过，当时他揭示了在h→0的极限下，量子的理论结论就趋近为经典的结果。确切地说，当h等于0时，普朗克辐射公式还原到了瑞利—金斯公式。可是事实上，只要常量h和频率v的积hv趋近0，上述的结果同样可以获得，这一点正是玻尔建构对应原理的思想核心。根据玻尔的频率定律，频率v趋近于0就意味着能量的差异变得任意地小。换言之，在这种极限下，能量几乎形成一种连续统。由于对于周期或者条件周期系统，能量可以表达成相积分的一个函数，这样，根据量子条件，只要量子数里的△n相对于它们的绝对值n小，作为量子数n的函数的量子理论就近似为经典物理。玻尔在1913年便将这种思想运用到氢原子光谱的分析中，当时他认为对于非常大的n，在第(n+1)定态和第n定态之间跃迁所发射的光谱线的辐射频率和电子经典绕转频率是一样的。“我们希望获得与传统概念的一种联系，即，根据经典电动力学来计算慢电磁谐振子的发射是可能的”[4]110，这种对应原理也就是一种“在量子理论和经典力学之间的形式类比”[4]110。
二、构建科学和宗教关系中的对应原理
在简单介绍了玻尔对应原理之后，下一步来分析如何在科学和宗教之间构建一种对应原理。
1.从对应原理的基本物理思想出发，可以提炼出它内蕴的几大观点
首先，对应原理蕴涵经典力学和量子力学具有矛盾两极性。这种矛盾性典型体现在：经典力学描述的世界是连续的，而量子力学描述的世界是非连续性的。爱因斯坦最早指出这种矛盾，而玻尔对这一矛盾更是做了详尽地说明，“普朗克就曾证明热辐射定律要求原子过程的描述中有一种完全超出经典理论之外的不连续性要素”[5]26，“然而，当我们想到以前各种理论中的一切概念都是以一些要求着连续变化可能性的图景为基础时，量子理论内容较精确表达就显得极端困难了”[5]26，“原子必须具有一种稳定性，这种稳定性显示出一些完全超出力学理论之外的特点，例如，力学定律允许可能的运动有一种连续变化，这种变化和元素属性的确定性是完全矛盾的”[5]28。事实上，玻尔提出对应原理正是为了解决这种矛盾。
其次，对应原理蕴涵了经典力学和量子力学的并行性。经典力学是关于宏观物体运动规律的一种基础理论，而量子力学处理的是微观领域问题，它是研究微观粒子运动规律的一种基础理论。不同的领域需用不同的理论，互相交叉使用便会带来困惑。例如对于光（电磁波）的量子性质问题，以及原子结构问题，经典理论就没有施展的余地。而对于宏观物体平衡和运动的把握，只要采用牛顿、欧拉、拉格朗日和拉普拉斯等伟大天才所创建的力学和数学体系就足够了，应用量子力学只会使问题复杂化。
再次，对应原理蕴涵了经典力学和量子力学的互助性。这种互助性体现在“对应原理表现着一种倾向：当系统地发展量子理论时，要在一种合理改写的形式下利用经典理论的一切特征，这种改写应该适应所用公设和经典理论之间的根本对立性”[5]32。此外，这种互助性还表现在经典理论和量子理论所具有的类比性上，“特别是当利用了对应原理之后，我们就可以说，在这一效应中，雅克比解的每一特色都是可以看见的，尽管它们隐藏在一种量子理论的面具下面。在这一方面，指出下列事实是很有兴趣的，以便在这种处理和洛仑兹根据经典电动力学对塞曼效应所作的说明之间，尤其是和拉摩(Larmor)所提出的那种形式的说明之间，显示出一种影响深远的相似性”[5]34。这种相似性、类比性指明了二者研究方法上的可对话性。
最后，对应原理蕴涵了经典力学和量子力学的相通性。这种相通性的结点就是大量子数极限下，量子力学趋近于经典力学。这时二者渐进演化，存在衔接和相通性。玻尔对于这种衔接是这样概括的，“正如经常所强调的，尽管这些原理是借助于经典概念而形式化的，但它们将被纯粹看作是量子理论的定律，它们给予我们一种在不远将来获得一种连贯性理论的信念，抗拒不了量子力学的形式化本质的进路，同时孕育了量子理论的特征面貌，它的应用非常重要。然而这种过程又可以认为是对经典电动力学的理性归纳”[6]42。
2.建构科学和宗教的对应原理模式
根据上述的分析，并根据科学和宗教关系模式的传统分类，便可建构如图1的一个对应图。
图1 科学与宗教的对应模式图
上图展现了科学和宗教的关系与玻尔对应原理的一种形式化类比，下面我们加以具体说明。
对应原理里面蕴涵的经典力学和量子力学的矛盾正好对应科学和宗教的对立模式，这种对立模式在19世纪末期的J.W.Draper《宗教与科学的冲突史》和A.D.White《基督教国家中的科学和神学战争史》有过详细地阐述。具体而言，这种对立主要体现在认识论和世界观层面。其中认识论上，科学对人和世界的认识是一种自然性质的认识，而宗教则是以神的本质来创造、界定人与世界的本质。二者的境况是随着社会文化的进步科学领域的地盘日益增加，而宗教的领地不断缩小。这种认识论甚至发展为“科学占有真理，宗教认知谬误”，以此可以用科学来证伪宗教。而在世界观上，极端的观点是认为科学属于唯物主义、无神论，而宗教信仰属于唯心主义、有神论。进而得出宗教观念是对客观世界的歪曲反映的观念。这种冲突说本身并不是一无是处或者毫无道理，因为科学史上有哥白尼、布鲁诺、伽利略、达尔文、赫胥黎等经典冲突案例为证。
对应原理蕴涵的经典理论和量子理论的并行性正好与科学和宗教的分立模式相对应。分立模式的要点是“宗教属于价值信仰，涉及人的社会现象，而科学属于工具理性，涉及人的自然认知，二者分属不同的范畴，故而不可相提并论”[2]236。进而“科学涉及事实，宗教关乎价值。科学探讨外在、客观的物质世界，宗教却关注内在、主观的心灵世界、科学真理是大众公认的绝对真理，宗教信仰则因人而异，宗教真理只能是个人的、相对的”[7]。假如引入库恩早期的范式不可通约思想，科学和宗教的分立模式则可以得到更好地论证。分立模式在历史上主要发生在19世纪末，当时人们极力主张，“科学和宗教处理的是两类不同的、彼此无关的知识”[8]155。
对应原理蕴涵的经典力学和量子力学的互助性正好类比了科学和宗教的对话模式。与科学和宗教的平行分隔论不同，对话模式认为宗教与科学在分隔中仍然存在范畴的重叠、包容。爱因斯坦说过：“我们认识到某种为我们所不能洞察的东西存在，感觉到那种只能从其最原始的形式为我们感受的最深奥的理性和最灿烂的美——正是这种认知和这种感情构成了真正的宗教感情……。”[9]50这样，在科学范畴无能为力的领域，宗教范畴就有了施展空间。例如热力学中的麦克斯韦妖、量子测量中的“鬼影憧憧、自由意志”。此外，这种对话还体现在论证工具的共同性，如类比、隐喻模型的相互运用。例如《圣经》里面将“上帝比喻成父亲”，而科学中有“理想气体、质点”等模型。
对应原理蕴涵的经典力学和量子力学的相通性、转换性正好对应了科学和宗教的整合模式。整合模式的核心思想是科学和宗教涉及的认知对象和真理只有一个，科学的严密理性和宗教的终极关怀共同构成了生命的意义。这其中，科学认知自然所获得的那些理论中的“形而上学的假设”按其本质则已经和宗教范畴相通。根据R·萨班德德名言“因此，上帝赐予我们两本书，一本是关于所有造物的书，或称自然之书，另一本就是《圣经》”①，由此可以导出科学本身就是一项宗教任务，而作为子系统的科学和宗教，它们的上层或者终极系统就是上帝。当代科学家贾斯特罗就曾经发出这样的感叹：“科学家已经攀登许多‘无知’的山脉，即将准备征服那最高的山峰。正当他扒着最后一块岩石攀身而上时，迎面而来的却是一群神学家。原来在数世纪前他们早已经在那里等待了！”[10]105106由此，按照整合模式，我们就需将科学和宗教放在整个人类文化体系之中，让它们分工合作、相得益彰。
这样，我们便发觉，物理学中的对应原理就同科学和宗教的关系构成了一种有趣的一一对应关系，换言之，玻尔的对应原理同科学和宗教的关系存在一种对应原理，这样，按照逻辑的推演，便可确立起科学和宗教的对应原理。见图2：
图2 科学与宗教的对应原理图
三、科学和宗教对应原理的启示
在确立起了科学和宗教的对应原理之后，我们再来分析一下这种科学和宗教的对应原理给我们所带来的一些富有意义的启示。
首先，科学和宗教的对应原理蕴涵了在科学和宗教关系问题上的传统划分存在片面性。这一观念进一步可引申为双层内涵：第一层，就科学与宗教本身的关系而言，科学和宗教的对应原理意味着科学与宗教之间对立、分立、对话、整合这四种关系同时存在。具体而言，就是科学和宗教之间既有对立、分立、对话关系，又有整合关系，这四种传统划分通过对应原理融合在更高层面的关系范畴之内。事实上，从历史的维度和涉及范畴的区域可以证实这四种关系共存于科学和宗教的关系之中。第二层，就学界关于科学和宗教的关系所提出来的四种不同模式，根据对应原理，都具有合理性。具体而言，对立模式、分立模式、对话模式和整合模式，他们各自本身都有辩护的空间，只是他们忽视了他们在各自主张所依赖的基石上发生了转移。例如，根据近代科学的兴起对中世纪知识和信念的摧毁，可以得出对立模式，而根据在精确观察和逻辑演绎之外需要宗教的直觉的力量，则可以得出对话甚至整合模式。从这里可以看出，前者主要基于一种社会历史学的整体评估，也就是基于当时人类不同文化的社会变迁表观；后者则基于科学内部生长的激励因素探讨。所以，笔者主张，根据对应原理的精髓，纯粹主张对立模式、或纯粹主张分立模式、或纯粹主张对话模式、或纯粹主张整合模式都是片面的。换言之，如果要全面、客观界定科学和宗教的关系，我们只能认为它们具有一种对应原理的属性，按照玻尔后来对对应原理的发展，亦可说科学和宗教具有一种互补性。
其次，科学和宗教对应原理意味着关系的内部变化性。对应原理告诉我们，在处理一些物理问题时，需要依据不同的情况，采用不同的理论加以解决。同样，科学和宗教的对应原理，肯定也意味着它的内部存在着微观变化性。这种变化就是对立、分立、对话、整合这四种力量的此消彼长，也就是不同关系势力强度的动态变化。这种变化具体包括宗教在不同时期对科学的态度变化以及不同种类宗教对科学的态度差异。例如数百年前，罗马天主教教廷曾因伽利略信奉并宣扬哥白尼体系而对他做出宗教审判，而1984年却正式为伽利略平反昭雪。而对于16、17世纪英国科学技术的发展，默顿认为当时新教（清教伦理）与科学具有互动性，而当时天主教却与科学更具对抗性。
再次，科学和宗教对应原理内部变化的条件性。根据对应原理，从经典转到量子是有条件的。同样，科学和宗教对应原理之下的动态变化，也都是在一定条件或原因下所激发的，细究这种条件或原因有利于我们洞察科学和宗教的本质。例如我们可以去探究为什么最近国内外关于科学和宗教的关系分析更倾向于非对抗说，对这种非对抗观压倒对抗观的原因分析可以使得我们回头反思目前人们对科学和宗教的认识现状，从而必然会加深对科学和宗教本质的理解。此外，通过条件的分析，在历史维度上，可以弄清文艺复兴至19世纪末，中世纪宗教势力的没落、科学唯物主义兴起的社会、经济、文化根源；亦可理清日前一些学者反对科学理性，并回归信念启迪的深层思想动机。
第四，科学和宗教的对应原理超越了科学和宗教的整合模式。对应原理本身并不蕴涵量子力学包含经典力学，“他（玻尔）并不认为这一原理（对应原理）蕴涵了经典力学包含于量子理论之中”[4]117，“后来玻尔的互补性概念排除了将对应原理解释为量子力学包含经典力学的可能性”[4]117，但是对应原理却又揭示二者具有对应关系。经典力学和量子力学这种转换而非包含、兼容而非一体思想同样可以贴切地界定科学和宗教之间的关系，并表明科学和宗教并不是目前许多人所认可的一体化的整合关系，它们具有独立性、对应性，同时又像波和粒子一样无法用一种理论甚至语言陈述去加以整合。
最后，科学和宗教对应原理内蕴的科学和宗教对立、分立、对话、整合的同存，揭示了我们人类文明的本质，这种本质就是和平和战争的对应、生与死的对应、美与丑的对应、善与恶的对应，而这种两极的对应恰是我们人类繁衍生息的动力所在，同时也是我们文化的魅力所在、生命的意义所在。
总之，玻尔的对应原理对我们去分析科学与宗教的关系是极富启发性的，这种类比性探究有利于实现物理学知识与人文知识的有机结合，笔者更希望能借助此文去激发学界同仁做更广泛、更深入地思考和讨论。
注释：
①转引“彼得·M·J·赫斯.‘上帝的两本书’：基督教西方世界中的启示、神学与自然科学[A].桥：科学与宗教[C].北京：中国社会科学出版社，2002.第186页.”