天地人文

用零星的散文詩表述的自然哲學

一

我一生精神運動的軌跡和總路線是：不從哲學開始，也不以哲學告終，而是從非哲學起步，通過哲學，最后又復歸于非哲學。

在作這種精神運動的時候，我畫出的是兩條平行線：藝術與人生哲學隨筆；自然哲學隨筆。

隨筆是我感受、理解世界的基本方式。對隨筆這種哲學文體和思想形式的愛好，使我成了一個“隨感派”。我覺得只有隨筆（隨感）才能自由自在地表達我所感覺、所理解的廣大世界。

它是我手中的長笛，世界上發(fā)生的一切事變，我都可以用長笛將它們，將世界的詩結(jié)構(gòu)，緩緩地、悠揚起伏地吹奏出來，從而達到塵慮絕，天地寬，胸襟快的心境。

我希望能把我這種心境傳達給21世紀的讀者。

二

我20歲那年，正在北大上學。有一回我讀一本英文版的自然哲學書，里面有句格言使我大吃一驚。那格言說：

“數(shù)統(tǒng)治宇宙?！保∟unlber mles the Universe．）

說這話的人是古希臘畢達哥拉斯學派的哲學家們。

這句格言的意思是說，數(shù)是萬物的本原，是事物的本體。

從此以后，我對數(shù)1，2，3…π，e（歐拉數(shù)）便懷著一種特殊的敬畏之心，就像原始人對太陽、月亮、星星、高山、大河以及大樹和雷鳴閃電心懷一種崇高的敬畏。

四年級的時候，我才明白，我對數(shù)的敬畏原來是我的哲學智慧啟蒙的開始。記得那天正是10月金風颯颯而至的日子，站在未名湖畔的寶塔下，眺望遠處西山山腰的落日，頗有一種古道依依，天宇澄清的壯烈感。

三

克羅納克（L．Kronecker，1823—1891）是19世紀德國著名數(shù)學家。他的信念是：整個數(shù)學都可以最后歸結(jié)到整數(shù)。他在青年的時候還有一個數(shù)學猜想，即克羅納克猜想，又叫克羅納克青年時代的夢。

我喜歡做這樣的數(shù)學夢；在這個世界上，只要有數(shù)學，就會有數(shù)學猜想，就會有美麗的、極富浪漫色彩的夢。

比勃巴赫猜想也是一個奇特的數(shù)學夢。做夢人是德國人比勃巴赫（L．Bieberbach，1896—1982）。1916年，也就是他20歲那年，他提出了這樣一個猜想：如果一個定義在單位圓內(nèi)并具有形式z+a₂z²+a₃z³+…德國《自然科學》，1980年，第11期，第201頁。的解析函數(shù)對任何復數(shù)的取值都不超過一次，那么對所有的k，它的第k項系數(shù)a_k的絕對值決不會超過k。

這就是比勃巴赫“青春期的夢”。

它所涉及的是有關解析函數(shù)系數(shù)大小的結(jié)構(gòu)和規(guī)律。令人驚異的是，這種解析函數(shù)在描述飛機機翼上的氣流現(xiàn)象時有著重大的作用?！@真是不可思議！

比勃巴赫的數(shù)學夢可不簡單。自提出之日到1978年，全世界的數(shù)學家只斷斷續(xù)續(xù)證明了它對第二、三、四、五、六項系數(shù)是正確的。是的，數(shù)學家只是去頑強地證明，而自然哲學家在證明之后，在醒來滿地明月、一聲楓葉一聲秋之際，還會滿腹心事向蒼天發(fā)問：

造物主在建造世界的時候，為什么總是用到這么多高深的數(shù)學方程呢？

四

在自然哲學家看來，自然科學的實質(zhì)就是人提問，大自然回答。

比如法拉第就是一位善于向大自然提問的人。

既然電流會對磁產(chǎn)生作用，那么，運動的磁場是否也會對電流產(chǎn)生作用呢？也可以這樣提問：電可以產(chǎn)生磁，那么反過來磁可不可以產(chǎn)生電呢？——這就是法拉第向大自然提出的一個問題。電氣化世界的到來，正是由這個問題引進來的。而正確的提問，就等于成功地解決了問題的一半。

法拉第不久便聽到了大自然的一聲激動人心的回答：

變化的磁場可以產(chǎn)生電場（聽到這聲回答的人該有多幸福?。?。

這就是著名的電磁感應現(xiàn)象。

今天它作為知識當然早已是歷史的陳跡；但法拉第向大自然提問的方式和智慧，直到現(xiàn)在，仍舊令人于半窗殘月中，低徊久之。

其實，自然科學是一門人與大自然交往、對話的絕妙藝術。

五

在東西方自然哲學史上，最高的自然哲學智慧當推莊子的格言：

“判天地之美，析萬物之理?！?/p>

讀起來，這好像是唐人的五言絕句，純系天籟自鳴，令后人不可企及，即便是古希臘自然哲學在相比之下也會有遜色、自嘆不如的感慨。因為莊子胸襟極邈遠高貴，且雄偉浩博。要是在他的后面有一長串現(xiàn)代科學實驗和數(shù)學公式做支撐，那便十全十美了。

六

對自然哲學的思考于我決不是什么事業(yè)，更不是評教授或當博士生導師的業(yè)務依據(jù)，而是生死之地，存亡之道，不可不察的大對象。

死死眷戀這大對象，我就不會有卑微、渺小和顧影自憐感。

同二三十年前相比，今天的中國人有了較多的選擇自由。這當然是件大好事。過去在北大讀書期間，我有好幾個志同道合、一塊鉆研自然哲學問題的學友，他們都是物理系的學生。有時候，我們借到一本自然哲學的經(jīng)典，然后就傳閱，大家議論，各抒己見。比如薛定諤和海森伯的書。那是一段美好的、令人磊落襟懷、放浪形骸的黃金歲月。

畢業(yè)后，這些人開始分化了，瓦解了，真是各奔前程，尤其是最近十多年。有人干脆連物理專業(yè)（更不用說自然哲學）也拋棄了，去日本當了高級職員；也有人去香港經(jīng)商，成了澳門賭場的一名常客；還有人不僅對自然哲學“洗手不干”，而且還不干一切事，可謂到了“且樂生前一杯酒，何須身后千載名”的境界。

唉，人生行路本多殊，又何必強天下人于一途呢？

各有各的志向和人生價值觀。

四十多年，好像只有我還依舊留在追求自然哲學智慧的古道上。其時孤燈無焰穴鼠出，枯葉有聲村犬行。

我并不感到孤單，因為有好些偉大自然哲學家的遺產(chǎn)在我前面領跑。

我從來也沒有為我的這一清苦選擇，為我對自然哲學的忠誠和始終不渝而后悔過，盡管我比去了國外或香港的老同學窮，日子過得比較寒酸，但我深信天道酬勞，酬忠心耿耿；宇宙定會將它的財寶公開給我，讓我享受的?！抑傅南硎苁菍ψ匀唤缟袷ブ刃虻撵o默驚訝和對它的詩意的衷心贊美。

在我們一生中，最震撼人心的高貴經(jīng)歷往往不是外表的轟轟烈烈，而是內(nèi)心覺得云淡淡月彎彎的一段寧靜時刻。

七

自然哲學同自然科學研究的關系頗像自行車的前輪和后輪的關系。兩個輪子不能缺一個。否則，自行車就走不了，動不了。

騎自行車的人，應是一名真正的自然科學家兼自然哲學家，或者說是進行哲學思考的科學家。

德國物理學家索末菲（A．Sommerfeld，1868—1951）僅僅是個對量子論的發(fā)展有過重大貢獻的物理學家，所以他的自行車缺一個自然哲學的輪子。他很知道自己的欠缺，所以1922年他在致愛因斯坦的信中說：

“我只能推進量子的技術，您則務必要研究量子的哲學?！?/p>

愛因斯坦、普朗克和海森伯都是一些善于騎自行車、進行哲學思考的物理學家。我喜歡這樣的人。

同樣，我也喜歡進行哲學思考的地質(zhì)學家、古生物學家和植物病理學家。

我撰寫這本自然哲學隨筆的最高目的，正是想鼓吹年輕一代的中國大學生力爭做一個進行哲學思考的自然科學家、歷史學家、考古學家、劇作家、詩人、畫家和作曲家。

八

二次大戰(zhàn)前的德國自然科學家們都喜歡在自己專著的扉頁上引用一句歌德有關自然哲學的格言大訓，這給了我深刻印象。讀后，我有時候要激動兩三天，只好一個人跑到圓明園的荒野中去細細咀嚼，品味，感慨壯懷一番。

今天，我也想把一段歌德的箴言從德文譯出來，放在我這本隨筆中：

人只有把自己提升到最高理性的高度才能接觸到一切物理和倫理的本原現(xiàn)象所出自的神。神既藏在這種本原現(xiàn)象的背后，又借這種本原現(xiàn)象顯現(xiàn)出來。

歌德心目中的神，即宇宙秩序，又叫絕對，它相當于中國古代哲人所追求的“太一”：

“太一生兩儀，兩儀生陰陽?！?/p>

太一即太極。太極是道。天地萬物皆出自太一，出自太極，出自道。

自然哲學的最高使命就是號召人類最高感情和理性去不斷逼近宇宙秩序，逼近太一，認識、把握道。

只有朝宇宙秩序走去的自然科學家，才有可能成為一個愛因斯坦，一個玻爾，一個普朗克或海森伯。

綜觀近百年的科技革命歷史，有這樣一條發(fā)展軌跡：歐洲人出觀念，美國人將觀念轉(zhuǎn)成工業(yè)技術，日本人則把技術轉(zhuǎn)化為世界市場的價廉物美的商品。

對這條鏈的三個環(huán)節(jié)，我都深表敬意。不過，按我個人的興趣、偏愛和氣質(zhì)，我更推崇“出觀念”這第一個環(huán)節(jié)。因為它同自然哲學是血肉相連的。沒有自然哲學為背景的科學觀念是不存在的。

九

20世紀已是尾聲，自然科學高度發(fā)達，人對自然科學的反思也應特別迫切、深沉。這“反思”正是自然哲學，就像詩人對一葉楓葉一聲秋、家住青山古渡邊的感嘆是田園山水詩。

十

文藝創(chuàng)作越繁榮、越豐盛的時代，文藝理論和美學也就越熱烈，越深沉。同樣的道理，現(xiàn)代自然科學所取得的成就越大，我們對自然哲學的期望理應更高。20世紀同21世紀交替時代的自然哲學，理應超過已往所有時代的自然哲學。

十一

記得1991年10月18日深夜。因為失眠，睡不著，干脆下樓去外面散步。當時正在刮四五級北風，涼意很濃。寬闊的馬路上空蕩蕩的，綠的樹葉在不住地抖動，那瑟瑟秋風，更促使我去追問人生的意義和目的；追問人匆匆來又匆匆去，究竟是為什么？

根據(jù)我多年的經(jīng)驗，在落日夕陽暮，或在秋云萬里、落葉西風之際，一個人最容易千古興懷，觸動天地之間人寄居的傷感。——我知道，這是人生哲學。

那么，自然哲學呢？自然哲學思考、反思最為活躍的時刻也應出現(xiàn)在我們同自然科學研究的第一線拉開一段空曠、凄清和得大自在心理距離的場合。

自然哲學家在細節(jié)方面不如自然科學家那樣專，但在理解、把握這些細節(jié)所會合起來的總體及其后面的深遠大背景方面，卻要高明些。

不過，要是一個人將自然科學家和自然哲學家集于一身時，這才是最完美的，不分裂的。

十二

鶴以青松為世界，鷗以白水做家鄉(xiāng)，我則以深遠、幽遠和迷遠的自然哲學為精神家園。我正是那一年將盡夜，萬里有歸人。

十三

我們把科學強行劃分為數(shù)學、物理學、化學、生物物理、聲物化學、植物生理學、植物病理學和細胞學……都是不得已而為之的事情。

當陽光照著楓樹的一片綠葉，人類為了真正揭開光合作用的奧秘，也許就要動用許多自然科學的分支。

我們所處的時代既是分化又是各門學科綜合的時代。

我們不應當僅僅是個物理學家、生物學家或化學家，最好應當成為廣義的自然科學家，成為自然哲學家。

倘若只把電子顯微鏡對準八達嶺長城的一塊磚，而不抬頭眺望整個在山間起伏的萬里長城，那么，你就無法認識長城的雄姿和偉大。

自然哲學就是教你抬頭眺望。

十四

哲學總是比科學先行一步。

在這種意義上，哲學是偵察兵。它無比機智、勇敢、大膽。

比如，公元前四百多年，有位希臘哲人就在推測（或叫猜測，想象），在宇宙其他地方可能也存在著生命。于是他說出了下面這段充滿了機智和博大精神的話語，令人叫絕：“在偌大的一片田野上只長出一棵麥子，在無垠的宇宙中只有一個有生命的地球，這似乎都是不可能的?！?/p>

這段猜測又一次表明，物質(zhì)未到思想先行。

十五

面對世界，面對大自然，面對浩瀚、無垠的宇宙，我既沒有錢，也沒有地位和權(quán)勢，當然也沒有射電望遠鏡，或電子顯微鏡。我只有一樣東西：思想，或叫會出些思辨力和聯(lián)想力（想象力）的頭腦。

別人做實驗，我努力熟悉、把握實驗結(jié)果，并從中抽出幾條自然哲學原理的東西。這也叫“有錢的出錢，有力的出力”。

我只有用我的活躍思想和觀念去同大自然推心置腹地交談。

身處這個世界、這個宇宙，我只有依靠腦子的思想和觀念，才能擺脫貧乏、卑微和渺小的狀態(tài)。

有了思想觀念，即便是把我關在一個田螺殼里面，我也會擁有一個無限自由、廣大的世界。

1970年春，狠抓“5·16分子”開始。在整天整夜的深挖、批斗會上，我是借助于下面這個觀念逃到無限自由、廣大的世界中去的：

在數(shù)學分析中，這是兩個著名的極限之一。不過在我眼里，它一開始就是一首數(shù)學詩，或一首詩意化的自然哲理的夜曲。

它一直像個宗教的福音，響徹在我的心坎里，給我生存的勇氣，并提示我人類精神的價值和尊嚴。

這個極限的存在，說明等價無窮小幾乎是以同一速度趨近于零的。

當然，不僅僅是上面一個極限，整個極限理論都是西方自然哲學最迷人的一章。

十六

極限理論及其概念的精確化和推廣，是19世紀西方一些偉大數(shù)學家的勞作。

一部西方自然哲學史，應當列舉這些代表人類精神偉大勝利的勞作。

很遺憾，我沒有看到有人列舉。

光列舉謝林和黑格爾的名字是遠遠不夠的！這兩個人的自然哲學決不是19世紀西方自然哲學的全部，更不是它的精華。

值得注意的是，18世紀的數(shù)學家甚至連極限理論的初步都不知道，而莫扎特的偉大作品正是產(chǎn)生在18世紀。可見，文學藝術的成就并不同科學技術的成就成正比。

20世紀90年代的人擁有很深、很系統(tǒng)的極限理論，但是在音樂創(chuàng)作領域則出不了一個堪與莫扎特比肩的大作曲家。

生活在20世紀90年代的人，只有演奏莫扎特作品的份。

十七

光思考人的人，只是半個哲學家；同樣，光思考大自然的人，也只是半個哲學家。

一個完整的哲學家是既思考了人又思考了大自然的人。

那么，神或上帝呢？它的位置在哪里？

我的意見是：把神放到大自然中去一塊思考。

大自然之外，沒有一個獨立的神。神并不超越于大自然。大自然即神，神即大自然。兩者是一回事。——這就是西方斯賓諾莎的泛神論自然哲學。它是一種很典型的詩意化的自然哲學。

中國人很容易消化、接受這種自然哲學。

因為只要我們把“道”去置換、代替神（或上帝）就行了。即把“上帝—大自然”改寫成“道—大自然”。

20世紀90年代的自然科學家盡管取得了大成就，有人還得了諾貝爾獎，但畢竟有一大欠缺和不足；他們只低頭拉車，忘了抬頭看路。

這路，就是“朝道—大自然”走去！

“道”即宇宙普遍的總規(guī)律。

十八

我在這本隨筆的寫作過程中，經(jīng)常會動情，流露出一種激情，為一首數(shù)學詩，或為一個世界函數(shù)。

為世界函數(shù)而叫絕、激動的人，不見得個個都是自然哲學家，但是真正的自然哲學家一定會為一條自然定律的發(fā)現(xiàn)而激動不已，甚至徹夜不能入睡。

19世紀德國偉大物理學家、數(shù)學家、生理學家和思想家赫姆荷茨就曾為他的學生赫茲的發(fā)現(xiàn)而激動不已。時間是1888年2月2日，赫茲在柏林科學院作了有關電磁波的發(fā)現(xiàn)的報告，并證明它具有光的一切特性（折射和反射、干涉、衍射、偏振，以及以光速傳播等）。

當天夜里，赫姆荷茨因激動和思潮澎湃而整夜不能入睡。

心中為自然定律的發(fā)現(xiàn)而波瀾起伏，是自然哲學家必須有的素質(zhì)之一。因為在本質(zhì)上，自然哲學家也是詩人，也是風景（山水）畫家。

十九

正像畫家在畫布上尋找人生的意義和皈依，我則在自然哲學中尋找人生的意義和皈依。我常常是一唱三嘆。

畫家相信色彩對人類感情世界的震撼力量，我則確信大自然深層的和諧結(jié)構(gòu)對人類理智所具有的巨大吸引力。

二十

自然界的結(jié)構(gòu)往往是不連續(xù)的，比如電荷就是量子化的、不連續(xù)的。在自然界，電的單位要么是e，要么就是2e，3e，4e，…而決沒有在e和2e，或2e和3e之間的分數(shù)電荷。

這是為什么？自然界為什么會呈這幅圖像？這無疑是一個使自然哲學家激動不已的意味悠長的問題。

二十一

我喜歡把實驗物理稱作為實驗哲學。

牛頓就是這樣叫的。其實，英國的自然哲學偉大傳統(tǒng)正是從牛頓那里開始的。

牛頓在談到物質(zhì)基本成分之間的基本力時這樣寫道：“自然界中總有某種動因，能使物體粒子通過很強的相互作用而黏合在一起，實驗哲學的任務就是發(fā)現(xiàn)這種動因?！?/p>

二十二

先深入科學史。深入是為了最后走出來。一旦走出來了，就是自然哲學。

自然哲學的任務就是對科學研究業(yè)已取得的各種成果作統(tǒng)一的、普遍的概括。這便是我所說的磨碎，碾碎。

二十三

《離騷》為屈原大夫之哭泣；八大山人以畫哭；貝多芬哭泣于作曲；曹雪芹寄哭于《紅樓夢》；愛因斯坦哭泣于（或者說得確切點是驚嘆、敬畏）質(zhì)量、力和光的本質(zhì)，當然還有關于宇宙時空的本質(zhì)。

我則哭泣于讀者手中這本隨筆的寫作。

除紙筆代哭泣，代驚嘆、贊美和敬畏，我對大自然的千種感受和理解向誰說？——說實話，這才是我寫作本書的動力。

感受、理解愈深者，其哭泣亦愈痛；驚嘆、贊美和敬畏上帝大自然那雙看不見的神手也愈強烈。我是平生江湖心，聊寄筆墨稿紙上。

二十四

互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了網(wǎng)絡經(jīng)濟。它使一些傳統(tǒng)行業(yè)驟然沒落，許多人會失去飯碗。比如網(wǎng)上銀行就是沒有雄偉建筑，沒有地點的。這樣，銀行辦公大樓將急驟減少。成千上萬銀行職員將會下崗。這現(xiàn)象是沒有任何詩意的。當年計算機科學先驅(qū)們決沒有想到這種后果。這也是昨日抽象，今日具體。在21世紀，人同機器的矛盾會進一步加劇。美國已經(jīng)有人在恨電腦，砸電腦。評估計算機的功與過是個文明哲學課題。