哲学和艺术如何回应新物理学

1980年，澳大利亚艺术评论家罗伯特·休斯在《新艺术的震撼》中说，19世纪的最后25年和20世纪的头几十年，文化通过科技对自身再造的速度，快得不可思议。毕加索一生的前25年就目睹了以下新技术：福特汽车（1893）；电影放映机和留声机唱片（1894）；伦琴发现了X射线，马可尼发明了无线电报，卢米埃兄弟发明了电影摄影机，第一次利用无线电传声（1895）；莱特兄弟乘动力飞机第一次试飞（1903）；及1905年物理理论的“奇迹之年”，在这一年，爱因斯坦形成了他的相对论、光子理论。“你不必是一个科学家，就能感受到这种种变化的重量级。它们代表着自牛顿以来，人类宇宙观所达到的最大改变……条条框框都晃动起来，一成不变的正统知识也不起作用了。”

相对论和量子物理刚出现时，懂的人并不多，但局内人意识到了新物理学的革命性。英国历史学家霍布斯鲍姆在《帝国的年代》中写道，普朗克、爱因斯坦、弗洛伊德呈现的知识景观，与以前的知识景观极为不同。“以前人们以建筑师或工程师的方式理解宇宙，宇宙是一个以事实为基础的建筑，用因果定律和自然律的坚实骨架加以维系，用理性和科学方法作为工具所建造，这是一个知识的建构，但也传达了越来越逼真的客观真理。现在这种宇宙模型和人类对它的了解方式崩溃了。”以前，知识的宇宙符合人类对世界的直觉把握，人们仍然可以用机械模型去思考物理和化学。可是，宇宙的新建构越来越需要抛弃直觉和常识，“物理学革命向传统的确切信仰和自然律挑战”。

对于新物理学的奇异之处，陈嘉映写道：“牛顿力学作为整体还不是那样远离常识。牛顿力学虽然改变了我们对运动和静止的定义，虽然引入了瞬时万有引力这样难解的概念，但它描绘出来的整体图画仍然和常识相当适配，实际上它在很多情况下更满意地解释了日常经验，例如炮弹离开炮膛之后的运动，例如潮汐的运动。和相对论以及量子力学相比，牛顿力学简直可说是常识力学。对于常识来说，量子力学才叫匪夷所思。量子的世界实在离开我们的自然经验太遥远了。”

新物理学遇到了同行巨大的阻力。直到1913年，一位学识渊博的德国科学史家在他四册著作中还断然不提普朗克、爱因斯坦。一些哲学家却及时关注到了物理学发生的革命，挪威哲学家希尔贝克说：“现代物理学引起了（关于基本粒子、物质和能量、时间和空间）的本体论问题的哲学讨论，以及（关于如何才能认识这一点）的认识论问题、方法论问题的哲学讨论。在第一次世界大战和第二次世界大战之间占主导地位的科学哲学学派叫逻辑实证主义，它深受现代物理学的影响。不仅如此，许多一流的物理学家，比如海森堡、玻尔和爱因斯坦，本身就对哲学感兴趣。”

相对论被证实后，英国《泰晤士报》说：“爱因斯坦的理论推翻了古老的确定性，要求一种新的哲学，一种推翻物理学全部公理基础的哲学。”

美国历史学家戴维·格林贝格认为爱因斯坦很保守，他的著作并没有改变人们日常的思维方式。首先，爱因斯坦的思想并不适用于日常生活。他说时间和空间是相对于观察者的参照系。但所有人都使用同一个参照系。

其次，把相对论理解为相对主义，以为爱因斯坦说过一切都是相对的，没什么是绝对的。但他没说过。相反，他认为他的成就是，在19世纪电磁学的发现揭示了牛顿定律不能解释的现象时，他恢复了我们对宇宙的理解。他提出了新的原则来解释这些异常。这些原则说，对时间、空间、质量的测量取决于观察者的时空参照系。这些测量并不是主观的、不确定的，对拥有同一个参照系的人来说，测量结果是一样的。而且，一个参照系中的测量结果可以预测其他参照系中的测量结果。参照系之间有差异，但这种差异是按照固定的法则产生的。“爱因斯坦并没有毁掉知识确定性的基础，而是重建了这个基础。”

逻辑实证主义，又称逻辑经验主义，对现代物理学和数理逻辑的成就做出了哲学回应，成了20世纪居主导地位的哲学思潮之一。奥地利哲学家莫里茨·石里克是从物理学进入哲学的，他在普朗克指导下所写的博士论文的论题是非均匀介质中的光反射。1917年他撰写了论文《当代物理学中的空间与时间》，成为相对论的第一位哲学阐释者。1930年，维也纳学派与柏林经验哲学学会一起，组织了一个认识论大会，大会的主题是数学与量子力学的基本问题。1936年，“科学的统一”大会在哥本哈根举行，专门讨论因果性问题，并对量子物理学予以特别的注意。

奥地利哲学家维克多·克拉夫特在《维也纳学派》一书中说，维也纳学派的一个共同信条是“哲学应当科学化。哲学要像科学一样严格，具有毫不含糊的明晰、逻辑上的严密和无可反驳的论证，取消形而上学。由怀特海和罗素发展起来的新逻辑给出了一个共同的基础，维特根斯坦在《逻辑哲学论》中发展起来的语言哲学又提供了一个共同的出发点”。

另一位奥地利哲学家鲁道夫·哈勒在《新实证主义》一书中说，维也纳学圈是一个革命性的小组，要使哲学转变方向，要使哲学放弃与科学的分离状态。逻辑经验主义试图把握并解释那些贯穿于并改变着我们整个人类所有生命形式的语言和科学现象。“这个由哲学家、数学家、物理学家和社会科学家组成的小组掀起了一场运动，旨在对抗泛滥的非理性主义和倒退的思想潮流。对石里克学圈来说，罗素和维特根斯坦构成了新逻辑观的统帅，而爱因斯坦则被该学圈看作现代经验科学的统帅，是科学最杰出的代表。在他们看来，爱因斯坦体现理论唯科学主义或科学世界观的精神，石里克把爱因斯坦的理论看作是理论构建和理论转换的范型。爱因斯坦的思想深深地进入了石里克的思考之中。”爱因斯坦的相对论中特别吸引石里克的是其哲学预设：在自然科学中只有实际可观察到的东西才可以被作为解释根据，不能证明的东西就不应被假定为是存在的。

张汝伦教授在《现代西方哲学十五讲》中说：“逻辑实证主义的精神教父是奥地利物理学家和哲学家马赫（1838—1916）。”逻辑实证主义者基本上接受了马赫的观点，认为知识是科学的专有领域，哲学能做的只是分析和批评各种科学理论和观念，哲学的任务只是从逻辑的观点讨论科学。哲学是科学的逻辑，即是对科学概念、命题、证明、理论的逻辑分析。

经典物理学转向现代物理学后，许多物理学概念，如质量和能量、空间和时间以及因果性，都被重新定义。认识论也发生了转换。过去认为，研究者研究的是独立的自然过程。现在，自然过程已成为由我们时代的技术和工艺所决定的实验、观察设备的产物。“我们用数学模型来表达我们的观察条件允许我们把握的东西，而并不要求我们所观察的东西独立于我们用以测量和观察的概念和仪器。这样一来，实在论的认识论预设就成了问题。主观因素对客体不可避免地产生影响。作为研究者的我们，由于借助于设备和操作上的定义，影响着我们所研究的对象的形式。”

新物理学的研究对象往往是很难观察到的实在。陈嘉映在《哲学·科学·常识》一书中说：“科学在加深对实在的认识的同时改变了一般的实在观念或真实观念。随着理论离开自然世界越来越远，实在这个概念本身改变了。在我们的日常经验中，触觉最能印证实在，而验证物理学对象是否实在，触觉很少派上用场。科学理论通常通过观察来验证实在，但在很多情况下，所谓观察也是非常间接的观察。某个理论是否只是假说抑或它揭示了物质实在的结构，其所依的标准和我们通常在看得见、摸得着意义上的实实在在有了很大区别。”

在霍布斯鲍姆看来，走在前沿的物理学家并不想大肆革命，而哲学家也没有做出应有的哲学转变。“物理学上的革命分子基本上并没有什么意愿去廓清介于观察与理论间的矛盾。他们有时甚至为纯粹哲学或形而上学的成见所感动，例如普朗克追寻的绝对。普朗克和爱因斯坦都不愿意放弃那个合理、因果定律和决定论的宇宙，虽然这个宇宙为他们的工作带来极大麻烦。普朗克和列宁都对马赫的新实证主义怀有敌意。”

实证主义哲学家发现有些科学理论已经不够用，有些图示的模型无法令人满意，他们采取了两个方法来解决这个困难。一方面，他们建议在不带感情的经验主义和唯实论的基础上重建科学，另一方面，主张将科学的基础严格地加以公式化和定理化。如此便可以在不影响科学实际运作的情况下，把人们的诠释从真实世界中剥离开来。

英国哲学家怀特海对新物理学做出了回应，建立了一套跟赫拉克利特比较接近的过程哲学。彼得·沃森在《虚无时代》一书中说：“怀特海的数学和物理学知识令他拒斥每个对象都有一个简单时空位置的观点。相反，他提出所有对象都应当被理解为具有时空广延的场。他断言并不存在点这种事物，他认为对象和事物都是事件，是过程的结果，世界基础的形而上学组成部分是这种过程，而不是实体。生活的基本事实是流动的，整个世界是永恒的变动，能量是现实的基本原则。”四维空间与立体主义、超现实主义

科学和艺术被认为是两种非常不同的文化，但伟大的科学和伟大的艺术一样，都是有远见卓识的，有时可能会得出同样的见解。美国历史学家雅克·巴尔赞在《从黎明到衰落》中说：“有人说立体主义画派和各种各样其他的艺术受到了科学的影响。这种说法没有说到点子上。因为那些艺术家们根本不读有关科学的东西，即使读的话也读得很少不够深入。不过为了理解这些艺术，剖开表面、显出结构，可以说立体主义与20世纪早期的物理学虽然互不相干，却也有类似之处：原子比可见的物质更加真实，沿着这个方向可以推理到分析的极致。吸引了立体艺术家注意的不是科学而是技术：汽车和飞行的速度造成视觉图像的迅速变换，把圆形变为平面。”

罗伯特·休斯说，立体主义绘画对我们看事物的方式提出了一种激进的新主张。立体主义不是单纯在艺术内部发展而来的。“从来没有任何画家，画过如此令人迷惑的形象。作为一种固定形式的描述，这些形象毫无用处，但作为对多重意义和对过程的一份报告，这些形象却十分精致，有着取用不尽的意义：世界的构成，是一个关系不断变换的视野，其中还包括了旁观者……只要研究一下诸如勃拉克1911年创作的《苏打》这类习作，就会感觉到，这些作品就是绘画领域中构成伟大现代主义思潮的一个部分，这个思潮包括了爱因斯坦和怀特海。怀特海写道：几个世纪以来，一直在哲学文献中萦绕不去的一个错误观念，就是关于独立存在的观念。这种存在模式根本就不存在。每一个实体只能以其与宇宙其他部分共同交织的方式才能加以理解。”

英国科学史教授阿瑟·米勒认为，毕加索在《亚威农少女》中对空间的探索，是应用了普兰斯向他描述的四维空间的概念。普兰斯是一位保险精算师，对高等数学感兴趣，是毕加索帮的成员。毕加索听他谈非欧几何和第四维空间。这些内容大多是普兰斯从庞加莱《科学与假设》一书中拾来的。庞加莱使用更高维度的暗示刺激了毕加索把几何学作为新艺术的语言，探索把一个具有空间同时性和第四维氛围的形象投射到一个平面上。爱因斯坦和毕加索几乎不约而同地开始探索空间和时间的新概念。爱因斯坦的理论告诉我们，在思考时间和空间时，不能相信我们的感官。毕加索也注意到，直接观察导致欺骗。“正如相对论推翻了空间和时间的绝对状况，布拉克和毕加索的立体主义把艺术中的透视拉下了宝座。毕加索实现了科学、数学、技术和艺术之间的联系，他摒弃了已有的常规，转向一个崭新的思想框架，以科学为模型，以数学作指导，创作了他自己的视觉表达法。”

毕加索发现的自然表现法受到20世纪初科学技术方面的巨大概念变换的影响。毕加索的朋友、画家马诺洛1910年回忆说，毕加索那时经常大谈第四维，身上总装着庞加莱的数学书。后一半似乎不太可信。庞加莱说：“我们既然可以在一张三维或二维画布上画出一个三维形象的透视图，则同样可以从几个不同的透视点画出一个思维形象的透视图。”毕加索从庞加莱的解释中获得了最关键的顿悟。

超现实主义也被认为受到了物理学的影响。1919年，23岁的布勒东以物理学的最新发展为武器，决定甩掉达达的世界。达达运动致力于揭示社会和生存的荒谬，认为怎么做都行。布勒东希望调和理性和非理性。20世纪20年代晚期，布勒东读了加斯顿·巴什拉的论文。巴什拉提到过波粒二象性，布勒东和超现实主义者认为这是辩证法的最佳例证。超现实主义者还敬佩英国天文学家亚瑟·爱丁顿的洞见，以及他对复杂科学概念的诗意解释，如“不能用符号测算人的性格，就像不能从一首十四行诗中算出平方根来”。即使对超现实主义者来说，这也很超现实。达利或许也读过爱丁顿的著作，在绘画中表现了相对论的核心观念。 哲学研究物理科学革命哲学哲学家爱因斯坦