物理学与哲学的联系的分析介绍

物理学与哲学的联系

1．物理学与哲学的关系

前面我们已经讨论过近代科学或物理学初建和发展的环境和原因，在这一基础上就可以简单地讨论一下物理科学与哲学的关系了。因为物理科学与哲学的关系是一个很复杂的问题，而且要涉及很多专门的术语和知识，我们的讨论只能在浅层次进行，即使这样也很难回避一些专门的概念和知识。读者可以试着阅读下面的内容，如果能够坚持读完，肯定会有所收获。

从哲学和物理学历史发展过程来看，先有了系统的哲学后才出现物理科学知识体系。但是，不能简单地认为物理这门学科是从哲学这一古老的学科分离出来的，因为人类对哲学的探讨与对物理的认知有密切关系，物理学和哲学是一对同生共长的同胞兄弟。物理科学（或更广义地说自然科学）是哲学的重要基础之一，而哲学为自然科学的研究提供正确的方法论指导。这决定它在整个自然科学大厦中起着基础作用，因而也必然与哲学有着更直接的联系。

物理学是研究物质运动最一般规律和物质的基本结构的学科，哲学研究的是世界观和方法论。世界观是人们关于自然、社会与人生的一种根深蒂固的形而上学信念。自然秩序构成了科学理论的思想基础，决定了科学事实的内涵与外延，制约着科学家的科研范围，影响着人们关于科学理论有效性的评判标准和最终选择。也就是说，科学理论的提出、评判、选择和发展都同人们的世界观密切相关。

物理学的发展不仅不可脱离哲学，还不断丰富哲学的思想宝库。物理学中方法论的真正基础是最普遍的哲学方法。从机械唯物论向辩证唯物论演化，经典物理研究简单系统，它的哲学基础是机械唯物论，而近代物理和系统科学研究复杂系统，哲学基础则是辩证唯物论。

一直到康德（1724～1804）为止，科学方法和科学语言都一直是人类思维和语言中最精确、最确定的一支，也因此一直是哲学界建构其思辨方法和语言的最重要参考起点。以这个确切不移的起点为基础所建立起来的哲学论述与信念，至少在其起点上有了最基础的保障。因此，在柏拉图（约前427～前347）和康德的哲学里，对数学和物理科学方法的深刻反省，一直是哲学界抵抗各种怀疑论的利器，也是各种先验哲学确凿不移的先验基础和批判哲学自我节制的重要参考依据。因此，到康德为止，物理科学都是哲学之益友与诤友，而非哲学之敌。

20世纪上半叶，在爱因斯坦、波尔和海森伯格的引导下，相对论和量子力学的发展创造了物理学史上极其独特的一个历史时期。这三个人对物理学背后的哲学问题都极其关心，甚至把物理学作为哲学问题面对，也因而造就了20世纪30年代物理学界对哲学基础的狂热爱好。无可避免地，这个阶段的物理学发展对当代哲学观念产生了极具颠覆性的后果，其中最主要的是先挑战牛顿力学的绝对空间与绝对时间，继而是挑战康德哲学中空间、时间和因果观念的先验性。

2．物理学家与哲学家

历史上许多伟大的自然科学家同时也是伟大的思想家和哲学家，如笛卡儿、牛顿和爱因斯坦。每一位在物理学研究的前沿领域内作出杰出贡献的物理学家都会表明自己的哲学立场。

牛顿说：“自然喜欢简洁。”爱因斯坦说：“物理上真实的东西，一定是逻辑上简洁的东西。”牛顿把他的力学称为《自然哲学的数学原理》。爱因斯坦的科学思想核心是追求和谐与统一。他的狭义相对论的理论基础是等效性原理和光速不变原理，这两个含义很深、内容很广泛的学说，理论基础的表现形式却极其简洁，呈现出高度的统一性。

经典力学中的三大定律归结起来也不过是时间和空间上的对称性。哲学的思想是如果认为自然界是简单的，就必须承认物质世界在本质上的统一性，因为只有统一的自然规律，才使千姿百态的自然界变得简单、易于理解。

许多伟大的物理学家都以“简洁、和谐、对称、统一”作为他们对物理理论探索的指导原则。牛顿将“天上的运动”和“地上的运动”统一为经典力学；麦克斯韦用四个方程将电、磁、光统一在一起；爱因斯坦的相对论将高速运动与低速运动相统一，并将力学现象与电磁现象统一在时空框架；量子力学将微观粒子与宏观物体运动统一起来。这些都是物理学与哲学相统一的例子。

3．物理哲学

许多人意识到，现代物理学与古老的中国哲学思想之间有某种相通性，但是很少有人能明确指出其背后的根由。

事实上，中国传统文化的模糊概念和认知方法有些类似物理学上的测不准原理，《论衡》中的“冷不自生”思想与现代热力学第二定律有相通之外，中医学整体施治和治未病之病的应对方法与现代科学中的系统观点也是一致的。中国传统思维模式与“混沌”思想对当代物理学前沿的“混沌”观念有基本原理上的对应，同时也对混沌理论的发展有所影响。

中国的先哲和古希腊的哲人们热衷哲学，他们为人生和道德而投身其中。无论是古希腊时期的苏格拉底（前469～前399）、柏拉图、亚里士多德、阿基米德，还是中国春秋时代的孔子（前551～前479）、老子（传说前570～前470，实不可考，取胡适考证）、庄子（约前369～前286）、韩非子（约前280～前233）、荀子（前325～前235）、墨子（约前468～前376）等，这些哲学家的哲学观点无一不是在解释自然、社会和人生，他们的哲学践行原则在根本上是没有区别的。然而，自西方工业革命以来，中西便走上了不同的道路。中国的思想家仍以人生为要，注重体悟思维；而西方则走上了科学之路，以概念思维为要。

时光荏苒，先人在不同的文明思想下创造了不同的文明。但是，不同的哲学思想与物理学思想都可能在某些方面不谋而合。除此之外，哲学认为任何事物的不变只是相对的，完全绝对的不变是不存在的。物理常数也蕴涵着这一哲学原理。

物理学与哲学的关系相当密切，现在有一门物理哲学，专门研究物理学自身的逻辑结构、发展规律、物理概念的变化、物理学理论与客观物质世界的关系，是从物理学理论与物理学家的信仰、知识背景之间的关系以及物理学理论所描绘的自然图景之间的关系等方面进行反思的一门哲学分支学科。

物理哲学研究的途径之一是通过对物理学概念，尤其是新物理学概念、物理意义的阐释入手，提高到哲学高度进行分析，进而促进了哲学的发展。物理哲学研究的另一个途径是通过物理学前沿哲学问题的讨论，使一些传统的哲学观点产生根本变革。

哲学在物理学中的应用使物理的发展一日千里，物理理论日趋成熟，物理学思想也进一步哲学化，同时也增强了哲学的实用性。哲学与其学科必然也存在着一定的联系，通过与其他学科的协调发展来相互提高。

物理是科学的基础，也是科学的主导；哲学是人文的基石，也是人文的主力。当今社会的需求是把二者结合起来，谋求“和谐社会”。

自伽利略以来，物理科学大厦已高高耸立，直刺苍穹。对理论物理而言，对哲学的依赖越来越多，对哲学的要求越来越高，甚至已深入到哲学研究领域。当年普朗克提出量子学说，曾经历过几次轰轰烈烈的哲学大辩论。物理要取得突破性、牢固性、长期性的发展，没有哲学的支持是不可能的。打个比方，物理脚踏实地，一砖一瓦地在地上建楼房，而哲学则浮于蓝天，一片一片地扫除乌云，大厦越来越高，插入云霄，岌岌可危，身陷迷茫时，哲学大手一挥，扫除一切乌云，让大厦重见阳光。此后二者相濡以沫，同舟共济——相信上帝的本意应当归于此意。

一般认为培根出生于1561年1月22日，这是后人根据他受洗的日子往前3天推定的。父亲尼古拉·培根是伊丽莎白女王的掌玺大臣，曾在剑桥大学攻读法律。母亲安妮是一位才女，希腊文和拉丁文娴熟。良好的家庭教育使培根成熟较早，各方面表现出异乎寻常的才智，12岁即入剑桥大学三一学院深造。在校期间，他对传统的观念和信仰产生了怀疑，开始独自思考社会和人生真谛。

此后，培根作为英国驻法大使埃米阿斯·鲍莱爵士的随员旅居法国两年半，期间接触新事物，汲取新思想，对其世界观的形成影响很大。1579年回国奔父丧之后生活陷入贫困，一边进葛莱法学院攻读法律，一面四处谋求职位，于1582年取得律师资格。此时，培根思想上更为成熟，他决心把脱离实际、脱离自然的知识加以改革，把经验观察、事实依据、实践效果引入认识论。

1602年，培根受封为爵士，1613年被委任为首席检察官，1617年提升为掌玺大臣，1618年晋升英格兰大陆官，1621年受封为奥尔本斯子爵。但培根的才能和志趣不在国务活动上，而在于对科学真理的探求上。这一时期，他在学术研究上取得巨大成果，并出版多部著作。

1621年，培根被国会指控贪污受贿，被高级法庭判处罚金四万磅，监禁于伦敦塔内，终生逐出宫廷，不得任议员和官职。此后虽被豁免，却因此而身败名裂，从此培根开始专心从事理论著述。

1626年，培根潜心研究冷热理论及其实际应用问题。3月底，坐车路过伦敦北郊一片雪地时，他突然想做一次实验。他宰了一只鸡，把雪填进鸡肚，观察冷冻的防腐作用。但由于他身体孱弱，经受不住风寒的侵袭，支气管炎复发，病情恶化，于1626年4月9日清晨病逝。

培根的哲学思想与其社会思想密不可分。他主张发展生产，渴望探索自然，要求发展科学。他认为是经院哲学阻碍了当代科学的发展。因此，他极力批判经院哲学和神学权威。培根的科学方法观以实验定性和归纳为主。他继承和发展了古代关于物质是万物本源的思想，认为世界是由物质构成的，物质具有运动的特性，运动是物质属性。培根从唯物论出发，指出科学在于认识自然界及其规律。

培根是近代哲学史上首先提出经验论原则的哲学家。他重视感觉经验和归纳逻辑在认识中的作用，开创了以经验为手段，研究感性自然的经验哲学的新时代，对近代科学的建立有积极的推动作用，对人类哲学史、科学史都作出了重大的历史贡献。为此，罗素尊称培根为“给科学研究程序进行逻辑组织化的先驱”。