自牛顿以来的科学家--近现代科学- 第53部分

　　马赫是批判学派的首领（这个思想学派的成员还有彭加勒、迪昂、奥斯瓦特德、皮尔逊）。批判学派的科学思想和哲学思想对19和20世纪之交的物理学革命、对本世纪初维也纳小组的形成和二十年代兴盛的逻辑经验论起了举足轻重的作用，马赫在其中扮演了主要角色。马赫是爱因斯坦的思想启蒙者和先师，是维也纳学派的始祖和逻辑经验论的教父。

　　4、布里奇曼：操作主义

　　与马赫比起来，布里奇曼的名声在科学界之外要小一些，尽管他是诺贝尔奖获得者。布里奇曼不但是一位杰出的高压物理专家，他还热衷于探讨科学哲学问题，学过一系列讨论科学哲学的着作，如《现代物理学的逻辑》、《物理理论的本质》、《一个科学家的沉思》等。通过这些着作，布里奇曼创立了操作主义。操作主义的基本哲学观点是“科学概念必须最终实验操作上来寻找其意义”。他认为，发现科学知识和科学概念的基础，既不在于决定或限制新经验的可能性先验原则，也不在于不可靠的常识意义下的客观存在，而在于实验室的测量操作，只有实验操作才是物理学理论更为稳固的基础。

　　布里奇曼的操作思想在科学与科学哲学上有重要的意义。首先，他把概念的分析引向操作分析，强调科学概念与实验室使得紧密联系，这有助于纯化科学语言，保持科学语言的精确性和严密性，也是符合当代科学思想走向求实、严密、精确及其清晰化的总趋势的。其次，他把科学认识的基点移到实际操作及其结果的分析上，揭示了概念的内容和意义对操作实践的依赖性，从一个新角度丰富和深化了我们对概念本质的认识。第三，他主张对实验操作进行分析，强调概念的严格操作意义，对某些概念混淆、有待于形成严格定义的术语的学科的发展期到了某种推动作用，例如受其影响最大的心理学，在摆脱对私人心理的神秘揣摩变为公开的客观研究的学科的过程中，就曾得益于他的思想。

　　布里奇曼的操作思想具有很大的片面性，这主要在于他的狭隘的经验论。例如，他赞成狭义相对论，因为它有实验上的依据；而他反对广义相对论，认为它的基本假说具有完全的人为的特征。

　　5、玻尔：互补原理

　　玻尔是丹麦伟大的物理学家。玻尔在1913年初提出了着名的原子理论，这个理论的基本假设有两个：原子系统只能处在一系列能量分立的稳态上；原子系统可以从一个稳态跃迁到另外一个稳态上，这时伴随着光辐射量子的发射或吸收。并因此获得1922年的诺贝尔物理奖。

　　玻尔在1927年的一次演讲中，通过举例的形式提出了互补原理。波动与粒子描述是两个理想的经典概念，每一个概念都有一个有限的适用范围。在特定物理现象的实验探讨中，辐射于物质都可以表现出波动性或者粒子性。但在这两种理想的描述中，任何单独一个都不能对所涉及的现象给出完整的说明。海森伯的测不准关系给出了调和关于波动性和粒子性某种矛盾的简单的数学关系，而玻尔则在更广泛的逻辑关系上提出了解决彼此不相容但又互为完整描述的一些现象的互补原理。

　　“互补一词的意义是：一些经典概念的任何确定应用，将排除另一些经典概念的同时应用，而这另一些经典概念在另一种条件下却是阐明现象所同样不可缺少的。”

　　戈革对玻尔的互补性给出了一种条文式的普遍表述3。设用AB代表两个概念、图像、现象、单词的含义、人类文化等等。说A和B是互补的就是意味着A和B满足下列条件：①A和B具有某些互相反对的性质和行为（例如分别满足铁甲原理和守恒原理，分别表示具有连续的和分离的性质，分别具有点状性和广延性，等等）；②A和B不能按照人们习惯了的逻辑法则来结合成唯一的、统一的、无矛盾的图像或体系；③但是，为了得到所研究对象的完备描述，A和B却是同样地不可缺少的；我们只能按照当时的或所选的条件来分别地应用A或者应用B，不能一劳永逸地抛掉A或者抛掉B。条件①和②反映了A和B之间的关系的互相排斥的一面；条件③放映了A和B之间的关系的互相补充的一面。关系是唯一的，只是两个不同的方面而已。

　　后来，玻尔把互补原理推广到其他科学，甚至人类文化、艺术和社会关系中，这就使玻尔的互补原理具有了普遍的哲学意义。例如，生命机体的不可分割性和有意识的个人以及人类文化的特征，都蕴涵着一种典型的互补描述方式。心理学中的“思想”和“感觉”，生物行为的“本能”和“理性”，人类社会中的公正与仁慈，艺术特点中的严肃性与幽默感等。

　　6、普利高津：耗散结构

　　普利高津1917年生于莫斯科，1945年在比利时布鲁塞尔自由大学获得博士后留校工作，两年后被聘为教授。他主要研究非平衡态的不可逆过程热力学，提出了“耗散结构”理论，并因此于1977年获得诺贝尔化学奖。

　　普利高津认为，只有在非平衡系统中，在与外界有着物质与能量的交换的情况下，系统内各要素存在复杂的非线性相干效应时才可能产生自组织现象，并且把这种条件下生成的自组织有序态称之为耗散结构。

　　从热力学的观点看，耗散结构是指在远离平衡态的非平衡态下，热力学系统可能出现的一种稳定化的有序结构。所谓耗散，指系统与外界有能量的交换；而结构则说明并非混沌一片，而是在时间与空间上相对有序。事实上，耗散结构理论就是研究系统怎样从混沌无序的初始状态向稳定有序的组织结构进行演化的过程和规律，并且试图描述系统在变化的临界点附近的相变条件和行为。

　　耗散结构是在远离平衡区的非线性系统中所产生的一种稳定化的自组织结构。在一个非平衡系统内有许多变化着的因素，它们相互联系、相互制约，并决定着系统的可能状态和可能的演变方向。一个典型的耗散结构的形成与维持至少需要具备三个基本条件：一是系统必须是开放系统，孤立系统和封闭系统都不可能产生耗散结构；二是系统必须处于远离平衡的非线性区，在平衡区或近平衡区都不可能从一种有序走向另一更为高级的有序；三是系统中必须有某些非线性动力学过程，如正负反馈机制等，正是这种非线性相互作用使得系统内各要素之间产生协同动作和相干效应，从而使得系统从杂乱无章变为井然有序。也就是说，系统的发展过程完全可以经过突变，通过能量的耗散与系统内非线性动力学机制来形成和维持与平衡结构完全不同的时空有序结构。这就是耗散结构理论的精髓之所在。一个对象要想在实践中获得存在与发展，必须不断地从外界引入负熵，以抵消对象体内正熵的增加，从而确保对象不断地走向更高层次的稳定有序结构。

　　普利高津在他的《确定性的终结》中，通过考察西方的时间观，向我们显示，只要遵循现实世界的概率过程，我们就将远离僵化的决定论力学。他指出，量子力学可以推广到用来证明时间的天然不可逆性；时间先于大爆炸。普利高津解构了确定性世界观，认为人类生活在一个可确定的概率世界，生命和物质在这个世界里沿时间方向不断演化，确定性本身是一个错觉。

　　7、贝尔纳：科学社会学

　　JD贝尔纳1901年出生于爱尔兰，早年毕业于剑桥大学物理专业，然后到伦敦的皇家学院在WH布拉格指导下研究X射线晶体学，研究的课题包括石墨、金属、维生素D以及一些无机络合物。1927年以讲师的身份又转到剑桥大学卡文迪什实验室，在那里首次获得了单晶蛋白质的X射线照片，这是蛋白质分子结构上的先驱性发现。贝尔纳是一个想法很多但缺乏耐心实验的人，这与卢瑟福注重实干轻视夸夸其谈的研究风格产生了冲突，1938年贝尔纳到伦敦大学担任物理学教授。

　　尽管贝尔纳开辟了一条崭新的有机物蛋白结构研究的道路，但他没有深入下去（他的同事皮鲁兹、他的学生霍奇金夫人都因为对这个领域的研究后来获得了诺贝尔化学奖），而是逐渐转向了科学史和科学本身发展的科学学研究。由于他善于思考和想象，他在现在成为科学学的领域起了开创性的学科奠基作用，在这方面的名声甚至比物理学上要大得多。

　　贝尔纳接受了共产主义的思想，用辩证唯物主义的观点为指导来研究科学史、科学技术与社会的互动关系，提出了很多有价值的观点。1935年，他出版了《恩格斯与科学》一书，高度评价了恩格斯在科学上的伟大作用。1939年他出版了《科学的社会功能》一书，在历史和现实的结合上，系统地、全面地论述了科学的社会作用，为科学学理论的诞生奠定了理论基础。1954年他出版了《历史上的科学》一书，从历史的角度研究了科学对社会发展的作用。

　　贝尔纳还是一位有名的社会活动家，1959～1965年担任世界和平委员会主席团执行主席，1963～1966年担任国际晶体学家协会主席，还担任过世界科学工作者协会副主席等职。

　　8、波兰尼：意会认知

　　波兰尼1891年出生于匈牙利布达佩斯的一个犹太家庭，1913年取得医学博士学位。第一次世界大战期间，波兰尼参加了奥匈帝国的军队，成了一名军医。这个时候他已经把研究方向转移到物理化学上，从事把量子力学理论应用到热力学第三定律和吸附作用的热力学研究。1920年，波兰尼得到柏林威廉皇家学院的聘请，到它的一个新成立的化学纤维所工作。波兰尼在诺贝尔获奖者哈伯的帮助下，增强了自己的实验室工作技能，并于1923年和哈伯一起进行物理化学方面的工作。1933年因为法西斯分子对犹太人的迫害，波兰尼离开德国到英国曼彻斯特大学担任物理化学教授大概也就是在这个时候，波兰尼逐渐把自己的精力转移到了社会、经济和哲学上来。曾跟随波兰尼做博士后工作、1961年获得诺贝尔化学奖的卡尔文（M。Calvin；1911…）曾说：“到我在曼彻斯特的后期，即1937年，我要和他交谈已经困难了，因为他正思考有关经济学和哲学问题，我无法理解他的语言。”到1948年，波兰尼完全把兴趣转向了社会学，并被曼彻斯特大学聘为社会研究教授。

　　波兰尼关心科学共同体与政治文化之间的关系。他对斯大林主义对科学家的迫害提出批评，反对苏联的经济体系和集权主义政权，1940年发表了《自由的耻辱》。他对英国政府组织科学促进战争的策略提出质疑，发表了自己的科学自由观，即科学应有科学家个人自由地发展，而不应受宗教或教条式的干预。波兰尼的这些观点体现在1945年出版的《科学、信仰与社会》一书上。

　　1949年后，波兰尼经常往来于美国和英国之间。由于关注国际政治斗争，波兰尼在英国的多种报刊发表过很多有一定影响的评论，曾被西方国家认为是重要的时事评论家。

　　1958年，波兰尼把自己的思想集成为一本鸿篇巨着《个人知识》。波兰尼第一个提出了“意会知识”的概念，认为知识具有个人性和意会性，它在一定程度上是不可言传的。波兰你认为，知识的获得即认知是对被知事物的能动领会，是一种要求技能的行为。知识是一种求知寄托，是一种信念，信念是知识的唯一源泉。

　　9、李约瑟：中国科技史研究

　　李约瑟是英国着名科学家，早年以生物化学研究而着称，20世纪30～40年代出版了《化学胚胎学》（三卷本）及《生物化学与形态发生》，在国际生化界享有盛誉。

　　1937年，在鲁桂珍等三名中国留学生的影响下，皈依于中国古代文明，转而研究中国古代科学、技术与医学，从此一发而不可收。1942年秋，受英国皇家学会之命，前来中国援助战时科学与教育机构，在陪都重庆建立中英科学合作馆，结识大批的中国科学家与学者，并结下深厚的友谊。在华的4年，李约瑟广泛考察和研究中国历代的文化遗迹与典籍，为他日后撰写《中国科学技术史》作了准备。1946年春，李约瑟离任，赴巴黎任联合国教科文组织自然科学部主任。两年之后，返回剑桥，先后在中国助手王铃博士和鲁桂珍博士的协助下，开始编写系列巨着《中国科学技术史》。

　　李约瑟先后8次到中国考察旅行，大规模地搜集中国科技史资料，实地了解新中国的政治、经济、科学和文化的发展情况。1954年，李约瑟出版了《中国科学技术史》第一卷，轰动西方汉学界。他