天地人文

用零星的散文詩表述的自然哲學(xué)

一

我一生精神運(yùn)動(dòng)的軌跡和總路線是：不從哲學(xué)開始，也不以哲學(xué)告終，而是從非哲學(xué)起步，通過哲學(xué)，最后又復(fù)歸于非哲學(xué)。

在作這種精神運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，我畫出的是兩條平行線：藝術(shù)與人生哲學(xué)隨筆；自然哲學(xué)隨筆。

隨筆是我感受、理解世界的基本方式。對隨筆這種哲學(xué)文體和思想形式的愛好，使我成了一個(gè)“隨感派”。我覺得只有隨筆（隨感）才能自由自在地表達(dá)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(yáng)起伏地吹奏出來，從而達(dá)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(dá)給21世紀(jì)的讀者。

二

我20歲那年，正在北大上學(xué)。有一回我讀一本英文版的自然哲學(xué)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(dá)哥拉斯學(xué)派的哲學(xué)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(shí)候，我才明白，我對數(shù)的敬畏原來是我的哲學(xué)智慧啟蒙的開始。記得那天正是10月金風(fēng)颯颯而至的日子，站在未名湖畔的寶塔下，眺望遠(yuǎn)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(jì)德國著名數(shù)學(xué)家。他的信念是：整個(gè)數(shù)學(xué)都可以最后歸結(jié)到整數(shù)。他在青年的時(shí)候還有一個(gè)數(shù)學(xué)猜想，即克羅納克猜想，又叫克羅納克青年時(shí)代的夢。

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

比勃巴赫猜想也是一個(gè)奇特的數(shù)學(xué)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(gè)猜想：如果一個(gè)定義在單位圓內(nèi)并具有形式z+a₂z²+a₃z³+…德國《自然科學(xué)》，1980年，第11期，第201頁。的解析函數(shù)對任何復(fù)數(shù)的取值都不超過一次，那么對所有的k，它的第k項(xiàng)系數(shù)a_k的絕對值決不會(huì)超過k。

這就是比勃巴赫“青春期的夢”。

它所涉及的是有關(guān)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(jī)機(jī)翼上的氣流現(xiàn)象時(shí)有著重大的作用?！@真是不可思議！

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

造物主在建造世界的時(shí)候，為什么總是用到這么多高深的數(shù)學(xué)方程呢？

四

在自然哲學(xué)家看來，自然科學(xué)的實(shí)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(huì)對磁產(chǎn)生作用，那么，運(yùn)動(dòng)的磁場是否也會(huì)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(gè)問題。電氣化世界的到來，正是由這個(gè)問題引進(jìn)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(dòng)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啊）。

這就是著名的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

今天它作為知識(shí)當(dāng)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?jiān)轮?，低徊久之?/p>

其實(shí)，自然科學(xué)是一門人與大自然交往、對話的絕妙藝術(shù)。

五

在東西方自然哲學(xué)史上，最高的自然哲學(xué)智慧當(dāng)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(xué)在相比之下也會(huì)有遜色、自嘆不如的感慨。因?yàn)榍f子胸襟極邈遠(yuǎn)高貴，且雄偉浩博。要是在他的后面有一長串現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)公式做支撐，那便十全十美了。

六

對自然哲學(xué)的思考于我決不是什么事業(yè)，更不是評教授或當(dāng)博士生導(dǎo)師的業(yè)務(wù)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(huì)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(dāng)然是件大好事。過去在北大讀書期間，我有好幾個(gè)志同道合、一塊鉆研自然哲學(xué)問題的學(xué)友，他們都是物理系的學(xué)生。有時(shí)候，我們借到一本自然哲學(xué)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(xué)）也拋棄了，去日本當(dāng)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(xué)“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(qiáng)天下人于一途呢？

各有各的志向和人生價(jià)值觀。

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

我并不感到孤單，因?yàn)橛泻眯﹤ゴ笞匀徽軐W(xué)家的遺產(chǎn)在我前面領(lǐng)跑。

我從來也沒有為我的這一清苦選擇，為我對自然哲學(xué)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(xué)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(huì)將它的財(cái)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(shí)刻。

七

自然哲學(xué)同自然科學(xué)研究的關(guān)系頗像自行車的前輪和后輪的關(guān)系。兩個(gè)輪子不能缺一個(gè)。否則，自行車就走不了，動(dòng)不了。

騎自行車的人，應(yīng)是一名真正的自然科學(xué)家兼自然哲學(xué)家，或者說是進(jìn)行哲學(xué)思考的科學(xué)家。

德國物理學(xué)家索末菲（A．Sommerfeld，1868—1951）僅僅是個(gè)對量子論的發(fā)展有過重大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家，所以他的自行車缺一個(gè)自然哲學(xué)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(jìn)量子的技術(shù)，您則務(wù)必要研究量子的哲學(xué)?！?/p>

愛因斯坦、普朗克和海森伯都是一些善于騎自行車、進(jìn)行哲學(xué)思考的物理學(xué)家。我喜歡這樣的人。

同樣，我也喜歡進(jìn)行哲學(xué)思考的地質(zhì)學(xué)家、古生物學(xué)家和植物病理學(xué)家。

我撰寫這本自然哲學(xué)隨筆的最高目的，正是想鼓吹年輕一代的中國大學(xué)生力爭做一個(gè)進(jìn)行哲學(xué)思考的自然科學(xué)家、歷史學(xué)家、考古學(xué)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(xué)家們都喜歡在自己專著的扉頁上引用一句歌德有關(guān)自然哲學(xué)的格言大訓(xùn)，這給了我深刻印象。讀后，我有時(shí)候要激動(dòng)兩三天，只好一個(gè)人跑到圓明園的荒野中去細(xì)細(xì)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(dāng)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(xué)的最高使命就是號(hào)召人類最高感情和理性去不斷逼近宇宙秩序，逼近太一，認(rèn)識(shí)、把握道。

只有朝宇宙秩序走去的自然科學(xué)家，才有可能成為一個(gè)愛因斯坦，一個(gè)玻爾，一個(gè)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(shù)，日本人則把技術(shù)轉(zhuǎn)化為世界市場的價(jià)廉物美的商品。

對這條鏈的三個(gè)環(huán)節(jié)，我都深表敬意。不過，按我個(gè)人的興趣、偏愛和氣質(zhì)，我更推崇“出觀念”這第一個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)樗匀徽軐W(xué)是血肉相連的。沒有自然哲學(xué)為背景的科學(xué)觀念是不存在的。

九

20世紀(jì)已是尾聲，自然科學(xué)高度發(fā)達(dá)，人對自然科學(xué)的反思也應(yīng)特別迫切、深沉。這“反思”正是自然哲學(xué)，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(shí)代，文藝?yán)碚摵兔缹W(xué)也就越熱烈，越深沉。同樣的道理，現(xiàn)代自然科學(xué)所取得的成就越大，我們對自然哲學(xué)的期望理應(yīng)更高。20世紀(jì)同21世紀(jì)交替時(shí)代的自然哲學(xué)，理應(yīng)超過已往所有時(shí)代的自然哲學(xué)。

十一

記得1991年10月18日深夜。因?yàn)槭撸恢?，干脆下樓去外面散步。?dāng)時(shí)正在刮四五級北風(fēng)，涼意很濃。寬闊的馬路上空蕩蕩的，綠的樹葉在不住地抖動(dòng)，那瑟瑟秋風(fēng)，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(yàn)，在落日夕陽暮，或在秋云萬里、落葉西風(fēng)之際，一個(gè)人最容易千古興懷，觸動(dòng)天地之間人寄居的傷感?！抑?，這是人生哲學(xué)。

那么，自然哲學(xué)呢？自然哲學(xué)思考、反思最為活躍的時(shí)刻也應(yīng)出現(xiàn)在我們同自然科學(xué)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(xué)家在細(xì)節(jié)方面不如自然科學(xué)家那樣專，但在理解、把握這些細(xì)節(jié)所會(huì)合起來的總體及其后面的深遠(yuǎn)大背景方面，卻要高明些。

不過，要是一個(gè)人將自然科學(xué)家和自然哲學(xué)家集于一身時(shí)，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(yuǎn)、幽遠(yuǎn)和迷遠(yuǎn)的自然哲學(xué)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(xué)強(qiáng)行劃分為數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物物理、聲物化學(xué)、植物生理學(xué)、植物病理學(xué)和細(xì)胞學(xué)……都是不得已而為之的事情。

當(dāng)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?jiǎng)佑迷S多自然科學(xué)的分支。

我們所處的時(shí)代既是分化又是各門學(xué)科綜合的時(shí)代。

我們不應(yīng)當(dāng)僅僅是個(gè)物理學(xué)家、生物學(xué)家或化學(xué)家，最好應(yīng)當(dāng)成為廣義的自然科學(xué)家，成為自然哲學(xué)家。

倘若只把電子顯微鏡對準(zhǔn)八達(dá)嶺長城的一塊磚，而不抬頭眺望整個(gè)在山間起伏的萬里長城，那么，你就無法認(rèn)識(shí)長城的雄姿和偉大。

自然哲學(xué)就是教你抬頭眺望。

十四

哲學(xué)總是比科學(xué)先行一步。

在這種意義上，哲學(xué)是偵察兵。它無比機(jī)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(jī)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(gè)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(dāng)然也沒有射電望遠(yuǎn)鏡，或電子顯微鏡。我只有一樣?xùn)|西：思想，或叫會(huì)出些思辨力和聯(lián)想力（想象力）的頭腦。

別人做實(shí)驗(yàn)，我努力熟悉、把握實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并從中抽出幾條自然哲學(xué)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(gè)世界、這個(gè)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(guān)在一個(gè)田螺殼里面，我也會(huì)擁有一個(gè)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(huì)上，我是借助于下面這個(gè)觀念逃到無限自由、廣大的世界中去的：

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

它一直像個(gè)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(jià)值和尊嚴(yán)。

這個(gè)極限的存在，說明等價(jià)無窮小幾乎是以同一速度趨近于零的。

當(dāng)然，不僅僅是上面一個(gè)極限，整個(gè)極限理論都是西方自然哲學(xué)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(jì)西方一些偉大數(shù)學(xué)家的勞作。

一部西方自然哲學(xué)史，應(yīng)當(dāng)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的！這兩個(gè)人的自然哲學(xué)決不是19世紀(jì)西方自然哲學(xué)的全部，更不是它的精華。

值得注意的是，18世紀(jì)的數(shù)學(xué)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(jì)?？梢?，文學(xué)藝術(shù)的成就并不同科學(xué)技術(shù)的成就成正比。

20世紀(jì)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(lǐng)域則出不了一個(gè)堪與莫扎特比肩的大作曲家。

生活在20世紀(jì)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(gè)哲學(xué)家；同樣，光思考大自然的人，也只是半個(gè)哲學(xué)家。

一個(gè)完整的哲學(xué)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(gè)獨(dú)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?！@就是西方斯賓諾莎的泛神論自然哲學(xué)。它是一種很典型的詩意化的自然哲學(xué)。

中國人很容易消化、接受這種自然哲學(xué)。

因?yàn)橹灰覀儼选暗馈比ブ脫Q、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(jì)90年代的自然科學(xué)家盡管取得了大成就，有人還得了諾貝爾獎(jiǎng)，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(huì)動(dòng)情，流露出一種激情，為一首數(shù)學(xué)詩，或?yàn)橐粋€(gè)世界函數(shù)。

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

19世紀(jì)德國偉大物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、生理學(xué)家和思想家赫姆荷茨就曾為他的學(xué)生赫茲的發(fā)現(xiàn)而激動(dòng)不已。時(shí)間是1888年2月2日，赫茲在柏林科學(xué)院作了有關(guān)電磁波的發(fā)現(xiàn)的報(bào)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(dāng)天夜里，赫姆荷茨因激動(dòng)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(xué)家必須有的素質(zhì)之一。因?yàn)樵诒举|(zhì)上，自然哲學(xué)家也是詩人，也是風(fēng)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(xué)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?jǐn)?shù)電荷。

這是為什么？自然界為什么會(huì)呈這幅圖像？這無疑是一個(gè)使自然哲學(xué)家激動(dòng)不已的意味悠長的問題。

二十一

我喜歡把實(shí)驗(yàn)物理稱作為實(shí)驗(yàn)哲學(xué)。

牛頓就是這樣叫的。其實(shí)，英國的自然哲學(xué)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(shí)這樣寫道：“自然界中總有某種動(dòng)因，能使物體粒子通過很強(qiáng)的相互作用而黏合在一起，實(shí)驗(yàn)哲學(xué)的任務(wù)就是發(fā)現(xiàn)這種動(dòng)因。”

二十二

先深入科學(xué)史。深入是為了最后走出來。一旦走出來了，就是自然哲學(xué)。

自然哲學(xué)的任務(wù)就是對科學(xué)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(diǎn)是驚嘆、敬畏）質(zhì)量、力和光的本質(zhì)，當(dāng)然還有關(guān)于宇宙時(shí)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(shí)話，這才是我寫作本書的動(dòng)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(qiáng)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(luò)經(jīng)濟(jì)。它使一些傳統(tǒng)行業(yè)驟然沒落，許多人會(huì)失去飯碗。比如網(wǎng)上銀行就是沒有雄偉建筑，沒有地點(diǎn)的。這樣，銀行辦公大樓將急驟減少。成千上萬銀行職員將會(huì)下崗。這現(xiàn)象是沒有任何詩意的。當(dāng)年計(jì)算機(jī)科學(xué)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(jì)，人同機(jī)器的矛盾會(huì)進(jìn)一步加劇。美國已經(jīng)有人在恨電腦，砸電腦。評估計(jì)算機(jī)的功與過是個(gè)文明哲學(xué)課題。