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践行钱老创新思维科学思想  证明一个全球性跨世纪错误

转载 2015-08-05 08:30:37
标签: 钱学森 创新思维 证明一个 全球性跨世纪错误 物理学

践行钱老创新思维科学思想

证明一个全球性跨世纪错误

 

周吉善

河南省济源市黄河大道东段08号职工之家210室(459000

Email-jishanzhou@126.com

    手机:13303891566

 

 

摘要钱学森不仅是一位伟大的工程物理学家,还是一位伟大的思想家。他指出自然科学家只有综合运用形象思维与逻辑思维,才能够“从大跨度的联想中得到启迪”,就具有划时代的指导意义。

文章的“上篇”就是按照钱老上述思想的指引,综合考察中西文化在认识论、方法论、思维逻辑模式三个方面的根本性差异,瞄准19-20世纪之交物理学领域出现的、依据传统理念无法解释的实验结果,结合18世纪物理学就被分为牛顿范式、非牛顿范式的既定事实,认定只需要认同中华传统的现象论认知方法,使用取象比类的思维逻辑模式,就都可以给出合理而自洽的诠释。

“下篇”依据中华传统的会通思维类比逻辑,发现且证明了一个肇始于爱因斯坦的、全球性跨世纪错误,就植根于自然科学家们只迷信数学理性和实验理性,而丢弃逻辑理性之故也。据此而确认中西文化的优势互补、会通融合,是引领地球人走出危机、迈入“柳暗花明又一村”全新境界的必由之路。

 

关键词钱学森,创新思维,现象论,实体论,会通思维,类比逻辑

 

纪念钱学森回国60周年学术活动,把“为了更好地弘扬钱学森崇高的爱国精神和杰出的科学成就,学习他的创新思维和科学思想,探索复兴中华、实现‘中国梦’的智慧之路”定为宗旨;以“钱老集大成得智慧,创建了现代科学技术体系,提出‘从定性到定量综合集成研讨体系’,这是人类思维方式和科学方法论的革命性变革,为解决现代社会发展和科学探索中的诸多问题奠定了坚实的理论和方法论基础”,作为学习推广的具体方针;将“研讨钱学森科学思想,凝聚广大专家学者,表彰优秀创新人才,深入开展研究与实践,探索实现中华民族伟大复兴”定做宏伟目标,确实能够带来鼓舞斗志、催人奋进的激励效应。

     

本文先从探索钱老创新思维科学思想的渊源切入,进而总结出几条具体的规律,而后再依据这些原理、针对物理学理论中存在的悖论,进行深入剖析,最后得出证明一个全球性跨世纪错误的结论。

钱老依据自己在加州理工学院的亲身经历,曾经提出办学“一定要有加州理工学院的那种科技创新精神,培养会动脑筋、具有非凡创造能力的人才”,“整个学校的一个精神就是创新。在这里,你必须想别人没有想到的东西,说别人没有说过的话”;做学问应该遵从“加州理工学院还鼓励那些理工科学生提高艺术素养”,“因为科学上的创新光靠严密的逻辑思维不行,创新的思想往往开始于形象思维,从大跨度的联想中得到启迪,然后再用严密的逻辑加以验证1

实际上钱老这种思想,就集中反映了中西传统文化,在认识论、思维模式、为人处世等诸多方面的根本性差异。比如依据中国温谦恭让的传统,“想别人没有想到的东西,说别人没有说过的话”,即是国人依据传统理念不容易接受的。

“如果我们要说‘中国的哲学和文化,自古以来就和西方走着两条根本不相同的路’,应该不会有太多人反对。但是如果要问:‘把世间千差万别的现象分为物质现象和意识现象两类,把思维分为形象思维和逻辑思维,把知识分为文科和理科;我国现在从中学到大学所使用教科书上都这样讲,这种观念到底是中国的还是西方的?’答案就会出现很大分歧”2

中科院院长白春礼2011年曾经呼唤:“希望中国学者的名字和第六次科技革命一起载入史册,在新科技革命当中,创造一个新的中国的体系”3

20年前《中国青年报》就发出:“重建中国思想文化新体系,尽量还原中国哲学的本来面目”的呼声,期望当代学子能够步出“过分强调中西文化的共同性,过于依赖西方的概念分析解释中国固有文化”的误区——这一切都足以证明,中华民族对“文化复兴”的迫切需求;钱老的思虑,其意义可谓至深至远也。

先围绕“创新思维”讨论。把思维分为形象思维和逻辑思维,把知识分为文科和理科,我国现行这种分科招生制度,根本就不符合中国传统文化的既定宗旨;但是,建国以来的教育体制就是这样,说一句不敢恭维的话,七十岁以下人的知识结构,基本上都已经全盘西化了。

钱老提出的“人类思维方式和科学方法论的革命性变革”,其实质就是应该回归到中华5000年一脉传承的优秀文化传统上来。

“有人把中国传统的思维模式叫做‘整体生成法’,本文具体名之为‘会通思维’。‘会通’一词源自《易传》:‘圣人有以见天下之动,而观其会通’;徐光启在督修《崇祯历书》时曾经提出:‘欲求超圣,必先会通’。

让思维建立在‘会通’的基础上,而不是把它人为地割裂开来,即是中西文化从认知起点上就存在的根本性差异。

会通思维共分观象、析构、溯源、窥机和综创五个步骤。

观察现象、分析结构、求本溯源是从‘不易’角度考察,主要回答结构、相互联系等问题;求本溯源、窥测机制、综合创造是从‘变易’角度考察,主要回答作用机制和运动规律等问题。不易和变易交替使用的结果,积累了许多关于对象的真知,即可以游刃有余地对该事物综合改造和利用。

会通思维的全过程既需要理论思维,又需要逻辑和数理推导及科学验证,由于求本溯源是不易和变易的纽带,就保证了思维过程具备整体有机的优越性。

西方思维方式具有分析的、结构的特点,对近代科学的发展虽说功不可没,面对当代的‘老三论’、‘新三论’和生命学,却处处捉襟见肘;中国的会通思维具有整体的、功能的特点,对处理这些领域的问题都游刃有余。

中西两种思维方式各具特色,互为补充,建立适合于21世纪科技发展和人类进步的思维模式,对这两种形式都不应该偏废”2

再从“认识论”角度,对中西文化的差异做一对比。

西方自然观的基点是:人与自然是相对独立、相互分离的两个系统;认识自然的目的是积累知识,而后依据这些反映客观规律的知识去改造世界。

在西方文化中所谓的认识包括认知过程和认知结果。近些年不少学者把认识的过程称为认知,跟认识的差别在于不包括最终获得的知识,就很有道理。

任何认知活动都必须以一定的原理为指导,认知结果所获得知识的正确与否,跟这些原理没有任何关系,这些对认知活动具有普遍指导意义的原理,通常归于哲学。知识的真伪应该通过实践检验,也可以依据被证实是真理的定律和定理,通过逻辑和数理推导判断其真伪,通常把这些划归科学

经过验证符合客观规律的知识是真知,无限的真知集合构成真理长河

科学哲学史家波普尔的“三个世界”理论很有新义,他从逻辑上区分的三个世界是:实在的物质世界,主观的精神世界和客观的知识世界。

三个世界的关系是:人类以主观的精神世界为依托,认知实在的物质世界,结果创立了客观的知识世界。“知识世界”中指导认知的原理属哲学范畴,检验知识真伪的定理和定律属科学范畴,都具有普遍适用的实用性价值,都不能跟物理学、遗传学、伦理学等独立学科并列。

哲学、科学、认知、知识、真知和知识世界的关系,可以表示如下图:

哲学(指导认知的原理)                  科学(检验知识真伪的定律和定理)

               

认知 ———→ 知识

真知—————→知识世界。

在华夏先民眼里,指导认知的原理和检验知识真伪的方法,任何一门学科都不可或缺,也就没有从诸多学科中分离出来的必要;正因为二者作为纽带渗透在认知的全过程,中国传统文化才具备了整体有机的优点。

古希腊自然哲学将首选目标锁定在寻求现象背后的本原,即追寻基本存在的共性所在,把“能被看到和摸到的感官知觉的对象”(爱因斯坦语)统称为物质或曰实体,这种认知理念可以叫做实体论。牛顿力学就建立在实体论基础上。

华夏先民认知的逻辑起点则是现象论

先民们将展现在眼前的纷纭万象分为自然现象、社会现象、生命现象三大类,以天、地、人三个概念作为最高抽象,天指自然界,地指人类赖以生存的大地及社会环境,人实际指生命而言。 

现象论的优越性表现在把被认知对象看作系统:人生于自然而组成社会;社会可以作用于人,人亦可以作用于自然;自然条件制约着社会发展,社会势力又可以改造自然。即自然、社会和生命现象是一个动态互补的自组织网络,其间以“人”为联结的纽带。天、地、人“三才一体”的基本涵义可表示如下图: 

生命(人)

↗ ↖ 

       

自然(天)←—→社会(地) 

现象论的首选目标是属于个性范畴的一个个独立存在的现象,数千年来全人类认知的实践告诉我们:只有积累了庞大数量属于个性范畴的实证材料,才有可能从中抽象出共性的规律——中西两种认知理路的取向正好相反,即西方的首选是共性,华夏先民则将认知的起点定在个性领域。

“经验自然科学积累了如此庞大数量的实证的知识材料,以致在每一个研究领域中有系统地和依据材料的内在联系把这些材料加以整理的必要,就简直成为不可避免的。建立各个知识领域互相间的正确联系,也同样成为不可避免的”4——恩格斯早已作出恰当概括,现象论实体论孰优孰劣,毋需赘述而自明。 

现象论的认知理路包括三方面内容:首先是将属于个性范畴的现象分为三大类,并用系统论的眼光视自然、社会和生命现象为一个动态互补的自组织网络;其二是从自然现象中发现、抽象并把握规律;其三是从日之向背抽象出阴阳互补观念,用一个“易”字予以概括。

所谓“”者,就是以日月一体之形,寓阴阳变易之理。

即中华传统文化的核心就在于围绕自然界的纷纭万象,依据阴阳互补、二元变易的原则去发现、阐释大千世界“唯变所适”的基本规律。

西方物理学从18世纪开始,法国的科学家们都倾向以原理把现象组织成

一个系统,而不追求自然界中这些现象的真正原因5的方法,描述由热、光、电、磁现象引起的变化。物理学史上称之为现象论物理学

现在都非常清楚:现象论物理学所研究的物理对象,实质上是实体彼此之间通过发射或吸收热辐射交换能量ε5而引起的变化,跟牛顿力学着眼于实体自身的运动,本质上就完全不同。

20世纪70年代出现的耗散结构自组织理论,即是现象论物理学的滥觞。其基本思想是:一个远离热平衡的开放系统,只要能够保持与外界交换物质能量,当外界达到一定阈值时,就将产生新的序、即发生质变。

系统外界、物质能量——自组织理论认知的起点既是系统论的、还是二元的,跟中国传统文化就吻合的很好。

70009000年前裴李冈文化的红色陶器,到大量出土的精美绝伦的瓷器和青铜器,足以证明至少在5000年前,华夏先民就非常熟练地在运用自组织机制进行生产:

陶土或矿石分别作为开放系统,炉中的温度为之提供了能量变化的外界环境系统通过从外界定量有序地获得能量,在外界环境达到一定阈值后,陶土或矿石就将会发生质变而出现新产品。

西方人既惊叹于新理论的实用有效性,又困惑于它的新奇莫解。

我们却说至少在5000年前华夏先民就能熟练地应用这种原理,原因就在于受中国传统文化陶冶的人们,认知的逻辑起点先天就包含着存在二元论系统论两种要素”6

综上所述,以阴阳为最抽象的对立范畴、从现象论的角度将认知对象视为系统的理念,包含着完全不同于牛顿力学的科学思想;而现象论物理学所遵从的认知原则、思维走向,却跟中国5000年的传统非常一致。

中华传统的认知理念中最关注的“悟”,就跟这种从现象中发现规律直接相

关。《易传》曰:“书不尽言、言不尽意,圣人立象以尽意”,讲的就是这种哲理;“瞎子摸象”这个寓言,即是具体化表述这一抽象哲理的最形象方法。

借大象给人以具体印象,让人去颖悟其中的道理:

人们对自然现象的认知,永远都是片面的;只有对“象”有了全面深入的理解,才可能悟出其中某些道理,而永远都没有可能穷尽所有的规律。

再看“白马非马”,这个成语真不知道难倒过多少有识之士,却没人提及其中隐含的逻辑原理:“马”是全称陈述,“白马”则属于特称;“非”即不一样——意思是:全称陈述与特称陈述是不一样的,即在逻辑上存在一个全称-特称互斥原理。

西方逻辑学中根本没有这一原理,可以举普林斯顿大学出版社编纂的《爱因斯坦全集》〔编者按〕中的例子证明之。

“爱因斯坦把相对论描述为由一个特定的问题引起的,这个问题就是:相对性原理和Maxwell-Lorentz的电动力学理论之间的明显矛盾。因为相对性原理断言所有惯性参照系在物理学上的等效性,而Maxwell-Lorentz理论蕴含着特优惯性系的存在”7——“所有惯性参照系……的等效性”是全称,“特优惯性系”却是特称;爱因斯坦想把逻辑上“互斥”的矛盾,用相对论统一起来,就注定非出问题不可。

钱老是深谙中国传统文化之哲理的国学大师,他提出的“创新思维和科学思想”就植根于华夏先民智慧之结晶;但是由于他所处的时代、从事的工作,不允许他做出系统的论述,却还是从认识论、方法论、思维方式的角度,说出了画龙点睛的卓见。

认识论角度他指出坚持华夏先民采用的现象论,因为其中包含着以阴阳为最抽象的对立范畴、从现象变化的角度将认知对象视为系统的理念,耗散结构自组织理论即是现象论的滥觞;从方法论角度讲,现象论是在集中庞大经验材料的基础上,去发现、提取现象背后的规律,完全符合“共性存在于个性之中”的哲学原理;尤其是他提出的综合应用形象思维与逻辑思维的必要性,15年前笔者发表在《江西社会科学》上的文章,就以“会通思维”给出总结,立论的依据是“欲求超圣,必先会通”;“会通思维”的优越性,还表现在其中包含的类比逻辑理念、全称-特称互斥原理,都是西方文化所没有的。


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