科學審美主義研究論文

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內容提要：本文集中討論了20世紀科學發展中的審美主義思潮。作者在深入把握愛因斯坦、狄拉克、海森堡等20世紀重要科學家的科學思想的基礎上，以20世紀科學發展為背景，分析了科學審美主義的基本觀念和思想根源，并且將之同藝術中的審美主義作了深入比較。在充分闡釋科學審美主義的主要內涵和思想根源的基礎上，作者特別指出了科學審美主義在面對20世紀科學揭示的新宇宙圖景時的形而上意義。

關鍵詞：科學審美主義宇宙觀

引言

在科學活動中，具有一種將科學研究審美化的趨向。從古希臘時代到20世紀，我們都可以在偉大科學家的行列中，找到例子，證明對科學揭示的自然美的追求，是科學發展的一個基本動機。法國數學家彭家勒(H.Poincaré)說：“科學家并不為了有用而研究自然。他研究自然，是因為他能從中獲得樂趣；他之所以能獲得樂趣，是因為自然是美的。如果自然不是美的，它就不值得認識，生活也不值得一過。”［1］彭家勒的科學觀，在20世紀的科學家（尤其是數學家和物理學家）中有很大的代表性。愛因斯坦堅持與彭加勒同樣的主張，并且更明確、更堅決。他認為，科學家從事艱辛的科學研究的根本動機是對自然的“預定和諧”的一種宗教式的虔誠情感，“渴望看到這種先定的和諧，是無窮的毅力和耐心的源泉”；科學家的最高使命是揭示自然世界的基本規律，并在此基礎上，用數學形式為自然世界繪制一幅完全和諧、完整單純的圖像。科學家們是帶著神圣的激情和偉大的想象力來探索和繪制這幅世界圖像的，并從中獲得發現和證實了自然世界的完美和諧的快樂（滿足感）。［2］

我們可以把彭加勒和愛因斯坦的科學觀概括為科學中的審美主義。它包含三個主要觀念：第一，堅持對自然世界的和諧完美秩序的信念，認為自然規律本身必然是完美和諧的；第二，認為科學研究的內在動機，不是出于實用目的，甚至也不是為了認識自然真理，而是為了發現和展示自然世界和諧完美的秩序；第三，科學的審美感，既是引導和推動科學理論發現（創新）的力量，也是鑒別一個科學理論是否具有真理性（科學性）的主要標準。

本文將進一步探討科學審美主義的基本含義是什么？它與藝術中的審美主義的差異是什么？科學審美主義對20世紀科學思想發展的主要影響是什么？它對于當代人類精神具有什么意義？

1

在討論科學中的審美主義時，需要討論的一個重要問題是：究竟什么是科學理論的審美性質？英國科學理論家麥卡里斯特（J.W.McAllister）曾將科學理論的審美性質概括為五種：對稱性形式、模型的使用、形象化/抽象化、簡單性和形而上學虔誠。［3］根據麥卡里斯特，使用模型是在兩個理論之間建立類比關系，比如拉普拉斯的熱力學理論給出了一個將熱作為流體處理的模型；形象化則是指在一個科學理論與某種現象之間建立比喻關系，比如將DNA螺旋形象化為盤旋而上的樓梯；抽象化則是指借助數學的和其他抽象形式的工具描述現象。這三種審美性質（使用模型、形象化/抽象化），在科學審美主義中，并不是很重要的。重要的是對稱性形式、簡單性和形而上學虔誠。在這里，我們有必要對這三種審美性質逐一探討。

首先，我們探討對稱性形式。在自然界中，從宏觀到微觀，普遍存在著對稱性形式。左右對稱（反射對稱）和旋轉對稱，是與我們日常生活的空間相關的兩種最基本的對稱形式，也是最早被數學家和物理學家關注和普遍運用的兩種對稱形式。在物理學中，C（電荷共軛對稱）、P（空間反射對稱）、T（時間反演對稱）對稱是三種最基本的對稱形式。［4］首先我們要明確的是，“對稱”，是一個非常復雜的概念，它在生活、藝術和科學中的含義是不同的。在科學理論中，對稱性涉及到兩個概念：變換和不變性。麥卡里斯特說：“一個結構在一定的變換下是對稱的，只要該變換能夠使該結構保持不變。”［5］科學理論也從另一個意義上定義對稱，即“不可觀測性”。李政道指出：“實際上，所有對稱都是以這個假定為前提的：確定的基本量是不能觀測到的，這些基本量即稱為‘不可觀測量’。相反，當一個不可觀測量變成了可觀測量，我們就發現一個對稱損壞。”［6］我們可以用一個簡單的比喻來說明這個對稱定義：我們一般認為我們的左手和右手是對稱的，這是因為我們只是看到它們在外觀上大致相同的量，沒有觀測到它們之間的更基本量的差異；如果觀測到了這些更基本的量，我們就會發現左手與右手的對稱并不存在（不是絕對對稱的）。

對稱性在自然界和人類生活中都占有非常重要的位置，科學家很早就運用對稱性原理探索自然規則。但是，對稱觀念只有在現代科學中才產生重要作用，進入20世紀以后，對稱觀念變成了物理學、化學等諸多科學的中心概念。楊振寧指出，對稱觀念在現代物理學中的重要性，來自于兩個原因：第一，到了20世紀，人們才發現守恒定律與對稱性的密切聯系——一種守衡定律對應著一種對稱性形式；第二，量子物理學的發展需要利用對稱性原理確定量子數和選擇規則。根據量子物理學原理，世界各個不同的基本粒子之間有4種不同的相互作用：強相互作用，電磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。對稱性是決定相互作用的主要因素。相互作用就是力量。“對稱決定力量。”［7］對稱性在現代科學中的中心地位，從狄拉克對愛因斯坦的評價也可看出。他在1982年詢問楊振寧，什么是愛因斯坦對物理學最重要的貢獻？楊振寧回答說：“1916年的廣義相對論。”狄拉克說：“那是重要的，但不象他引入的時空對稱的概念那么重要。”對狄拉克這個與眾不同的觀點，楊振寧事后評論說：“狄拉克的意思是，盡管廣義相對論是異常深刻的和有獨創性的，但是空間和時間的對稱對以后的發展有更大的影響。的確，與人類的原始感受如此抵觸的時空對稱，今天已與物理學的基本觀念緊密地結合在一起了。”［8］

科學理論的對稱性是和自然存在的對稱性相對應的。“可以說一個科學理論具有某種對稱性，如果對該理論的諸概念性組分（它的概念、公設、自變數、方程或其他元素）施加一個變換而該理論的內容或者主張保持不變。”［9］麥克斯韋電磁方程組、洛倫茲變換理論和愛因斯坦的廣義相對論，都具有高度的對稱性（相對變化的不變性）。楊振寧說：“從十分復雜的實驗中所引導出來的一些對稱性，有高度的單純與美麗。這些發展給了物理工作者鼓勵與啟示。他們漸漸了解到了自然現象有著美妙的規律，而且是他們可以希望了解的規律。”［10］在科學理論中，對稱性給予科學家在兩個基本觀念上的滿足：相對性的不變性和邏輯的簡單性。這兩者的統一，是對稱性美感的實質。由此我們涉及到科學理論的簡單性審美性質。“簡單性相等于美。”這是彭加勒、愛因斯坦、狄拉克和海森堡等現代科學家都堅持的信條，而且，他們相應把簡單性作為評估科學理論的真理價值的一個基本標準。海森堡在與愛因斯坦討論時曾表示，“如果自然讓我們獲得高度簡潔而優美的數學形式，那種前人未曾見到的形式，我們會毫不猶豫地認為它們是‘真實的’，認為它們展示了自然的真面目。”［11］愛因斯坦在一封通信中，更明確地說：“從有點象馬赫那種懷疑的經驗論出發，經過引力問題，我轉變成為一個信仰唯理論的人，也就是說，成為一個到數學的簡單性中去尋求真理的唯一可靠源泉的人。邏輯上簡單的東西，當然不一定就是物理上真實的東西。但是，物理上真實的東西一定是邏輯上簡單的東西，也就是說，它在基礎上具有統一性。”［12］

科學理論的第三個重要的審美性質是表現一種形而上學虔誠。這就是說，科學家在他的理論體系中堅持并表達了他及其科學共同體遵從的形而上學世界觀。在包括愛因斯坦在內的科學傳統中，科學家的形而上學虔誠的核心是對自然秩序的確定性和不變性的信念。愛因斯坦盡管不滿意牛頓用絕對不變的時間和空間觀念來描述自然秩序，而把時間和空間結合成為時間－空間變換的相對體系，但是仍然主張自然秩序是一個時－空對稱的體系，即時空相對論不變性的確定體系。他說：“相信世界在本質上是有秩序的和可認識的這一信念，是一切科學的基礎。這種信念是建筑在宗教感情上的。我的宗教感情就是對我們的軟弱的理性所能達到的不大一部分實在中占優勢的那種秩序懷著尊敬的贊賞心情。”［13］愛因斯坦反對量子力學，不僅因為量子力學的數學方式不能滿足他關于科學理論的對稱性和簡單性審美偏愛，而且因為量子力學的不確定性原理和量子躍遷原理在根本上瓦解了他的形而上學世界觀的基礎：自然秩序的確定性和連續性。他堅持用嚴格的因果關系看待量子運動，并且試圖給這種運動以“明確的形式”。他說：“我覺得完全不能容忍這樣的想法，即認為電子受到輻射的照射，不僅它的跳躍時刻，而且它的方向，都由它自己的自由意志去選擇。在那種情況下，我寧愿做一個補鞋匠，或者甚至做一個賭場里的雇員，而不愿意做一個物理學家。”［14］

形而上學虔誠，是審美主義的理論歸宿，審美主義所追求的對稱性和簡單性都是指向這個目的的。如果說科學傳統的形而上學虔誠的中心是自然秩序的確定性和不變性，即自然是一個和諧統一的體系，對稱性和簡單性則是這個體系的統一性的最好保證。美國物理學家、愛因斯坦審美主義科學觀的追隨者阿·熱（AnthonyZee）指出：“物理學家們夢想能對自然作一個統一的描述。對稱性以它強大的力量把物理學中那些看上去毫不相關的方面捆在了一起，因而和統一的觀念緊緊相聯。”［15］對稱在20世紀上半期物理學中的中心意義，主要原因是直到1956年之前，物理學家們都相信基本粒子間的四種相互作用（力）都分別遵守CPT定律。C指電荷共軛不變性，P指宇稱（反映）不變性，T指時間反演不變性。如果四種相互作用都遵守CPT定律，則對稱性成為世界秩序的最基本組織原理，世界無疑是一個和諧統一的對稱體系。但是，1956年楊振寧和李政道揭示了弱相互作用不遵守宇稱不變性，其后，物理學家們又發現了弱相互作用也不遵守電荷共軛不變性。宇稱守衡定律的破壞，不僅破壞了物理學家用對稱性最后統一世界的構想，也從根本上打擊了科學傳統關于世界統一性的形而上學虔誠。20世紀科學的進一步發展，否定了一個關于靜態的均勻的宇宙觀念，展示給我們的是一個膨脹的非均勻的宇宙。這個新的宇宙圖景無疑是對科學審美主義的嚴峻挑戰。

2

愛因斯坦說：“音樂和物理學領域中的研究工作在起源上是不同的，可是被共同的目標聯系著，這就是對表達未知的東西的企求。它們的反應是不同的，可是它們互相補充著。至于藝術和科學上的創造，那末，在這里我完全同意叔本華的意見，認為擺脫日常生活的單調乏味，和在這個充滿著由我們創造的形象的世界中尋找避難所的愿望，才是它們的最強有力的動機。這個世界可以由音樂的音符組成，也可以由數學的公式組成。我們試圖創造合理的世界圖象，使我們在那里面就象感到在家里一樣，并且可以獲得我們在日常生活中不能達到的安定。”［16］

愛因斯坦的話引起我們對科學的審美主義和藝術的審美主義兩者關系的思考。在這段話中，愛因斯坦指出了藝術與科學（音樂與物理學）的兩個共同目的：第一，企求認識和表達未知的東西，第二，在自己創造的世界圖象中獲得安慰和安定。亞里士多德在2300多年前就指出，藝術（詩藝）產生的原因有兩個：第一，人從孩提時候起就有模仿的本能，并通過模仿獲得了最初的知識；第二，每個人都能從模仿的成果中得到快感，甚至在現實中讓人感到不快的丑的事物，也能通過模仿變得美，引起人的快感。［17］亞里斯多徳的觀點正與愛因斯坦一致，都以求知為藝術和科學共同的目的，并且實際上都肯定了美與真的統一。無疑，藝術活動包括了認識自然的動機。但是，藝術還有將自然理想化和自由表現的動機。從藝術發展史來看，如果說共同的認識動機使藝術與科學曾經處于交差、統一的狀態（古希臘將藝術與科學都作為自由的技藝，由繆斯女神統管），那么，藝術特有的理想化和自由表現的動機卻將藝術與科學逐漸分離開來，甚至造成了兩者的歷史性對立。

在經典科學原則下，甚至在愛因斯坦這樣的科學審美主義者的原則下，科學創造也不能被理解為對自然的理想化和自由表現。相反，科學的審美主義是反對自由意志，而堅持嚴格的確定性原則的。這就是愛因斯坦多次申明的：“我無論如何深信上帝不是在擲骰子。”［18］在現代藝術發展中，藝術創造的自由原則具有中心意義。正是在這個意義上，康德在對藝術作本質界定的時候，對科學和藝術作了嚴格區分：藝術是非認識的天才的自由創造活動，而科學是通過學習可以掌握的認識活動。康徳說：“那些一旦人們知道了應當做什么就能操作的活動，不是藝術；只有那些人們雖然完全掌握了它卻并不相應就有操作能力的活動，才是藝術。”［19］康徳的論述無疑包含了對科學創造性的偏見，許多科學家（牛頓、愛因斯坦、海森堡）的科學活動非常好地證明了科學的突破性發展是科學天才的偉大創造。但是，康徳揭示了科學與藝術的一個基本差異：即科學創造不以個性和自由表現為目的，這恰是藝術（尤其是現代藝術）創造的目的。當然，科學理論作為科學家個人的創造成果，總是在一定程度上帶著他的個性和自由特征。德國數學家玻爾茲曼（Boltzmann）說：“正如一個音樂家可以在聽到頭幾個音節就能判斷他的莫札特、貝多芬或舒伯特，一個數學家也能夠在讀過頭幾頁之后辨別出他的柯西（Cauthy）、高斯（Gauss）、雅可比（Jacobi）、亥爾姆霍茲（Helmholtz）或基爾霍夫（Kirchhoff）。法國作者表現出他們的極其形式化的優美風格，而英國作者，特別是麥克斯韋（Maxwell），卻表現出他們的戲劇感。”［20］但是，與音樂家在音樂創作中的個性表現相比，科學家在科學創作中的個性表現不僅不是著意追求的目標，而且它的自由度受到科學規則的相當嚴格的限制。

具體到科學理論的審美性質，我們已論述，它主要表現為對稱性、簡單性，并歸宿為對世界和諧統一的形而上學虔誠。在藝術中，這三種審美性質，即對稱性、簡單性和統一性（和諧），同樣具有普遍和基本的審美價值，在古典藝術范圍中，甚至可以說它們是一切形式美原則的基礎。當代人類行為學研究成果表明，人類的形式美感是建立在人作為一個高等脊椎動物在這個世界中生存的基本生理－心理需要基礎上的：秩序感和安全感。因此，人類視知覺有一種尋找統一和秩序的本能機制，這個機制不僅對一切統一而有秩序的形式產生滿足感（快感），而且會自動創造秩序和統一，將對象審美化。對稱性和簡單性，無疑具有基本的秩序和高度的統一性。因此，它們具有普遍的審美價值。［21］在這個基本意義上，我們看到科學與藝術對形式美追求的共同性，并且應當贊成愛因斯坦的觀點，科學和藝術都在為我們創造和諧優美（合理）的世界圖象，“使我們在那里面就象感到在家里一樣，并且可以獲得我們在日常生活中不能達到的安定”。但是，人并不能滿足于只是生活在寧靜安全的環境中，在尋找秩序和安全的同時，他還在自然環境和社會環境的影響下保持著一種對差異和變化的要求，有著好奇的本能沖動。德國人類行為學家愛波－愛伯斯費爾塔（I.Eibl-bibesfeldt）說：“一方面，人努力獲得寧靜和安全，但同時，他需要差異、激烈、和緊張，這也是必須滿足的。”［22］藝術的形式美原則，不是單向地以對稱、簡單指向統一，而是同時要求著變化、差異和多樣性；科學理論的審美性質卻是單向地指向簡單和統一的。“簡單就是美”，這對于科學審美主義是一個具有真理性的原則，而對于藝術卻必須在充分展示對象豐富性的意義上，才具有審美有效性。同樣，在藝術中，對稱性必須以變化和差異為基礎，它應當體現為一種動態的知覺平衡（均衡，balance），而不是實在的物理守恒。正是在這個意義上，我們不僅在生動優雅的古希臘雕塑中，而且在相對僵硬機械的古埃及雕塑中，也找不到完全符合物理－數學對稱性的造型。

正如科學理論的最終形式是數學模型，科學理論的審美性質歸根到底是數學形式的優美和諧。愛因斯坦說：“我以為科學家是滿足于以數學形式構成一幅完全和諧的圖象的，通過數學公式把圖象的各個部分聯系起來，他就十分滿意了，而不再去過問這些是不是外在世界中因果作用定律的證明，以及證明到什么程度。”［23］狄拉克說：“愛因斯坦可能覺得，于取得與觀察一致相比較，在一種真正根本的意義上，數學根基上的美才是更重要的。”［24］正是在這個意義上，即科學的美是數學形式的美的意義上，彭加勒指出，科學家所關注的美，不是感性現象的美，而是來自于事物的各部分和諧秩序的內在的美，換句話說，科學美是感覺不能把握，只能用純理智才能把握的理性美。他明確說：“這種感覺能力，即對數學秩序的直覺，使我們能夠窺見自然隱秘的和諧關系，但不是每個人都具有的。”［25］這就是說，科學理論的美，不僅需要理智才能把握，而且只有具有數學直覺力的科學家才能把握。

科學追求使用數學符號和公式精確地表現自然秩序的統一性。它是對自然世界高度精密地簡化描述。海森堡說：“美就是部分與部分之間、部分與整體之間的固有的一致。”［26］這個美的定義是以數學的精確性和統一性為基礎的。彭加勒也對美（數學的美）給出了相同的定義。科學理論的美要符合數學精確性，因此是有客觀標準的。但是，藝術美不具有數學的精確性，沒有客觀的標準。阿多諾說：“絕不能就象蔡辛時代的美學所做的那樣，把形式概念歸結為數量關系。”［27］蔡辛（A.Zeising）是19世紀德國美學家，他認為21：34的比例，即黃金分割［28］是一種標準的審美關系，是在整個自然界和藝術中占優勢的比例。［29］實驗美學之父，德國美學家費希納（G.Fechner）在1876年出版了他的《美學導論》（VorschulederÄsthetik）。在書中，費希納利用他的實驗結果表示了對蔡辛的觀點的支持。此后，黃金分割一度在美學中被認定為一種普遍的形式美原則。20世紀70年代以來，實驗心理學對黃金分割是否是一種普遍有效的形式美規則，做了多次跨文化實驗。被試對象包括歐洲居民和非歐洲居民，實驗具有人類學意義。多次實驗證明，無論在歐洲文化環境中，還是非歐洲文化環境中，黃金分割都不是具有審美優勢的形式規則。心理學家艾森克（H.Eysenck）指出：“總而言之，黃金分割被證明并不是美學家或實驗美學家的一個有效的支點。”［30］

英國學者庫克（T.A.Cook）認為，遵守數學精確性不是美的原因，相反，“美的條件之一是對數學精確性的巧妙變動”［31］。無論自然事物的美，還是藝術的美，都是生命生長的形式（結果），都包含著數學公式無法描繪的復雜性和微妙變化。相對于數學公式的規則性而言，美與生命的形式永遠是不規則的。庫克說：“原創藝術的困惑因素在于它的美，這是一種與生命本質一樣復雜的品質。因此，盡管簡單的數學可以幫助我們鑒賞和歸類所研究的現象，但并不能完整地表達生長。這說明，僅僅根據實際經驗和數學構筑的物品一定不會完美。因為，完美，和自然生長一樣，隱含著不規則變化和微妙的差異。”［32］數學可以用中末比（黃金分割）或以此為基礎的φ級數來描述希臘雕塑的形體比例關系，但是它無力揭示它的美的根源。因為這個描述只能是近似的，而且不能說明雕塑家對這個比例關系作的巧妙變動。建筑無疑是所有藝術形式中最需要遵守數學原則的藝術。但是，使建筑成為一種優美藝術的條件，正是它對數學精確性的巧妙變動。充分利用這個條件，是古希臘建筑達到極高的藝術成就的奧秘所在。不朽的帕特農神殿以沉重的大理石為材料，卻壯麗而不失優雅，輕盈之至，“你幾乎可以聽到神殿震動翅膀的聲音”［33］。是什么力量使那些無生命的石頭獲得了靈氣呢？是建筑家對數學精確性的微妙改變。比如，神殿四周立柱從下到上向中心微小傾斜，各立面柱間距由中部向兩側逐漸增大，山墻下的橫楣由兩端向中間輕微隆起，基座水平線也有相應的曲度。這些非規則性的改變，是建筑家天才的創造，是數學公式不能確定的。然而，正是它們賦予了巴特農神殿的每一塊大理石美妙而永恒的生命，乃至于它們今天在雅典阿卡普羅斯山上的廢墟中仍然放射出至美的光輝。

愛波－愛伯斯費爾塔說：“藝術從一個新的、非常規的視角描述世界，揭示在日常生活中并不明顯可見的關系。實際上，科學也在表現這樣的新視覺。因而兩個領域都在追求更深刻地洞見世界。藝術探索人的情感的深度，進而主要是表達信念和其他價值，而科學的目的是傳達客觀知識。這似乎是藝術與科學的基本差異。”［34］科學與藝術的基本出發點的不同，導致了科學與藝術對客體的基本態度和方式的不同。概括地講，科學是以數學原理為基礎，以抽象簡化的方式描述對自然對象的認識，數學公式是它給予自然的最終圖像；藝術是以生命－情感原理為基礎，以具體感性的方式表達對自然對象的感受，藝術形象是它給予自然的主要表象。卡西爾說：“語言和科學是現實的減約；藝術是對現實的強化。語言和科學都建立在同一個抽象過程基礎上，藝術卻應被描述為一個具體化的持續過程。”［35］因此，盡管它可能包含復雜奧秘的內含，科學美仍然要表現出笛卡爾所要求的真理屬性：清晰、明確；相反，藝術形象也可能由簡單、明晰的形式構成，但是，藝術美的情致和美妙卻總包含有無限的意味，是不可測度和透徹闡釋的。我們可以說，關于自然，科學在無限豐富的世界中追求照亮了這個世界的同一個太陽，并且給予它明確的形式（秩序），而藝術在同一個太陽中展現出無限豐富的世界，表達人類自我對這個世界的深刻感受。在這個意義上，我們應當贊成卡西爾的觀點：“藝術與科學不僅有不同的目的，而且有不同的對象。”［36］3

當我們審視20世紀科學中的審美主義思潮時，我們必須同時考慮到與之相聯系的科學思潮——科學觀念的藝術形而上學轉化。在本文中，我們前面的論述已經表明，我們在限定的（狹義）的意義上使用“科學的審美主義”，它的主旨是堅持宇宙的內在和諧和完整秩序，并且要求科學本身從理論形態到內容都表現這個宇宙的和諧和完整。現在，我們使用“科學的藝術形而上學”，目的是要概括20世紀科學觀念的一個新變化：科學的藝術形而上學主張，科學理論與藝術品一樣是人借助于直覺和想象力進行自由創造的結果，是對自然的理想化表現；因此，科學在表現自然的時候，必然也表現了人的主觀因素和需要。

麥卡里斯特認為，科學審美主義者持一種保守的經典主義科學立場，因為它堅持靜態的不變的宇宙信念，并且以此為基礎堅信科學真理的客觀性和確定性。［37］關于20世紀科學觀念的藝術形而上學轉化，美國學者斯帕里俄蘇（M.Spariosu）認為，它是對自文藝復興以來確立的、嚴密近似于宗教的的科學體制的一次浪漫主義革命——一次根本性的美學轉向。這次美學轉向，不僅將直覺、想像、游戲和審美諸觀念引入科學，分享甚至取代了經驗、理性、分析和推理等觀念在科學中的傳統位置，而且對科學立場進行了類似于哲學中進行的藝術形而上學的改變，賦予它（科學立場）一種前理性的品格。“這個認識［意識到科學的美學轉向中的前理性品格——引者］將帶來一系列的認識論結果，它們對于現代科學的基本理性宗旨和方法是太激進了，并且最終可能威脅到科學作為人類活動的一個主要領域的存在。”［38］

在美學中，審美主義與藝術形而上學具有復雜的聯系，很難被區分開來，但是兩者無疑是不能被等同的。在20世紀科學中，審美主義與藝術形而上學也是相互糾纏的。科學審美主義最重要的代表人物無疑是愛因斯坦，海森堡則可以視作科學藝術形而上學的一個典型代表。在本文限定的意義上，愛因斯坦與海森堡的沖突，可以視為審美主義與藝術形而上學的沖突。但是，愛因斯坦在限定的意義上也對科學持有藝術形而上學的觀念，甚至我們可以說他對20世紀科學的藝術而上學（美學）轉向起了重要推動作用。實際上，如愛因斯坦這樣的徹底的科學審美主義者是不可能最終排斥藝術形而上學的，正如海森堡在相當深入的層次上主張科學的藝術形而上學，同時也在一定意義上認同審美主義的科學價值觀。我們可以在下面三個層次分析20世紀科學中的審美主義與形而上學的聯系和矛盾：

（1）科學方法論。在這個層次上，審美主義與藝術形而上學更多地表現了兩者的一致性，它們共同針對經典科學方法論表現出一種革命意識。

經典科學的代表人物牛頓有一句名言，“我不杜撰假說”（hypothesesnonfingo）。這句話意味著，科學的目的不是創造，而是發現自然規律。在這個目的下，經典科學的基本方法必然是：觀察、實驗、分析、推理（歸納、演繹）。這些方法將充分保證科學的真理價值：客觀性、準確性和邏輯性。經典科學方法論的形而上學前提不僅是絕對信仰自然規律的客觀性，而且是堅持笛卡爾確立的認識主體與客體絕對分離的二元論。

但是，愛因斯坦卻持不同的主張。他認為，科學概念和思想體系不能通過歸納從經驗中提取出來，只能靠自由發明來得到（人腦自由創造的結果）；在科學理論和感覺經驗世界之間，不存在先驗（邏輯）的聯系，只有“直覺”才能在兩者之間建立聯系；科學的規則，正如游戲的規則，是人定的，而不是客觀先驗的，它是科學正常進行的必要條件（正如游戲必須有規則才可能進行）。［39］愛因斯坦特別強調想象力（和直覺）在科學創造和科學判斷中的重要作用。在與海森堡諸人論戰中，他多次宣告“我的本能告訴我”、“我信賴我的直覺”。關于想象力對科學創造的作用，他這樣說：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。嚴格地說，想象力是科學研究中的實在因素。”［40］在20世紀科學活動中，愛因斯坦當然不是第一位推崇直覺和想象力的重要科學家。然而，他將“直覺”、“想象力”、“游戲”和“自由創造”等本來屬于藝術活動的概念結合為對科學方法論的基本描述，這個描述體系具有對笛卡爾二元論式的經典科學方法論的深刻挑戰性，并且啟發和鼓勵了20世紀科學的浪漫主義革命。

海森堡正是在愛因斯坦的科學方法論的基礎上，繼續進行了對笛卡爾二元論式的經典科學方法論的革命。海森堡認為，科學與藝術一樣，都是對自然聯系的理想化表現，是人的語言的一部分：我們在與世界打交道的過程中形成了自己的語言，并以此回應自然的挑戰。科學與藝術，是人與世界相互作用的產物，它們是與人的存在相關的，但都絕對不是主觀任意的——兩者都受到歷史（時代精神）的制約，遵循時代設定的規則。海森堡用量子論的哥本哈根解釋（Copenhageninterpretationofquantumtheory）進一步闡述主觀因素是科學理論的必要因素。他認為，不確定性原理從根本上揭示了科學理論的構成是與科學家使用的語言、實驗目的和實驗儀器不可分的。“自然科學并不只是描述和解釋自然；它是自然和我們自己相互作用的一部分；它描述我們的提問方法所揭示的自然。”［41］哥本哈根解釋否定了笛卡爾分隔人與世界（主體與客體）的二元論，否定了以此為前提的科學研究中的理想化的主體——先驗的純粹的認識者。海森堡說：“這樣，正如玻爾（Bohr）所指出的，量子論提醒我們想起一個古老的格言：在追求生活的和諧的時候，一定不要忘記，在生存的戲劇中，我們自己同時是演員和觀眾。”［42］

（2）科學真理觀。在這個層次上，審美主義與藝術形而上學展開了對立，愛因斯坦與海森堡的爭論是兩者對立的表現。代表審美主義，愛因斯坦表現了對經典科學真理觀的堅守；代表藝術形而上學，海森堡則表現了對經典真理觀的浪漫主義革命。

自文藝復興以來，憑著實驗科學和數學的發展，科學長期被認為是對自然規律的客觀認識和精確描述——客觀真理。這種科學真理觀念，是17世紀以來，牛頓直到愛因斯坦等所有經典科學家的共同信仰。愛因斯坦說：“相信真理是離開人類而存在的，我們這種自然觀是不能得到解釋或證明的。但是，這是誰也不能缺少的一種信仰——甚至原始人也不可能沒有。我們認為真理具有一種超乎人類的客觀性，這種離開我們的存在、我們的經驗以及我們的精神而獨立的實在，是我們必不可少的——盡管我們還講不出它究竟意味著什么。”［43］

愛因斯坦的科學真理觀與他的科學方法論之間是存在矛盾的。這個矛盾是愛因斯坦科學思想中的方法論和價值論的矛盾：他的科學方法論是相對論的，他的科學價值觀卻是絕對論的。這個矛盾實質上也是科學審美主義暗含的主觀性原則與經典科學的客觀性原則之間的矛盾。問題是，當愛因斯坦承認了科學如藝術一樣，是人的想象力“自由創造”，是在人定規則基礎上的“游戲”，那么，他又憑什么保證科學真理的“超乎人類的客觀性”？愛因斯坦說，作為一種游戲，科學的規則（概念、命題、公理）的選擇是自由的；但是，這種自由是一種特殊的自由，它完全不同于作家寫小說時的自由，而是近似于一個人在猜一個設計得很巧妙的字謎時的自由：他可以隨意猜測，但只有一個字是真正的謎底。“相信為我們的五官所能知覺的自然界具有這樣一種巧妙雋永的字謎的特征，那是一個信仰問題。迄今科學所取得的成就，確實給這種信仰以一定的鼓舞。”［44］

對經典科學真理觀的致命打擊是量子力學對微觀世界的不確定原理的發現。這一發現不僅改變了經典科學對微觀世界的實在性和確定性的信念，而且直接威脅到科學真理本身的客觀性和確定性。因為根據不確定性原理，在微觀世界中，基本粒子的運動不具有一種自然（確定）的因果關系，而只具有一種統計的因果關系——量子力學不能描述單個粒子運動的“軌跡”，只能描述它的幾率波。這就是說，在世界構成的基本部分（微觀層次）不具有經典科學所信仰的確定性和客觀性。愛因斯坦堅持信仰世界存在完備的定律和秩序，始終不放棄科學的自然因果律和確定性原則。他認為，量子力學的統計性原則是對粒子實在不完備描述的結果。但是，海森堡則堅持認為，微觀物理學定律的統計本質是不可避免的，因為基于量子論規律，關于任何“實際”的知識在其本質上都是一種不完備的知識。他認為愛因斯坦堅持的是一種唯物主義的本體論幻想。［45］

從藝術形而上學的角度，即從世界圖景是人與世界相互作用的結果，是人使用自己的語言和規則“自由創造”的產品的角度，是不難接受不確定性原理的。但是，愛因斯坦遵從的是柏拉圖式的理性主義的審美主義立場。在這個立場上，一切偶然和變化的因素都被排斥，只有必然和確定的秩序才被肯定和接受。與之相反，海森堡及其哥本哈根學派卻從赫拉克利特式的前理性的藝術形而上學立場出發，不僅承認世界在本質上是充滿變化和動亂的，而且將之視為人必不可分地參與其中的游戲。如果說兩者都將世界圖景看作一個游戲，那么，在愛因斯坦看來，世界是一個由理性控制的確定性的游戲，在海森堡看來，它則是一個由非理性的物理力量推動的非確定性的游戲。［46］

（3）宇宙圖景。在這個層次上，審美主義與藝術形而上學的沖突進一步表現為基本宇宙觀念的沖突，同時也涉及到科學理論選擇的人文基礎。

在西方科學史上，自亞里斯多德直到愛因斯坦都相信我們生存于其中的宇宙是靜止不變的。它或者被認為已經并且將繼續永遠存在下去，或者被認為是以我們今天所看到的樣子被創造于有限長久的過去。牛頓的引力定律本來包含了宇宙在引力作用下發生收縮（塌陷）的原理，但20世紀以前并沒有人就此意識到宇宙是動態的；愛因斯坦在1915年發表廣義相對時，仍然堅持宇宙是靜態的信念，他為了在自己的理論中維持一個靜態的宇宙模型，引入一個“反引力”的宇宙常數，以維持宇宙在引力作用下的平衡。［47］

如果說20世紀科學在與高技術的相互推動下進入了一個無限創新的浪漫主義革命時代，藝術形而上學沖擊了經典科學的理性－實證原則，那么，維護秩序和統一的需要，作為人在世界生存的最內在需要，也相應地成為一個20世紀科學的強烈動機。愛因斯坦說：“人們感覺到人的愿望和目的都屬徒然，而又感覺到自然界里和思維世界里卻顯示出崇高莊嚴和不可思議的秩序。個人的生活給他的感受好象監獄一樣，他要求把宇宙作為單一的有意義的整體來體驗。”［48］這就是愛因斯坦的宇宙宗教感。這個宗教感既是審美的，因為它堅持將內在的和諧作為宇宙存在的基本原則；又是人性的，因為它的根本動機是追求人的世界的意義和整體性。準確講，審美主義通過愛因斯坦的論說成為整體性世界觀的科學表達，表達了人要生存在一個和諧穩定的宇宙中的深刻渴望。

海森堡在晚年（1973）談到伽利略堅持哥白尼學說而與羅馬宗教法庭發生的沖突時，表達了對后者的保守和專制的新的理解。他說：“作為一個社會的精神結構一部分的世界觀曾經在使社會生活和諧方面起過重要的作用，人們不應該過早地把不安定和不確定的因素帶入這種世界觀。”［49］他認為，社會的精神形式（世界觀）在本性上是靜態的，因此它才能成為社會永恒基礎的精神根源；科學則是持續擴展和不斷更新的，具有動態的結構。科學在揭示世界的部分秩序時，將影響、甚至打破人們既有的關于社會和世界的整體觀念，“它可能帶來這樣的后果，當與整體聯系的觀點在個人意識中消失時，社會的內聚的感情就受損害了，并受到衰敗的威脅。隨著受技術支配的過程取代天然的生活條件，個人與社會之間的疏遠也發生了，而這就帶來了危險的不穩定性。”［50］

在這里，海森堡揭示了科學理論與社會精神結構的深刻關聯，實際上指出了科學理論對人類世界觀建設和維護的形而上學責任。發表這個思想時的海森堡無疑已經深刻感受到了20世紀人類在不確定性原理作用下的新世界圖景前的悲傷和失落。他贊同歌德在兩百年后仍以恐懼和敬慕的心情將人們承認哥白尼體系稱為“作出了犧牲”：“他作出了犧牲，但不是心甘情愿的，雖然對他自己說來，他深信這個學說的正確性。”［51］繼后，海森堡又說：“如果在今天的青年學生中有許多不幸，那么原因不在于物質上的貧乏，而是在于缺乏信任，這使得個人難以為他的生活找到目的。所以我們嘗試著去克服孤立，它威脅著生活在被技術的實際需要所支配的世界中的個人。”［52］我相信，此時的海森堡也一定意識到了人們接受不確定性原理所付出的“犧牲”。因此可以說，如果在科學中海森堡仍然不贊成愛因斯坦的審美主義原則，那么在精神上他一定渴望人類重新有機會“將宇宙作為單一的有意義的整體來體驗”。

科學的藝術形而上學轉向推動并且更好地適應了20世紀科學（特別是物理學）的發展，它是對新科學精神和新宇宙圖景的積極表現——充分展示了20世紀科學創造中的前理性的沖動和力量。這是藝術形而上學在科學中的浪漫主義革命的意義所在。與此相對，審美主義則以一種“宇宙宗教”的虔誠堅持經典科學的整體性和確定性原則，竭力維護傳統穩定、和諧的宇宙圖景。

結語

根據霍金在《時間簡史》中的論述，不確定性原理、大爆炸理論、對稱性破缺原理等20世紀的新科學（物理學）理論向我們揭示了一個新宇宙圖景：我們生存在其中的宇宙是從一個非常隨機的初始狀態（大爆炸）開始，并且在膨脹狀態中按照熱力學第二定律（熵增加原理）不斷從有序向無序的時間箭頭運動的。在這個新宇宙圖景中，人只是生活在一個非常狹小的，起伏較少、相對平滑的區域——一個適宜智慧生命存在的世界，享受著在不確定性原理極限內的秩序性和確定性。對于這個缺少確定性的宇宙，人類不能根本認識它，只能說：“我們只是以我們的存在為前提來理解這個宇宙。”［53］

在新宇宙圖景中沒有神的位置。因為只有當我們確信生存在一個確定不變的宇宙中，并且追問它是何以存在的時候，我們才需要一個創世者；相反，在一個隨機產生而變化的宇宙中，一切現象都應該歸于物理原因。［54］同時，這個新宇宙圖景也取消了人的目的性，因為存在在根本上變成了物理力量的統計性的因果作用。因此，20世紀科學向我們展示的宇宙，不僅是一個沒有確定性的、不能最終把握的宇宙，而且也是一個沒有目的性、沒有意義的宇宙。就此，我們可以理解為什么諾貝爾獎獲得者溫伯格（S.Weinberg）在《最初三分鐘》的結尾時說：“這個宇宙越是看起來可以理解，它也就越是看起來不可思議。”［55］

科學不僅要解決人對于自然世界的無知的問題，而且要面對人在世界中存在的意義（目的）的問題。海森堡說：“雖然科學技術只能用作達到某個目的的手段，但其結果卻決定于使用它們的目的是否善良。目的不能由科學技術內部來決定。我們必須從整個人類和人類的整個實在的觀點出發，而不是從它的一小部分出發來作出決定，否則我們將完全誤入歧途。”［56］一個真正可以理解的宇宙，必須同時是一個顯示出對人有意義的宇宙。科學本身是可以無限發展的，用海森堡的話說：“科學為擴展而斗爭”。但是，從人的意義需要，從人類的整體觀念出發，科學的發展又是應當受到人性的限制或指導的。

20世紀科學的發展帶來的不僅是科學觀念的變革，而且還動搖了作為人的內在基礎的宇宙信念——一個穩定和諧的世界。在20世紀科學－文化背景上，愛因斯坦所代表的科學的審美主義，不僅具有在科學體制內部堅持經典科學原則的意義，而且包含了深刻的人性理想和形而上學動機。它的意義超越了科學領域，是在面對科學揭示的宇宙圖景的無限性和不確定性時的一次對整體性和確定性的激情的維護。它的確在這個無神時代具有宗教的意義，而且是一次悲劇性的抗爭。因此，我們應當在堅持人類關于世界的整體信念的意義上，來理解20世紀科學的審美主義運動，而不能只限于科學內部來認定其是與非。