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世界著名科学家演说精粹_朱长超

_4 朱长超主编 (当代)
这是一荔在美国伊利诺斯州巴达维亚国 立费米加速裒实验室召开的纪念R.R.威尔 逊国标会议上的演讲,一篇关于科学活动中 审美问題的演讲。
演讲者以丰富的科学史中美对科学发现 所起的作用的生动事例指出,美是科学研究
■t ”.1
一九一〇——
钱,德拉塞卡
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的一个重要的内在动力,也是衡量科学发现内在价值的一个重 要标准。这篇演讲的特色是旁征博引,有较强的说服;0。而i讲 者抓住一个跨学科问題,即科学美学问題,深入议论,论超新颖, 别具一格,也是扣住听众心灵的一个重要因素。
科学中的美和对美的追求
1979年4月27日
我受命在这里作一次演讲,要想避免老生常谈和陈词滥调, 演讲的课题是很难的。此外,我的知识和经历有限,只能就物理 学的理论方面讲一讲——这是一种最严重的局限性。因此,首先 我要请你们有点耐心,克制一点。
我们对于自然之美都深有感受。这种美有些方面为自然和 自然科学所共有,这样说不是没有道理的,但有人也许要问,在 何种程度上追求美是科学研究的目的之一?对于这个问题,彭加 莱是毫不含糊的。他在—篇文章中写道:
科学家不是因为有用才研究自然的。他研究自然是因为他 从中得到快乐;他从中得到快乐是因为它美。若是自然不美,知 识就不值得去求,生活就不值得去过了…?,?我指的是根源于自 然各部分的和谐秩序、纯理智能够把握的内在美。
彭加莱继续说;
正因为简洁和浩瀚都是美的,所以我们优先寻求简洁的事 实和浩瀚的事实;所以我们追寻焊星的巨大轨遒,用显微镜探察
钱德拉塞卡——科学中的美和对美的追來? 197 ?
奇异的细小(这也是一种浩瀚),在地质年代中追踪过去的遗迹 (我们所以受吸引是因为它遥远),这些活动都给我们带.来快乐。
对于彭加莱的这些话,牛頓和贝多芬的传记作者J. W. N. 沙利文写道(《雅典娜神庙》,1919年5月):
由于科学理论的首要目的是表达人们发现的自然中存在的 和谐,所以我们一眼就能看到这些理论一定具有美学价值,对一 个科学理论的成功与否的衡量事实上就是对它的美学价值的衡 量,因为这就是衡量它给原本是混乱的东西带.来多少和谐。
科学理论的辩护要从它的美学价值上去寻找,科学方法的 辨护要借助它的美学价值去获得《没有定律的事实是无意义的, 没有理论的定律充其量只具有实践功效,所以我们看到指引科 学家的动机从一开始就是美学冲刼的显现……没有艺术的科学 是不完善的科学。 .:
优秀的艺术批评家R?福雷有一篇很有见地的文章《艺术 和科学》,该文开始引用了沙利文的一段话,接着说:
沙利文大胆地说科学理论的辩护要从它美学价值上去寻 找,科学方法的辩护要借助它的美学价值去获得。”这里我想向 沙利文提一个问题:一个无视事实的理论与一个符合事实的理 论是否具有同样的科学价值。我想他会说不;依我之见,为什么 不,是没有纯美学理由的。
我将在后面讨论福雷提出的问題并提出一个不同于福雷以 为沙利文会提出的回答。
现在我从这些泛泛的论述转向具体的实例,看看科学以何
为美。
我的第一个例子与福雷的话有关,他说到有些东西数学天 才感到是真的而又没有明显的理由?印度数学家拉马努詹留下
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了大童的笔记(其中一本是几年前才发现的)。在这些笔记中,拉 马努詹记下了几百个公式和等式。其中有许多最近由拉号努詹 用无从知道的方法证明了。G.N.华生(Watson)花了数牵时间 证明拉马努詹的许多等式,他写道: ,
研究拉马努詹的著作以及他所提出的问题不禁想起拉梅读 到埃尔米特的模函数论文时说的话,“莫让人惊心动魄”。而我自 己的态度不是一句话能表达的,像这样的公式使我激动和震颤, 正如当我走进美第奇教堂新圣器收藏室,看到“昼”、“夜”、“晨”、 “暮”诸神(米开朗其罗作,立于G?美第奇和L?美第奇的陵墓之 上)的庄严之美时感到的震颤,这两种感受是没法区分开来的。
再举一个大不相同的例子,说的是玻耳兹曼对麦克斯韦一 篇论述气体动力理论的文章的反应,在那篇文章中,麦克斯韦阐 明了如何精确求解气体迁移系数(在那里分子间力是分子间距 离的负5次幂的函数)。玻尔兹曼说:
一个音乐家听出几个小节就能认出奠扎特、贝多芬还是舒 伯特,同样,一个数学家读几页就能看出是柯西、高斯、雅可比、 赫姆霍茨还是基尔霍夫。法国数学家以形式优雅超群,而英国 人,特别是麦克斯韦,则具有戏剧性的感觉。例如谁不知遒麦克 斯韦关于气体动力学理论的论文? ?首先是对速度变化的庄 严壮丽的论述,然后状态方程从一边迸入,有心场中的运动方程 从另一边逬入。公式的混乱程虔越来越高。突然,我们就好象听 到定音鼓,鼓锤四击“敲定N = 5”。邪恶的精灵:V(两个分子的相 对速度)消失了;就像在昝乐中一样,二直突出的低音突然沉寂 了,似乎不可超越的东西好象被魔术般的一声鼓鸣超越了…… 这不是问为何这个或那个代之而起的时候。如果你不能与那音 乐一道岗行岗止,那就把它放在一边吧。麦克斯韦不写注释的标
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题音乐??…?一个结果紧随另一个结果,连绵不断,最后,像一阵 意外的旋风,热平衡条件和迁移系数的表示式突然出现在我们 面前,紧接着幕落了!
我一开始就举这两个简单的例子是想强调,不一定要在最 宏大的画布上寻找科学美。但最宏大的画布确实提供最好的实 例,这里我就举两例吧。 ?
爱因斯坦广义相对论的发现被赫尔曼?韦尔称之为思辩思 维力量的最高典范,而朗道和栗夫西茨认为广义相对论大概是 现有物瘅学理论中最壮美的。爱因斯坦本人在他论述场方程的 第一篇文章的末尾写道任何充分理解这个途论的人都难逃避 耷的魔力。”我回头再讨论这种魔力的根本所在。现在我要拿海 释伯发现量子力学时的感受与爱因斯坦表达的对他自己的理论 的反应相对照。幸运的是,海森伯有自述,他写道:
……我明白了到底要用什么取代专门研究可观察量级的原 子物理学中的破尔——索末菲董子条件。有了这个扑充假定,我 给量子论引入了一个关键的限定。然后我注意到能量守恒原理 的适用性还没有保证……于是我致力于阐明守恒定律成立;.一 天晚上我达到了这祥一点:就要确定能量表(能量矩阵)中的各 个单项了,?二?第一项似?乎合乎能董守恒原理;我激动不巳,于是 开始犯无数的算术错误。结果当我算出最后结果时已是凌晨三 点了。能董守恒原理对于所有的项都成立,我不能再怀疑我的计 算显示的那种量子力学的数学二致性和协调性。起先,我惊得目 瞪口呆。我感到我透过原子现象的表面看到了奇美无比的内景, 想到我现在就要探察自然如此慷慨地展列在我面前的数学结构 之财富,?我几V乎觉得釈飘欲仙了 / ,.
看到爱因斯坦和海森伯的这些关于隹已发现的有论凋想
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海森伯记下的海森伯与爱因斯坦的谈话,那是很有意思吟。以下
是一个摘录: .
当自然把我们引向具有极大的简洁性和优美性的数学形式 形式指一个由假说、公理等构成的融合贯通的系统——引 向前所未见的形式时,我们不禁要想到它们是“真.的”,它们揭示 了自然的真实特性……你一定也有这种感想:自然突然在我们 面前展现各种关系几乎令人生畏的简洁性和-盡体性,我们之中 没有一个人有丝毫的准备。
海森伯的这些话与济慈的几句诗前呼后应:
美就是真,? ."
真就是美I 这是一切你知道的,
这是一切你应该知道的。
现在我想回头讨论我前面说到的福雷的问题。即如何看待 一个美学上令人满意同时又相信它不真的理论。
戴森曾引用韦尔的话广我的劳作是努力把真和美统一起 来;如果我不得不选择其中之一,我常常选择美。”我要问一问戴 森:韦尔是否举过他为了美而牺牲真的例子?我了解到韦尔举的 例子是他的引力度规论,这个理论是在他的《时空问题》中提出 来的。显然,韦尔确信这个理论作为一个引力理论是不真的;但 它是那样美以致他不愿意放弃它,因此他为了它的美不让它消 亡。但很久之后,度规不变性的形式系统被纳入量子电动力学, 证明韦尔的本能直觉是完全正确的。 ?
另一个韦尔不曾提到但戴森注意到了的例子是韦尔的两分 量中微子相对性波动方程。韦尔发现了这个方程,但由于它违背
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宇称不变性原则,约有30年未受到物理学界的重视。但结果再 一次证明韦尔的直觉是正确的。
因此我有证据说明,一个科学家凭异常高超的审美直觉提 出的理论即使起初看起来不对,终究能够被证明是真的。正如济 慈在很久以前看到的凡想象认作美的东西一定是真理,禾论 它以前存在与否。”
确实,人类心灵最深处看作美的东西变成外部自然中的现 实,这是一个令人难以置信的事实。
凡是可理解的,同时也是美的。
节选自《真与美——科学研究中的美学和动机 >,科学出版社, 1992年,S.钱德拉塞卡著,朱志芳等译
日本物理学家,1929年毕业于京都帝国 大学,1938年获大阪帝国大学博士学位,后 任京都帝国大学物理学教授。曾在美国普林 斯顿高级研究院和哥伦比亚大学从事研究。 1953年回国任京都基础物理研究所所长。 1935年,他提出了 一种新的核力理论,预言 了一种介于电子和质子之间的瞬变轾子(介 子)的存在,这种拉子后来得到了实验证实。 由于在亚原子理论研究中的重大成就,1949 年获诺贝尔物理学奖。
本篇是作者在名古屋CBC俱乐部演讲 会上的演讲。科学活动是一种创造活动,作出 科学发现需要创造性。创造性是科学家必须 具有的宝责品质。湯川秀树根据自己科学研
汤川秀树——科学家的创造性 ? 203 ?
究的体今,对创迨性作了深入浅出的阐述。演讲平易近人,经常 采用设丨+、反问的语气,这既能启发听众的思考,也给人以平等 交流和互相切磋的感觉,表现出演讲者的朴实无华、谦虚坦诚的 品格。在演讲的结尾,演讲者預见机器文明高度发展以后,人类 需要更大的创造力,人类应该发展自己的创造力,这个忠告包孕 着创造经验和科学暫慧,給人以深到的启示。
科学家的创造性
1964年5月4日
象我们这些从事科学研究和教育的人,每年总想做点独创 性的工作。不但我们自己,而且还希望青年人都能发挥具有独创 性的到造精神。怎样才能达到这个目的呢?这是我经常考虑的 一个问题。然而,科学家要想发挥独创性,干点出色的工作,确实 是一件相当困难的事情。在长期研究生活中,能够做到这点的人 也是屈指可数的,机会也是难得的。同样都认为是在发挥创造 性,但其大小程度实际上也是不同的。假若能发挥一点点创造 性,那么也算是取得了一些成绩;如果稍微大一点,一生一次 ……当然,这一次也是难得的。若能做出两次,也已经是相当了 不起了。但一次也无建树,莫如说是常见的。 、
如;^说运气好,一次就成功了,或者说特别走运,两次都成 功了,即使这样的话,那么,在那些其他漫长的岁月里,到底干了 些什么呢?用功了?玩了?年是休息了???不管是怎样度过
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的,但在这段时间里并没有发挥什么创造性。不仅搞学术是这 样,就是从事艺术或技术工作的,不管想怎样拼命地干,想发挥 独创性,但顺利地发挥出来也是少有的。这样说是否就意味着其 余的时间就完全是虚度了呢?当然不是那个意思。5次,10次, 即使都失败了,也决不能泄气,.失败一百次还是要继续干*只能 在那种反复失败的过程里寻求某些成功的机会d
是否可以这样说,一个研究人员的经历,一般也是30到40 年,在这30到40年里,能有一次或二次成功就是很不错的。即 使一次也未见效,只要努力,也一定会从中得到教益。不能说没 有成功就丝毫没有意义。关于这类问题,我想只限于就与自己专 业有关的科学家的创造性讲些个人的看法。
坚持己见是个必要条件
象方才所说的那样,所谞研究工作,只要自己有能力,即使 已经发现有失败的可能时,也应该继续下去。有时虽也认为停止 研究工作就好了,但又舍不得放弃,自己觉得还是应该干下去。 幸运的是,对于我们这样在大学里工作的人有个退休的规定。如 京都大学,曾把退休年龄规定为60岁,战后改为63岁。究竟是 60岁合适还是63岁合适,其说法也因人而异。不管怎样,反正 有个退休问题,所以总想一定努力坚持到退休。如以失败告终的 话,那也只好死心塌地!虽然这样想,但是不死心的人们仍然认 为,即使不在大学,只要自己努力干,还是有希望的。
若从我们学者的经历来考虑,?在这个问题上我是很主观的。 主要原因是从事学术工作本身就需要坚持己见,也就是依靠“己 见”来千工作。恐怕从事学术工作的人们一定都是怀有这种“己
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见”的。但是“己见”强烈到什么程度?坚到什么程度?这是因 人而异的。但决不能说因为坚持己见就能作出贡献。不管怎样 坚持己见仍旧未能作出贡献的人也的确是有的。如果用数学上. 常用的话来说,就是要使某一个问题成立,应该有必要的充分的 条件。我认为,坚持己见确实是必要的条件,但它也确实不是充 分的条件。
为什么持有“己见”?这个问题不大容易说清楚。如果进一 步考虑的话,我认为这和人本身存在的非常深刻的内部矛盾有 着密切的关系。世界上有普通的人,有杰出的人,也有无所作为 的人、古怪的人或超群的人等等,他们也具有各式各样的类型。
大体划分的话,一类圣者,也就是象所谓圣人那样的人,这 已经是属于“大彻大悟”的类型了。我自己远未达到这种程度,所 以对圣者或圣人的情况不太了解。但我认为这种类型的人是没 有己见的。他们在过去可能有,但后.来克服了。
与此相对应的另一种类型——天才,或者虽未达到天才水 平,但却已具有相当优秀才能而勤奋从事自己工作的人。这类人 或许有那样的觉悟也未必可知,但仍然还是带有二些“己见”的。 用一点木大好新的话来说,也就是“固执己见”吧。人,过于出类 拔萃的话,我看就不能从事学术或艺术工作了。和圣者、圣人不 同类型的天才或接近天才的人,自己头脑里总是残存着深刻的 矛盾。对某一种观点持有已见时,对相反的观点也并不容易从自 己的头脑中猜除出去不是这样吧?也许不是这样?换个别的 办法是否会好一些呢稱学家就是这样在相信与怀凝之中日夜 木倦地工作着。”
:、 当然不能一概而论,我们从事的理论物理、基础物理研究工 作就属此类。某位科学家坚信某一学说、,看来好象百分之百的相
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信,但料想不到的是,自己头脑里也在考虑着相反的观点。这样 办/事也不少吧!善于工作的人就是这样。也正因为这样'才有惊 人的力量。自己完全觉悟了的话,就不必再写论文了d写论文这 件事,好象为的是给别人看的,其实首先是读给自己听的,
天才和怪人
不管怎样,只要内心有了那样的矛盾,就会以某神形式表现 出来。表现形式可能有各种各样,尤其叫人看着有点奇怪时,那 就成为圣人了。能够做出点奇事情的人,才被认为是天才。但是 天才和怪人并不完全一致,虽然是天才,但有时可能干出怪人的 行为来。但干出怪人的行为,并不一定是天才。人们的性格是很 奇怪的,总是喜欢说别人如何非凡如何出奇,所以很愿意把怪人 说成是天才,不象怪人的人,说成天才总觉得不够意思。对于自 己熟悉的人,能够进行正确的评价,也不致于评价过高。若是遇 到不熟悉的人时,稍微有点古怪就认为杰出人才也未可知。相 反?没有古怪脾气的就不认为是天才。实际上是容易产生这种判 断的1但是,独创性真正发挥出?来没有?莫如说是自己的灵魂深 处还隐藏着内部矛盾,并且很激烈,这就涉及到怎么解决的问 遐。我认为这里有两种情况:一是在其外部表现为怪人时;二是 外部没有表现出来,从外部看来没有么出奇的。
不管哪种恃况,所谓矛盾和固执己见,两者具有密切联系。 但究竞是包含着矛盾,还是在一个问题上坚持己见?简单讲,坚 持己见也有各种不同的情况。如看非常远大的理想,尽管是不容 易达到的,也许是十分遥远的,但想要完成这样任务的人,他的 工作视野和规模就会逐渐扩大,取得巨大工作成果的可能性就
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会随之而来。与此相反,一生之中,始终庸庸碌碌的可離牲会是
很大的,我认为这是一个根本点。..
记忆力、理解力、演绎逻辑能力
所谓创造性,是一时很难说淸楚的问题。.从表面看、,它也是 有着重要的历史或社会意义的。若不从何題的性赓上,不振A到 内部或不从内部来观察的话 > 我认为那是难以抓住其事质的。
前面曾说过坚持己见和自己头脑里有矛游的韋裏性。当然, 只有这些还是不够的。一提到创造能力,就容易联輝到一种好像’ 与其相反的能力,如记忆力等。实际上,记忆力非常好,在学校学 习时成绩优秀的人,出了校门之后,一向无所建树,就是成为专 家也未能搞出什么独创成果的也大有人在。另外还有一个所谓 理解能力的问題。理解事物的能力很强,但自£提不出独创性观 点,这种类型的人也是司空见惯的。但是,记忆力和理解力是发 挥创造性的必要基础,这是人所共知的。? .
所谓理解力,说来简单,但是其中包含着#种因素。如合理 的思考能力就可以认为是其中的一种。如果把它想得更狭窄一 些,就成为逻辑的,特别是癉绎逻辑的思考力了 ?从某一前提出 发,经过理论上的推导則可褥出结论。也就是因为这样而得出这 个结论。这样反笨推论下去,就能成为发挥创造性的基础,或者 作为工具,这些都是十分重栗的。.但只有这些还是不够的。如果 只说演绎逻辑離力的话,毋怕电子计算机更为优越;速度也更 快V在搡作中劳累、搞错辑者中断等现象都是很少出现的。现在 的电子计算机也有记忆能力,但跟人相比时,在记忆数量这一点 上,计算机还是远远落后的。不管怎样说,计算机是具有记忆力
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和逻辑思考力的,但是我们不能说计算机有创造力。若是那样的 话,除此之外,人还有什么能力呢?
类推
? ?
人的各种智能,都是大脑活动的结果。任何人都在某种程度 上具有这种能力,但跟创造性工作有着最密切联系的是类推的 作用。关于类推的传用很早以前就曾有过论述,各位听了我的说 明以后,就比较容易理解了。
我们想使别人理解一个难懂的问题时,常用的办法是列举 众人皆知的事例进行比嗆。因为跟已知的事物相类比,即使是很 难理解的问題也好像容易使人接受,这就会使说者和听者双方 都能明白。但关键是要找到跟疑难问题相似而易懂的事例。某 人若能用易懂而相似的事例,使任何人都认为难懂的问题得到 解决的话,就琦以说是开始发挥了真正的创造性。实际上,在古 代的哲学书籍中,例如在希腊和中国的古书中,有很多—例如”的 字样。古代W思想家,实际上用这种所请“枘如”的办法,不只向 人们传授了很难懂的思想方法,而且态怕他们之中自己嵌靠这 种类推而达到独创性思想水平的人也是很多的。
即使是现在丨如果能正确地运用这种f例如”,也会使人_‘ 满意和高兴。为了使别人承认“确实是这样b时例il”是起着巨 大作用的卩如柒在事后能够细致地思考一下的话,确实是被那种 K傅如1嘁引,自a也谏感拽到了意料不到的结论。当自己考虑 什么新街问腰或想弄淸什》么疑难问題的时候,“类推”在今天也 还是相当趣作用的。、 ? a
汤川秀树一一科学家的创造性? 209 ?
关于创造性这个问题涉及到各个方面。正好我是研究理论 物理的,所以只讲跟我有着密切联系的方面。从现今开始,正在 进入比过去的机器文明更为高度发展的世界,在这个ta;界里 >创 造性就不那么重要了吧?大家可能都在同样地考虑着这个向题。 持有这样消极悲观看法的,我想可能大有人在。但是机器文明越 是向前高度地发展,在那个世界里,人类得怎样才能更进一步地 发挥创造性呢?这是每个人都必须要加以认真考虑的问題。笛 卡儿已经在三百年前就研究过自我培养理智的问题了。处在现 代的我们,不但不能自我培养,而且由于客观上的原因?,成年累 月到处奔波,连这样的事情都不太知道的话,那不是将要处于十 分狼狈落后的状态吗?为了摆脱那样的处境,请回忆;?下笛卡 儿,研究他的一些观点,我认为是有帮助的。
节选自《科学与哲学>,1983年第6期, 原_日本《自然杂志>,1981年11期, 陈i凑译,陈重校
?英?哲学家,近代自尽科学的始祖。1573 年入三一学院,曾任大法官,上议院院长,掌 玺大臣等职。晚年从事著述。主要著作有《伟 大的复兴》、'新工具》等。这两部著作主要研 究认识事物的方法,弦调科学的价值,提 出“知识就是量”,反对中世纪的经院哲学/ 他对科学和知识的提倡,特别是他对科学方 法的研究,推动了科学的发展,促进了科学从 神学的埤女成为一种改造人类、改造社会的 强大力量。
这是一篇论述科学研究方法的演讲,培 根在与一些%友的讨论中丧述过丨寅讲的精 神。他反对中世纪的经院哲学,他把这种一切 从荃经来、一切唯圣贤的著作是从的研究方
培根——研究事物的方法 *21卜
法比作凑蛛结网,没有新东西。他也反对经验主义者只知道收集 材料,不知道消化和加工,就像蚂蚁一样。他主张应该像蜜蜂一 样采集许多的花,再辁过加工,象出不同于花粉的蜜来。培根主 张实验和理性的结合,这料研究方法对于近代自然科学的发展 是有进步意义的。生动的比喻和深刻的哲理,使演讲既瘟含丰富 的内容,又通俗易僅。
硏究事物的方法、
1620 年
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^ 人们已经把科学的目的和目标摆锗了。但是即使他们并没 有摆错,他们所选择的道路也是根本错误和行不通的丨一个正确 考虑问題的人感觉到可惊异的一件事情,便是没有一个人肯严 肃地直接从感觉出发,通过循序渐进和很好地建立起来的实验 进程,努力为人的理智开辟和建筑一条道路,而是一切付之传统 的迷雾,或辩论的漩涡,付之游移不定与迷离恍惚的机会和这种 模糊而消化木良的经验。现在任何人都可以冷静地、仔细地来考 虑一下,人们在研究和发现事物时所惯用的是什么方法。 衫 首先,他无疑地会注.意到一种很简单而自然的发现方法,这 是4种最通常的方法,这种方法不过就是这样:当一个人要来发 现某种东西的时候,他首先荽把别人关于这种东西所说过的f 切都找出来摆k自己的面前,然后他开始自e默想,这样用绞尽 了脑汁的办法来祈求自己的精灵,似乎是把它召唤出来给他提 出神的启示。这种方法根本是没有根据的,而只是建立在意见上 面,弁且为意见所驱使的。
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另一个人也许会让逻辑来给他发现这种东西,但是这和现 在的问题除掉在名称上以外并没有关系。因为逻辑的发明并不 能发现构成技术的原则和主要公理,而只能发现与这些原则和 公理不相矛盾的一类东西。因为如果你变得更好奇一些,更强求 和急切一些,要来追问逻辑关于检验和发明各种原则与基本公 理的问题,它的回答是大家知道的:它教你去请教你对于各种个 别技术的原则所不得不具有的信仰。
此外还有简单的经验。这种.经验,如果是自然发生的,就叫 作偶然的事情,如果有意去寻^的,则叫作1 实验。但是这种经 验并不比俗语所说的“脱带之帚”好,它是一种暗中摸索,希望侥 幸找到他们的道路;其实他们最好是等到天亮,或者点起一支蜡 烛再走。和这种经验相反,真正的经验方法,首先就要点起蜡烛 来,然后用蜡烛来照明道路,这种方法实际上是从经过适当安排 和消化的经验开始,由此寻出公理来,又从既定的公理导出新的 实验来。 ? /. V 、.、
历来研究科学的人或者是经验主义者,或者是独断主义者? 经验主义者好像蚂蚁,他们只是收集莓来使用;理性主义者好像 蜘蛛,他们从他们自已把两子造出来。但是蜜蜂则采取一种中伺 的道路。他从花园和田野里面的花采集材料,真正的哲学工作者 也正像这样。因为他既不只是或不主要是依靠心智的力量,吗不 是从自然历史和机械实验中把材料收集起来并且照原来的A样 子整个保存在记忆中,他是把这种材料加以改变和消化而保存 在理智中的。因此从这两种能力之间,即实验的和理性的能力之 间的更密切和更纯粹的结合(这是从来还没有作过的),我们是 可以希顰得到更多的东西的。
节选自《欧洲哲学史资料简编》,北京大学哲学系编
这里选取的是爱因斯坦在柏林物理学会 举办的纪念爱克斯?善明克60岁生日演讲 会上的演讲。这篇演讲论述了科学家进行科 学探索的动舭,赞杨了普朗克对科学研究献 出全副精力的宗教式銬或恋爱式的感情。演 讲具有优美的形象性和涑到的暫理性。它把 进入科学神厫的人进行分类,深刻的问題和 巧妙的比喻使演讲一下抓住了听厶的心灵。 对科学的索為使命和对科学探索原理的论述 具有很太的说服乃和感染力。可以说,这是一 篇关^科学道德的优灰的历史文献,在当今 人们#衷于追求短暫的目标私物质的利益的 流年,对于那些愿意为科学1T献自己的全 部f华和毕生精力的人;这篇演讲是一种最
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好的座右銘。
探索的动机
1918年4月23日
在科学的神殿里有许多楼阁,住在里面的人真是各式各样, 而引导他们到那里去的动机也各不相同。有许多人爱好科学是 因为科学给他们以超乎常人的智力上的快感,科学是他们自己 的特殊娱乐,他们在这种娱乐中;f求生_活泼的经验和对他们 自己雄心壮志的满足f在这座神殿里,另外还有许多人是为了纯 粹功利的目的而把他们的脑力产物奉献到祭坛上的。如果上帝 的一位天使跑来把所有属于谆两粪的人都赶出神殿,那么集结 在那里的人数就会大大减少。但是,仍然会有一些人留在里面, 其中有古人,也有今人,我们的普姐克就是其中之一。这也就是 我们所以爱戴他的原因。
我很明白在刚才的想象中被轻易逐出外的人里面也有许多 卓越的人物,他们在建筑科学神殿中作出过;很大的也许是主要 的贡献I在许多情况下,我们的天使也会觉得难以决定谁该不该 被赶走、。但有一点我可叫肯定,如舉神緞里只有要被驱逐的那两 类人,那么这座抻殿决不会存在,正如只有蔓草就不成其为森林 一样?因为对于这些人来说,只要碰上机会,任何人类活动的领 域都是合适的I他们究竟成为工程师s官吏、商人还是科学家,完 全取决于环境。现在让我们再来看看那些得到天使宠爱而留下
爱因斯坦——探索的动机 ? 215
来的人吧。他们大多数是沉默寡言的、相当怪僻和孤独的人?但 尽管有这些共同特点,他们之间却不像那些被赶走的#群那样 彼此相似。究竟是什么力量把他们引到这座神殿中來的呢?这 是一个难题,不能笼统地用一句话来回答。首先我同意叔本华所 说的,把人们引向艺术和科学的最强烈的动机之一,是要逃避日 常生活中令人厌恶的粗俗和使人绝望的沉闷,是要摆脱人们自 己变化不定的欲望的桎梏。一个修养有素的人总是渴望逃避个 人生活而进入客观知觉和思维的世界。这种愿望好比城市里的 人渴望逃避熙来攘往的环境,而到高山上享受幽寂的生活。在那 里透过淸净纯洁的空气,可以自由地眺望、沉醉地欣赏那似乎是 为永恒而设计的宁静景色。
除了这种消极的动机外,述有一种积极的动机。人们总想以 最适合于他自己的方式画出一幅简单的和可理解的世界图象; 然后他就试图用他的这种世界体系来代替经验的世界,并征服 后者。这就是画家、诗人、思辨.哲学家和自然科学家各按自己的 方式去做的事。各人把世界体系及其构成作为他的感情生活的 中枢,以便由此找到他在个人经验的狭小的范围内所不能找到 的宁静和安定。 ?丨
在所有的可能的图象中,理论物理学家的世界图象占有什 么地位呢?在描述各种关系时,它要求严密的精确性达到那种只 有用数学语言才能达到的最髙的标准:。另一方面,物理学家必须 极其严格地控制他的主题范围??他必须满足于描述我们经验领 域里的最简单亊件。对于一切更为复杂的事件企图以理论物理 学家所要求的精密性和逻辑上的完备性把它们重演出来,这就 超出了人类理智所能及的范围。高度的纯粹性、明晰性和确定性 要以完整性为代价。但是当^们胆小谨慎地把一切比较复杂而
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?难以捉摸的东西都撇开不管时,那么能吸引我们去认识自然界 的这一渺小的部分的,究竟又是什么呢?难道这种谨小慎微的努 力结果也够得上字宙理论的美名吗? 」
我认为,够得上的。因为,作为理论物理学结构基础的普遍 定律,应当对任何自然现象都有效^有了它们,就有可能借助于 单纯的演绎得出一切自然过程(包括生命过程)的描述,也就是 它们的理论,只要这种演绎过程并不超出人类理智能力太多。因 此,物理学家放弃他的世界体系的完整性,倒不是二个什么根本 原则问题。 (::V
物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此 ,世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要通向这些定律,没有 逻辑推理的途径,只有通过建立在经验的同感的理解之上的那 种直觉才能得到这些定律。由于这种方法讼上的不确定性,人们 将认为这样就会有多种可能伺样适用的理论物理学体系这个 看法在理论上无疑是正确的。但是物理学的发展表明,在某一时 期,在所有可想到的解释中,总有—个比其他的一些都高明得 多?凡是真正深入研究过这一问题的人,都不会否认唯一决定理 论体系的实际上是现象世界,尽管在现象和他们的理论原理之 间并没有運辑的桥梁。这就是莱布尼茨非常中肯地表述的“先天 的和谐”?物理学家往往责备研究认识论的人没有充分注意这个 事实^我认为,几年前马赫和普朗克的论战,根潦就在这里。
^ :渴望看到这种先天的和谐,是无穷的毅力和耐心的源泉。我 们看到5:普朗克就是因此而4心致志于这门科学中最普遍的问 應,而不使自菡分心于比较偸快的和容易达到的目标上去的人。 我常常听说,同事们试图把他的这种态度归因予非凡的意志和 修养,但我为这是错误的^促使人们去做这种工作的精神状态
爱因斯坦——探索的动机 ? 217
是同宗教信奉者或谈恋爱的人的精神状态相类似的,他们每日 的努力并非来自深思熟虑的意向或计划,而是直接来自激情:我 们敬爱的普朗克今天就坐在这里,内心在.笑我像孩子一样提着 第欧根尼的风灯闹着玩。我们对他的爱戴不瘠要作老生常‘的 说明。我们但愿他对科学的热爱将继续照亮他未来的道路,并引 导他去解决今天物理学的最重要的问题,这问题是他自己提出 来的,并且为了解决这问题他已经做了很多工作。祝他成功地把 量子论同电动力学、力学统一于一个单一的逻辑体系里。
选自<爱因斯坦论著选编》,上海人民出版社,1矽3年
赫胥黎的这篇演讲充满了科学的理性的 威力,是对科学的一曲碩歌,也是对科学家的 一曲颂歌。它号召人们珍惜科学,相信科学, 运用科学。它从科学的发展充满着艰苦的斗 争说起,来证明科学的强大的生命力。一开头 就显得气势不凡。它所以对听众有吸引;— 是它很富有哲理,例如它把科学家说成是理 性法庭上对自然界的最忠实的佺释者,说知 识高于威严,自由讨论是真理的生命——它 们在全篇演讲中成为思想之纲;二是它运用 了形象的比喻,把科学探索者比喻为真理海 洋面前的拾贝者,把反对科学的人比喻为妄 囷让海潮停止前进的克纽斯式的人物;三是 它巧妙地运用对比的方法,使科学与反科学
一八二五——一八九五
赫胥黎
耪胥黎——珍惜科学尊重科学? 219 ?
对人类和国家的命运的影响違成择烈的反差,从而續強了扣人 心弦的力量。它使人坚信,科学将使民族的未来更加伟大,,窒息 科学則将使民族踣淡无光。
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珍惜科学尊重科学
1860 年
我曾经说过,科学家是在理性的最髙法庭上对自然界最忠 实的诠释者。但是,假如无知成为法官的顾问,偏见成为陪审团 的审判长时,科学家诚实的发言又有什么用处呢?就我所知,几 乎所有伟大的科学真理,在得到普遍接受以前,那些最有地位的 大人物总坚持认为各种现象应直接以神意为依据,谁要是企图 去研究这些现象,不但枉费心机,而且简直是对神的亵渎i这种 反对自然科学的态度,具有异常顽固的生命力。在每次战役中 上述的反对态度都被击溃、受到重创,但却似乎永远不会被消 灭。今天,这种反对态度已经遭郅上百次的挫败,但是仍然像在 伽利略时代那样猖獄横行,幸而危害性已经不那么大了。
请让我借用牛顿的一句名言:有些人一生在伟大真理海洋 的沙滩上拾集晶莹的卵石。他们日复一日地注视着那虽然缓慢、 但却定无疑地上涨的气势磅礴的海潮、这股海潮的胸怀包藏 着无数能把人类生活装点得更高尚美好的珍宝要是他们看到 那些现代的克纽斯式小人物,俨然坐在宝座上,命令这股巨大的 海潮停止前进,并扬言要阻止那造福人类的进程时,他们会觉得
? 220 ? 世界著名科学家演说精粹
这种做法即使不那么可悲,也是可笑的。海潮涨上来了,现代的 克纽斯们只好逃跑。但是,^们不像古时那位勇敢的丹麦人,学 得谦虚一些。他们只是把宝座挪到似乎是安全的远处,便又重复 地干着同样的蠢事。
大众当然有责任阻止这类事情发生,使这些多管闲事的蠢 人声誉扫地。这些蠢人以为不许人彻底研究$能的主所创造的 世界,就桌帮了主的忙。
物种起源的问题并不是在科学方面要求我们这一代人解决 的第一个大问题,也不会是最后一个。当前人类的思潮异常活 跃,注视着时代迹象的人看得很淸楚,19世纪将如16世纪般发 生伟大的思想革命与实践革命。但是,又有谁能知道在这新的改 革过程中,文明世界要经受什么样的考验与痛苦的斗争呢?
然而,我真诚地相信,无论发生什么情况,在这场斗争中,英 国会起到伟大而崇高的作用。英国将向世界证明,至少有一个 民族认为,专制政治和煽动宣传并不是治国的必要选择,自由与 秩序并非必然互相排斥,知识高于威严,自由讨论是真理的生 命,也是国家真正统一的生命。
英国是否会起这样的作用呢?这就取决于你们大众对科学 的态度了。珍惜科学、尊重科学吧,忠实地、难确地遵循科学的方 法,将它运用到一切人类思想领域中去,那么,我们这个民族的 未来就必定比过去更加伟大。.
假如听从那些窒息科学、扼杀科学的人的意见,我恐怕我们 的子孙将要看到英国的光辉像亚瑟王在雾中消失那样黯淡下 来。等到他们发出像基妮法那样的哀哭时,反悔已经来不及了。
选自《中外名人演说辞大观春风文艺出版社,1992年2月第〗版。
这是他的著作《论无隊、宇宙和诸世界》 一书中的第5篇对话的结尾。其思想曾在二 些大学中作过演讲。布鲁诸的这篇演讲有两 个蛋著特点。一是他提出4了一种椋世骇俗的 新世界观,描绘了一幅与宗教教义根本对立 的新的世界困景。哥白尼的太阳系困象蚤然 改变了 乂妹中心论的地位,从而动摇了人类 ^中心论和创世的上帝的地位,但是他所创立 的宇宙因景还是一个封闭的、有中心的世界。 这篇演讲提出了宇宙无f艮论和世界统一论, 从这个意义讲,这是一篇新宇宙观的宣言,不 仅否定了地心说,也修正了太fe中心说,使上 1 ?帝在宇宙中无处藏身和无事可千。二是他充 满了激情,充满了理性解放的渴望,充满了战
一五四八——一六〇〇
布鲁诺
? 222 ? 世界著名科学家演说精粹
斗性,深刻地反映着打破思想牢览的时代要求:因此,它是时代 的一阵嘹亮的号角。菲罗泰奥是布鲁诺自己的化身,文中奥'柏提 谋的呼吁可以看成是布普诺的内心向自己的咕喊。
眞理面前半步也不后退
1584 年
前进,我亲爱的菲洛泰奥,愿任何东西也不能迫使你放弃你 宣传你那美妙的学说,无论是无知之徒的粗野咒骂,无论是苟安 庸碌之辈的愤慨,无论是教条主义者和达官贵人的愤怒,无论是 群氓的胡闹,无论是社会舆论的令人震惊,无论是撤谎者和心怀 嫉妒者的诽谤,这些都损害不了你在我心目中的崇高形象,决不 会使我离开你, …?:
顽强地坚持下去,我的菲洚泰奥r坚持到底!不要灰心丧气, 不要退却,嗶怕那笨拙无知、拥有重权的髙级法庭用种种阴谋来 陷害你、挪怕它妄图使用十切可能的手段来抵制那美好的意图、 你那种种著作的胜利。‘ 广 {
,你放心吧*这样的一天总是会到芣的。那时所有的人都会明 白我埯明&的东西,那肘所有的A都会承认:对于每一个人来 说,同意你的见解并颂扬你是那么容易做到,就像要比得上你却 那么难于做到那样,所有的人,凡不是从头坏到脚的人,终有一 天会在良心.驱使之下给予称应得的赞扬。要知道,打开理性的眼 睛的,归根到底是内在的教师,因为我们理解思想上的财富并不
布鲁诺——真理面前半步也不后退? 223 ?
是从外部,而是从内部,从自身的精神得到。在所有人的心灵中 都有健全理智的颗粒,都有天陚的良心,它耸立于庄严的理性法 庭之上,对善与恶、光明与黑暗进行评判并作出公正的判决。你 那良好事业的最忠诚最卓越的捍卫者之所以能从每」个人意识 的深处终于点燃起起义之火,要归功于这样的判决。 、
而那不敢与你交朋友的人,那些胆怯地顽固维护自己的卑 鄙无知的人,那些坚持充当赤裸裸的诡辩派和真理的不共戴天 的敌人的人,他们将在自己的良心中发现审判官和刽子手,发现 为你复仇的人,这位复仇者将能更加无情地在他们自己的思想 深处惩罚他们,使他们再也无法向自己隐藏这些观点。当敌人给 予你的打击被击退的时候,让一大群奇怪而凶恶的爱夫门尼德 (希腊神话中的复%女神,专在地狱中折磨人的灵魂)把他包围 起来,让其狂怒倾泻在……敌人的内心动机上,并用自己的牙齿 将他折磨至死。
前进!继续教导我们去认识关于天空、关于行星与恒星的真 理,给我们讲解在无限多的天体中一个与另一个究竟有什么不 同,在无限的全间中无限的原因与无限的作用为什么不仅是可 能的,而且也是必然的。教导我们什么是真正的实体、物质和运 动,谁是整个世界的创造者,为什么任何有感觉的事物都由同一 要素和本原组成。给我们宣讲关于无限宇宙的学说。彻底推翻 这些假想的天穹和天域——它们似乎应把这么多的天空和自然 领域划分开来。教导我们讥笑这些有限的天域以及贴在其上的 众星。让你那些所向披靡的论据万箭齐发,摧毁群氓所相信的、 第一推动者的铁墙和天壳。打倒庸俗的信仰和所谓的第五本质。 賜给我们关于地球规律在一切天体上的普遍性以及关于宇宙中 心的学说。彻底粉碎外在的推动者和所谓各层天域的界限。给
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我们敞开门户,以便我们能够通过它一览广漠无垠的统一的星 球世界。告诉我们其他世界是如何像我们这个世界那样在以太 的海洋里疾驰的。给我们讲解所有世界的运动如何由它们自身 内部灵魂的力量来支配。并教导我们,在以这些观点为指导去认 识自然的道路上,坚定不移地阔步前进。 ,.,
选自〔苏〕B. C?罗目金著《布鲁诺传>, 北枣大学出版社,1986年,汤侠生译
这篇演讲论述科学研究的动机。它想回 答科学家从事科学探索的目的是什么,人类 为什么能够理解知识,科学研究给了科学家 什么样的满足等问題。像演讲者其他的演讲 一样,本篇也旁征博引,昱示了演讲者的广博 知识,也使演讲有较高的美学价值。演讲者认 为,科学探索的动力在于扩大科学家的想象 力。究竟是什么原因超使科学家去从事艰苦 的研究,这确实是个充满魅力的问題。
226 ? 世界著名科学家演说精悴
驰向思索的海洋
1990 年
近年来我思考的问题之一,是有关人们从事科学研究活許 的动机。我对这一问题的某些思考结果已收进了我的演讲文集 《真理和美:科学中的美学和动机》。
我想探讨以下几个问题:1.在某种意义上讲最令人费解的 自然特性;2.人们为追求知识而奋斗的目的;3.人们对这种追求 感到满足的原因。
爱因斯坦讲过这样一句话:?
“关于自然,最令人费解的事实就在于它吟可理解性。”
-这阐明了一个深刻的真理,而且在其俾一些科学伟人的竑 作中也找到了印证。例如,尤金?维格纳就描写过两种奇迹自 然规律存在的奇迹和人类的智慧预测它们的能力。”薛定谔认 为后面一种人类的智慧能够预测自然规律的能力,可能远远超 越了人类理解力的范围。
当开普勒在根据哥白尼体系分析行星轨道时,他发现古希 腊数学家们为了寻求他们内在的数学美而研究过的曲线,竟然 恰好是用来表示行星的运行轨道所需要的那些曲线。在评论开 普勒的这一了不起的发现时,爱因斯坦曾这样写道:
“看来,人类的智慧能在我们发现某种形式实际存在之前就 巳事先独立地将它们构想出来了。开普勒的辉煌成就正是这样
钱德拉塞卡-一驰向思索的海? 227 ? ?
一种事实的最精彩的例证,即知识不能单?从经验中来,而只能通 过将智力创造同所观察到的事实相比较而获得。”
让我重复一下这一至理名言的关键部分人类的智慧在我 们发现某种形式实际存在之前,就已经丨事先将它们构想出来 了。”
如果接受我们在了解自然界的“合理性”方面是“无能为力” 的这样一种看法的话,那么我们对用于科学的一般措辞“追求知 识”又作何理解呢?
“追求”具有在打猎中所用的“追逐”一词的一般含义。就我 们所处的时代特点而言,我们对“驱逐机”这一复合词也很熟悉。 我们能否得出这样的结论,即如同被追逐的狐狸或被紧追的敌 机--样,知识就是某种我们预先就知道其存在的东西,而我们的 “追求是为了获得它呢?当然,被我们归在“知识”名下的事物的 某些方面属此范畴。因此,发掘很久以前的生物遗留下来的化石 或古代文明的遗迹,标度最高的山峰或测定最深的海洋,所有这 些都是人类胸怀壮志的战斗。 ?
怛有人可能还会问:那么知识是否就是我们以同“因为它的 存在”而渴望登上珠穆朗玛峰的登山家们一样的精神去追求得 到的某种东西呢?如果是这样,当有人告诉我们研究就是一种对 未知的探索时,对标绘出当我们在开始对它进行探索时连它的 存在本身都还不知道的领域又作何理解呢?当开普勒开始对几 个世纪积累起来的观碎结果进行长期而艰巨的谷析工作时,他 还并不知道隐藏在浩的观测细节中的却是他所发现的质朴的 规律。而牛顿在他观索到苹果掉地以前,也并不知道开普勒的定 律可以用他的运动和引力定律轻而易举地加以解释。
也许我会被指责为诡辨,事实上可能有人会说,在追求科学
? 228 ? 世界著名科学家演说精粹
知识中,如果人们不是瞄准某个物质,具体的目标,那么它们的 目标就在于扩大作为自然界的主要标记的序列与和谐。实际上, 对一个科学家而言,自然规律的序列、和谐、匀一性和普遍性真 像珠穆朗玛峰之于登山家一样。
但这是否就是我们追求知识的全部意义所在呢?举例而言, 我们是否想把新的知识定量化到这样的程度,以使他人能够分 享它,甚至能够利用它来给人类带来欢乐和福利呢?如果我们有 这种愿望的话,这又会给人们自己的感性认识的提炼和想象力 的扩大带来什么益处呢?难道华兹华斯为牛顿写下的著名诗句 没有它的真实含意吗?他写道?.
“一位智者的大理石丰碑永世长存!他独自驰过了不熟悉的 思索的海洋。”
真的!有足够的证据说明,最伟大的艺术家们,在他们大功 告成的时候都返回到了他们的自我。 *
我相信,这些最伟大的智者为了扩他们的想象力而作过 的尝试,也在牛顿的基本原理的远程性的、分层次的、冰冷的风 格中体现出来?这些基本原理的持久的价值,原因就在于牛顿对 宇宙的想象力,同样也在于他凭借这象力总结和组织发现 的卓越品质。
最后,我想谈一个人对他的学术上所作的努力感到满足的 原因。
?也许,我首先应该排除这样一种“权威”性的观念,即认为对 学问的报偿在于扬名和贏得社会声誉。我想个人要拋弃这种 世俗观念,至少他应感到要超脱它。然而,事情却并非那么简单。 我们中的任何一个人獬不能不受人类的敏感性的影响,以致我 们在某种程度上对我们所尊敬的同事们的赞赏会完全无动于
钱德拉塞卡——驢向思索的海? 229 ?
衷。我相信,我们大家都会以自己不同的方式来表达自己这样的 愿望:后人会承认我们用自己有限的能力进行不屈不挠的奋斗 而应该得到的地位。
现在,让我试着直接回答这样一个问题:为什么明明完全了 解他自己先天的和经常都可能会遇到的难以逾趑的限制,他还 是将自己献身于学问和一种失敗多于成功的永无止境的拼搏生 涯呢?在T.S.艾略特写的<心腹职员》一书中,他已对此作了回 答:
一个人应该具有一种蜡炬成灰的激情,去从事他难以胜任 的事业。
节译自《自然》杂志,3彳4卷,1990年3月22日,王乃粒澤,王立校
奥地利心理学家,楕神病学家,心理分析 的创始人。1873年进入维也纳大学学习医 学,毕业后从事情神病的临床工作,后在夏尔 科的影响下从事精神病病因研究。1895年开 创精神分析法,认为精神病的原因在于被意 识所压抑的心理,特别是性心理;被压抑的* ^ 理转换为身体的疾病。如果把被压抑的潜意 识渲泄出来,就能治好精神病。1908年创立 维也纳精神分析学会,1910年创立国标精神 分析学会。1938年纳粹占领维也纳前避难英 国?次年因患口腔癌在英国去世。主要著作有 《癒病研究》、《梦的解析》、《自我和伊德》等。 他创立的心理分析学说是心理学发展的一个 重要里程碑,揭开了长期隐藏着的潜意识部
一八五六I丨一九三九
弗洛伊德
弗洛伊德…一升华?-一战胜命运的摆布 ? 231 ?
分的秘密,在精神病学、教育学、创造学、艺术等领域都有重要意 义,从根本上改变了人们对人类本性的看法,引匙了人类世界观 的重大变化。其在々类思想发展史上的影响?可以与哥白尼的日 心说、迗尔文的进化论相媲美。
这是一篇用心理分析理论论述战胜挫折的方法的演讲。弗 洛伊德认为,在遇到挫折时,使本能改变和升华是一种重要的办 法,它使人从精神和智乃上得到乐趣,忘记痛苦,就象&术家从 创造中得到快乐、科学家从对真理的追求中得到快乐一样。在世 界上生沽,不可能没有失敗,没有挫折,没有创伤。要战胜自我, 就要学会升华。可以说,这篇演讲教给了人们在失敗中奋起、从 痛苦中寻找安乐的一条途径。
升华 战胜命运的摆布
1930 年
生活正如我们所发现的那样,对我们来说是太艰难了。它带 给我们那么多痛苦、失望和难以完成的工作。为了忍受生活,我 们不能没有缓冲的措施,正如西鼪多?方坦所说我们不能没 有补救的措施。”这类措施也许有三个:强而有力的转移,它使我 们无视我们的痛苦;代替的满足,它减轻我们的痛苦;陶醉的方 法,它使我们对我们的痛苦迟钝、麻木。这类措施是必不可少的。 伏尔泰在《查第格》的结尾告诫人们要耕种他们自己花园的土 地,其目的就是为了转移,科学活动也是这类转移。代替的满足
? 232 ? 世界著名科学家演说梢悴
正如艺术所提供的那样,是与现实对照的幻想,但是由于幻想在 精神生活中担负的这种作用,它们仍然是精神上的满足。陶醉的 方法作用于我们的身体并改变它的化学过程……
除上述措施之外,防范痛苦还有一种方式是我们心理结构 所容碎的里比多的转移,通过这一转移,这种方式的功能获得了 那么多的机动性。这里的任务是改变本能的目标,使其不至于被 外部世界所挫败。本能的升华借助于这一改变。如果一个人有 能力增加从精神和智力工作这个源泉中获得的快乐,那么他的 收益是极大的。命运摆布他的力量也就小多了。正如艺术家在 创作中、在实现他的幻想中得到的快乐一样,或者像科学家在解 决问题或发现真理时一样。这类满足有一个特殊的性质,将来有 - ?天,我们肯定可以用心理玄学的术语去加以描述。现在,对我 们来说,只能把这样的满足形容为“高尚的和美好的'但是这种 满足的强度,与来自野蛮的原始的本能冲动的满足的强度相比 较是温和的,它并不震动我们的肉体。但是,这种方式的弱点是 不能普遍适用于人们,它只能为少数人所用。它以人的特殊的气 质和天陚为其先决条件,而这种气质的天陚在实践中是远不够 普遍的。甚至对占有它们的少数人来说,这个方式也不能用来彻 底防止痛苦。这个方式无法制造穿不透的盔甲来抵御命运之神 的箭矢,当痛苦来自这个人自己的身体时,它常常就失去了作 用。
这个过程已经淸楚地表明了一个意图,即通过在内部的、精 神的过程中寻求满足,来使自己独立于外部世界,在第二个过程 中,这些特征甚至更显著。在这个过程中,与现实的联系更加松 散,满足是从幻想中获得的了,它表明幻想与现实之间的差异并 不干扰幻想带来的快乐。产生幻想的那个领域是对生活的想象,
弗洛伊德——升华——战胜命运的摆布 ? 233 ?
当现实感发展了的时候,这个领域显然避开了现实检验所提出 的要求,并为了实现那难以实现的愿望而保留下来。幻想带来的 快乐首先是对艺术作品的享受——靠着艺术家的能力,这种享 受甚至被那些自己并没有创造力的人得到了。那些受了艺术感 染的人并不能把它作为生活中快乐和安慰的源泉,从而给它过 高的评价;艺术在我们身上引起的温和的麻醉,可以暂时抵消加 在生活需求上的压抑,但是它的力董决不能强到可以使我们忘 记现实的痛苦……
从这里,我们可以接下去考虑一下有趣的情况,在这个情况 中,生活中的幸福主要来自对美的享受。我们的感觉和判断究竟 在哪里发现了美呢——人类形体的和运动的美,自然对象的美, 风景的美,艺术的美,甚至科学创造物的美。为了生活的目的,审 美态度稍许防卫了痛苦的威胁,它提供了大量的补偿。美的享受 具有一种感情的、特殊的、温和的陶醉性质。美没有明显的用处, 也不需要刻意的修养。但文明不能没有它。美学科学考察了事 物的美的条件,但是它不能对美的本质和起源作任何说明,像往 常一样,失败在于层出不穷的、响亮的、却是空洞的语词。不幸, 精神分析学对美几乎也说不出什么话来。看来,所有这些确实是 性感领域的衍生物。对美的爱,好像是被抑制的冲动的最完美的 例证。“美”和“魅力”是性对象的最原始的特征。
选自(弗洛伊德论美文选》,知识出版社, 1抑7年,张唤民、陈伟奇译,裘小龙校
美国宇航科学家。1951年毕业于纽约西 点军官学校,1963年完成关于空间轨道乃学 的学位论文,获麻省理工学院哲学博士学位。 1966年11月11日参加双子座12号进行航 天飞行,成功地完成在太空行走的实验。1969 年7月16进行阿波罗工程的登月飞行,4天 后登上月球,完成了采集标本、装置科研设备 等任务。著作有《飞回地球》。
这里选的是登月归来后在国会联席会议 上的演讲。自豪、谦恭、沉着、坚定,是这篇演 说的基调。“我们在月球上散步了!”这句不寻 常的话语几乎概括了他的全部感情知思考。 为了实现这个不平常的奋斗目标,他感谢所 有曾经为之付出长期辛勤劳动的人们。这个
一九三〇
埃德温?奥尔德林
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埃德温?奧尔德林…“我们在月球上散步r” ? 235 ?
目标的胜利实现,使人们从中得到了新的希望和鼓舞。正如他在 讲演中所说,“阿波罗”号所给予我们的启示是:“只要有足够坚 強的意志去千,国家的目标是能够实现的。”
演讲也表达了为全人类的和平而探索未知世界的意愿。他 说:“对于所有在悠悠转动的地球上仰望夜空的人,月亮都勻洒 银光,绝不厚此薄彼。因此,我们希望,太空探索的成果也将由大 家平等分享,从而给整个人类带来和谐的影响。”这番话颇有诗 婧画意,也很好地阐发了人类探索太空的伟大意义,表明了宇宙 探索要为全人类创造幸福的宽阔胸襟和豪迈目标。
我们在月球上散步了
1969年9月16日
尊敬的女士们、先生们:
今天,我怀着身为美国人的高度自豪感和身为人类的谦恭 心情,向你们说一句从前任何人都无权说的话我们在月球上 散步了。”但是,在静海基地留下的脚印,不仅是属于“阿波罗11 号”的全体宇航员的,而是由全国数以万计的人所共同留下的, 他们是政府、工业界和大学的人员,是这些年来在我们之前为 “水星号”、“双子座号”和“阿波罗号”辛勤劳动的工作小组和全 体宇航员。
那些脚印是美国人民和你们的,你们是美国人民的代表,你 们接受并支持了那不可避免的登月计划的挑战。同时,既然我们
? 236 ? 世界著名科学家演说精粹
是为全人类的和平而踏上月球,那些脚印也是属于全世界人民 的。对于所有在悠悠转动的地球上仰望夜空的人,月亮都匀洒银 光.绝不厚此薄彼。因此,我们希望,太空探索的成果也将由大家 平等分享,从而给整个人类带来和谐的影响。
科学考察意味着对未知世界的探索,人们根本无法预知全 部结果。查尔斯?林白说过广科研成果不是最终目的,而是一条 通向奥秘而又消失在奥秘中的道路。”
当我们向全世界敞开门窗,让外界了解我们的成就和失败 时,当我们同世界各国分享我们的发现时,我们在太空方面取得 的成就,已成为我国生活方式的象征。“土星”号运载火箭、宇宙 飞船的“哥伦比亚”与“鹰”等机舱,以及座舱外活动装置都已向 尼尔、.迈克和我证实:我国能够生产质量最高和最可靠的设备。 这给予我们所有人以希望和鼓舞,以便解决地球上某些更为困 难的问题。“阿波罗”号所给予我们的启示是,只要有足够坚强的 意志去干,国家的目标是能够实现的。
踏上月球的第一步,也是踏上太阳系各行星和最终走向太 空其它星球的一步。“对一个人来说是一小步”,这句话阐述的是 事实;而“对人类来说是一次巨大的跃进”,则是对未来的希望。
我们国家在“阿波罗”计划上的做法,可以运用来解决国内 问题,我们在未来太空探测计划中所做的工作,将决定我们的跃 进究竟有多大。谢谢大家。
选自《中外名人演说词大观》,春风文艺出版社,1992年2月第1版
第一个發上月球的美国宇航员。曾任美 国飞行员,国家航空和航天局试飞员。1966 年3月16日,第一次完成了手控的空间对接 机动飞行。1'969年7月20日美国东部夏令 时间下午4时18分,他操纵“飞鹰号”登月舱 靠近月球,10时56分,他在月球上踩下了人 类的第一个脚印。他和奥尔德林在月球上度 过了 21小时37分,采集了月壎和岩石标束, 拍摄了大量的照片并安置了科学仪器。21日 从月球起飞,24日安全返回地球。1971年,他 从国家航空和航天局退职后,任辛辛那提大 学的航空工程学教授。
本篇是阿姆斯特朗在登月成功返回地球 几周后在国会联席会议上的讲诂。他是第一
一九三o——
尼尔?阿姆斯特朗
? 238 ? 世界著名科学家演说精粹
个踏上月球的人类的使者,当时他就说了这样一句名言:“这一 步,对一个人来说?是小小的一步;对整个人类来说,是巨大的飞 跃。”这句话,既准碲地表迗了他当时的深切感受,也反映了他极 其丰富的内心世界。
演讲着重阐述了他在月球的靜海着陆时,所观貫到的壮丽 景色和所产生的独特感受。他就此产生了“一种双重时间的奇特 感觉,一种是人间争分夺秒的紧迫感,另一种是宇宙变迁的冗长 步伐。”他们自身的活动细微到以瞬息来计算,而所见到的宇宙 却广阔无垠。人生短暫,宇宙无f艮,即使是人类的文明史,在浩瀚 无边的宇宙长河中也只是短短一瞬间。因此阿姆斯特朗的这个 感受极能引起人们的共鸣,勾起广阔的遐想,也会激起人们去探 索宇宙奥秘的强烈欲望。演讲强调指出:“人类必须了解宇宙,以 便了解自己的命运。”
人类必须了解宇宙
1969年9月16日
我们在月球的静海着陆,当时正是月球凉爽的清晨,颀长的 影子有助于我们观察。
太阳只升到地平线上】0度,在我们停留期间,地球自转了 将近?一圈,静海基地上的太阳仅仅上升了 11度,这只是月球上 长达一月的太阴日的一小段。这令人有-?种双重时间的奇特感 觉,?一种是人间争分夺秒的紧迫感,另一种是宇宙变迁的冗长步
尼尔?阿姆斯特朗——人类必须了解宇宙 ? 239 ?
伐。
两种时间感都很明显。第一种可用日常飞行来说明,其计划 和措施细微到以瞬息来计算;后一种可用我们周围的岩石来说 明,自从人类有史以来它们一直没变。它们30亿年的奥秘,正是 我们所要寻找的宝藏。
登月舱“鹰”的饰板上有这一句话,凝练地表达了我们的愿
望:
公元1969年7月来自地球的人首次在这里登上了月球。
我们是为了全人类的和平而来的。人类的一千九百六十九 个年头构成了春分点留在双鱼座两千年的大部分,而这只是黄 道带的十二分之一。它是根据地球轴的岁差计算出来的,春分点 在黄道带中移动一周需要一千代人的时间。
未来的两千年是春分点逗留在宝瓶座的时期,我们的青年 们会在这时期满怀希望,人类也许能开始了解最令人迷惑不解 的奥秘:我们向何处去?事实上地球正以每小时几千英里的速度 朝武仙座方向宇宙中的未知目的地运行。人类必须了解宇宙,以 便了解自己的命运。
但是,奥秘是我们生活中必不可少的。
奥秘引起惊奇,而惊奇则是人们求知欲的基础。谁能知道, 在我们这一生能解答什么样的奥秘,新的一代又将面临什么新 的奥秘的挑战?科学还不能准确预言。我们对下一年的预测过 多,而对今后10年的预测却太少。对挑战作出反应正体现了民 主的伟大力量。我们在太空方面取得的成就使我们有希望把这 种力量用来解决今后10年地球上的许多问题0
几个星期之前,我思考“阿波罗”精神的真正含义,不由得心 潮澎湃。
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我站在这个国家靠近大陆分水岭的高地上,向我的几个儿 子介绍大自然的奇观和寻找鹿、糜的欢乐。
他们热切地想观看,但是却常常绊倒在岩石小道上。然而当 他们只顾注意自己的脚步时,却看不到麋了。对你们当中那些主 张高睹远嘱的人,我们表示衷心感谢,因为你们使我们有机会看 到造物主所创造的一些最壮丽的景色。
对你们当中那些诚恳的批评者,我们也表枣感谢,因为有了 你们的提醒,我们不敢无视眼前的小道。我们的“阿波罗11号” 带了飘扬在国会大厦上空的两面合众国国旗,一面原挂在众议 院顶上,另一面用在参议院顶上。
现在我们荣幸地在大厦里奉还国旗国会大厅象征着人类 最崇高的目标:为自己的同跑服务。
我们代表“阿波罗”号全体人员谢谢你们,谢谢你们给予我 们机会,荣幸地同你们一起为全人类服务。
选0?中外名人演说词大观>,春风文艺出版社,1992年2月第1版
中国现代科学家,生于上海。1934年毕 业于上海交通大学,1935至1938年在美国 麻省理工学院和加利福尼亚理工学啶航空工 程系学习。193肖年获博士学位;后在著名的 喷> 推进实验室、麻省*工学院等院所从事 研是。1955年回国,往中国科学院力学所所 长、国防科工委剩主任等职。主要成就有:提 出跨声速流动相似律,建立卡门二^钱学森 公式。著作有(奚程控制论》、《星标航行概 论》、《论系统工程》等。
本篇是在国访科工委发起召开的全国第? 一届思维科学学米研讨会上岛演讲,对思维* 科学研究的重要性彩边切性作了深到阐述, 第一次对思维科学的体系结构作了系统构
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架,认为思维科学的突破口是形象思维学,倡导思维科学研究要 与研制第五代电子计算机结合起来。演讲者预见,建筑在思维科 学基础上的智能机的研制,将使人们充分地利用人类的科孥知 识和处于前科学状态的经验,充分地利用人类的全部锖神富, 实现人类智能的大解放,从而展示了思维科学研究、智能革命和 科学革命的美好前景。
思维科学的未来
1984年8月12日
现在,我们面临着新技术革命的挑战。思维科学对于这么重 要的一个问题,到底能不能作什么贡献?
这个问题涉及到前几天魂们在这儿召开的一个会,“第五代 计算机专家讨论会日本人在前几年提出来搞第五代计算机, 说它那个第耳代计算机比起现有的电子计算机有许多突破,比 如说,包括图象信息处理系统,就是计算机.能够认识图象。还有 一 ?个知识信息处理系统?那就是知识库里的东西,机器都能利 用。再一个就是专家系统,最后是把这些东西系统地结合在一 起,并与逻辑计算结合起来,组成一个体系。这么一个体系要是 能够做出来,那就不叫计算机了,它比计算机要广阔多了,我以 为可以叫智能机。因为计算机,就是算么,充其量就是把上升到 科学的那一部分知识利用起来,前科学的、经验的那一部分没办 法算,那不是个推理的问题,是形象(直感)思维的问题。
钱学森思维科学的未来? 243 ?
前面我讲了,图象处理系统里有经验的成分,经验也是知 识。所以知识要比科学的范围广得多。专家系统更是这样。专 家系统就是专家的经验,比如说,有了一、二、三,就有九。你问他 怎么有了一、二、三,就有九了呢?他说不清楚,反正你记住,有 一、有二、有三,就有九。这就是一定范围内总结出来的经验,但 是这个经验还没有上升到现代科学。这样的经验存储在库里,如 果把这些专家系统都纳入系统里,再加上知识库,那么这系统所 处理的问题,就远远超出了科学的范围。把人的实践经验都纳入 进去了。所以,这已经不是计算机了,而是把人的知识充分利用 起来了。在美国,这叫作知识工程。我觉得这是有道理的,就是 人的知识,人的全部精神财富,我们现在要甩一个机器把它利用 起来。当然,这并不是说,头一台智能机就能做到这样。但是最 后要能做到这样,那就是很大的成就。 ,
我们现在要分析一下,日本人这个说法有没有道理?我认为 是有道理的。我觉得这里新的因素就是想办法把人的经验纳入 到这个系统中去。人的说话,人的认字,都有经验的因素。这就 联系到形象思维。形象思维比抽象(逻辑)思维更广泛,逻辑思维 只是解决科学问题,形象思维是把还没有形成科学的前科学知 识都利用起来。这是智能机的问题。
当今类的精神财富的量是极大的,我们现在的困难就是 不能很好地利用它。过去我们的老办法是去学习,或者请教,这 个办法太落后了。许多事情我们不知道,不可能知道,没法知道, 也来不及知道?以前古人就说,读书靠记嘛,一个人活到老,读书 到老,记的东西也就是那么多皓首穷经”。那是说头发都白了, 还在那儿念书,没完没了的。现在有办法了,不记也没关系,可以 通过现代的电子设备,供你调用。怎么是小事情?
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当我们讨论、建立了现代化情报科学技术、图书馆文献和档 案信息体系之后,让我们想一想,这将是多大的变化。向来一个 人自一生下来,都得用脑子记住以前人类和自己社会实践经验 产生的知识,对于一个脑力劳动者来说,更是如此。古人夸一个 学者,说他博闻强记,可见脑子里记住学问的重要性。每个人记 得住的东西虽然不同,有些人多,有些人少,但总是有限的。比起 人类千百年积累起来的知识,只不过是沧海之一粟,所以前人也 说皓首穷经。在将来,我们将从这样一个繁重的脑力劳动中彻底 解放出来,查阅资料可以做到如同自己脑子里记得它一样方便, 那就不要去费脑子记了。用计算机的终端就可以了。如果我们 再深思一步,什么是情报资料、图书馆文献档案,它包括不包括 文字?当然包括。它包括不包括绘画?包括。?它包括不包括音 乐、乐谱、录音、录象等等?当然也包括。而且包括文物档案,甚 至通过全息摄影,它可以包括造型美术,如雕塑等等。那么,我们 所设计的信息体系简直可以包括全部人类千百年所创造的、而 且还在不断地创造的精神财富。这全部的精神财富又可以由我 们一个人随手调用和享受。这不仅能把我们从旧的脑力劳动中 解放出来,而且会给我们带来一个伟大的新世界,一个从来没有 的高度文化的新世界。这难道不是翻天覆地的变化吗?脑子不 要化在记忆上了,那脑子还干什么?从繁重记忆的脑力劳动中解 放出来的人,将有可能把智慧集中到整理人类的知识,全面考 察,融汇贯通,从而搞更多的更高的创造性的脑力劳动。人将变 得更聪明,人类的前进步伐将进一步加快。
刚才讲的这些说明,如果不搞智能机,那么我们将会被人类 创造的大量精神财富所压垮?如果搞,那么大量的精神财富就可 以为人们所利用,大大提高人的智力。
钱学森一…思维科学的未来? 245 ?
看起来这个问题涉及到形象思维,这个问题要是解决了,我 们还会进一步解决灵感思维的问题。现在可说,这个方面的研究 有个门儿了。就是通过智能机,就是专家系统,因为无论是ra象 信息处理系统,还是知识信息处理系统,实际都是像专家系统这 样的东西,就是把经验、知识利用起来嘛,而专家系统的概念过 去在人工智能里已经用了,并逐步在发展。我们国家现在打汴多 同志在做这个工作,比如中民看病,已经进入计订机,实陬上就 是-个专家系统。所以专家系统这个东西并不难。现在的问题 是怎样迸一步提高,把不同的专家、不同的经验,统统结合起来, 通盘地利用。智能机搞出来也许还是初级的,但它朝这个方向走 了一步,也非常重要。将来还有第二代、第三代,继续做下去,最 终总可以做到把人类的精神财富全部调动利用起来。这适-件 了不起的大讲。这一任务就跟我们思维科学有密切关系。思维 科学也要通过这项任务向前发展,比如解决形象思维的问题。既 然如此,我们思维科学工作者就面临着怎样参加第一代智能仉 的工作,怎么为中国第一代智能机作出贡献的问题。在我们思维 科学界,能不能组织一支力毡,为中国的第一代矜能机作出货 献?
形象(直感)思维是我们思维科学现在要突破的,而丨i由干 智能机的研制巳经提到日程上来,对突破形象思维也足一个压 力。多少年来,这个问题一直是隐隐约约的。中国古话丨并,只能 意会,不能言传,能言传的都是讲得清楚的问题,而形象(直感) 思维现在没法讲清楚?如果将来我们说能讲清楚了,哪怕只讲清 楚了一点儿也不是小事,我想那将是人类历史t又一次科学革 命。所以我说,思维科学的研究将孕育一场新的科学革命。另一 方面,思维科学的研究又会推动智能机的发展,把人的知识、智
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力提高到一个前所未有的高度,这肯定又将是一场技术革命。
节选自《关于思维科学》,上海人民出版社,1985年,钱学森主编
瑞典物理学家。1924年在乌普萨拉大学 学习,1934年获博士学位。1937年在斯德哥 尔摩诺贝尔物理学院从事研究,1940年为斯 德哥尔摩皇家工学院电学教授,1945年为电 子学教授,1963年为等离子体物理学教授, 1967年为美国加利福尼亚大学圣地亚哥分 校教授。主要著作有《宇當电动乃学》、《太阳 束的起源》、《宇宙地动乃学基本原理》等。在 等离手体的研究方面有重大成就,发现了有 名的磁流休动乃波——阿尔文波。他创立的 磁流体动;0学,对于认识大阳系的起源和超 新星爆发等天文现象具有重要意义,对热核 反应中的磁约束问題的解决也有很大帮助。 由于这些成就,1970年获诺贝尔物理学奖。
1九〇八——
汉南斯?阿尔文
? 248 ? Ht界荠名科学演说褚梓
这篇演讲是在诺贝尔笑授奖大会上的发言。演讲介绍了宇 宙探索的目的和大阳起源研究、等离子体研究在当时所取得的 成就。从中可以看到?宇宙天体虽然复杂,但是?它们遑远的过去 也是可以认识的,对物质基本特性的认识一定会深化对宇宙天 体的认识<、砰尔文从物理学发展的历史和经典物理学的再度兴 趣指出,科学的新时代似乎意味着经典物理学的复归;神奇的宇 古不伩引发了科学的起点,也触发了科学的/L次蓬勃发展。
现代科学背景下的太阳系
1970年12月
物理科学的重心总是转移着的。每一项新的发现都改变着 它的兴趣和侧重点。同样重要的是,新的技术手段也为研究T:作 汗辟着新的领域。从科学发展史来看,在很大程度上,科学研究 的方法显然取决于新工具的制成。例如,经典力学和经典电磁学 在19世纪发展后,本世纪初,高精度摄谱仪的制成就为物理学 开创了一个新时代。这些摄谱仪在当时是一种非常复杂而昂贵 的仪器,它使人们有可能探索原子外层。同样,30年代的复杂丨衍 乂昂贵的工具回旋加速器对于人丨门探索原子核起了主要作用。 最后,近10年来人们又亲眼目睹了更为复杂、更为昂贵的工具 -一宇宙飞船,发射这些飞船采用了高度发展的火箭技术,并装 备了最尖端的电子设备。那么我丨|'1就可以问,如果说这些工興为 钭学研究幵辟了新领域的话,究竟是哪些新领域?物理学的重心
汉南斯?阿尔文——现代科学背景下的太阳系? 249 ?
这一次是否也将随着重要的工具的制成而转移呢?
宇宙研究开始的十年,主要集中探索地球附近的空间,即磁 层和行星间空间。这些区域以前都假定为虚空而无结构的,但现 在我们知道这些区域中充满了等离子体,由鞘状层状的不连续 面交截,并弥漫着样式复杂的电流和电磁场。这样获得的知识, 对于我们一般地理解等离子体特别是宇宙等离子体是十分重要 的,因而对于我们的热核研究、银河系结构和总星系结构的研究 以及宇宙学问题都间接地起着重要作用。在关于宇宙电动力学 方面的越来越多的知识将使我们有可能去研究这些领域而比以 往更少些猜测。等离子体的知识对于我们理解太阳系的起源和 演化也是很重要的,因为我们有充分的理由相信,现在构成天体 的那些物质曾经是以等离子态漫布着的。
看来,空间探索的第二个十年,至少在某神程度上显示出一 种不同的特点。由于磁层和行星际空间的一些基本问題尚未解 决,这些领域当然仍将贏得人们很大的兴趣,但是,登月和对金 星、火星等遥远空间的探测已给我们提供了许多新的事实,致使 空间探索的重点正在转向对月球、行星和太阳系其他天体的勘 探。
这种勘探的第一阶段必然有这样一种特点,正如对地球上 极地和其他难以到达区域的探测那样,即详尽的测绘应结合有 关地质、地霖、磁性、重力的观测以及大气层的观测。不过如把这 种研究方式运用到月球和其他行星上去的时候,人们将面临着 另一个问题,即这些天体最初是怎样形成的。事实上近来许多有 关空间探索的报告都以关于太阳系形成和演化的猜测作为结 束。由此看来,在不久的将来,这必将成为空间探索要集中解决 的问题。茨国国家宇航局早就宣称,空间探索的主要科学目标是
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搞清楚太阳系究竟是怎样形成的。这的确是科学研究的基本问 题。我们一直在力图作出一种关于地球和相邻星球如何“创造” 出来的科学解释。可以说,从哲学观点来看,正像物质结构问题 在本世纪前三分之一时期引起了极大的兴趣那样,太阳系起源 问题也将占据同等重要的地位。
太阳系如何形成的问题,已成了有着大量各执一词的假设 的论题。其原因是在这个问题上我们还缺少足够的物理基本知 识,这些基本知识对于理解自然现象、判断哪些过程可能发生来 说,是必不可少的。
然而在详细讨论太阳系起源和演变理论之前,有必要确定 一下,任何一种这样的理论应该有哪些一般的特征。过去人们把 太多的注意力集中在太阳周围行星的形成上,这样做产生的不 幸后果之一,就是许多有关太阳系起源的理论都是以太阳本身 早期演化史为基础的,这个基础非常不可靠,因为对于太阳和其 他恒星如何形成的看法一直是有激烈争议的。由于认识到木星、 土星和天王星的卫星与太阳的行星很相似,至少是一样有规则, 所以看来现在致力于研究中心天体周围伴星形成的一般理论, 要更为恰当些,而把研究行星的形成只看作是这个一般理论的 一种应用。
对太阳系先后顺序的研究常常被称为宇宙演化学,然而这 个词还用在许多其他场合。由于太阳系起源的问题,本质上是主 星周围形成伴星这样一种过程反复进行的问题,所以已建议采 用“伴星演化学”这个词。
导致太阳系形成的过程看来可能是(差不多得到普遍的赞 同)初始的等离子体密集在中心天体的某个区域中,凝聚成固态 尘粒。尘粒逐渐吸积成星胚,再进?一步吸积,形成较大的星体。如
汉谫斯?阿尔文?-现代科学背景下的太阳系? 251 ?
果中心天体是太阳,就成了行星,如中心天体是行星,就成了卫 星。对小行星在伴星演化图中的地位人们是有争议的。这些小 行星以前一般被认为是大行星爆炸后的碎块,但是现在为数越 来越多的论据认为,它们就是、或者至少类似于行星形成过程中 的中间态。
在作了这样一番时间和空间上的奥德赛式漫游之后,我们 将回到间题的出发点-一-新的技术手段是怎样转移了物理科学 的重心。本世纪初物理学所发生的重大革命,意味着经典力学和 经典电动力学作为一个研究领域,被认为多少已经过时了。引起 人们兴趣的新领域是相对论和量子力学,实验工作大部分集中 在探索原子壳层方面。核物理的进展,标志着在这个方向又跨进 了 ?‘步。 ?;
然而,随着等离子体物理学和空间研究的兴起而出现的新 倾向,在某种程度上都是背道而驰的。在这些领域中,量子力学 和相对论并不显得十分重要。相反,经典力学恢复了活力,它不 怛在计算宇宙飞船轨道方面,而且在研究自然界中天体在其演 化史中的运动方面,都是必不可少的。经典电磁学对磁等离子体 理论也具有决定性的重要意义,而磁等离子体一般来说又是热 核研究和天体物理学的基础。怛是这并不表明我们应像五十年 前那样去犯错误,去宣布原子物理和核物理行将过时。它们是不 会过时的,它们还有继续前进的巨大惯性,还会产生新的有趣的 成果。然而它们已经有了旗鼓相当的竞争者,这就是早些时候被 宣传已经陈旧而今天又重新崛起的那些领域。
很可能,这个新时代还意味着明白易愫的物理学又部分地 回来了。对干非专业人员来说,四维空间的相对论和原子结构中 的非决定论总是神秘而难以理解的。我认为解释等离子体物理
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中的33个不稳定性或太阳系的共振结构是比较容易的。进一步 强调这些新领域的重要性,在某种程度上意味着物理学的消除 神秘化。科学在几个世纪以来作了这么一个螺旋和次摆线式的 运动以后,带头的中心又回到了原来出发的地方。几千年前,科 学的起点正是那些印度人、苏末人或埃及人所观察到的夜空中 的奇观。而几百年前触发了科学蓬勃发展的也正是为什么行星 会如此运动的问题。同一对象今天又成为科学的中心,只是我们 所提出的问题不同了。现在我们要问的是如何到太空中去,以及 这些天体是怎么形成的?如果我们观察天体的那片天空,位于高 纬度,就在这演讲厅之外,或者就是在斯德哥尔摩诸岛的某个小 岛上方,我们就能在天空中看到极光,那就是宇宙等离子体。这 些极光使我们回想起我们所在的世界诞生于等离子体的那个时 刻,因为我们的世界一开始正是这种等离子体。
节选自 <诺贝尔奖获得者讲演集 >,上海物理学会、 世界科学杂志社编,知识出版社,1986年
美国现代科学家。1950年在皮奥里亚州 布雷德利大学获邛士学位,1957年茯乔治敦 大学哲学博士学位,曾任政府官员、国立健康 服务和发展中心主任,1984年任哥伦比亚大 学校长。
本篇是在哥伦比亚大学保罗?卡尔系列 讲座上所作的演讲。
演讲从《华盛頓邮报》的一篇“电子寡妇” 的文幸谈起,列举了电脑对人类行为的负* 影响:电子游戏对青少年身心健康的掮害,白 领阶层的电脑犯罪,人们对电脑差锊引爆竑 战争的担忧等等。认为这些正是人们享受电 脑带来的好处所支付的?代价。
演讲提出,要对电脑储存的“全球个人挡
一九二一——.
本杰明?亚历山大
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案的成胁”保持警惕,认为如果政府掌搓了无比巨大的电脑联网 糸统,将是个人隐私不受侵犯的自由的结束;如果坏人操纵了尖 端电脑,就有可能破坏整个社会。
演讲强调?人们不能做电脑的奴隶,不能在电脑诱惑下践踏 文明社会賴以存在的基本道德准则。
全篇论点新颖,逻辑性强,逐层展开,说理透彻,语言生动, 例证丰富,是一篇论述科学前沿问題的乳秀演讲。
电脑对人类行为的影响 --末来而不是现在
1982年12月7曰
你们也许还记得几周前在《华盛顿邮报》上发表的一篇文 章,它披露了一种新的不幸者的类型?一 ?_电脑寡妇。电脑鉍妇显 然是这种既被誉为世界救星、又被贬为全球恶魔的神奇机器的 最新受害者。
这篇文章描述了电脑迷们的生活,他们把每个晚上和周末 都花在家用电脑上一-做游戏,发明游戏,编制程序,以及寻求 其他新奇的玩法。
文章继续报道了小型电脑已成为严重的家庭纠纷的祸根。 电脑迷们不顾他们的妻子和儿女,抛弃了自己.的家庭责任。文荩 指责家用电脑破坏了男人和妻子之间的正常关系,并且报道-广 好几个因为沉溺于电脑游戏而引起离婚的例子。
这一切促使哥伦比亚大学电脑科技系的-位成员指出:“电 脑已经改变了我们的交往、教育、娱乐的方式,现在它似乎又在
亚历山大一…电脑对人类行为的影响一一未来而不是现在.? 255 ?
影响我们的生育了。”
自从30年前诞生电脑以来,电脑时代始终向前发展,一直 没有倒退过。电脑已经永久性地紧密结合在我们的个人生活结 构和社会结构之中。它已经成为对社会具有重要意义的和在经 济上必不可少的事物。除了逃避尘世、独居在某些山顶的隐士, 没有一?个美国人的生活未曾受到电脑的影响。电脑技术已成为 我们生活中的一个公认的组成部分。我们中的大多数人都把电 脑看作是理所当然、应该拥有的东西。
由于电子硅集成电路块的出现,几年前曾被认为是令人惊 愕的技术进展变得黯然失色了。这种只有手指尖大小、却具有惊 人的强大威力的集成电路块,其计算能力相当于25年前应用的 一间房间大小的计算机的能力。硅集成电路块的出现意味着人 类技术的一次量子飞跃。 ?,
电脑革命对人类行为的影响程度还刚刚开始可以估量。你 怎么可能跟踪那种能在极其迅速的时间,用计算机的术语来说, 是在1毫微秒内发生的因果关系呢?几乎每一项电脑技术的重 大成就和新的应用都带来了正反两方面的结果。我们现在昕到 的无论是外行还是专家的意见,基本上都是建设性的。—方面是 学龄儿童的家长抗议非常流行的电子游戏对自己孩子生活的影 响。另一方面是一位马萨诸塞州理工学院的著名电脑科学家对 人类越来越依赖电脑的情况深表忧虑。人们关注和担心的事情 还有个人隐私的遭到侵犯、电脑犯罪等等。 .‘
情况已变得日益严重。家长们不得不采取行动,寻求控制; 地区的主管机关也通过法律限制电子游戏机房的营业时间;美 国卫生局医务主任更是公幵谴责这种对许多青少年充满诱惑力 的电子游戏。 v
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几星期前,卫生局医务主任C ?埃弗雷特?库普指出,电子 游戏对少年儿童的心理健康可能是一种危险品。他说他们的 身心深深陷入到电子游戏中去了……在这种游戏中没有什么积 极的、建设性的东西。一切都是消灭、杀人、破坏,而且干得干净 利落。”
库普的意见在最近一期的《喷气》杂志上得到了反应。哈佛 大学的著名精神病专家阿尔文?波圣博士指出我认为医务主 任的忧虑很有道理,因为在我们的青少年中已经有这么多暴力 事件,所以我们必须十分谨慎地对待我们的所作所为和我们所 教给孩子的价值观。”波圣博士认为,他相信“电子游戏在助长社 会暴力问題方面有极大可能。”他指出,没有头脑的、但在智力上 却是无可争议的电子游戏“正在教唆孩子们,暴力是某种可能接 受的方式,是表达愤怒的一种合理的手段。”
对于我们中的大多数人来说,那种认为电脑的差错会引发 一场核战争的担心,事实上是一种杞人之忧。但我们不能光归罪 机器,因为电脑只是一个听话的蠢货。它准确地执行主人吿诉它 的命令——既不多,也不少。它完美地按照指令办事,但当指令 不正确时,差错就会发生。如果输入一个错误的程序,一台军事 电脑就会把导弹送往错误的方向,或者在错误的时刻发射出去。
几年前,海军上将,后来的参谋长联席会议主席托马斯?穆 勒在众议院的一个委员会上承认不幸的是,我们已经变成这 些该死的电脑的奴隶了。”
众所周知,我们每天都有可能发生电脑程序的差错或者某 种故障的威胁,从而造成一系列无法挽救的毁灭性后?果。有些已 经得到五角大楼证实的报告记录了由于所谓的电脑差错,美国 的导弹系统曾一度处于随时开火状态。
亚历山大一一电脑对人类行为的影响——未来而不是现在? 257 ?
我们害怕那种由电脑起爆的核打击,但它正是我们享受电 脑技术的好处所支付的代价的一部分。
即使我们能够一直饶幸地控制住我们的军用电脑,我们还 有其它的控制问题吸引我们的注意力。
我们必须对一位电脑科学家所说的“全球个人档案的威胁” 保持瞥惕。他指的是政府机构和私营团体共同拥有的记录我们 的情况的情报。
关于我国现有的数据库有多少,我们没有精确的数字,但只 要你想一下金融机构、医院、新旧雇主、国内税务局、社会生活保 障署、联邦调查局、人口统计局等各种与人民有关的联邦机构 ……以及百货公司、信用机构、执法机构、法院等拥有的我们大 家的情报规模就足够了。
这些情报多数是客观的、冷酷的、完整的、线性的数据。它们 可能准确,也可能不准确。许多数据是个人无法看到的,而且在 大多数情况下你无法对这些数据验证核实或者提出异议。
由于许多公司从事着多种经营,它们把被兼并的公司的人 事情报看作是自己理所当然应该继承的財产。这种情报的集中 化,无论在经济上还是政治上都会是一种肴力的武器。
联邦法规保护个人隐私不受侵犯,但却始终存在着滥用个 人情报的潜在威胁。正如我们在水门事件调查期间所揭发的那 样,政府泄露或提供了许多个人档案,不恰当地查阅或利用了机 密数据,甚至利用联邦纳税记录进行政治迫害和个人报复。
还有一桩可能发生的最坏的事情,那就是政府将会掌握一 个无比巨大的电脑联网系统。这种主张可能会在为了方便行事 或提髙效率或国家安全的名义下提出来。如果这个主张得到实 行,我们将被一下子推到另一个陌生时代的开端?它将是我们所
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珍爱的个人隐私不受干涉的自由的结束。
雄踞电脑能力前沿的是所谓的“人工智能”的开发。这种极 端复杂的科学力图使电脑脱离目前所处的只是根据指令行事的 “机器傻瓜”的范畴> 这一领域的科学家正在设计陚予电脑的类 人智能和程序。它的前景是,人工智能可以成为一种不可思议的 工具.能把人的智力进一步扩大到从未梦想过的程度。尽管人工 智能仍处在襁褓阶段,但目前正在进行的研究已可以使机器人 收集垃圾,采煤,清除核反应堆的放射场。
这种新技术的阴暗面是,人们担心它会被人利用变成潜在 的帮凶。例如,有人早就建议,可以把懂得语言的电脑设计成实 际上能对每一个人的谈话进行监听的工具;也可把电脑侦视器 设计成能向当局汇报后者感兴趣的事情的机器。 ? ■
有些社会评论家担心,电脑的广泛应用最终将导致人类智 力的衰退。有人则忧虑,电脑将使我们的生活统一化,我们将不 得不与某些工艺和技巧告别。
然而,马丁 ?加德纳——《数学狂欢》杂志的作者却宣称: “我们不明白的是,如果电脑正在把人们解放出来,使他们能够 从事更有兴趣的工作,那么为什么一定要坐下来用笔计算7的 平方根呢?” '
我个人并不同意上述观点,不过这种观点确有许多支持者。 这些乐观主义者认为,这种拥有近乎无限能力和灵活性的新的 精密技术将会扩大个人的自由。例如,人们可以在家中的终端而 不是办公室进行工作,?可以根据自己的学习进度自修各种科目; 购物电子化;可以把纳奋、投资、保险、汽车维修等个人必要的记 录组合成整体。
如果电脑能够在个人身上产生好的结果,它也可以在个人
亚历山大——电脑对人类行为的影响一一未来而不是现在? 259 ?
身上产生坏的结果。毋须用枪对准银行出纳员的白领阶层的电 脑犯罪率正在日益增长。执法机关不得不通过训练警察制止电 子窃贼的培训计划来对付这一现象。
有些科学家则担心另一种犯罪活动。匹茨堡的卡内基一梅 隆大学的D ?雷?里迪的忧虑是,如果大学拥有的尖端的微电 脑掌握在坏人手中,他就可以指令其他电脑切断电话,停止银行 服务和我们日常生活所依赖的其他系统的业务。这样一来,整个 社会就被破坏了。
不过,我还是同意艾萨克?阿西莫夫的观点,他说广我们正 在走向这样一个时期,在这个时期,我们必须解决的难题正在变 得没有电脑就无法解决。我不担心电脑,我担心的是缺乏电脑。”
人类拥有一切力量和弱点,拥有一切只有人类才拥有的感 情。我希望每一项新的惊人的技术突破都会遇到来自心理学家、 社会学家、医学家和法律专家以及一切能够监督、评估新技术对 人的影响的其他各种专业人士的怀疑主义的质难。
既然我们正在向着新的、前所未闻的领域前进,我们就需要 小心谨慎地弄清这种运动对于我们生活的含义。我们需要在电 脑能够提供的好处和什么是对人类最美好的事物之间权衡轻 重,及时提醒。
社会面临的真正挑战是:我们是否会让电脑诱惑我们去滥 用、甚至践踏下列基本价值——诚实、自由、平等、相互信任、爱 情、尊重法律和他人的权利以及其他兄弟人类的幸福;因为这些 基本价值正是一个文明社会赖以生存的基础和希望。
译自《当今重要演说》杂志,1983年1月1 U,谈谷铮译,谷小言校
瑞典立家科学院物理学教授,诺贝尔笑 金评笑委员会委员。
物理学史上,电和磁的统一曾是物理学 的一大进夕,这是由法拉第和麦克斯韦完成 的。基本拉子间的弱相互作用和电砝作用的 统一,是科学探索中的新的课題。美国物理学 家格拉肖、温伯格等对此作出了贡献,荣获 1979年诺贝尔物理学奖。
本篇是在诺贝尔笑领笑仪式上对这项研 究的介绍。它把深奥的科学尖端问題用浅近 的语言形象地表达出来,科学诗的引用使演 讲变得生动沽泼。演讲提出了科学上不同现 象的统一的重大意义,預言了弱电相互作用 理论将成为物理学变革的重要推动力,具有
一九四四——
纳吉尔
尔——力的统一的新里程碑——在诺贝尔物理奖授奖仅式上的柷词? 261 ?
: ^ *
很深刻的内容。
力的统一的新里程碑—— 在诺贝尔物理奖授奖仪式上的祝词
1979年12月
今年的诺贝尔,理学奖由格拉肖、萨拉姆和温,伯格共同分 享,因为他们对基本子间的弱相互作用和电磁相互作用的统 一理论作出了贡献,其中特别包括预示弱中性流的贡献。
物理学上的各个重大进展,往往在于把表面上看来毫不相 关的现象联结于一个共同的起因之中。一个经典的例子,便是牛 顿为了解释苹果下落和月球绕地球运行而引进的万有引力。在 19世纪,发现电和磁实在是同一个力(即电荷间的电磁相互作 用)的两个方面。电磁,由于电子扮演着主要角色,而光子——光 的电磁量手——则作为力的迅速的传递者,它支配着生产技术 和我们的日常生活,不仅是电工学和电子学,而且也是原子物理 学和分子物理学,从而也是化学过程和生物学过择,都受这个力 的支配。
在本世纪的头10年间,人们开始研究原子核时,发现亇两 种新的力:强核力和弱核力?这两种力与引力和电磁相互作用不 同,它们仅仅在核直径的距离范围内起作用。强力使核保持在厂 起,而弱力则负有所谓核的P衰变的作用。在医学和生产技术上 应用的大多数放射性物质,都是有P放射性的。电子也参与弱相 互作用,但弱相互作用中的主角却是中微子,这种粒子由美国作
? 262 ? 世界著名科学演说精悴
家厄普迪凯以诗歌的形式描述如下:
宇宙莽汉
中微子,
实在小,
电荷质量都没有,
相互作用全忘掉。
在它们面前,
地球是个傻瓜佬,
它们轻易地穿透地球扬长而去,
像光子透过破璃片,
也像尘埃窜过通风道。
夜幕降临,
它们来到尼泊尔,
从床底下穿刺一对情侣夺径而去。
多么奇妙!
多么奇妙!
'诗中对中微子_述除了“相互作用全忘掉”的说法之外都 基准确咬。它们确实通过弱力而相互作用。诗中的中微子来自 太阳的核心,夜晚到达地球进入尼崎尔,接着队宁国背面的美国 一带地区离去。当氢在太阳内部的核反应链中‘烧成気时,就产 生地球上生活所必需的太阳能,连“索尔斯维里奇”的拥护者也 最终不得不依赖于核能,虽然应当说,这个作为聚变反应堆的太 阳已与人口稠密的地域隔离得十分遥远了。这个反应链的幵始 点火和节制的反应环节,把氢燃烧成氚,是建立在弱力的基础上
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的,因此弱力可称为太阳点火器和太阳控制器。
授予本年诺!尔物理学奖的这个理论,是获奖者在60年代 各自独立的工作中发展起来的,该理论揭示出弱力和电磁力有 下述密切关系,从而扩大和加深了我们对弱力的理解:这两个力 以一个统一的弱电相互作用的不同面貌出现。这就意味着,例如 电子和中微子是属于同一个家族的粒子;中微子是电子的同胞 小弟弟。统一理论的另一个推断是应当存在着一个新的弱相互 作用。以往认为?弱过程的发生只能与电子本身变为中微子(反 之亦然)相关;这种过程是通过荷电弱流进行的,因为粒子要改 变它的电荷。这个理论暗示,应当还有一类与中性流联系在一起 的过程,在这类过程中,中微子——否则电子——本身不会改变 掉。70年代的实验完全证实了这个理论的这些预言。
这个新理论的重要意义首先在于它内在的科学性,它还提 出了一种描述强核力和致力于使基本粒子间的各种相互作用进 一步统一的方案。
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