论辩证唯物主义自然观对于科学研究的意义.docx

论辩证唯物主义自然观对于科学研究的意义摘要:辩证唯物主义自然观是对自然界物质面目的理解，是辩证唯物主义世界观的一部分， 而科学研究则是主观认识与客观对象相互作用的结果。作为科研主体的人总是在某种思想、理论指导制约下，按照一定的理论框架有选择地进行信息材料获取，组织观察、调查、实验及分析综合等研究活动，探索某种客体运动、变化的规律。因此科学研究工作者只有坚持以辩证唯物主义哲学观、自然观为指导，并在实践的基础上，正确运用一些逻辑思维方法，才能在科研活动中有所作为。关键词:辩证唯物主义;自然观;科学研究;作用所谓自然观，就是对自然界的总的看法。辩证唯物主义自然观则是对自然界本来面目的理解，是辩证唯物主义世界观的一部分。它是马克思主义经典作家在批判和扬弃了法国18 世纪机械唯物主义的自在自然观、费尔巴哈的感情直观唯物主义的自在自然观的基础上发展起来的，其核心是劳动实践观、社会历史观和人类学意义上的人化自然观。科学研究表现为科研主体对信息材料进行分析、综合等的思维过程。这种思维过程不仅是一种再现性认识， 而且是建构性活动。科研主体接收外界信息的能力是有限的，而客体属性是丰富多样的、无限的。因此，主体总是在某种思想、理论观点指导制约下，按照一定的理论框架有选择地获取信息材料，组织观察、调查、实验及分析综合等研究活动，探索某种客体运动、变化的规律。恩格斯早就指出：“随着自然科学领域中每一个划时代的发现，唯物主义也必然要改变自己的形式。”自从马克思、恩格斯创立辩证唯物主义自然观以来，已经过去一百多年了。这一百多年来，自然科学飞速发展，日新月异，“划时代的发现”层出不穷。所以，科学研究工作者只有正确认识了自然观的意义，并在科学研究活动中正确运用辩证唯物主义自然观，辩证地、客观地认识世界才能有所作为。1.整体世界观的新证据:人和自然的联盟现代自然科学中的整体世界观认为，世界万物是统一的，并通过彼此间的普遍联系联结成为一个整体，自然界正是由各个不同物质层次的有机联系所构成的物质世界，正是这些既相区别、又相联系、纵横交错的不同系统和层次构成了自然界辩证发展和普遍联系的立体图景。【1】【2】我们知道，近代科学既用机械论的观点分析世界，又在科学认识上主张主、客体的严格分离，即把人的因素排斥在对象之外而去追求纯粹的客观性。但唯物辩证法从普遍联系出发，强调人和自然是相互联系的相互影响的，就表明了科学认识中的主、客体统一。现代自然科学的发展，完全证实了这一思想。在量子力学中，海森堡的测不准原理表明， 在对微观世界的认识中，不能把人的因素独立于外;相对论中的相对性原理也表明，认识事物的运动(如同时性概念)与选择的参照系有关，即与人的主体有关。这些证据表明，人与自然对立的时代已经过去，需要建立一种人与自然的新关系。正如普得高津等人倡导的人与自然的联盟或通讯，或如N玻尔当初说过的我们在这个世界上既是观众又是演员。2.自然界的客观性原则和客观性假定科学作为现实的人的研究活动，总是在一定的社会、文化和知识条件下进行的，总是在一定的世界观预设下展开的;科学作为对自然的解释活动，总有其“ 先入之见”；所以，科学研究从来都不是绝对中立客观的。许多情况下，我们往往规定了各种研究活动所必须遵循的原则，也确实对科学研究起到了很好的促进作用。但是，如果毫无批判地固守这些原则， 就很可能封杀了科学研究的新的可能性。如果在科学研究活动中，真是像我们所标榜的那样要坚持研究结果的开放性的话，就不应该先验地规定世界的状况；因此，也不应该先验地规定在一切情况下都应该遵循的科学规则和科学标准；或者更加现实地说，对于任何科学准则都应当清醒地意识到其对世界状况的假定性。科学活动的最基本准则之一是客观性原则，即坚持认为合理的、可接受的科学研究结果应当是与主体无关的，与研究者自身的信念、情绪如何无关。如果某一研究结果依赖于研究者，则可以说这一结果是非科学的。这一原则是建立在以下假定基础上的:自然世界的状况是绝对客观的，自然本身的状况与研究者自身的信念、情绪如何无关，或者说研究者的心理活动对于自然世界没有影响。这一假定当然不是空穴来风，它是有相当牢固的经验基础的， 而且客观性原则指导下的科学实践确实也是硕果累累。但无论是科学研究的结果，还是哲学的思辩，从来都没有确定性地证明客观性的假定。而且在客观性原则指导下的科学实践，在原则上恐怕也是无法证明客观性假定的。因为这种证明的结果是很难摆脱循环论证的怪圈的。相反，在科学内外对客观性原则和客观性假定倒是存在一些批评和挑战。例如，无论是在心理学研究中，还是在日常生活中，心理暗示对于身体机能的影响都是公认的经验事实。至少在对于研究者自身的心理-生理状态的研究观察上，客观性假定已经破产，客观性原则已经失效，或者说客观性原则的适用范围要作调整。例如，我本人就曾经对自己是如何从清醒状态慢慢进入睡眠状态很感兴趣，想要观察它，可是这反而导致我无法入睡，导致所观察到的生理-心理状态和正常情况下的状态区别很大。所以内省作为对心理状态的研究方法，一直受到科学家们的怀疑， 也就是说观察者的内心状态乃至生理状态对于观察者本人而言，不是一个客观的研究对象。一般科学家乃至科学哲学家并不认为，这一限制有什么本质的意义，并且认为这一限制就是要保证客观性原则能得到遵循。但是，为什么要附加这一限制呢？答案是：因为心理活动对生理活动有影响。问题是：为什么对观察者自身心理生理活动之外的一切自然研究不存在这一限制？这是否意味这在整个自然界中， 观察者的心理-生理活动具有本体论意义上的特殊性？它不是那么“客观”？显然这又涉及到复杂的心身关系问题，涉及到整个自然界的统一性破缺的问题。但如果我们相信心身之间存在着相互的因果作用，生理活动受心理活动作用因而不那么“客观”的话，则由于人的心理-生理活动和自然界中的其它一切现象与过程都可能存在相互作用，那么自然界中的一切现象与过程就都因而丧失了其绝对的“客观性”，最终导致客观性原则的彻底失效。因此，这一原则只能作为一种实用原则予以保留， 因为我们可以强调这一事实：心理活动对物理现象和过程的影响，除了对心理活动者的心理-生理活动的直接影响外，一般可以忽略不计。但其原本宣称拥有的至高无上的地位，恐怕就此也就彻底丧失了。【3】【4】 在争议很大的“灵学”研究中，存在著名的“山羊-绵羊效应”，即研究者如果相信存在心灵感应等非主流的观点，则研究结果往往倾向于支持这一观点；相反，如果研究者对这种观点持怀疑观点，则研究结果往往倾向于否定这一观点。对此效应存在着两种截然相反的解释，主流科学家们认为，这证明了所谓灵学研究的非科学性、非客观性；而灵学的支持者们则坚持认为这种效应本身也正是心灵感应的结果，它再一次证明了他们观点的正确性，并因此而反对客观性标准。根据我们以上的分析，可以说在这两派相互对立的观点之间，并不存在着中立的裁判标准。双方都不可能在不借助对方否定的原则的基础上批驳对方的观点。主流科学家们用以批驳灵学研究的客观性原则，恰恰是建立在灵学研究者们所反对的客观性假定基础上的；另一方面，灵学研究者们所宣称的发现，又因其研究缺乏主流科学家非常珍视的客观性原则而被嗤之以鼻。如此，在这两者之间的选择就不可能是基于理性的证明，只能是外部因素影响的结果。费耶阿本德就认为，“科学的经验论淘汰了自己的泛灵论的竞争对手， 淘汰了尼茨海姆的阿古利巴的信徒约翰迪依、罗伯特弗拉德，并不是因为它更好地说明了不依赖于这两种观点而存在的世界，而是因为使用了一种不允许产生“唯灵论”结果的方法，它清除了这种结果，然后描述了这个枯竭的世界，暗示说没有发生任何变化。3.自然界的客观性贯穿于科学研究活动中3.1.自然界的属性:复杂性和简单性牛顿曾说：“自然界喜欢简单化，从不爱用什么多余的原因夸耀自己。”近代科学的一个基本信念，就是相信自然界的简单性。但本世纪三、四十年代以来，内塔朗菲的一般系统论， 首先深刻揭示了生物的复杂性，而到五、六十年代，物理学化学天文学等的成就表明，复杂性不仅局限于生物，而是整个自然的一个基本特征。六、七十年年代以来，耗散结构论、协同学等自组织理论的发展，进一步表明复杂性是复杂系统的一种客观属性，是世界的一个基本特征。从60年代起我国老一辈物理学家从事的电子与原子碰撞的研究表明：只有认清了自然界的复杂性，再通过大脑的精细的加工，抓住主要因素，步步深入，寻根究底，才能在科学研究中有所作为并取得重大成果。如1984年12月发表在物理学进展上的“慢电子原子碰撞研究”一文中，作者写到：“ Seaton，Burke，Hughes等人都计算过锂和钠原子对慢电子与靶原子间的极化作用和交换作用，用原子的解析波函数推导出了放射电子在锂原子，钠原子场中运动的势能函数，进而用分波法计算了慢电子在靶原子场中运动的畸变波函数与相移， 并由此计算了锂和钠原子对入射的总截面，主算结果与实验结果符合得较好” 。在科研中无论仪器如何精密，它只是科学劳动的硬件，而科学劳动的最重要的软件是人的劳动，始终要由人的大脑完成。因为科学研究是一种高度复杂繁重而又难以捉摸的活动，这势必时时处处依赖于科学工作者，依赖于他们的高强度的思维，依赖于他们的反复实践。那么， 在繁杂的事物之中，怎样才能寻出大自然的内在规律呢？首先必须要抓住主要矛盾和矛盾的主要方面，然后去粗取精、去伪存真、由表及里地求得实质性结果。这就是对科学的征求， 对大自然的探索。我们在实际物理过程中，有时可能是由诸多因素所制约的一个过程;有时可能是一个可化分为若干相互交错的子过程，无论上述的哪种情况，我们都能对它的复杂性加以分析，去注意那些特殊的、本质的、起主要作用的因素，抓住起决定作用的主要矛盾和矛盾的主要方面，忽略次要因素。并把复杂过程分解成相互联系的若干过程，而这些分过程往往是较为简单的我们已认识的物理过程，甚至大量的实际过程往往是上述两种情况兼而有之，由多因素的约束和多个子过程组成的繁杂性加以分析。总之，无论是有诸多因素作用的过程，还是多么复杂的实际过程，我们都可以通过大脑的加工整理，并集中精力留意那些特殊的本质的因素，即在这诸多因素中抓住本质的，起决定作用的主要因素，将实际过程简化为一个或几个主要的本质的主因素起作用的简单过程。这些简单过程是反映实际过程中最本质最核心的。虽然，它只是实际过程的近似，但更比实际过程精炼高级与本质。 下面以大学物理中的一例来说明实际过程如何抽象化为物理过程理想模型。沿同一竖直线下落和上升的A、B两球以给定的速度在空中相碰。求碰后两球的运动规律。显然两球除相互作用之外， 还受重力和阻力作用。因此实际上在相碰的时候t 内两球组成的系统质心是在改变位置。但是，由于t 很小，帮质心的位置变化也是很小的。这样，过程中的阻力、重力、质心的位置改变都成为次要因素，把这些次要因素都略而不计，看成两球相碰过程中系统不受外力作用，相碰瞬间，系统质心位置不变。实际上，物理学中讨论的许多问题，都可以采用这种方法，如：自由落体过程、平抛过程、斜抛过程、各种类型的碰撞过程，简谐振动、准静态过程、等压过程、等容过程、绝热过程等等。3.2.自然界的独立性原子(游离态)结构的变化不会根本上改变基本粒子的结构(核子和游离态电子)，分子的结构在某种程度上与原子结构的关系是独立的。独立性最明显表现在生命有机体的行为中。在多细胞有机体中，细胞对亚层次是相对独立的，单个细胞、单个器官偏离“正常” 状态， 并不总能影响其它细胞、其它器官的功能发挥。在种群中有机体之间的联系也不具有“严格确定”的特征，允许个体有某种程度的“自主性”。在有机体个体发育与系统发育的关系方面，某个群和它周围的环境的关系方面也是如此。对于社会系统，如果不考虑个体某种程度的自主性(即独立性)就很难理解社会总体上形成的关系。同时，自然界中物质系统的独立性不是绝对的和没有界限的，它们无论在质上还是在量上都是有限的。可见，原子、分子、细胞、有机体在一定界限内，会保持自己的独立性与完整性。如果外部作用超出某个极限值， 那么客体的状态或者在保持其性质的确定性的界限内改变，或者客体被“毁坏”而过渡到另外的质。在概率论系统中我们看到的就是独立性与依赖性的辩证统一。如何在现代科学的世界图景中充分肯定概率统计理论的客观语言地位，当代绝大多数科学研究者认为是关于偶然性世界的规律性问题。因此， 如何评价偶然世界就成为概率统计观念最深刻的世界观基础。例如我们掷骰子，并用16 个数字记录实验的结果。对于一组实验，我们得到了一个序列132546 ， 这个序列可以无限地写下去。显然，每一个后续数字的出现是无规则的， 由此形成的序列是无序的。这意味着，在每个事件(每一次掷骰子)之间，原则上没有任何联系，事件彼此是独立的。因此，不管处在序列的什么位置上，都不能预先决定序列的下一个数是什么，只能从1/6 的可能性去预言它。事件的这种前后相绕而非因果的关系，正是概率统计研究的课题。显然，这并不意味着每一次投掷出现哪一个面，是骰子的“自由意志” 所使然，每一次投掷的结果都有它的“动力学”原因。因此，单就这个事件来看，这不是一个无原因的偶然事件，但无论我们对掷骰子游戏观察多么久，无论我们引进什么参数进行描述，我们都不能确定一个事件(一次投掷)的出现与另一事件(另一次投掷)的出现，客观上可依赖于另一事件的出现。因此，任何补充的关于所观测事件的信息，都不能改变对事件序列预言的概率性质：可以说研究客观世界的偶然性、随机性(概率论统计)在解决现代科学的一些问题中起着重要的作用。3.3.自然界的统一性、有序性、无序性自然与社会是一个整体系统。从层次性来看，自然与社会作为实体系统从微观到宏观表现为以下层次:夸克，基本粒子，核，原子，分子，物体(三态物质)，地球及天体(包括太阳系，银河系，宇宙)等八个层次。它们是统一的，有序和无序也是相对的。在演化的共同背景和过程中，所谓有序和无序本来就是既相互有别又相互包容的：有序来自混沌，又可以产生混沌;混沌来自有序，又可以产生有序。【5】【6】四、自然界的辩证性贯穿于科学研究活动中自然界是辩证的，只有在科学研究中运用辩证思维的观点和方法分析和处理问题，才能更准确、更真实地认识整个自然界，爱因斯坦是具有辩证思想的科学家，但如果他没有辩证思维，就不会有相对论和量子论的科学发现。狭义相对论关于时间和空间的观点，广义相对论中关于时间与空间的观点，量子论中关于能量与质量的观点，都体现了爱因斯坦的辩证思维方式。第一，爱因斯坦承认世界是有序的、和谐的、统一的整体。1931年，爱因斯坦论及科学时指出：“相信世界在本质上是有秩序的和可认识的这一信念，是一切科学工作的基础。” 爱因斯坦不仅承认世界的有序性、和谐性与统一性，而且，对此深信不疑，甚至把这种信念建筑在宗教感情上，他说:“我的宗教感情就是对我们的软弱的理性所能达到的不在一部分实在中占优势的那种秩序怀着尊敬的赞赏心情。”爱因斯坦认为，世界是有序的，是有规律可循的。1952年3月，他在写M索洛文的信中谈到，人类世界的可理解性是一个奇迹，或者是一个永恒的神秘。先验地，我们好像可以很自然地认为世界是完全紊乱的，人思维完全无法掌握。“但是理论的完成暗示了客观世界的高度规律性。这是人们当可能先验地预先设想的。”第二，爱因斯坦承认自然界中存在着对立统一的关系。他在科学研究中，一方面能够从统一中看出对立，能够在对立中追求统一。爱因斯坦在狭义相对论中关于时间和空间的理论对于这个问题具有典型意义。因为在探讨时空观时，他采取的方法是把时间与空间联系起来看作一个整体，即认识到了二者的绝对与相对的对立统 关系。爱因斯坦仔细地考察了时间与空间的关系，他发现：“两个事件间，没有空间的绝对关系，也没有时间的绝对关系，便是有空间与时间绝对关系。”在爱因斯坦看来，对于两个