历史

第三章 详细说明(1/2)

    从实在的实体到关系的实体

    当代自然科学的注意力已由对个别实体进行描述和分类转移到对形成事件的有秩序结构的实体的分类进行理论解释。这种转移在物理学和生命科学中都是明显的。经典物理学依据下述假设进行工作,即需要解释的材料是一些单个的实体和事件,它们出现在空间和时间的背景下,“均匀地流向无限”。具体的实体,诸如运动或静止的质量,能够在空间和时间的坐标中测定,并且依据观察到的相似性进行分类。因而,经典物理学把具体的实体当作这个世界的最终陈设品,而分类主要用于帮助构建理论以推算其行为。尽管思想家们始终认识到,从来不存在两个绝对相同的实体,但是,一旦它们对解决手头问题不造成困难,它们之间的区别就可能被忽略。然而,当代物理学将放弃唯一性的观念。如果可分类的质量在永恒的空-时背景下运动的话。新物理学着眼于处理各种形成整体的事件的有序序列,这些有序序列只能被任意地分解成单个的成分,而且在形成精确的定理方面往往个会成功。这些有序整体的一般概念是场。爱因斯坦在总结经典物理学和场物理学之间在取向上的变化时说:“在克拉克·麦克斯韦尔之前,人们把实在的实体——它已被假定为代表了大自然的事件--想象为物质的点,其变化完全由运动所组成……在麦克斯韦尔之后,人们认为实在的实体应由连续的场来描述,而不能用机械论来说明……”爱因斯坦还补充说,“实体概念的这种变化是自牛顿以来物理学最深刻和最有成效的变比”。

    场的概念解决了用经典物理学的单个粒子概念所不能解决的问题。普朗克指出:“除非把物理系统当作一个整体,否则,我们就不可能获得我们所寻找的关于种种定律的一种恰当的观点。根据现代力学(场论),从某种意义上悦,系统的单个粒子,在任何一个时间里都同时存在于该系统所占据的空间的每个部分。这种同时存在不仅适用于环绕它的力场,而巳也适用于它的质量和电荷”。

    物理现象现在被看作系统,其中的次要事件不是单个的粒子,而是下层系统:作为研究对象的总体模式中的一些下层模式。例如在场论中,人们不能再说一个电子在“这里”——经典物理学就是这样假设的——只能合理地推断,在被称为“原子”的总焦点图式(thetotal

    pattern of focus)的这个区域里,场强是最大的,它的概率也是最高的,因而,当仪器和电子相互作用时,人们将会在这里发现电子。

    物理学的自然概念——把自然当作由复杂的下层模式构成的有序的场——也表现在新化学中。在新化学中,分子被看作是由数个原子核所共享的外层电子(在概念上既可看成是波,又可看成是粒子)组成的一些复杂动态模型。此外与这些概念相似的概念也在生物学中出现。在生物学中,有机体不再被看成是由某些相互作用的机械学类型的独立部分所组成的独立实体。新的有机体概念,与其说是由独立部分(器官、细胞、分子和原子)的机械联系所组成,不如说是构成了一个系统的整体。在该系统中,人们可以辨认出那些作为并列下层系统的元素,而这些下层系统的边界由半透面(semi-permeable

    surfaces)、浓度梯度和能量转换界面所组成。而且,即使完整的有机体也不再被认为是一种有严格和精确边界的系统,而被认为是在一系列边界上与环境融合的系统。这些边界不是绝对的(即绝热的)墙。有机体的边界本身就是允许渗透某些(尽管不是全部)信息、能量和物质的分界面。结果,在处理多有机体单位(超有机系统)的各种学科中,我们也获得了有序的整体。而这种超有机系统可被分解成作为它组分的下层系统的单个有机体;而且,超有机整体还和更大的系统一起组成连续统,该连续统仅被相对的边界所分开。如大陆生态系统,人类的经济和社会系统这类系统概念就是这方面的例证。显著的事实是,当代科学实际上已经(尽管主要是以不动声色的方式)放弃了把孤立的单个实体作为研究对象的观念,它关注的是在基础物理层次上认识有序的总体,该有序总体组成了场,并在较高的层次上组成了场中的系统以及场中的系统中的系统,等等。这就是自然界中组织的复杂等级结构。

    今天,一个真正的科学突破来临了,用杰勒德的话说:“在这个时候,有人有了足够的创造想象力——并且有勇气穷追不舍,这也许是最重要的——大声疾呼,‘让我们用一些新的实体、新的单位、或者用那些实际上殊途同归的单位结令的新方式看世界’吧;因为各种单位的结合在超坐标层次上给予一种新的单位”。而且,如果某人不是从原子论的角度,而是从组织-功能-系统——它们靠不同层次间的“纵向”相互作用及本层次内的“横向”相互作用互

    相联系——的角度去看世界的话,除不久前已经发生的许多突破外,不久后很可能还会来临新的突破。

    微观等级体系和宏观等级体系

    经验科学新近的突破为经验世界的新的一般理论奠定了基础。各种专门科学的单元现在大半被重新概念化为动态系统,而我们则发现我们自己和一组系统结合在一起。这组系统含糊不清地相互联系,不同的学科对它们提出了假设,它们位于自然组织的不同层次。因此,我们可以尝试把这些外在相联的系统模型描绘成为一个二级秩序的一般模型,把物理学、化学、生物学、生态学、社会学、甚至政治的现象概念化为带有不变结构和性质的系统,这不需要对现存科学语言进行根本的改造,因为系统方法正独立地在大多数科学中向前发展。所以,我们首先需要的是把这些独立形成的系统模型在一般系统论里协调起来。

    然而,在当前的经验研究阶段,即使对于高度一般比的探究也有必要强加一些限制。对于任何称为科学基础的理论,完全真实也许是一种过分夸张的想法。这样,问题就变成为建构系统理论选择宇宙的最一般的区分。选择也许由下面的理由来支配。

    动态系统的层次是在两个不同的水准和依据两种不同方式的过程中进化的。在一个层次上,我们看到了天文实体:星系团、星系、星团、恒星、行星和它们的附属体。在另一层次,有物理学、化学、生物学、生态学、社会学、甚至还有国际关系方面的实体:原子、分子、分子化合物、晶体、细胞、多细胞生物和生物群落。宇宙论所辖的是前者;而几乎所有其余的自然和社会科学探究后者。除了知道万有引力在天体演化中起主要作用外;除了知道电磁力和其它次要的力在微小物质到有机体层次的进化过程中起作用以及当符号通讯伴随能量相互作用时,认知因素在有机体层次起作用外,几乎没有人清楚地了解两者中的任何一个领域里的层次结构的纵向组合法则。当前宇宙学确实处于一种初期发展阶段。诸如哈利森这样一些科学家也承认,虽然它是一门“关于作为一个有组织的整体的宇宙”的一门学科,但是“没有人会有片刻时间在其健全的心灵中梦想:几乎实现了即使是初步的想法,这个想法就是把宇宙作为一个有组织的整体。”他指出,宇宙学还不能用一般术语成功地解释为什么宇宙分裂成为行星、恒星和星系——它既不了解星系如何演化,也不了解哪些初始条件决定了它们目前在性质和结构上的差异。这种情况与从微观物理学到社会学范围中的层次结构组合的流行情况适成对照。关于那一点,问题是去发现一般发展规律,这种规律能够将巨大宝库中的有关资料相互协调一致,而不是揭示基本资料本身。科学宇宙学的初浅认识与微观进化的科学阐述的初浅认识之间的差异是容易理解的:宇宙学必须依据以往事件在当前过程中的重新分布的基础上重建过去事件;而微观进化的所有(或几乎所有)阶段对于以这种或那种形式进行的研究仍然是有用的。然而,宇宙学方面的这种困难阻止了把天体发展过程包括在一般系统论内:一般系统论不从事发展科学定律和理论的工作,而只是把已经存在的科学定律和理论转化为二级秩序模型。而且宇宙学的现存理论和定律还很不确定,以至于不能够构建具有任何经验意义和精确度的一般系统论。因此,那种理论的范围必须限于有组织的复杂现象。这种现象是从原子构成才开始的,此后以等级的形式进化,经过分子、细胞、有机体、多有机体的形式,直到越来越大的社会和生态超系统。

    因此,现在也许有人持这种观点,一般系统论只限于典型的地球现象,它很少谈到自然界或者宇宙这一类事物,即使谈的话,也是微不足道。虽然上述限定是一个明确和重要的限定,但它仍然不可能把一般系统论仅仅束缚于地球现象。首先,在地球生物里逐渐形成的复杂等级在形式上也许是唯一的,但在类型上可能不是唯一的。根据自然统一性的假设,可以认为,在宇宙的所有部分,同样的状态会产生同样的现象。甚至连怀疑论者的预测也承认宇宙中可能存在着相当多的类似我们生物圈的等级体系,那就是,等级体系也会以某种形式逐渐形成生命、社会和生态系统。就某种特定的形式而言,我们也许是唯一的;但就复杂的、等级组织化的自然系统而言,情况就不是如此。尽管我们同前还没有外星生命的证据,但很显然,这并不意味着不存在这种现象。因为即使外星生命存在,我们现在的记录仪器还不可能显示其任何踪迹。然而,随着对散落陨石的化学分析以及最终由于星际空间航行和通讯技术的扩展,人类将拥有至少可对自然统一性假说进行有限检验的方法和工具。然而,当前,事实足以表明,没有任何理由能够使我们排除这种假设:物理学和天文学在其自身