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正文內(nèi)容

淺談美與科學(xué)(編輯修改稿)

2024-10-11 19:18 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,簡(jiǎn)單性的根源在於客體獨(dú)立性的觀念。中 國(guó)傳統(tǒng)思想強(qiáng)調(diào)整體性,西方則主張獨(dú)立性,認(rèn)為 「 空間 ? 本身是無(wú)限的、空虛的,做為容納實(shí)體及其活動(dòng)的場(chǎng)所,而 「 存有 ( being) ? 則與之相對(duì)立。例 如, 帕門尼德 ( Parmenides of Elea BC515–BC456) (注 32) 認(rèn)為任何存在物都不能從虛無(wú)中產(chǎn)生, 「 實(shí)在 ? 是不朽的,不可毀滅的。由於「存有」包含著豐富開(kāi)展的潛能,使之成為西方宇宙觀的核心。實(shí)體獨(dú)立於空間,也互相獨(dú)立,整體可以分解為獨(dú)立的部份,分至極限乃有原子的概念。 反觀中國(guó)的「無(wú)」、「虛」、「道」、「氣」等,名為無(wú)卻是萬(wàn)有的無(wú)。老子 ( 注33) 說(shuō):「天下萬(wàn)物生於有,有生於無(wú)」。虛空即「氣」, 氣充塞於天地萬(wàn)物之中,陰陽(yáng)恃以化生,萬(wàn)物恃以成形,而所有的氣 相通,宇宙萬(wàn)物以氣相通,成為一個(gè)整體?!溉f(wàn)物萬(wàn)形其歸一也,何由致一?由於無(wú)也?!?(注 34) 個(gè)體是宇宙整體的部份,但不是獨(dú)立的個(gè)體,強(qiáng) 加 區(qū)分,也僅就其功能性做模糊的分類,各類相生( 助長(zhǎng) ) 相剋 ( 抑制 ) 。任何一類 ( 例如水 ) 必剋一類 ( 火 ) 而為另一類 ( 土 )所剋,又由一類 ( 金 ) 所生而生另一類 ( 木 ) ,在這種情況下,最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)就是循環(huán)生剋的「五行」。但萬(wàn)物不論五行屬性如何,必與其 他 四類息息相關(guān),無(wú)法孤立個(gè)體 而加以探究。西方傳統(tǒng)則分解整體,孤立部份,化整為零,化繁為簡(jiǎn),這就是還原論 ( reductionism) 的思想,由之開(kāi) 出分析的、 實(shí)驗(yàn)的科學(xué)道路來(lái)。 實(shí)體獨(dú)立性的觀念何以影響如此之大?回想前節(jié)提 出的理性認(rèn)識(shí)因果模式,因果關(guān)係通常複雜,在多因多果的交纏中,事物 之理難以釐清。在整體中的部份得以互相獨(dú)立的情況下,若再能「控制變因」,則可依次「實(shí)驗(yàn)」,逐步加以理解,終至條理分明。若一切都持整體觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí),則難脫 模糊籠統(tǒng)。清晰與模糊的差異正是獨(dú)立與整體兩種不同觀點(diǎn)引致的後果。 層層還原的知識(shí)結(jié)構(gòu)就是簡(jiǎn)單性的根源。 前節(jié) 的邏輯演繹與本節(jié)的實(shí)驗(yàn)歸納構(gòu)成科學(xué)方法的兩大支柱。實(shí)驗(yàn)家由數(shù)據(jù)中歸納出紛雜現(xiàn)象背後的共同規(guī)律,理論家將這些知識(shí)整理補(bǔ)充,成為邏輯上嚴(yán)密的公理系統(tǒng) ( 理論 ) ,運(yùn)用邏輯演繹可以推出各種結(jié)論,再用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,當(dāng)推論由實(shí)驗(yàn)所證 偽時(shí),理論必需修正、補(bǔ)充或放棄。 在理論建立的過(guò)程中,除了邏輯一致性 ( 和諧 ) 外, 簡(jiǎn)單性起著相當(dāng)大的作用。首先,從大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果中歸納出來(lái)的規(guī)律就比原始的現(xiàn)象簡(jiǎn)單得多。例如牛頓萬(wàn)有引力定律:二 物體間有引力,大小正比於二物體的質(zhì)量,反比於其距離的平方。 只論力的大小, 省略力 的方向,寫成數(shù)學(xué)公式是 F=GmM/r2 式中 F、 m、 M、 r 及 G 依次代表力、二質(zhì)量、距離及比例常數(shù)。這個(gè)公式適用於所有的物體,所有的距離,從兩個(gè)相距奈米的原子到分隔百萬(wàn)光年的星團(tuán),宇宙萬(wàn)物時(shí)時(shí)刻刻都受這八個(gè)符號(hào)的 簡(jiǎn)單 公式所支配。 有了許多「定律」之後,理論家會(huì)加以整理。例如關(guān)於電和磁,實(shí)驗(yàn)家發(fā)現(xiàn)了庫(kù)侖 ( C. Coulomb 1736–1806) 定律、安培 ( A. Amp232。re 1775–1836) 定律、比奧 薩伐 (J. B. Biot 1774–1862, F. Savart 1791–1841)定律、法拉第 ( M. Faraday 1791–1867) 定律…。麥斯威爾 ( J. C. Maxwell 1831–1879) 將這些結(jié)果整理之後,發(fā)現(xiàn)用四條定律就可以推導(dǎo)出所有的結(jié)果,其中法拉第定律小有缺失,必須加以修補(bǔ)才能達(dá)到邏輯的一致性,於是得到四條公理的 公理系統(tǒng) ,就是第一節(jié)中提到的「自然界的絕句」 — 麥斯威爾方程 ,可以描述所有與電和磁有關(guān)的現(xiàn)象 。日常生活中,與電有關(guān)的一切 ( 電力、電話、電腦、馬達(dá)… ) 都靠這個(gè)理論才得以實(shí)現(xiàn)。這是從定律中再進(jìn)一步找出菁華─公理,使得系統(tǒng)更濃縮、更有序、更簡(jiǎn)單。到這一步,科學(xué)家建立了一套理論,它形式精簡(jiǎn),條理清晰 ,適用範(fàn)圍廣,推論極為豐富,具有高度的簡(jiǎn)單美。 公理系統(tǒng)需要語(yǔ)言,語(yǔ)言需要詞彙,詞彙需要定義,而定義一個(gè)語(yǔ)詞需要其他語(yǔ)詞,因此,必須有「無(wú)定義名詞」作為出發(fā)點(diǎn)。無(wú)定義名詞代表系統(tǒng)的基本概念,其意義實(shí)質(zhì)上由公理所隱含。對(duì)於邏輯等價(jià)的兩個(gè)公理系統(tǒng),有人 (注 35)透過(guò)無(wú)定義名詞的數(shù)量及公理的數(shù)量做比較,大致上認(rèn)為數(shù)量越少越簡(jiǎn)單。但是這樣的比較沒(méi)有太大意義,根本原因是 「 簡(jiǎn)單性 ? 難有簡(jiǎn)單完美的定義??茖W(xué)家在追求簡(jiǎn)單美的時(shí)候, 常是任由主觀偏好做取捨。例如,愛(ài)因斯坦 ( A. Einstein 1879–1955) 用廣義 相對(duì)論取代牛頓的萬(wàn)有引力定律,不像牛頓所認(rèn)為的,質(zhì)量m 受另一質(zhì)量 M 的引力而改變運(yùn)動(dòng),愛(ài)因斯坦設(shè)想 M 改變了時(shí)空,使其彎曲,而 m 在這彎曲的時(shí)空中做的是最自然最「直」的運(yùn)動(dòng)。如果空間變成一個(gè)二維球面 ( 想像地球表面 ) ,在這個(gè)球面上,最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)就是:固定方向,等速「直線」前進(jìn);這樣的運(yùn)動(dòng)事實(shí)上是繞著球心做圓周運(yùn)動(dòng),速度方向不斷在改變,運(yùn)動(dòng)軌跡也不是真的直線。比較起來(lái),牛頓的絕對(duì)時(shí)間及平直歐氏空間比愛(ài)因斯坦的彎曲非歐時(shí)空簡(jiǎn)單,但就運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),相對(duì)論描述的運(yùn)動(dòng)就像彎曲時(shí)空中的「慣性運(yùn)動(dòng)」,而牛頓卻需要考慮力的作用,需要假 設(shè)平方反比定律,需要被質(zhì)疑為何是平方而不是 次方等等。設(shè)想在一個(gè)透明果嶺上 ( 看不見(jiàn)草地 ) 推出的高爾夫球,愛(ài)因斯坦 會(huì) 說(shuō)果嶺不平所以球不走直線;牛頓則必須找出其他質(zhì)量的引力 , 來(lái)解釋 平坦的地面上運(yùn)動(dòng)路徑為何 彎曲。在應(yīng)用上,多數(shù)情況下兩個(gè)理論的預(yù)測(cè)沒(méi)有明顯的差異,少數(shù)特例,像水星的歲差,牛頓理論計(jì)算的結(jié)果是每世紀(jì) 532 秒 ( 不到 9 分 的角度 ) , 與觀測(cè)值相差 43 秒 , 而相對(duì)論的預(yù)測(cè)是 575 秒 ,與觀測(cè)值吻合。許多科學(xué)家都認(rèn)為相對(duì)論在概念上比 較簡(jiǎn)單,而簡(jiǎn)單就是美,美就是真,就引力理論來(lái)說(shuō),確實(shí)如此。 可以說(shuō),好的 、 成功 的科學(xué)理論都具有形式簡(jiǎn)單而內(nèi)蘊(yùn)豐富的美,數(shù)學(xué)理論尤其如此。不僅 是 完整的理論系統(tǒng),好的「概念」也同樣具有豐富的簡(jiǎn)單美。「向量空間」由許多「向量」組成,向量只有兩個(gè)代數(shù)運(yùn)算: 「 加法 」 和 「 數(shù)乘 」 ,向量可以加減,可以乘一個(gè)倍數(shù)。這是一個(gè)雖不算貧乏但至多「小康」的代數(shù)結(jié)構(gòu)。如果引進(jìn)另一個(gè)代數(shù)運(yùn)算「內(nèi)積」 ( 包含三條公理 ) ,乍看之下不 過(guò)再加一個(gè)運(yùn)算,能有多大作用? 實(shí) 際 上,有了內(nèi)積之後可以定義距離,用距離可以討論無(wú)窮接近的極限,把極限 不存在 的所有「空洞」補(bǔ)滿 ( 完備化 ) 之後就可以微分、積分,可以討論連續(xù)性、連通性等等。用數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō):距 離是一種拓樸結(jié)構(gòu),內(nèi)積在只有代數(shù)結(jié)構(gòu)的向量空間內(nèi)誘導(dǎo)出拓樸結(jié)構(gòu)。 這個(gè)完備化的內(nèi)積向量空間叫 做Hilbert 空間,在許多地方有很大的用處,包括物理 學(xué) 中的量子力學(xué)。拓樸結(jié)構(gòu)比原有的代數(shù)結(jié)構(gòu)豐富太多了。對(duì)於「小康 」的向量空間,內(nèi)積帶來(lái)的豐富性就 像中 了 樂(lè)透大獎(jiǎng)。 數(shù)學(xué)研究的對(duì)象大多用「集合」表示,集合是一些個(gè)體 ( 元素 ) 的總體,像一個(gè)袋子,用大括弧 {} 代表,裏面裝著元素,元素只算種類, 相同 重複的元素只算一種。 最 「 小 」 的集合是空集(合){},袋子裡面 沒(méi)有東西。 先假設(shè) ( 公理一 ) 空集存在 ( 這也要假設(shè),數(shù)學(xué) 家 真煩,是吧!但是這樣讓你沒(méi)話說(shuō)─邏輯嚴(yán)密性 ) ,再假設(shè) ( 公理二 ) 對(duì)集公理:若有二集合,可以用它們做元素造出一個(gè)新集合。拿兩 個(gè) 空集,造出 {{} , {}} ,元素重複只算一種,故得 {{}} ,於是有了一個(gè)元素的集合。再用一次對(duì)集公理,造出 {{} , {{}} },這是二元素的集合。公理三是聯(lián)集公理:合併兩個(gè)集合的元素可以造出一個(gè)新集合。簡(jiǎn)化符號(hào),用 0代表空集 {} = 0; 1 代表 單元素集 {{}}={ 0}= 1; 2 代表 雙元素集 {{} , {{}}}={ 0, 1} ; 用公理三造出 三元素集 { 0, 1, 2}= 3; 四元素集 { 0, 1, 2, 3}= 4…。 目前 為止這些 0、 2…還不是平常的自然數(shù),再加上一些遊戲規(guī)則 (公理 ),如 1 與 2 如何相加等等,這些集合就具有一般自然數(shù)的所有性質(zhì)了。老子說(shuō):「道生一,一生二,二生三,三生萬(wàn)物?!?(注 36) 數(shù)學(xué)家確實(shí)無(wú)中生有造了「萬(wàn)數(shù)」 ( 數(shù)學(xué)家根據(jù)自然數(shù)繼續(xù)創(chuàng)造出整數(shù)、有理數(shù)、實(shí)數(shù)、空間… ) 。 這一套自然數(shù)的公理 系統(tǒng)就是 前節(jié)所說(shuō)的「集合論」,是所有數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),一切數(shù)學(xué)理論都可以化成集合論的模型,而它只不過(guò)十來(lái)?xiàng)l公理,在邏輯律法之下統(tǒng)治整個(gè)數(shù)學(xué)王國(guó)及數(shù)學(xué)的殖民地─科學(xué),紀(jì)律森 嚴(yán),大公無(wú)私,這就是無(wú)限豐富,無(wú)比冷峻的簡(jiǎn)單美。 在追求普適 的目標(biāo)下,抽象概括是必需的方向 ,簡(jiǎn)單也就成了必然的結(jié)果。如果說(shuō) 「 和諧 ( 邏輯一致性 ) 」 是科學(xué)的基本要求, 「 簡(jiǎn)單 」 就是科學(xué)的基本精神了。 五、統(tǒng)一 每一件藝術(shù)品必須具有獨(dú)立性與整體性方才成為「一件」藝術(shù)品,各部份要有某種關(guān)聯(lián)以達(dá)到整體性或統(tǒng)一性,而這一整體在某種意義下要獨(dú)立於世界的其餘部份。一方 面,統(tǒng)一含有和諧與簡(jiǎn)單的成分,另一方面,簡(jiǎn)單的 極致是「一」,但是統(tǒng)一並不就是簡(jiǎn)單。簡(jiǎn)單化,除去不相關(guān)的部份,固然可以完成統(tǒng)一,在獨(dú)立的個(gè)體中加入額外的關(guān)聯(lián)元 素,也可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一,而這是透過(guò)複雜化達(dá)成的。會(huì)有這種表面上的矛盾,原因是一般談統(tǒng)一不是指極端的單一,而是指多樣之下,透過(guò)共同因素所表現(xiàn)出來(lái)的統(tǒng)一。一件作品裏擔(dān)任統(tǒng)一角色的因素可以不只一個(gè)。 透視法採(cǎi)用單一的視點(diǎn);變奏曲有共同的主題;清明上河圖中,汴河貫 穿全圖,內(nèi)容都是風(fēng)土民情。共同因素將作品的各部份凝聚成不可分割的 整體,顯示出統(tǒng)一性。詩(shī)詞文章通常也有一個(gè)「中心思 想」聯(lián)繫全文,若將各部份之關(guān)聯(lián)畫線連結(jié),主題自然凸現(xiàn)。以李商隱 ( 813–858) 的 一首無(wú)題詩(shī)為例試用這個(gè)「牽絲法」: 颯颯東風(fēng)細(xì)雨來(lái) 芙蓉塘外有 輕雷 金蟾 齧鎖燒香入 玉虎牽絲汲井迴 賈氏窺簾 韓掾少 宓妃留枕魏王才 春心莫共花爭(zhēng)發(fā) 一寸相思一寸灰 為避免絲線糾纏,將詩(shī)文寫成環(huán)狀 , 如下 圖 , 再將關(guān)聯(lián)語(yǔ)詞牽絲連結(jié): 「 東風(fēng) 」 、 「 細(xì)雨 」 都是 春天的景象 , 與「春」字連結(jié) ;芙蓉塘是當(dāng)時(shí)長(zhǎng)安約會(huì)談情之所,情愛(ài)之思 就是春心;輕雷是車聲 (注 37) 聽(tīng)見(jiàn)車聲疑是情人到來(lái),春心;香、絲與相、思諧音,香絲就是相思,相思就是春心;「歡為沉水香,儂為博山爐」 (注 38) ,爐香比喻愛(ài)情,也是春心;香燒成灰,故末句相思亦成灰;玉虎指轆轤,汲水時(shí)井繩百轉(zhuǎn)千迴,恰似縈繞心頭的情絲春心;晉 司空 ( 類似 營(yíng)建署長(zhǎng) ) 賈充有個(gè)僚屬韓壽是年輕帥哥,賈充的女兒常在幕後偷窺,二人開(kāi)始約會(huì),賈女偷父親的御賜西域異鄉(xiāng) (不妨設(shè)想為 法國(guó)香水之屬 ) 送給情人,賈父嗅出真相,怕家醜外揚(yáng),乾脆玉成好事 (注 39) ,窺簾 外因韓掾少,內(nèi)由春心發(fā);宓妃是湘江女神,暗指甄妃,與魏 王曹植相戀不成,被曹操配與曹丕為后,死後夢(mèng)中留枕曹植,植因作〈洛 神賦〉,悲劇流傳 千古 (注 40) ,留枕之夢(mèng)反映相思之苦,生前死後,春心一發(fā)難收… 。 圖中顯見(jiàn)多數(shù) 線 索 集向「春心」、「相思」二處,春心 發(fā)而相思,相思更增春心, 春心即是相思, 相思即是春心,是全詩(shī)的核心 思想 ,全詩(shī)在此主題 之下統(tǒng)一。 像這樣一首詩(shī),一件作品裏的統(tǒng)一是「小統(tǒng)一」,更進(jìn)一步,許多作品的共同性顯示出作者的個(gè)人風(fēng)格。李商隱詩(shī)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),內(nèi)容 晦澀隱僻,文字上情濃詞豔,悽惻感人,故而名句 傳 誦 千古,如「春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始乾」 (無(wú)題 ),「身無(wú)彩鳳雙飛翼,心有靈犀一點(diǎn)通」 ( 無(wú)題 ) ,「此情可待成追憶,只是當(dāng)時(shí)已惘然」 ( 錦瑟 ) … 。 又好用典故,如 〈 錦瑟 〉 詩(shī) (注 41) ,頷頸二聯(lián)句句用典,「滄?!?一句更連用二典,這些都是李商隱詩(shī)的特色 ,表現(xiàn)出李詩(shī)風(fēng)格的統(tǒng)一性 。以時(shí)代背景來(lái)看,晚唐詩(shī)風(fēng)緣情綺靡,已經(jīng)顯現(xiàn)由詩(shī)到詞的文學(xué)風(fēng)格轉(zhuǎn)變。再以更宏觀的角度看,詩(shī)在中國(guó)文學(xué)、中國(guó)文學(xué)在世界文學(xué)之中都有其獨(dú)特的表徵與風(fēng)格,各個(gè)層次的風(fēng)格都表現(xiàn)出不同尺度下的統(tǒng)一性。 共同特色形成統(tǒng)一性,文學(xué)藝術(shù)如此,科學(xué)也不例外。然而,一個(gè)公理系統(tǒng)的內(nèi)容由其公理所規(guī)範(fàn),又具有邏輯的一致性,因 此 自然的 具有統(tǒng)一性。一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的所有定理,或一個(gè)科學(xué)理論所涵蓋、 所能解釋的所有現(xiàn)象,都是同一組公理的邏輯推論。這種統(tǒng)一性與前面的和諧、簡(jiǎn) 單一樣,乃 是邏輯的必然產(chǎn)物,是每一公理系統(tǒng)當(dāng)然具有的屬性,實(shí)無(wú)再加 論 述的必要;倒 是更高層次的統(tǒng)一性是科學(xué)家努力追求的目標(biāo),趨向統(tǒng)一是科學(xué)演進(jìn)的一大特色。 在簡(jiǎn)單性的原則之下,科學(xué)企圖以最少的假設(shè)解釋盡可能多的現(xiàn) 象。當(dāng)一個(gè)領(lǐng)域建立了理論之後,除了應(yīng)用之外,科學(xué)家後續(xù)可能做的事 情 包括: ( 1) 整理或改進(jìn)理論:用更簡(jiǎn)單的假設(shè)取代原來(lái)的假設(shè) ; ( 2) 擴(kuò)充理論:增加假設(shè)或修改理論,提高普適性,擴(kuò)大
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