『壹』 什麼叫做還原主義
首先 還原主義是相對整體主義來說的。其主要用於 文學 和 哲學 領域。
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還原主義(Rectionism)和整體主義(Holism)是研究復雜系統的兩種相對的基本思想:還原主義將高層次還原為低層次、將整體還原為各組分加以研究,而整體主義則強調研究高層次本身和整體的重要性。由於生物體是最為復雜的系統,還原主義和整體主義在生物學史上的對抗最為強烈,持續至今。
還原主義的陣營,在每一個歷史時期,都是比較單純的,在歷史上的表現形式有:(樸素)原子主義、機械主義和物理主義。現代還原主義的基本信條是:用物理、化學作用和自然選擇足以解釋一切生命現象。具體地說,是用物理、化學作用解釋功能性的生命現象,而對歷史性生命現象也即生物進化的解釋,則除了物理、化學作用(基因漂移、基因組自組織等)之外,還需要加入自然選擇的因素。
整體主義雖然遲至二十世紀二十年代才由史末資(J.C. Smuts)正式提出(Smuts 1926),但歷史上各種反還原主義的思潮都可歸入這一陣營,包括:泛靈論、目的論、神創論、活力主義、拉馬克主義、米丘林-李森科主義等。這些思潮都已在生物學界失去了市場,只在生物學界之外還有信徒。由於整體主義向來就是以反還原主義的面目出現的,至今仍然有各種各樣的表現形式,並無一個統一的陣營。其中,有非科學的,例如傳統中醫理論;有反科學的,例如「科學神創論」、智能設計論(二者都是神創論的現代形式);有偽科學的,例如中國的「人體科學」、「生物全息律」;有接近信仰的,例如蓋婭假說;也有屬於科學思想的,例如邁爾(E.Mayr)、古爾德(S.J.Gould)所主張的機體論。在此我們只討論屬於科學的整體主義,並稱之為現代整體主義。
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現代還原主義和現代整體主義並不象它們的前身那樣針鋒相對,而有許多相同之處。盡管兩派人馬在論戰時,傾向於歪曲、醜化對方的觀點,而事實上,兩派的相同點遠多於不同點,界限已變得相當模糊。這些相同點,有的原屬還原主義而被整體主義採用,有的原屬整體主義而被還原主義採用,可以說,是兩派長期對抗之後所達成的一定程度的融合。這些融合包括:
一、否定目的論。現代整體主義已拋棄了早期整體主義的目的論色彩,不再認為冥冥之中有一種目的引導著生物進化、發育。對生命現象的看法,雙方都是徹底的唯物主義和自然主義。
二、構成性還原主義(Constitutive Rectionism)。這是邁爾提出的一個概念(Mayr 1982)。它認為生物的物質組成與非生物完全相同,生命現象不違背物理、化學原理,也不存在只在生物體起作用的特殊的物理定律。現代整體主義已拋棄早期整體主義的活力主義性質,而承認構成性還原主義。
三、整體、動態觀念。現在兩派都強調研究各組分之間的動態關系,避免將組分孤立地、靜止地看待。值得指出的是,將以整體性為原則的系統論等同於整體主義是錯誤的。被歸入系統科學的博弈論、非平衡態自組織理論,即都屬於還原主義的。最近生物學博弈論的創建者梅納德•史密斯(J.MaynardSmith)出了一本小冊子(Maynard Smith 1998),試圖根據進化發育生物學的新成果調和還原主義和整體主義。但他把還原主義等同於控制的,把整體主義等同於動態的,並不恰當。自組織的動態過程可以經由物理、化學原理推導,因此也是還原主義的。進化發育生物學的新成果對還原主義是一個支持。
四、突現(emergence)。認為整體大於各組分的總和,當各組分被有機地組合在一起時,整體表現出新的性質。
還原主義和整體主義的根本分歧,就表現在對突現的理解。根據邁爾的總結,整體主義認為「解釋性還原主義不完善,因為在等級系統中,復雜性較高的層次將突現出新的、事前不能預測的特徵。因此,復雜系統必須在每一個層次研究,因為每一個層次都有著較低層次所不具有的性質。」(Mayr1982, p.64)「在一個有結構的系統中,整合程度更高的層次突現出新的性質,而且無法從根據低層次組分的知識加以預測。」(Mayr 1997, p.19)
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我們認為,至少在理論上,高層次的新性質是可以根據組分加以預測的。但是,由於生命是非線性的系統,這種預測具有不確定性,因此往往導致了不能預測的假象。這樣的預測,具有以下值得注意的特點:
一、復雜性。由於生物學系統涉及太多的組分的相互作用,難以在實際上做到准確的預測。比如,理論上,蛋白質的一級結構決定著其立體結構,因此,從氨基酸序列可以准確地預測出蛋白質的構型。但是,這種計算超出了現有計算機的能力,因此在實際上,我們只能通過近似估算和構建基序(motif)的辦法做近似的預測。
二、概率性。生物學的預測往往是指出概率結果。例如,我們可以預測下一胎生男生女的概率相等,但我們無法預測是男是女。注意,這並不是指根據統計結果的「預測」,而是根據自然選擇預測出這樣的統計結果。
三、多解性。非線性偏分方程將產生不確定的解,因此我們無法預測在特定的時間,一個復雜系統的狀態但是我們可以預測,在給定特定的常數後,什麼樣的格式將會發生。科勒特(S.H. Kellert)將此稱為定性預測(qualitative predictions)(Kellert 1993)。
四、環境因素。由於環境因素難以或無法預測,而復雜系統對環境因素極其敏感,導致復雜系統的性質難以或無法預測。但這並不等於復雜系統本身具有無法預測的性質。當環境因素確定時,復雜系統的行為是可以預測的。
五、測不準。在復雜系統中,組分的性質是通過與其他組分的關系而表現出來的。當我們具體分析某個組分時,往往不可避免地會改變了其性質,從而影響了預測的准確性。這是人類認識手段的局限,而不是因為系統本身具有不可預測性。隨著認識手段的改進,預測的准確性也隨著提高。
因此,跟對簡單系統的預測不同,對復雜系統的預測,往往只是指出可能性,具有不確定性、概率性、偶然性、多解的性質。也不只是生命系統才如此,對復雜的物理系統,例如氣象的預測,也具有類似的特點。只不過,「合理的未必存在」的現象在生物界表現得特別突出。但是,難以預測並不是不可預測。有時候,對復雜系統預測能達到令人驚嘆的准確程度,比如在進化論史上,漢密爾頓(W.D. Hamilton)對「局部交配競爭」的情況下雌雄比例的預測(Hamilton 1967; Werren 1980; Herre 1985),亞歷山大(R. D. Alexander)對真社會性哺乳動物的預測(Braude 1997),都是這樣的例子。
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斷言復雜系統的突現性質不可預測,必然反對科學傳統上對「理論預測-檢驗」的研究方法的重視,反對探求普遍規律,轉而強調對特定現象的描述和對歷史過程做倒敘的較為初級的研究方法。邁爾聲稱,在生物學中,特別是在進化生物學中,解釋一般與歷史性敘述有關(Mayr 1982)。杜布贊斯基的傳人列萬廷(R.C. Lewontin)認為生物學的研究和知識大部分由敘述性陳述構成(Lewontin 1991)。古爾德則乾脆說,由於進化事件是由一連串無法重復、不可預測的偶然鏈環組成的,因此除了用倒敘法加以重建,別無其他可能(Gould 1989)。在此之前,一些歷史學家為了讓歷史學也成為科學,強調歷史性敘述也是一種重要的科學方法。現在,他們的意見在這些整體主義的進化生物學家當中得到了回應。當邁爾說道:「在物理學和進化生物學--二者都是科學的分支--之間,要比進化生物學(科學之一種)和歷史學(人文學之一種)之間有更多的不同。」(Mayr 1997, p.37),他的用意固然是要反對以物理學為基礎的科學哲學對生物學的偏見,強調科學各分支的多樣性,但是將歷史學拉為同盟軍,卻冒著將進化生物學歸入人文學的危險。如果生物學,特別是進化生物學,象歷史學那樣以敘述為主,那麼我們又如何能樹立生物學研究的客觀標准?
進化生物學固然研究的是歷史過程,但是就象同樣是研究歷史過程的宇宙學、天文學和地質學等物理科學,它依據的是客觀的事實和邏輯推論,而不是象歷史學那樣,很大程度上只是主觀的陳述。在科學研究中,對表面現象的描述和對歷史過程的敘述,只是在研究條件不成熟時,不得已的初步結果,並不意味著應該放棄尋求更本質的因素和更一般的規律。生物學的發展已一再證明,斷言只能做現象描述和歷史性敘述,是過於草率的。當古爾德和埃德里吉(N.Eldredge)在七十年代在邁爾的新種生成學說的基礎上提出「間斷平衡」理論時,他們顯然認為這只是在對平穩-躍變的台階式的進化過程做歷史性陳述,但是在現在,復雜系統的自組織方法可以預測這種現象(Kauffman 1993),分子生物學對生物發育的研究也為這種進化現象提供了可能的分子機制。
當邁爾把對生物的功能性和歷史性的研究截然分開,承認功能現象通常用實驗、還原的方法研究,而進化現象則主要用歷史性敘述的方法研究時(Mayr 1982; 1997),他當初沒有預見到、到現在也忽視了十幾年來分子分類學、分子古生物學和進化發育生物學的創立和發展,已使得實驗方法成為進化生物學的最重要的方法。邁爾由於擔心生物學被物理學兼並,而對分子生物學抱著敵意,宣布進化生物學脫離分子生物學而「自主」,乃至認為分子還原法將會對進化生物學的進一步發展起誤導和削弱作用(Mayr 1985; 1988)。這種擔心,完全是多餘的。分子生物學已與進化生物學緊密結合在一起,解決了種系發生樹的客觀標准、發育與進化的關系等重大難題,為進化生物學提供了強大的工具和增添了無比豐富的內容。
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我想說明的是還原主義做為一種科學基本思想的充分性:還原是一種完善的研究方法,研究各組分的關系足以推導、解釋整體的性質。但這並不是說還原主義總是必要的。由於研究的側重點不同,也由於還原的實際困難,對生物學的研究,可以也應該在不同的層次、從不同的方面進行。我並不同意某位獲得諾貝爾獎的著名生物化學家所說:「生物學只有一種,就是分子生物學。」(Mayr 1982, p.65)分子生物學已為其他生物學分支提供了重要的研究工具,也已取代了某些傳統的生物學(比如研究基因傳遞的經典遺傳學事實上已被分子遺傳學取代,所謂「孟德爾遺傳定律」已失去了其「定律」地位,成為對遺傳現象的不準確的表面描述),但是大部分的生物學分支都還會繼續存在,沒必要、實際上也不可能被徹底還原到分子水平。
我也不同意所謂「學說性還原主義」,認為一切科學歸根結底都將被還原為物理學。化學已在很大程度上被還原成了物理學,從前通過實驗發現的「化學定理」現在大都可以從物理定律推導出來。但是生物學不可能被還原成物理學,這不僅僅是因為生物學系統的復雜性,更重要的,是生物學具有無法從物理定律推導的原理:自然選擇。個別的學者主張自然選擇只是為熵耗散提供附加的途徑,是一個能夠自我復制的復雜系統在趨向最大的熵產出狀態時,自組織的結果(Swenson 1995)。這種解釋,可以說明物理選擇(「穩定者生存」),卻無法說明化學選擇(「高效者生存」),更無法說明自然選擇(「適者生存」,適者不一定就是穩定者、高效者)。我基本同意最早研究生物學系統的自組織現象的考夫曼(S.A.Kauffman)的觀點,自然選擇是限制自組織的獨立因素(Kauffman 1993)。但是考夫曼顯然更重視自組織的作用,而我認為,在生物學系統中自然選擇是更加重要的:自組織,只是為自然選擇提供材料,其適應性的結果,仍然要由自然選擇決定。只要自然選擇是不可還原的,生物學就不可能被徹底還原成物理學。
『貳』 什麼是還原論 什麼是系統論 它們之間的具體關系
一、兩者含義
1.還原論:主張把高級運動形式還原為低級運動形式的一種哲學觀點。它認為現實生活中的每一種現象都可看成是更低級、更基本的現象的集合體或組成物,因而可以用低級運動形式的規律代替高級運動形式的規律。還原論派生出來的方法論手段就是對研究對象不斷進行分析,恢復其最原始的狀態,化復雜為簡單。
2.系統論是研究系統的一般模式,結構和規律的學問,它研究各種系統的共同特徵,用數學方法定量地描述其功能,尋求並確立適用於一切系統的原理、原則和數學模型,是具有邏輯和數學性質的一門科學。
二、兩者關系
1.還原論一直是物理學研究的主導思想,物理學家總希望可以將更多的理論整合到一個理論中,將一切現象都歸納並還原在這一理論中。與還原論相對應的是系統論,它以研究系統的要素,結構,和系統的行為(性質)為主。
2.還原論更適合研究物理,系統論則更適合研究化學和生物。還原論和系統論兩種研究方法都有各自的適用范圍和優勢,針對不同的問題和研究對象選擇不同的方法才會使研究更高效更科學。
『叄』 還原論的研究意義
還原論者看到了事物不同層次間的聯系,想從低級水平入手探索高級水平的規律,這種努力是可貴的。但是,低級水平與高級水平之間畢竟有質的區別,如果不考慮所研究對象的特點,簡單地用低級運動形式規律代替高級運動形式規律,那就要犯機械論的錯誤。在心理學研究中,面臨的研究對象十分復雜,而研究方法又很不成熟,在某種程度上,對研究對象進行科學分解,在更適合於研究水平上進行研究,對提示心理學規律來說,不僅是可取的,而且是必需的。但這種分解必須考慮心理學科的特殊性,不能在分解中丟掉原有心理現象的特殊意義,而將生動豐富的心理現象變為毫無意義的元素的集合體。
『肆』 如何理解生物學研究中的還原與整合
生物學還原論是社會生物學一貫的傳統,斯賓塞(H.Spencer)、高爾頓(F.Galton)、皮爾遜(K.Pearson)等英國學者的研究工作,以及他們所強調的在進化論思想的啟發下對社會問題進行思考和解決的研究理路也都體現出這種特點(Daniel J.Kevles,1995:5-23)。只是當年斯賓塞提出社會生物學之後,由於採用一種簡單化的粗糙的敘述方式,這種思路被貶之為社會達爾文主義而受到來自生物學和社會科學領域的雙重抨擊。但在二十世紀七十年代後一種建立在進化論、動物行為學、遺傳學基礎上的社會生物學經過威爾遜(E.Wilson)、道金斯(Richard.Dawkins)等人的努力又呈現一種復興之勢。
還原論的方法論原則因為導致對研究對象的破碎化和機械化理解而受到人們越來越多的批評,但很多學者都承認,盡管還原論存在很多問題,可是在各類研究中還原的過程卻是必不可少的。當代分子生物學取得的偉大成就說明了物理學還原論在生物學研究上的有效性,當代社會生物學的復興也說明了生物學還原論在社會和文化研究上的重要價值。
『伍』 整體論的哲學中
所謂還原,是一種把復雜的系統(或者現象、過程)層層分解為其組成部分的過程。還原論認為,復雜系統可以通過它各個組成部分的行為及其相互作用來加以解釋。還原論方法是迄今為止自然科學研究的最基本的方法,人們習慣於以「靜止的、孤立的」觀點考察組成系統諸要素的行為和性質,然後將這些性質「組裝」起來形成對整個系統的描述。例如,為了考察生命,我們首先考察神經系統、消化系統、免疫系統等各個部分的功能和作用,在考察這些系統的時候我們又要了解組成它們的各個器官,要了解器官又必須考察組織,直到最後是對細胞、蛋白質、遺傳物質、分子、原子等的考察。現代科學的高度發達表明,還原論是比較合理的研究方法,尋找並研究物質的最基本構件的做法當然是有價值的。
與還原論相反的是整體論,這種哲學認為,將系統打碎成為它的組成部分的做法是受限制的,對於高度復雜的系統,這種做法就行不通,因此我們應該以整體的系統論觀點來考察事物。比如考察一台復雜的機器,還原論者可能會立即拿起螺絲刀和扳手將機器拆散成幾千、幾萬個零部件,並分別進行考察,這顯然耗時費力,效果還不一定很理想。整體論者不這么干,他們採取比較簡單一些的辦法,不拆散機器,而是試圖啟動運行這台機器,輸入一些指令性的操作,觀察機器的反應,從而建立起輸入──輸出之間的聯系,這樣就能了解整台機器的功能。整體論基本上是功能主義者,他們試圖了解的主要是系統的整體功能,但對系統如何實現這些功能並不過分操心。這樣做可以將問題簡化,但當然也有可能會丟失一些比較重要的信息。 還原論與整體論之爭由來已久,並且激發了腦研究和人工智慧領域內的大爭論。還原論方法將大腦還原為神經元,然後設法將神經元組裝成大腦。人工智慧的一個學派認為,通過創造元數字電路,我們能夠建造越來越復雜的電路,直到我們創造人工智慧。這個學派沿著現代電子計算機這條思路,對「智能」的模仿取得了初步的成功,但深入下去就比較令人失望,因為它甚至連模仿大腦的最簡單功能,比如模糊記憶,都無法做到。面對人工智慧研究的窘境,一些科學家從研究方法上進行反思,認為還原論方法在人工智慧的研究方面沒有前途,應設法採取一種更加整體的方法對待大腦,不必糾纏於人腦運作中的一些細小環節,應該建立起把大腦視為整體的模型,將大腦的一些基本功能從一開始就建造在這個模型系統里。神經網路理論基本上就是基於這樣一種方法而建立起來的理論模型,這是一種功能主義的整體研究方式。這種方式現在看來也是困難重重,不過它才剛剛起步,其未來的前途如何尚未可知。
我的觀點是,還原論與整體論作為兩種不同的研究方法,它們本身無所謂優劣之分,我們具體選擇哪種方法,這完全視乎具體情形,並取決於我們個人的喜好。在某種情形下我們採取還原的方法,在另外的情形下我們可能會採取整體論的方法,這都是可以的。但是,在大多數情況下,人們傾向於採用還原論方法,這比較可靠,也比較能夠滿足我們尋根究底的好奇心,所以只要有可能,人們總是樂於使用它。
事實上整體論總是只能進行一些初步的研究,一旦深入下去就必須使用還原論的方法。因此,對待自然界,我們總是首先了解其大致的、整體的規律,這是整體論的方法,接著一定要再對它層層進行還原分解,以此考察和研究它的深層次本質規律。例如為了研究人體的生物性狀,我們首先了解各個系統,如消化系統、神經系統、免疫系統等的功能,這時候我們是將各個系統當作一個整體來予以研究的;而接著,我們要繼續研究組成系統的各器官的功能,再接著是組織、細胞、分子、原子等層面,這便是一個逐層還原的過程。隨著層層還原過程的深入,我們對人體的機制就能夠得到越來越多的了解。
是的,對那些過於復雜的系統,比如人的大腦,還原論方法到達一定地步之後就會顯得異常繁難,人類的心智看來根本就無法做到將其徹底還原,這時候我們不得不退而求其次,對系統的某些細節忽略不計,從而引進一種比較整體的功能主義研究方式。類似地,對於像「視窗」這樣復雜的軟體系統,整個系統的邏輯是非常復雜的,如果有人想要模擬而不是剽竊這個系統,最好的辦法是:在了解它的功能後再另行編制一個具有幾乎相同功能的系統。如果妄想將一台裝有「視窗」系統的電腦拆散,從物理的角度了解整個系統的邏輯結構,然後再一一復制出來,這肯定極其艱難甚至勞而無功。所以,對人的大腦採取功能主義的整體論方式進行模擬將比還原論方法也許更為行之有效。
但是,即使對復雜系統的研究,人類的心智有時候會變得一籌莫展,這也並不意味著還原論就沒有價值。因為我們需要知道:系統的表現為什麼會是這樣?如果我們將一部哪怕最簡單的計算器拿到古代,古代的科學家也可能被迫採取整體論的方式對它進行研究,他們或許能了解其主要功能,知道它可以用於數字計算,但他們必然不清楚:它為什麼會是這樣的呢?這時候,他們將會多麼的遺憾。對人體的研究,雖然我們很難用原子和分子的行為來計算和推導出人的行為,但我們至少希望通過原子和分子的行為來解釋和理解人的行為。很顯然,我們需要能夠直接描述復雜系統的整體定律,所以我們有化學定律、有混沌定律、有經濟學定律和社會學定律,但這些定律不會是最基本的定律,我們會問為什麼?為什麼這些定律是這個樣子?這時候,這些定律需要用個體行為來進行解釋,需要用 「部分」的行為來進行解釋。
還原論的方法肯定是最基本的科學方法。但由於混沌學說的巨大成功,一些人對整體論產生了過分的自信,在今天的很大部分科學哲學家眼裡,還原論變成了壞東西,他們為整體論歡呼雀躍,卻想法設法要與還原論劃清界限。他們走得太遠了,他們將整體論的作用過於誇大了,我們有些哲學家甚至還將整體論當作哲學本體論概念來進行介紹,煞有介事地探討起「世界是簡單還是復雜的」這樣一些哲學命題來。他們的道理是,整體不等於部分之和,因此自然界是不可徹底還原的,因此整體論才是最優等的哲學。
有這樣一個關於還原論的笑話:老師帶學生走進實驗室,指著一排玻璃儀器,說那是一個人,因為玻璃瓶里裝著人的所有組成物質,包括水、碳、脂肪、蛋白質……。這個笑話的實質是說,還原論者只會將「部分」簡單地累加起來形成整體,卻愚蠢地並不考慮「部分」之間的相互作用。
我以為,認為還原論忽視了部分之間的相互作用,這樣的指責毫無根據。還原論並不忽視「部分」之間的相互作用,相反,還原的目的正是為了更好地考察這種相互作用。通過還原,「部分」之間的相互作用變成了每個「部分」的邊界條件,變成了每個「部分」的輸入和輸出,這使得我們能更精確地考察這種作用,並建立起將這些相互作用聯系起來的方程。整體確實不等於部分之和,但整體必定等於部分及其相互作用之和。
有些人認為整體論的定律才是最基本的定律,而個體的行為要通過整體的行為來解釋,甚至對人類社會也必須採取整體論的方法,認為如果只考察個體,則可能忽略掉人類社會這個群體的一些性質。這種說法是相當奇怪的,人類社會的所有性質歸根結底都可以從個體性質及其相互作用而得到解釋,雖然我們為了方便起見,可能採取整體論的研究方式,但肯定只有這種整體論的方式才有可能丟失一些重要的信息,而還原論的方式不會。
我們經常聽到這樣的訓誡:使用還原論要謹慎從事。使用整體論更需謹慎從事。如果只是弄出一個整體論的定律,而個體層次發生的事情都以這個整體的行為來進行解釋,這樣的理論體系是難以令人信服的。
不過,還原論方法雖為我們所偏愛,但還原的過程必然只能進行到一定的層次,這不僅僅因為我們的心智不夠,還有更重要的原因:自然界是不可以徹底還原的。
我們知道,世界是普遍聯系的,世界上每個事物都和其他每個事物聯系著。但事物之間的聯系是怎樣實現的呢?傳統觀點認為:不同的東西通過大量的中介過程統一起來,這就是說,事物之間的聯系是層層遞進的,是定域性的,任何物體只和其鄰近產生即時聯系,事物的超距作用是不可能的。世界的可還原性就建立在這樣的宇宙繪景中,在這樣的宇宙中,我們原則上可以將任何系統從宇宙中孤立出來進行考察,這個系統的邊界條件是穩定的、可知的,我們可以通過邊界條件的變化掌握和了解這個系統的性質和運行規律。將系統孤立的過程就是一個還原的過程,我們可以將大系統分割成一個個的小系統,小系統再細分為更小的系統,這樣層層細分下去,從而我們所處的世界至少在理論上是可以徹底還原的。
然而,量子理論表明,世界的聯系並不是定域性的。宇宙中的一切物質都存在著即時的普遍聯系。在量子理論中,一切事物的運動都應該用波函數來描述,而波函數是遍布整個宇宙的。我現在坐在椅子上,我的身體伴隨著有一個波函數,可以肯定這個波函數的值主要集中在我身體佔有的空間內,接近100%,但不可能等於100%,在宇宙的其他地方,比如在火星上也會分布有我的波函數,雖然它們的值很小,非常接近於零,但不可能等於零。如果我的身體有任何的運動或變化,比如我動一下手指頭,那麼伴隨我身體的波函數必然也要發生變化,而這個變化產生的影響將會遍布整個宇宙!火星上的一塊石頭如果「足夠」地靈敏,它將會「感受」到這種影響,這種影響雖然非常非常之小,非常非常接近於零,但畢竟不等於零。在這樣的宇宙繪景中,宇宙是一個不可分割的整體,如果我們一定要將某個時空孤立起來進行考察,那麼由於宇宙中任何的變化都對它有影響,從而它的邊界條件將會是整個宇宙!這個邊界條件顯然是不可知的。而且,外界對系統的作用也並不局限在邊界,而是「深入」到系統內的每一個「部分」,這樣系統內部的作用「場」也是不可知的。因此,這樣的分割還原就變得沒有任何實質性的意義。
所以,當我們用還原論的方法對事物進行考察的時候,我們實際上忽略了事物之間聯系的量子效應。這樣的「忽略」在通常情況下不會有什麼問題,畢竟我的波函數在離開我身體哪怕只有一微米的地方就將衰減到幾乎為零,它太小了,完全可以忽略不計。但是在那些必須考慮量子效應的地方,比如亞原子領域、比如宇宙「創生」的過程,這樣的忽略就不能允許,這時候我們不能再採用還原論的研究方法,我們必須將整個宇宙都作為一個整體來考察。
很顯然,只有在局域性不能忽略的地方,還原論才原則上不可行;在不必考慮局域性的地方,還原論原則上可行!
那麼,在還原論原則上不可行的亞原子領域,還原論就沒有價值了嗎?
我認為,還原論仍然有重大的價值。因為,即便是存在非局域性,導致還原論原則上不可行的領域,我們還是需要了解個體的性質,要通過個體的行為來理解(而不是推導)整體的行為。 對量子悖論的解決,人們就經常寄希望於所謂混沌理論,以為建立在整體論基礎之上的所謂混沌理論能夠解決物理學上的時間可逆性難題和決定論難題。我認為這樣的想法是沒有多少前途的。
混沌理論認為,演化與所謂「動力學混沌」有關,混沌系統的動力不穩定性是導致非平衡態向平衡態趨近的根本原因。由於動力學混沌的存在,復雜系統對初始條件極端敏感,初始條件的極其微小的不確定,哪怕只是「忽略與宇宙邊緣的一個電子」的引力作用,都會導致系統隨時間的變化迥然不同。這意味著:除非我們能夠以無限精度知道初始條件,否則系統的演化就是不可預言的,因此,決定論是行不通的。
但這樣的說法不得要領,極難令人信服。美國物理學家溫伯格在其名著《終極理論之夢》中,詳盡而令人信服地闡釋了他的還原論思想,他認為整體的定律不可能是最基本的定律。他不同意說混沌理論解決了問題,他的論述很有說服力:
「混沌的存在,不是說土星環那樣的系統行為就完全不能由運動定律、引力定律和初始條件來決定了,而只是說明有些事情的演化(如環間空隙的粒子軌道)不是我們實際所能計算的。說得更准確一點,混沌的出現意味著,不論以多大的精度決定初始條件,我們最終還是會失去預言系統行為的能力;但是另一方面,對一個牛頓定律統治的物理系統,不管我們想預言它在多遠的未來的行為,總可以在某個初始條件允許的精度下實現那個預言。(打比方說,不論我們給汽車加了多少油,它總有耗盡的時候;但不論我們想走多遠,總還會有達到那裡所需要的油量。)換句話說,混沌的發現並沒有清除量子力學以前的物理學的決定論。」(溫伯格《終極理論之夢》第30頁,李詠譯,湖南科學技術出版社2003年5月)
事實上,混沌理論同樣也沒有清除量子力學層面上的決定論。無論是經典牛頓力學系統還是量子系統,其演化的過程都可以存在混沌,都可以對初始條件極度的敏感,但這不是反對決定論的理由。
所以我認為,以混沌理論為代表的整體論方案不可能是一個從根本上解決問題的方案。至少,以為整體的性質不需要一個微觀的解釋,這就不能令人信服。以數學上的困難為借口,或者以人類預言能力上的困難為依據,就認定必須採用 「群體物理學」,這在方法論上或者可以說是成立的,但由此得到的肯定不是自然界最基本的法則。因為我們仍需要知道:在個體層次上到底發生了什麼?對單個粒子的物理性質,特別是,對量子佯謬,對那隻「悲慘」的「薛定諤的貓」,整體論並沒有什麼好的解決辦法,混沌理論對此無能為力。普里高津認為:「只有超出還原論描述,我們才能給出一個量子理論的實在論詮釋。」但我仍死命地堅持,即使在個體層次上,我們也同樣需要一個量子理論的實在論詮釋。
『陸』 還原性是物理性質還是化學性質
化學性質。
物理性質表示體積、面積、質量、形狀、狀態等。
在化學反應中才能夠體現出來的性質是化學性質,如氧化性、還原性等。
1、化學性質:
物質在化學變化中表現出來的性質叫做化學性質,如可燃性、穩定性、還原性、氧化性等都屬於化學性質。
化學性質需要發生化學變化才能表現出來,如氫氣具有可燃性,此性質只有在氫氣燃燒這一化學反應中才能表現出來,因此是化學性質;而物理性質則是可以被感知和能測量的物理量。
2、化學變化
變化時生成了其他的物質的變化則叫化學變化,也叫化學反應。例如,木柴的燃燒、鋼鐵生銹都生成了新物質,都是化學變化。
在化學變化過程中除生成其他物質外,還伴隨發生一些現象,如放熱、發光、變色、放出氣體、生成沉澱等,這些現象常常可以幫助我們判斷有沒有化學變化發生,但並不是變化的本質。
物理性質的研究方法:
通常用觀察法和測量法來研究物質的物理性質,如可以觀察物質的顏色、狀態、熔點和溶解性;可以聞氣味(實驗室里的葯品多數有毒,未經教師允許絕不能用鼻子聞和口嘗)。
也可以用儀器測量物質的熔點、沸點、密度、硬度、導電性、導熱性、延展性、溶解性和揮發性、吸附性、磁性。
『柒』 還原法是什麼
數學中的還原法的思想就是執果索因,順藤摸瓜,由結果倒推到原由。如:服裝店購進一批服裝,第一個月售出的件數幣總數的一半少十件,第二個月售出的件數幣剩下的一半多八件,結果還剩下二十件,這個服裝店購進的這批服裝共多少件?
正確的解法是:(20+8)x2-10=46 46x2=92
檢驗:(92÷2+10)÷2-8=20
詳解:本題用的是數學當中的還原法,解題的突破口關鍵在於條件最後的20件開始往前推理,第二個月售出的件數比剩下的一半多八件,那麼這時剩下二十件就相當與第二個月的一半少八件,那麼第二個月沒售貨之前的的服裝數量就是:(20+8)x2=56 ,也就是說 第一個月售出的總數的一半少十件後剩下56件,那麼剩下這56件就相當於總數的一半少多10件,那麼總數就是(56-10)x2=92。
研究較低層次以揭示由它們組成的較高層次事物或系統的特性和規律的方法叫還原法。
『捌』 哲學中的還原論講的是什麼
還原論(Rectionism)主張把高級運動形式還原為低級運動形式的一種哲學觀點。它認為現實生活中的每一種現象都可看成是更低級、更基本的現象的集合體或組成物,因而可以用低級運動形式的規律代替高級運動形式的規律。還原論派生出來的方法論手段就是對研究對象不斷進行分析,恢復其最原始的狀態,化復雜為簡單。
科學哲學還原論的著名代表為德國邏輯實證主義哲學家R.卡爾納普。他應用還原論研究邏輯語言的分析問題,主張可以從直接觀察到的物體來給一切科學理論下定義或進行解釋,復雜的知識經驗體系都可分解為簡單的因素,科學規律等同於許多觀察報告的組合。
『玖』 還原法是什麼意思
研究較低層次以揭示由它們組成的較高層次事物或系統的特性和規律的方法叫還原法。