‘壹’ 什么叫做还原主义
首先 还原主义是相对整体主义来说的。其主要用于 文学 和 哲学 领域。
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还原主义(Rectionism)和整体主义(Holism)是研究复杂系统的两种相对的基本思想:还原主义将高层次还原为低层次、将整体还原为各组分加以研究,而整体主义则强调研究高层次本身和整体的重要性。由于生物体是最为复杂的系统,还原主义和整体主义在生物学史上的对抗最为强烈,持续至今。
还原主义的阵营,在每一个历史时期,都是比较单纯的,在历史上的表现形式有:(朴素)原子主义、机械主义和物理主义。现代还原主义的基本信条是:用物理、化学作用和自然选择足以解释一切生命现象。具体地说,是用物理、化学作用解释功能性的生命现象,而对历史性生命现象也即生物进化的解释,则除了物理、化学作用(基因漂移、基因组自组织等)之外,还需要加入自然选择的因素。
整体主义虽然迟至二十世纪二十年代才由史末资(J.C. Smuts)正式提出(Smuts 1926),但历史上各种反还原主义的思潮都可归入这一阵营,包括:泛灵论、目的论、神创论、活力主义、拉马克主义、米丘林-李森科主义等。这些思潮都已在生物学界失去了市场,只在生物学界之外还有信徒。由于整体主义向来就是以反还原主义的面目出现的,至今仍然有各种各样的表现形式,并无一个统一的阵营。其中,有非科学的,例如传统中医理论;有反科学的,例如“科学神创论”、智能设计论(二者都是神创论的现代形式);有伪科学的,例如中国的“人体科学”、“生物全息律”;有接近信仰的,例如盖娅假说;也有属于科学思想的,例如迈尔(E.Mayr)、古尔德(S.J.Gould)所主张的机体论。在此我们只讨论属于科学的整体主义,并称之为现代整体主义。
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现代还原主义和现代整体主义并不象它们的前身那样针锋相对,而有许多相同之处。尽管两派人马在论战时,倾向于歪曲、丑化对方的观点,而事实上,两派的相同点远多于不同点,界限已变得相当模糊。这些相同点,有的原属还原主义而被整体主义采用,有的原属整体主义而被还原主义采用,可以说,是两派长期对抗之后所达成的一定程度的融合。这些融合包括:
一、否定目的论。现代整体主义已抛弃了早期整体主义的目的论色彩,不再认为冥冥之中有一种目的引导着生物进化、发育。对生命现象的看法,双方都是彻底的唯物主义和自然主义。
二、构成性还原主义(Constitutive Rectionism)。这是迈尔提出的一个概念(Mayr 1982)。它认为生物的物质组成与非生物完全相同,生命现象不违背物理、化学原理,也不存在只在生物体起作用的特殊的物理定律。现代整体主义已抛弃早期整体主义的活力主义性质,而承认构成性还原主义。
三、整体、动态观念。现在两派都强调研究各组分之间的动态关系,避免将组分孤立地、静止地看待。值得指出的是,将以整体性为原则的系统论等同于整体主义是错误的。被归入系统科学的博弈论、非平衡态自组织理论,即都属于还原主义的。最近生物学博弈论的创建者梅纳德•史密斯(J.MaynardSmith)出了一本小册子(Maynard Smith 1998),试图根据进化发育生物学的新成果调和还原主义和整体主义。但他把还原主义等同于控制的,把整体主义等同于动态的,并不恰当。自组织的动态过程可以经由物理、化学原理推导,因此也是还原主义的。进化发育生物学的新成果对还原主义是一个支持。
四、突现(emergence)。认为整体大于各组分的总和,当各组分被有机地组合在一起时,整体表现出新的性质。
还原主义和整体主义的根本分歧,就表现在对突现的理解。根据迈尔的总结,整体主义认为“解释性还原主义不完善,因为在等级系统中,复杂性较高的层次将突现出新的、事前不能预测的特征。因此,复杂系统必须在每一个层次研究,因为每一个层次都有着较低层次所不具有的性质。”(Mayr1982, p.64)“在一个有结构的系统中,整合程度更高的层次突现出新的性质,而且无法从根据低层次组分的知识加以预测。”(Mayr 1997, p.19)
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我们认为,至少在理论上,高层次的新性质是可以根据组分加以预测的。但是,由于生命是非线性的系统,这种预测具有不确定性,因此往往导致了不能预测的假象。这样的预测,具有以下值得注意的特点:
一、复杂性。由于生物学系统涉及太多的组分的相互作用,难以在实际上做到准确的预测。比如,理论上,蛋白质的一级结构决定着其立体结构,因此,从氨基酸序列可以准确地预测出蛋白质的构型。但是,这种计算超出了现有计算机的能力,因此在实际上,我们只能通过近似估算和构建基序(motif)的办法做近似的预测。
二、概率性。生物学的预测往往是指出概率结果。例如,我们可以预测下一胎生男生女的概率相等,但我们无法预测是男是女。注意,这并不是指根据统计结果的“预测”,而是根据自然选择预测出这样的统计结果。
三、多解性。非线性偏分方程将产生不确定的解,因此我们无法预测在特定的时间,一个复杂系统的状态但是我们可以预测,在给定特定的常数后,什么样的格式将会发生。科勒特(S.H. Kellert)将此称为定性预测(qualitative predictions)(Kellert 1993)。
四、环境因素。由于环境因素难以或无法预测,而复杂系统对环境因素极其敏感,导致复杂系统的性质难以或无法预测。但这并不等于复杂系统本身具有无法预测的性质。当环境因素确定时,复杂系统的行为是可以预测的。
五、测不准。在复杂系统中,组分的性质是通过与其他组分的关系而表现出来的。当我们具体分析某个组分时,往往不可避免地会改变了其性质,从而影响了预测的准确性。这是人类认识手段的局限,而不是因为系统本身具有不可预测性。随着认识手段的改进,预测的准确性也随着提高。
因此,跟对简单系统的预测不同,对复杂系统的预测,往往只是指出可能性,具有不确定性、概率性、偶然性、多解的性质。也不只是生命系统才如此,对复杂的物理系统,例如气象的预测,也具有类似的特点。只不过,“合理的未必存在”的现象在生物界表现得特别突出。但是,难以预测并不是不可预测。有时候,对复杂系统预测能达到令人惊叹的准确程度,比如在进化论史上,汉密尔顿(W.D. Hamilton)对“局部交配竞争”的情况下雌雄比例的预测(Hamilton 1967; Werren 1980; Herre 1985),亚历山大(R. D. Alexander)对真社会性哺乳动物的预测(Braude 1997),都是这样的例子。
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断言复杂系统的突现性质不可预测,必然反对科学传统上对“理论预测-检验”的研究方法的重视,反对探求普遍规律,转而强调对特定现象的描述和对历史过程做倒叙的较为初级的研究方法。迈尔声称,在生物学中,特别是在进化生物学中,解释一般与历史性叙述有关(Mayr 1982)。杜布赞斯基的传人列万廷(R.C. Lewontin)认为生物学的研究和知识大部分由叙述性陈述构成(Lewontin 1991)。古尔德则干脆说,由于进化事件是由一连串无法重复、不可预测的偶然链环组成的,因此除了用倒叙法加以重建,别无其他可能(Gould 1989)。在此之前,一些历史学家为了让历史学也成为科学,强调历史性叙述也是一种重要的科学方法。现在,他们的意见在这些整体主义的进化生物学家当中得到了回应。当迈尔说道:“在物理学和进化生物学--二者都是科学的分支--之间,要比进化生物学(科学之一种)和历史学(人文学之一种)之间有更多的不同。”(Mayr 1997, p.37),他的用意固然是要反对以物理学为基础的科学哲学对生物学的偏见,强调科学各分支的多样性,但是将历史学拉为同盟军,却冒着将进化生物学归入人文学的危险。如果生物学,特别是进化生物学,象历史学那样以叙述为主,那么我们又如何能树立生物学研究的客观标准?
进化生物学固然研究的是历史过程,但是就象同样是研究历史过程的宇宙学、天文学和地质学等物理科学,它依据的是客观的事实和逻辑推论,而不是象历史学那样,很大程度上只是主观的陈述。在科学研究中,对表面现象的描述和对历史过程的叙述,只是在研究条件不成熟时,不得已的初步结果,并不意味着应该放弃寻求更本质的因素和更一般的规律。生物学的发展已一再证明,断言只能做现象描述和历史性叙述,是过于草率的。当古尔德和埃德里吉(N.Eldredge)在七十年代在迈尔的新种生成学说的基础上提出“间断平衡”理论时,他们显然认为这只是在对平稳-跃变的台阶式的进化过程做历史性陈述,但是在现在,复杂系统的自组织方法可以预测这种现象(Kauffman 1993),分子生物学对生物发育的研究也为这种进化现象提供了可能的分子机制。
当迈尔把对生物的功能性和历史性的研究截然分开,承认功能现象通常用实验、还原的方法研究,而进化现象则主要用历史性叙述的方法研究时(Mayr 1982; 1997),他当初没有预见到、到现在也忽视了十几年来分子分类学、分子古生物学和进化发育生物学的创立和发展,已使得实验方法成为进化生物学的最重要的方法。迈尔由于担心生物学被物理学兼并,而对分子生物学抱着敌意,宣布进化生物学脱离分子生物学而“自主”,乃至认为分子还原法将会对进化生物学的进一步发展起误导和削弱作用(Mayr 1985; 1988)。这种担心,完全是多余的。分子生物学已与进化生物学紧密结合在一起,解决了种系发生树的客观标准、发育与进化的关系等重大难题,为进化生物学提供了强大的工具和增添了无比丰富的内容。
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我想说明的是还原主义做为一种科学基本思想的充分性:还原是一种完善的研究方法,研究各组分的关系足以推导、解释整体的性质。但这并不是说还原主义总是必要的。由于研究的侧重点不同,也由于还原的实际困难,对生物学的研究,可以也应该在不同的层次、从不同的方面进行。我并不同意某位获得诺贝尔奖的着名生物化学家所说:“生物学只有一种,就是分子生物学。”(Mayr 1982, p.65)分子生物学已为其他生物学分支提供了重要的研究工具,也已取代了某些传统的生物学(比如研究基因传递的经典遗传学事实上已被分子遗传学取代,所谓“孟德尔遗传定律”已失去了其“定律”地位,成为对遗传现象的不准确的表面描述),但是大部分的生物学分支都还会继续存在,没必要、实际上也不可能被彻底还原到分子水平。
我也不同意所谓“学说性还原主义”,认为一切科学归根结底都将被还原为物理学。化学已在很大程度上被还原成了物理学,从前通过实验发现的“化学定理”现在大都可以从物理定律推导出来。但是生物学不可能被还原成物理学,这不仅仅是因为生物学系统的复杂性,更重要的,是生物学具有无法从物理定律推导的原理:自然选择。个别的学者主张自然选择只是为熵耗散提供附加的途径,是一个能够自我复制的复杂系统在趋向最大的熵产出状态时,自组织的结果(Swenson 1995)。这种解释,可以说明物理选择(“稳定者生存”),却无法说明化学选择(“高效者生存”),更无法说明自然选择(“适者生存”,适者不一定就是稳定者、高效者)。我基本同意最早研究生物学系统的自组织现象的考夫曼(S.A.Kauffman)的观点,自然选择是限制自组织的独立因素(Kauffman 1993)。但是考夫曼显然更重视自组织的作用,而我认为,在生物学系统中自然选择是更加重要的:自组织,只是为自然选择提供材料,其适应性的结果,仍然要由自然选择决定。只要自然选择是不可还原的,生物学就不可能被彻底还原成物理学。
‘贰’ 什么是还原论 什么是系统论 它们之间的具体关系
一、两者含义
1.还原论:主张把高级运动形式还原为低级运动形式的一种哲学观点。它认为现实生活中的每一种现象都可看成是更低级、更基本的现象的集合体或组成物,因而可以用低级运动形式的规律代替高级运动形式的规律。还原论派生出来的方法论手段就是对研究对象不断进行分析,恢复其最原始的状态,化复杂为简单。
2.系统论是研究系统的一般模式,结构和规律的学问,它研究各种系统的共同特征,用数学方法定量地描述其功能,寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型,是具有逻辑和数学性质的一门科学。
二、两者关系
1.还原论一直是物理学研究的主导思想,物理学家总希望可以将更多的理论整合到一个理论中,将一切现象都归纳并还原在这一理论中。与还原论相对应的是系统论,它以研究系统的要素,结构,和系统的行为(性质)为主。
2.还原论更适合研究物理,系统论则更适合研究化学和生物。还原论和系统论两种研究方法都有各自的适用范围和优势,针对不同的问题和研究对象选择不同的方法才会使研究更高效更科学。
‘叁’ 还原论的研究意义
还原论者看到了事物不同层次间的联系,想从低级水平入手探索高级水平的规律,这种努力是可贵的。但是,低级水平与高级水平之间毕竟有质的区别,如果不考虑所研究对象的特点,简单地用低级运动形式规律代替高级运动形式规律,那就要犯机械论的错误。在心理学研究中,面临的研究对象十分复杂,而研究方法又很不成熟,在某种程度上,对研究对象进行科学分解,在更适合于研究水平上进行研究,对提示心理学规律来说,不仅是可取的,而且是必需的。但这种分解必须考虑心理学科的特殊性,不能在分解中丢掉原有心理现象的特殊意义,而将生动丰富的心理现象变为毫无意义的元素的集合体。
‘肆’ 如何理解生物学研究中的还原与整合
生物学还原论是社会生物学一贯的传统,斯宾塞(H.Spencer)、高尔顿(F.Galton)、皮尔逊(K.Pearson)等英国学者的研究工作,以及他们所强调的在进化论思想的启发下对社会问题进行思考和解决的研究理路也都体现出这种特点(Daniel J.Kevles,1995:5-23)。只是当年斯宾塞提出社会生物学之后,由于采用一种简单化的粗糙的叙述方式,这种思路被贬之为社会达尔文主义而受到来自生物学和社会科学领域的双重抨击。但在二十世纪七十年代后一种建立在进化论、动物行为学、遗传学基础上的社会生物学经过威尔逊(E.Wilson)、道金斯(Richard.Dawkins)等人的努力又呈现一种复兴之势。
还原论的方法论原则因为导致对研究对象的破碎化和机械化理解而受到人们越来越多的批评,但很多学者都承认,尽管还原论存在很多问题,可是在各类研究中还原的过程却是必不可少的。当代分子生物学取得的伟大成就说明了物理学还原论在生物学研究上的有效性,当代社会生物学的复兴也说明了生物学还原论在社会和文化研究上的重要价值。
‘伍’ 整体论的哲学中
所谓还原,是一种把复杂的系统(或者现象、过程)层层分解为其组成部分的过程。还原论认为,复杂系统可以通过它各个组成部分的行为及其相互作用来加以解释。还原论方法是迄今为止自然科学研究的最基本的方法,人们习惯于以“静止的、孤立的”观点考察组成系统诸要素的行为和性质,然后将这些性质“组装”起来形成对整个系统的描述。例如,为了考察生命,我们首先考察神经系统、消化系统、免疫系统等各个部分的功能和作用,在考察这些系统的时候我们又要了解组成它们的各个器官,要了解器官又必须考察组织,直到最后是对细胞、蛋白质、遗传物质、分子、原子等的考察。现代科学的高度发达表明,还原论是比较合理的研究方法,寻找并研究物质的最基本构件的做法当然是有价值的。
与还原论相反的是整体论,这种哲学认为,将系统打碎成为它的组成部分的做法是受限制的,对于高度复杂的系统,这种做法就行不通,因此我们应该以整体的系统论观点来考察事物。比如考察一台复杂的机器,还原论者可能会立即拿起螺丝刀和扳手将机器拆散成几千、几万个零部件,并分别进行考察,这显然耗时费力,效果还不一定很理想。整体论者不这么干,他们采取比较简单一些的办法,不拆散机器,而是试图启动运行这台机器,输入一些指令性的操作,观察机器的反应,从而建立起输入──输出之间的联系,这样就能了解整台机器的功能。整体论基本上是功能主义者,他们试图了解的主要是系统的整体功能,但对系统如何实现这些功能并不过分操心。这样做可以将问题简化,但当然也有可能会丢失一些比较重要的信息。 还原论与整体论之争由来已久,并且激发了脑研究和人工智能领域内的大争论。还原论方法将大脑还原为神经元,然后设法将神经元组装成大脑。人工智能的一个学派认为,通过创造元数字电路,我们能够建造越来越复杂的电路,直到我们创造人工智能。这个学派沿着现代电子计算机这条思路,对“智能”的模仿取得了初步的成功,但深入下去就比较令人失望,因为它甚至连模仿大脑的最简单功能,比如模糊记忆,都无法做到。面对人工智能研究的窘境,一些科学家从研究方法上进行反思,认为还原论方法在人工智能的研究方面没有前途,应设法采取一种更加整体的方法对待大脑,不必纠缠于人脑运作中的一些细小环节,应该建立起把大脑视为整体的模型,将大脑的一些基本功能从一开始就建造在这个模型系统里。神经网络理论基本上就是基于这样一种方法而建立起来的理论模型,这是一种功能主义的整体研究方式。这种方式现在看来也是困难重重,不过它才刚刚起步,其未来的前途如何尚未可知。
我的观点是,还原论与整体论作为两种不同的研究方法,它们本身无所谓优劣之分,我们具体选择哪种方法,这完全视乎具体情形,并取决于我们个人的喜好。在某种情形下我们采取还原的方法,在另外的情形下我们可能会采取整体论的方法,这都是可以的。但是,在大多数情况下,人们倾向于采用还原论方法,这比较可靠,也比较能够满足我们寻根究底的好奇心,所以只要有可能,人们总是乐于使用它。
事实上整体论总是只能进行一些初步的研究,一旦深入下去就必须使用还原论的方法。因此,对待自然界,我们总是首先了解其大致的、整体的规律,这是整体论的方法,接着一定要再对它层层进行还原分解,以此考察和研究它的深层次本质规律。例如为了研究人体的生物性状,我们首先了解各个系统,如消化系统、神经系统、免疫系统等的功能,这时候我们是将各个系统当作一个整体来予以研究的;而接着,我们要继续研究组成系统的各器官的功能,再接着是组织、细胞、分子、原子等层面,这便是一个逐层还原的过程。随着层层还原过程的深入,我们对人体的机制就能够得到越来越多的了解。
是的,对那些过于复杂的系统,比如人的大脑,还原论方法到达一定地步之后就会显得异常繁难,人类的心智看来根本就无法做到将其彻底还原,这时候我们不得不退而求其次,对系统的某些细节忽略不计,从而引进一种比较整体的功能主义研究方式。类似地,对于像“视窗”这样复杂的软件系统,整个系统的逻辑是非常复杂的,如果有人想要模拟而不是剽窃这个系统,最好的办法是:在了解它的功能后再另行编制一个具有几乎相同功能的系统。如果妄想将一台装有“视窗”系统的电脑拆散,从物理的角度了解整个系统的逻辑结构,然后再一一复制出来,这肯定极其艰难甚至劳而无功。所以,对人的大脑采取功能主义的整体论方式进行模拟将比还原论方法也许更为行之有效。
但是,即使对复杂系统的研究,人类的心智有时候会变得一筹莫展,这也并不意味着还原论就没有价值。因为我们需要知道:系统的表现为什么会是这样?如果我们将一部哪怕最简单的计算器拿到古代,古代的科学家也可能被迫采取整体论的方式对它进行研究,他们或许能了解其主要功能,知道它可以用于数字计算,但他们必然不清楚:它为什么会是这样的呢?这时候,他们将会多么的遗憾。对人体的研究,虽然我们很难用原子和分子的行为来计算和推导出人的行为,但我们至少希望通过原子和分子的行为来解释和理解人的行为。很显然,我们需要能够直接描述复杂系统的整体定律,所以我们有化学定律、有混沌定律、有经济学定律和社会学定律,但这些定律不会是最基本的定律,我们会问为什么?为什么这些定律是这个样子?这时候,这些定律需要用个体行为来进行解释,需要用 “部分”的行为来进行解释。
还原论的方法肯定是最基本的科学方法。但由于混沌学说的巨大成功,一些人对整体论产生了过分的自信,在今天的很大部分科学哲学家眼里,还原论变成了坏东西,他们为整体论欢呼雀跃,却想法设法要与还原论划清界限。他们走得太远了,他们将整体论的作用过于夸大了,我们有些哲学家甚至还将整体论当作哲学本体论概念来进行介绍,煞有介事地探讨起“世界是简单还是复杂的”这样一些哲学命题来。他们的道理是,整体不等于部分之和,因此自然界是不可彻底还原的,因此整体论才是最优等的哲学。
有这样一个关于还原论的笑话:老师带学生走进实验室,指着一排玻璃仪器,说那是一个人,因为玻璃瓶里装着人的所有组成物质,包括水、碳、脂肪、蛋白质……。这个笑话的实质是说,还原论者只会将“部分”简单地累加起来形成整体,却愚蠢地并不考虑“部分”之间的相互作用。
我以为,认为还原论忽视了部分之间的相互作用,这样的指责毫无根据。还原论并不忽视“部分”之间的相互作用,相反,还原的目的正是为了更好地考察这种相互作用。通过还原,“部分”之间的相互作用变成了每个“部分”的边界条件,变成了每个“部分”的输入和输出,这使得我们能更精确地考察这种作用,并建立起将这些相互作用联系起来的方程。整体确实不等于部分之和,但整体必定等于部分及其相互作用之和。
有些人认为整体论的定律才是最基本的定律,而个体的行为要通过整体的行为来解释,甚至对人类社会也必须采取整体论的方法,认为如果只考察个体,则可能忽略掉人类社会这个群体的一些性质。这种说法是相当奇怪的,人类社会的所有性质归根结底都可以从个体性质及其相互作用而得到解释,虽然我们为了方便起见,可能采取整体论的研究方式,但肯定只有这种整体论的方式才有可能丢失一些重要的信息,而还原论的方式不会。
我们经常听到这样的训诫:使用还原论要谨慎从事。使用整体论更需谨慎从事。如果只是弄出一个整体论的定律,而个体层次发生的事情都以这个整体的行为来进行解释,这样的理论体系是难以令人信服的。
不过,还原论方法虽为我们所偏爱,但还原的过程必然只能进行到一定的层次,这不仅仅因为我们的心智不够,还有更重要的原因:自然界是不可以彻底还原的。
我们知道,世界是普遍联系的,世界上每个事物都和其他每个事物联系着。但事物之间的联系是怎样实现的呢?传统观点认为:不同的东西通过大量的中介过程统一起来,这就是说,事物之间的联系是层层递进的,是定域性的,任何物体只和其邻近产生即时联系,事物的超距作用是不可能的。世界的可还原性就建立在这样的宇宙绘景中,在这样的宇宙中,我们原则上可以将任何系统从宇宙中孤立出来进行考察,这个系统的边界条件是稳定的、可知的,我们可以通过边界条件的变化掌握和了解这个系统的性质和运行规律。将系统孤立的过程就是一个还原的过程,我们可以将大系统分割成一个个的小系统,小系统再细分为更小的系统,这样层层细分下去,从而我们所处的世界至少在理论上是可以彻底还原的。
然而,量子理论表明,世界的联系并不是定域性的。宇宙中的一切物质都存在着即时的普遍联系。在量子理论中,一切事物的运动都应该用波函数来描述,而波函数是遍布整个宇宙的。我现在坐在椅子上,我的身体伴随着有一个波函数,可以肯定这个波函数的值主要集中在我身体占有的空间内,接近100%,但不可能等于100%,在宇宙的其他地方,比如在火星上也会分布有我的波函数,虽然它们的值很小,非常接近于零,但不可能等于零。如果我的身体有任何的运动或变化,比如我动一下手指头,那么伴随我身体的波函数必然也要发生变化,而这个变化产生的影响将会遍布整个宇宙!火星上的一块石头如果“足够”地灵敏,它将会“感受”到这种影响,这种影响虽然非常非常之小,非常非常接近于零,但毕竟不等于零。在这样的宇宙绘景中,宇宙是一个不可分割的整体,如果我们一定要将某个时空孤立起来进行考察,那么由于宇宙中任何的变化都对它有影响,从而它的边界条件将会是整个宇宙!这个边界条件显然是不可知的。而且,外界对系统的作用也并不局限在边界,而是“深入”到系统内的每一个“部分”,这样系统内部的作用“场”也是不可知的。因此,这样的分割还原就变得没有任何实质性的意义。
所以,当我们用还原论的方法对事物进行考察的时候,我们实际上忽略了事物之间联系的量子效应。这样的“忽略”在通常情况下不会有什么问题,毕竟我的波函数在离开我身体哪怕只有一微米的地方就将衰减到几乎为零,它太小了,完全可以忽略不计。但是在那些必须考虑量子效应的地方,比如亚原子领域、比如宇宙“创生”的过程,这样的忽略就不能允许,这时候我们不能再采用还原论的研究方法,我们必须将整个宇宙都作为一个整体来考察。
很显然,只有在局域性不能忽略的地方,还原论才原则上不可行;在不必考虑局域性的地方,还原论原则上可行!
那么,在还原论原则上不可行的亚原子领域,还原论就没有价值了吗?
我认为,还原论仍然有重大的价值。因为,即便是存在非局域性,导致还原论原则上不可行的领域,我们还是需要了解个体的性质,要通过个体的行为来理解(而不是推导)整体的行为。 对量子悖论的解决,人们就经常寄希望于所谓混沌理论,以为建立在整体论基础之上的所谓混沌理论能够解决物理学上的时间可逆性难题和决定论难题。我认为这样的想法是没有多少前途的。
混沌理论认为,演化与所谓“动力学混沌”有关,混沌系统的动力不稳定性是导致非平衡态向平衡态趋近的根本原因。由于动力学混沌的存在,复杂系统对初始条件极端敏感,初始条件的极其微小的不确定,哪怕只是“忽略与宇宙边缘的一个电子”的引力作用,都会导致系统随时间的变化迥然不同。这意味着:除非我们能够以无限精度知道初始条件,否则系统的演化就是不可预言的,因此,决定论是行不通的。
但这样的说法不得要领,极难令人信服。美国物理学家温伯格在其名着《终极理论之梦》中,详尽而令人信服地阐释了他的还原论思想,他认为整体的定律不可能是最基本的定律。他不同意说混沌理论解决了问题,他的论述很有说服力:
“混沌的存在,不是说土星环那样的系统行为就完全不能由运动定律、引力定律和初始条件来决定了,而只是说明有些事情的演化(如环间空隙的粒子轨道)不是我们实际所能计算的。说得更准确一点,混沌的出现意味着,不论以多大的精度决定初始条件,我们最终还是会失去预言系统行为的能力;但是另一方面,对一个牛顿定律统治的物理系统,不管我们想预言它在多远的未来的行为,总可以在某个初始条件允许的精度下实现那个预言。(打比方说,不论我们给汽车加了多少油,它总有耗尽的时候;但不论我们想走多远,总还会有达到那里所需要的油量。)换句话说,混沌的发现并没有清除量子力学以前的物理学的决定论。”(温伯格《终极理论之梦》第30页,李咏译,湖南科学技术出版社2003年5月)
事实上,混沌理论同样也没有清除量子力学层面上的决定论。无论是经典牛顿力学系统还是量子系统,其演化的过程都可以存在混沌,都可以对初始条件极度的敏感,但这不是反对决定论的理由。
所以我认为,以混沌理论为代表的整体论方案不可能是一个从根本上解决问题的方案。至少,以为整体的性质不需要一个微观的解释,这就不能令人信服。以数学上的困难为借口,或者以人类预言能力上的困难为依据,就认定必须采用 “群体物理学”,这在方法论上或者可以说是成立的,但由此得到的肯定不是自然界最基本的法则。因为我们仍需要知道:在个体层次上到底发生了什么?对单个粒子的物理性质,特别是,对量子佯谬,对那只“悲惨”的“薛定谔的猫”,整体论并没有什么好的解决办法,混沌理论对此无能为力。普里高津认为:“只有超出还原论描述,我们才能给出一个量子理论的实在论诠释。”但我仍死命地坚持,即使在个体层次上,我们也同样需要一个量子理论的实在论诠释。
‘陆’ 还原性是物理性质还是化学性质
化学性质。
物理性质表示体积、面积、质量、形状、状态等。
在化学反应中才能够体现出来的性质是化学性质,如氧化性、还原性等。
1、化学性质:
物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质,如可燃性、稳定性、还原性、氧化性等都属于化学性质。
化学性质需要发生化学变化才能表现出来,如氢气具有可燃性,此性质只有在氢气燃烧这一化学反应中才能表现出来,因此是化学性质;而物理性质则是可以被感知和能测量的物理量。
2、化学变化
变化时生成了其他的物质的变化则叫化学变化,也叫化学反应。例如,木柴的燃烧、钢铁生锈都生成了新物质,都是化学变化。
在化学变化过程中除生成其他物质外,还伴随发生一些现象,如放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等,这些现象常常可以帮助我们判断有没有化学变化发生,但并不是变化的本质。
物理性质的研究方法:
通常用观察法和测量法来研究物质的物理性质,如可以观察物质的颜色、状态、熔点和溶解性;可以闻气味(实验室里的药品多数有毒,未经教师允许绝不能用鼻子闻和口尝)。
也可以用仪器测量物质的熔点、沸点、密度、硬度、导电性、导热性、延展性、溶解性和挥发性、吸附性、磁性。
‘柒’ 还原法是什么
数学中的还原法的思想就是执果索因,顺藤摸瓜,由结果倒推到原由。如:服装店购进一批服装,第一个月售出的件数币总数的一半少十件,第二个月售出的件数币剩下的一半多八件,结果还剩下二十件,这个服装店购进的这批服装共多少件?
正确的解法是:(20+8)x2-10=46 46x2=92
检验:(92÷2+10)÷2-8=20
详解:本题用的是数学当中的还原法,解题的突破口关键在于条件最后的20件开始往前推理,第二个月售出的件数比剩下的一半多八件,那么这时剩下二十件就相当与第二个月的一半少八件,那么第二个月没售货之前的的服装数量就是:(20+8)x2=56 ,也就是说 第一个月售出的总数的一半少十件后剩下56件,那么剩下这56件就相当于总数的一半少多10件,那么总数就是(56-10)x2=92。
研究较低层次以揭示由它们组成的较高层次事物或系统的特性和规律的方法叫还原法。
‘捌’ 哲学中的还原论讲的是什么
还原论(Rectionism)主张把高级运动形式还原为低级运动形式的一种哲学观点。它认为现实生活中的每一种现象都可看成是更低级、更基本的现象的集合体或组成物,因而可以用低级运动形式的规律代替高级运动形式的规律。还原论派生出来的方法论手段就是对研究对象不断进行分析,恢复其最原始的状态,化复杂为简单。
科学哲学还原论的着名代表为德国逻辑实证主义哲学家R.卡尔纳普。他应用还原论研究逻辑语言的分析问题,主张可以从直接观察到的物体来给一切科学理论下定义或进行解释,复杂的知识经验体系都可分解为简单的因素,科学规律等同于许多观察报告的组合。
‘玖’ 还原法是什么意思
研究较低层次以揭示由它们组成的较高层次事物或系统的特性和规律的方法叫还原法。