我與弗洛伊德之異同
作者:榮格
榮格(1875——1961),瑞士精神病學家。生於圖爾高州。1895年入巴塞爾大學學習,1900年獲醫學博士學位。1902年獲蘇黎世大學醫學博士學位。1907年與弗洛伊德相識,參加精神分析運動。1911年任國際精神分析學會主席。1912年發表《裡比多的變化與象徵》後,與弗洛伊德產生分歧。其它著作有《無意識過程心理學》、《心理類型》等。
其實弗洛伊德與我個人的觀點之差異的問題,本該由絲毫未受兩者之影響的第三者來討論才恰當。我個人有足夠的公平態度嗎?他人可來擔當此一工作嗎?我很懷疑。如果有人向我說,已經有人完成了此一壯舉,其成果可與慕休森男爵1媲美的話,我有把握,這個人的觀念一定是從他人剽竊而來的。
1慕休森男爵(1720一1797):系德國著名冒險家及軍人,以探險事業著稱於世。
凡是能為眾人接受的觀念,絕對不可能是作者獨自創造出來的;相反地,他只能算是其觀念的奴隸。一般為人奉為真理的妙論都有其特殊之處。雖然它們是在某一特定時代才出現,然而卻是無時間性的;它們都是隊那塊具有滋生力與繁殖力之心靈生活園地裡長出來的,在那塊園地裡,短暫的人類精神就像一棵樹一樣地開花、結果,然後凋零、死亡。觀念的出現並非在短短的一生中便可創造出來。我們並不創造觀念;而是觀念創造了我們。當然,當我們接受或傳播觀念時,我們便不免表現出這種現象,因為觀念可將人的優點與缺陷——表露無遺。尤其是談到有關心理學的觀念時更是如此。除了依靠人生的主觀見解外,心理學的觀點是不可能出現的。難道我們在客觀世界中所獲取的經驗能夠免除主觀成見的色彩嗎?難道每一種經驗,即使是在最理想的情況下,不都是屬於主觀的解釋較多嗎?然而,主體本身其實也就是一種客觀事實,仍然是屬於世界的一部分。凡是自主體源生出來的,亦是從大地生出的。正如那些百年難得一見的珍禽異獸,亦同樣地受到我們所共有的大地之涵育與滋潤。實際上,只有最接近自然本性與生物的主觀觀念,才能算是最真實的東西。然而,什麼是真理呢?
為了討論心理學起見,我想最好還是放棄一個觀念,即認為我們今天的立場乃是要討論心靈之正確與否的問題。我們至多只能就事論事。我所謂的就事論事是,開誠佈公地、鉅細靡遺地把我個人的意見說出來。也許有某種人只注重其表達觀念的體裁,自認為那便是所謂的創造觀念;另外一種人則主張,他本身只是一位「觀察者」,而以自己所意識到的感受,來表示主觀所帶給他的外象。其實,真理乃是介於此兩者之間。就事論事該是將你所觀察到的加以組織而表達出來。
姑且不論其發展的前途如何,現代心理學本身所應有的容忍態度與表達的合理性,可以說離標準還相當遙遠。目前,我們的心理學可以說只是綜合了幾個人的研究結果。他們的表達形式不一。因為一個人多多少少總會偏向某一類型,因而其成果亦只能代表某一部分人的看法。此外,既然那些偏向另一類型者亦代表了人的一種,我們自然可說,雖然其正確性的比例低些,它仍然有其道理在。弗洛伊德所謂的性學說、嬰兒享樂說、現實原則衝突說和亂倫說等等仍可說是其研究心得之表現。他把他個人所發現的,用適當的形式表達出來。我不是他的反對者;我之所以被加上此一稱謂,乃是因為他本人及其門徒們的度量不夠。許多有經驗的心理治療學者都不否認,弗氏的理論和學說確實與不少病例相符合。就其將他個人所見者但然公諸於世而言,弗氏可說是一項偉大真理的促生者。他曾經全心全力去創出一種完全由其個人心血融鑄而成的心理學。
由於我們每個人的處境不同,因此便有見仁見智的判斷事物法。而且,因為每個人的結構不一,對事物的看法與說法亦難免有所差別。弗氏最早期的門徒之一,阿德勒(Adler)便是一個最好的例子,和弗氏一樣地以相同的經驗素材去研究,他對事物的看法觀點和他的老師便有極大的差異。他判斷事物的方法至少亦可媲美弗氏,因為他亦代表了一種有名的類型。我個人很明瞭,這兩派的門徒都毫不客氣地宣稱我的觀念是錯誤的。可是我希望,有一天歷史和有公德心的人將會為我作證。他們兩派,根據我個人的淺見,其過分強調生命之病理部分,及其為人作解析工作時過分重視人之缺陷,是不應該的。舉個最簡明的例子,弗氏無法瞭解宗教經驗,這一點從他《談錯覺之未來》一書裡我們便可得到充分的證明。就我個人而言,我倒喜歡從一個人的健全方面下手,使得病人免受那些充滿於弗氏著作中之觀念的苦惱。弗氏理論之所以顯得有點偏激,乃是由於其大部分理論只是根據心理症事實而推敲研究出來的;其適用性當然只局限於那些情況而已。在這些範圍之內,弗氏的學說仍然有其道理在。雖說其學說不免有所偏差缺陷,但缺陷到底亦是屬於其學說整體的一部分,它說明了他的坦誠態度。總而言之,弗氏的學說並不是談論健全心理者的心理學。
弗氏心理學的病態癥結是這樣的:其學說只觀察那未為人批評過的,或甚至是屬於潛意識的世界,如此一來,乃將人類之經驗範圍及其瞭解力加上一個相當大的限制。他曾經屢次批判過其個人觀念之假說或前提。其實,正如上面我說過的,我們可推想而知,自我批判是需要的;因為如果他曾經站在批評的立場去研判自己之假說的話,他一定不會在《夢之解析》一書裡導出那麼幼稚的結論。總之,他一定亦會和我同樣嘗盡苦果之味。我個人從不拒絕親自去體驗哲學性批評的甘苦味道,我一向的態度總是小心翼翼、循序漸進。也許反對我的人要說,這未免太少了,而我的感覺卻會說,這幾乎太多了。因為自我批評常易於破壞人的純樸性,這種純樸是一項無價之寶,它不是一位無創造力者所能享有的。總而言之,哲理性的批判已令我發現,每種心理學——包括我的在內——都具有主觀的色彩。可是,我應該盡可能避免讓我的自我批判毀去了我的創造力。我深知,我所說的每句話都有我的主觀成份在內——有我個人的歷史背景與特殊環境成份。就是當我論及經驗性的資料時,我所談到的亦是自己。然而就是因為我看出這種不可避免性,我才從事於對人類之知識與學問的貢獻——就這層貢獻而言,弗氏的願望也是如此,而嚴格說來,他的成就確是不少。學問不只是建立在真理之上,而且亦建立在錯誤上面。
也許就是這個原因,我們才有明白下面之事實的必要:凡是由個人單獨創造出來的心理學說,必定染有主觀的色彩,而弗洛伊德與我也才有差異存在。
另外我和他所不同的一點是,我盡量避免不受那些潛意識的以及未受批評的假說之影響。我之所以說「我盡量」乃是因為,沒有人敢斷言他有辦法免去一切潛意識的假說。我盡量避免不陷入極偏見的深淵,因此,我也就很容易允許那些對人類心靈可能有所影響的各種各樣神抵存在,不論我們稱自然的本能或衝動為性慾或沖創意志,我並不否認它們都是人生中的推進力而且常相互衝突的東西。既然如此,那我們為什麼不稱這種東西為「精神」呢?到底精神為何物,至今我仍然不得而知,此外,我也不知本能為何物。兩者對我說來都一樣具有其神秘性,不過我總不能夠以其中之一來否認另一個的存在啊!這樣做便等於大錯特錯了。世界上只有一個月亮的說法並不是錯的。自然界本身不會有誤解,但它只能從人所謂的「瞭解」才能找到。當然本能與精神非我所能瞭解。我們只能視其性質乃是無法為人所知的強大力量之代表而已。
顯然,我認為每種宗教都有其特殊價值存在。根據其象徵的說法,我發覺,那些人物和我從病人夢中與幻想中所發現的人物非常相似。就其道德教義而觀之,我發現,其目的相當於病人憑自己之見解或靈感去尋求內在生活時所花的代價。對於各種各類的祭典、入會禮及苦修等繁文褥節之形式與種類,我都有深厚的興趣。因為憑借其眾多的手法,我便可尋出其與內在生活之力量的關係。同時,我亦認為,生物學以及一般自然科學的經驗主義等都有極大的價值存在,因為根據這些東西,我又發現了另外一種經由外在世界去研究、瞭解,探討人類的有力辦法。我亦把諾斯第1教當做是,從另外角度來看,具有同等寶貴價值;從其中我們可獲知許多有關宇宙的知識。我個人對宇宙的看法是,不但其外在世界的範圍相當廣大,其內在範圍亦同樣廣泛,而介於兩者之間的便是人,時或內在,時或外在,此外,他更時常根據其情緒或性情肯定其一為真理,而否定或犧牲另外一個。
1諾斯第教崇拜某種屬靈的直覺,為初期基督教之一派,含有希臘、東洋哲學想,曾被視為邪教。
當然,這種說法是假設性的,可是由於其價值相當大,因此,我不擬放棄它。就啟發性與經驗性兩方面而言,它都有其道理的;而且那亦是大家所公認的事實。雖然我可以想像到,那一定是經驗所給予我的靈感,但此一假設確實是我發自我的內心。而我的類型論便是根據此假設推論出來的,而且我方才可能與我在觀念上有所不同的弗洛伊德達成妥協。
我發現,世間萬事萬物莫不相生相剋,根據此一看法,我又領悟出心靈能力的觀念。我主張,心靈能力有相生相剋的現象,和物理能有冷熱高低的電位差之道理是一樣的。弗洛伊德最初只知性慾為唯一的心靈推動力等,到後來我和他決裂了,他才承認,其他的心靈活動亦有其地位。我曾經根據能量的說法,將各種動力或物力加以詳細分組,以避免一種只談論動力或衝動力的心理學。是故,我所談論的動力或物力並非是個別存在的,而是「價值量」的問題。我上面所說的話並不是要把性慾在心靈生活中的重要性加以否認,雖說弗洛伊德曾一再聲稱我確實已否認其重要性了。我的目的無非是想借此以遏阻目前這種用「性」一詞來以偏概全的趨勢,這種現象使得一切研究人類心靈的意志都被打消了,我希望在此能把性慾的真正地位指出。根據常識來判斷,我們知道,性慾只不過是所有生活本能之一——許多心理與生理功能之一而已——雖說此功能有其深廣的影響力存在。
毫無問題的,今天人類的性生活,領域內確已呈現一片混亂。大家都知道當吾人感到身痛時,我們一定要痛得再也無暇他顧。弗氏所謂的性慾當然是指,當一位患者到達了被迫或被誘導去改正其錯誤態度所形成的,顯然那一定是指對性抑制的過分其詞;只要正常發展之門一打開,它自然會立刻回復正常的。顯然那是一種向其雙親和有關人士的反抗現象,一種陷於令人生厭的。令其生命力感到受阻的家族關係現象。這種受阻現象便是常見於所謂的「嬰兒」性慾說。其實,真正的原因並非由於性慾受阻,而是由於某種完全屬於另一種生活領域的不自然緊張表現。事實既然如此,我們何必再在這洪水濤濤的地方留戀不去呢?與其要在氾濫洪災中駕舟奔逃,倒不如再開鑿另一排水鴻溝。我們該設法找出一種態度的改變或一種嶄新的生活方式,以便這杜塞的能量得以宣洩。要是此一目的無法達成,勢必會造成一種惡性循環,這便是弗氏心理學所提出的危機。這種情況將使人類無法超越那不易變動的生物史上之循環。此一絕望一定會迫使人像保羅一樣地呼叫:「我罪大惡極,有誰能為我解脫呀?」於是乎,我們之中的聖者便走上前,搖搖頭,模仿浮士德的口吻說:「你們只知道一種推動力而已嗎?」那便是你和你父親、母親,或你和你的子孫的血肉關係束縛——與過去、未來血族之「交合」,這便是家族關係之延續的原罪。除掉生命之另一種推力——精神力——外,再也沒有可免除此一束縛的辦法了。那不是肉體的衍生,而是不受桎梏的上帝化身,於巴拉赫所著,敘述家族生活的悲劇小說(《死亡之日》)一書中,母鬼最後說:「最怪的事是,人都不知道上帝便是他們的父親。」這便是弗洛伊德永不可能曉得的道理,亦是所有與他持有相同看法者所避免去知道的事。至少,他們缺少一把開啟通往此一真理的鑰匙。而神學對一個只找尋竅門的人是用不上的,因為神學要求的是誠心,而誠心是無法憑空杜撰出來的;它完完全全是來自上帝的一種恩賜。我們現代人正面對著一種重新尋回精神生活的需要性;我們得重新親身去體驗。這是我可以摒除在生物循環史上所受到之束縛力的惟一辦法。
這便是我和弗洛伊德觀念不同的第三點。因此,便有人指責我是個神秘主義者。我並不是說,人不論何時何地都能自然地培養出宗教的表達形式,更不是說,人類的心靈遠自大古洪荒時就有宗教感與宗教觀念存在。我是說,凡是無法洞悉人類心靈之此道理者,可以說是缺乏了察覺力,而企圖將之否認或將之蒙蔽者,可說是最缺少瞭解事實真相的能力。難道我們可能從弗洛伊德本人及其學派者所創立的「戀父結」找出任何可解除那根深蒂固之家族關係的寶貴證據嗎?他們以過分之固執性及過敏性為「戀父結」作不可思議之辯護的現象,實際上可以說是誤解了宗教性質,並且為它遮上一層外衣;那才是假生物學與家族關係之字眼所表達出來的神秘主義。至於弗氏之「超自我」的觀念也只能算是一種要偷取那一向受人尊敬的那和華意象的企圖,然後穿上心理學理論之外衣而已。如果一個人這樣做的話,他最好還是公開承認為妙。就我個人而言,我一向總是喜歡按照一般人所知的名稱去敘述一件事物。歷史是不會開倒車的,而人類從原始的入會禮到今天的精神生活之進步是不該被抹殺的。科學盡可將其研究分門別類,建立其有限的假說,也唯有如此,科學方能有所成就;可是人類的心靈卻不能與之混為一談。它是一種涵蓋意識的整體物,亦是意識之母。由於科學只能算為其功能之一,因而也就無法窮生命之奧妙。心理治療學者不該讓他的幻想染上病理學的色彩;他不該忘掉,病態的心理是一種人類的心理,而雖說它是病態,卻仍然並不失為人類精神生活整體中之一部分。心理治療的學者應該有辦法承認,自我之所以有病乃是因為它和整體脫離了關係,同時也和人類與精神失去了聯絡。正如弗氏於其《自我與原我》一書中所說的,自我確是「恐懼所棲息之地」,不過那也得當本能無法回到其「父親」與「母親」(即精神與本性)時才有可能。弗氏於談及尼可獲瑪斯一問題時,遭遇到了難題:「一個人是否可能再進入母親的子宮內,然後再被生出來?」當然我們可以說,像這種情形,歷史就等於重演了,因為這種問題今天不會再一次地在現代心理學的爭論中出現。
好幾千年來,入會禮之儀式所教給我們的都是精神再生;然而,奇怪的是,人卻屢次把神聖的生殖意義遺忘了。這當然不是一種強壯精神生活的證明;可是今天誤解的現象卻愈演愈烈,因為這不過是一種神經質性的墮落、一種痛苦的加劇、一種萎縮和無思想的現象。要把精神摒除於門外是很簡單的事,可是當我們把它趕了出去,我們的人生勢必索然無味。幸虧我們可得到證明,精神最後總會恢復其力量,因為古代的入會禮儀式及其教義已一代一代地傳了下來。人類將再度站立起來,將再度瞭解上帝乃是吾人之父的道理。人類亦不會失去肉體與精神的平衡現象。
弗洛伊德和我之間的主要差異在於我們的基本假說。既然假說乃是不可避免之事,那麼故意佯稱我們並無任何假說便不應該。這就是為什麼我覺得有探討基本問題的必要;以這些問題作為出發點,以便讓大家對於弗氏與我之間的許多差異有個瞭解。
(黃奇銘 譯)
電子波的發現
作者:戴維森
戴維森(1881——1958),美國物理學家。芝加哥大學畢業後,在普林斯頓大學獲哲學博士學位。在著名的貝爾實驗室從事研究工作,以對金屬的熱電子發射研究而著名。因發現電子在晶體上的衍射,和喬治·湯姆森共獲1937年諾貝爾物理學獎。著有《電子的波長》。
電子束具有波束的特性,這是1927年初在一個大城市中心的一座大型工業實驗室和一個俯視著冷寂的大海的小型大學實驗室裡發現的。這種巧合看來很令人驚奇,因為四分之一個世紀以來,在全世界許多實驗室裡經常使用著能夠作出這一發現的實驗設備。但是,事實上這個巧合毫不稀奇。物理學上的發現往往是在時機成熟的時候,而不是在此之前得到的。條件具備,時機成熟,於是往往在相隔很遠的不同地方幾乎同時地發生了某個事件。
人們可能會說,發現電子衍射的這一契機是從伽利略開始的。但是我不想和一位講述故國的歷史時總是從伊甸樂園開始講起的先生去爭辯。我將把導致物理學家們在一定的情況下必須把光看作是微粒這一事件作為我講述的起點。這個思想在1800年托馬斯·揚之後銷聲匿跡了,但在1899年又在自滿的物理學界東山再起。就在這一空。M·普朗克提出了光的量子化的概念。正像他指出的那樣,如果接受這個概念,那麼,黑體輻射的能量分佈就能得到一種完美的解釋。量子化指的是輻射和物質間的能量交換正比於輻射的頻率,能量和頻率之間的比例因子總是等於普朗克常數h。光在某種意義上是微粒的概念就這樣重新產生了。
光的微粒性的這種間接證據如何才能真正作為結論被接受呢?這種概念仍然是一種猜想,因為旨在作出同樣結論的一些最初的直接證據是在實驗室的儀表和刻度尺上取得的,光的真正面目往往被歪曲而失去其真實,因此在這種情況下是一個十分勉強的證據。
理查孫、卡爾·康普頓、休斯和密立根等人進行了廣泛的研究,闡明瞭光傳給單個電子的能量正比於它的頻率,闡明瞭能量和頻率之間的比例因子正是普朗克以前從黑體能譜中推出的數值。愛因斯坦迫切想要證明後一點,他在接受量子化方面不僅比普朗克還普朗克,而且他把光量子想像成整個地傳給單個電子的真實的小能包或能量粒子。
現在提出光的微粒性,理由已非常充分,特別是由於1922年A.H.康普頓說明了在某些情況下,光量子(現在稱為光子)按照粒子動力學的簡單規律與電子發生彈性碰撞。光總是不合情理地出現干涉現象,所以毫無疑問,光既是粒子的飛行,又是波的傳播,這對於我們許多人來說過去是個矛盾,現在仍然還是個矛盾。
常言說,禍不單行。本世紀初,物理學家的試驗為這種悲觀的論調提供了依據。光,這個物理學的寵兒,不僅變成了一個雙頭的妖魔,而且也使電子遇到了麻煩。在公開場合,它的行為彬彬有禮,毫無反抗地遵守洛倫茲教本所規定的法則,但它隱藏在原子中時就放肆任性,行為古怪異常,沒有一個端正的力學系統能適應它的振蕩方式。對於這樣一種連動力學的基本原理都還一無所知的粒子,還能講出些什麼呢?誰能為這種反常的行徑辯解,誰能使光譜學的數據合理化呢?需要請一位天才來,而且天才也真的出現了。1913年,N·玻爾提出了「穩定的」軌道這個奇怪的概念。電子在「穩定」軌道上不停地轉動,沒有輻射;電子可以從一個軌道上消失,經過短暫的而且是不能解釋的消失後又出現在另一軌道上。這是一個古怪的圖像,是一個超現實主義者喜歡的圖像,但又是一個使觀看者著迷的圖像,因為它相當逼真地描繪了當時已知的光譜數據所包含的最突出的有規律的特徵,如巴耳未系和裡德伯常數,並且連最後一位有效數字都是正確的!這是一件傑作。非常值得注意的是,在完成這件傑作時,玻爾明智地使用了普朗克從黑體能譜中導出的常數h。
在1913這一年,打開光譜之謎的可靠鑰匙似乎是最後找到了,似乎只要有時間和耐心就行了。但是這種願望從來未實現過。在這個理論最初取得輝煌成就之後,雖然也還有一些前進,但是很快就遇到了困難,最後,儘管無數的助手不屈不撓地努力,工作實際上停滯不前了。人們產生了一種感覺,玻爾深深地下沉了,但還沒有沉到底。人們感到需要尋找新的途徑,尋找新的原子理論,它應該能夠包括玻爾理論的全部優點,而且要超過玻爾理論。新的理論應當包含玻爾理論所缺少的某種尚未明確的統一原則。
幾乎從一開始,人們就一直在尋找這樣一個根本原理。到了1924年,曾提出了一兩個大有希望的想法,並且在不斷地發展著。後來又出現了一種非凡的想法,旨在發展成一種絕妙的綜合,即今日的量子力學。德布羅意在他的博士論文中提出的思想是,物質也像光一樣具有二象性,它既有波的特性,又有粒子的特性。玻爾理論中的各種「限制」被看作是電子在原子內形成駐波的條件。
根據與光學的類似性和普朗克常數作為玻爾理論的一個必要組成部分,德布羅意設想這個常數也可以把電子的粒子性和波動性聯繫起來,如果後者確實是存在的話。德布羅意假設,物質的粒子性和波動性也像光那樣,應當有下列關係:
(粒子的能量)E=hv(頻率,即波/單位時間)
(粒子的動量)P=ho(波數,即波/單位距離)
後者可以寫成更熟悉的形式λ=h/P,式中的λ表示波長。
在物理學上或許還沒有過一個概念能像這個概念那樣迅速地或者說深入地發展。德布羅意本人曾是這個發展的先驅,但主要的貢獻是更年長和富有經驗的薛定諤作出的。
在最初的那些年月裡,即在十多年前,注意力都集中在原子中的電子波。可以說,波動力學產生於原子,當然它也最先應用於原子,當時似乎沒有考慮到應用於自由飛行的電子。在理論上還沒有明確地表明,電子束也像光束那樣會表現出波動性,會被合適的光柵散射而顯示出衍射,並且還沒有一位重要的物理學家提到過這個有趣的推論。首先注意到這一點的是埃爾薩瑟,他於1925年指出,衍射實驗將證實電子波在物理上是存在的。發現電子衍射的舞台佈景現在已準備就緒。
我愉快地告訴大家,埃爾薩瑟的建議剛提出不久,顯示電子衍射的實驗就在紐約開始了。更令人高興的是,德布羅意論文的複印本到達美國的第二天,這項工作就開始了。實際情況與其說是判斷正確,不如說是偶然機會。這項工作實際上開始於1919年的一次偶然的發現:次級電子發射的能譜以初級電子的能量為其上限,即使是用幾百伏電壓加速的初級電子亦是如此。實際上,這是電子在金屬上作彈性散射。
由此便開始了彈性散射電子按散射角的分佈的研究,後來又出現了一個純粹是偶然的發現,彈性散射強度隨晶體的取向而異。由此很自然地引起了對在預先確定好取向的單晶上作彈性散射的研究,這方面的工作是在1925年開始的,即德布羅意論文發表的次年,波動力學開始第一次大發展的前一年。由此可見,紐約的實驗開始時並不是為了驗證波動理論。只是到了1926年夏,我在英國和理查孫、玻恩、夫蘭克等人討論了這項研究工作,才使其具有這種特徵。
對衍射電子束的研究開始於1926年秋,但到第二年才發現了一些,先是一例,後來接連發現了20個其他的事例,其中有19個可以用來驗證波長和動量之間的關係,而且每次都在測量精確度範圍內證明了德布羅意公式λ=h/p的正確性。
我想扼要講一下實驗的結構。這一系列的實驗持續了八九年,而且需要制備和更換複雜的儀器。不用我說大家就會知道,這些工作不是我一個人做的。我的許多同事自始至終都對這項研究作出了貢獻,其中主要的有兩位:特別能幹的C·H·孔斯曼博士和L·H·革未博士。孔斯曼博士在研究工作的早期階段就和我在一起。革未博士的才能和努力使大部分關鍵性實驗得以成功,他是1924年接替孔斯曼博士的。
借此機會我還想對貝爾電話實驗室研究主任,故的H·D·阿諾德博士和對w·威爾遜博士表示敬意。w·威爾遜博士是我的直接領導人,他非常有遠見,他預見到這些研究對通訊科學會有貢獻。事實上他的看法是正確的,今天在我們的實驗室,也像在其他工業實驗室中一樣,電子衍射應用於分析物質結構是非常成功和有力的。
但是我今天要講的既不是這些,也不是從1927年以來在全世界各地的實驗室中所進行的關於電子衍射的許多出色的和重要的研究。我只想借此機會對湯姆遜實驗表示我的欽佩。這些實驗在各方面和我們的不同。湯姆遜在那遙遠的亞伯丁用這些實驗與我們在紐約同時地證明了電子衍射和驗證了德布羅意公式。我還應提到斯特恩和愛斯特曼於1929年卓越地進行了一些很難作的實驗,這些實驗與我們的研究課題有密切的關係。他們用這些實驗說明了氫原子也遵循德布羅意-薛定諤的理論發生衍射。
電子衍射的發現對於增強我們關於物質波的物理真實性的信念是重要的和及時的。大家可以設想,假如沒有發現衍射的話,那麼,今天我們在這方面的信心就不會有如此之大,建築在波的概念上的力學就不會如此成功地去說明原子物理和亞原子物理中的現象。
科學史上的東方和西方
作者:喬治·薩頓
喬治·薩頓(1884——1956),美國科學史專家。生於比利時的根特。在大學期間,學習過哲學、化學、數學、結晶學等專業,1911年獲博士學位。1912年創辦國際性科學史雜誌《Isis》,擔任該雜誌主編近40年,並發起成立國際科學史學會。他為科學史研究作出重要貢獻,一生著述甚豐,出版著作15部,發表論文800餘篇,代表作是《科學史導論》。
你聽過美國西部牛仔的故事吧,一天他突然來到了科拉多大峽谷的邊緣,感歎道:「上帝,這裡發生了什麼事情!」你知道,如果這位牛仔指的是在一定時間內迅速完成的事情,那麼他錯了。在這個意義上,大峽谷什麼也沒發生。同樣,科學的發展雖然比大峽谷的斷裂快得多,但它是一個漸進過程。它看上去是革命的,因為我們沒有真正看到這個過程,只看到巨大的成果。
從實驗科學的角度(特別是在其發展的現階段)來看,東方和西方是極端對立的。然而,我們必須記住兩件事。
第一件事,實際上科學的種子,包括實驗科學和數學,科學全部形式的種子是來自東方的。在中世紀,這些方法又被東方人民大大發展了。因此,在很大程度上,實驗科學不只是西方的子孫,也是東方的後代,東方是母親,西方是父親。
第二,我完全確信正如東方需要西方一樣,今日的西方仍然需要東方。當東方人民像我們在16世紀那樣,一旦拋棄了他們經院式的、論辯的方法,當他們一旦真正被實驗精神所鼓舞的時候,誰知道他們能為我們做什麼,誰又知道他們為反對我們(上帝饒恕我)而做什麼呢?當然,就科學研究領域來說,他們只能是與我們一起工作的,但是他們的應用可以是大不相同的。我們不要重蹈希臘人的覆轍,他們認為希臘精神是絕無僅有的,他們還忽視猶太精神,把外國人一律視為野蠻人,他們最後衰亡,一落千丈,就像他們的勝利頂峰曾高聳入雲一樣。不要忘記東西方之間曾經有過協調,不要忘記我們的靈感多次來自東方。為什麼這不會再次發生?偉大的思想很可能有機會悄悄地從東方來到我們這裡,我們必須伸開兩臂歡迎它。
對於東方科學採取粗暴態度的人,對於西方文明言過其實的人,大概不是科學家。他們大多數既無知識又不懂科學,也就是說,他們絲毫也不應享有那種被他們吹噓得天花亂墜的優越性,而且如果聽其自便,他們關於這種優越性的支離破碎的想望,要不了多久就要消滅。
我們有理由為我們的美國文明而驕傲,但是它的歷史記載至今還是很短的。只有300年!和人類經驗的整體相比是何等渺小,簡直就是一會兒,一瞬間。它會持久嗎?它將進步,將衰退,抑或滅亡?我們的文明中有許多不健康的因素,如果我們想在疾病蔓延起來以前根除它們,必須毫不留情地揭露它們,但這不是我的任務。如果我們希望我們的文明能為自己辯護,我們必須盡最大力量去淨化它。實現這項任務的最好的辦法之一是發展不謀私利的科學;熱愛真理——像科學家那樣熱愛真理,熱愛真理的全部,愉快的和不愉快的,有實際用途的和沒有實際用途的;熱愛真理而不是害怕真理;憎恨迷信,不管迷信的偽裝是多麼美麗。我們文明的長壽至少還沒有得到證明,其延續與否,還不一定。因此,我們必須謙虛。歸根結底,主要的考驗是經歷滄桑而存活下來,這一點我們還沒有經歷過。
新的鼓舞可能仍然、而且確確實實仍然來自東方,如果我們覺察到了這一點,我們會聰明一些。儘管科學方法取得了巨大的勝利,但它也還不是十全十美的。當科學方法能夠被利用,並且是很好地被利用的時候,它是至高無上的。但是,若不承認這種利用也會產生兩種局限,則是愚蠢的。第一,這種方法不能永遠使用。有許多思想領域(藝術、宗教、道德)不能使用它。也許永遠不能應用於這些領域。第二,這種方法很容易被錯誤地應用,而濫用這取之不盡用之不竭的資源的可能性是駭人聽聞的。
十分清楚,科學精神不能控制它本身的應用。首先,科學的應用常常掌握在那些沒有任何科學知識的人手中,例如,為要駕駛一輛能導致各種破壞的大馬力汽車並不需要教育和訓練。而即使是科學家,在一種強烈的感情影響下,也可能濫用他們的知識。科學精神應該以其他不同的力量對自身給予輔助——以宗教和道德的力量來給予幫助。無論如何,科學不應傲慢,不應氣勢洶洶,因為和其他人間事物一樣,科學本質上也是不完滿的。
人類的統一包括東方和西方。東方和西方正像一個人的不同神態,代表著人類經驗的基本和互相補充的兩個方面。東方和西方的科學真理是一樣的,美麗和博愛也是如此。人,到處都是一樣的,只不過是這種特點稍稍顯著一些或是那種特點突出一些罷了。
東方和西方,誰說二者永不碰頭?它們在偉大藝術家的靈魂中相聚,偉大的藝術家不僅是藝術家,他們所熱愛的不局限於美;它們在偉大科學家的頭腦中相會,偉大的科學家已經認識到,真理,不論是多麼珍貴的真理,也不是生活的全部內容,它應該以美和博愛來補充。
我們懷著感激之情回憶起我們得之於東方的全部東西——猶太的道德熱忱,黃金規則,我們引以為榮的科學的基礎——這是巨大的恩惠。沒有什麼理由說它在將來不該無限增加。我們不應該太自信,我們的科學是偉大的,但是我們的無知之處更多。總之,讓我們發展我們的方法,改進我們的智力訓練,繼續我們的科學工作。慢慢地、堅定地、以謙虛的態度從事這一切。同時,讓我們更加博愛,永遠留意周圍的美,永遠留意我們人類同胞或者我們自己身上的美德。讓我們摧毀那些惡的東西,那些損壞我們居住環境的醜的事物,那些我們對別人做的不公正的事情,尤其是那些掩蓋各種罪惡的謊言;但是讓我們謹防摧殘或傷害那許多善良、天真事物中最弱小的東西。讓我們捍衛我們的傳統、我們對往昔的懷念,這些是我們最珍貴的遺產。
按照事物的本來面目認識事物——當然如此,但是我的靈魂的最高意向,我對那看不見的事物的懷戀之情,我對於美與公正的渴求,這些也都是真實的和珍貴的東西。那些我所不能理解的東西並不一定是不真實的。我們必須準備經常去探求這些感覺不到的真實,正是它賦予我們的生活以高尚的情操和最根本的方向。
光明從東方來,法則從西方來。讓我們訓練我們的靈魂,忠於客觀真理,並處處留心現實生活的每一個側面。那不太驕傲的、不採取盛氣凌人的「西方」態度而記得自己最高思想的東方來源的、無愧於自己的理想的科學家——不一定會更有能力,但他將更富有人性,更好地為真理服務,更完滿地實現人類使命,也將是一個更高尚的人。
(劉珺 譯)
偶然性宇宙
作者:諾伯特·維納
諾伯特·維納(1894——1964),美國數學家。生於哥倫比亞城。哈佛大學哲學博士。長期任馬薩諸塞理工學院教授。早期研究概率論和函數論。在第二次世界大戰期間,將隨機過程理論用於火炮的自動控制系統。1948年前後與人合作,提出了控制論,對現代科學有重要的影響。因此被人稱為「控制論之父」。著有《控制論》等書。1933年當選為美國科學院院士,1934年任美國數學學會副會長。
20世紀的開始不僅標誌著新舊世紀的更替。從基本上平靜的19世紀到我們剛經歷過的半個世紀的戰爭,是一個政治變動;但早在這種變動之前,人們的思想觀點已經發生了真正的變化。這首先反映在科學方面。那些影響科學的因素,很可能還同時引起了19世紀文藝與20世紀文藝之間顯著的脫節。
從17世紀末到19世紀末,牛頓物理學一直獨霸天下,幾乎無人反對。它把宇宙描寫成一切都是按照某種定律精確地發生的,宇宙是一個結構嚴密的組織,未來的一切都是由過去的一切嚴格決定的。這種描述,從實驗上永遠是既無法全部肯定,也無法全部否定的。在很大程度上這是對世界的一種看法,它補充了實驗的不足,但從某些方面來看,卻比實驗所能證實的任何東西部更為普遍。用我們的不完備的實驗永遠也不可能證實這些或那些物理定律是否正確到最後一位小數。可是牛頓的學說卻不得不認為物理學是受這些定律支配的。現在這種觀點已經不再在物理學中占統治地位了。為摧毀這種觀點的壟斷地位而作出最大貢獻的,是德國的波爾茨曼和美國的吉布斯。
這兩位物理學家徹底應用一種令人鼓舞的新思想,把統計學引進物理學。這可能並不新鮮,因為麥克斯韋等人已經考慮過,由大量粒子所組成的世界只能用統計方法來處理。但波爾茨曼和吉布斯的貢獻在於把統計學更徹底地引入物理學,使統計方法不僅對極其複雜的系統有效,而且對於像力場中的單個粒子這樣的簡單系統也有效。
統計學是研究分佈現象的科學,這些現代科學家所考慮的並不是關於大量相同粒子的分佈,而是研究那種可以作為一個物理系統初始狀態的各種不同位置和速度的分佈。換句話說,在牛頓的體系中,同一個物理定律可以應用於具有不同初始位置和初始動量的各種系統。新統計學家賦與這種觀點以新的解釋。他們仍然承認按系統的總能量來區分不同系統的原則,但是他們否定了有相同的總動量的各個系統可以無限明確地加以區分,並且永遠可以用固定不變的因果律進行描述的假定。
實際上,牛頓的著作中也隱含著重要的統計思想,雖然在牛頓生活的18世紀沒有人注意到這一點。任何物理學測量都不是完全精確的,所以在考慮機器或其他動力學系統的時候,我們應當期望的實際上並不是在給定完全精確(這永遠也不可能辦到)的初始位置和初始動量的條件下所得到的結果,而只是在這些初始狀態以所能達到的精確度給出之後所得到的結果。這只是表明,我們並不完全知道初始狀態,而只知道它們的某些分佈。也就是說,實用物理學不能不考慮事件的不確定性和偶然性。吉布斯的功勞在於,他最早指出了研究這種偶然性的一種明確的科學方法。
研究科學史的人,如果只看一條發展線索,那是徒勞無益的。吉布斯的工作雖然想法很好,但做得很差。因此他所開創的工作還有待其他人來完成。他的研究是建立在這樣的直觀基礎上的,即一般來說,如果有某一類物理系統能持續地保持它的特點不變,那麼幾乎在任何情況下,其中每一個物理系統最終都會重複實現這類物理系統在任意給定時刻所具有的分佈。也就是說,在一定的場合下,經過足夠長的時間,一個系統就會遍歷能量與其相一致的位置和動量的所有分佈。
但是,最後這個結論既是錯誤的,又是不可能的,除非是毫無意義的系統。不過支持吉布斯的假說,還有另一條途徑。巴黎有人非常成功地開闢了這條途徑,而那時吉布斯還在紐黑文進行研究,這真是個歷史的諷刺。直到1920年,巴黎和紐黑文兩方面的工作才富有成果地結合起來;在幫助這種結合取得第一個成效的過程中,我也有幸地作出了我的一部分貢獻。
吉布斯當時不得不研究測度論和概率論。雖然這些理論至少已有25年的歷史,但完全不能滿足他的需要。與此同時,巴黎的波雷爾和勒貝格正在研究積分理論,後來證明這種積分理論和吉布斯的想法是相符合的。波雷爾是一位已經在概率論方面負有盛名的數學家,並且在物理學方面有出色的理解力。他開創了測度理論的研究,但是沒有達到完備的地步。這一地步是他的學生勒貝格——一個性格完全不同的人——完成的。勒貝格對物理學既無理解力,又無興趣。可是勒貝格解決了波雷爾所提出的問題,他認為這個問題只不過是研究傅立葉級數和其他純粹數學分支的一種工具。當他們二人都被提名為法國科學院院士候選人時,他們之間發生了爭吵。經過多次互相辱罵之後,他們才一起獲得了這一榮譽。波雷爾堅持認為,勒貝格和他自己的工作是物理學的重要工具,而我相信,是我在1920年第一個把勒貝格積分用到一個專門的物理學問題即布朗運動問題的。
這些都是在吉布斯死後很久發生的事情。20年來,他的工作一直是一個科學之謎,看上去似乎毫無用處,但實際上卻是可行的。很多人的直覺遠遠超越了他們的時代,在數學物理方面也確實如此。當吉布斯把概率引進物理學的時候,他所需要的概率理論還遠未出現。不過,儘管有這種種不足的情況,我還是認為,應當把20世紀物理學的第一次大革命首先歸功於吉布斯,而不是歸功於愛因斯坦、海森堡或普朗克。
這次革命的結果,使得今天的物理學已不再處理那些必然發生的事情,而是處理那些最可能發生的事情了。最初吉布斯本人的工作,是把偶然性觀點疊加在牛頓體繫上的,他只研究服從全部牛頓定律的那些系統的概率。吉布斯的理論實質上是新的,但其相應的一些考慮同牛頓卻是一樣的。在這以後,物理學中就破除了或者修改了牛頓體系的嚴格基礎,而吉布斯的偶然性就極其明顯地成了物理學的全部基礎。誠然,不少著作中還在繼續進行這場爭論,愛因斯坦和德·布羅意(在某些方面)仍然堅持,一個嚴格的決定論世界要比一個偶然性的世界更能被人們接受,但是這些大科學家在同占壓倒優勢的年輕一代的鬥爭中只能勉強守住陣腳了。
發生了一個有趣的變化:從總體來看,在概率性的世界中,我們處理的不再是涉及一個特定的真實宇宙的數量和陳述,取而代之的是提出一些問題,這些問題在大量相似的宇宙中可以找到答案。因此,偶然性就不僅成為物理學的數學工具被接受下來,而且成了物理學的一個不可分割的組成部分。
承認世界上存在著非完全的決定論的因素,存在著幾乎是不合乎理性的因素,這在一定程度上是與弗洛伊德承認在人的行為與思維中存在著隱藏得很深的不合乎理性的成份相類似的。在現在這個政治和智力都充滿混亂的世界上,人們很自然地會將吉布斯、弗洛伊德和現代概率論的創始人列為代表相同傾向的同一類人物。但我不能堅持這種說法。弗洛伊德的思想方法雖是直觀的,但又有點推理性,這與吉布斯——勒貝格的思想方法差別太大了。然而,在承認偶然性是宇宙本身結構的基本要素這一點上,這些學者彼此是差不多的,而且也與聖·奧古斯丁的傳統很相近,我們把這種隨機因素,把這種組織上的不完善性稱之為惡,也不算誇大其詞;這是聖·奧古斯丁表徵「不完善性」的消極的惡,而不是摩尼教教徒所說的積極的和存心不良的惡。
本書是從吉布斯觀點在應用科學中所引起的實質性變化,以及由此而間接引起的我們對生活的看法的變化這兩個方面來研究吉布斯觀點對於現代生活的影響的。因此以下各章既包含有技術內容,也包含哲學內容,涉及到我們應該做些什麼和應該如何反映我們面臨的新世界等問題。
我再重複一遍,吉布斯的革新在於他研究的不是一個世界,而是對於外界的一些問題都可能作出答案的所有那些世界。他的中心思想是:對某些世界所提問題的解答,在更多的世界中是可能的。此外,吉布斯還提出一個理論,他認為隨著宇宙的衰老,這個可能性的概率也會自然增加。這個概率的度量就是熵,而熵的特性就是不斷增加。
隨著熵的增加,宇宙以及宇宙中的一切封閉系統就會自然地退化,失去可分辨性,從最小可能狀態趨向最大可能狀態,從存在著各種差異的各種形式的有區別、有組織狀態,趨向於混沌的無差別狀態。在吉布斯的宇宙中,秩序是最小可能的,而混亂是最大可能的。如果真的存在著整個宇宙的話,那未當宇宙在整體上趨於寂滅時,卻存在著一些同宇宙的一般發展方向相反的局部小島,在這些小島上存在著組織性增加的有限度的暫時趨勢。正是在這類小島上,生命找到了安身之處。控制論這門新科學就是以這個觀點為核心發展起來的。
(鐘韌 譯)
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