坚持科学的理性原则和实体论基础
我的科学观

    前些年，一位钟情于自然科学研究，相信自己创造的“三旋理论”能够替代Einstein的“相对论”，当然也一定比“相对论”远为优越，并自愿接受“民间科学家”称谓的人士不断给笔者来信，热切地希望与笔者进行交流。或许因为笔者可能显得过于冷淡，不愿意其实是无法对他的“创造”作一种纯粹科学意义上的应答，以至于这位从未谋面的朋友似乎终于按捺不住，以一种不无相当严厉的语气对笔者的科学研究提出质疑和批判，其核心在于挑战或试图根本否定笔者一再强调一切自然科学研究必须严格遵循的“物质第一性”和“逻辑自洽性”两个基本原则。于是，笔者以《我的科学观》为题对其质疑作郑重回答。这个回答最初大概只有一页多纸的文字。只是2008年春为了给《自然科学体系梳理》第二版增加一篇前言，笔者觉得这篇文字蕴涵某种一般性意义，值得做些补充纳入其中。现在当我的网站即将开通，只是为了节省时间，仍然以那篇前言作基础，稍作文字上的增删，用作网站的开刊词，向关注本人学术研究的朋友公开和郑重宣示我从事基础科学研究的基本科学观。
    此外，借此机会，仍然需要再一次声明：笔者无法认同“民间科学家”和“主流科学家”这样一种以“职业”区隔科学研究的分野方式。当追究一篇文章能否纳入科学研究的范畴，或者需要对其是否应该视作“伪科学”的命题做出判断时，其要件并不完全决定于所做论述的最终结论是否真的正确与完整，关键之处在于首先需要对讨论的问题是否属于科学研究的“真”命题做出界定，同时还需要对使用的语言是否是真正科学意义上的语言作前提性的界定。
    由于得到上海交通大学学校领导持续、极其难得和宝贵的信任和支持，我才能够努力使用“逻辑批判”的武器，长期专心致志于自然科学体系及其基础的研究。在2004年，我得以机会出版《自然科学体系梳理》一书，通过不给出具体证明过程的方式，将我许多年来在自然科学基础研究方面已经取得的，并且本质上相互关联的一系列独立研究结果加以较为系统的整理发表。毫无疑问，这些建立在科学批判基础之上、独立的研究结果，也必然会存在自身是否恰当或谬误、乃至是否需要对这些批判进行重新检讨、审查和批判，以及怎样对它们作进一步修正与完善等许多问题。
    但是，同样毋庸置疑的是：首先，此处讨论的所有问题绝非空穴来风，实际上都是针对西方科学社会早已提出，只是他们始终没有能力解决的科学难题，或者涉及到整个自然科学体系的基础并因而必然相应潜藏重大应用价值的严肃科学命题；此外，所有论述使用的都是严肃的和无歧义的科学语言；并且，它们不仅仅是对旧有理论体系一种单纯的批判，而是在指出旧有理论在哪一些具体环节存在逻辑不当或逻辑错误之后，一系列肯定性结果的重新建树。当然，建立在逻辑批判基础之上的理论体系重新构建，正是人类知识体系延续“承继性批判和批判性继承”发展模式的必然结果。
    对于任何一个严肃的科学工作者，原则上都没有理由回避此处针对一系列重大科学命题进行的严肃科学讨论。特别是涉及某个具体研究领域时，作为这个研究领域“学术带头人”的科学工作者，他们理应承担国家和人民赋予他们的一种社会责任：针对这些重大科学命题所得的明晰结果，必须做出同样明晰的“肯定性”或“否定性”意见，他们没有权利始终保持沉默。当然，他们同样可以采取科学研究必需的那种真诚和求实精神：一方面，明确地告诉人们，因为需要面对的是“世界性和世纪性”的科学难题，所以他们实际上并没有能力对这些研究结果作简单判断；另一方面，还需要告知人们，既然是使用无歧义科学语言进行的严肃科学讨论，那么，针对某一个特定命题的严肃讨论最终做出具有明确“肯否意义”的结论在本质上并没有任何困难，所以他们也一定会采取一种谦卑、平和与大无畏的负责任态度，诚实地面对人们针对其实并不是他们自己真正创造，而主要是由一个世纪乃至数个世纪前西方人所构建理论体系的质疑，履行如何组织严肃科学论证或科学界定的责任。任何人不能也无法否定历史，否定在近四个世纪来西方人曾经为现代自然科学体系的建构所做出具有开拓性意义的巨大贡献；但是，任何人同样不能无视或否定在西方人所构建的自然科学体系中同样存在许许多多众所周知的科学疑难并且始终无法解决的基本事实；甚至人们完全没有理由要求一个世纪乃至数个世纪前的西方人不犯错误。
    实际上，回避一系列众所周知重大科学命题长时间没有得到解决的客观事实，乃至回避针对这些重大科学命题所进行一种使用严肃科学语言的严肃讨论，完全热衷于在缺乏扎实基础上的随意创新，同样只能视作是对科学精神和理性追求的根本背叛。而且，如果不是使用无歧义的严肃科学语言，不愿意花费巨大劳动进行追根溯源式的探讨和研究，容忍形形色色“大众化”的主观随意解读或轻率批判的泛滥，同样不是对科学的尊重，而只能够视作是对科学的歪曲和庸俗化。显然，这样一种普遍存在于当今社会、由于缺乏扎实的科学基础和深厚的知识积淀，仅仅凭借一知半解就恣意肢解科学体系妄言科学创新的风气，不仅在本质上同样成为对科学精神和理性追求的亵渎，还为严肃的科学批判和科学创新横生枝节、平添许多障碍和干扰，从而在客观效果上反而充当了一种掩饰错误理论体系的“庇护所”角色。面对自然科学体系中一系列跨世纪的并且本质上彼此关联的重大命题，如果没有真正找到西方人所构建的理论体系到底错在何处的问题，没有找到解决这些问题的方法，只是断章取义、凭借一知半解就妄加评论，这样不仅不可能真正摆脱中国科学长期处于盲目认同西方理论体系的简单尾随者角色，而且最终只能为“科学主流世界”所耻笑，永远不可能完成中国科学家真正步入世界科学研究民族之林的历史使命。因此，需要切实加强求真务实、严谨治学的风气，保证科学研究的严肃性和针对性，已经成为当前中国社会有识之士需要共同认真对待的重大课题。
    值得强调指出：如果说我针对整个自然科学体系基础所做的研究、梳理和理性重整，几乎从一开始就一直承受着来自某些以经典理论体系的“卫道士”自居、其实根本归咎于他们往往从来没有真正读懂从而只能简单盲从与尾随旧有理论的某些“职业”科学工作者一种过于“情绪化”的对抗和粗暴干扰，或者需要忍受他们因为面对尖锐的批判却拿不出任何使用科学语言的实实在在反批判所以只能故作姿态的冷淡与漠视；那么，同样因为我始终坚持：任何有意义的科学讨论必须首先针对符合于自然科学“实体论”基础的“真”命题，必须使用无歧义的科学语言，必须严格地符合逻辑、坚决反对和严厉杜绝一切“约定论”意义的杜撰以及只能依赖于“主观认定”的随意性论证，必须警惕一切沿用错误理论的错误方法去批判错误理论的形而上学错误导向，或者必须切实防止任何形式只是以一种新的“直觉顿悟”取代旧有错误理论体系构建者“直觉顿悟”的荒诞不经，必须努力从现代自然科学体系的“源头”开始并且着眼于本质上彼此关联的不同学科的“整体性”思考，提倡进行一种“历史性考察和系统性研究”的研究方案，所以我在自然科学基础方面的研究同样需要面对来自另一些“非职业科学研究者”的群体、或者被称之为“民间科学家 —— 本质上远不恰当称谓”的人群一种往往更为严苛的责难或攻击。可以理解：如果说一些民间科学家曾经对我的真诚期待愈是炽烈，那么，他们失望后的愤懑也愈是难以言状。当然，也正是在这个特定意义上，我们的主流科学社会因为他们往往无需害怕和担心一切“非真正科学意义”的严厉批判或自由创造与随意建树，所以在许多时候，我们的一些主流科学家反而会对他们内心之中其实完全不屑一顾的“民间科学家”表现得更为宽容和大度。甚至在讨论许多具体的科学命题以及对相关旧有理论提出严厉批判的时候，许多本质上同样处于“无知状态”的主流科学社会和民间科学家们却可能在“客观上”结成一种神圣的利益同盟，共同维护20世纪来涌现于西方科学社会的林林总总“公理化思想 —— 约定论”思潮，否定一切科学陈述必需的客观性基础和逻辑原则，反对使用严肃的科学语言和努力使用严格的逻辑批判武器，对包括哲学、现代数学和理论物理在内的整个西方知识体系进行一次“历史性和全局性”的梳理，在此基础上完成人类知识体系理性重建的主张。
    也就是说，实际上我还不得不认真应对同时来自两条“敌对战线”的对手们两种完全不同形式的反抗和攻击。因此，我需要首先借此机会，再次向许许多多真诚关心人类的科学事业、热切期待中国的科学真正走向世界、并且长期以来给了我许多真诚期待和大力支持的同行和朋友们，同时也向某一些实际上一切只是为了维系自己在社会生活中某种法定地位与既得利益的“职业科学家”群体，以及向那些虽然看似热衷于科学研究、却因为缺少进行严肃科学研究的足够知识的积淀和基础、并且显然没有能够真正摆脱对世俗理念诱惑的“民间科学家”们，公开申述我从事自然科学研究过程中努力遵循的基本科学观：
1. 理性和逻辑
    逻辑或理性永远不可能告诉人们任何实在。但是，合理的科学陈述必须符合于逻辑与理性；否则，因为违反逻辑而必然陷入自否定的荒唐。因此，仅仅根据逻辑或理性，而不是某种哲学信仰乃至不同研究者的不同主观喜好，我的“知识观”是：包括自然科学在内的人类的知识体系，永远只可能逻辑地渊源于那个自存的物质世界。进一步说，当知识体系与其需要描述的特定对象真正构成某种确定逻辑关联的时候，形形色色的主观认识歧义也就自然消失了。于是，对于自然科学研究中所有人必须平权地和严格遵循的“物质第一性”原则而言，并不能将其视作容许人们自由选择的一种纯粹“哲学信仰”来对待；相反，在人们需要面对和试图描述那个自存的物质世界时，对于包括数学在内的自然科学体系，这个必须严格遵守的“物质第一性”原则，仅仅是一切合理科学陈述必须严格遵循“无矛盾性 —— 逻辑自洽性”原则的基础或逻辑必然。正因为此，一方面，人们需要重新思考和严肃检讨贯穿于主要由西方人所构建“近现代自然科学体系”的始终，往往把某一个只允许条件存在的公式当作普适真理或整个理论体系得以成立的唯一前提，从而在逻辑上已经把自然科学异化为某种纯粹“形而上学”的错误思维导向；另一方面，则需要人们重新认真探寻公式后面希望表现的物质实在，考虑如何恰当表现和定义这些物质实在的真实存在，最终为某一个正确的公式提供恰当与必要的“物质存在”支撑和约束，并由此能够为探索更为复杂的物理现象或物质实在提供可靠的认识基础和正确思索途经的问题。
2. 切实反对“科学偶像崇拜”倾向
    人类的知识体系理应属于整个人类，并且从来没有仅仅属于西方的科学世界。只是在近500年前，由于在认识和描述物质世界方面发现和开始学会使用“实验研究和形式表述相结合”的正确研究方法，西方人在自然科学体系的研究中才逐步走在世界的前面。但是，当包括数学、力学、电磁场理论、量子力学等几乎涉及自然科学基础的所有学科，不断暴露和积累了许许多多众所周知的矛盾、悖论和难以解决的难题长时间无法解决，以至于他们只能重新求助于所谓的“公理化体系”思想，即将知识体系重新建立在甚至连中世纪经院哲学家也不屑一顾的“约定论”的自欺之上时，人们需要意识到：对于现代的整个西方知识社会而言，其实已经无奈地放弃了他们先辈曾经潜意识履行的“实体论”认识基础，背离了自古希腊开始对“理性原则”一种持之以恒追求的优秀传统，他们无力也无法把Galileo、Newton所开拓但远没有真正实践的“科学方法论”贯彻以始终。反过来说，21世纪的中国人要想实现中华民族伟大复兴的夙愿、履行和完成振兴中国科学从而为人类的科学事业做出独立贡献的神圣使命，一个逻辑上必须首先完成的认识前提是：必须真正摆脱因为数百年来受到西方列强欺凌和羞辱，而留给一代一代中国人内心之中挥之不去的自卑和懦怯；必须彻底抛弃长期形成简单尾随和盲从西方科学体系的不良习惯，根本改变在重大科学命题讨论中，那种曾经被20世纪著名美国哲学家萨顿（George Sarton）称之为“最坏的形而上学 —— 科学偶像崇拜（scientific idolatry）”即“以人议事、以伟人言评判科学争论之是非”的思维恶习。
    人们必须努力接受或者真正懂得一个朴素、平凡但是普遍适用的道理：任何真正合理的论述必须严格逻辑相容，而真正逻辑相容的论述一定是自然的、并且最终一定容易为人们理性接受的。只有如此，人们才可能真正持有科学研究一种必需的“淡泊 —— 平常心”的心理准备，兼具“坚韧而严肃”的治学精神，学会怎样进行真正“理性”的即符合于“逻辑”的独立思维。
3. 反对自然科学的“约定论（公理化体系）”自欺
    无论是纵观人类认识发展过程中的历史真实，还是努力追溯人类认识逐步深化的基本规律，人类的认识史永远只能是一个渐近发展着的历史。虽然这个发展中的认识史，决不可能完全保持一种绝对的平缓和均衡，而往往呈现某种“跃变式”发展的特征。但是，认识体系的跃变，并不意味着人类理性意识的撕裂、破碎甚至反动，而始终被赋予一种“持续发展变化”的总体特质。如果更为准确地说，人类认识体系之所以呈现某种跃变，本质上仍然诱因于旧体系一定蕴含某种矛盾，促使内心无法摆脱理性追求的人类无法真正得到心灵的满足和慰藉，并且，认识跃变最终期望的仍然是理性的实现。故而，总体而言，在反复出现纷繁杂乱认识歧义的背后，恰恰归于更高理性意识的统一和提高。从另一个角度思考问题，人类认识体系的不断变异、深化和拓展，以及在这个历史发展进程中几乎必然反复出现的认识困惑，如果究其原因，那么，虽然的确需要归咎于“认识论”自身的问题：西方哲学体系至今无力回答“什么是知识的来源、如何检验人类知识体系”等众多基本哲学命题；并且，同样需要归咎于“形式逻辑 —— 现代数学体系”自身过分脆弱、庞杂乃至充满矛盾的问题：不仅许许多多自Newton所开拓的近代自然科学体系诞生起就存在或逐步呈现的一系列重大数学命题一直没有解决，而且自19世纪末开始，针对现代数学体系哲学基础展开的辩论延续了一个多世纪，至今没有得到解决的丝毫迹象，使得整个现代数学体系陷入形形色色“公理化体系 —— 约定论”所必然导致的重重矛盾，从而出现逻辑体系无视理性和否定逻辑的荒唐；但是，除了所有这一切众所周知的认识困惑以外，如果从“认识论”的根源考虑，导致现代人类认识空前困惑的真正原因则在于那个需要认识的物质对象自身过分复杂，或者看起来变得越来越复杂的缘故：一方面，是旧有的知识体系尚未牢固和完备，西方科学世界遗留的大量问题没有真正得到解决；另一方面，随着人类手中拥有的技术不断强大，为强大技术展现给人类的物质世界则变得格外复杂，以至于人类的理性认识体系或者认识能力的发展，始终跟不上需要认识的物质世界变得越来越复杂的节奏，乃至不知道如何发展和完善作为科学语言的形式逻辑体系，始终无法解决如何与需要表现一个格外复杂的物质世界的目标相适应的问题。
    纵观人类的认识发展史，认识中的暂时困惑乃至某些认识困惑的不断反复，需要被视作一种普遍、平凡和正常的现象。事实上，只要正视认识困惑和认识矛盾，那么，随着人类认识层次的深化以及分析能力的逐步提高，一旦与其关联的所有矛盾被认识，那个原来的认识困惑或矛盾也就自然迎刃而解。因此，当认识困惑尚没有真正解决的时候，人们不应该掩饰认识矛盾的真实存在，更不允许凭借林林总总的“约定论（conventionalism）”或者所谓的“解释论（hermeneutics）”为人类难以避免的暂时认识矛盾提供“合理存在”的依据。相反，任何形式的“约定论”只能是自欺，甚至为中世纪的经院哲学家所不屑一顾。事实上，人类面对的大自然无穷无尽、充满神奇和永恒的无知，那么，为什么非得曲意掩饰或否定人类暂时认识困惑真实而必然的存在，强迫人们接受西方“形而上学”的传统思维及其深刻蕴涵的粗糙、浅薄和偏颇，承认某些西方学者往往特别喜好鼓吹与自我欣赏的那些无需“逻辑前提、物质基础和存在条件”，只允许被当作“第一性原理”看待的普适性真理呢？面对形形色色的“公理化假设 —— 约定论”的自欺，我不想隐瞒内心深处油然而生的极度厌恶和强烈鄙视：一些似乎并不为少数的西方学者往往在下意识地纵容“西方至上”主义恣意泛滥的同时，他们并不是以一种诚实和严肃的态度，承认认识困惑或认识矛盾的暂时存在，而总是试图借助于“改变概念、杜撰语言”的方式，掩饰和否定认识困惑与矛盾真实存在的事实。因此，我强烈反对将任何形式的“认识论革命”带入严肃的科学研究。相反，我坚信科学的发展只能依循“承继性批判和批判性继承”辩证统一的基本发展规律。于是，面对西方人大量没有得到解决的自然科学难题乃至哲学的认识论基本问题，一个必须首先认真完成的事情是：必须“真正读懂”前人的书。特别在面对许多跨越数个世纪甚至贯穿于整个西方认识史中的重大认识疑难时，往往需要根据出现认识疑难那个特定时代的历史背景、人们的认识能力出发，尽可能较为准确地解读和领会理论体系构建者的真实思想，努力揭示这些思想可能隐含的一切矛盾，进行一种追根溯源式的理性思考。
    正因为此，只允许建立在“直觉顿悟”之上，以容忍矛盾的存在以及以杜撰语言为本质内涵的“相对论”毫无理性可言，必然同样从头至尾充满矛盾、充斥着任何形式的“约定论”体系都无法避免的矛盾和荒诞不经，几乎没有任何值得人们认真对待和严肃批判、或者真正隶属于科学以内的实实在在东西。与18世纪的德国哲学家Kant所说“逻辑不可能告诉人们任何实在”的至理名言一致，永远不可能从展现“时空变换”的Lorentz变换逻辑地推得“质能变换”的另一个独立物理实在。毫无疑问，Einstein的“相对论”无非是人类面对暂时认识困惑时出现的另一个现代神学，就“相对论”而批判“相对论”无论在哲学、数学和物理上都同样毫无意义。因此，为了从“相对论”构造的神学中摆脱出来，人们必须重新正视导致出现“相对论”的两个重要背景，需要重新解决那个时代西方科学世界没有能力解决的历史遗留问题。也就是说，人们不但需要对“Michelson-Morley实验”所表现的“物理真实”重新做出符合逻辑的解释；而且，还需要认真思考和重新评价“相对性原理”是否真正符合道理的问题。
    需要特别指出，被视作现代理论物理的基础，一个称之为“Galileo相对性原理”的习惯性表述，其实并不真正出自于17世纪的伽利略（G. Galileo），而最早源自于20世纪庞加莱（H. Poincare）的杜撰。并且，仍然只是为了解决同一个疑难，即如何对“Michelson-Morley实验”作合理解释的问题，Poincare于1904年和1908年分两次提出了两个实际上构成“彼此互否定”的陈述。Poincare“相对性原理”的本质在于：它第一次以物理学“基本原理”的方式，对物质运动的“客观性”构成彻底否定。从而不仅彻底摧毁了整个自然科学体系赖以存在的“客观性”基础，而且不难举证：任何对物质运动“客观性”的否定，最终必然在逻辑上将现代理论物理的几乎所有定律或定理置于重重矛盾之中。于是，与探究“光速不变原理”这个大体隶属于“个案性”的陈述相比，怎样对待“相对性原理”这个被赋予“一般意义”的问题无疑更为根本或本质。当然，如果希望作进一步的追根求源思索，那么，20世纪初的西方科学世界之所以出现并最终接受Poincare“相对性原理”这个彻底否定“运动客观性”的荒唐，只能逻辑地归咎于Newton力学哲学基础的欠缺、脆弱和空洞。众所周知，早在这个古典力学体系诞生之初，往往被人们称作Newton天生劲敌的Leibniz，已经对整个理论体系得以存在的哲学基础提出了质疑或尖锐批判。Leibniz指出：作为支撑Newton力学体系的两个基本概念，“惯性系”与“绝对空间”缺乏物质实体的基础，而没有物质基础的概念（本质上只能是“约定论”的）在哲学上显然不当。到了19世纪，就在Newton力学如日中天之际，力学家马赫（E. Mach）又旧话重提，这就是近代科学史和近代哲学史上赫赫有名的Mach批判。显然，Leibniz和Mach对Newton力学提出的批判，本质上是对整个近现代自然科学体系得以存在的形式基础和合法地位构成的严峻挑战。但是，终因已经习惯于“形而上学”思考问题的西方科学世界始终缺乏一种理性分析的能力，解决这个跨越了五个世纪、属于现代自然科学体系存在基础的最大命题，它被那些尽管如此仍然愿意充当“科学偶像”的大人物们渐渐遗忘；当然，更为准确地说，则是被他们蓄意搁置在一边。
    任何“约定论”的假说，因为只能渊源于完全随意的主观约定，所以只允许依赖“科学偶像崇拜（Science Idolatry）”而生存，并且，终因充斥着矛盾和荒唐最终被人们认识而自然地淡出人类历史的舞台。可以相信，与历史上一切曾经标榜为“绝对真理”的荒唐一样，20世纪西方科学世界曾经强加于Einstein“相对论”的所有神圣光环终将渐渐散去，并成为铸就西方科学史家所说Einstein人生悲剧角色的根本原因。但是，既然要批判“相对论”的错误，并严肃追索这种错误的哲学和逻辑渊源，那么，还需要重新审视和严肃检讨隐藏于“相对论”背后、同样只允许建立在“约定论”基础之上所谓“数学工具”自身必然存在大量逻辑不当、错误和荒唐的问题。其实，只要使用无歧义的科学语言，任何真正具有一般现代自然科学基础的研究者不难作严格论证：对于Gauss建立的微分几何，一旦否定了二维曲面的实体论基础和必要逻辑前提的约束，它就必然矛盾重重，不仅充斥着荒唐，而且许许多多属于二维几何曲面真实而具有重要用途的命题至今无力解决。毫无疑问，要想真正读懂前人的书，远不那么容易。要想真正读懂前人的书，不仅需要智慧、勇气和毅力，需要准备付出极大艰辛的劳动，需要努力摆脱世俗的诱惑，耐得了清贫、寂寞和冷落，除此以外还格外需要G. Sarton所描述那份“看到疏漏、错误和矛盾，再也没有正当途径可以躲避，从而给人生可能带来无穷无尽烦恼”的良知和真诚。在Princeton纪念Einstein诞生100周年的大会上，不仅在我国学术界，而且似乎对20世纪的整个科学世界似乎曾经具有相当影响的陈省身先生曾经说了这样一段耐人寻味的话，他说“讲述自己有一半不懂的东西，那种感觉是很奇异的。”其实，如果仔细对照陈省身先生在他所写《微分几何讲义》一书的最后，曾经对读者做出的告诫：“一切物理的理论最终都要量子化，在数学上我们需要研究无穷维的空间和分离现象”，那么，人们不妨合理揣测：那种只能讲述有一半自己不懂的东西的“奇异”感觉，更多的应该是出于自己从来没有真正搞懂现代“约定论”微分几何的无奈。当然，在任何人实际上永远不可能真正读懂建立在“约定论”之上的微分几何荒唐时，陈省身先生能够如此坦然和大度，告诉人们这样的大实话，难道不正是需要每一个人需要重视陈省身的告诫，并且应该格外敬重陈省身先生的缘故吗？
    在笔者于2006年出版的《量子力学形式逻辑分析与物质基础探析》一书，曾经使用通用的即明白无误的数学语言，通过明确清晰或者无歧义的数学论证方式，指出：Gauss微分几何的前半段，仅仅因为它建立在“实体论”基础之上，所以它的许多结论是有用的和正确的。并且，这些局部性的结果之所以是正确的和有用的，恰恰本质地渊源于那个拥有这些正确结果的“二维曲面”所提供的“实体论”基础，并因此而使这些正确