APP下载

莱布尼茨“未来主义”科学价值观及其案例分析

2012-08-15朱新春

关键词:未来主义莱布尼茨二进制

朱新春

(蚌埠学院人文社科部,安徽蚌埠,233030)

一、价值与科学价值

根据马克思主义的观点,价值是体现主客体之间特定关系的范畴,主要是指客体能够满足主体某种需要的属性。价值具有诸多属性,[1]潜在性便是其一,“价值虽然必须有客体(事物或现象)作为它的载体,但他并非实存地或实在地存在于客体之中,而具有潜存的、非实在的性质”。[1]由于客体的价值是潜存在客体之中的,因此要通过实践去认识去发现。社会实践是人类主体改造客体的能动性活动,其基本目的就是发现并实现客体中能够满足主体需要的某种属性。由于实践是认识价值和实现价值的过程,整个实践过程就必然贯穿着价值判断。价值判断对实践具有重要作用,合理的价值判断会对实践的发展产生促进作用,反之就会起阻碍作用。

科学研究是人类社会基本的实践活动之一,就个体科学家而言,他们的目的或许是各种各样的,但就整体而言,科学研究的目的就是在于认识客观世界,发现客观世界中的潜在价值,再进一步指导社会实践。所以,这里就涉及到科学的价值问题。科学的价值即科学本身的社会价值,也就是科学作为一种客观存在其属性对人的需要的有用性。

科学研究作为有目的的社会实践活动,离不开价值判断,即对某一具体科学研究及其成果有无价值、有多大价值、价值能否实现等问题所形成的认识,而这些判断往往会对科学研究的进一步发展产生重大影响。根据马克思主义的观点,人的认识虽然以实践为基础,但又具有能动性,可能会产生一些超越同期历史实践的理论或思想。但由于实践水平的制约,人们可能会对新理论或新思想的价值并不完全理解,尤其是一些新的科学成就。故此,在科学史上有很多伟大的科学成就,它们的价值往往在很多年以后才被发现。有些科学家由于不能正确判断其科学研究的价值,不仅为自己带来巨大遗憾,也影响了科学的发展。莱布尼茨在科学价值的判断中采取的未来主义思维,对今天科学研究具有重要的现实意义。

二、莱布尼茨科学研究中的“未来主义”思维

在科学价值的判断问题上,莱布尼茨采取了典型的“未来主义”的思维方式。这里所谓的“未来主义”思维,并不是指20世纪出现的未来主义文艺流派,而是指在发展中看待事物价值的认知态度。根据莱布尼茨科研实例及其相关论述,他的未来主义科学价值观主要表现在两个方面:

其一,对于暂时尚不完全清楚其价值的科学研究或成果,相信随着实践的发展其价值最终会被认知的一种信念。莱布尼茨曾明确地说过:“我有这么多的思想,总有一天会有某些用处的,假如别人比我更加深入透彻地研究这些思想,并把他们心灵的美好创造同我的劳动结合起来。”[2]这突出地表现了莱布尼茨科学研究中的未来主义思维模式,二进制的发现就是这样的例子。

虽然莱布尼茨被公认为是二进制创始人,但事实上他并不是最早探究二进制的人,也不是最早完成二进制创立的人。英国数学家哈利奥特(Thomas Harriott,1560~1621)进行二进制算术研究约早于莱布尼茨100年左右。根据可靠史料哈利奥特是在前往美洲视察殖民地的途中,为了打发海上旅行的寂寞时光,便开始研究十进制以外的其他数制,其中就包括二进制算术。根据至今仍保留在大英博物馆的哈利奥特的手稿,二进制算术已经基本完成。诸如用0和1表示所有数字,二进制和十进制之间的转换,二进制的加、减、乘、除四则运算等等,都有明确说明和示例。有些方面甚至超出了莱布尼茨,例如,他通过连续加法的形式来代替乘法运算。但是,他最后却因“看不出二进制有什么用途,放弃了!”[3]其实就是没有发现二进制算术的潜在价值。

实际上,并非只有哈利奥特缺乏眼光,还有其他一些科学家对于二进制也没有正确的价值判断,如数学家、天文学家丰特内尔。莱布尼茨在1700年被巴黎科学院接纳为会员,1701年初他向巴黎科学院递交了关于二进制的论文《数字新科学论》(Essay d’unne nouvelle Science des Nombres),但被婉言谢绝。“科学院秘书长丰特内尔提出的主要理由是看不出二进制有何用处”。[4]实际上,丰特内尔认为,使用二进制进行计数时数字太长,实在没有什么实用价值。对于丰特内尔的短视,莱布尼茨感到不满,并仍然坚信二进制算术有巨大价值。虽然莱布尼茨没有明确指出二进制的具体价值,但已经根据二进制计数特点分析出了一些好处,如计算较简单,不需要记诵乘法口诀;二进制“对科学而言不失为最基本的系统,可以导致新的科学发现”;“这类发现对实际应用、特别是对几何学都将很有好处”,等等。[5]但是这些都只是根据二进制计数特点所做的推断,但有什么具体用途,他也说不清。后来因为能够用于解释中国易学的先天卦图排序问题,在1703年,莱布尼茨在原文基础上增补了有关解释《易经》方面的内容,论文才被接受并正式发表。

莱布尼茨对二进制价值的判断,实质上就是一种未来主义价值观。虽然他朦胧地意识到这个计数法有很多好处,但是受到当时社会实践水平的制约,他并不能清楚地知道二进制的真正价值。后来随着社会实践的发展,二进制的潜在价值逐渐被发现,乃至今天成为计算机和信息科学的基础,这也许算是实现了莱布尼茨“导致新的科学发现”的最初假设吧。严格地说,莱布尼茨对二进制的发现实质是一种“价值发现”,[6]而这种发现实质上就是基于对二进制必有价值的未来主义信念。

莱布尼茨很多科研活动都是基于这种“未来主义”价值观,如终生致力的“普遍语言”的研究。莱布尼茨所设想的“普遍语言”是指用来代替自然语言的人工语言,它通过字母和符号进行逻辑分析与综合,把旧逻辑的推理规则演变为演算规则,以便于更精确、更快捷地进行推理。这种语言“既能包含发现新命题的技术,又能包含对这些命题的批判的考察的技术。一般说来,这种语言的符号和文字,将会起到象计数的算术符号和计量的代数符号一样的作用”。[7]莱布尼茨指出:“那些表达我们全部思想的字母将构成一种能写能说的新语言。去创立这种语言是非常困难的,但学会它却是非常容易的。由于它的巨大的效用和惊人的灵巧,它将很快被人人所接受,它还会在接受它的不同民族的交往中,极好地服务。”[8]13莱布尼茨认为这种“普遍语言”可以把一切推理归结为计算,使所有推理的错误都归结为计算的错误。“当人们发生争论时,我们只不过说:让我们计算一下,立即就会看出谁是对的”。[9]

莱布尼茨关于普遍语言的研究,在历史上首次提出了建立表意的符号语言并用这种符号语言进行思维的演算,而这正是现代数理逻辑的基本特征。莱布尼茨对普遍语言的价值给予极高的评价,他说:“我敢说,这是人类心灵的最高成果,这个方案一旦被完成,将完全适合于人类的幸福,从此人们将会有一种新工具,这种新工具之提高智力决不亚于望远镜之改善我们的视力。”[8]14罗素(Bertrand Russell,1872~1970)曾评价说:“他又是数理逻辑的一个先驱,在谁也没有认识到数理逻辑重要性的时候,他看到了它的重要”,并且还认为,如果他对数理逻辑的研究成果当初假使发表了,“那么,他就会成为数理逻辑的始祖,而这门科学也就比实际上提早一个半世纪问世。”[10]但当时好多人对这个重要科学构想还进行嘲笑,莱布尼茨则很自信地说:“如果他们认识到它的重要性,他们将会另作判断。”[9]28

二进制和数理逻辑是计算机科学的两大理论基础,而这两门科学在当时并不被人看好,莱布尼茨本人就曾说过,当他向一些著名的人士解释他的“普遍语言”设想时,他们大都对此全然不知,反应冷淡。现代数理逻辑、计算机科学以及人工智能的发展,正是沿着莱布尼茨所设想的道路发展的。当然,离其宏伟理想还有很大距离,或者只是初步地实现了他的设想。

在其他科学领域莱布尼茨也有很多构想,如拓扑学。莱布尼茨发现了拓扑学的基本原理,并且为拓扑学杜撰了一个拉丁文名字—“分析形位”(analysis situs),这个名字有时还在用。“莱布尼茨的这种思想直到19世纪还处在潜在状态之中。但是后来它成为了现代数学的中心问题。对于非欧几何学的发展来说,就更是如此”。[11]43此外,还有潜水艇、发展社会保险、建立欧洲联盟等等。这些科学、技术和社会科学上的思想和研究的价值,在当时并没有几个人充分认识到,而今天都是科学技术和社会发展的重要领域。

其二,充分认识到科学研究的过程性,关注科学研究的未来发展。莱布尼茨对于具体科学成果总是从科学发展历史过程客观评价其历史价值,努力为其未来发展创造条件。

微积分优先权之争是科学史上最著名的事件,这场时间长达两个世纪的争论最后以各自独立创建微积分的公正结论而结束。实际上,历史真正选择的是莱布尼茨,他的微积分传统被继承下来沿用至今乃至未来,而牛顿的微积分传统却在历史发展中被淘汰了。为什么会出现这场争论?为什么是莱布尼茨传统被沿用下来?这些都与两位伟人最初对微积分的认识有关。

从研究微积分的时间来看,牛顿比莱布尼茨早9年。牛顿研究微积分始于1664年,在1665年发明了流数术,即微分学,在1666年5月建立了反流数术,即积分学。莱布尼茨则是1673年开始研究微积分,在1675年至1676年间先后建立微分学和积分学,他当时称为切线问题和反切线问题。从微积分著作发表的时间看,莱布尼茨比牛顿早3年。莱布尼茨在1684年和1686年分别发表了微分学和积分学的论文,并且阐述了微分和积分的互逆关系。而牛顿关于微分方法的第一次公开表述,是出现在1687年出版的巨著《自然哲学之数学原理》当中,其《曲线求积法》出版于1704年。由于这样时间上的先后反差,为以后争论埋下了伏笔。

“莱布尼茨知道微积分是极为重要的,而且他不能相信他的对手竟会在那些恰恰是微积分有最大作用的地方还有意隐瞒它”。[11]50为什么牛顿没有发表微积分,根据英国学者罗斯的研究,主要是因为牛顿没有看到自己完成了一个全新的创造,而是认为:“他是一直在完成他的古代和近代先驱者们所预言的工作,而不是创造什么全新的东西。”而莱布尼茨“在这个问题上,一直采取一种典型的未来主义者的立场。即看到他自己的工作以及他同时代人的工作在未来的光芒中进展然而也要消失”。[11]50由于莱布尼茨看到了微积分的重大价值,并从发展角度来研究,因而非常注重符号的选择和改善。而牛顿在符号选择上不太用心,他的符号是笨拙的。在微积分方法的表现形式上,莱布尼茨的符号系统确实优于牛顿的符号,这一点已被后来微积分发展所证实。由于莱布尼茨的微分符号和积分符号都简明易懂,方便好用,所以一直沿用至今。不仅如此,由于优先权的争论,牛顿继承者们固守牛顿的流数术,乃至爱屋及乌,只袭用牛顿的流数术符号,不屑采用莱布尼茨的明显优越的微分符号,以致英国数学脱离了数学发展的时代潮流,渐渐落后于欧洲大陆。

许多数学家对使用什么样的符号漫不经心,而莱布尼茨却自觉地、慎重地引入每一个数学符号,这实质上也是出于他在科学研究中采取未来主义思维。他认为,好的符号能大大节省思维劳动,运用符号的技巧是数学发展的关键之一,故而他总是精心选择、引用最好的、最富有启示性的符号。他所选用的微分、积分符号,其简便和优美,令后世的数学家们拍案叫绝,而他创立的双码标记法更是独具匠心。他不仅在微积分的数学符号上独具匠心,而且还创立了其他许多至今仍在使用的数学符号,如表示比例符号a:b,比较符号“>”表示“大于”、“<”表示“小于”,还有几何学中的相似符号、全等符号、相并符号、相交符号以及对数符号,等等。故而,莱布尼茨还是一个符号学家。

莱布尼茨的未来主义思维使他在暂时看不到具体价值的地方坚持未来必有价值的信念,从而使他取得了大量的具有前瞻性的科学成果。他的很多研究成果(包括社会科学成果)在当时并不被看好,而随着科学的发展逐渐被认可和接受。

三、莱布尼茨“未来主义”科学价值观的哲学基础

莱布尼茨未来主义思维并不是一种盲目信念,而是建立在以充足理由律为原则的理性分析基础之上的。莱布尼茨首次明确地提出了充足理由律,并把它与矛盾律并列为两大推理原则。他说:“我们的推理是建立在两大原则上,即矛盾原则以及充足理由原则。”“矛盾原则,凭着这个原则,我们判断包含矛盾者为假,与假的相对立或者相矛盾者为真。”那么由矛盾律得到真理就是“推理的真理,也就是必然的真理,它们的反面是不可能的。”[12]482他还认为矛盾律在数学领域中表现的最为明显,整个数学体系就是从自明的“单纯观念、公理和假设”,按照矛盾原则严格推导出来的,因此,数学是必然真理的典型知识形态。

关于充足理由原则,莱布尼茨定义为:“任何一件事如果是真实的或实在的,任何一个陈述如果是真的,就必须有一个为什么这样而不是那样的充足理由,虽然这些理由常常总是不能为我们所知道的。”这是关于存在问题的原则,事物的存在以及如何存在,或一个命题成立,就必须有一个充足理由。莱布尼茨认为由充足理由律得到的真理是“偶然真理”或者说是“事实的真理”。为什么是偶然真理呢?莱布尼茨认为由于事物是普遍联系的,事物的存在以及如何存在就必须找到一个在先的因素,这个在先的因素也是偶然的,也需要充足理由,因此,莱布尼茨说“这些理由常常总是不能为我们所知”。[12]充足理由律作为一条形而上学的基本原则,弥补了矛盾律作为单一推理原则的不足,为推理增加了一个重要思维方法。

尽管矛盾律和充足理由律二元并列问题,引起后来诸多争论。但很显然莱布尼茨非常重视充足理由律,他曾明确强调说:“关于一切事情都需要一条充足理由这一大原则的坚实性和重要性,推翻这条原则就会推翻整个哲学的最好部分……这是理性的最本质性的主要原则之一。”[13]68“否认充足理由原则,归结到底就否认矛盾原则”。[13]104由此可见,莱布尼茨多么重视这条推理方法。

充足理由律实质上是一种辩证思维原则,在事物普遍联系和不断发展中来观察和思考问题,对任何事物都采取辩证的态度。这符合唯物辩证法的基本精神。唯物辩证法认为世界是普遍联系和永恒发展的,认识作为在实践基础上主观对客观的能动反映,也是不断发展的,故而在科学实践中应当用发展的眼光看科学研究及其成果,而不是片面的否定。由于特定历史时期的实践和认知局限,某些事物或某些发现的价值或前景很难被认识到,这往往给科学发展带来了一些阻碍。如罗氏几何学创立时没有被认可,他的论文不但没有人愿意发表,反而遭受一些权威的嘲讽,而数学史最终肯定了这一伟大思想创造。艾弗雷特(Hugh Everett)在1957年提出了量子力学的多世界解释,但是物理学界除了其导师惠勒(John Archibald Wheeler,1911-07~2008-04)等极少几个物理学家接受外,整个物理学界对之非常冷淡。埃弗雷特也因此放弃物理学研究,转而从事商业。但后来他的多世界理论被认可,在1999年关于量子解释的投票中,得票率最高。由此可见,莱布尼茨的未来主义思维,对于今天的科学实践仍然具有重要的意义。

[1]李醒民.关于科学与价值的几个问题[J].中国社会科学,1990(5).

[2]E.T.Bell.Men of Mathematics[M].DoverPublication,New York,1963:117.

[3]J W Shirley.Binary numeration before Leibniz,Amer.J[J].Phys⁃ics,1951,19(8):452-454.

[4]《论单纯使用0与1的二进制算术》编者按.中国科技史料第23卷,2002(1):54-58.

[5]莱布尼茨.论单纯论单纯使用0与1的二进制算术[J].李文潮,译.中国科技史料第23卷,2002(1):54-58.

[6]Anton Glaser.History of Binary and Other Nondecimal Numera⁃tion[M].Tomash Publishers,1981.

[7]莱布尼茨.通向一种普遍文字[G]//莱布尼茨自然哲学著作选.祖庆年译.北京:社会科学出版社,1985:2.

[8]莱布尼茨.综合科学序言[G]//莱布尼茨自然哲学著作选.祖庆年,译.北京:中国社会科学出版社,1985.

[9]莱布尼茨.发现的技术[G]//莱布尼茨自然哲学著作选.祖庆年,译.北京:中国社会科学出版社,1985:22.

[10]罗素.西方哲学史(下卷)[M].北京:商务印书馆,1976:106-122.

[11]麦克唐纳·罗斯.莱布尼茨[M].张传友,译.北京:中国社会科学出版社,1987.

[12]莱布尼茨.单子论[M]//北京大学哲学系主编.西方哲学原著选读.北京:商务印书馆,1981.

[13]莱布尼茨,克拉克.莱布尼茨与克拉克论战书信集[M].陈修斋,译.北京:商务印书馆,1996.

猜你喜欢

未来主义莱布尼茨二进制
莱布尼茨与微积分
用二进制解一道高中数学联赛数论题
未来主义
有趣的进度
二进制在竞赛题中的应用
未来主义
莱布尼茨“信仰与理性一致性”学说的思想基础及其认识论意义
从笛卡尔到莱布尼茨身心二元难题的产生与发展
热情夏日/未来主义
对机械论世界观的超越——略谈莱布尼茨单子论与怀特海过程思想