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量子力學基本概念及理解范文1
關鍵詞：文科物理；教學實踐
文科物理的授課對象是文科學生。文科學生在以后的工作中可能永遠不會遇到“相對論”或者是“量子力學”的問題，他們不學大學物理，似乎是天經地義的事。但是，進入知識經濟時代，我們再不能把大學教育簡單地看作是“崗位培訓”，再不能把大學物理僅定位成為工科專業后繼課程服務的基礎課程，學生也不是“知識的容器”，文科生也需要具有一定的科學文化素養。
那么，給文科生開設文科物理課程的意義何在?如何給文科學生講授大學物理課程?筆者在這方面做了初步的教學探索。
一、文科生開設物理課的意義
愛因斯坦曾說過：“科學對于人類事務的影響有兩種方式，第一種方式是科學直接地、并在更大程度上間接地生產出完全改變了人類生活的工具；第二種方式是教育的性質——它作用于心靈?！苯o文科生開設大學物理課程主要是想用科學對人類事物的第二種影響方式來影響他們。所以在這里關于開設文科物理課的意義我想強調兩點：1、知識的積累；2、素質教育。
美國物理學家費曼曾經說過：“物理學是最基本的、包羅萬象的一門學科，它對整個科學的發展有深遠的影響。”換句話說，物理學的研究對象很難用一個范圍、一句話去定義。力、熱、電磁、光、原子、基本粒子、凝聚態、材料、信息、超導等等，大到天體，小到基本粒子，從宏觀到微觀，從低速到高速，都是物理學的研究對象及范圍。無論是在過去、現在還是將來，物理學都是各類學科的帶頭學科和基礎學科，甚至為其它學科的建立提供了最基本的原理(支持保障等)。所以我給文科生提出來的學學物理的第一個目標就是，通過大學物理的學習來積累知識，從而認識自然，理解自然界中一些最基本的規律和現象，建立正確的世界觀。
我給文科生提出來的第二個目標是，通過大學物理的學習來提高自身素質，建立正確的方法論?，F代教育觀點是：一個人接受終生教育，而大學所提供的教育是以基礎的、素質的、方法的教育為主要目的的教育，是一個階段性的教育。大學教育把提高學生的素質，也就是把能力的培養放在首位。物理學有自己的一套體系，它所涉及的思維方式、哲學思考、美學原則、科學方法，使其成為進行素質教育、方法教育的不可替代的學科。因此，開設大學物理課不僅僅是出于為某專業服務的考慮，更因為這是進行素質教育、方法教育的一個有效途徑。
綜上可見，開設文科物理課有兩種作用，一是通過基礎知識的學習，了解自然運行的規律；另一個是思維方法的教學、科學精神的熏陶、創新素質的培養，即科學文化的教學。這是一門軟硬結合的課程，從某種程度上講，科學文化教學的重要性不亞于基礎知識的教學。開設文科物理課的目的就是培養文科學生的綜合素質，提高學生的思維能力、觀察能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力，形成客觀認識世界的方法，具備科學精神和人文精神。除了培養正確的世界觀和方法論，文科生開設大學物理有其更深遠的意義所在。
伴隨著文藝復興，歐洲走出了中世紀，科學發展起來了，人類文化中便分出了科學文化，這種文化逐漸區別于早已形成的人文文化。在20世紀50年代的中國，為改變我國科技落后的面貌政策導向，我們曾倡導過“學好數理化，走遍天下都不怕”。這句話雖然在當時曾受到批判，卻在實際上鼓勵了無數青年發奮地學習科學技術。然而，兩種文化的分裂也以一種中國特色的形式表現出來了。
被譽為“德國教育之父”的洪堡提出：教育是個人狀況全面和諧的發展，是人的個性、特性的一種整體發展，教育是一個人一輩子都不可能結束的過程，教育是人自身目的，也是人的最高價值體現。一切社會活動都是人的活動，要改善我們的社會，就必須改善和提高人的全面素質。因此我們的教育應當致力于培養德、智、體、能、美等諸方面和諧發展的一代新人。而要做到這一點，正如已故著名女科學家吳健雄所指出，應該把人類文化已經長期分裂而造成隔閡的兩種文化——科學文化與人文文化——在校園里重新加以彌合，這是為了避免社會可持續發展中出現危機而必須解決的一個刻不容緩的問題。21世紀科學需要文理相通，這是給文科生開設物理課的根本意義所在。
二、文科物理的課程體系——立足于理，建瓴于文
經多方比較，選用倪光炯先生的《文科物理——物理思想與人文精神的融合》作為教材。編者首先強調了一個重要理念，物理學既是科學也是文化。在人類的人文文化和科學技術文化兩大文化中，后者的重要部分就是物理文化。物理教育的基本任務之一是傳遞物理文化。因此，物理教育不應僅是傳授物理知識的過程，而且要突出物理教育中的文化特征，重視對學生探索、求實精神及科學審美觀等的培養。一句話，就是要重視對學生科學素質的培養與教育。
按照上述理念，《文科物理——物理思想與人文精神的融合》以物理學史的發展為主線，以物理學發展史和物理學研究方法論作為其主要內容，從人文文化和科學文化的高度把有關的內容組織起來。編者在該書的編寫中，充分體現了文理滲透的精神，注意加強物理學的人文色彩，并注意突出物理學的思想性和哲理性，立足于理，建瓴于文。
文科物理共分為十個章節。第一章，兩種文化的歷史演變。通過簡介中國傲人過去，引出李約瑟難題；在分析李約瑟難題過程中分析東西方哲學的差異；正是因為東西方哲學的不同開局導致了兩種文化的分裂；最后指出東西方文化的融合對可持續發展的必要性；21世紀的科學需要文理相同，再次強調文科生學習物理的必要性。第二章，經典力學的建立。從哥白尼、地谷到開普勒，從伽利略到牛頓，簡單介紹了經典力學的發展與成熟，簡短的篇幅里面有完整的經典力學體系。第三章，從靜電現象到電磁現象。包含了電磁學的整個完整體系，介紹思路也是順延物理學的發展過程。第四章，光的本性是什么。簡單的闡述了光的本質和有關光的最基本的物理現象。第五章，打開微觀世界研究大門的三大發現。介紹了通向近代物理之門的三把鑰匙X射線、放射性、電子的發現過程，在了解物理知識的同時我們還能學到正確的分析問題和解決問題的方法，并能領略到科學家的大師風范。第六章，物質觀的革命——量子論。屬于近代物理的范疇，帶學生們走入微觀世界，了解神秘的量子理論。第七章，統計規律，混沌，熵與信息。屬經典熱學范疇，研究了生活中遇到的熱現象的微觀實質。第八章，時空觀的革命——相對論。屬于近代物理范疇，它將帶學生們走進高速的研究領域，在這里大家根深蒂固的時空觀將被。第九章天體物理學的新發展將給學生們簡單介紹天空中各種星體的運行。演化和研究手段。第十章物理亦文化再次給大家展示物理學的魅力所在。
物理學在研究和發展過程中所形成的各種方法、理論與實踐、歸納與演繹、分析與綜合、類比聯想和假設試探、理想化方法與模型化方法等都是培養和提高人的觀察能力、思維能力、表達能力、理論聯系實際能力和創新能力等素質最有效的方法。文科物理中不僅蘊含著先進的生產力，同時也蘊含著先進文化，對人類的未來能夠起到決定性的作用。
三、文科物理課程的授課方法及其可行性分析
在高等教育從精英教育向大眾化教育的轉型時期，在教學中首先要提高學生的學習興趣，這就要求教師在課堂上追求全方位的精彩。講出物理學中的科學之美，簡捷與統一之美，深邃與含蓄的內在之美，奇異與對稱的和諧之美。讓學生在浩繁的物理概念和推理下感受物理大師們賦予自然科學的真善美。出于這方面的考慮，文科物理教學過程一定要優化教學方法。
文科物理的教學過程中綜合采用了知識結構法教學、發現法教學、案例法教學、討論法教學。
量子力學基本概念及理解范文2
關鍵詞：意會認知 科學知識 信念
科學知識到底是什么？這是科學家、哲學家、歷史學家以及其他相關者數百年來激烈爭論的問題，其觀點百出，莫衷一是。與傳統知識論不同，波蘭尼首先把所有知識分為可明示性和非明示性兩大部分，進而指出包括自然科學、社會科學和諸人文學科的所有人類知識都是“個人知識”，或者至少可以說都必須建基于“個人知識”之上?！皞€人知識”的典型特征為個人性、意會性和信念（寄托）性。此三特征乃“個人知識”或說“意會認知”的三大支柱。其中，個人性與普遍性是互為必要的條件，個人性通過對普遍性意向斷言而體現其自身的存在，而普遍性則由于其被承認為認知者的信念（belief）并與個人“無關”而得以構成。正是個人性與普遍性在信念框架內的統一構成了所有人類的知識。對于波蘭尼“個人知識”論中的個人性與意會性特征，人們已日益引起重視并加以運用。[1] 但對其信念性特征，或說對波蘭尼的“信念科學知識觀”即視信念為知識之根本，將科學知識乃至一切知識皆視為“信念”或“信念體系”的觀點，學界還未引起足夠注意。而對之進行分析批判，無疑有利于知識論的發展。本文的用意在于為此拋磚引玉。
一、波蘭尼的“信念科學知識觀”
一般認為，信念乃一種接受或同意某一主張的心理態度，是對還不能充分肯定的東西予以接受。信念中具有相信的成分，是建基于有限事實或說有限證據上的心理肯定。在證據不足或者說還不清楚所有背景知識和經驗的情況下，人們之所以能夠發現或者整體把握某一事物或知識，波蘭尼認為是由于存在著只可意會不可言傳的支援線索在支持著我們的認識活動。因此，看似沒有知識或經驗背景的認知行為實際上是有背景的，這些背景或說支援線索或許就是知識包括科學知識的“證據”。從其認為知識具有“個人性”和“意會性”上亦不難推論，知識中必然具有信念等因素，波蘭尼還因此進一步認定：包括科學在內的所有知識的來源和本質是一種寄托，是一種信念或信念體系。
為了闡明科學知識的信念性特征及實質，波蘭尼首先論述了科學的“前提”及其必要性等相關問題。他指出，“前提”是一個邏輯范疇，它指的是一個肯定，這個肯定在邏輯上先于另一個以其為前提的肯定。相應地，隱含于科學發現的某一成就中，或說對將要進行的某項科學研究有影響的一般見解和目的就是科學的前提，即使這些見解和目的可能與該項研究的最原初設想并不一致。實際上，人們總是按自己所期望的方式從事研究，而根據一定的程序方法取得成功又形成了自己的預期?？茖W研究離不開科學程序和規則，離不開科學信念和評價。在科學研究中，信念和評價是互相決定的，兩者共同起著前提性的作用。波蘭尼指出，從哥白尼及其反對者、開普勒及愛因斯坦、拉普拉斯及約翰道爾頓，一直到李森科，“所有這些以及其他無數科學家或自稱為科學家的人們，都對事物的本質以及對科學研究的正確方法和目的持有某些所謂的‘科學’信念。這些信念和評價已向其追隨者顯示某種合理性且能激起人們探討的興趣?！盵2] 他認為“科學的前提是在科學追求的實踐中、在承認科學追求的結果為真實時意會地予以遵循的?！盵3] 要理解這一點，就得知道科學研究和科學知識的把握必須依靠預設。然而，預設的實質至今尚未明了，以至于對預設所做出的任何解釋都還難以令人信服。又由于這些預設具有不可明示性，因此無論科學是以正確的程序為基礎，還是以對事物本質的堅實信念為基礎，它甚至也都無法說成是基于可以言傳的預設之上。他斷言：“那些假定的科學預設是非常無效的，因為我們的科學信念的實際基礎是一點也不能斷言的?！眰€中原因是：當認知者接受某一套預設并將之作為自己的解釋框架時，就內居于該預設之中了，猶如其內居于自身軀殼之中一樣。顯然，認知者將預設毫無批判地接受下來的過程就是對后者認同并予以吸收的過程?！坝捎谀切╊A設本身就是我們的終極框架，所以它們本質上是非言述性的?！盵4]
如前所述，科學知識分為明示性和非明示性兩種。在波蘭尼看來，既然是科學知識，證據是需要并且也是存在的，可明示性科學知識的證據是可以說出來的，而不可明示者的證據則無法加以言說。人們到底何以確信及把握即使有證據也無法言說的知識？波蘭尼的意見是依賴“信托”，他還進一步認為，科學乃至所有的知識，歸根到底要靠“形而上學的追問”，要靠信念。他指出，在進行科學驗證時，自然界的事物并未貼著“證據”的標簽，證據之所以成為證據，只是由于已為觀察者所接受，在這一點上，即使是最精密的科學，也概莫能外。當認知者將某一外在事物轉變為自己肢體的延伸時就給該事物賦予了意義，在此過程中，信念也就被轉換成了依賴于其整個人的更為能動的意向。正是預先存在于頭腦中的種種信念，使人們的行動得以展開及維系。任何解釋框架特別是諸精密科學的形式體系，以及教科書中眾多的具體斷言，其背后無不隱藏著種種預設。科學家的本領由規則支配，而規則僅可被應用于個人判斷的框架之內?！罢怯捎趯茖W框架的吸收，科學家才使經驗變得有意義?！盵5] 而這種“賦義”是一種技能行為，它既包括科學家實施正確測量和觀察的技能，又包括某些行家絕技?！百x義”的結果給相應的知識打上了科學家個人參與的烙印。科學的意義和說服力“來自我們對似乎暗示著其有效性的諸自然學科之整體的先行信念，而只有當我們變得飽學自然科學的知識并學會應用其方法來解決新問題時，我們才能學會欣賞這些假設并把它們當作我們所依賴的指導原則?！盵6] 波蘭尼指出，科學發現一直是由一代又一代的偉人以自己堅定的信念通過不懈的努力而取得，我們的科學觀就是這樣成型的。每一個人之所以接受自身已有的科學知識，無非是由于科學是一個龐大的信念體系，它深深地根植于人類的歷史中，并由當下社會的專門機構培育著?？茖W并非通過接受某一公式而建立起來，它已是全世界成千上萬的科學家和非科學家心靈生活的一部分。[7] 人們說話時隱含的情態、核實科學“證據”時的判斷，都表達了其信念或寄托。當人們運用工具、記號或包括語言在內的符號時，情形無不如此。工具只有被人們相信能提供某種用途時才會被依賴，而這種依賴就是一種個人寄托，這一現象存在于一切智力行為之中。通過智力行為，人們將某些事物附帶地整合于關注焦點之中，吸收并使之成為其自身的一種延伸，而每一次這樣的行為又都是一種寄托。對任何事物的首次考察和肯定，都是一種寄托行為，其中都包含著信念。在此意義上，知識也就可以說是認知者“構造”的結果。波蘭尼說：“那些相信科學的人，必得承認他們是將一種解釋置于他們的證據之上，對這種解釋，他們必須自行負責進行明確的測定。一旦把科學接受為一種整體，一旦同意科學的任何特定的陳述，他們在某種程度上都要依賴他們自己的個人確信?！盵8] 他進一步斷言，信念是知識的唯一源泉，科學則是人們所寄托的一個龐大的信念體系，對其不能用與其自身無關的詞語加以描述，“無論是用在不同體系內所看到的經驗還是用沒有包含任何經驗的理由，都不可能對這一體系做出解釋。然而，這并不表示我們可以自由地接受它或拋棄它。”“正如我們的內驅力的追求隱含著某種假設，即存在著某些我們有理由想得到或恐懼的物體那樣，一切激起和造成發現的熱情也同樣隱含著一個信念，即相信這些熱情宣布其價值的某種知識有存在的可能性?！盵9] 包括科學在內的一切知識內含非言說性的信念要素，這也正是波蘭尼稱之為“個人知識”，并且是知識具有個人性和意會性觀點得以成立的一個非常重要的原因和證據。
總之，在波蘭尼看來，人類理解實在的認知活動必須依賴詞匯、語言、概念、形象和理解方式乃至整個文化等認知工具或說“透鏡”才能進行。這種“透鏡”是隨著人的成長而形成并內化為人的一部分，以至于人們已感覺不到其存在，當人們將之用于認知時，其實是毫無批判地加以依賴。更何況，按照他的“個人知識”及“意會認知”理論，認知活動又是帶有個人意愿和責任的行為，這就必然會帶有個人的價值和信念，信念在科學中起著基礎性的作用，科學知識因此就是一種信念或說信念體系，這是確切無疑的事實。
二、對“信念科學知識觀”的支持及發展
對科學到底是什么的問題至今尚未形成完全一致的意見。盡管如此，正如美國科學史家戴維林德伯格所指出，以下觀點已在較大程度上得到認可：其一是將科學視為人類藉以獲得對外界環境控制的行為模式。它視科學與技術緊密相連，不可分割，即科學包含了技術。其二是認為科學是理論形態的知識體系，技術則是應用理論知識來解決實際問題。此時，科學與技術被嚴格區分，又由于并非所有的理論都是科學，因而還須進一步提出科學的劃分標準。通常的做法是依據理論的陳述形式來定義“科學”，它要求這種陳述是一般的、定律式的形式，最好以數學語言表達。例如，波義耳定律就表述為：若其余一切保持不變，氣體的壓力與其體積成反比。科學又可以從方法論視角加以定義，如此，科學就與具體的一套程序聯系在一起，通常是為探明自然奧秘和證實或證偽某一有關自然特性理論的實驗程序。此時，一個陳述如果而且只有以實驗為依據，才是科學的。為了避免由此導致人們以主觀意志如對科學的認識論態度，或某些教條來定義科學，羅素（Bertrand Russell）曾指出：“不能根據從事科學活動的人相信什么來評判他是不是一個科學家，而要根據他如何和為什么相信?？茖W家的信念是嘗試性的、非教條的，他們以證據為基礎，而不以權威或直覺為基礎。”[10] 這顯然是將科學視為獲取和評判知識的某種獨特方法，它一方面指出了科學與信念之間存在著聯系，另一方面又強調了證據對于科學的必要性及其意義。“科學”的拉丁文為“Scientia”，希臘文為“episteme”，在古代它指的是任何有著嚴格和確定性特征的信念體系，不管這些信念與自然是否相關。古代和中世紀對自然的研究活動，無論是在過去還是現在，其最明確的提法是“自然哲學”或“關于自然的哲學”。基于此，以古代科學史研究見長的戴維林德伯格指出，科學史研究所需要的“科學”定義是寬泛且具包容性的，而不是狹窄而具排斥性的。我們所追溯的歷史年代越久遠，所需的科學定義就越寬泛。也正是出于這樣的原因，他常以“自然哲學”來表示整個科學事業，也將“科學”等同于包含了技術的“自然哲學”。他認為，在大多情況下，科學是依據其陳述內容而非其方法論或認識論態度來定義的。這樣，科學就是一套關于自然的信念，它大體上與現行的物理學、化學、生物學等學說相當。與此相關，“科學”和“科學的”這兩個術語常常是指具有嚴格、精確或客觀特性的過程或信念，而以此為標準，煉金術、占星術就都是非科學。無疑地，戴維林德伯格的觀點可視為對波蘭尼的“信念科學知識觀”的有力支持。
若把波蘭尼歸于后現代科學觀陣營，陣營中的如下科學哲學家的相關觀點值得注意。庫恩認為，科學是科學共同體的共同范式。按其觀點，范式包含某一研究傳統及其歷史范例，以及隱含在傳統基本概念中的形而上學假設，三者中都有著極強的信念色彩。范式與信念相隨相依，前者的形成、擴展、延續乃至轉變的過程實際上可以說就是后者的形成、擴展、延續乃至轉變的過程。費耶阿本德強調科學應該是包括外行人在內的社會公眾“舉手”表決的結果，它與巫術、迷信等一樣，都是文化傳統的一種，所以應該與這些傳統平權。不僅如此，更由于科學“不存在方法”，也就不具備所謂的正確性和客觀真理性，因而也不必奢談什么“證據”。利奧塔認為，所謂科學或說科學知識只是一種敘事，直言之，它乃科學家所編造的故事，只不過這些故事最終要加以“證明”。羅蒂則認為科學其實是科學家的“德性”，是他們之間互相“親和”、互相包容和協商的結果，這大抵上可稱為一種“主體間性的科學觀”。容易看出，費耶阿本德和利奧塔的觀點并沒有形成對波蘭尼科學知識觀的支持，也就談不上對其加以發展。庫恩涉及到了信念作為科學知識要素的問題，但他對此未予以足夠深刻的論述。就視“科學”為一種主體間性的知識而言，除了羅蒂以外，持有這一觀點的流派也不少，其中比較突出的是SSK。所謂“主體間性”即科學共同體甚至是社會共同體所共有的性質、體驗或信念。在SSK看來，由于知識本身具有密切的協作與互動的性質，作為知識的信念的確證需要滿足不僅包括傳統知識論所要求的條件，而且包括社會關系、利益、作用與制度等社會條件對知識的概念與規范條件的影響。SSK是一個相當復雜的學派， 其中“溫和”型的SSK持“柔性”的相對主義態度，他們視“科學”為主體間性知識，并不主張消解科學知識的客觀性，雖然其所謂的客觀性不同于實證主義傳統意義上的對自然界的客觀反映?？梢哉f，SSK的這一部分人在一定程度上支持了波蘭尼。但是，強綱領SSK實質上叛逆了波蘭尼而沒有對其予以支持。[11] 對波蘭尼的“信念科學知識觀”加以繼承發展者中，比較突出的大致可以認為是下述的當代分析知識論學派。
一般認為，20世紀西方知識論的發展大致可分為三個階段，一是邏輯經驗論的基礎主義階段，二是反邏輯經驗論基礎主義的階段，三是20世紀60年代中期以后的當代分析知識論的階段。[12] 按照傳統的“知識”定義，構成知識必須具備三個條件，即：一個命題首先必須是真的，其次認識者必須相信這一命題，再者是認識者這一信念必須得到確證。如果一個信念是真的并且得到確證，則它就構成了知識。簡言之，知識即是確證的真信念。據此，知識必須是真的，信念則是知識的必要條件，構成了知識的第二要素。在當代西方知識論中，對信念作為知識的一個要素為持正統觀點的哲學家所贊同，在其看來，除非相信某一事情，否則就不可能對其加以認識。有的哲學家甚至認為信念比知識更為根本，知識只不過是信念的一種形式，是一種有關真命題的信念。只要具備“真(true)”、“信念（belief）”兩個條件，再加上“確證（justification）”就成為知識。
羅素認可知識是一種信念的觀點，同時又認為：“我們有時給‘知識’下的定義是“真的信念”，但是這個定義過于寬泛?！盵13] 至于一個信念除了其正確性之外，還必須具備什么性質才可以算是知識？他指出：“平常人會說必須要有可靠的證據作為信念的根據。作為常識而論，這在大多數發生疑問的場合下是對的，但是如果拿它當作關于這個問題的一種完備的說法就很不夠?！C據’一方面包含一些公認為無可爭辯的事實，另一方面也包含一些在根據事實進行推理時所要憑借的原理。”[14] 他舉例說，假如某一人去看其自認為還走著而事實上已經停了下來的一座鐘，并且碰巧看到其時刻正和鐘面上的時間—樣。那么，此人將得到關于時間的—個真的信念，但卻不能正確地說得到了知識。他認為“由于兩種原因，知識是一個意義模糊的概念。第一，因為除了在邏輯或純粹數學的范圍內，一個詞的意義多少總有些模糊不清；第二，因為我們所認為的全部知識在或多或少的程度上是不確定的，而且我們無法判斷不確定性達到什么程度一個信念就不配叫作“知識’，正像我們無法判斷一個人脫落了多少頭發才算禿一樣。”[13] 在他看來，既然所謂確定的知識是難以獲得的，故而倒不如以不確定作為是否“知識”的尺度更為妥當?；诮o“知識”定義的困難性，他認為，人們曾從三個角度提出解決的方法。“第一種也是最早的一種方法是強調“不證自明”這個概念的重要性。第二種方法是打破前提與結論之間的區別，認為知識就是由信念組成的整體的一致性。第三種也是最徹底的一種方法是完全拋棄“知識”這個概念，而用“導致成功的信念”來代替它——這里‘成功”一詞也許可以按照生物學的意義來解釋?！盵14] 他還進一步指出，笛卡爾、黑格爾和杜威可視為這三種觀點的代言人。無論如何，羅素已將知識與信念掛鉤，問題只是在于何種信念可以稱為知識。
對“知識即是確證的真信念”的傳統觀點提出更有力挑戰者是當代分析知識論，其重要標志是葛梯爾《確證的真信念是否為知識》一文的發表。其結果導致了激烈的爭論并使知識論所關注的主題轉向了知識的條件與確證方面。葛梯爾指出，即使滿足“真、確證和相信（信念）”三個條件，確證的真信念也未必是知識。從此，知識與信念的聯系更為緊密，解決信念何以成為知識便成了當代知識論的主流和核心問題。20世紀60－70年代以來，當代西方知識論盛極一時，其研究重點先是知識的結構和確證問題，目前則加強對信念及其確證問題的研究。由于對信念的研究已經逐漸成為當代西方知識論的核心和熱點問題，而且視知識與信念相一致甚至將二者等而視之是其普遍觀點，以致人們將知識論指稱為“信念學”。
總的說來，當代分析知識論學派對波蘭尼的科學知識觀予以了有力的繼承和發展。雖然在它們那里，科學也許已不是傳統意義上的有“證據”支持的知識，它是否知識并為人們所信賴，關鍵不在于傳統意義上的“證據”而在于“證詞”（Testimony）。需要“證詞”的部分，大多得靠“信仰”、“權威”，甚至是靠“演講”和“宣傳”。這樣，科學知識也就不再具有硬生生的“客觀性”了。在此，我們確實看到了波蘭尼的影子，看到了“信念”與“Testimony” 的相通（之處）。
三、“信念”在科學知識中的必要和必然性
科學中的信念通常可分為“常識”、“科學見識”、和“世界觀”三個層次，它們在科學中發揮程度不同的作用。無論是笛卡兒的理性主義、休謨經驗主義懷疑論，還是新老實證主義，都無法排除信念的這種作用。如把科學研究過程大致分為觀察有意義的事實、根據事實提出假說和以觀察或者實驗檢驗假說三個階段，則在任何一個階段中信念都是必須的。第一階段要靠科學家的直覺，而直覺的正確與否在觀察前是無從證明的，因而需要信念；第二階段，科學史證明從事實到假說之間并沒有必然的邏輯通道。這一過程中科學家的直覺、想象或者概念是否正確也無法證明。這就更需科學家的直覺、想象和創造力，更需要信念；在第三階段，有限的觀察或者實驗往往難以證實或者證偽一個假說。人們之所以在即使存在反例的情況下仍能接受某一假說或者理論，顯然是信念在起作用的結果。[15]
信念與認知有著內在的聯系，沒有信念就沒有認知活動，作為人類對客觀事物及其運動規律的認知活動，科學概莫能外。早在20世紀初，英國哲學家懷特海（A. N. Whitehead）在論述現代科學的起源時曾明確指出：“如果我們沒有一種本能的信念，相信事物之中存在著一定的秩序，尤其是相信自然界中存在著秩序，那末，現代科學就不可能存在?！盵16] 在近代科學誕生之前，就已經有了一些觀念上的準備。具體來說，我們在著手研究任何事物之前，就已經有了一些先在的信念，如相信事物之間的聯系是有恒常的規律的，并且這種規律是可以被人認識的，有了這樣的信念（或者說假設），科研活動才有可能。他把這種信念追溯到古希臘悲劇中關于命運的看法，到了中世紀，這種信念又和上帝的全知、全在、支配一切的觀念融合在一起。他斷言：“在現代科學理論還沒有發展以前人們就相信科學可能成立的信念是不知不覺地從中世紀神學中導引出來的?！彼€指出，在科學研究中，有“一種堅定的信念，它認為每一細微的事物都可以用完全肯定的方式和它的前提聯系起來，并且聯系的方式也體現了一般原則。沒有這個信念，科學家的驚人的工作就完全沒有希望了。這種本能信念活生生地存在于推動進行各種研究的想象力之中，它說:有一個秘密存在，而且這個秘密是可以揭穿的?！盵17] 與波蘭尼相一致，懷特海也認為，對自然秩序的信念不僅使得科學發生和發展，而且“這種信念不能用歸納的概括加以證明，它是我們對自身的現存直接經驗中所顯示的事物本質作直接觀察時產生出來的。這種信念和我們是血肉相連的?！盵18] “科學從來不為自己的信念找根據，或解釋自身的意義，對于休謨所提出的駁斥也完全置之不理。”[19]
事物之間的聯系有規律且這種規律可為人所認識，對這一信念普朗克也深信不疑。他在《科學自傳》中曾明確指出，我們的思維規律和我們從外部世界獲得印象過程的規律，是完全一致的，所以人們就有可能通過純思維去洞悉那些規律性。在這個事實中，具有重要意義的是，外部世界乃是一個獨立于我們的絕對東西，而去尋找那些適合于這個絕對東西的規律是科學生涯中最美好的使命。愛因斯坦也明確指出：“要是不相信我們的理論構造能夠掌握實在，要是不相信世界的內在和諧，那就不可能有科學。這種信念是，并且永遠是一切科學創造的根本動力。”[20] 那些我們認為在科學上有偉大創造成就的人全都浸染著真正的宗教的信念”，“我不能設想一個真正的科學家會沒有這樣深摯的信仰?！盵21] 這里所謂的“宗教的信念”和“深摯的信仰”是一種“宇宙宗教感情”，即一種對宇宙的執著信念:“相信世界在本質上是有秩序的和可認識的。”[22] “相信我們這一世界是完美的，并且是能夠使追求知識的理性努力所感受到的?！盵23] 由于他深受古希臘以來的西方哲學中關于世界的秩序性、統一性、簡單性和理性的影響，故而始終對世界的合理性和可知性抱著堅定的信念，并堅定不移地花費大量時間精力從事統一場論的研究。相較之下，玻爾更崇尚互補思想。這樣，發生曠日持久的關于量子力學基礎問題的“愛因斯坦--玻爾之爭”就不足為奇了。可見，懷特海、普朗克和愛因斯坦等偉大科學家都認定了信念在科學中的基礎性作用。
科學哲學在二十世紀所取得的成果表明，觀察滲透理論，理論滲透范式，而范式又滲透文化和價值，科學既具有客觀性、經驗性和理性的一面，又具有主觀性、歷史性和社會性的一面，而后者就包含著信念?？茖W中的信念通過與科學理論和事實，通過與科學理論的評價過程，與科學經驗和邏輯相結合而發揮其自身的作用。至于從社會對科學影響上看，信念對科學及其發展的影響亦非常廣泛和深遠，各種信念因素以不同的方式進入科學共同體，從而對之造成影響，甚至人們的經濟利益和階級利益、社會歷史觀等相關觀念也會滲透到科學過程之中。懷特海在肯定信念在科學中基礎性作用時又指出：“但科學并不僅僅是本能信念的產物，它還需要對生活中的簡單事物本身具有積極的興趣?！倍覐娬{說“‘為事物本身’這一點很重要?！盵17] 從此可見懷特海也注意到了信念含義的廣泛性，而到了SSK的科學知識論就更進了一步。
《蘇聯哲學百科全書》（1964年版）指出，科學作為關于外部世界和人的精神活動的現象與規律的知識體系，是精神文化的最重要因素，是人類知識的最高形式，它需要實踐檢驗和證據的支持?？茖W的產生、發展依靠科學理性，而后者的基本內容有三：一是自然可理解性的信念。這就是懷特海、愛因斯坦和普朗克等科學家所具有的信念。它是科學研究的前提，是科學理性的靈魂，它指導并促成了科學的真正發生。二是相關的自然模型或者自然觀。它是對世界自然界的總體看法，雖然其自身并非科學的理論，但卻影響科學家對自然現象研究的路線和方式。如古希臘原子論和畢達哥拉斯關于數的形式主義，其中都有抽象、臆想的觀念，但它們從不同的角度為現代自然科學研究指明了總體方向和基本機制。最后是科學理性方法。它不僅是一些科研規則，而且也是一種精神氣質。按照默頓的觀點，后者是有情感色彩的一套約束并內化為科學家自覺遵循的價值和規范的綜合，其實也就是一種信念。比如愛因斯坦認定，對真的追求將達到善的境界，也就是達到一種預定的和諧和內心寧靜。其所謂“宇宙宗教感情”既是一種感情，又是一種信念。科學理性乃人類在認識世界的過程中所運用的特定的理性形式，是人類理性發展出來的有效地認識世界的信念和原則。這些信念和原則為科學共同體所接受、信奉，并規范和指導科學家的認識活動，以使活動富有成效。科學理性是蘊含在科學家的科學實踐過程中，它既表現為這一過程的方法又表現在成果之中。換言之，科學必須依靠信念的支持并使之成為自己的不可或缺的要素。
總之，“信念”在科學知識中具有其必要性和必然性。自笛卡爾以來的西方傳統客觀主義知識觀，存在著貶斥信仰、傳統、權威，推崇批判、懷疑的傾向，認為知識必須經受經驗檢驗，如果前者超越經驗或與經驗相沖突，最終就會被拋棄。這種知識論不僅難以接受知識的個人性，而且要盡力剔除知識中的個人成分，以達到理想的、與個人無關的、絕對客觀的知識。簡言之，傳統客觀主義知識觀認為真正的知識必定是“客觀的”，它具有普遍性，可以明示并與個人無關。比如，羅素雖然認為知識可以分為個人知識和社會知識兩類，但僅就科學知識而言，他明確指出：“科學知識的目的在于去掉一切個人的因素，說出人類集體智慧的發現?！盵24] 人們若要使科學知識達到最大限度的成功就必須犧牲掉個人的因素。波蘭尼充分肯定了傳統知識論的意義和作用，但他認為其一味強調批判、懷疑，對于信念、傳統、權威因素，只見其消極面，而沒有認識到這些因素在科學研究乃至一般認識中的積極作用，這就難免失之偏頗。事實上，客觀主義的知識論，導致了只強調“科學”和“客觀”而忽視了人的唯科學主義，導致了現實世界生態惡化、環境污染、道德淪喪等災難。為了解決這些問題，波蘭尼認定首先要從根本上變革傳統知識論，以便徹底糾正其偏失。他指出正是“信念”使科學知識成為可能。科學在沒有足夠證據時依靠信念來支持，即使有了確實的證據，追問到底仍然需要信念的支持。從此看來，波蘭尼的科學知識觀自有其可取之處。由于主張科學知識是一種“信念”，因而其科學知識觀既可歸于認定由“信念、真和確證”三個要素組成的傳統知識論，又可視為當代知識論的先聲，具有十分積極的意義。
四、科學知識能否徹底歸結為信念
如上所述，波蘭尼的“信念科學知識觀”有其正確性和積極意義。但是，科學知識能否徹底歸結為信念？為回答這一問題，我們有必要分析波蘭尼觀點中存在的缺陷。
事實上，按照目前眾所公認的觀點，科學乃依靠證據支持的知識體系。“證據”對于科學來說是必不可少的。盡管信念在科學中起著重要的作用，但并不能因此將科學完全、徹底地歸結為信念。
作為權威機構的美國科學促進會在其《面向全體美國人的科學》中論述科學的性質時，便旗幟鮮明地表明“科學需要證據”，“科學的本質是通過觀察驗證。”等觀點。[25] 它指出科學家通過觀察現象和搜集樣本來探索這個世界，并認為科學主張的正確性遲早要通過對現象的觀察來判定。因而，科學家把注意力集中在搜集準確的數據上。由于科學的證據只有通過觀察和測繪才能獲得，故而書中還論述了觀察的選擇以及獲取證據的具體方法和途徑。進一步地，書中還指出，任何研究人員或研究小組的發現都必須接受其他人的檢查?？茖W是邏輯和想象的融合?？茖W家常對某些取得證據的價值持有不同意見或對假設的恰當與否表示疑問，進而不同意判定的結論。但是，他們同意把證據和假設同結論連接起來的邏輯推論原則?！笆聦嵣?，形成假設和驗證假設的過程是科學的核心活動之一。假設的用途在于能按時人們哪些證據能證實它，哪些證據將否定它。從原則上講，一個不能用證據驗證的假設可能很有趣，但是在科學上卻不一定是有用的?！盵26] “科學不仰仗權威”“從長遠的觀點來看，沒有一個科學家有權決定其他科學家是否正確，不論他多么著名，多么聲望顯赫。因為，沒有一個科學家可以代表絕對真理。而且，世間不存在未經科學家親自調查而得出的現成結論?！盵27] 當科學家面對一個聲稱正確的事物時，他就會反問：“如何證實？”由于對數據的解釋不同，記錄或報告方式不同，以及選取什么樣的數據，科學驗證可能會被歪曲?？茖W家的國籍、性別、民族、年齡、政治信仰等等都可能影響他們偏向尋求或強調這種或那種數據或解釋?？茖W是一項復雜的社會活動，它不可避免地要反映社會價值和社會觀點。當公共利益以及他們個人的利益、合作伙伴的利益、本單位的利益和本社區的利益受到威脅時，他們也會同別人一樣產生偏見。對難于察覺的偏見，其防范和補救辦法是讓眾多不同領域的人從事一項工作。科學作為一項事業，具有個人、社會和團體三個層面。科學工作涉及許多個體去從事許多不同的工作，科學在一定程度上在世界各國范圍內進行。所有民族、所有國家的男人和女人都參與科學研究和應用。盡管完全避免偏見的主觀愿望不可能完全達到，但是，“科學家要努力鑒別，避免偏見?！盵25] 如是而觀之，科學就要具有可重復性和可檢驗性。在此所要重復與檢驗的是科學的結論是否與客觀自然界相一致?？茖W，按照“標準”觀點，便是對自然界事物及其運動規律的正確反映，是關于自然界的知識體系，具有客觀真理性。所以，人們必須“小心求證”并“拿出證據”，爾后才可獲得確認。直言之，科學必須經受嚴格的檢驗，其最終依靠證據而非信念的支持。
總之，科學知識的本質是經過實驗檢驗的、對于自然現象、自然現象之間的關系以及自然現象的原因的正確反映?？茖W知識在認識論和方法論方面的主要特征是可檢驗性、系統性和主體際性?？蓹z驗性要求科學知識是在觀察與實驗的基礎上形成的對客觀世界的正確反映，它的內容與客觀存在的過程或現象相聯系，它的具體命題在可控條件下可以重復接受實驗的檢驗，具有可檢驗性。在科學知識中不承認任何超自然的、神秘的東西。主體際性要求科學知識必須具有客觀其理性，它的基本概念反映事物固有的本質屬性；基本定律反映客觀事物之間的內在聯系，因而科學知識是客觀的、普遍的，能被不同認識主體所重復所理解，能接受不同認識主體用實驗進行檢驗，并在他們之間進行討論、交流。這就是主體際性。它是科學發現獲得社會承認的基本條件。[28]
認識自然界的事物及其運動發展規律，誠然需要有一個預先的圖式，圖式中一個非常重要的因素就是信念。從此意義上也就是在認識論層次上，波蘭尼說知識是一種“信念”或“信念體系”，是一種“寄托”是對的，正如波普爾在主張“知識進化論”時說“觀察滲透理論”一樣。但是，當波蘭尼將信念在科學知識中的重要性強調到決定性的作用，將信念視為知識的根本時卻是錯誤的了，正如波普爾在本體論意義上強調“理論先于觀察”一樣。從能動認識論上說來，認識來自于實踐并由實踐所決定，人的認識無非是對客觀事物的反映。按照這樣的認識路線，客觀事物在前，而認知者的感覺、思想觀念在后。信念只不過是認識結果的一種具體形式，它歸根到底是對客觀事物的主觀映像。所以從根本上說，科學要靠實踐、要靠物質性的證據作為支持，而不是靠信念的支持。由于信念的背后還有物質性的根源，我們不能僅僅追究到“信念”就止步。波蘭尼將科學知識乃至于一切知識視為信念，將信念視為知識的惟一根源，這就有了“先驗論”的意味和色彩，其“信念科學知識觀”因此存在著明顯的缺陷。他的最大偏失正在于不加限定地越過認識論層面而進入本體論層面，以至于把信念視為科學知識乃至于所有知識的根本。這樣就極易導致科學知識觀中的信仰主義，從而使之從反對純粹客觀主義一端走到非理性、主觀主義一端，這顯然也就違背了他的本意而達不到目的。除此之外，這樣還有可能給人們造成種種誤導，致使人們認為科學知識并非客觀知識，而是僅憑信念等非理性因素“制造”或“建構”出來的體系。波蘭尼所有這些不足都應引起我們的注意并應加以相應的批判。
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