普里戈金——當(dāng)代科學(xué)中的赫拉克利特
曾國屏
（清華大學(xué)科學(xué)技術(shù)與社會研究中心，北京 100084）
“時間究竟是什么？沒有人問我，我倒清楚，有人問我，我想說明，便茫然不解了。”-----奧古斯丁（Agrelius Augutinus，354－430）
20世紀(jì)是以物理學(xué)革命開創(chuàng)的世紀(jì)，可是對于青少年時代就為“時間的延續(xù)就意味著發(fā)明，就意味著新形式的創(chuàng)造，就意味著一切新鮮事物的連續(xù)不斷地產(chǎn)生”而著魔，大學(xué)時代進一步被“熱力學(xué)第二定律把我的注意力全部吸引過去了”的普里戈金來說，還是遠(yuǎn)不能令人滿意的。
在普里戈金看來，在近代科學(xué)的經(jīng)典——牛頓力學(xué)中，時間作為一個描述運動的參數(shù)，是反演對稱的，把t換為—t有相同的結(jié)果，這意味未來和過去看來沒有實質(zhì)性的區(qū)別。
但是，近代的熱力學(xué)如同第二定律指出，一個封閉系統(tǒng)只會自發(fā)地走向無規(guī)無序。這里的時間具有方向，永遠(yuǎn)向前飛奔，揭露了一個不斷演化之中的世界。
生物進化論更告訴人們，生命世界處于不斷向上發(fā)展之中，時間之矢也不可逆地指向未來，形態(tài)越高，變化越快。
兩類時間，前者給出靜止的存在的世界圖景，后者傳遞了動態(tài)的演化的世界圖景。我們的世界被一分為二，從而文化也被一分為二，分成了無過程無歷史無激情的科學(xué)文化和有經(jīng)歷有歷史有情感的人文文化。
兩種箭頭，前者導(dǎo)致了克勞修斯“熱寂說”，描述了退化論自然圖景；后者卻是一個從低級向高級、由簡單到復(fù)雜、直至產(chǎn)生出人這樣的萬物之靈的進化過程，提呈了一幅蓬勃向上、生機昂然的自然圖景。
進化論與退化論，孰是孰非？達(dá)爾文與克勞修斯，何者正確？生物學(xué)和物理學(xué)，是否相容？兩類時間、兩個世界、兩種文化，是否可以協(xié)調(diào)？
科學(xué)，更一般地說，我們文化，竟然是帶著如此深刻的矛盾和難題告別19世紀(jì)而步入20世紀(jì)的。甚至在20世紀(jì)初建立起相對論和量子論的物理學(xué)革命中，上述問題基本上沒有受到觸動，更談不上得到真正的解決了。在普里戈金看來，這些問題，都聯(lián)系著對于時間的理解，呼喚著時間的再發(fā)現(xiàn)。
科學(xué)史告訴我們，劃時代的科學(xué)革命和進展，往往跟時空觀念的革命性變化相聯(lián)系。
牛頓為代表的近代科學(xué)革命，奠定了絕對時空觀。
在牛頓的時空框架中，時間在任何空間位置都是絕對均勻流逝的，因而整個物質(zhì)世界存在統(tǒng)一的時間，在一切參照空間都有共同的“同時性”，時間間隔在任何慣性參考系中都是絕對的。其次，正如前面所述，作為參數(shù)的牛頓時間具有反演對稱性。
20世紀(jì)初愛因斯坦提出的相對論時空，又革新了牛頓的時空觀，成為人類時空認(rèn)識史上的又一次重要進展。
在相對論的“四維時空連續(xù)體”中，兩個事件之間的時空間隔也是恒定的，將t換為-t有也具有相同的結(jié)果，在此意義上，它仍然秉承了牛頓的可逆時間概念。在此意義上，相對論與牛頓力學(xué)，仍然屬于同一范疇。
因此，普里戈金特別關(guān)注了愛因斯坦的如下一段話，也就是順理成章的了。
“就我們這些受人們信任的物理學(xué)家而言，過去、現(xiàn)在和將來之間的區(qū)別只是一種幻覺，然而，這種區(qū)別仍然持續(xù)著”。老朋友貝索（M.Besso，1873-1955）去世后，愛因斯坦在深情寄語貝索的妹妹和兒子的信中，寫下了這段話。一個月后，愛因斯坦也告別了這個生活的塵世。
在普里戈金看來，過去和未來的區(qū)別卻是具有根本性的。因此，普里戈金一再在不同的場合反復(fù)地談這個問題，并直接以質(zhì)疑“時間只是一種幻覺”為題撰文發(fā)表自己的見解。
不同的時間觀念，導(dǎo)致了不同的自然觀和科學(xué)追求。
愛因斯坦把“機械觀”概括為“所有的現(xiàn)象都可以用引力或斥力來解釋，而這些力只與距離有關(guān)，并且作用于不變的粒子之間。”機械觀即是把物體歸結(jié)為粒子，并以粒子之間的力的作用來解釋一切，把一切事件都解釋為慣性物質(zhì)的運動。對愛因斯坦來說，批判機械觀就意味著形成統(tǒng)一的場的實在圖景。
普里戈金也批判了“宇宙是單一的、無限的、不動的……它不產(chǎn)生自身……它是不可毀滅的……它是不可改變的……”的“機械觀”。在他看來，批判機械觀，就需要在愛因斯坦統(tǒng)一性方向上，“再邁出一步，因為我們的宇宙不僅僅是一個完整的系統(tǒng)，在此我們發(fā)展了某種統(tǒng)一性，弱力、強力等等各種力之間的聯(lián)系；而且，我們的宇宙是一個進化著的系統(tǒng)，在地質(zhì)水平上，在宇宙作為一個整體的水平上、在人類的水平上、在文化的水平上，我們的宇宙是一個進化著的系統(tǒng)，它是一個進化的結(jié)果。”
正是通過自己的科學(xué)研究和哲學(xué)思考，普里戈金走上了肯定并接受馬克思恩格斯奠定的“自然界的歷史發(fā)展的思想”，他還進一步呼喚“我們需要一個更加辯證的自然觀”。
不同的時間觀，聯(lián)系著不同的自然觀和科學(xué)追求，也就聯(lián)系著不同的規(guī)律觀。
上帝不擲骰子。這句名言體現(xiàn)的是愛因斯坦的一個基本信念，也是他與玻爾持續(xù)論戰(zhàn)30年的一個重要方面。
普里戈金注意到，盡管相對論引起的物理學(xué)的時空觀的變革是如此的重要和新穎，由于它并沒有把經(jīng)典物理學(xué)的時空框架徹底推翻，而是承襲了經(jīng)典物理學(xué)時空框架中的決定論思想，是經(jīng)典物理學(xué)的繼續(xù)。他指出，雖然神通廣大無所不知的拉普拉斯精靈由于量子物理的發(fā)展已沒有立足之地，可是仍然能夠想象一個占有宇宙學(xué)公式的數(shù)學(xué)家，他不需要擲骰子，就可以完備地描述自然，人們在四維時空連續(xù)體中為所有的“事件”嚴(yán)格定位，這些事件的全體就唯一地構(gòu)成了物理世界及其演化歷史，所有的過去、現(xiàn)在和將來都囊括于其中，每一觀測者遵從由微分方程表示的嚴(yán)格規(guī)律，以其獨有的時間相繼地看到事件的全體。
在普里戈金看來，我們進入到認(rèn)識到“確定性終結(jié)”的時代。耗散結(jié)構(gòu)理論開始向我們表明，復(fù)雜系統(tǒng)的從存在到生成、從混沌之中涌現(xiàn)有序，是不可逆的充滿著不確定性的發(fā)展過程。決定論和非決定論在系統(tǒng)的發(fā)展中難分難解地聯(lián)系在一起。這既非是確定性定律所支配的世界，它沒有給新奇性留有位置；它也不是由擲骰子的上帝所支配的世界，在這個世界里，一切都是荒誕的、非因果、無法理喻的。
由此，“物理學(xué)產(chǎn)生了一種新型可理解性，它由不可約的概率表述來表達(dá)。當(dāng)與不穩(wěn)定性相聯(lián)系的時候，新的自然法則無論是在微觀層次還是在宏觀層次都處理事件的概率，但不能把這些事件約化到可推斷、可預(yù)言的結(jié)局。這種對何者可預(yù)言、可控制與何者不可預(yù)言、不可控制的劃界，將有可能滿足愛因斯坦對可理解性的探索。” （注：愛因斯坦有一句名言：自然界最大的秘密就在于它的可理解性。）
普里戈金的孜孜不倦的對時間的再追問，在哲學(xué)的視野中，也就是對于這個世界的“存在”和“生成”關(guān)系的追問。
確定性的“存在”世界，是巴門尼德的世界：“存在是不生不滅的；存在是完整的、單一的、不動的、沒有終結(jié)的。“
生生不息的“生成”世界，是赫拉克利特的世界：“這個有秩序的宇宙，對萬物對是相同的，它既不是神也不是人所創(chuàng)造的，它過去、現(xiàn)在和將來永遠(yuǎn)是一團永恒的活火，按一定的尺度燃燒，一定尺度熄滅。”
千百年來，關(guān)于“存在”和“生成”之爭是哲學(xué)中的一個基本問題。而近代科學(xué)以來，圍繞著時空觀，圍繞對其涵意和特征的深究，從萊布尼茨與克拉克的著名論戰(zhàn)，康德對于時空的深刻反思，黑格爾對于時空關(guān)系的辯證思辨，馬赫對于絕對時空的有力批判，愛因斯坦對于牛頓時空觀的革命性變革，哲學(xué)家柏格森、懷特海、海德格爾對于時間、存在的深入追問，歷史舞臺上演出了一幕又一幕的扣人心弦的戲劇。
20世紀(jì)下半葉以來，普里戈金對時間的再追問，無疑是這個歷史長河中可歌可泣的一頁。通過自己的科學(xué)探索和哲學(xué)反思。普里戈金認(rèn)為，“時間先于存在”，自然界從根本上講具有不可逆的演化性。正是這種演化的不可逆性，使得“太陽每天都是新的”，造就了豐富多彩、不斷演化的自然界。
筆者后記：
普里戈金（Ilya Prigogine，1917-2003.5.28）是我國人民熟悉的比利時科學(xué)家和哲學(xué)家。1977年，他因為“在非平衡熱力學(xué)特別是他的耗散結(jié)構(gòu)理論方面的工作”獲得了諾貝爾化學(xué)獎；1981年，他又由于《新的聯(lián)盟：人和自然的新對話》（即英文版《從混沌到有序》的法文版前身）而戴上法蘭西言語高級理事會的獎?wù)拢?984年再被授予法蘭西文學(xué)藝術(shù)騎士榮譽稱號。他不僅是一位高產(chǎn)的科學(xué)家，還有多本的科學(xué)思想和科學(xué)哲學(xué)著作；他是眾多著名國際科學(xué)組織的成員，也是國際科學(xué)哲學(xué)學(xué)會的成員、國際科學(xué)史學(xué)會的榮譽成員。
普里戈金的耗散結(jié)構(gòu)理論及其科學(xué)思想和哲學(xué)思想，以及他本人，是迎著我國“科學(xué)的春天”而來到華夏大地的。1977年底，普里戈金榮獲當(dāng)年諾貝爾化學(xué)獎。1978年6月，錢三強率領(lǐng)的中國科學(xué)院代表團訪問比利時等西歐各國，我國科學(xué)界開始與普里戈金及其學(xué)派有了直接的接觸。1979年，普里戈金應(yīng)邀來華來華講學(xué)，并在西安、北京等地作了學(xué)術(shù)演講。1986年，他再度來到我國，并接受南京大學(xué)和北京師范大學(xué)授予他的名譽學(xué)銜、成為中國生物物理化學(xué)學(xué)會的名譽會員。
系統(tǒng)只有“開放和非平衡才有發(fā)展”，發(fā)展是“通過的漲落的有序”，是一個“充斥著分岔、和選擇的不確定過程”……普里戈金的這些科學(xué)思想，都早已融合在我們走向并不斷地深化“改革開放”的時代潮流之中，融合在開拓新時代的社會文化之中了。
曾國屏，100084, 清華大學(xué)科學(xué)技術(shù)與社會研究中心，電話：62773013； 62787568
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文章來源： 曾國屏
