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科学的科学性问题





科学的科学性问题

欧阳首承(成都信息工程学院 科研所 610041)

提要 本文是作者“翁文波先生遗著关问题讨论”的报告原稿,其中突出地论述了信息的确定性、物质演化和翁文波“周期性扩张”的“可公度”方法的含义;并涉及了《易经》的演化性和当代科学的不变性等问题的讨论。
关键词 信息的确定性 物质的演化性 非惯性系 数码与数量 “自然文明”

1.引言
2004年的“天灾预测的研讨会”上,“翁文波基金委员会”主任王明太先生得知作者是搞物质演化的而与作者谈起了翁文波院士生前的工作。翁先生预知未然有令人震惊的效果,遂有预测大师之称。但因其工作并不符合当代科学体系而不被理解,希望作者看看问题出在那里和如何深入,而将翁文波先生的整套遗著寄给了作者。拜读翁先生遗著第一印象,是其工作隐含了《易经》思维,因为《易经》的核心思想和作法都是立足于物质演化,遂为“易”也就是“演化”的意思。翁先生的“信息确定性”的提法,所能见到文献、典籍也唯有《易经》。问题是自引入西方的当代科学以来,《易经》成为了被批判的对象,和伪科学的代名词。这就是为什么有人拟以当代科学批判翁先生的由来(只是因为官员的干预,而失去了“打假反伪”的勇气!)。更为主要的是当代科学为隐含宗教的“假定的科学”,而隐含了以假打“假”的没有“底气”,因为“打假”者还没有可“科学”的本事,像翁先生那样预言出石油储藏地。《易经》的被批判,即使在20世纪末中国的学术界还“谈《易》”色变。至于《易经》到底是不是“江湖骗术”似乎还不能妄言,并当代科学不能预知未然是事实,尽管作者在《易经》的启发下,不以当代科学的方法预测出灾害天气也是事实[1],出版社仅能劝说作者避免直接地提到《易经》及“信息的不可修改性”而已。当代科学却以其可摧毁地球几十次的能力为“成就”,还以“科学是一把双刃剑”而炫耀,似乎忘记了人类“科学”摧毁了人类自己还能称为科学吗?并由此涉及了什么是“自然文明”的概念。
《易经》即使作为学说,似不应经此“磨难”,可能查到的原因是《易经》“宣扬”了“物质变化”(当代科学因“上帝”不变其奴役的物质也不变,爱因斯坦曾命名其“相对论”为“不变论”似已披露玄机)和“信息不等于数量和不能以数量修改或伪造信息”,无疑是贬低了当代科学“高级、豪华(非朴素)”的数量演绎而已。当时的历史条件下,“信息确定性定位”的意义更在于翁先生的魄力和策略,因为在当时的西方的科学体系中,或10年后今天还是将信息列为“随机”的认识观,并源于西方学者申农(C.E.Shannon),而现在还流行的“信息论”也是以非确定性为前提的。哲学界以随机论批判牛顿以来的“宿命论”,乃至于爱因斯坦也成了没有给“偶然性”留有空间的老顽固,牛顿和爱因斯坦并没有被列为伪科学家。现在的科学界还基本上沉醉于偶然性而将信息定位为“随机性”,还列为20世纪下半叶人类知识构成的“科学”定论,也没有被确定性体系列为伪科学,并一起构成了当代科学。何以将不同于当代科学体系的看法和作法就称为伪科学,而不定位当代科学的科学性呢?并“科学方法”也仅定位为数量演绎的动力学方程和数理统计,其它都排斥在科学之外。数理统计的抽样归纳并不是当代科学的发明,实质上《易经》中已经运用。只是《易经》将其作为寻找问题的方法而不是回答问题,其信息的不可修改是不同于当代科学的。学术争论是探索问题的一种方式,乃至于相互攻击也是正常的。至于总有人喜欢在不甚了了时就以外国的学说贬低中国的学说,而构成了外国人难于理解的中国独有的“时代的风景线文化”。
动力学数量演绎定位为“确定性”,实质是惯性系所能操作的物质不变性。物质不变是不符合实际的,又以偶然观修正其不足,而配以数理统计。遂有当代科学俗称的“科学方法”的“两大块”,即动力学方程和数理统计。《易经》具有认识论和现实意义是不仅方法超出“两大块”,并《易经》是率先进入物质演化的论著,而区别于当代科学的对物质演化否定。重要的是,以“不变性”讨论确定性或偶然性是无意义的。若物质不变化,不仅预知未然没有意义,连产品设计、制造都成为不能操作了[2]。确定性只有在物质变化的前提下,研究物质变化的原因、过程的认识观及其方法。
其次,若认为非规则信息是动力学体系不能处理的问题就列为“随机或偶然”性,则不仅没有弄清“确定性”的含义,也混淆了“确定”与“偶然”性。因为动力学不能解决的非规则或小概率信息或事件,随机体系也解决不了。为此,确定或偶然应当或必须定位在物质变化的前提下,更为重要的是所谓“特殊、异常或称为非规则、小概率信息或事件”既有其原因,也有其不同于300年来数量演绎的规律,或特殊性的原因和规律不遵循数量演绎的规则化或大概率化。其原因是特殊性中含有物质演化的转折性变化信息或事件。即有如山顶不遵循上山坡(y = k x)或下山坡(y = ―k x)的规律,但山顶的存在确实是有原因的,如没有山顶的话,其上、下山的“山坡”已不复存在。显然,山顶的存在不能是“不确定的”并正好是转折性。这既是特殊性存在的意义,也表明了特殊性不能混同于一般性的重要性,并将特殊性列为随机性也同时否定了一般性的“确定性”。“山之不在,何必谈坡”,并“皮之不存,毛将焉附”已是至理名言。“无特殊性何来一般性”,本是常识问题,当代科学的数量演绎,却以数量的随机观导演了“复杂系统”而称为“新进展”。物质本来就是复杂的,在复杂中找出简明的道理和简单的处理方法才是科学,遂有老子的“图难于其易”。以“复杂”作为复杂问题的答案,等于什么也没有回答,也不应是科技工作者的语言。
翁先生的“信息预测法”中直接提出“信息确定性”,既令作者敬佩也感触良多,学术界的“封杀、围剿”不亚于“十面埋伏”。何况“信息预测法”在西方既没有明确的观念,也没有系统的方法体系。翁先生所使用信息的实质,不是数量演绎体系的数量而是信息的“数码”。为此也不应将其方法理解为数量的形式逻辑演绎,而在“周期性的扩张”中运用了事件变化信息。当代科学的数量“周期性”是物质没有变化的运行性“周期”;而信息的“周期性扩张”则是事件的变化和物质演化的特殊(包括转折性)事件的周期。所以翁先生强调信息保真,就在于不遗漏转折性信息,隐含不用平均数或人造的假信息而挑战当代科学,其运用“24节气、天干地支”不仅有勇气也有翁先生独特的理解深度,正如人们所熟知的“四季”之外的“节气”正是农业生“不误农时”的转折性变化,这也是当代科学的数量演绎所没有的。所以有人认为“24节气至少是对世界农业文明的重大贡献”,并不言之为过。“信息是已经发生的事件,必然是确定性的”[3],既表明了翁先生知识的内涵,也策略地回避了当时不必要的纠缠,因为已经发生的事件是事件存在的必然。由此也就可理解翁先生能够预测重大自然灾害的原因了。毋须讳言,当代科学的物理学“家”之所以不能理解翁先生的预测术,就在于物质不变化的当代科学,必然不能给出物质变化的理论。何况科学本身还在于人类道德的科学,掠夺式的为富不仁能列为科学吗,“科学是一把双刃剑”的提法本是将科学狭义化而曲解了科学概念,科学不能制止“双刃性”的本身就不能称为科学。所以,这里必然有个如何认识中华文明之光──《易经》的科学性;和如何真正认识西方当代科学的“科学性”的问题。本文首先简述如何认识当代科学的科学性问题。

2.当代科学的基本问题
2.1惯性系与非惯性系问题
即使按爱因斯坦的语言,当代物理学是基于“惯性系、力和质量的发明”,也可以说没有“惯性系”的假定便没有当代物理学。惯性系的牛顿第二定律为,
f = m a (2.1)
但对于非惯性系,当代科学并没有重视。虽然目前的物理学辞典也提到“不是惯性系的则为非惯性系”,或“变加速度或旋转是非惯性系的”。至于非惯性系具体性还强调的不够或有所混淆,致使非惯性系问题目前还在沿用惯性系的作法。由(2.1)式不难看出:
首先,若a是变数(变加速度),即使按西方的“上帝”── f不变,则m(“上帝”奴役下的物质)也得变化,这已经表明了(2.1)式的牛顿第二定律是物质不变的运行问题。因为f、m不变,则a是常加速度。法国人贝格森1963年就指出了“牛顿及其继承者所完善的体系是对演化的否定”[4],尽管此看法非常重要,但没有得到广泛传播,也许与他没有提出演化的分析方法有关。显然,若a是变量,则m必须得变化,故有非惯性问题是物质演化问题,物质不变的“运行”不是演化。为此,即使按西方的认识观念,物质演化问题是非惯性系的。按中国的“力在物质中”的观念,有“天、人合一”的“一元性”认识观。其具体化为墨子的“力,形之所以奋也”,即m变化,其力f也得变化。如果说“物理学是研究物质变化和过程的学科(亚里士多得)”,配合微积分“成就”于与路径无关(物理问题与路径有关),则当代物理学的全部工作或其数量演绎体系都没有涉及物质变化过程,而不能称为物理学。作为自认为笃信物理学的爱因斯坦,其去世前的出于否认时间具有“方向性”的自白:“经典力学、量子力学和相对论及其基础数学物理方程等都不能提供过去、现在和未来的差别性”[5]和牛顿的继承者拉普拉斯的“知道初值,就可知道未来一切(或称谓初值的“克隆”)”的实质[6],应当说这至少表明了拉普拉斯和爱因斯坦已在基本概念上“读懂”了当代科学,并“不打自招”地承认了当代科学是对物质演化的否定。
其次,作为数学而言,若(2.1)式中的f 、m 、a都是变数,则(2.1)式变成了三个变量一个方程的数学非闭合方程。显然,非闭合方程在数学上是不能数量演绎的。仿照现代科学形式逻辑的说法,则非惯性系为“动力学方程”的非闭合方程问题。
第三,按西方二元性观念,即使“上帝”是永恒的,则m、a为变量的(2.1)式是非线性方程。这表明非线性数理方程是非惯性系的,非惯性系问题不能以惯性系方式求解,而可“一箭三雕”的具体地定位了当代科学。但现在的学术界依然在投入大量的人力、物力(即使我国有些行业至今所投入的资金已超过几千万元并还在继续投入,有的国家投入的量更大)。半个世纪过去了,转折性变化依然没有解决,但非当代科学的结构方法已经解决了[1,2]。
2.2数量问题
数量是什么,对于习惯于惯性系的人们,似乎认为不会再有什么问题,何况数量演绎体系已成为当代科学的支柱性“产业”,并列入哲学殿堂的“豪华(非朴素)、高级”的认识论。但哥德尔的“数学不完备性”定理,或2300多年前战国时代的数算家詹尹就已经指出“数有所不逮”的系统性讨论[2]。限于篇幅,这里仅指出:
首先,数量是事件后的形式计量,物理学是唯物的,没有东西不会有物理学,也不会有数量。然而当代科学在亚里士多德的“物、力”分离体系中,以西方的“二元”论、“形式之形式的存在”(平均数就是不存在的具体例子)观念,构建了可数量演绎的数学等式和牛顿的动力学方程式,已经将数量等同于(或取代了)物质。所谓的“质量”就是以“物质的量”的数量性取代了物质的性质性,而成为当代物理学的一大发明。这已铸就了现在所有物理学定律都是事件后的数量定律,并配合微积分“成就”于与路径无关而没有了事件的过程性和原因,则当代物理学还没有进入物质变化的“过程物理学”而成为真正的物理学。
其次,数量是独立于物质之外的形式抽象,并依存于欧几里得(零曲率)空间的“虚拟”数轴上的线性概念,而无法排除数量的不稳定乃至于数量∞,并将数量∞不得不列为“非适定”或“非确定”性概念。由此,数量演绎加入了“稳定性、平稳序列性”限制数量不稳定,即“豪华、高级”高级认识论,却遇到“不能自理”的数量不能处理数量的问题。正由于数量被“适定性”限制,当代科学的“杰出”成就也就基本上止于波动体系的惯性系。所谓数量的“高级、豪华(非朴素)”,无非是数量具有人类发明货币式的通用性,即当代科学的数量演绎可不顾及物质的“十八反”(引用中药的术语的物质相克),什么东西都可按“无量纲或统一量纲化”放在一起“炒”──演绎,但演绎的结果是“一锅大杂烩”。萝卜、白菜可冠以“蔬菜”的统称而演绎“加、减、乘、除”,但演绎的结果并不能告诉你是萝卜还是白菜,即“高级、豪华”的数量演绎的结果,却什么也没有告诉你;又由于数量不能处理数量∞,所运用的“适定性”和微积分与路径无关,致使数量演绎的“豪华”形式逻辑的完美性,变成了初值“克隆”的搬移。上亿次的计算机所积分的结果,等同或还不如初值“克隆”搬移的结果好,而令人哭笑不得。何况,数量不能处理数量的不稳定性,演绎的理论物理已经将不同物理要素(诸如速度、力、能量、热量、密度和宏观流体或微观粒子等)都以波动的传播成为当代物理学的终极理论,人们已经熟知的热量传导与浓度扩散不是同一物理机制,但数量演绎的结果都是波动;非线性是非惯性系的涡流,数量演绎却以弱非线性演绎出“孤立波”,还被称为非线性的重大突破;气象界还将大气涡流以数量线性化演绎出气象科学“独有”的单向倒退波。不过,爱因斯坦似乎还明白形式逻辑演绎并不等于物理实在[4]。
2.3 曲率空间与搅动能守恒
长期以来,零曲率(欧几里得)空间已经成为人们思维中固有的思维概念,然而零曲率
空间仅是线性思维的扩展,欧几里得的演绎也基本上延续于“矩”(伏羲)和古埃及金子塔所构建的框架。实际空间是曲率空间,但当代科学体系所涉及的数量、时间及其物理量的速度、“动能”及其数量方程式,乃至于物理学的后事件的所有数量“物理”定律、质点不变性或m为常数等,所涉及的永恒哲学观等都是零曲率空间观念的“产物”。如果说数量演绎体系为当代科学做出了“杰出”贡献,也是来自零曲率空间的人文观念。如站在曲率空间,数量是后事件的形式计量;时间体现于物质的变化和不占有物质维并不能作为物理量;非线性将在曲率空间中为转折性的旋流;曲率空间的动能应是角速度的平方(ω2),并旋转的动能可同时传输物质和能量,而使“波动”的能量不会走向“虚空”;爱因斯坦的广义相对论是以“无旋”(实际是有旋的)的黎曼几何的曲率张量(Rici张量)所建立的引力场方程,却匹配了零曲率空间的能量和动量(能量动量张量),既混淆了物理概念也破坏了方程式的协调性。欧氏空间的能量(能量是直线式的推力作功)何以会在曲率空间中“打转”呢;牛顿坦然不知“万有引力”的来源,爱因斯坦的“引力波”居然近一个世纪也没有找到,并光线的弯曲也可解释于介质的折射,为什么没有见到科学捍卫者的置疑呢;“近代”物理学成就于“基本粒子都是波”、“虚时间(it,)”,但实际上“量子力学”连“三阶导数的物理意义”,“实”时间是什么都没有回答,也均未见到“打假者说不”。当代科学的演绎逻辑演绎出“没有假定便没有科学”,无疑于“科学是不符合实际的,符合实际则不是科学”。
当代科学之所以颂扬波动理论,就在于波动传播转移了能量而维护了物质运行的不坏性。所以当代的物理学“家”,由牛顿到爱因斯坦都没有涉及物质的变化。所留下的方程式无非是“永恒的天国”,而否定了物质演化的“与时俱进”。
当代科学否定演化,物质不变也毋须“预知”于未然,因为未来、现在和过去没有区别;数量的后事件性,已经演绎不出事件的原因;曲率空间的旋转可同时传输物质、能量;波动只能传播能量而不能传输物质。即波动维护了物质不变,而只能有初值自相似的“克隆”或“长生不老”。由此,必然涉及如何认识演化,和当代科学的定位问题:
当代科学是以惯性系的发明所建立的非物质演化的数量演绎体系,拉普拉斯的“知道初值,就可以知道未来一切”不就是“初值的克隆”吗,并将已发生事件的监测混同于预知未然的预测。初值的“克隆”是追求“永恒”或“产品”的耐用性,即惯性系体系仅是个较耐用产品的数量估算法,本不是物质演化的理论和方法。
(licd 8/16/05 20040500052)



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