所謂物理認知的表征形式是指,當物理信息按照一定的方式組織起來以後,是采用抽象化的概念形式,還是采用形象化的意象形式,或者兼有兩者。通常,物理認知的信息組織與其表征形式是相互關聯的,概念化的認知與意象化的認知具有非對稱性。但也有非典型化的案例。這顯示出物理認知活動的複雜性。

科學史家J.麥卡裏斯特指出,科學理論的形象化和抽象化(概念性的)不應該被看作是理論的無關緊要的或者可消除的性質,就像理論援引模型不是無關緊要的一樣;與之相反,這兩者是理論的深層性質,是表征理論的特性的。在曆史上,偏好形象化理論的科學家和偏好抽象化理論的科學家在科學共同體的理論選擇規範中進行競爭:在某些情況下,科學共同體傾向於形象化的理論;在另一些情況下,科學共同體傾向於抽象化的理論。這取決於該共同體內部兩派科學家的競爭結果。[80]我非常讚同麥卡裏斯特的上述觀點。所要補充的是,這裏說的“形象化”是基於具身性活動和感性“看入”的視知覺化和意象性的活動,它通常同人們的日常經驗相關,而與所謂“心靈之眼”構造的幾何圖像或觀念化的圖式無關。後者嚴格說來是抽象思維活動的伴生物,是概念性的和數學化的。因此,在我看來,形象化的類型不隻是知覺圖像、心理意象,還包括類比、隱喻、象征等非邏輯的表征形式。

科學哲學家蓋裏森(Peter Galison)在《圖像與邏輯:粒子物理學的物質文化》(1997)一書中,從物質文化和視覺文化的角度入手,向我們描述了20世紀粒子物理學文化的兩大工具性表征傳統:圖像傳統和邏輯傳統。這兩大傳統是微觀世界與主觀世界相聯結的兩大物質性裝置。所謂圖像傳統,它與形成圖像的方式有關,包括借助於雲室、核乳膠、氣泡室手段使微觀世界的豐富性和複雜性直接地被再現或“模擬”出來;所謂邏輯傳統,它主要通過使用與電子邏輯電路(electronic logic circuits)相連的電子計數器(electronic counters)來表征,所保留的是事件之間的邏輯關係。簡單地說,圖像裝置產生圖片,邏輯裝置產生(邏輯)計算。由於這種研究範式將物質裝置與特定的“亞文化”聯係起來,並將粒子物理學的發展看作是這樣兩種傳統保持必要的張力的結果,因而具有較強的解釋力[81],也與我的研究視角相契合。不過,如果能將這樣兩種傳統與科學主體的兩種基本的認知方式聯係起來,再從宏觀文化或文明板塊的角度加以詮釋,就更能看清現代物理學中兩種基本脈絡,因而也就更有說服力。

毋庸置疑,如同拚音字母一樣,西方物理學一開始也包含有視覺的因素。例如,亞裏士多德的“力”這個觸覺概念被轉變為視覺可以理解的方麵,即“力”被轉換成視覺可理解的運動而被定義為“力是維持物體運動的原因”。類似的,在伽利略那裏,“力”體現在了可以在視覺上進行測度的空間(還有時間)上,並且,伽利略關於力的視覺性的定義為牛頓力學公理的建立奠定了基礎。[82]但仔細地分析不難發現,西方古代物理學和近代物理學之所以熱衷於物理現象的視覺方麵,是因為這些方麵易於獲得形式化的表達;尤其當這些方麵與光的現象結合在一起的時候,則更是如此。例如,在物理學家的眼裏,所謂的光線不過是抽象的幾何線條(在牛頓的幾何光學那裏),光以及物體的任何感性性質都被剝離掉了。難怪哲學家胡塞爾在評價伽利略的物理學時指出:“每一種通過特殊感性性質表明自己為實在的東西,在形態領域——當然總是被認為已經理念化了——的事件中肯定有其數學的指數,由此間接地數學化的可能性也必然在充分的意義上產生出來。”[83]這裏的數學更多的是指歐幾裏得幾何學。它表明,所謂視覺化不過是幾何化的。或者說,視覺化成為一種“純粹形狀的度量”。它自身豐富的感性性質被簡約、刪除掉了。相關的討論可回看第十章第三節的相關內容。

具體到每一位物理學家的認知過程,不可避免地是要伴隨著知覺和意象活動的展開的。因為物理學家也是具身性的個體,他們的認知活動,包括高度抽象化了的思考活動,都離不開他們的大腦神經係統,也離不開他們通過感性經驗所獲得的知覺狀況。例如,牛頓把行星圍繞太陽旋轉看作是兩種力相互作用的結果,正是憑借知覺和意象的幫助才得以完成的。其中的奧妙在於牛頓用了一個較為複雜的知覺模型去取代原來的(即開普勒的)簡單的知覺模型,並在此基礎上形成一種新的意象。在牛頓看來,曲線運動的兩種相互牽製的力的意象比之行星“自性”運轉的意象,要簡單一些。由於這兩種力的作用隻能被間接地看到,或者說隻能從它們的相互作用中看到,就必須形成更為清晰的“心理意象”。具體來說,必須把在一根繩子上係上一塊石頭繞人體旋轉的意象,運用到宇宙天體的旋轉運動之中,因為宇宙天體之間既看不到繩子,又看不到吸引力。[84]當然,我們也必須看到,物理學家通過知覺和意象創造性完成的認知過程並不等於物理理論的最終表征過程。或者準確地說,牛頓對兩種作用力的發現並不是他的視知覺的簡單記錄和心理意象的簡單複製;他還必須借助於“心靈之眼”,從概念上加以把握,最終以數學化的方式表達出來。

迪昂曾在《物理理論的目的和結構》一書中提出用所謂“唯象理論”來概括和指稱物理學的理論性質。他寫道:“當我們分析一位物理學家為了對感性現象提出解釋而創立的理論時,我們往往很快就可以看到,這個理論實際上是由兩個不同部分構成的。一部分是唯象的,它對規律加以分類;另一部分是解釋性的,其目的是要把握現象背後的實在。”[85]在他看來,物理理論並不是一種解釋,而是一種簡化和有序的描述,它按照一種日趨完備、自然的分類方法,把各種規律整理起來,至於自然現象背後的實在或原因,那是形而上學的事情。他因此認為,整個物理理論基本上是“唯象”的。

在這裏,迪昂提到了一個關鍵性的術語——唯象。很明顯,“唯象”首先與“感性現象”有關。客觀地說,相對於數學的公理化係統,物理學不是單純地對抽象命題進行邏輯推演,而也同時對物理世界進行描述、說明和解釋。因此認為物理學是從感性現象出發,對物理現象加以分類,側重於對宏觀的物理現象和實驗材料進行描述,進而稱其為“唯象”的,也未嚐不可。但是認為在此基礎上引出若幹原理,並運用數學的方法建立數學模型,以期獲得規律性的說明,從而建立物理理論,也屬於“唯象”的範疇,甚至認為包括牛頓力學在內的整個物理理論基本上是“唯象”的[86],則明顯有失偏頗。用這樣一種觀點來概括和指稱經典物理學的某些特征,不僅混淆了不同性質的理論問題,也未能準確概括經典物理學的方法論特征和認知表征形式。因為這個時候的物理理論的表征形式本質上已經不再是“形象”的了,更不是“唯象”的了。

仍以牛頓力學為例。人們通常認為,牛頓的研究方法本質上是經驗的。即他的研究通常都是從物理現象出發的,並且他本人堅決拒絕任何形式的假說。用牛頓自己的話來說:“如果你能從現象中引出兩三個普遍的運動原理,然後再告訴我們一切有形之物的性質和作用是如何從這些明顯的原理中推導出來的,那將在哲學上是一個巨大的進步,雖然我們還沒有發現那些原理的原因。”[87]可是,人們發現牛頓的那些包含著某些“象”的因素和成分的理論實際上蘊含著先驗的原則。正如科學哲學家E.伯特(Edwin Arthur Burtt)指出的,牛頓“哲學中的推理法則”中的第四條法則雖然表明牛頓的實驗方法優越於從先驗假定進行的演繹方法,但其他三條法則,尤其是第三條法則——“如果物體的一些性質既不允許有程度的加強又不允許有程度的緩和,而且被發現屬於我們實驗範圍內的一切物體,那麽應認為它們是一切物體的普遍性質”——簡直就是笛卡爾式的高度思辨的假定![88]此外,人們都願意引用他否定“假說”的那段原話,但正是那段原話的後半部說的是:“在實驗哲學中,命題都是從現象推出,然後通過歸納而使之成為一般。”[89]為了獲得這種“一般”,牛頓絕沒有僅僅停留在現象的描述上,而是對一些問題作深入的分析和解釋。例如,他在1674年以後曾經試圖用以太說對重力產生的原因作出說明;在1679年2月28日給玻義耳的信中,更具體地說明了他關於以太產生重力的猜測。隻是在這方麵,牛頓顯得比較謹慎而已。[90]至於研究方法,牛頓強調了演繹推理和數學表達的重要性。他的許多定理的形成得益於從公認原則中所得到的推論。例如,他認為光線的正弦折射定理之所以合理,是因為它符合自然的簡單性和均勻性原則。因此,他主張通過實驗對現象進行簡化,以便抓住並精確定義現象的那些定量地發生變化的特征,然後對命題進行數學闡釋。如他在《自然哲學的數學原理》巨著中用歐幾裏得幾何和研究範式將整個力學建造為嚴密的邏輯體係。這些恰恰是分析的方法、邏輯的方法、數學的方法,而不是什麽唯象方法(phenomenological method)。

也許人們會說,相對於微觀領域對對象的結構和機製的深層次研究,經典力學隻能算是宏觀的物理理論,它更集中於“是什麽”“怎麽樣”的狀態和層麵上,隻是一種“現象”的描述,所以當稱其為“唯象”的。[91]然而,就經典物理學來說,對“是什麽”的描述本身就包含了對“為什麽”的解釋。例如,牛頓遠遠超出了開普勒和胡克等人的視野的地位在於,不僅由天體運動的現象精確地導出了引力的平方反比定律,而且還把這一定律與廣義的圓錐曲線運動聯係起來;把天體的運動與地上物體在重力作用下的運動歸結為統一的力學作用。很顯然,相對於開普勒等人的描述,牛頓對天體運動、力、引力等現象的說明和解釋絕不是所謂“知其然而不知其所以然”,也根本不隻是單純的唯象的描述!也許是出於這樣一種考慮,著名物理學家楊振寧將布拉赫·第穀對行星軌道的精密觀測和開普勒的三大定律稱為“唯象理論”,而將牛頓力學和萬有引力理論稱為“理論架構”[92]。

誠然,相對於微觀領域,如熱力學對氣體分子運動的研究,牛頓力學不能作簡單的推廣;相對於氣體分子運動規律和機製的研究,牛頓力學是過於“宏觀”了:熱力學中的一些基本量如熱量、溫度和壓強等,似乎沒有什麽力學屬性;而力學中的概念諸如力、質量、加速度等,在熱力學中似乎沒有使用價值。但我們決不能站在熱力學的視角上將牛頓力學降低為現象的描述或隻是“唯象”的,不能認為熱力學因為對氣體運動微觀機製的研究而提供了對牛頓力學所描述的現象背後的本質說明;我們隻能說,牛頓力學與熱力學分屬於兩個不同的領域:牛頓力學提供的說明和解釋在特定的領域和範圍內是普遍有效的;熱力學第二定律隻適用於由大量分子組成的係統,而不適用於個別分子。從這個意義上說,倒是熱運動的研究更適合於唯象方法或現象學方法——人們隻要搞一套純經驗的描述就可以了,不必等分子層次完全了解也行。這一事實說明,在物理學研究的每一個層麵上都存在“唯象”的因素。我們不能把微觀與宏觀的相對性、“知”與“不知”相互轉化的無止境性,作為一種物理理論是否是“唯象”的唯一判定依據。

除了要考慮物理研究的對象以外,更要考慮研究過程中所使用的方法以及所采用的認知形式。也就是說,我們既要考慮物理研究的客觀對象,也要考慮物理研究的主體認知狀況;既要有物理現象之“象”,又要有物理思維之“象”。事實上,迪昂並不是沒有注意到主體之“象”。在談到英國物理學家所謂的“寬闊思維”時,迪昂分析了物理學家從可見和可感知的映像出發所建立的具象化的模型等問題。如英國物理學家盧瑟福(Ernest Rutherford)提出的原子核模型就是一種形象化的模型。(見圖14-4)為此,迪昂說:“在物理學家的頭腦中永遠存在著兩類裝置,一類是物理學家操作的玻璃和金屬的具體裝置;另一類是圖解式的、抽象的裝置,理論則用這種抽象裝置來代替具體裝置,並依靠它來進行推理。”[93]這表明,如果采納一種英國式的所謂“寬闊的思維”便可獲得唯象的理論或含有較多唯象成分的理論,因為這一種形式有較多的形象、圖像和意象的成分。但是,從昂迪多少帶有貶低的意味談到英國物理學家的形象化模型的做法來看,他似乎更青睞於日耳曼式的物理理論的邏輯構造。在他那裏,“象”的意義受到貶抑,更何談“唯象”!這是他關於物理學理論說明的內在矛盾之所在。

圖14-4 盧瑟福原子結構的“太陽係模型”圖

如果上述關於物理理論是否唯象的分析和判斷標準可以成立,那麽,牛頓力學乃至整個經典物理學(統計力學和熱力學的情況有些特殊)的表征形式本質上不僅不是唯象的,而恰恰是概念論的!即它是概念性的論述,是一套邏輯化、數學化的概念和命題構成的陳述集合。[94]這一點還可以從因果性的角度加以判明。因為,確定經典物理學是唯理性或抽象的表征形式的另一個標誌,就是它的因果性。所謂因果性,即用因果律作為表征知識的基本定律;凡是一條定律,它允許我們從一個空間或時間領域的知識推論出另一個空間和時間領域的某種知識,就可以稱之為因果性定律。很顯然,在牛頓力學中,其運動定律正是人們可以用來預測天體軌道和地麵上物體運動狀態的因果性定律。這種因果定律在牛頓時代是表明自然現象的規律性的唯一形式。[95]

當然,經典物理學概念性的表征形式並不是一成不變的。與由空間認知到時間認知的轉向大致相同,從19世紀特別是19世紀下半葉開始,物理學中的唯象因素或意象的表征方式不斷增多。我們可以從以下幾個方麵加以把握。

第一,從研究對象來看,當研究的對象超越於人們的感官知覺(包括通過實驗手段擴展的感官知覺),如微觀粒子現象;或者,研究的對象過於複雜,如非平衡態係統,人們往往隻能通過對對象的整體狀態、外部功能、跡象表征、演化趨勢等宏觀“刻畫”來加以把握時,傳統的基於“原子論”的研究思路,基於精確的概念分析的語言表達,基於嚴密的邏輯符號的數學建模等,已經不能滿足新的研究需要了。這時,人們不得不借助於另外的表達方式、思維方式。科學實踐證明,意象化的認知和研究方法能夠有效地突破傳統概念論方法的限製,並為新的科學理論提供必要的替代物和表征物。

下麵,我試以唐義平等(1997)在《超導唯象理論——兼論兩種重要思想脈係的匯流》一文[96]提供的案例加以分析和說明。

超導物理學是對超導電性機理和超導材料性質進行研究的學科,已經有一百年的曆史了。物理學家昂內斯(H.K.Onnes)主持的荷蘭萊頓大學實驗室首先在低溫液氦中置入水銀,並不間斷地測試它的電阻。他們發現,在低溫4.2K(零下268.96℃)左右,水銀的電阻迅速下降,最後變為零。這是人類第一次發現的低溫超導現象。為此,昂內斯獲得了1913年諾貝爾物理學獎,同時也創立了超導物理這門新興的學科。但是,對於超導現象的機理是什麽等問題,人們當時並不清楚。在這種情況下,西方物理學家嚐試進行各種解釋。其中包括認為超導是電阻為零的理想導體的觀點等。而這些解釋通常把一種功能狀態的東西誤指為具有這些功能狀態的實體,試圖以本原的思維方式去探討超導的微觀機製。然而,對超導機理的這些解釋並沒有形成一致的、有效的理論。於是,人們又回過頭來致力於超導的現象學的描述方麵。1933年,德國物理學家梅斯勒(W.Meissner)等發現了超導體的排磁現象。隨後,兩位荷蘭物理學家戈特(C.J.Gorter)和卡西米特(H.B.Casimer)又提出了“二流體模型”和超導熱力學理論。隨著觀察現象關聯視角的擴大和對現象理解的深化,其描述更為接近現實。1935年,英國物理學家倫登(London)兄弟提出了適用超導電子的新方程,並與麥克斯韋方程組結合,從而用於解釋超導體的電磁性質和“Meissner效應”。從方法論的角度來看,這些研究基本取向於唯象表征。即用“功能本體”取代電子、能量之類有實驗驗證意義的“物理本體”。這樣,在唯象思維方式的指導下,物理學家提出了電子通過點陣的振動耦合成電子對,進而形成電子間的吸引力的觀點。1957年,美國物理學家巴丁(J.Bardeen)、庫玻(L.N.Cooper)、施裏弗(J.R.Schrieffer)合作研究,在電子對假設下,設想超導體中電流流動的微觀機製,並形成了“BCS理論”。經過近幾十年超導物理學研究的發展,人們認識到,即使今天人們也難以用分析本體論的方式去說明超導的物理機理,或者仔細“看看”電阻是如何消失和電子是如何流動的。正確的方法是從現象入手,由淺入深,從局部到整體。具體來說,一是從質點間的作用體係向唯象的功能與機製描述逼近;二是從點性的孤立描述向集性的關聯場視野逼近;三是從物質性本質的探尋向秩序結構過程性衍生的方向逼近。所有這些,其方法論的特征與中國傳統的注重功能、強調完整的係統演化的唯象理論(具體表現為營衛動力學)非常契合。或者毋寧說,超導唯象理論體現了中西兩種科學思想、科學方法的各自特質,以及它們在新的曆史條件下的交融與匯合,顯示出當代物理學的發展趨向。

第二,從研究主體來看,意象在科學認知中的作用變得重要起來。玻爾茲曼指出,傳統演繹法的一個缺點就是不能具體地建立圖像,而“心理圖像”(mental pictures)恰恰是建立力學基礎的主要方法。同樣地,馬赫非常強調“表象”在科學認知中的作用。他舉例說,當把一種情況下獲得的周期性的表象確定在光射線出現的一切情況下,我們就通過這個思想豐富了一切光學事實;如果沒有重力加速表象的指導,對拋物線的投擲運動和分析也是非常困難的。這種表象隻有在非常簡單的情況下才能獲得。[97]在馬赫或者還有玻爾茲曼的影響下,愛因斯坦也很重視形象思維的作用。他認為,正是視覺型的意象活動成為他創造性思維活動的主要構成部分。例如,他曾回憶他少年時想象“追光”時的情景,當時他構造了一個追光者追趕光波的某一點的心理意象。他假定,追趕者的速度總會在某一時刻達到光的速度,這時在他的心理意象中可能出現的是:光將是一個駐波,即光波將在空間裏作上下運動,就像一根一端固定在牆上而另一端上下抖動的繩子那樣運動。雖然,經過整整10年的思考,愛因斯坦終於認識到,無論這位追光者如何加速地運動,他不僅永遠追不上他想追上的光點,而且這個光點永遠以恒定的速度(即光速)作相對運動。[98]但是他後來的這一結論正是在他早期的心理意象基礎之上通過思想實驗做出的。該思想實驗表明,心理意象的產生不僅使愛因斯坦能夠“看”思想實驗過程中的圖像,而且能夠使他超越已知事實和通常知覺圖式的限製。

從跨文化認知的角度看,湯川秀樹的研究是比較典型的個案。他個人的物理學研究與他的家庭背景,尤其是他的父親的教育有關。他父親深諳中國文化,並極富想象力。他本人幼年時讀過《西遊記》,後來又讀《莊子》。這些作品對他的想象力的培養是非常有幫助的。這些從小所受到的教育以及對中國傳統文化的學習,使他的認知方式和研究方法發生了深刻的變化,並給予他的研究以積極的促進作用。例如,《莊子·大宗師》中有一個比喻:“今大冶鑄金,金踴躍曰‘我且必為鏌鋣!’,大冶必以為不祥之金。”在這裏莊子把人比喻為廣闊的天地間由那種看不見的模子鑄成的某種東西。受此啟發,湯川秀樹時常把物理學定律說成是“看不見的模子”(invisible mold)。意思是說,自然界在它的內部包含著一種不可見的機構,它能夠產生無數個相同的東西。他將電子與同一類型的其他粒子看作是毫無區別的東西。在湯川秀樹看來,“單靠邏輯是什麽也幹不成的。唯一的道路就是直覺地把握整體,並且洞察到正確的東西。換句話說,這裏更重要的與其說是鏟除矛盾倒不如說是在整體中發現和諧。……要想綜合矛盾,就必須首先直覺地考察整體”[99]。

第三,技術科學的進步拓展了人們的知覺和想象空間。物理思想與技術的互動是當代物理認知的突出表現形式。正如美國技術哲學家和後現象學家唐·伊德(Don Ihde)所指出的,技術科學的發展,從認識論和認知科學的角度看,不僅造成了一種所謂“經驗轉向”,而且形成了一種非常特殊的、重要的技術——成像技術(imaging technologies)。例如,從最古老的用黑石英做的鏡子(中國),到近代伽利略的望遠鏡,再到當代的射電望遠鏡等,都是這種“成像技術”的展示。因此,每一次成像技術的進步都是對視覺現象學的一次修正。[100]隻是當代成像技術的水準達到前其所未有的高度,其視覺和意象的認知效應更為突出。其中,計算機對數據處理能力的提高加速了可視化的進程。當海量的數據被轉化為圖像時,人們實際麵對的是一個圖像化了的世界;人與外界的聯結均以圖像為界麵。即使那些不能為人所知覺到的發射物,在經過新的成像技術的“合成”和數字計算機的“解讀”後,同樣可以轉譯成具身性的視知覺圖像。我認為,除了伊德所列舉的宏觀成像技術外,由納米科技所提供的微觀成像技術也同樣顯示出上述神奇功效。根據吳全德院士的研究,借助於透射或掃描的電子顯微鏡和帶照相機的光學顯微鏡,在超高密度信息存儲的納米薄膜材料上,按照薄膜的製備方法,采用真實識別法或離子團束沉積法,可拍攝到這些納米材料上的圖像畫麵。其中有些圖像頗具藝術觀賞性。[101]

當然,與認知信息組織方式的偏向一樣,當代物理認知表征方式的偏轉,也是就西方物理認知的原有表征方式而言的。實際的情況依然是,兩種表征方式存在著融合的趨向。我們可以以原子物理學在1927年至1932年間發生的情況為例。在那段時間裏,物理學家海森伯注意到,當把傳統的“直覺”和意象擴展到原子領域時,原子和意象之間是相互排斥的。即電子和原子不像人們日常所感知的客體那樣,它們似乎沒有任何直接的物理實在性,人們對電子的運動無法用通常熟悉的時空概念來描述。他說:“物理學中經常發生的情形是從局部的實驗情形出發,就以為可以獲得實驗的總體情況。也就是說,你獲得了某種圖像。當然,‘圖像’一詞該用引號標明。這個‘圖像’允許你猜想其他實驗將如何發生。所以,後來你就試圖以語言形式或數學公式賦予這一圖像的某些確定的形式。隨後經常發生的事情是,這些‘圖像’的數學形式或用文字描述的‘圖像’常常是錯誤的,而實驗推測仍然相當正確。這是因為,你大腦中具體的‘圖像’,比你試圖寫在書麵上那種經過合理化後的圖像要好得多。當然,這種情況是十分正常的,因為眾所周知,合理化通常不是開始而是最後的階段。”[102]在這種情況下,海森伯決定重拾概念表征法,即通過分析數學結構的物理意義來形成一種新的意象方式——如果這種方程能夠稱作意象方式的話。在他看來,原子物理的數學符號決定著理論物理的意義,原子領域的某些形象必須通過原子物理學的數學而得到。據此,他提出了一種高度抽象化的描述原子世界的理論——矩陣力學。1927年,海森伯已經開始用量子力學的數學來決定理論符號的意義,並對這些符號做了一定的限製,這就是他發現的著名的測不準原理。

海森伯對傳統意象方式的挑戰得到了玻爾的支持。事實上,玻爾早在1913年就發現,盧瑟福的有核模型是原子的一個好的半準確表象;但是另一方麵,他本人的氫原子模型表明在原子結構的穩定性和確定性中蘊藏著某些無法歸結為普通的力學原理和電磁學原理的條件。從認知方式上看,一個電子在兩個定態的“等待位置”之間的躍遷,是沒有辦法視覺化的。這樣,太陽係原子模型的意象功能就喪失了。到了1920年至1921年,玻爾進一步注意到光的幹涉觀點引起的無法克服的困難。他指出,光量子在“時間上不可避免的漲落,使得采用直觀圖像”來分析碰撞過程和原子結構“將困難得多”[103]。為此,他明確主張調整人們從知覺中借來的感知模式,使之逐步適應深化了的對自然規律的認識。

前麵提到,正是人們的研究對象無法像宏觀物理學那樣為人們直接知覺,因而求助於意象表征的形式;同樣,對微觀領域中僅憑知覺和常識所不能及的對象的把握,同樣需要求助於概念的表征。這似乎是一個問題的兩個方麵。道理很簡單,不可觀察世界的物理知識,絕對不可能依靠觀察的歸納推理來建立;來自經驗的歸納在邏輯上並不一定比演繹對理論的真理性有優先權。[104]如果這時的物理學家仍執著於傳統的知覺圖式和意象表達方式,便會妨礙他們的理論發現和理論創造。例如,由於彭加勒對感性知覺的過分強調,他便不能給遠程的同時性(distant simultaneity)下一個係統的定義[105],而愛因斯坦的視覺意角方式明顯地成為阻礙他接納量子力學的重要因素之一;當薛定諤試圖重新開啟亞微觀領域的形象化通道時,他的波動力學的形象化嚐試並不成功。大多數物理學家沒有接受他對Φ-函數的波動解釋而是接受了不支持形象化的統計解釋,就是明證。

微觀粒子物理學中概念化表征的“勃興”並不推翻我前麵談到的意象表征方式轉向的觀點;它隻是證明,在概念表征與意象表征之間趨向於一種新的平衡狀態。可以這麽說,當代物理學研究方法和認知方式的高度抽象化或非形象化,成為一種新的趨勢,它們越來越接近於不借助於實際可感知的客體所形成的圖像或意象的做法;同時又離不開知覺的擴展和抽象的“直觀”。能夠很好地說明這一含義的例子,便是著名的“費曼圖”。(見圖14-5)[106]該圖顯示兩個電子通過交換一個光量子(波浪線)而產生相互作用。它的“交換”與“徙動”既不同於傳統的基於日常經驗感知的形象化表征,又提供了一種數學化的表達。用現象學的語言來說,這個圖不能用胡塞爾的“看入”來加以解釋,而隻能從非常抽象的作圖規則入手當作“看作”加以解讀。[107]這種情況表明,當代物理學在意象化與概念化兩者之間達成一種新的默契:意象化與概念化兩種認知方式並不是涇渭分明地截然分立的,而是相互交織、相互影響的。可以肯定,隻要這個世界依然是人們經過感官來認識,並且具身性地指涉於世界的相互作用之中,意象化的手法無論被抽象化到何種程度,它自身終究是不會完全消失的。

圖14-5 顯示兩個電子庫侖斥力的直觀性表示