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四种不同的科学图景

时间:2011-01-21 16:17:28  来源:  作者:

Berkeley加州大学地球与行星科学系的William E. Dietrich在一篇关于“地貌输移律”(Geomorphic transport laws)的文章里,提出了四种科学的“实在论”:

 

1) Detailed realism(细节实在)

2) Apparent realism (表观实在)

3) Statistical realism (统计实在)

4) Essential realism (本性实在)

 

这几个名词有点儿费解,有意思的是,Dietrich用了四幅名画来说明。

 

1)细节实在:库尔贝(Gustave Courbet)的《溪流》(The Stream of the Puits-Noirs, valley of the Loue, 1855,藏华盛顿国家画廊(Washington National Gallery of Art),溪流的波光和水中的石头,都清晰可见。有经验的人也能从如此细节的图画估计溪流的水深和石头的大小。“细节实在”就是如此表现实在的细节。这是所有理论追求的结果,但几乎没有一个理论能做到——经典力学对天体轨道的计算,量子场论对某些参数的计算,虽然精确到小数点后面很多位,但也不能能给出一个整体的图像。这种模型的困难在于,它既要刻画细微的小尺度过程,又要呈现整体的大尺度图景。从显微镜下看宏观世界,当然是不可能的。
 

 

2)表观实在:卢梭(Hanri Rousseau)的《梦》(The Dream, 1910,藏纽约现代艺术馆The Museum of Modern Art, New York)有点儿像我们的工笔画,它也表现细节,但这种细节和它们的组合却是虚幻的。用逻辑(数学)来实现这种虚幻的图景,也不是那么容易的。宇宙大爆炸、暴胀、黑洞、还有弦与膜,这些景观是不是Rousseau式的梦幻呢?不过,我喜欢美丽的梦幻,胜过丑陋的“现实”。而且,梦幻的荒唐往往就是变形的真理,换一种眼光来看,就不一样了。

 

 

 

3)统计实在:蒙德里安(Piet Mondrian)的《蓝色组合B》,藏荷兰Kroller-Muller Museum。他画的其实是蓝天,他要每个对象都分离,但又能在整体中凸显出来。这种图像不表现过程,也不表现具体的形态,而表现一种分布——这正是“统计”的意思。很多时候,我们只能通过最后的分布结果来看过程的本性(如指数分布与Poisson过程,负幂分布与传说的SOC……)

 

 

 

4)本性实在:塞尚(Paul Cézanne)《圣维克多山》 (Mont Sainte-Victoire Seen from Les Lauves)。塞尚为圣维克多山画过很多画,一眼就能认出来——这就是图画的本性。但我们几乎看不到任何能说是山的细节——看徐悲鸿的《漓江春雨图》我也有一样的感觉,一团墨、一团水,就是漓江;但细看起来却没有任何一点是江。从两幅图我们能分辨两个地方——这就是“本性实在”的理论要实现的目标:刻画不同过程的基本特征,但忽略它们的细节。细节在这儿没有特别的意义:山水的细节到处都是一样的。

 

 

 

这四种方法我们在研究种都能遇到,它们涉及不同的思想和工具,也针对不同的问题和目标。当然,还(甚至更)取决于研究者的兴趣。“细节的实在”看起来是最吸引人的,而且很多人喜欢拿细节来评价方法和结果,这等于抹煞了其他图景。如果一心想着细节,就可能什么都看不见。还有些问题,连本性实在都模糊不清,却去追求所谓细节,那细节的意义在哪儿呢?

 

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