33 科学实验中的两大实验

    

    科学实验的概念普遍被接受，人类跨越了200余万年的认知史。这不是耸人听闻。回顾人类的认知历程，这是不争的事实。早先科学实验是孕育在生产斗争中的，是本能认知的一种流露。它作为科学研究的方法出现、发展、普及最后被确认，仅仅是最近几百年的事情。而当今时代，全人类都在见证科学实验的成果。科学实验真正成为社会存在的实体之一，成为承载工业、农业以及众多门类甚至经济门类的基础之一，成为人类三大活动之一。从上述三个方面讲，这是一个很大的话题。它确实超越了实验室的科学实验的范畴。但本人还是想在人们通常界定的科学概念的框架内，继续讨论“科学实验”。我本人在前面已表达了这样的观点：观察是人们认识事物的途径，“科学实验”的目的是为观察而创造的。因此，观察分两个方面，自然条件下的观察，人为条件下的观察。“科学实验”从属人为条件下的观察。两者的观察，其本质是不变的。本人还讲到观察所包含的内容，认为它同样分两部分，即感知存在，思辨存在。这就涉及到下面我们要讲的两大实验：物化实验和思想实验。根据认知的一般原理，人们做事之前是有预案的。即你要怎么做，头脑中会先有一个方案设想，之后才会发生行为事件。你要做某种实验，你首先要知道怎么做。二者是互为转化的。将设想赋予行动，物化实验；行动前在脑海中搭建构想，思想实验。而物化实验之所得所引起的思辨则又转换为更高一级的思想实验。杨振宁在《美与物理学》一文中谈到物理学与数学的关系时，从实验出发给出了从具象到抽象的一个层变模式，虽然是针对物理学的，我认为有普遍意义。该模式如下：

    

    

    

    

    关于各方关系，杨老解释说：唯象理论（2）是介乎实验（1）和理论架构（3）之间的研究。（1）和（2）结合起来是实验物理，（2）和（3）结合起来是理论物理。理论物理的语言是数学。科学实例：布拉赫是实验物理学家，活动领域是（1），做了行星轨道的精密观测。后来的开普勒仔细分析布拉赫的数据，发现了著名的开普勒三大定律。这是唯象理论（2）。最后牛顿创建了牛顿力学和万有引力理论，其基础就是开普勒的三大定律。这就是理论架构（3）。

    杨老用三个科学实例做了生动的说明。上面的例子只是其中之一。这个模式的普遍意义在哪里呢？实验（1）是感知存在，属于物化性质的实验；唯象理论（2）和理论架构（3）是思辨存在，属于思想实验。不同的是，唯象理论（2）距离感知的东西更近一些，而理论架构（3）则更为抽象，更具理性的高度。显然这样的范式无疑在众多实验领域都将适用。下面，我们就从两大实验入手，做一深入探讨。