相互作用与交互作用(选)(1949)

 

(美)杜威 著  张军 选编

 

(一)

我们对认知和所知所要求的稳固的术语建构作了一个初步勾勒,这一勾勒将重点放在两种知识程序上,即交互作用和详述。详述区别于定义,而且对交互作用的直接发展是和详述而不是和定义联系在一起的。

我们建议,在接下来的段落中详细地分别讨论交互作用和详述,展示它们对知识理论是多么重要,它们作为认知者和认知的自然过程这个特征应被完整地理解。但是,在开展这项工作之前,在本章中很适宜展示:对象的交互性呈现以及对象规定的交互性,已经进入了最近的物理学研究中。在这样做的时候,交互性呈现将会用来和自-作用的古代观点以及着眼于相互作用的经典机械论形成对比。但是,这个讨论不会超过当前这个描述所需要的程度。

读者会想起,在我们探究的一般程序中,在被观察物和观察者之间没有认识论与标准的心理学和生理学理论中所常见的那种严格分立。相反,观察者和被观察者被紧密地组织在一起。在被命名的对象和命名之间也没有严格的分立。比较而言,认知和所知,包含了命名和观察,也包含了其他东西,自身被置于一个共同的探究系统中,它们不是在“存在”的分隔了的领域之间的斗争所带来的不稳定产物。正是这个认知和所知的共同的系统,被我们称作“自然的”,在经常使用的“自然”一词中我们既没有偏爱也没有偏见。我们的立场是,因为人是一个有机体,他在一个所谓“自然的”进化过程中和其他有机体一起进化,我们愿意作这样的假设:他所有的行为,包括他最高级的认知活动,不是他自身孤立的活动,也不首先是自己的活动,而是有机体-环境这整个情境的过程;我们也愿意假设,这整个情境在认知中处于我们面前,它也是认知在其中兴起的情境。

因而,我们所谓“交互作用”以及我们愿意展示其在最近的物理学发展中越来越重要的东西,既不应该被理解为——在技术性的表达中——它可以独立于观察而“存在”,也不应该被理解为它是一种“存在于人的头脑”中的观察(被假定为独立于被观察的东西)。“交互作用”,作为其他对象中的一个对象或者连同其他对象,应被理解为完整未破碎的观察——在这个世界历史时代,它与观察者、观察活动和被观察物都相关——它被评判时会被证明有各种优缺点,而只要它受到这些优缺点的影响,它就一定会在后面的时代中以其他方式受到影响。

(二)

当孔德一览知识的发展历程,并对其进行评价时,他提出了三个阶段或层次,即神学的阶段、形而上学的阶段和实证的阶段。今天的人们不会接受这些阶段,更不会接受孔德对科学结构的不成熟规划。但是,他的思想的一般框架已经实质性地进入到了每一个人的理解中。一般说来,人类早年,世界和它的现象的拟人化和人格化是很普遍的;紧接着它们的是实体化,如物理的“力”和“实体”;只有在最近几个世纪我们才慢慢地通常也是艰难地获得了所谓实证的、客观的、科学的描述方式。至于未来将会怎么看我们目前的最好观点,这仍然是不清楚的。

让我们思考一系列反对趋势,在目前,用生活中的语言来说,这些趋势呼吁缩小和扩大科学观察的范围,以使得它们与手头的问题相关。作为导入,我们将追寻这样一些观点发生改变的踪迹——这些观点是关于从牛顿到麦克斯韦的物理学中的最一般问题的。

许多世纪以来,从伽利略打破了亚里士多德的传统开始,一直到孔德的时代,物理学探究中所强调的是定位行动的单位或元素,并规定它们的相互作用。牛顿稳固地建立了这样的体系:探究中粒子可以被置于与运动的联系之中,然后对之作准确的描述。但不是所有的发现都会导致对新粒子的建构和使用。以热现象为例,还没有达到这一点:热粒子被确认。“科学的进步”,爱因斯坦和茵菲尔德说,“已经破坏了把热当作是实体的古老观念”。牛顿式粒子保留在拉姆福德和焦耳的著作中,后来保留在吉布斯的著作中,这些都是事实;能量很久以来就被看作是一种实体,热只是它的一种形式。但是粒子跌落到了统计时代(从传统的确定性观点来看,这是一种罪恶),而热最后变成了一种分子的排列而不是一种特殊的存在。法拉第出色地观察到,所有的电不能被保存在电容盒中,也不能被限制在导线里。克拉克·麦克斯韦接过法拉第的观察,并且提供了能够表达它们的数学公式。麦克斯韦的工作为伦琴、洛伦兹、普朗克、爱因斯坦及他们的同时代人对物理学的发展,为最近的原子内部阐述工作奠定了框架。他过世后出版的著作——《物质与运动》,其明晰性使得它成为一座宝库,所有的探究者尤其是最新开辟的领域中的探究者都能从中受益良多。下面这段话来自这本书1877年版的序言,1920年由约瑟夫·拉莫编辑的英国版本中也收入了这篇序言:

物理科学,直到18世纪末,其构造关于自然现象的概念的方式完完全全是这样的:把它看成是一种实体和另一种实体相互作用的力的结果。现在,物理科学已经完全进入了发展的下一个阶段——物质系统的能量被看作是由那个系统的排列和运动来决定的,而关于排列、运动和力的概念极大地普遍化了,其可靠性要由其物理学定义来保证。

尽管麦克斯韦自己欣赏正在发生的事,但要物理学家普遍开始承认这一点还需要两代人:物理学家们长期以来一直试图对虚构之物中最不幸的以太进行证明,在物理学中对之重新设想的过程还远没有结束。“交互作用”这个词正是麦克斯韦自己用来形容物理事件的;甚至,他所说到的物理交互过程中的“方面”与我们对这个词的使用非常相近,即

如果把我们的注意力集中到物质的一部分上,我们只会看到交互作用的一个侧面,也就是,那影响到我们思考中的物质部分的东西,我们把这称作现象的这个方面。和其效果相关的,就是作用在物质部分的外在力量;和其原因相关的,我们称作物质其他部分的行动。所强调的东西之相反方面就被称作对物质其他部分的反作用。

在这里,我们看到,麦克斯韦在电磁领域所获得的新视野实际上已经改变了他对一般机械体系的描述方式。麦克斯韦在这个世界曾经有过的最稳固的探究系统(即牛顿的机械学)的立足点上开启了新的视野。尽管我们的立场是:我们所期望的最好结果就是给现存的混乱引入一点秩序,但是,我们可以利用他的工作,使用来自这些工作的结果,给我们提供支持。我们相信,我们这样做,就可以获得进步,人类探究的整个系统将会被当作一个实质性整体来研究。

(三)

有了这个导论性的展示,现在让我们概要地制定探究组织和呈现的三个层次——根据它们在历史上的出现顺序。但是,对它的理解,有些是陈旧的,甚至经常有许多陈旧的理解,伴随着新的东西,甚至就在新的东西之中——这也正是一般进化的路径。我们把这三个层次命名为:自-作用,相互作用,交互作用。这三个层次都是在世界之中、与世界相关的人类行为,它们都是对世界的呈现——是人类所描述的。为了暂时的便利,我们在这些名称中不规则地使用连字符,以强调在不同的应用中所涉及的问题。这可以与对大写字母或引用符号的自由使用、与为了强调而经常使用粗体相比较。它具有这样独特的价值:它可以使我们强调目前所用的名称中包含的内在混乱。

-作用:事物被看作以自身的力量来行动。

相互-作用:事物与事物在因果连接中取得平衡。

交互-作用:描述和命名的系统被用来应对行动的不同方面和阶段,不会最终诉诸“元素”或其他假设性地可分离的独立“实体”、“本质”或“实在”,不会把假设性地可分离的“关系”从可分离的“元素”中孤立出来。

这些暂时的规定在下一章中会提供一些其他选项,它们会展示通向涉及的问题的过程中所引出的各种不同观点。读者会注意到,名称的提供好像是着眼于被观察到的事件的,而规定着眼于有选择的观察,如使用这样一些词语:“被看到”、“与什么相平衡”、“被使用”等。这些是命名-被命名物交互作用的两个方面,对此将给出的是一种连续的展示。随着讨论的进展,分类是被悬搁着的。

-作用这个原始阶段的特征可以通过过去的和现在的千百个例证很容易很清晰地建立起来——它们都自信在它们的时代它们所提供的是一种事实的报告,对后来的人认为是幼稚的、单纯的猜测性东西却没有怀疑。

至于交互-作用,在最近的发展中我们可以展示它的明确特征:不是对它的存在的断定,而是越来越注重观察在适当的时间和地点的高效性——现在这一点在知识的发展中越来越重要。

至于相互-作用,直到上个世纪的开始,都是它为科学提供了主要的范式。但是,作为它的成功的自然结果,伴它而来的是大量的仿制品和劣质品——现在到了铲除杂草的时候了。为了避免可能产生的误解,对各个时代产生的或被评价为是相互作用程序的主要类型再给出一个分类是合情合理的。我们发现:

a)独立制定出来的体系是有效的,如牛顿机械学。

b)为了研究的方便,对探究中临时分离出来的部分给与了相互作用的形式,但私底下仍然承认,在一个更广泛的体系中它们所得结果可以再解释。例如,对有机体皮肤内组织和器官的某些相互作用的探究,不管怎样我们应记住:在达到最终的描述之前必须要考虑处于交互作用视野中的“有机体整体”(可能伴随着它的是对“环境中的有机体整体”的交互性观察)。

c)在爱因斯坦之前,经常发生对(a)的滥用,人们努力将所有知识强制性加进牛顿体系的机械框架之内。

d)这种滥用在今天很普遍,自-作用中的“实体”和相互作用中的“粒子”相混合,被用来无限制地提供各种解释:自我被看成相互之间相互作用或与环境客体相互作用;在传统的感觉理论中,一部分有机体被看作与环境客体相互作用;认识论把在各自领域中的心灵和物质带入虚假的相互作用形式中;最坏的情况是,词语的含义与词语在人的行为中的实际表现相隔离,就好像词语-灵魂与词语-身体相隔离一样。

(四)

现在回到物理学中进一步考察对交互行动日益增多的使用,在这之前,我们会花一些篇幅来讨论自-作用。

亚里士多德物理学是这个时代取得的伟大成就,但是它是建立在“实体”的基础上的。到了伽利略时代,有学问的人基本都追随亚里士多德而认为:存在这样的事物,它完全地、内在地因而也就必然地拥有存在;这些事物在它们自身的力量之下处于永恒的行动(运动)之中——确实,它们在某些特定的行动中持续,这些行动是它们所参与的行动中最为基础的。在这个视角中,固定的星星和它们永恒的圆圈运动就是案例。在这个陈旧的模式中,不能通过内在的能力而运动的,就被贬低为有缺陷的存在;而被动的惰性的“物质”,就是最低级的存在。

伽利略的工作一般被看作是标志着对物理学中自-作用的推翻,正是这个特征在持守古代传统的人们中激发了大量仇恨。对此的出色描述——可能有史以来最好的叙述——可以在马克斯·韦特海默的著作《生产性思维》中找到。亚里士多德的观点是:永恒的力量必然被应用到惰性的物体上,将它置于运动之中,维持它的运动。与此不同的是,伽利略使用了斜面,以代替一个下落的重量,给观察提供了直接的辅助。这里,他确认了加速度,这是他的目的中最重要的特征。接着,他考虑了相反的情况:向上抛掷的重量,类似地使用了向上的斜面以作辅助,确认了相反的加速度。把这两者放在一起,使他踏入限制性情况中:处于向上的斜面和向下的斜面之间的平面。这样,他用现代的形式确认了惯性的事实(更骄傲的一点可以说成是“原则”或“规律”):曾在运动中的有质量的物体继续保持在直线中的运动,如果没有其他运动的物体的干涉的话。换句话说,它的运动不再被认为是依赖于来自一个“行动者”的持续推动。这个发现是将要提到的交互性发展所需要的基础。另外,这个新的观点自身就它的出现情境而言是交互性的,也即是说,原来是另外一些事物的产物或结果的东西现在作为事件可以被直接地描述。霍布斯迅速地预测到了后来牛顿所建构的东西,笛卡尔把它变成自然的最基本规律。对牛顿来说,它变成了运动的第一定律,通过关注力量的方向和比例的第二定律,通向第三定律,即作用和反作用是相等的相对的——换句话说,通向了力学的完全相互-作用体系的形成。

牛顿的理论——其效率在其范围内是不可超越的——把世界看作是“不可改变的粒子之间的简单力量”的作用过程。在这种封闭的系统中,相互作用的描述已经被完美化了。但是,这个成就却是以重大的忽视为代价的。空间和时间被看作是绝对的、固定的、形式的框架,在其中力学得以前行。换句话说,它们忽视了过程本身。没有探究粒子的不可改变性,也同样是一个“疏忽”,尽管在别的问题产生的时候,人们能够自由选择想要的任何“不可改变的”东西,以作为实验性的导入。牛顿在他已接受的限制范围内所获得的成功,其中一个直接的效果就是:他坚持光的粒子说,并且仇视惠更斯的波动理论。

爱因斯坦的方法,起源于新的观察、新的问题,将空间和时间带入探究之中,把它们看作是被探究的事件之一。另外,它还为此做了铺垫:让粒子重走空间和时间之路。这些进展与交互性方法完全一致:把过去被看作是分离的、隔绝的东西连在一起看——当研究需要这么做的时候。它们提供了时间和空间上所必要的东西,从而打破了陈旧的壁垒:当来到新的体系中时这是必要的。

物理学在交互性视野上所获得的新基础(代替了旧的相互作用的极端主义),还没有彻底完成。不同的方法和解释还有其位置,最终结果怎么样还不完全清楚。爱因斯坦自己正竭尽全力提供一个普遍场理论,但场中仍存在奇点,他还不能成功地应对。物理学中的“场”是否代表了整个情境,它是否被用于其他元素的环境,这不是我们关心的问题,对针对探究的交互性阶段的一般性思考而言,也不是基本的。我们的断定是,有权利从整体上看待那需要从整体上看的东西;也有权利从分离的角度去看那需要从分离的角度去看的东西——各自都有其时间和地点;正是这种我们断定其是我们所需要的权利,在物理学的近代历史中得到了强有力的支持。物理学家在他的日常工作中很容易就会发现双重需要的例证。随着时代而来的强调重点的变化,包括从对莱布尼茨的活力而言是中心的力量,到作为物质之外的特殊事物的能量,再到把物质和能量联系在一起的德布罗意方程,这些都是例证。能量越来越成为所描述的情境的伪装,而不是被断定为“事物”的东西。很久以前,在这样的事实中发现了一些重要意义(而不是单纯的谜):电流在电路中不在场,所发生的事不在电线“之内”。二十年前,物理学家开始追问光是否能够从一个或远或近的光源“开始”,假如没有一个到达地点在等着它的话。今天,关于物理学的功能,我们可以看到散落在这样一些句子中的讨论:“‘光线的路径’,在描述中没有包括光线的环境,是一个不完整的表达,没有操作性意义”;“术语‘一个粒子的路径’,相比日常光学中‘光子的路径’而言,并没有更多的操作意义”;“准确地说,没有对整个实验环境的描述的粒子自身不是一个物理事实”;“我们不能在光子从太阳来的路途中描述它的状态”;(因果)律不能在其完整的普遍性上被表达出来,如果描述世界所依赖的状态变量没有被特别提到的话”。

在考察物理学中观点的转变的过程中,我们的目标仅仅是澄清我们在探究认知和所知时所倡导的路径在多大程度上已被最强有力的现代科学发展出来了。为了那些不情愿的哲学的、认识论的、逻辑学的读者更好理解这一点,我们对我们所说的东西还要加一些补充性的引用,它们来自前面引述过的爱因斯坦和茵菲尔德的著作。“地球和太阳,尽管离得这么远”,在牛顿的定律中,“都是运用力的作用者……在麦克斯韦的理论中,没有物质性作用者”;“我们记得粒子随时间改变而改变其位置的力学图景……但现在我们可以用不同的方式来描绘同一个运动……现在,运动表现为这样一些东西:它是某种存在,而非变化着的某物……”;“对力学的观点来说非常基本的实体概念,变得越来越多余”;“只有场的性质对描述现象来说才是基础的;来源上的不同无关紧要”;“在麦克斯韦的理论中,电场是实在的东西”。

一旦在这个关节提出了所谓“物理实在”的问题,涉及十年前爱因斯坦和尼尔斯·玻尔之间的著名讨论就是必要的。与他对物理现象的交互式(自由的、开放的)处理形成对照的是,爱因斯坦对科学事业中人类活动的态度仍是非常自我中心的(传统意义上的抑制)。他的立场是:“物理的概念是人类心灵的自由创造”,“纯数字概念……是思考着的心灵的创造,用以描述我们的实在世界”。与之不同的是,玻尔的观点更加自由:人在世界中有一个积极的角色,而不是抱有固定教条与之相对。讨论的问题涉及波理论中的动量,爱因斯坦和他的同伴——波多尔斯基和罗森,把实在的标准建立在对效果的预测上,“如果”(没有干扰)“人们能够确切地预测物理数量的值”,那么,“就存在一个与这个物理数量相应的物理实在元素”。为了构造一个完整的理论(不是唯一“正确的”),他们认为,“物理实在的每一个元素在物理学理论中必须有一个相应的部分”;进而,他们证明,或者“量子-力学对通过波的功能呈现出的实在的描述是不完整的”,或者“当与两个物理数量相应的操作者彼此不互通的时候,这两个数量就不会有同时的实在性”。作为回复,玻尔应用了他的“互补性概念”,认为,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森“关于物理实在的标准”用来解释量子现象时包含了“一个实质性谬误”。他进一步断定,当相对性引起“对所有与物理现象的绝对性质相关的观点的改造”时,更新了的物理学会要求对“我们关于物理实在的观点进行彻底的修正”。这里所牵涉到的是数学(符号的)应用到物理学(追求事实的)的方式上的一个潜在的(尽管没有明确被表达出来)冲突。这一点又反过来涉及与处于人类语言行为中的名称相关的符号组织问题。

 

(本文自杜威的《认知与所知》四)