科學無限好，只是近黃昏：科學的有限性、侷限性與唯物主義的修正_風聞

摘要

現代意義上的科學不是與人類文明同時出現，共同發展的，而是在十四、五世紀，基督教神權對社會的思想控制有所放鬆，古希臘唯物主義世界觀得以復甦之後在西方出現的。科學是在唯物主義世界觀指導下的方法論、認識論。其概念的基本要素包括可以觀測、可以證偽、符合形式邏輯。科學概念的基本要素決定了其效能相對於無限世界的有限性，和“越發展越艱難”的侷限性。**對當前唯物論世界觀以外的世界，科學是無能為力的。**而現代理論物理以數學為工具的推論提示，世界確實存在着傳統唯物論概念以外的部分，包括時空二位一體、質能二位一體，時間、空間、質量、能量、有形的亞原子粒子與其無形的能量狀態最終皆歸同一，這些概念都是當前的唯物論世界觀所無法覆蓋的。並且，某些超出唯物論，因而也超出科學範疇的內容已經在人類社會中得到現實應用。另一方面，理論物理中

“超唯物論”的認知與某些古老的東方哲學思想不謀而合。這或許是巧合，也可能存在其它具有內在必然性的因果關聯。反思一下，當前唯物論中按傳統觀念將物質與意識做二元區分，是產生“時間單向流動”進而產生“古今區分錯覺”的關鍵原因。只要借用理論物理的思路，將傳統唯物論做些局部修正，即，認可意識本質的物質性，“物質與意識二位一體”。**意識是物質的一種無形狀態。無形的意識可以與有形物相互轉化，且可以與有形或無形的其它物質相互作用。**我們所面對的太多不可思議都將順理成章。本文從科學起源的唯物論基礎與科學概念的內涵開始，系統推導了科學的適用邊界與效能邊界。然後從理論物理對世界本質的推論與意識發生的生物學本質，探討了意識的物質性可能與唯物主義世界觀的修正。

目錄

一．科學起源的唯物論基礎

二．科學概念的內涵與適用範圍的有限性

三．科學的侷限性

四．對當前唯物論世界觀以外的世界，科學無能為力

五．意識與物質的同一性：“超唯物主義”（HyperMaterialism）世界觀

六．對待各種世界觀的態度與“意識方程式”

一．科學起源的唯物論基礎老敗所在的一個微信羣裏有位佛學達人，經常強調佛學和中國傳統文化中一些令人匪夷所思的認知是科學，比如占卜未來、心靈感應之類，真令老敗哭笑不得（理由請見本文最後一章）。從新文化運動大呼“德先生和賽先生”開始，百年以來，“科學”二字已經成了“政治正確”，經常被當作道德標籤，凡事貼上了就自帶正義光環。所以三教九流、各路神仙無不雀躍爭先，紛紛在額頭上自鈐“科學”大印，以示其正確性不言自明。可**到底什麼才是科學？**似乎根本沒人關心。

在“政治正確”的感召之下，在“救國救民”的理想使命之下，老敗從少年時代就決意投身科學工作。也算天遂人願，至今在其中摸爬滾打了半輩子，有了點感悟與思考，在此跟讀者諸君分享一下。

首先，咱們説説科學的起源。新文化運動所呼籲的“賽先生”（Science），即現代意義的科學，並不是與人類文明共同出現和演進的，而是遠遠短於人類文明史。一般認為，現代意義的科學大約是在1500年代，西方中世紀之後，在文藝復興的思想解放中才開始萌發的。而科學一經萌發便蓬勃發展，對人類文明產生了革命性的影響。因此，以色列歷史學家尤瓦爾·

赫拉利，在其著作《人類簡史：從動物到上帝》（Sapiens: A Brief History of

Humankind）中，將“科學革命”與大約一萬兩千年前的“農業革命”，和大約七萬年前的“認知革命”並列為人類文明演化過程中的三大里程碑事件。

為什麼現代意義的科學在西方出現得如此晚近呢？因為，在文藝復興時代之前，西方是一個被基督教神權徹底籠罩的世界。而基督教的“神創論”就決定了對任何未知的探索都是不必要的，甚至屬於宗教異端行為。其邏輯是，神創造了世界，所以神必然知道這個世界的一切。如果人發生了任何疑惑，就應該去向神請教。而神給人類最完善的解答就是聖經。現實中遇到一切難以解決的問題，不論精神上還是物質上的，去查聖經就好。上帝在聖經裏早已寫好了答案。所以，有問題，找神父。他去幫你查聖經，找答案。

可是，現實生活中的細節問題千奇百怪，總有神父們絞盡腦汁也沒辦法從聖經裏附會出答案的情況。此時，神父們的回答是，這點破事你忽略它就好。因為，既然上帝沒把這事寫進聖經，就意味着上帝認為你不需要知道這個。那你就該聽從上帝旨意，忘掉這事。你看，一切邏輯自洽。

所以，科學的求知性與探索性，從世界觀上就與 “神創論”相矛盾。科學是關於如何探索、認識、瞭解這個世界的方法論。因而也可以稱之為認識論。這個認識論的世界觀基礎是唯物主義。在唯物主義世界觀指導下的認識論與神創論世界觀的認識論最大的差別就是，它認為沒有一個人或神可以知道這個世界的一切。尤瓦爾·赫拉利在《人類簡史》中説：

“科學革命並不是“知識的革命”，而是“無知的革命”。真正讓科學革命起步的偉大發現，就是發現‘人類對於最重要的問題其實毫無所知’。”

總結一下，科學是以唯物主義世界觀為指導，探索未知世界的一種方法論、認識論。而唯物主義世界觀與無神論天生契合。所以，只有在基督教神權對西方社會統治力下降，對人的思想控制有所放鬆，古希臘唯物主義世界觀在文藝復興運動中得以復甦之後，科學才可能產生。在此多説一句題外話。在中國傳統文化中，“神創世界故神知一切”的觀念好像沒那麼嚴重。但“祖先崇拜”的心結可是很重。現世的疑難總是要從古人成法中去尋找答案。這或許是現代科學沒有在中國產生的重要原因之一。

二．科學概念的內涵與適用範圍的有限性科學從大約500年前萌芽之後便飛速發展。最突出的表現是各種知識以加速度，甚至爆炸式的速度續不停地產生和積累。這是普羅大眾都有目共睹，可以親身體會的事情。但是，在這個過程中，科學作為一種方法論，其本身思想方法的持續變化和演進卻很少被普羅大眾所瞭解。事實上，科學在探索世界的過程中不斷總結自身的經驗和教訓，修正過去的錯誤做法，不斷尋找、發現、普及應用更加合理、準確、高效的做法。現代以來的知識爆炸，正是科學方法持續改進，減少錯誤，提高探索、發現效率的結果。至今，科學活動已經形成了一套明確、有效的行為範式。

在進一步討論科學這個概念之前，或許有必要幫助讀者諸君複習一下“概念的內涵與外延“。《普通邏輯學》説：

“概念的內涵，就是反映在概念中的對象的特有屬性；概念的外延，就是具有概念所反映的特有屬性的對象，通常稱為概念的適用範圍。”

從上面定義可見，概念的內涵與外延之間存在着

“負相關”，即概念的內涵越多，其外延越小。反之也成立，概念的內涵越少，其外延就越大。比如，“人”這個概念，只有生物學內涵。而“中國人”這個概念，除了“人”的生物學內涵外還具有國籍、民族等社會、文化意義上的內涵。所以“中國人”的概念內涵就比“人”的概念內涵要多。同時，“中國人”這個概念的外延，也就是其適用範圍，就要比“人”小許多。“人”裏面只有一部分才適用“中國人”這個概念。

前面説過，科學作為一種方法論，從萌芽出現以後是持續發展的。所以科學的屬性也有動態變化。到了今天，科學這個概念已經具備了什麼樣的內涵呢？有一位加拿大心理學家，基思·斯坦諾維奇（Keith·E·Stanovich）痛感於當時心理學研究中的偽科學氾濫，在1983年出版了一本書，《How

to Think Straight about

Psychology》，直譯為“如何簡單明瞭地思考心理學”。這本書大受歡迎，被很多大學作為教材使用，到現在已經再版了11次之多！這本書的多數再版都有中譯版本，但每個中譯版本的書名都略有不同。其第11版的中文名就叫《這才是心理學：看穿偽科學的批判性思維》。這本書的核心目的是區分心理學中的科學與偽科學。所以書中有一章專門討論“什麼是科學？”。老敗在此借花獻佛，借用書中的內容向大家解釋科學這個概念的內涵。

首先，科學是“系統實證主義的運用 ”。而實證主義的意思是：“依靠觀察的做法，通過檢驗來認識世界”。

第二，科學的特徵是 “公共知識的產生。……即科學知識並不僅僅存在於某一特定個體的頭腦中。從一種重要意義上説，科學知識在提交給科學共同體供他人批評和實證檢驗之前根本不存在。……科學通過重複程序來實現其公開驗證的理念。一項發現如果想在科學領域引起關注，就必須以這樣一種方式提交給科學共同體，即能夠讓其他科學家嘗試相同實驗並獲得相同結果”。

第三，科學是對“可檢驗理論的探求”。這個探求是一個循環往的復過程，即：”提出理論去解釋世界中的特定現象，根據這些理論做出預測，實證地檢驗這些預測，基於檢驗的結果對理論進行修正…… 科學的獨特優勢不在於它是一個不會犯錯的過程，而在於它提供了一種消除錯誤的方法，這些錯誤是我們知識庫的一部分。”

需要強調的是，上述第三點中“可檢驗的理論”，是科學方法論的核心。一個理論如果是“可檢驗”的，它必須是“可證偽”的。

“科學理論的表述必須總是遵循這樣的原則：從中得出的預測有可能被證明是錯誤的。因此，對與某理論相關的新證據進行評價的方法，必須始終具有使數據證偽該理論的可能性。這項原則通常被稱為“可證偽性標準” 。

“……科學上的理論是一組相互聯繫的概念，它能對一組數據做出解釋，並對未來實驗的結果做出預測…… 它所做出的預測必須是具體的。…… 它在告訴我們哪些事情會發生的同時，必須指出哪些事情不會發生。”

這個“可證偽性標準”是科學哲學家卡爾·波普爾（Karl Popper）提出的“界定區分科學和非科學的關鍵標準”。科學之所以能不斷清除謬誤，趨近真知，根本原因就來自於這個“可證偽性”。

“…… 要讓科學發揮作用，一定要讓每個科學家都具備證偽的態度…… 因為易犯錯的科學家們沉浸在一個相互制衡的過程中。在這個過程中，總會有其他科學家提出批評並清除他們同行的錯誤。科學的力量並不是因為科學家特別有道德，而是來自他們不斷交叉檢查彼此知識和結論的社會過程。”

以上就是科學概念的基本是內涵。瞭解了科學概念的內涵，我們就可以去明確、確定科學概念的外延，即科學這個概念的適用範圍。明確科學概念的外延，目的有兩個。第一，是排除打着科學幌子的偽科學。這對讀者們應該不難理解。第二個目的，恐怕是讀者們不太想到過的，那就是：明確有哪些事情是科學做不到的。長久以來對科學的道德化和神化，使得很多人產生了一個誤解，彷彿科學是萬能的。不！**科學絕不是萬能的！**科學是一種“操作主義”的方法論而已。

“操作主義就是這樣一種思想：科學理論的概念必須以某種方式建立在可觀察事件的基礎之上，或與之相關聯，而這些可觀察事件是可以被測量的。”

所以，科學這個方法論的力量是有限的，有些事是科學做不到的。

什麼事是科學做不到的呢？那些不可觀察、不可測量的事情科學就做不到。比如，科學回答不了“本質主義”的問題。科學理論不是 “從內在本質或者本質屬性的角度對現象做出終極解釋的理論” 。生物學家彼得·梅達沃（Medawar）曾寫道：“那些科學不能回答，並且在科學發展的可預見範圍之內也不可能得到回答的問題，確實是存在的。這些問題是孩子們會問的‘終極問題’……我能想到的這樣的問題有：萬物是從何開始的？我們來到這個世界是為了什麼？生活的意義是什麼？”

三．科學的侷限性科學不僅有其概念內涵所限定的適用邊界，在經歷了500年的發展後，其侷限性也越來越顯著。説起科學的侷限性，老敗有自己的切身感受。從學醫開始，參加生命科學研究工作至今30多年，老敗一直有這種感覺，我們各種實驗工作幾乎都有一個共同目標：可視化。因為我們的研究對象要麼是體內的器官，要麼是細胞、微生物這類微觀世界的事物，現在越來越多地關注蛋白質、核酸這類分子水平的相互作用。它們的共同特徵都是人眼無法直接看到。我們可以猜測、推理、設想它們的狀態、行為，但如何證明呢？必須用觀察和測量去證明，而且，觀察和測量的結果作為證據，最終需要讓人眼看到才作數。為了讓人眼看到，即實現可視化，經常需要以“標記”、“阻斷”等多層次的間接方法去實施觀察和測量。為此，必須要求各間接方法之間存在嚴格的充要條件關係，才能保證信息傳遞的有效性、不失真，才能使眼睛不被假象所欺騙，做到眼見為實。

我們生活在一個紛繁複雜的世界裏。每個事物都與其它眾多事物相關聯，彼此相互影響。影響因素（統計學上稱為“變量”）又有主次之分。一個事物的主要影響因素總是與眾多次要因素摻雜在一起，多“變量”共同發揮作用。近百十年來數理統計方法的高度發展，各種“多變量相關分析”方法的建立，為尋找影響事物發生、發展的主要影響因素、關聯因素提供了有力工具。儘管事物之間相關性的發現已經可以帶給我們一些現實應用的益處，對其內在因果關係的深入探究才是我們從“必然王國”走向“自由王國”的必經之路。要想確認因果關係，就需要對假説進行實驗驗證。多變量相關分析是單變量分析的拓展，有助於我們從眾多潛在影響因素中識別出最可能的主要因素。但其本質屬於推測，即“可能性”，需要得到實驗驗證之後才能確認為事實。這個實驗驗證過程，因為充要條件要求的嚴格性，多數情況下只能以單變量對比研究的方法去實施才能得出最可靠的結果。

老敗在科研工作中經常感慨，面對紛繁世界中的無窮變量，我們一樣、一樣去試，以單變量對比研究這種效率底下的邏輯方法，就算幹到猴年馬月！所能解決的問題也只是九牛一毛！現代科學方法的思路，首先是分析，把事物一拆二、二拆四……越拆越細。進而需要逐一加以驗證的命題就越來越多, 呈幾何級數增長，所以問題總比答案多。而地球資源有限，人類研究能力的增長要慢得多。以這樣螞蟻啃骨頭的效率面對着無限複雜的世界，簡直令人絕望！這是現代科學方法論的一個巨大侷限性！一位學法律的朋友做了一個很好的描述：如果説世界的知識是個無限大，沒有邊界的二維平面，人類通過科學研究獲得的知識就是這個二維平面上一個有邊界的圈。

我們一直在用使科學手段使知識圈不斷擴大，但已經感覺越來越費力，越來越困難。比如，在生命科學領域，小鼠、大鼠、兔子，直至猴子、猩猩等實驗動物模型曾經幫助我們瞭解了很多生理、病理機制，發現、驗證了許多藥物。但是，在醫學研究中，動物模型的效能已經肉眼可見地越來越低。也就是説，許多從動物模型身上發現的機理並不適用於人。越來越多在動物模型身上有效的藥物，卻在人身上無效。道理很簡單，動物與人之間當然有相同、相似之處，但必然也存在很大差異。幾百年的科學研究努力，那些相似之處都已經利用殆盡，剩下的基本上只有差異之處了。所以，現在如果看到某項研究僅僅是動物實驗的結果，特別是小鼠實驗的結果，老敗就懶得看下去了。結果儘管可以天花亂墜，大概率在人身上將完全兩回事。

科學的發展似乎已經開始進入平台期。我們似乎已經接近了科學效能的邊界。那麼，科學這個方法論的“天花板”在哪裏？

四．對當前唯物論世界觀以外的世界，科學無能為力科學是唯物主義世界觀指導下的一種方法論。唯物主義世界觀源起於古希臘。ChatGPT對古希臘唯物主義的解釋是：

“*古希臘唯物主義主要思想是物質存在是客觀的，**物質是構成世界的基本元素，意識和思維是由物質產生的。**古代唯物主義者相信，自然現象和人類行為都可以用物質的運動和相互作用來解釋……

Leucippus和Democritus的原子論主張萬物可以分解為無數微小不可分割的粒子（稱為原子），並且這些原子具有不同的形狀和大小，不同的組合方式形成不同的物質。……因此，他們認為物質是最基本的現實，而非精神、靈魂或其他形式的神秘存在。*”

歷經兩千餘年的發展，唯物主義已經形成了辯證唯物主義，歷史唯物主義，科學唯物主義，倫理唯物主義，客觀唯物主義等各有側重的不同流派，但它們源於古希臘的核心觀點是共同的，保持沒變。可是，現代科學的發展，確切説，是1900年誕生的量子力學與其後相對論，後來統稱為“理論物理”的發展，卻已突破了上述的科學內涵，並且開始使我們對世界的物質性，即唯物論產生了疑惑。可以説，科學這個方法論已經接近了其唯物論世界觀的極限。而世界並沒有終止於當前唯物論所描述的內容。唯物論內容以外的世界無法以科學方法去認識。事實上，人類（中極少數精英物理學家）正是在理論物理研究中以某些超出科學內涵的技能（數學）才得以推知一些當前唯物論以外的世界是個什麼樣子。

美國作家蓋瑞·祖卡夫(Gary

Zukav)在一羣物理學家的幫助下，寫了一本得過許多獎的書，名為《像物理學家一樣思考》（Dancing Wu Li Masters: An

Overview of the New

Physics）。祖卡夫寫這本書的目的，是想讓普通人理解量子力學與相對論。直白地講，就是“説人話”，用普通人的語言讓讀者理解理論物理的科學道理：

“所以我希望這是一本有用的“翻譯”，幫助那些（像我一樣）沒有科學細胞的人，瞭解理論物理學裏所發生的種種非凡的過程。”

可是，在書中作者不止一次情不自禁地承認失敗，表現出對實現這個寫作初衷的絕望。事實上，作者在書中告訴我們，不僅“普通人的語言”無法確切描述量子力學與相對論中的許多道理。即使竭盡人類語言都不能！甚至竭盡人類的想象力都不能！比如，在談到亞原子世界的物理過程時，他説：

“……這種紛亂是想用有限的概念（語言）描述沒有侷限的狀態的結果。此外，這種紛亂也表示“我們實在不知道”隱形的亞原子領域到底有什麼事在進行。用愛因斯坦的話來説就是，這些模型都是“人類心靈自由創造出來的”。我們創造這些模型為的是要滿足我們內心理性的組織經驗的要求。這些模型無非都是在猜測那打不開的手錶裏面“到底”有什麼事在進行。如果我們真認為這些模型説出了什麼事實，那就誤人了。

前面，我們摒棄了玻爾用以描述原子的行星模型，答應説後面會來看看“當今的物理學家怎麼想原子”。好的，是時候了。可是這個工作實在棘手。因為，我們之所以輕易地放棄原子的舊圖樣，是因為我們認為代替這個舊圖樣的，會是一個同樣清晰，但比較有意義的圖樣。可是，事情發展至今，我們的新圖樣已經完全沒個樣子。我們的新圖樣是一個無法可視化的抽象。這就叫人難過了。因為，這提醒我們，原子決計不是“真實的”事物。從來就沒有人——沒有任何人——看過原子，原子是假設的實體。物理學家構造這個實體為的是要能夠理解實驗的觀察所得。然而，我們已經習慣於“原子是一種東西”這種觀念，所以我們已經忘記原子只是一種觀念。不過現在物理學家告訴我們，原子不只是一個觀念，而且還是一個無法想象（成書面）的觀念。”

在談到從相對論可以推知時間與空間本質上是一體時，他説：

“如果你沒辦法用視覺想象四維的世界，別煩惱，因為物理學家也沒有辦法。目前，因為所有的證據都顯示愛因斯坦是對的，所以我們暫時只要認為他對就可以了。他給我們的信息是時間和空間有緊密的關係，這一層關係由於沒有更好的方法來講，所以他只好稱之為四維空間。所謂“四維空間”事實上是從一種語言翻譯出來的話。這一種語言是數學，然後翻譯成英語，才有所謂的“四維空間”。問題在於，數學所説的東西用另一種語言不論如何就是沒辦法準確表達。是故，“第四維空間的時間”只不過是一個標籤，一個我們加給這一層關係的標籤。而這一層關係就是相對論裏面用數學表達的時間與空間的關係。…… 由於我們的感官經驗只限於三個維度，而時空連續體是四個維度，所以我們看不到時空連續體的幾何，就是想畫也畫不出來。”

更重要的是，很多理論物理中的道理無法描述、無法想象，不僅是語言的問題。因為雖然文字語言無能為力，“數學語言”在其中還是遊刃有餘的。咱們絕大多數凡夫俗子無法理解，只不過是因為“數學語言”水平太差而已。這跟作為一箇中國人的老敗，對俄語一竅不通沒啥本質區別，無傷大雅。真正令人震驚的是，以“數學語言”所描述的理論物理觀念正在衝擊我們的唯物論世界觀！

在解釋了廣義相對論告訴我們，時間與空間的關係是二位一體，可以互相轉化；質量與能量的關係也是二位一體，可以互相轉化之後，蓋瑞·祖卡夫解釋了廣義相對論的進一步推論：

“到目前為止，我們都只是説物質會使時空連續體彎曲，可是，若是按照愛因斯坦終極的看法，每一塊物質即是時空連續體的曲線（可惜的是他未能證明這一點）。換句話説，根據他的終極觀點，根本沒有什麼“重力場”“質量”這種東西。這種東西不過是我們的心靈所造，真正的世界沒有這種東西存在。“重力”這種東西是沒有的——重力不過等於加速度，而加速度卻是運動。“質量”這種東西是沒有的，質量不過是時空連續體的曲線。即使是“能量”這種東西也是沒有的——能量即是質量，而質量即是時空曲線。在我們的心目中，一個行星有它自己的重力場，循着軌道繞日而行，而這個軌道是由太陽的重力牽引造成的。但這只是我們自己的想法。事實上這所謂的行星只不過是一道時空曲線在另一道已經非常明確的時空曲線裏，找到了最容易通過的路徑罷了。這個宇宙除了時空與運動，別無他物。而時空和運動事實上又是同一件事。

根據量子物理學的看法，這個世界基本上只是躍動的能量。能量無處不在，起先是一種形式，然後是另一種形式……如此這般，連續不斷。我們所謂的物質（粒子）事實上是造出來的，造出來以後消滅，又造出來，如此這般，連續不斷。這一切皆因粒子的互動而生，但這一切亦是無由而生。

廣義相對論告訴我們，我們的心智有種種規則，但真正的世界卻沒有。理性的心智因為是以有限的透視得到的印象為基礎，所以它建立的結構也就決定了它接受什麼，拒絕什麼。從這個時候開始，理性的心智就不管這個世界實際上是如何運作，只是按着自定的規律，把自己認為世界必然如何的版本加在世界上面。事情一直是這樣。直到有一天，終於有一個初心出來喊：“不對，不是這樣。所謂的‘必然’並沒有發生。我一直在努力尋找為什麼如此的原因。我極盡想象之能事來維繫自己對這所謂‘必然’的信仰。可是如今已經到了突破點了，如今我已經別無選擇。我非得承認我一向相信的‘必然’並非得自真實世界，而是得自我的大腦。”上面這一段獨白可不是詩的誇張，這一段話是一種描述，扼要説明了廣義相對論的主要結論以及這個結論是用什麼方法得到的。

*粒子物理學的世界是沒有“材料”的世界。這個世界裏面，事情的過程即是事情的究竟。*這個世界裏面，生、變、滅的舞蹈在一個概率與守恆律的架構中不斷上演，無休無止，不增不減。這樣説事實上是完全用西方的話道盡了道家和佛教哲學的根本要義。”

世界是不是物質的？物質的基本元素到底是什麼？意識與物質的界限到底在哪裏？理論物理學家用數學方法得出的推論，使得這些在唯物論中本來很明確的問題變模糊了!

從上述引用的，蓋瑞·祖卡夫的敍述可知，將對世界的認識推向當前唯物論以外區域的關鍵方法是數學。那麼，數學到底是什麼？數學算不算科學？對照前述科學的概念內涵可知，數學在有些情況下符合科學內涵，但很多情況下不符合。所以，英國哲學家、數學家、邏輯學家、歷史學家、文學家、羅素（Bertrand

Russell）曾説：“數學可以界定為不知道在説什麼，也不知道説得對不對的學科。”

羅素的説法聽起來驚世駭俗，實際上只是因為我們在日常中已經對數學的非科學性見怪不怪而已。是的，我們自己在工作、生活中所使用的數學經常就不具備前述的科學概念內涵。比如説，圓周率π。數學説：π是個無限不循環小數。可這個“無限不循”如何證明？！又如何證偽呢？！歐拉數e也是如此、根號2也是如此、根號3還是如此，無理數都是如此！所以，按照前述科學概念內涵中的“可證偽性標準”，無理數算不得科學理論，可是咱們多少常用與不常用的科學計算公式中都存在着這些無理數！

前面講過，在此需要再次強調：科學是一種“操作主義”的方法論。科學方法論在操作中有一個不可或缺的重要支柱，那就是形式邏輯。前面所説的，幾乎一切科研實驗活動都是在做“可視化”工作，確鑿可靠的實驗設計最好是單變量對照研究，這些方法思路都是以形式邏輯中的充要條件原則為基礎的。一切科學假説的產生與驗證，進而成為科學理論，都要經歷這樣一個過程：

1.  **以觀察到的已知現象為基礎，以形式邏輯為工具做推理，得出假説理論。**2.  **以假説理論按照形式邏輯做推理，預言新的現象。**3.  **以嚴謹符合形式邏輯的實驗過程進行觀察、測量，以新現象是否按照預期（的統計規律）出現，作為假説理論被證明或證偽的判據。親身經歷過科研工作的人，必然會對上述的三階段過程產生深刻，甚至痛苦的體會！因為科研過程就是試錯過程，**我們總是在錯誤中摸索。而科研工作者所犯的每個錯誤，無外乎是邏輯推理中的某個或多個環節事實上不成立。就像外科手術本質上就是個“分離-止血-縫合”的循環過程，科研過程本質上就是在邏輯推理過程中“**犯錯-查錯-糾錯”**的無盡循環。科學的巨大力量與效率不高的侷限性都來自於形式邏輯，可謂“成也蕭何敗也蕭何”。

量子力學對邏輯思維也產生了挑戰。概略地説，形式邏輯和經典邏輯中的AND（與），OR（或），NOT（非）這些邏輯運算符在量子世界中已經不適用了。“海森堡測不準原理”使得傳統的邏輯概念瞬間崩塌

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成了偽命題。一切都是概率和量子糾纏狀態説了算，成了咱凡人們無法理解的事情了。如果説，這些“不可思議”、“理解不能”僅僅發生於看不見摸不着的微觀世界，凡夫俗子們可以眼不見心不煩，將其忽視也就罷了。但是，這些無法理解的神奇道理卻正在宏觀世界中發揮着可以讓所有人看到、感受到的作用。除了展現光的波粒二象性的雙縫干涉實驗，如今已經是每個中學生都在實驗課裏見到過的現象以外，偏振光所造成的一些神奇現象也是與經典邏輯相矛盾的。

蓋瑞·祖卡夫在《像物理學家一樣思考》中舉了這樣一個有趣的例子：如果你在明亮的陽光下戴上一個看立體電影用的那種偏振眼鏡，你會感覺光線變暗，如同戴了個墨鏡的效果。然後，在眼前再放一個同樣的偏振鏡片，且旋轉90度，使前後兩個鏡片的起偏軸向相互垂直。你就會發現眼前一片漆黑，所有的光線都被阻斷了。此時，如果你再拿出第三個偏振鏡片，以45度的起偏軸向角插入前述兩個軸向相互垂直的偏振鏡片之間，你會驚訝地發現，眼前大放光明，沒有墨鏡了，一切看得清清楚楚！可是，如果你把這第三個偏振鏡片以同樣45度的起偏軸向角放到前述兩個鏡片前面，則什麼都不會發生，眼前依然一片漆黑。

這個人人都可以試一下的奇特現象如何解釋？經典邏輯已經無能為力，只能用量子邏輯才能把光子的奇特行為解釋得通。而量子邏輯，又是咱們凡人無法理解的概念了。這個例子表明，量子力學和相對論不僅在數學公式中打轉，它們可以精確預言一些可以觀察、測量的現象，因此可以對它們的一些理論進行實地、實驗驗證，並且在現實世界中應用它們。比如，廣義相對論已經由四次天文或實驗室觀測得到了證明。質能同一性原理已經從一個數學公式，E=MC2，變成了核武器和核電站。一些量子態物理效應，比如量子隧穿、量子糾纏已經在一些電子器件、儀器中得到應用。以上種種，都是量子力學和相對論與科學概念的交集部分。但是，理論物理中還有更多的數學公式屬於無法以觀察測量去證偽或證明，超乎科學概念之外的部分。正如上面引用的，蓋瑞·祖卡夫書中所説的情況，這些數學公式描述的是常人（事實上是包括提出這些理論的精英物理學家在內的所有人）無法以文字表述、理解，無法以形象思維去想象的，形式邏輯失效的，唯物論邊界以外的世界。因而也是科學方法註定無法探索的世界！

五．意識與物質的同一性：“超唯物主義”（HyperMaterialism）世界觀不知大家在前面注意到沒有，《像物理學家一樣思考》這本書的英文書名是《Dancing

Wu Li Masters: An Overview of the New Physics》，其中的“Wu

Li”是“物理”的漢語拼音。這體現了蓋瑞·祖卡夫寫作此書時一個重要的靈感來源，那就是，理論物理觀點中的世界本質與東方哲學，特別是佛教與道教中一些思想、理念竟然頗為神似。比如，時空合一，質能合一，然後它們又融為一體。這跟老子所説“道生一,

一生二, 二生三,

三生萬物。萬物負陰而抱陽……”，簡直如出一轍！又比如，基本粒子從能量而來，無中生有，又可以轉化為能量而消失於無形。這跟《易經》裏所説

“無極生太極，太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦，八卦生天地萬物……”何其相似！東方思想家們似乎在幾千年前已經悟出了世界本質的真諦，並以此指導、教誨芸芸眾生。這些是純粹的巧合？還是存在其它具有內在必然性的因果關聯？現在沒人知道。或許某一天，量子邏輯的發展可以向我們揭示，這一切本就是理所應當。因為按照理論物理中時空同一，可以互相轉化的理論，人類認知中的時間單向流動，“一去不復返”，從而形成所謂的“古”、“今”概念，根本就是一種錯覺！

把人類與自然相區分，也是源自古希臘的傳統觀念。這個觀念來源於人類心理的核心，“自我意識”，即個體人認為自己特殊於、區別於其它人，自己獨立於環境之外而存在的直觀感覺。自我意識推而廣之，就形成了人類獨立於自然之外的觀念。這個觀念因其直觀性而很容易受到普遍認同。在人類與自然二元區分這個認知之下，將自然中的有形物質（那時還沒認識到電、磁等無形物質）與來源於人的無形的意識做二元區分也很符合直覺，所以被包括唯物主義、唯心主義，和很多宗教在內的各種世界觀所認同。

在理論物理充分發展之前，達爾文進化論及後續的觀察研究都已表明，人只不過是動物界進化樹上的一個分支。人與動物沒有本質區別。人只不過是自然中普普通通的一份子而已。把人與自然相區分是純主觀的、唯心的，不存在任何客觀基礎。到現在，神經生物學、心理學、動物行為學大量研究也已經表明，**所謂“意識”，就是神經網絡中神經元之間聯接的數量與方式、神經元跨膜電位變化沿軸突的傳導、突觸中神經遞質與其受體相互作用形成的信號傳導，外加多種內分泌激素通過細胞表面各自的特異性受體對大量神經元同時發揮調節作用，這樣一些生物化學與電生理效應高度多發、並行、相互影響的綜合產物。**這些生物化學與電生理效應在人與動物中存在數量與化學物質分子結構方面的細微差別，並無本質區分。而自我意識，是動物意識發展的最高階段，也就是神經網絡運動複雜性的最高程度。自我意識的強烈程度以人為最高峯，在其它動物，尤其是其它高等哺乳動物中也程度不等地存在。所以，2012年7月，一羣神經生物學和認知學家齊聚劍橋大學，發表了《關於動物意識的劍橋宣言》(The

Cambridge Declaration on Consciousness)，強調了意識在非人動物中的存在。

理論物理的數學推導表明，“時空合一，質能合一，然後它們又融為一體”。這個所謂的“一體”仍是“客觀存在”，是“物質”。所以説“世界是物質的”，沒有錯。唯物論中的“唯物”二字仍然恰當。真正被現代理論物理所衝擊的是“意識和思維是由物質產生的”這句話。

從生物學角度看，物質與意識之間好像確實存在着一個主體與客體的關係，即意識是由物質在一定的運動過程中產生的。這正是傳統唯物論的觀點。但是，現代理論物理告訴我們，物質並不一定是有形物。事實上，物質的形態是按照能量守恆的原則在有形與無形之間自由切換的。所以，如果用理論物理觀點看待神經網絡中意識的產生，所謂的“物質產生意識”，其本質是一部分物質在形態上發生了從有形到無形的轉化。物質與意識之間並不存在主、客體關係，物質與意識是二位一體的，同一的，它們之間可以相互轉化，而不是單向的“產生”。

如果意識的本質就是物質，那麼，意識作用於其它物質並對其它物質發生影響就不再難以理解。“光的雙縫干涉” 、“海森堡測不準原理”、“薛定諤的貓”，這些現實實驗與思想實驗中“觀測決定結果”

的現象也就順理成章。如果意識的本質就是物質，那麼，意識作用於意識，併產生相互作用也就不再難以理解。並且，正因為意識是無形的物質，其與時空之間的相互作用而產生所謂“精神”、“靈魂”、“心靈感應”、“占卜未來”之類的現象也就不再不可思議。並且，這類現象無法用當前的科學方法加以研究、驗證也是理所當然。因為，傳統唯物論中意識與物質二元兩分的理念決定了科學這個認識論對觀察與測量的依賴、對形式邏輯的依賴。而凡是在意識發揮了其物質本質影響力的情況下，觀察測量結果與形式邏輯都會瞬間坍縮，科學失效！

從以上推理，我們得到了唯物主義經過修正後的概念，可以暫且稱其為“超唯物主義”（HyperMaterialism），其核心思想是：世界是物質的。物質是構成世界的基本元素。物質可以是有形或無形的，並可以在有形與無形之間互相轉化。時間、空間、能量的本質都是物質的不同形式。意識是人和動物神經網絡中無形的物質形式。意識並不異於其它的無形物質，並可以與任何無形物質一樣與有形或無形物質發生相互作用。

**六．對待各種世界觀的態度與“意識方程式”**超唯物主義對傳統唯物主義的修正，主要在於物質與意識的關係。從科學誕生以來，人類早就知道某些客觀存在是無影無形，不可見，且可以克服空間障礙，與其它有形或無形物發生相互作用。人類把這類物質定義為“場”，比如電場、磁場、引力場都是如此。除了重力以外，這些“場”無法被人類直接感知。但場之所以適用於科學概念，關鍵在於人類找到了觀察、測量它們的辦法。但意識無法觀察、測量，無法以經典邏輯預測，科學也就無能為力。我們無法以科學手段認識到意識的物質本質。

科學回答不了“本質主義”問題，世界觀可以。而世界觀是持續發展變化的，我們還遠沒找到“終極真理”。每個人都必須選擇相信某種世界觀。而“選擇相信”並無法構成證明其它世界觀錯了的證據。唯物主義只是眾多世界觀之一，其它世界觀理論能夠流傳至今，也都是幾千年人類文明、經驗的結晶，都是大浪淘沙後的存留。如前文所述，**理論物理中以數學工具對世界本質的推論與一些東方古老世界觀理論的不謀而合。這不一定就是巧合，也可能是某種意義上的殊途同歸。**人類文化的多樣性在我們對未知世界的探索中很可能起到“靈感庫”的作用，可以給我們以提示，幫助我們實現思維邏輯的融會貫通。今後，理論物理學家可以藉助來源於某些非主流文化中的靈感，與其數學工具相結合，實現瞭解未知世界的更多突破也未可知。

所以，作為唯物主義者，我們應該抱着“與人相爭焉知非我之不是”的態度，保持對其它世界觀的謙遜態度。比如，中醫就是建築在其自身獨特世界觀之上的思想方法。它認為世間萬物是由金、木、水、火、土構成的，從而產生陰陽五行的理念。所以，其方法論觀點就是人體的一切變化都從這五行的相生相剋而來，進而建立起表、裏、虛、實、精、氣、神、望聞切問、辯證施治……，一整套關於人體健康與疾病診療的思想體系。

以老敗的唯物論世界觀和西醫教育背景是無論如何無法理解、無法認同中醫這套理論的。但老敗的無法理解，進而無法相信，並不意味着中醫的世界觀就一定是錯的。即使很多中醫的觀點無法用科學方法去驗證，仍不意味着這些觀點就一定是錯的。因為科學本身就是構築在

“傳統唯物主義”（以區分於超唯物主義）世界觀之下的方法論、認識論。它的效能無法適用於另一種世界觀之下的理論是必然的。中醫理論、佛教、道教、印度教等各種宗教的理論，看上去“不科學”是太正常不過的事情。本文至此已經寫了一萬多字，目的之一就是向大家解釋科學的效能是受自身世界觀侷限的，科學不是萬能的。所以不應把科學“道德化”、“政治正確化”。為了支持自己非唯物論世界觀的理論和見解，“拉大旗作虎皮”，把科學當作政治正確的標籤亂貼是對自身的貶低。

那麼，既然其它世界觀下的認知無法以科學評價其對錯（比如中醫），超唯物主義世界觀下的很多內容也已落入了科學概念的內涵之外，屬於“超科學”範疇。我們應該怎樣去繼續探索、認識這個世界呢？可以説，科學與超唯物主義指導下“超科學”之間的關係，與牛頓力學與量子力學、相對論之間的關係類似。牛頓力學並沒有錯，它只是理論物理高級原理的簡略、近似版本，只在有限範圍內，即在遠低於光速的條件下才“足夠近似”，可以適用。而我們所在的世界在絕大多數情況下確實是遠低於光速的。所以牛頓力學在此簡單高效，遊刃有餘。科學也是如此，它作為“超科學”的簡略、近似版本，雖然適用範圍有限，但我們現實世界的絕大部分就在科學的適用範圍之內。就比如圓周率π和其它無理數的應用，我們無需使用真正的無限不循環小數，只需要在實用的精度需求下保留小數點後適當的位數就可以。事實表明，科學在近幾百年地球上人類所遇到的問題中發揮了巨大的作用，並且這些巨大作用還將繼續發揮下去

。

人類越來越經常地遇到科學難以解決，甚至無能為力的問題。因為隨着“簡單”問題的解決，“難啃的硬骨頭”越積越多，且新問題以幾何級數出現，科學的侷限性弱點越來越顯著，這正是本文套用李商隱的詩句，題為“科學無限好，只是近黃昏”的含義。但科學仍然是當前人類認知世界最有效、最可靠的方法論。並且，從最近的跡象看，人工智能和量子計算可以給科學帶來新的強大力量，將會給“衰落”中的科學帶來一次“中興”。

科學只在有限的範圍內對世界適用。在科學無能為力的時候，咱們如何鑑定事物的真偽？超唯物主義之下的“超科學”應該是怎樣的？老敗回答不出這些問題。數學在很多方面可以發揮超出科學概念以外巨大作用是我們已經見到的現象。很有意思的一個事實是，正是人類意識 “發明”了數字，數學是人類意識的一部分。數學與有形和無形的世界萬物發生如此眾多的奇妙巧合，從超唯物主義的角度看，正是人類意識作為物質與其它物質相互作用的結果，所以其中存在着必然性關聯，根本不是巧合！但迄今為止，以數學描述意識內容的數學方程式似乎還沒聽説。未來會出現 “意識方程式”麼？也未可知。或許，未來具有強大“超人工智能”的“硅基生物”（見老敗另文，《地球“硅基生物”的發展與人類的未來》）可以做到這一點。讓我們拭目以待！