從「近代物理」看「生態學」的顛覆性 | 環境資訊中心

從「近代物理」看「生態學」的顛覆性

2007年12月01日
文:陳慈美譯

一、被顛覆的神學家

有人很生動地將「生態學」稱為是一門顛覆性的科學。因為,隨著歐美地區環境保護運動的興起,不僅帶動社會對公義與良知的反省,更造成社會對現代科技發展與經濟開發的質疑。於是,原本屬於生物學裏一門不甚起眼的學科,搖身一變,直搗各個學科的領域,生態物理、生態化學、生態經濟、生態政治、生態神學等,紛紛出籠,熱鬧滾滾。

為什麼生態學會有如此驚人的威力?以下,我就嘗試從近代物理學的發展過程中,找尋這現象的根本原因。

二、從機械論到生態觀

廿世紀最初的三十年中,物理學發生了根本的改變,使得十六、七世紀以來的機械論宇宙觀徹底的崩潰了。當初,在探求原子世界的現象時,科學家們很不情願的發現,他們以往既有的基本概念、語言、思考方法等,已經不敷使用了。對科學家而言,這不只是知識論的問題,它同時也是情緒的、是有關存在問題的一種強烈危機。

愛因斯坦在他晚年的回憶中,提及當時的心境,說:「我欲使物理學理論基礎配合新型知識的所有嘗試均告失敗。其情況等於任何地方都未能發現堅固的基礎以前,昔日做為依據的地盤,都從腳底下被拆除了。」海森堡回憶在哥本哈根從事研究工作時的情形,說:「某晚與波爾討論到深夜,當時絕望的心情,現在仍歷歷在眼前。討論之後,我獨自到附近的公園散步,並反覆在心中自問:大自然是否可能真的像原子實驗結果那樣不合理嗎?」(註二)

經過許多一流的科學家多年的努力,近代物理學終於出爐。藉著近代物理的新發現,使我們對物質的性質,以及人類精神與物質之間的關係,有了更深入的了解。於是,物理學家的世界觀,便從古典物理的機械論概念,轉向綜合性的生態學觀點,這種世界觀的轉換,可與中世紀天動說到地動說的轉換相匹敵。

三、全體大於部分的總合

在古典物理裡頭,我們可以將每個單元分開來,並個別地加以討論。著名的古典物理學家拉普拉斯(Laplace)曾說:「所有未來的事件,都能夠因知道每一個粒子目前的位置和速度,而完全被預測出來。」這段話,充分地把古典物理兩個最主要的特性--「可化約性」和「可決定性」(reductionistic and deterministic)--表達出來。

在近代物理裡面,我們卻常常必須把一個系統當成整體來討論,例如:觀測者與被觀測者是不可分的、時間與空間成了不可分割的時空連續體、物質和能量必須放在一起討論而成了質能、甚至,在相對論裏,質能被視為是空間架構的變形(distortion)而已。總之,我們無法以空間、時間、因果律等概念來想像原子世界的行為,過去所習慣的「可描述性(picturability)已不復存在。

不僅如此,在近代物理裡頭,我們更是發現到,由部分所組合而成的整體,雖然沒有加入任何實體進去,但當它們組合之後,的確是產生了一些特質,是無法由原來的組成分子推演出來的。因此,在較高組織層次裏的觀念與理論,並不能夠化約為較低層次裏的觀念理論,換句話說:「全體大於部分的總合」(the whole is more than the sum of its parts)。(註三)

四、不可逃避的「顛覆」

廿世紀末的今天,人類的存在正面臨空前的威脅--自然環境遭到蹂躪而衰敗、政治經濟陷入困局、戰爭與暴力隨處可見--整個世界陷入空前的危機。這個危機本質上也是認識論的危機,乃由於過去三四百年十來機械論世界觀無法解決現實問題而產生。解決之道,只有像當年面臨絕望心情的物理學家一樣,走出機械論的宇宙觀,轉向綜合性的生態學觀點,重新建立足以解決問題的新思想架構。

基於以上分析,我認為,並不是生態學本身具有「顛覆性」,而是現實生活中的危機與困境,逼使我們整個的認知方法與價值判斷,不得不作一種近乎是「被顛覆」的轉變。只是,我真的不知道台灣社會,是否已經感受到這種「顛覆」的不可逃避?

註釋:(一)Dieter T.Hessel ed.  < After Nature's Revolt> Fortress Press 1992, See chapter 1 by John B.Cobb,Jr. "Postmodern Christianity In Quest Of Eco-Justice" p.21

           (二)海森堡(Warner K Heisenberg,1901-76),德國理論物理學家,倡「測不準原理」,顯示古典物理學的極限。與波爾(Niels Bohr, 1885-1962,丹麥理論物理學家),所提出的「互補原理」,共同確立量子力學的基礎,兩人曾先後獲得諾貝爾物理獎。

           (三)Ian G. Barbour  <Issues in Science and Religion> Prentice Hall,1966, See chapter10.2 "Implications of the New Physics"

原載於<新使者>雜誌18期1993年10月10日