宇宙是有限还是无限的？丨对吴国盛《世界图景悖论》一文的学习和点评（上）
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自然科学据说告诉我们世界究竟“是”什么“样子”，世界上都“有”些什么“东西”。科学所描绘的世界先是自然界，后来也包括人类及其大脑意识活动本身。此外，科学的疆域还由自然界扩展到社会领域。出现了所谓的社会科学。
科学的发展过程中，专业分化与统一整合几乎在同时进行。大多数中小科学家在一个比较小的范围内做专门工作，少数大科学家则做统一工作。统一的结果就是提供出关于世界的一幅比较完整的图景。这些图景的细部继续由那些中小科学家们去完善和补充。
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自然科学从牛顿时代诞生以来的一个重要目标就是想告诉人类，我们所生活的世界究竟“是”什么“样子”，世界上都“有”些什么“东西”。自然科学早期所关注的世界先是我们人类以外的自然界，后来也包括人类及其大脑意识活动本身。
事实上，科学本身也是我们人类发明出来的产物，是古希腊哲学还原论方法的应用。还原论方法的一个基本假设就是一个复杂的系统可以划分为几个简单的系统的叠加，这种方法到笛卡尔和牛顿时代趋于成熟。人类文明初期的理论不分学科，可以称为解释世界各种现象的大一统理论。
希腊哲学家最早把整个世界分成自然和人类两个部分，对于人类的学说称为宗教，对应自然的学说称为哲学。牛顿的《自然哲学原理》一书的出版标志着从哲学中又分化出自然科学。随后，自然科学又不断地细分，出现各种具体专业的学科，如数学、物理、化学等。在自然科学的发展过程中，也诞生出了科学方法，并开始讨论科学标准。
由于现代科学的巨大成功，科学研究的疆域也从自然界扩展到社会领域，出现了所谓的社会科学、人文科学、生命科学等。科学的发展过程中，专业分化与统一整合几乎一直在同时进行。大多数中小科学家在一个比较小的范围内做专门工作，少数大科学家则做统一工作。统一的目标是希望提供出关于世界的一幅比较完整的图景。这些图景的细部继续由那些中小科学家们去完善和补充。
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然而，给出关于世界的图景也就是给出一个世界观，而这通常被认为是哲学的工作。事实也如此，无论从哪个角度看，那些大科学家的工作或多或少都带有哲学的性质。所以有人说，伟大的科学家通常也是伟大的哲学家。比如席尔普编的《在世哲学家文库》里就有爱因斯坦一卷。
但问题是，如果科学和哲学都把世界观作为研究主题，科学家和哲学家还有什么区别呢？是否所有的哲学家都得先从事科学研究，等科学研究做出巨大的成就才有可能成为哲学家？如果不从事科学研究，哲学家是否还有可能从事哲学研究？
所有这些疑问均来源于“哲学是世界观”这样一个前提。如果放弃这样的前提，比如改说“哲学是语言分析”，当然就不至于让哲学陷于这样的尴尬境地。这是分析哲学的变通路数。但两千年来，哲学一直在跟世界观打交道，并因此获得自己在人类知识生活中的特殊地位，如今一下子都放弃，让人心有不甘。
这么多伟大的头脑搞了几千年，一下子宣布都是胡说，也让人有点不太服气。
再说，把哲学规定成语言分析这么窄的路数，许多对哲学有宏大期许的人觉得哲学未免也太堕落了一些。比如霍金在他的《时间简史》里就不禁感叹：“这是从亚里士多德到康德以来哲学的伟大传统的何等的堕落！”[1]（P156）
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然而，给出关于世界的图景也就是给出一个世界观，而这通常被认为是哲学的工作。事实上，这是一个哲学与科学非常交叉的地方。前面已经讲过，科学本身就是从哲学分化出来的。所有的科学也都是立足在基本假设（在科学上称为公理）的基础之上的，而这些公理本身就反映了科学家的哲学信仰。
因此，我们完全可以说，科学是建立在哲学基础之上的。无论从哪个角度看，那些大科学家的工作或多或少都带有哲学的性质。所以有人说，伟大的科学家通常也是伟大的哲学家。比如席尔普编的《在世哲学家文库》里就有爱因斯坦一卷。
但问题是，如果科学和哲学都把世界观作为研究主题，科学家和哲学家还有什么区别呢？是否所有的哲学家都得先从事科学研究，等科学研究做出巨大的成就才有可能成为哲学家？如果不从事科学研究，哲学家是否还有可能从事哲学研究？
所有这些疑问均来源于“哲学是一门关于世界观的学问”这样一个前提。如果放弃这样的前提，比如改说“哲学是语言分析”，当然就不至于让哲学陷于这样的尴尬境地。这是分析哲学的变通路数。但两千年来，哲学一直在跟世界观打交道，并因此获得自己在人类知识生活中的特殊地位，如今一下子都放弃，让人心有不甘。
这么多伟大的头脑搞了几千年，一下子宣布都是胡说，也让人有点不太服气。
再说，把哲学规定成语言分析这么窄的路数，许多对哲学有宏大期许的人觉得哲学未免也太堕落了一些。比如霍金在他的《时间简史》里就不禁感叹：“这是从亚里士多德到康德以来哲学的伟大传统的何等的堕落！”[1]（P156）
当然，这种感叹是建立在哲学与科学相对立的基础之上的，如果我们把它们看作是登上山顶的两条不同的道路的话，则哲学家和科学家均可以发展出自己关于世界观的理论，通过不断的比较，最终可以形成一个大家公认的统一理论。科学发展的历史也是一个不断完善理论的历史。
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不放弃“哲学是世界观”这样的前提，我们还可以有一条哲学的路子可走，那就是要讲明，哲学所说的世界观并不就是科学所讲的那个世界观 。今日科学坐大，一切都是科学优先，世界观也不例外，当然是科学先讲。但哲学要接着讲，而不是照着讲。
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既然现在的科学家也要研究世界观的问题，则对世界观理论的发展是非常有利的，但哲学家也并不需要因此就完全退出，毕竟哲学研究的方法与科学研究的方法还有一些不同，站在哲学的高度来审视科学模型中存在的问题，对完善科学的世界观理论一定会有帮助作用。
如果把统一的世界观理论作为我们人类想寻求的真理的话，则哲学家和科学家都是探索真理的人群。
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哲学的接着讲，并不是说科学的世界图景还不够完善，哲学要讲得比科学还完善。诚然，一个统一的科学的世界图景远未建立起来，且不论自然科学本身还不能提供一个完备的世界图景，连物理科学都不能对物理世界提供一个完备的图景，就算它能够，社会科学与自然科学之间的整合还没有做。
按照上面“大科学家”从事整合的思路，那就需要超大科学家来做这种整合了。既不从事自然科学，也不从事社会科学的哲学自然不要妄图做这样超伟大的事业。但真正说来，恐怕也没有任何一个“科学家”能够担负此等任务。
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迄今为止，一个统一的科学的世界图景远未建立起来，需要很多科学家和哲学家共同联手，在这样的基础之上，有可能涌现出可以整合大家研究成果的“大科学家”，实现统一世界观理论的一个跨越式发展。
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尽管事实上我们找不到一个什么都懂的超级科学家，但原则上还是可以设想这样的一位全才科学家。但是，哲学的出路甚至也不在于做这样的超级科学家。
哲学的接着讲，不是讲世界上有些什么——这总是科学的讲法，通常这种意义上的所谓“本体论”，都实际上是科学的附庸。哲学的接着讲，是要讲一讲世界上为什么总要这样那样地有点什么，而不是什么都没有。或者说，为什么人会有世界，而不是没有世界。这种接着讲，实际上是要搞清楚科学的“世界描绘”的条件和界限何在。
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由于现代哲学在回答世界究竟“是”什么“样子”，世界上都“有”些什么“东西”时遇到了极大困难，有些哲学家就开始转变问题。
他们首先讨论世界上为什么总要这样那样地有点什么，而不是什么都没有。或者说，为什么人会有世界，而不是没有世界。这个问题实际上是要搞清楚科学的“世界描绘”的条件和界限何在。
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哲学的这种讲法是从康德开始的。康德那种对教条主义迷梦的唤醒在今天“科学主义”大潮中仍具重大意义。
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世界、宇宙可以形式化的规定为“存在者的总体”，是为“大全”（本文暂且同义的使用“世界”和“宇宙”两个词）。我现在感兴趣的问题是：“大全”本身是不是一个存在者？用通俗的话说，是不是一个“东西”？
此问题看起来有些怪。因为一般都认为，宇宙当然是一个存在者，是一个东西。这种不言而喻的态度首先属于希腊一西方的哲学传统——希腊人把宇宙称做cosmos。相反，中国思想传统对此缺乏明确态度：浑天说主张宇宙是一个东西 ，而宣夜说则说宇宙不是一个东西，它们各有市场。
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虽然都认为宇宙是一个存在者，但它是有限的还是无限的，看法却不一致。从巴门尼德到亚里士多德，希腊人把宇宙想象为一个球状的“东西”，主张一种宇宙有限观。但近代自哥白尼革命以后，天球被打碎，宇宙无限观兴盛。
爱因斯坦相对论提出后，宇宙再次被看成一个东西（物理实体），出现了以宇宙为对象的学科——宇宙学（cosmology）。宇宙观念的历史经历了一个有限一无限一有限的循环过程。但根本上说来，宇宙究竟是有限还是无限的？
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康德对此问题的解答具有特殊的重要性。在他以前的几乎所有哲学家都对此问题有一个或此或彼的回答，只有他的解答不是或此或彼的。他提出了宇宙论的二律背反，即宇宙有限论与宇宙无限论都是可反驳的。
宇宙无限吗？但是对一个无限系列的综合永远无法完成，它不可能是一个给定的整体，所以宇宙不可能是一个无限的实体。宇宙有限吗？我们无法确定这个界限应当定在哪里，以及如何规定这个界限本身，因为界限是通过宇宙内外的关联来规定的，而这样的关联是不可能的。所以宇宙不可能是有限的。
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正像一般而言不能避开、绕开康德哲学一样，研究宇宙论哲学也不能绕开康德的二律背反。在康德之后依然只做一种或此或彼选择的回答都注定是肤浅的。
无论是沿袭牛顿的理论选择无限观，还是沿袭爱因斯坦的理论选择有限观，从哲学的角度看都没有什么特殊的力量。有意义的工作是从康德这里出发，往前走。
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康德已经指出，宇宙论的二律背反表明，宇宙并不是我们经验的对象，而是理念（理性概念），所以知性范畴不能运用于它，一运用就出矛盾。康德事实上已经对我们的问题——宇宙作为存在者的整体是不是一个存在者——做出了否定的回答：宇宙不是一个存在者。在二律背反的论证中使用了宇宙是一个存在者的前提，从而导致了二律背反。
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从二律背反得出作为存在者的总体本身不能是一个存在者，与集合论悖论的解决方案类似。
罗素悖论是这样构造的。所有的集合可以合法的分为两类：第一类集合把自己作为自己的一个元素，称为非正常集合，比如，所有集合的集合，所有观念的集合，它们本身也是一种集合；第二类集合不把自己作为自己的一个元素，称为正常集合，比如，所有中国人组成的集合（本身不是中国人），所有自然数组成的集合（本身不是自然数），所有拉丁字母组成的集合（本身不是拉丁字母）。
现在，让所有不以自己为元素的集合，即所有的正常集合，组成一个集合R，那么请问，R属于以上分类的哪一类？如果说它属于第一类，即它是非正常集合，自己把自己作为一个元素，但R的定义是，它的所有的元素都是正常集合，所以，R应该是正常集合。如果说它属于第二类，即它是正常集合，那么根据R的定义，所有的正常集合都是R的元素，所以R也是R的元素，所以，R应该是非正常集合。
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罗素悖论的一个通俗表述是理发师悖论：理发师必须给所有不给自己刮胡子的人刮胡子，但不得给那些给自己刮胡子的人刮胡子。理发师给不给自己刮胡子呢？如果刮，他就成了给自己刮胡子的人，按第二条规定，他就不能刮；如果不刮，他就成了不给自己刮胡子的人，按第一条规定，他就得刮。
逻辑学家们发现，此类悖论源自那些“自反性”概念，比如自己是自己的元素这样的概念。最后解决悖论的关键一招就是，通过集合论的公理化，废除像“所有集合的集合”这样的概念，使这样的概念非法化。
宇宙作为存在者的总体，如果本身也是一个存在者，那就很像是“所有集合的集合”，是属于自己是自己的元素的“非正常集合”，它肯定要导致悖论。
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并没有“世界”“宇宙”这个“东西”，这对于崇尚“现成性”的科学思维（有限思维）来说是要大吃一惊的。如果没有宇宙这个东西，那宇宙学是研究什么的。
现代宇宙学自然有它特定的研究对象，但可以肯定不是“大全”。作为大全的“宇宙”，乃是一个未完成的综合。它处于未决状态，因而不可能成为“对象”。
明代杨慎说：“天有极乎，极之外何物也？天无极乎，凡有形必有极。”（《升庵集·辩天外之说》）表达的也是一个类似康德的二律背反。作为大全的宇宙无形无极。
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大全的悖论揭示出，关于宇宙我们不可能有一个既完备又一致的图景。宇宙是大全因而是完备的，那它就不会一致。
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宇宙图景悖论是大全悖论的另一种形式。字宙图景或世界图景就是所有存在者的某种集体出场方式或者集合方式，用海德格尔的话说，“图景”即是公开场。
我们的问题是：世界图景可以是完备的吗？结论已经有了：世界图景永远不可能是完备的，如果它是完备的，那就要导致悖论（不一致），为什么呢？
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图景作为公开场，事实上也是作为不在场的东西来发挥其牵引和维持的作用。所以，图景本身不是在场者，它拒绝“入图”。如果把科学知识看成是描画一幅世界图景，那么使得这种描画成为可能的东西，并不在图景之中。
在康德那里，科学的普遍必然知识之成为可能，有赖于一个先验主体。只有这个先验主体提供感性形式、知性范畴，才会有经验科学的普遍而必然的图景。但这个先验主体不可能成为科学知识的对象。一个完备的世界图景总是试图把这个先验主体也包括在内，肯定是行不通的。
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试以时间问题和人的自由问题为例解答之。康德所谓时间是作为先验感性形式出现的，它是用来保证感觉材料的普遍性的，因此它必定是均匀的、独立的（不受感觉材料的影响）。
通俗地说，因为有了康德为我们设立的时间形式，昨天的感觉经验才具有与今天之感觉经验的共同性和可比性，昨天的实验结果可以为今天之我所采用来丰富科学知识。进而言之，没有这个时间形式，不要说科学知识，就连清晰的感觉经验都成问题了。
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康德时间的两个特征即均匀性和独立性恰好也是牛顿时间的性质，牛顿名之为绝对时间。牛顿还意识到绝对时间不是通常意义上的测度时间，相反，它是一切测度时间得以可能的前提。
他说：“所有的运动可能都是加速的或减速的，但绝对时间的流逝却不会有所改变。不管其运动是快是慢，或者根本不运动，一切存在物的延续性或持久性总是一样的。因此，应该把这种延续性与其只能被感知的度量区别开来，并用天文学方程把它从可感知的度量中推导出来。为了测定一个表观的时间，这个方程的必要性已在摆钟实验和木星的卫星的蚀象方面得到证明。”（《自然哲学的数学原理》定义8后的附注）[2]（PP14-15）
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这里说得十分清楚，绝对时间只是运动方程内在蕴涵的一个因素，而只有通过运动方程，表观的、通常的时间才能得到测定。由于一切时间测定都要以绝对时间为前提，所以绝对时间本身是不可测的。
我们可以发现，这一点与康德也是完全一致的，即绝对时间不是任何可测量可经验的东西，相反，是一切可测量可经验时间的前提（先验形式）。
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牛顿的绝对时间身后遭受着两方面的解释：一是康德的“先验形式”解释；一是物理学的“实体论”解释，即把时间本身也看成是一个“物理实体”和物理对象，要求一个可操作的定义。这后一解释到爱因斯坦这里达到顶峰。
在相对论中，时间不再是一个外在的坐标参量，而本身就是引力场的属性。时间不再独立，其均匀性也不再被先验的设定。在不同的引力场中，时间的均匀性不再保持。
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牛顿的绝对时间概念中的确同时含有两种解释的可能性。相对论时代的人们过于轻率地遗弃了牛顿的绝对时间概念。就把时间当作一个物理实体的“对象解释”而言，绝对时间当然应该放弃，但就“先验解释”而言，绝对时间却万万不能放弃。实际上也没有放弃，相对论中的协变性就是某种先验的绝对性。
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现在的问题是，作为对象的相对论时间与作为先验形式的康德时间是不是同一个时间。如果追求图景之完备性，则必定说它们是同一时间，而且就是相对论所给出的那个实体时间。
假设我们当前的科学共同体就生活在一个巨大的引力场之中，使得时间高度的不均匀，从而使得建构任何科学理论的努力成为白费，这样一来，说我们生活在一个巨大的引力场也成了鬼话——导出一个自挖墙脚的结果来。
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再以人为例。在世界图景化的过程中，人的角色也是双重的。一方面，人也被充分的还原为图景中的一部分，被嵌入世界图景的因果链条之中。
从生理上说，人有它在生物进化链条上的地位，它像一切生命一样来自自然界漫长的进化，它像动物一样生存和繁殖，服从遗传学的规律；人的意识和认知活动发生在大脑里，服从脑科学、神经科学、心理学的规律；人是一种社会性的动物，是一切社会关系的总和，它的社会性行为服从历史、文化、习俗、法律、伦理等的规定。
总而言之，人也是可以而且已经被充分图像化了的。
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但是人尚有另一方面，即它是自由的。自由即是敞开，是图像之所以为图像的根据和前提，人只有在自由中才能在公开场中与诸存在者相会照面，不然的话，图像本身都是不可能的。这就像刚才讲到的先验时间。
自由的人与图像的人（服从必然规律的人）是不是同一个人呢？追求图像之完备性就说它们是同一个人，但是自由的人行使其自由，倒有可能动摇必然的人的存在根基。这当然是自挖墙脚。
这就好像一个人通过时间隧道回到过去[3]，来到了一个婴儿车旁边，车上睡着的正是他自己，他能不能杀死这个婴儿？作为一个自由的人，他当然能够杀死这个婴儿，但那样一来他自己又是从那儿来的呢？
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以上关于时间和自由的两个悖论需要某些先验的原理来保证避免，事实上，这样的原理已经被发现。
我认为，热力学第一定律和热力学第二定律正是这样的先验原理。第一定律即能量守恒定律，已经被量子力学证明与时间的均匀性相等价，第二定律即熵增定律与时间不可逆性相等价。
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未完待续，敬请期待