器物與思想

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作者:高涌泉
2007/6/22
彼得?蓋利森（Peter Galison，1955-）是當今頗引人矚目的科學史家：五十歲不到，已經當上了哈佛大學科學史講座教授，出版了好幾本相當為人看重的書。其中一本是一 九九七年出版的《圖像與邏輯（Image and Logic）》，厚達九百五十餘頁，非常深入地討論了物理實驗中偵測器的發展─從二十世紀初的雲霧室（cloud chamber）、氣泡室（bubble chamber），以至雷達以及高能實驗中最新的各式電子儀器。依據物理學家戴森（Freeman Dyson，1923-）的看法，蓋利森在書中提出了關於科學進展的新詮釋，和更廣為人知的「典範（paradigm）替換」觀點大不相同。
提 出「典範替換」論點的是孔恩（Thomas Kuhn，1922-1996），這個論點的要旨是：科學家平常在一套共享的典範（也就是理論架構或者說世界觀，例如牛頓力學體系）之下工作，而科學的進 展就來自典範的更替（即發生科學革命），例如以愛因斯坦理論取代牛頓力學。在這樣的理解之下，科學理論的演化成為科學活動的核心，促進科學進展的是新思 想，只有偉大的思想突破才值得科學史/哲學家花時間去研究其來龍去脈。所以在孔恩的名著《科學革命的結構（The Structure of Scientific Revolutions）》裡出現的科學家多半是理論學家，尤其是理論物理學家。
蓋利森則認為孔恩的觀點忽略了推進科學 知識的另一種力量─新的實驗工具：工具的發明與改良促進了新的發現，繼而衍生出新的世界觀；因此《圖像與邏輯》一書所紀錄的多半是實驗學家的活動，而這些 活動有其內在理路，不能收納進孔恩「典範」的說法。戴森在其《太陽、基因組、以及網際網路（The Sun, the Genome, and the Internet）》一書中說自己雖然從事理論研究，但是卻更認同蓋利森強調物質面向的講法，覺得孔恩「把實驗數據看得太理所當然」，而且「多數近代的科 學革命是『工具推動出來的』（tool-driven），例如生物學中的雙螺旋（double helix）革命與天文學中的大霹靂（big bang）革命。不過由『思想推動出來的』（concept-driven）革命還是偶而會出現，一個好例子是一九六零年代的地殼板塊（plate tetonics）革命。」所以戴森主張我們在了解科學的內涵時，必須在「器物」與「思想」這兩個面向之間，取得一個平衡的觀點。
孔恩與蓋利森 二人的學問背景相當類似：兩人都從哈佛大學獲得理論物理博士學位，孔恩的領域是固態物理學，蓋利森則是粒子現象學；兩人原本對於科學史/哲學就極感興趣， 對於各式學問均有涉獵。但是以論學立場而言，蓋立森就不願跟隨在學長孔恩後頭，要打出自己的天地，這可以說是做一流學問必走的路。
蓋利森今年又 出版了一本新書《愛因斯坦的時鐘與彭卡瑞的地圖：時間帝國（Einstein’s Clocks， Poincare’s Maps：Empires of Time）》，談論書中主角愛因斯坦與彭卡瑞創建狹義相對論的時空背景。蓋利森的論點是在創建狹義相對論這件事上，哲學、科學、技術三者是混在一起的，即 「器物」與「思想」不能分開看待。他以翔實的故事說明在十九世紀末，由於交通、電信的發達，校準各地的時間成為一件重要（也是有利可圖）的事。愛因斯坦與 彭卡瑞兩人的工作恰好都牽涉到了校時：愛因斯坦在專利局得要審查用電來驅動和校正的鐘；而彭卡瑞則主持法國全球領土的測量，所以得要知道精確的經度與緯 度，因而得要比較相隔很遠兩地的在地時間（local time）。蓋利森想強調在愛因斯坦與彭卡瑞的腦中，既有（傳統上已認知的）哲學和科學，但也有很大的技術成分。
針對蓋利森的新書，戴森最近在 《紐約書評（The New York Review of Books）》發表了一篇文章，反對蓋利森的結論。戴森說我們不要忘記愛因斯坦與彭卡瑞兩人雖然都得到了正確的狹義相對論公式，但是只有愛因斯坦提出革命 性的相對時空觀。彭卡瑞仍然相信古典的「以太（ether）」，從未接受或理解狹義相對論裡真正有趣的觀點。戴森說愛因斯坦與彭卡瑞都「同樣能掌握現代技 術，也都喜歡哲學思考，但接受新概念的程度卻不一樣。」所以兩人的分野的確是在思想（觀念）層面上頭。也就是說，起碼在狹義相對論這個例子上，「孔恩是對 的，一九零五年的科學革命是由觀念而非工具推動出來的。」
科學事業非常複雜，可採用的觀點很多，將來大約還會有其他人跳出來說蓋利森固然不完全對，戴森的見解也有商榷的餘地。
{本文原載於中央日報副刊}
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