论W·海森堡科学社会学思想

【摘 要】科学社会学是科学学和社会学的交叉学科，该学科研究路径多种多样，其中以著名物理学家为基本单元，深究其科学社会学思想是不可缺少的一部分。德国物理学家韦纳尔·海森堡尤为注重古典传统、语言、交流、实验等社会条件对科学发展的影响；而在科学对社会影响方面，注重科学对生产力、思维方式、社会结构等方面的影响；最后，在科学家责任方面，他认为科学家从事科学研究和承担科技负面影响应相区分。

【关键词】W·海森堡；科学社会学；古典传统；科学共同体

韦纳尔·卡尔·海森堡（Werner Karl Heisenberg，1901- 1976），德国著名原子物理学家和理论物理学家，历任柏林大学教授，威廉皇家物理研究所所长等职。20世纪30年代初，海森堡就将量子理论与希腊自然哲学、古典教育等进行结合以解释科学与社会相关联的重大议题，其《关于流体流动的稳定和湍流》（1923）、《自然科学基础的变迁》（1935）、《原子核物理学》（1943）、《当代物理学的自然观》（1955）、《部分与整体》（1969）等物理科学著作更是蕴涵着丰富的科学社会学思想。

一、科学发展的条件

相对于科学发展的社会物质条件而言，海森堡更重视科学发展的社会精神文化条件，这包括古典科学传统、科学内外交流、科学语言、科学实验方法等因素。

（一）传统对科学的影响

海森堡特别重视现代科学对古希腊科学精神、自然哲学知识、普遍理性思维方式等优良传统的传承。首先，他极高尊崇古希腊科学精神，认为“我们的全部文化生活、我们的行动、我的思想感情都渊源于西方的精神根源，即在古代时期由希腊艺术、希腊诗歌和希腊哲学所创始的那种思维态度”，古希腊人通常会做出精神价值高于物质价值的判断，相反，我们这个时代人们更重视物质力量，忽视精神塑造科学的力量。其次，他强调我们应注重对古希腊自然哲学知识的传承与积累，“一个人如果没有希腊自然哲学的知识，就很难在现代原子物理系中取得进展”，这或许是在说明他的量子理论基本思想起源于古希腊留基伯和德谟克利特的原子论，他曾读过柏拉图《蒂迈欧篇》中的《对话》篇。再者，他积极赞扬古希腊普遍理性思维方式，“如果他们从希腊人那里学会如何训练自己的思维和怎样提出原理性问题，这只能使他们自己的工作有所受益。”这种思维方式即是将提出原理性问题与实践活动联系起来，将自然各种关系表述为数学形式，以求得到在全宇宙中普遍成立的定律。

（二）交流对科学的影响

第一是不同思想文化传统的碰撞，会产生创新的理念，进而促使了科学进步。“人类思想史上，最有成果的发展常常发生在两条不同的思想路线交叉点上，这一般讲来是真实的。这些思想路线可能发源于人类文化的完全不同的部分、不同的时间或不同的文化环境或不同的宗教传统，因此如果它们在实际上相遇了，即如果它们至少已相互关联到能够发生真实的相互作用的程度，那么，人们可以期望新的和有意义的发展也随之而来。”

第二是科学共同体内部的科学交流，为科学继续发展提供可能性。特别是在《部分和整体》（1969年德文版，中文版名是《原子物理学的发展和社会》）这本书中，他主要以对话的形式写作，回忆了他同普朗克、索末菲、爱因斯坦、玻尔、薛定谔、玻恩、狄拉克、泡利、哈恩等物理学巨擘关于原子物理学起源及发展，量子论可能产生的社会影响等重大科学、社会问题的讨论，充分展现了现代科学思维的创造过程。

第三是科学语言对科学的影响。科学是依靠语言作为唯一的传达信息方法，语言的术语概念、使用习惯等都影响着科学发现的表达，为此，海森堡探讨了科学的语言问题。他认为经典物理学的概念构成了我们描述实验装置和陈述实验结果的语言，但是习惯性地将经典物理学术语用于描述原子事件的企图，结果总是导致矛盾，因此，我们应扩展旧术语的内涵或者提出合适新概念来解释现实的实验矛盾问题。

（三）其它因素对科学的影响

海森堡也重视实验方法对自然科学的影响，他认为原子物理学应用了经典力学中实验方法，这种方法以观察和检验为基础，借助于分析，可从一些选定的现象推求出自然力及支配这些自然力的简单定律；借助于综合即可用于解释其它自然现象，而原子物理学则代表了自惠更斯、伏打、法拉第等以来一直决定科学成长的研究方法的最高成就。

他也阐述技术科学与自然科学相互影响，特别是“技术科学的进展、工具的改进以及新技术装置的发明，提供了日益精确的自然经验知识的基础；而对自然的理解的进展和自然律的数学形式系统的最终确立，又开辟了技术科学中应用这些新知识的道路。”这是第二次工业革命科学发展的重要特点，特别是通信、交通、工程等技术科学对科学发展尤为有利。

海森堡经历过两次世界大战，对战争与科学关系也体味深刻。他认为政局稳定、民族团结有助于科研，相反“正在驱赶我们的犹太人同事的作法，是干着大大损害德国的大学，特别是损害物理学研究的事情，”表明他讨厌种族迫害给科学带来的不利影响。然而，他也认识到战争会促使各国政府期望本国科学家加速科技研究计划，促进科技的进步。

二、科学对社会的影响

海森堡也关注科学对社会的影响，他注重从宏观角度说明了科学对生产力、社会结构、人类思维方式、人类与自然关系等都有重大影响。

（一）科学提高了生产力

在资本主义社会中，要发展科学，人类会预定科学的实际目的，人们不再太关心自然是怎么样的；而更愿意问人们能够利用自然做些什么。因此，自然科学转向了技术科学，知识的每一步发展都和从它能引导出什么实际应用的问题相关联。这种实际应用的问题，最直接目的就是促使生产技术的革新和提高劳动生产力和海森堡为此指出了科学促使技术革新进而提升生产力的途径，他认为技术是科学的后果，因为只有在深入理解某一特定领域的基础上，自然力的技术开发才具有普遍的可能性，这要求我们要具备科学知识和技术能力。接着，我们用这种技术替代传统体力劳动和旧工艺，“然到了这个时代，技术得到空前规模的推广，因为此时人类已能支配贮藏在煤中的自然力，用它取代体力劳动与旧工艺……技术与旧工艺的直接联系已不复存在。”科学的目的还包括提升就业、改善生活、发展经济等，“我们所预见的技术的发展，对选择未来发展新的工厂的特殊领域必将会产生深远的经济影响。许多人在那里将找到职业，非常可能出现并发展新的住宅，附属工厂将如雨后春笋般涌现出来，并且生产兴旺。”

（二）科学影响社会结构

科学能影响社会结构，关键在于拥有科学知识和科技成果的政治家或科学家，能够改变国际或国内政治力量对比，进而影响到国际政治秩序和国内政治结构。首先，科技成果被民族国家用于政治目的进而影响国际政治秩序方面，海森堡认为“显然，新武器的发明，特别是热核武器的发明，已经改变了世界的政治结构。不仅独立民族和国家的概念发生了决定性的变化，因为不拥有这些武器的任何国家必定在某种程度上依赖于少数大量生产这种武器的国家。”其次，拥有科学知识的科学家共同体参与政府决策，可以改变现存政治结构，使得政府决策更具客观性、民主性，避免德国向集权政治方向发展。“在我看来，政府工作中输进科学的、特别是自然科学的思想很重要。在我们国家中，凡是以国家制度为己任的这些人，我认为必须一再使他们意识到，他们的工作不仅在于调整有矛盾的厉害关系，而且往往还有许多为现实所决定的事要做。这些事由现代世界的结构所引起，而在处理时一不合理，偏到感情用事的思想上去，那只会导致灾难。”

（三）科学改变思维方式

海森堡曾说科学在培养有批判性思考能力方面的作用比它在经济方面的作用要大得多。海森堡量子物理学思想在改变人们思维方式上，主要体现在对自然规律的认识上，原子统计律战胜事物因果律，与之相应是相对论战胜决定论。因果律通指某一特殊的物质事件，它先于待解释的事件而存在，并以某种方式引起后者；其狭义便是决定论，即存在着一些不可改变的自然规律，它们根据任一系统的现存状态始终决定着其未来的状态，因果律是传统自然哲学和近代机械论认识自然、社会的核心思维。但原子论学者诸如德谟克利特认为大尺度的过程是许许多多在小尺度上发生的不规则过程的结果，主张对细小的单个事件进行统计组合以作为用来解释世界的基础。随着马克斯·普朗克发现并证明一个辐射原子并不是连续地而是分立地、一束一束地释放它的能量，这引导人们思考辐射的发射是一种统计现象，换言之，量子论迫使人们们把事物某些规律完全表述为数学统计规律。量子理论的基本粒子辐射也促使人们思考狭义相对论的时空结构，进而产生爱因斯坦相对论，并证明出时空可以逆转，使得原子物理学与其他现代科学进一步脱离因果决定论观念。

（四）科学的消极影响

首先，科学促使人与自然关系发生变化，人成为了自然的主宰，人生活在自己创造的物品世界中，缺乏自然性。“以前各个时代里，人类觉得他所面对的是大自然本身，万物聚集的自然界是一个按其自身的规律而存在的领域，人类不得不设法使自己去适应它。然而在我们这个时代，我们生活在一个被人类如此彻底地改造过的世界里，以致在每一个领域中……我们总会遇到人工创造物，因此从某种意义上说，我们遇到的只是我们自己。”

其次，科学促使物质与精神之间关系失衡。科学技术能力的扩展，消除了人们在物质上的匮乏，但其科学祛魅过程也冲击了传统宗教信仰，并产生了不易解决的新伦理学问题。尤其是人类伦理道德现状并不足以支撑人类使用现代技术成果，比如，他认为使用热核武器进行大规模战争的尝试实际上是一种荒唐的自杀。这表明因科技引起的人类社会共同信仰的丧失，使得人与人之间缺乏信任的基础，增加了社会不稳定性。

最后，科学、技术本身具有的负面特征。“这个发展[指现代科学]是必不可少的过程，人类或者至少是欧洲人在若干世纪以前就已开始了这个过程……我们凭经验知道，这种过程能导致好的和坏的结果。”科技创造的过程也是对原有事物的破坏过程，它即给人来带来的福利，也给无法适应新技术人类带来伤害。

三、科学家的社会责任

作为科学共同体的重要成员，海森堡对科学家的社会责任有自己独特的见解。

（一）理性看待科技责任问题

在他看来，科学家进行科学探索不能被认定为有罪，“在哈恩的发现之前，谁也不会严肃地想到有建造原子弹的可能性；当时的物理学家中根本没有人暗示过这种倾向。参加到这么及其重要的科学探索中，无论如何不能被认为是一种罪过。”1945年8月，美国在日本长岛投下原子弹，德国科学家哈恩听闻后，痛心自己发现铀裂变，进而给人类带来的伤害，上面这句话是海森堡对哈恩的劝慰，反映他的科学伦理责任观念。

针对上述科技成果被政治利益化的现象，他认为科学家应该用自己的客观方法参与到政治决策中，引导科技成果向有利于社会的方向发展，“由于科学和技术的进展符合于社会利益，因此对此负有责任的人将会被赋予比他们通常享有的更大的权力。显然，这并不意味着物理学家和技术人员能比政治家做出更好的政治决策，但是他们在科学工作中学到了客观地、真实地、实事求是地、并且更重要的是从全面内在联系考虑问题。因此，我们可能会把符合逻辑的、更客观的以及更尊重事实的方法引用到政治方面。”在海森堡影响下，德国政府成立相关研究部，负责政治和科学的联络环节，促使政府决策的科学化、民主化，算是完成他的心愿。

（二）重建德国科学

预计到二战后德国科学处于崩溃局面，费米、皮格林等物理学家劝他离开德国，他说“我非常清楚，在今后数十年中美国将是科学生活的中心，而我在德国工作的条件比那边要差得多，但无论如何，我要在最近几年试图在这里为国家的重建出力。”海森堡积极为恢复发展德国科学事业而努力，表现出他的高尚爱国情操。他接受政府委派，前往华盛顿参加联邦共和国恢复工作的初步会谈，提出要在德国和平发展原子能事业；参加联邦政府举办的工业发展会议，强调德国要注重基础研究，认为这对振兴德国工业和促进科学长远发展都有益。

他认为科学家间的密切合作是确保普朗克研究所在战时已经取得的经验获得最大利用的最好途径，为此，他邀请英国专家参与到德国基本粒子物理学研究计划之中。他接任普朗克研究所的主席职位，并领导其科学委员会的工作，以体现西德科学的连续性；担任洪堡基金会主席，改组了该组织，使得该组织向培养年轻科学家和加强德国科学研究的方向发展。针对德国政府要发展核武器来武装自己，海森堡和魏茨泽克起草了《迈瑙宣言》（Mainau Declaration），并且邀请到众多物理学家参与签名，指出政府不应该发展原子武器并诉诸武力解决国际矛盾，而是通过协商和谅解的方法来促进世界和平，表现了他向往和平的愿望并积极承担科学家责任。

纵述，海森堡的科学社会学思想，主要是根植于第二次科技革命和两次世界大战，其思想主要不在于建构一套科学社会学体系，而是解决当时原子物理学发展的理论渊源、实践条件、科研方法、思维方式、语言表达等问题，因而对科学与技术、自然、语言、政治等相互关系有所阐述，极富理性精神和现实意义，对我们今天从事科学社会学研究极具借鉴意义。

参考文献

[1] [德]W·海森伯著，吴忠译.物理学家的自然观[M].北京：商务印书馆，1990.

[2] [德]W·海森伯著.范岱年译物理学和哲学——现代科学中的革命[M].北京：商务印书馆，2011.

[3] [德]W·海森堡著，马名驹等译.原子物理学的发展和社会[M].北京：中国社会科学出版社，1985.

[4] [德]E·海森堡著，王福山译.一个非政治家的政治生活-回忆维尔纳·海森伯[M].上海：复旦大学出版社，1987.

作者简介：张超（1988- ），男，湖北黄冈人，深圳大学科学技术哲学专业硕士，研究方向：科技政策。

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