深空探測與人類思維方式的變革

楊力行

(中國地質(zhì)大學(xué) (武漢)政法學(xué)院，湖北 武漢 430074)

人類對宇宙的興趣亙古有之，早期人類就創(chuàng)造了一系列有關(guān)宇宙的美麗神話和傳說。在人們的心目中，太陽、月亮、星星以及所能想象到的地外天體都是完美無缺的，因而也把他們美好的希望都寄托在那些遙遠(yuǎn)的天體上。早期人類對地外天體的認(rèn)識是由宗教和神學(xué)來完成的，而宗教、神學(xué)對宇宙的認(rèn)識所使用的方法就是想象和虛構(gòu)。到了近代，自從第一架望遠(yuǎn)鏡被制造出來并用于觀察地球以外的其他天體時，就標(biāo)志著人類對宇宙的認(rèn)識已經(jīng)超越了宗教神學(xué)，進入到科學(xué)的范疇，因為觀察和實驗是科學(xué)研究的最基本方法。但受科技發(fā)展水平的限制，近代科學(xué)開始后相當(dāng)一段時期，人類還沒有能力同外星球進行近距離接觸，所謂的經(jīng)驗事實還只是通過望遠(yuǎn)鏡所獲得的零星片段而已，遠(yuǎn)不能為外星球和宇宙的研究提供堅實的經(jīng)驗基礎(chǔ)?，F(xiàn)代科學(xué)已將人造衛(wèi)星送入太空，直接實施對目標(biāo)天體的近距離觀測，并且實現(xiàn)了人類登月的壯舉。這使得在對宇宙天體的認(rèn)識上，建立經(jīng)驗科學(xué)已經(jīng)成為可能。

然而，隨著深空探測的深入，它也向我們現(xiàn)行的認(rèn)識框架和思維方式提出了一系列的問題，例如自然觀的深化問題、方法論上的局限性問題以及思維邏輯的轉(zhuǎn)換問題等等，這些問題顯然不能由科學(xué)來解釋，而只能由哲學(xué)來回答。

一、自然觀問題：自然存在狀態(tài)的變化以及人與自然關(guān)系的變化

當(dāng)深空探測將人類活動由地球拓展到地球以外的其他星球時，自然的存在狀態(tài)以及人與自然的關(guān)系也在發(fā)生著變化。首先，由于人的活動加入，月球、火星等地外天體已經(jīng)由過去的“自然狀態(tài)”向“非自然狀態(tài)”過渡，盡管目前人類對這些天體的影響力還很小很小，但隨著深空探測活動的深入，這種影響也會越來越大；其次，由于自然界在內(nèi)涵和外延上的擴展，人與自然的關(guān)系也由過去的“人地關(guān)系”過渡到如今的“人與宇宙的關(guān)系”。

在人類這個智慧生命產(chǎn)生以前，地球也曾經(jīng)歷過一個漫長的自然狀態(tài)，如同現(xiàn)在的月球、火星一樣，沒有生命，沒有文明。自從有了生命，尤其是出現(xiàn)了人類以后，地球這種原始的自然狀態(tài)就被打破了，人類已經(jīng)在這顆星球的每一個地方留下了自身的印跡。如今的地球已經(jīng)是一個充滿了人類精神標(biāo)識的東西，原始地球的自然狀態(tài),我們只能從月球、火星那里去獲悉，這也是人類進行深空探測的目標(biāo)或動機之一。盡管地球仍將一如既往地遵循自身的規(guī)律演化，但日益強大的人類活動總是會在一定程度上對地球的存在或演化產(chǎn)生影響。

如同原始地球一樣，目前人類尚未涉足的地外天體，也是一種純粹的自然狀態(tài)，這種狀態(tài)的存在和變化只需要也只能夠由其自身以及它們所處的那個系統(tǒng)(如太陽系)來說明。但是，一旦人類進入到月球、火星等地外天體以后，月球、火星等也成為了人類科學(xué)和實踐活動的客體，并且形成了一種新的主客體關(guān)系。而這時的月球、火星作為處于主客體關(guān)系中的客體，無論是其存在還是變化狀態(tài)，都不能完全由其自身來說明，主客體關(guān)系也是其存在和變化的原因之一。總之，一旦人類涉足到哪個星球，就意味著這個星球原始的自然狀態(tài)的終結(jié)，并且開始了一個存在和演化的新時代。

傳統(tǒng)的自然觀主要是指地球觀，因為此前人類認(rèn)識和實踐的客體對象總體上限制在地球的框架以內(nèi)，因而人與自然的關(guān)系也應(yīng)該是指人與地球的關(guān)系，而當(dāng)深空探測活動將人類認(rèn)識和實踐的范圍擴充到地球以外的其他星球時，同時也賦予了人與自然的關(guān)系更加豐富的內(nèi)涵。

地球上人與自然的關(guān)系經(jīng)歷了一個變化的過程。早期的人類是自然的奴隸，他們只能在自然的庇護下生存。風(fēng)調(diào)雨順時，人們便安居樂業(yè)、人丁興旺；而一旦遭遇自然災(zāi)害，人們則只能祈求上天的憐憫，或者像野獸一樣四處逃散。然而他們終究逃不出地球，逃不出自然賦予他們的厄運。如今的人類則是自然的主人，依靠科技的進步和現(xiàn)代工業(yè)創(chuàng)造的各種手段，人類已經(jīng)具備了征服自然和改造自然的能力?！捌仗熘拢峭跬痢?，在這個星球上，人類已經(jīng)成為真正的并且也是唯一的統(tǒng)治者。

從自然的奴隸到自然的主人，人與自然的關(guān)系發(fā)生了根本性的變化。而這一變化的原因不在于自然界的弱化，而在于人類的強大，在于科學(xué)的進步。如今人類又要將這種關(guān)系進一步演繹到地球以外的其他星球上去。然而從理論上講，太陽系中的任何一個星球，作為這個系統(tǒng)中的一個成員，其狀態(tài)的變化不僅會影響到自身的存在，也會對系統(tǒng)及系統(tǒng)成員(包括地球)的存在和變化產(chǎn)生影響，系統(tǒng)原有的平衡狀態(tài)有可能因此被打破。也許在相當(dāng)長的一個時期內(nèi)，深空探測還不足以對其他星球的存在和變化產(chǎn)生影響，或者這種影響力太小以致于可以忽略不計。但從根本上說，系統(tǒng)原始的平衡狀態(tài)被打破的可能性是存在的。人類歷史上，近代科技革命和工業(yè)革命至今也不過幾百年時間，地球上的平衡狀態(tài)就已經(jīng)被打破。正因為如此，重新構(gòu)建人與地球的平衡，也是21世紀(jì)地球人類的重要任務(wù)之一。更何況如今人類的起點更高、能量更大，我們憑什么保證，在不設(shè)定規(guī)則和限制的前提下，系統(tǒng)的平衡不會因人類日益深入與強大的深空活動所打破。人類既然能在地球的每一個地方留下自身作用的痕跡，也就同樣能在地球以外的其他星球上留下自己的痕跡。雖然我們不能因為深空探測的深入有可能導(dǎo)致星球系統(tǒng)平衡的破壞而放棄深空探測活動，但無論如何我們也不希望，人類在外星球上實踐的開始，又來重復(fù)地球昨天的故事。

總這，隨著深空探測的進一步深入，必然導(dǎo)致傳統(tǒng)自然觀的變化，并使人與自然的關(guān)系更加復(fù)雜化。這種復(fù)雜關(guān)系可以下圖來表述：

圖1 傳統(tǒng)的人與自然關(guān)系框架圖

圖2 現(xiàn)代的人與自然關(guān)系的框架圖

二、方法問題：從演繹到歸納、從科學(xué)假說到科學(xué)理論

自從牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)以來，人類就構(gòu)建了認(rèn)識地球物體運動的基本框架，甚至于萬有引力理論還能超長距離地描述地球以外其他星球的運動，并且精確地計算出它們的運動軌跡。但是，在人類進行深空探測活動以前，科學(xué)對其他星球以及宇宙的探討，總體上還處于科學(xué)假說的階段，這種假說階段的科學(xué)研究具有兩個顯著的特征：一是在方法上以演繹和類比為主導(dǎo)；二是缺乏經(jīng)驗和實證的支撐。因此，這一時期的假說始終不能通過驗證達到向科學(xué)理論的過渡。

從近代開始，科學(xué)便開始了由過去的綜合與演繹向分析與歸納過渡。近代科學(xué)是建立在經(jīng)驗基礎(chǔ)上的，是經(jīng)驗科學(xué)。但是這種經(jīng)驗僅僅限于地球，在對外星球的研究上，總體上仍然是以演繹和類比為主,還不是嚴(yán)格的經(jīng)驗科學(xué)。例如關(guān)于“宇宙中生命產(chǎn)生的必然性”以及“外星文明”的假說由來已久。太陽系的存在已經(jīng)有50億年，地球也有46億年的歷史，而宇宙的歷史更是長達200億年。在地球漫長的演化史中，地球上最簡單的無機物，在大氣、陽光等外部條件的作用下，經(jīng)過各種物理的、化學(xué)的作用過程，最終產(chǎn)生了生命。然后由低級生命進化到高級生命，最后才形成了當(dāng)今的人類文明。地球作為宇宙的一分子，必然包含了宇宙的某些共性，因此人類就有可能將地球的演化規(guī)律邏輯地推廣到地球以外的其他星球乃至整個宇宙上去。于是便出現(xiàn)了在“無限的宇宙中必然存在著類地行星”的假定，這些類地行星遵循地球一樣的演化規(guī)律，在長期的演化過程中形成了生命存在的條件，從而也必然會產(chǎn)生生命，并且開始由低級到高級的進化過程。所以，生命的產(chǎn)生具有必然性，茫茫宇宙中必然存在著類似于地球的文明。

顯而易見，上述假說是建立在類比和演繹基礎(chǔ)上的，缺乏經(jīng)驗和實證的支撐，本質(zhì)上它們更像是一個哲學(xué)命題。事實上，古希臘時期的哲學(xué)家就已經(jīng)提出了泛生論的觀點。近代意大利的哲學(xué)家希魯諾也認(rèn)為在無限的宇宙中存在著無數(shù)的地球，在那些地球上同樣居住著各種生物。20世紀(jì)美國哲學(xué)家洛夫喬伊提出的“豐富原理”也認(rèn)為：凡是地球上能夠存在的東西，在其他星球上也必然存在。從本質(zhì)上講，“宇宙生命產(chǎn)生的必然性”以及“外星文明”假定并沒有超越上述哲學(xué)命題。因而這些假說必然會遭到一些科學(xué)家的反對。這些反對派認(rèn)為，除地球之外，銀河系中沒有任何文明。因為智慧人并非生物進化的必然屬性，自然選擇的過程是極為復(fù)雜的，這種復(fù)雜性導(dǎo)致了生命產(chǎn)生的偶然性，在銀河系中再次產(chǎn)生類似地球生命這樣的機會微乎其微。如果智慧是生物進化的必然結(jié)局，那么地球上其他生物是不是也會必然地進化到智慧生命上來，甚至超過人。事實上，銀河系已存在100億年了，如果存在生命現(xiàn)象或地外文明，對于地球人類發(fā)射到太空的信息，他們早就該接收到了。然而從20世紀(jì)60年代中葉開始，人類已經(jīng)通過各種形式向太空發(fā)射了無數(shù)信息，卻至今一無所獲，我們沒有得到一丁點兒來自外星球的反饋。

通過對地球研究所形成的認(rèn)識來由此及彼推及到外星球上去，這對于人類認(rèn)識外星球來說是必要的，也是有意義的。因為人類只有依托地球這參照物來推及其他，并且在認(rèn)識外星球以前，我們也需要依托對地球研究形成的認(rèn)識來提出假說。但問題在于，這種假說必須通過經(jīng)驗來驗證，無論證實也好，證偽也罷，否則假說永遠(yuǎn)不可能過渡到科學(xué)理論上來。并且，運用類比法研究外星球也必須借助兩個前提：其一是類比雙方必須是屬于同一性質(zhì)的對象，否則就不具有可比性；其二是假定類比雙方遵循同樣的規(guī)律。而這兩個前提本身就是有待證明的東西。并且從已有的結(jié)論來看，月球和地球無論是起源上還是性質(zhì)上，都不是同源同質(zhì)。月球產(chǎn)生的時間要比地球早得多，在物質(zhì)構(gòu)成上也同地球不一樣，因此很難說這兩個對象之間具有可比性。即使類比對象同時具備了上述兩個前提，通過類比所得出的結(jié)論也只具有或然性，不具有必然性。所以，應(yīng)用演繹和類比來研究外星球，是具有明顯的局限性的。“因此，我們不能將地球的本質(zhì)、現(xiàn)象及其演化規(guī)律作為整個宇宙的本質(zhì)、現(xiàn)象及其演化規(guī)律，也不能將簡單地球的本質(zhì)、現(xiàn)象及其演化規(guī)律簡單地推廣到地球以外的其他星球上去”。[1]“原則上，類比方法并不是邏輯推理方法，而是一種猜測方法。因為真正意義上的邏輯推理，其結(jié)論必是通過一定的邏輯程序從它的前提中必然地引申出來。但類比根本不具有這種特性”。[2]

科技史上，古代科學(xué)向近代科學(xué)的轉(zhuǎn)變是從方法上的變革開始的，由于引入了觀察和實驗，人類獲得了前所未有的大量的經(jīng)驗事實，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用分析的方法、綜合的方法、歸納的方法，形成了近代科學(xué)的一系列理論，使近代科學(xué)在短短幾百年的時間所取得的成果，較之過去幾千年的總和還要多。深空探測的實施也將使人類對外星球的認(rèn)識方法發(fā)生一次深刻的變革，外星球開始由過去理性推導(dǎo)的對象變成為經(jīng)驗的對象，在經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上進歸納，并且對原有的諸如“生命產(chǎn)生必然性”之類假說進行驗證，使理性真正建立在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，深空探測建立在實證的基礎(chǔ)上，使假說有可能通過經(jīng)驗驗證上升到科學(xué)理論上來。

總之，深空探測的實施必然引起人類對外星球認(rèn)識和方法上的根本變革，這種方法上的變革又將促進深空探測的進一步深入。

三、思維邏輯問題：從可能性到不可能性、從證實到證偽

人類對地球以外其他星球的認(rèn)識是一項非常特殊的科學(xué)活動，在某些情況下，它很難按照科學(xué)對地球認(rèn)識的思維邏輯來進行?？茖W(xué)對地球的思維邏輯是：提出問題——針對問題構(gòu)建假說——運用觀察與實驗等方法進行驗證——形成科學(xué)理論。

科學(xué)假說的提出本身就是建立在已有科學(xué)理論和經(jīng)驗事實基礎(chǔ)之上的，科學(xué)假說同科學(xué)理論的區(qū)別在于，科學(xué)假說是還沒有被證明的科學(xué)理論，而科學(xué)理論則是已經(jīng)被證明的科學(xué)假說。但是在對外星球的認(rèn)識上，有些假說根本就是難以證實的。往往是對同一問題形成了各種各樣的假說，這各種假說意味著解決這一問題存在著種種可能，然而真實的結(jié)果只能是一個，它可能包含在這些假說中，也可能不包含在這些假說中。如果不對這些假說進行驗證，科學(xué)對這一問題的認(rèn)識就只能停留在假說階段，而不可能上升為科學(xué)理論。問題在于，我們在很多情況下很難證明這些假說或其中的某一假說是可能的，但卻能夠證明它們是不可能的。例如對月球起源的認(rèn)識就是如此。

對于月球的起源問題，科學(xué)上存在著三種假說：月球捕獲說、地球分裂說和地月同源說。

月球捕獲說認(rèn)為，月球是宇宙形成過程中由一小塊宇宙塵埃聚集而成的一顆小星球。月球形成后一直是一個自由自在的星球，在茫茫宇宙中沿著我們不知道的一條軌道運行。當(dāng)月球運行到太陽系時，被地球的引力抓了過來，成為了地球的衛(wèi)星。對于這一假說，我們真的很難證明它是可能的，但是我們卻可以并不困難地證明它是不可能的，因為我們可以從一系列的思想實驗來發(fā)現(xiàn)其中隱含的內(nèi)在矛盾。首先，月球的直徑是地球的四分之一，有3 764公里。以地球的質(zhì)量和相應(yīng)的引力，要在384 400公里以外的軌道上抓住月球，實在是力不從心。其次，在太陽系中，太陽對月球的引力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地球，從引力的角度來看，月球被太陽抓過去的可能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球，從宇宙來到太陽系的月球沒有被太陽吸引去，反被地球吸引了過來，這在邏輯上是講不通的。此外，在太陽系中，還有一顆巨大的行星——木星。木星的質(zhì)量比地球大得多，相應(yīng)地引力也大得多。一般而言，來自太陽系以外的其他天體一旦進入太陽系，它們首先就會被這個大塊頭的木星給吸引過去，因而在太陽系中，由于木星對太陽系以外天體的作用，它事實上起到了保護地球不受地外天體撞擊的作用。而月球為何也能逃脫木星的吸引，投向地球的懷抱，這一點在理論上也很難講通。

地球分裂說認(rèn)為，月球是從地球這個母體分裂出去的，在地球形成時期，其狀態(tài)十分不穩(wěn)定，曾經(jīng)發(fā)生過多次反復(fù)的分裂，月球就是在地球的一個次分裂中產(chǎn)生的。在地球形成過程中的某一時刻，地球發(fā)生了一次巨大的爆炸，這次爆炸把地球上的一些物質(zhì)拋了出去，從而形成了月球。按照地球分裂假說，月球應(yīng)該在時間上晚于地球，至多在時間上同地球是一樣的。但是，根據(jù)對月球上帶回的樣本分析，月球上巖石的年齡達到200億年，在時間上基本上和宇宙同齡。而地球上只有46億年的歷史，太陽系中最早的太陽也只有50億年的歷史，因此月球是從地球分裂出去的假說是不能成立的，就象我們不能說一個比其母親年齡還要大的人是其母親的親兒子一樣。

地月同源說認(rèn)為，月球和地球是同一時間由一個宇宙塵埃團組合而成的，所以月球和地球具有同源性。這一假說也有明顯的缺陷。且不說具有200億年的歷史的月球要比地球形成早得多，地月同源說必須為這一假說提供這樣一個前提，即作為同源的月球和地球，在物質(zhì)成分和構(gòu)造上也應(yīng)該是一樣的。但是從對月球上取回樣品的分析結(jié)果表明，月球的物質(zhì)構(gòu)成也與地球相去甚遠(yuǎn)。在月表的巖石中，至少發(fā)現(xiàn)有6種礦物質(zhì)是地球上沒有的。僅此一點，就可以證明地月同源說是不可能成立的。

“盡管對于月球的探測、觀測和月樣分析研究研究獲得了大量的科學(xué)數(shù)據(jù)，對月球的許多基本問題有了重大突破，但還有許多根本性問題仍然模糊不清，有很大爭議”。[3]例如月球起源就是這樣一種存在很大爭議的、模糊不清的認(rèn)識。對于月球起源問題的種種假說，證明其不可能性要比證明其可能性更具可行性一些。盡管這種證偽的結(jié)果并沒有給出“月球起源”的最終結(jié)論，但是通過對假說的證偽，使我們得以排除錯誤，并且將尋求“月球起源”問題的答案范圍越縮越小，從而也使對這一問題的認(rèn)識更加接近真理。

從證明可能性到證明不可能性，從證實到證偽，這種思維邏輯的轉(zhuǎn)換體現(xiàn)了科學(xué)研究的深入和精確化，也促進了科學(xué)假說向科學(xué)理論的進一步轉(zhuǎn)化。

人類的科學(xué)活動已超越了地球，進入到地球以外的其他星球。深空探測活動可以看作是人類科技史上的一次重大突破。在這樣一個大的科學(xué)變革面前，人類思維不可能再墨守陳規(guī)，以不變應(yīng)萬變。那樣的話，哲學(xué)思維不僅不能成為貫穿于科學(xué)活動中的理念，反而有可能成為阻礙科學(xué)進步的絆腳石，最終毫不留情地被科學(xué)所拋棄。

[參考文獻]

[1]楊力行.認(rèn)識外星球的“二律背反”及認(rèn)識宇宙的辯證法[J].中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2007(6)：8.

[2]林定夷.科學(xué)哲學(xué)[M].廣州：中山大學(xué)出版社，2009.138-139.

[3]歐陽志遠(yuǎn).永遠(yuǎn)的月球夢[M].貴陽：貴州科技出版社，2004.280.