1.釋義與概念

關(guān)于科學(xué)的定義，直到現(xiàn)在也沒有一個明確、公認(rèn)的答案。韓啟德曾總結(jié)過往學(xué)者對于科學(xué)定義的幾種觀點(diǎn)。[4]第一種觀點(diǎn)認(rèn)為科學(xué)是一種知識體系。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為科學(xué)是一種生產(chǎn)知識的范式。科學(xué)本身不是真理，而是探索真理的過程。第三種觀點(diǎn)認(rèn)為科學(xué)是一種社會建制。典型的觀點(diǎn)是英國的物理學(xué)家貝爾納提出的：“科學(xué)本質(zhì)上是一種處理經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的方法，是對人類控制經(jīng)驗(yàn)的神圣指導(dǎo)?！钡谒姆N觀點(diǎn)認(rèn)為科學(xué)是一個歷史范疇。西方科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程可以被概括為以古希臘理性為基礎(chǔ)，經(jīng)歷了漫長的中世紀(jì)基督教的變遷和浸潤，以天文學(xué)領(lǐng)域的革命為開端，以牛頓力學(xué)體系的建立為標(biāo)志。

通過搜索引擎，我們可以檢索到關(guān)于科學(xué)的很多定義，但我們發(fā)現(xiàn)，如果用系統(tǒng)論的眼光來檢驗(yàn)，那么所有的科學(xué)定義自身都存在悖論，其根本原因是沒有區(qū)分宇宙和世界這兩個概念。我們先來介紹系統(tǒng)的概念，再來說明區(qū)分宇宙和世界這兩個概念的必要性。

系統(tǒng)的示意圖如圖2.1所示。根據(jù)系統(tǒng)的概念，我們知道如果要用一個系統(tǒng)來描述一個問題，那么我們需要兩個時空，一個是將所有的研究對象包含其內(nèi)的時空，另一個是不含系統(tǒng)的外部環(huán)境，也就是外部時空。很顯然，外部時空就是整個宇宙減去這個系統(tǒng)。

要定義宇宙和世界，我們必須先有時間和空間的定義。這里我們采用康德的定義：

從這個定義中，我們可以看到，在定義時間和空間甚至任何概念之前，心識已經(jīng)存在。如果心識不存在，那么我們就無法定義時間和空間。沒有時間和空間，我們就無法構(gòu)建任何理論。我們必須指出的是，這里所采用的時空定義與經(jīng)典力學(xué)的一致，但與相對論的不同?？臻g是本來就有的，時間的概念與計(jì)量單位是人類專門定義并直到現(xiàn)代才達(dá)成的共識。

時間和空間的概念是非物質(zhì)的存在，而現(xiàn)實(shí)是物質(zhì)的存在，即空間的現(xiàn)實(shí)是本來就有的，時間是人類依據(jù)自己的感覺而定義的，時間和空間都屬于抽象概念，用來描述物體的運(yùn)動和變化。拉扎爾·梅安茨特別強(qiáng)調(diào)，如果我們要理解概率的概念，那么我們必須區(qū)分具體物體和抽象物體。但這個時空觀在愛因斯坦的相對論中發(fā)生了很大的改變，它被物質(zhì)化了，被定義成時間和空間都與宇宙同時誕生，像物體一樣，時空也有彎曲的問題。由此引出了很多新奇的概念，如時間膨脹、長度收縮、質(zhì)量隨速度改變、光速與坐標(biāo)系無關(guān)、物質(zhì)的總能量與坐標(biāo)系無關(guān)、能量不再是物質(zhì)的一種屬性而是與物質(zhì)并列的獨(dú)立存在等。圖2.2給出了牛頓時空觀與愛因斯坦時空觀的對比。

有了時間和空間的概念，我們再來專門定義宇宙和世界這兩個重要概念。

宇宙、世界與系統(tǒng)的空間關(guān)系如圖2.3所示。系統(tǒng)就是科學(xué)研究的對象，宇宙和世界是兩個有特殊含義的系統(tǒng)，當(dāng)然世界在日常生活中也經(jīng)常與系統(tǒng)一致，但我們希望宇宙用于特指。有了這些基礎(chǔ)，我們就可以給出我們所定義的科學(xué)：

這個定義限定科學(xué)知識只是人類所有知識的一部分，它是可檢驗(yàn)的，不可以檢驗(yàn)的知識不包括在科學(xué)的范圍之內(nèi)。但要強(qiáng)調(diào)可檢驗(yàn)性，科學(xué)所能研究的系統(tǒng)和環(huán)境就必須被限定在世界范圍之內(nèi)，而不能針對整個宇宙。這樣的定義也為科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的建立奠定了基礎(chǔ)。