• 沒有找到結果。

第四章、 數理自然科學與自然之數理化

第二節、 科學的技術化

一、幾何的算術化

在§9,f 中胡賽爾藉由對「公式意義」(formulae-meaning)的說明,批判性的 討論幾何學通過「幾何的算術化」(geometry of arithmetization)的發展歷程,以及 科學朝向形式化發展所造成的結果與影響,這個問題的關鍵在於,數學本身不斷 的形式化,特別在於幾何學朝向代數學整合的變化,但為何這種演變會導致胡賽 爾所謂的意義危機呢?

如果說伽利略的科學造成兩個世界分裂,並表現在對生活世界的數學化與倒 果為因上,那麼這種遺忘,無疑是在將生活世界對應到幾何圖形與實數系統時,

必然會造成的結果,特別是後者的運用,必然將實數系統所蘊涵的算術公理,序 公理,連續公理給考慮進去,這種算術的形式性,雖然將確定性推到極致,也致

使人們在以數學工具對現實進行探究時,往往僅考慮完全抽象的算法問題,而離 實際的生活世界越遠。

這種意義對於數理自然科學而言,一種實證性的研究而言,即表現在胡賽爾 所謂的公式(formulae)的討論上,然而公式跟所謂的幾何算術化有何關聯呢?

所謂公式指的就是函數的觀念的應用在於描述自然法則上。在科學史上,伽 利略即使不是第一位運用這種方法來處理自然現象的科學家,但也可能是最成功 的一個,雖然伽利對的於函數的觀念尚未達符號化之境,在函數概念的運用,我 們得以對某一特殊自然現象,在不同物理概念之間與數值在因果關係上進行對 應,和純粹幾何學不同的是,函數的運用,引入了未知數的概念,並得以根據問 題的條件列出方程,然後解方程求出未知的量,以達預測的目的,亦如胡賽爾所 說:

「測量對某物產生具有量網的數字(number on scale),在關於量值的函數依 存關係的一般命題中,一般的數代替了具有定值的數,並且這表現在用來表示函 數依存關係的一般規律當中」83

於是人們得以超出直接經驗,進而對自然現象進行預測與精確的描述,更重 要的是,當自然現象之因果關係,得以透過方程式表達出來後,就打開一種以普 遍的語言描述自然之理想,並進而在透過符號的使用,使科學達致形式化的理想 就從開啟可能性,只不過,就如幾何學由前幾何到歐幾里德幾何的轉換過程中,

所彰顯的意義般,當方程式原是因為了實踐而運用的一種方法,到後來成了一種 活動的預先假定後,就造成了科學家將方程式當成自然本身的危險,比如科學家 將數學化的「時空」概念84:一個四維流形與實際的時空混淆,然而我們在實際

83 Crisis ,p44

84古典物理的時空概念可以由下列關係式(伽利略變換)表述:x' = x - v t , y' = y, z' = z , t' = t 由此指出空間是相對的,而時間是絕對的,在愛因斯坦所提出的廣義相對論以後,自然科學家

上,完全無法直接經驗到這些關於時空的函數關係。

另一方面,當方程式對自然的數學表述,成為了表達自然的真理的唯一典範 時,方程式原初的意義反而不可知了,而成了一種技術,胡賽爾將這種現象的原 因歸咎於在伽利略之前,就以逐漸發展的代數的表達式(algebraic term)和思想 方式的影響,而這種影響致使了幾何的算術化(geometry of arithmetization)的逐步 發展:

直線→ax+by+c

圓週→ (x-a)^2+(y-b)^2=r^2 圓心=(a,b) 半徑=r

由此可見,通過笛卡兒,歐式幾何的問題,就轉換成代數的問題86,原本透 過直觀與概念的演繹可解決的問題,遂轉換成分析性(analytic)的問題,這也就是 說,當原本僅具形式意義的代數學與具直觀意涵的幾何學結合後,代數學引進的 未知數與求解的概念,雖然使幾何學更精確與更有效,應用的範圍遠較以往更 大,然而這也使的它抽空了其原本幾何該具有的直觀性的意涵,這也意味著,幾 何學本質上是關於實際物體的空間形式的科學,然而在透過算術化的過程,反使 得幾何學本身的原初意義,轉換成朝向個種「抽象空間」(abstract space)的研究 方向邁進後,幾何學本身不是更幾何,而是反倒成了「反幾何」(anti- geometry),

這是怎麼會如此呢?

原來,這是因為幾何學裡的各種如圓,方,三角等幾何物件,原本尚是我們 能透過直觀而呈現的一些關於實際物體之極限,理想的形狀與空間形式,然而朝 向代數學的方向整合後,原本的直觀的經驗要素卻被化約置數與數的關係裡,一 但當數學家得以不依靠直觀,完全在邏輯與符號運算上進行運思後,其結果就是 胡賽爾所說幾何學「純粹直觀的要素,轉變為純粹數的構型,代數的構造,於是 幾何的原初意義就再這種演變中蕩然無存」87這就造就了數學分析學:一種完全 形式化的科學的誕生。

86 一個所謂的代數學的問題實可(1)求出一組方程式的解(2)等式間的運算關係與運算,而 這兩者都是基於非直觀性而僅由算數法則所規定的運算關係。

87

二、技術化的狀態與意義的抽空

就如同上一節所述,胡賽爾認為幾何算術化直接造成的後果,就是近代科學 諸範疇形式化的現象。那麼為何科學的形式化會導致意義的抽空?這種抽空抽掉 的又是什麼?在現代邏輯的意義上,形式化即是一種對將語句抽掉其直觀上的意 義,更精確的說就是抽掉概念的內容(contention),僅留存由符號與符號之間透過 一些「邏輯字」(logic word)與運算規則的設定,所構造出來的自足的形式系統,

胡賽爾的敘述也滿足這個界定,胡賽爾的案例是「分析學」(analysis),「集合論」

(theory of manifold)與「符號邏輯」(symbolic logic)88

這些形式科學的特徵在於它們皆不涉及現實,然而卻得以將符號所構築的各 種抽象空間來解決現實問題(比如線性與非線性方程在應用數學上的重要性),就 如同我們所知道的,在現代科學發展裡,各種抽象空間的運用是方法上極為重要 的一環,比如胡賽爾舉出的集合論,在空間概念上,就跟我們實際經驗到的與歐 幾里得幾何學的空間概念有極大的差異。因為它將空間視為一種由理想的點所構 成的點集,而處理不同集合的關係,則以函數來表達,亦可稱為點集與集點之間 的映射89或變換,重要的是以集合的觀念來表達空間,就可以使得空間的概念不 限於歐式幾何三維空間,對於一個n 維空間的對應關係可以由下式表達:

f :R×R×………R→R ^ n

這也就是說即是我們完全無法從直觀上,感知到高維空間的存在,然而他對於數 學卻是存在與有意義的,我們當然不能因為這些高維空間在直觀上的不可能,而 否定它,在相對論的例子中我們可以發現,我們實際直觀的空間往往不是真實的 空間,這些抽象空間往往反而比現實(reality)而更真實(truth),這怎麼可能?

88 Crisis ,p45.

89 比如 f: R→R; 而他若是一個自身的函數那就是S:f→R,此時它就成為如+,×…這樣的運算子 (operator),另一方面函數與函數之間又不同的變換類型,研究這些類型的稱之為群論(group theory) 。

現代物理學就是一種很好的例子,比如物理學家提出馬可士威方程式這樣抽象,

非感覺的方程式以作為公理時,它們僅能通過構造模型再現微觀的電磁過程,這 也就是說,現代物理學理論,許多皆不是直觀可以理解的,也因此往往被批評成 某種形式化結構或僅僅是演算,然而事實上,若將物理理論僅當成是某種形式化 的結構,或演算也是不正確的,因為物理理論確實可以解釋現實的自然現象。

回過頭來說,幾何的算數化,即是將幾何直觀的要素給抽空,僅存於符號與 符號的演算關係上。集合的運算不考慮實際的關連,僅由規定的算術公理所給 出,總而言之,它就是企圖透過一種基於運算與邏輯上的普遍的符號關係,來涵 攝物理世界的所有關係,這些數學物件在現實的直觀上是令人難以想像的,必需 僅由對其形式系統內部所制定的規則,定義與條件始能理解。

從上面的描述中,胡賽爾認為當幾何學從它原初意涵,結合代數而算術化 後,不可避免的是數學的全面形式化發展的實然,理論上,形式化是公理化所隱 含的動因的預期,形式化的特質必然導致科學家由生活世界加速離心而去,然而 問題在於,我們如何去理解形式化會跟一種技術化的狀態聯結? 特別是如何去理 解一種意義抽空的具體處境,胡賽爾以為形式化是一種按照技術規則,通過計算 的技術去獲得結果的單純技藝的反覆操作90,胡賽爾以紙牌,棋類的「遊戲」(game) 來比附這種「技術化」(technization)的狀態。

這也就是說胡賽爾對形式化一詞的理解,即認為數學僅研究形式上的推理與 構造,事實上這樣就不難理解:比如任一個意圖玩線上遊戲的男女,她們首先所 遭遇的前提是,要進入遊戲,就得接受遊戲規則的制約,不然就是退出遊戲,也 就是說,遊戲規則對它們而言,是玩遊戲的充份必要條件,是一種完全公式化的 東西,他們只需要記憶與熟練,不需要反思或批判,因為這不僅無助於他們對遊 戲的認知,反而還會讓他們玩不成遊戲,究其原因他們的最終目的就要求具備玩 遊戲的可能性,同理可以類化到一切具有規則性意義的遊戲中,也因此胡賽爾以 為在技術化的過程中,「真正地給予這種技術過程以意義,和給予這些正常的結

90

果以真理的本來思想被排除」91,以致於「在技術的思想中迷失自己」92。 諸如我們與各種科技物的知其然,不知其所以然的操作上,我們往往對它們 所蘊涵的複雜原理一無所知,然而我們卻可以透過對操作規則的認知與反覆習練 而熟練的運作它,比如打線上遊戲得以出國進行競技的大玩家,可以對其遊戲所

果以真理的本來思想被排除」91,以致於「在技術的思想中迷失自己」92。 諸如我們與各種科技物的知其然,不知其所以然的操作上,我們往往對它們 所蘊涵的複雜原理一無所知,然而我們卻可以透過對操作規則的認知與反覆習練 而熟練的運作它,比如打線上遊戲得以出國進行競技的大玩家,可以對其遊戲所