以高度的人文精神进行暗物质研究

据中国社会科学院报 在人类思想史上，重要的学术发现往往离不开对自然科学前沿问题的追踪和探索。众所周知，马克思主义哲学产生的自然科学基础就是细胞学说、能量守恒与转化定律和达尔文进化论这三大发现。被李政道先生预言为21世纪科学最大谜题的暗物质研究在近十年来成为科学发展研究的重点。有科学家认为，暗物质研究如果取得突破性进展，将彻底改变人类对宇宙的认识。这一探索世界图景乃至宇宙之谜的事业，需要人文学科的锲入，人文研究也需要深入其中寻找新的学术生长点。现代自然科学前沿研究会为人类知识结构带来哪些变革？会给人文学科提出哪些研究课题？本报记者就此采访了物理学、宇宙学以及人文学科领域的学者。

　　自然科学研究不断改变人类思维观念

　　“寻找暗物质粒子，探索宇宙起源及演化的奥秘，将对丰富人们对宇宙、物质的认识起到重要的推进作用。”武汉大学哲学学院副教授李宏芳如此表示。

　　1933年，瑞士天文学家扎维基通过对后发座星系团中星系的径向运动速度的研究，推测星系团可能主要由不发光的物质构成，并首次提出“暗物质”概念。不过，当时多数科学家认为这是天方夜谭。直到20世纪70年代后，大量证据才使天文学界普遍接受暗物质存在的预言。

　　记者在采访中了解到，目前全球至少有15个国家开展了这一重大交叉学科研究。科学家利用大型计算机进行宇宙学数值模拟，进一步搭建了理论与观测之间的桥梁。

　　在很多科学家看来，暗物质对粒子物理学提出了重大挑战。“用常规物质不能够解释宇宙存在的许多引力现象，这促使科学家们推断，在粒子物理学标准模型所描述的基本粒子之外，还有未知的物质。”上海交通大学物理与天文系研究人员刘江来告诉记者。

　　纵观科学史，现代以来的一系列自然科学研究重大进展带来了人类思维观念的变革。现代科学研究范式改变了人们的世界观与方法论。例如，以相对论与量子力学为标志的现代物理学就带来了一股认识论的变革。武汉大学哲学学院教授桂起权提出，相对论和量子革命完全打破了旧唯物主义的理解模式，狭义相对论在考察问题时就要求把观察者即主体方面和参照系放进去，量子力学在微观领域主体—客体相互作用方面的研究所引发的认识论革命的意义则更为深远。

　　人文学科有助于化解暗物质研究中的“焦虑”

　　“在自然科学的最前沿，往往同样蕴含着更为深广的人文学科研究空间。”中国社会科学院哲学研究所科技哲学研究室主任段伟文表示，暗物质研究正是这样一个领域，因为无论就其本体论还是方法论、认识论等都存在一系列值得反思的问题。

　　据了解，过去的一年中科学界探测暗物质之旅可谓跌宕起伏。2013年4月，由丁肇中领导的阿尔法磁谱仪项目，公布发现了可能为暗物质衰变的遗留物。同年10月，美国桑福德地下研究中心发布研究成果称，排除了大质量弱相互作用粒子作为暗物质候选者的可能。2014年第一期的《环球科学》刊登了题为《暗物质永远找不到？》的文章，文章称暗物质为“幽灵般的粒子”，并表示，“要是在接下来的几年里，这些实验项目还是找不到暗物质粒子的话，科学家可能就不得不转移研究重点”。

　　“或许最让人担心的可能性是暗物质由一些不可能被发现的东西组成。在这种情形下，研究者将没有希望在一个探测器中捕获它。这就会面临经典的科学挑战：你如何证实这个理论？说一个理论存在，而你又几乎不可能证实它，这无异于失败。”李宏芳表示了自己的担心。

　　事实上，学界怀疑暗物质研究的声音一直存在。“诡异的是，科学家们甚至并不知道他们要寻找的是何种物理性质的东西。验证暗物质的预言几乎是不可能被等到的‘戈多’。”中国科学院一位专家对记者表示。

　　段伟文认为，现代科学“预言—实验—发现”的研究进程中，居于科学前沿的“预言”或“假说”部分没有脱离哲学意味。尽管它和纯粹形而上学思辨不同，乃是建基于科学前提，然而在科学研究往前看时，思辨地提出未知空间的假定，这种关于存在的假定即属于哲学本体论预设。但并非独断，而是需要实验来检验。另外，诸如以高性能计算机进行的宇宙学数值模拟，验证暗物质理论是否可行，以及在大量数据中怎样从统计意义上去判定证据为可靠等方法论问题，人文学科尤其是哲学可以对其研究的合理性与规范性进行探讨。

　　李宏芳也谈到，诸如宇宙起源的形而上学问题，物质的存在形态的本体论问题，人类能否认识宇宙万物的认识论问题，人类如何认识宇宙万物的方法论问题等，会在未来人文科学关注暗物质研究中得到深化，同时也对自然科学的研究提供一种审视的态度，在一定程度上有助于化解其本体论、方法论、认识论上的“焦虑”。

　　让“焦点”与“边缘”靠拢

　　“我们应该看到，以量子理论为代表的当代物理学理论是主客观要素结合体。”山西大学科学技术哲学研究中心教授殷杰表示，量子现象具有主体与客体的不可分性，人们观察到的并不是微观客体本身的行为，而是从宏观仪器上呈现出来的实验观测结果推断出来的结论。

　　现代科学研究发现更依赖于各类先进仪器。有些学者认为这在某种程度是被构建的发现。段伟文则认为，现代科学研究的世界已经不再是完全由充足理由律、由规律所规定的世界，很多研究目的在于寻找现象与条件的关系。现代知识与探究行动融为一体。科学所揭示的不是一个已完成的世界，而是正在被创造、正在被构建的世界。

　　对这样一个主客观交融的整体世界的探究，当然离不开科学与人文的互动。段伟文对记者表示，自然科学与人文社会科学共同构成了人类知识谱系，但伴随近现代以来学科越来越细化，学科之间尤其是自然科学与人文社会科学之间的隔膜日益加深。正由于此，“暗物质研究既处在各国自然科学事业的‘焦点’，又往往置身于人文社会科学认知的‘边缘’。”

　　关于自然科学与人文社会科学两种知识类型的分歧由来已久。20世纪50年代，英国学者斯诺在《两种文化》的演讲中就指出，科技与人文正被割裂为两种文化，科技和人文知识分子正在分化为两个言语不通、社会关怀和价值判断迥异的群体，这必然会妨碍社会和个人的进步与发展。

　　李宏芳表示，实际上，当今在西方比较流行的“反科学”思潮，是对科学与社会发展负面结果的一种畸形回应。我们不能因为现代化所带来的一些负面的社会问题和精神危机，就因噎废食，走向反科学的极端。在人类知识谱系中，自然科学与人文社会科学在研究对象、研究方法等方面有区别。但更应该看到，自然科学和人文社会科学都起源于人类的实践活动，在研究方法上具有相通性，在功能上具有互补性，在人类的生活和社会发展中具有同等重要的地位和作用。

　　段伟文也提出，未来自然科学与人文社会科学的交叉性问题领域，需要不同学科领域的学者开展更多的合作研究与探讨，这有助于从根本上推进人类知识的进步。

　　作为物理学研究者，刘江来呼吁，自然科学工作者应该具有更高的人文精神，尤其是自然辩证法的运用。同时，人文社会科学对大众的影响更深远，因此，从人文社会科学视角探讨自然科学问题，引导普通大众正确看待自然科学现象与研究，对于自然科学与社会生活的良性发展非常有必要。