物理學-量子力學的粒子性研究基督教三一神學的立場

何謂粒子性?不論是伽利略牛頓笛卡爾的經典力學或者亞里斯多德自然哲學都提出必須具有不可被穿越性(impenetrability),也就是認為實體是在空間的可分離性(separability)、具有局域性(locality);然而,量子領域的非局域性不可分離性現象超導、超流、波斯愛因斯坦凝缩(BEC都允許自旋為偶數的波斯子(Boson)具有動量空間位置空間的可被佔領性,而展現為完全不消耗電阻的導電性、不消耗動量的粘滯性、集體性的德布羅意波動;乃至EPR實驗的量子糾纏的雙量子乃至三量子秉性(電子的自旋性、光子的極化性)具有超越光速傳遞的因果同時性、乃至雙狹縫實驗的量子自我個體分化性,都指出“不可被穿越性”的粒子性思維的局限。粒子性、波動性、整場性,三者都是必須的,不可被化約。

經典力學的粒子性思維也是有其歷史性的發展過程,首先要處理的是質量物質的思想史發展。

第一,希伯來宗教性獻祭路線具有猶太人背景的當代物理哲學家Max Jammer提出希伯來詞彙的mazza可特別理解為在獻祭場景下的unleavened bread—而在新約就成了保留神學的論述:“你們既是unleavened bread,當把舊的yeast除淨好使你們成為新團因為我們逾越節的羔羊基督已經被殺獻祭了;所以我們守這節不可用舊的yeast,也不可用惡毒邪惡的yeast,只用誠實真正的unleavened bread”(林前56-8),經由拉丁天主教的彌撒(mass)作為英語mass的語源學背景的一個假設。這是對於物質的宗教獻祭性理解。

第二,亞里斯多德逍遙派路線古希臘Democritus的素樸原子論,到柏拉圖亞里斯多德則發展為質料(materialhyle形式(formeidos)的二元論,亞里斯多德主張有機性的質料觀—hyle如同木材、森林;hyle就是延伸性的物體(extended body),然而亞氏並未有一套系統一致的物質質料觀,在物質的感官可見性(sensible corporeality)與空間延伸性(spatial extension)之間產生內在衝突。而晚期的亞里斯多德哲學所謂的逍遙派哲學(Peripatetics)則強化了物質的空間延伸性,來當成可被定量測度的這影響了中世紀晚期唯名論機械觀的發展。

第三,斯多葛學派(Stoicism)這主張在空間與物體之間的區分物體不止是等於數學幾何性的空間,而後者是畢達哥拉斯柏拉圖主義所接受的。物體與空間有所區別。斯多亞學派也強調具有物質性維度的氣(pneumaspirit):首先在最低等的等級,氣產生了已經被規定的物體的“堅固性”(exsis)如石頭、金屬、木頭;其次,氣也產生自發運動就是生長(phuysis);最後,則是加上感覺和推動的衝力、行動的本能傾向,而成為靈魂。結合古希臘的具有流動性的元素氣說,而發展了“種子的邏各斯”(道種,logos spirematikos)則為生命的演變發育提供了現代進化論的基礎,奧古斯丁也接受這種說法而隱含對於神導進化論的支持,當代福音派的McGrath也支持這種看法。因此,斯多葛學派的物質觀其實包含了具有堅固性粒子性的初級層面,以及流動性自發性的中級層面,乃至主動性靈魂性的高級層面,其中靈魂並非是超越的,而是具有物質性基礎的存在氣。斯多葛學派的物質說已經蘊含了整體場性(氣)。當代神學家潘能堡(Pannenberg)指出斯多葛主義受到先蘇格拉底哲學米力都學派-Anaximenes所提出的pneuma(生氣)與aer(空氣)互相凝聚與疏散的概念影響火是疏散的空氣,氣的凝聚產生雨水,進而產生土。潘能堡特別提出斯多葛學派的氣觀,經由物理學的整體場性的處理,可以與基督教聖靈觀彼此呼應。

“依據Jammer所言,現代物理具有場概念的前驅是古典斯多葛學派的神氣論具有最精微的物質性可以貫穿萬物,並且遊走於各不同部分的張力之間而將宇宙緊緊托住。

“According to Jammer, the direct predecessor of the field concept in modern physics was the Stoic doctrine of the divine pneuma, which was conceived as a most subtle matter that penetrates every thing and holds the cosmos together by the powerful tension between its different parts, that accounts for their cohesiveness as well as for the different movements and qualities of things. The Stoic doctrine of pneuma had an important impact on the partristic theology of divine spirit and especially on its descriptions of the cosmological function of the spirit in creation. From the point of view of the early Christian fathers there was only one major difficulty connected with the Stoic conception of the pneuma: The Stoics conceived of it as a subtle material element.  This was unacceptable to Christian theologians, because they could not imagine God to be a material body. They opted for the Platonic conception of the divine reality as purely spiritual.”[1]

經由潘能堡的研究可以得到斯多葛學派強調以物質性為基礎的氣,而基督教則強調非物質性的靈。兩者雖然有所不同,但是也可以當成具有類比性的關係,因此物理學的物質所引起的重力場與其他的場(電磁、強作用、弱作用等)可以被放在基督教聖靈論的基礎來進行類比性的思考。雖然這一段主題是處理物質的粒子性,但是卻引導了場性的必須性。而斯多葛學派認為這是氣的初級與高級的不同呈現這種階層性可以為新柏拉圖主義鋪路,而擁抱泛神論。本文則主張還是必須將兩者(粒子性與整體場性)區分,兩者是存有的不同模式,彼此不可被化約。自然物質界可觀察的粒子性類比反映了上帝的不可見的不變性(聖父),而自然物質界可觀察量測的整體場性也類比反映了上帝不可見的整體場性(聖靈)

第四,柏拉圖新柏拉圖主義路線:繼續擴大深化對柏拉圖靈肉二分的架構,而給予物質負面的評價,物質是被貶抑的,因此出現了被動的慣性(the passivity of inertia)這個概念代表完全的不為所動性(immobility),甚至猶太教的亞歷山大的菲洛(Philo of Alexandria)認為物質是邪惡的,這種思想延續到中世紀成為主流思想。極端的新柏拉圖主義影響了出世悲觀的修道主義、基督教神秘主義、與對自然界(physis)的厭惡逃避而窒息了自然科學的發展。因此,吾人今日所談論的粒子性具有不可被貫穿性是來自希臘的樸素原子論,然而粒子性與物質性密切相關新柏拉圖世主義界觀的自然與物質都是墮落的、而且被動的,這就造成了將粒子的物質性當成完全被動的形上學。普羅提諾斯(Plotinus)如此言:

”Matter is a fugitive bauble and so are the things that appear to be in it, mere shadows in shadow. As in a mirror the semblance is in one place, the substance in another, so matter seems to be full when it is empty, and contains nothing while seeming to contain all things, The copies and shadows of real things which pass in and out of it come into it as into a formless shadow. They are seen in it because it has no form of its own; they seem to act upon it, but they produce nothing, for they are feeble and weak and have no power of resistance (solidatatem). But neither has matter any such power; so they go through it like water without clearing a passage.”[2]

第五,希臘素樸的原子論路線:此派是唯物主義,強調世界為原子不可被切割的物質所建構。經由時代演變,此派與近代十七世紀的機械論結合,成為現代世界觀自然主義的主流。古希臘的原子論已經演變成近代物理的原子論,但是後者乃是粒子性(量子力學的海森堡矩陣力學路線)、波動性(量子力學薛定格波動力學路線)、場性(狄拉克狹義相對論量子力學路線與後續的量子場論)的互相綜合。

第六,中世紀晚期出現的唯意志論唯名論路線:此派強調上帝的意志引導自然律的運作,自然彷彿機器十四十五世紀的巴黎學派與牛津學派都發展出對亞里斯多德哲學量與質關係的深化辯證理解,在質中有量的增幅(augumentation)變化。因此布理丹(Buridan)提出衝量理論(theory of impetus在衝量與物質的量之間具有比例性關係。柏拉圖新柏拉圖主義原主張高層的神聖存有,可以推動被動的慣性(passive inertia),卻被唯名論所進一步激化,後者基於啟示性的神學與理性的哲學二元區分:上帝具有永恆的自存性(eternal aseity),而自然宇宙界具有依附的偶存性(dependent contingency主張物質的慣性原理只是物質的自我保存(self-preservation)而與上帝的神聖保存(divine preservation)無關。在唯名論路線的引導下,十七世紀出現了機械論而影響了十九世紀的物理學對於物質能量守恆原理的理解,自然主義的機械論(naturalistic mechanism)相信守恆性(conservation是自然系統之內的特性。而有神論的機械論(theistic mechanism)–笛卡爾的物質慣性觀,則主張物質的守恆性(笛卡爾特別指動量守恆)源自上帝的不變動性(divine immutability),這是又奠基在傳統的神聖護理教義,受到奧古斯丁修會與主義的影響,古代的柏拉圖主義也同時對笛卡爾的物質慣性觀產生影響。Christopher Kaiser指出:笛卡爾一方面受到天主教新經院主義亞里斯多德主義Suraez的哲學影響,一方面超越其限制而提出上帝直接護理自然世界如同持續的創造每時每刻都是上帝的新創造,這就是瞬時主義(occasionalism)。[3]當代新正統派巴特神學的特徵也類似如此上帝的揀選與棄絕是時時刻刻發生的,被學界稱為實動主義(actualism),兩者(笛卡爾、巴特)背後都具有深遠的唯名論機械論傳統;笛卡爾處理的是創造論護理層面世界與上帝的關係,而巴特則是處理救贖論層面人與上帝的關係。笛卡爾以上帝的絕對不變動性(absolute immutability)來解釋物質的守恆性,而與其提出的瞬時主義互補。笛卡爾對物質守恆的研究成為日後牛頓運動定律的基礎。靜者恆靜,動則以直線運動(除非受到限制),兩物體碰撞會進行運動量的轉移(類似現代物理的動量守恆律),其中物質與運動量都是可以被量化(quantization of matter),這是亞里斯多德自然哲學的影響,而笛卡爾提出物質是在空間性的展延(具有畢達哥拉斯柏拉圖主義傾向),來重新解釋亞里斯多德量化的物質觀。巴特則以上帝的絕對自由(absolute freedom)來解釋人類救恩的關係,乃是處在時時刻刻仰望上帝自由恩典的處境揀選與棄絕。自由(自主、自發)與不變是兩個互相對立的概念,但是上帝卻是自由性與不變性在整體愛的關係中,三者終極共存。對於自然物質界,則同樣是:粒子性(不變)與波動性(自由)在整體場性的關係中,三者終極級共存,彼此不可化約。思想史家Amos Funkensten指出笛卡爾對於物質運動的處理已經假設相碰撞物體的不可被貫穿性(the impenetrability of colliding bodies, 而且必須預設上帝已經分派運動的恆常量到宇宙來,並留下讓其自行運作。[4]本文認為物質運動具有恆常性來自上帝的不變動性,一方面是表現上帝的全在(divine omnipresence),另一方面,笛卡爾的上帝允許自然自行運作,又表現上帝的不全在。這兩者的內在張力呈現了笛卡爾自然哲學,而日後的物理學則擁抱了以上帝的不全在去目的性,來解釋物質運動的守恆性。

第七,從唯名論機械論的路線來思考物質性(粒子性)與上帝的關係:Funkenstein這位強調猶太教背景的思想史學者,凸顯了以上帝論:上帝全在性、上帝全能性、神聖護理、神聖知識為基調來處理來處理中世紀晚期到十七世紀的思想歷史(包含科學、哲學與神學),而與其他學者忽略這一段時期的神學性維度思考,形成鮮明的對比。本文也是延續Funkenstein的立場,但是更為凸顯改革宗歸正的三一盟約世界觀的架構,來處理物理界(古典力學與量子力學、相對論等)的三種基本存有粒子性、波動性、整體場性。Funkenstein以上帝的全在性上帝的身體為基礎,經由四條科學的基本理念:柏拉圖主義對自然的數學化描述、亞里斯多德主義對於無需空間均質化的unequivocation、斯多葛學派對於動態性空間均質化與力的關係、原子論對於最終因的根除。[5]本文繼續深化來處理,強調三一盟約性的架構對於神聖全在性的理解,而帶來與Funkenstein不同的處理。綜合Funkenstein與三一盟約的架構,可以得出以下的看法:對於物質界可見的粒子性(corpsuculity)必須預設不可見上帝藉由聖靈在基督裡的道成肉身(incarnation),也就是上帝以物質化來向人類顯現其可見性(corporeality)。因為經世性三一的救贖(Trinitarian Redemption),必須以經世性三一的創造為基礎,而自然物質界(物理學為主)就是屬於經世三一上帝的創造性工作。所以,對量子場論而言,所謂的粒子性已經預設了在整體場中被物質化的概念,因此粒子性就是整體場性的具體顯現;同時,也要求場(電磁場、乃至其他的場)的量子化(不連續化粒子化),而超越量子力學只處理物質的量子化的限制。兩者(粒子性物質性與整體場性)具有內在的辯證互相涵攝的關係,也就是相互寓居(perichoresis)。當然,對於重力場的量子化目前還是爭論甚多,也就是微觀尺度的量子力學處理物質的量子性,如何與巨觀尺度的廣義相對論處理物質引起整體場性(重力場),來進行完整結合,還是一個未完成的探索過程。目前出現了以GreenWitten為代表的超弦論(theory of superstring)與以Lee Smolin為代表的量子迴路理論(theory of quantum loop )目前還無定論。而古典場論(電磁場)則不處理場與粒子之間的辯證關係,因此無法處理黑體輻射的量子性現象,在整體場性與粒子性之間缺乏perichoresis。所以,二十世紀初德國物理學家普朗克的貢獻不僅是提出電磁輻射場的量子化,也影響愛因斯坦提出光量子的概念,進而催生了在1930年代之後對場本身的量子化(量子場論)的探討,而深化了對於整體場性與粒子性之間的互相共生關係。基督既然道成肉身為可見的物質性(人性的基礎)與不可見的神性共存(本文不特別探討基督的人性的各種神學性因素-asarkosenhypostatis等),只先處理其物質性如何成為自然萬物物質性的基礎,才能深入掌握物理界的粒子性的神學性維度。上帝的全在性有與基督的物質性不僅在基督論(道成肉身)有關,而且與聖餐論(基督是否臨在?)有關。經由四大路線的爭論(天主教的化質說,路德的合質說,慈運理的象徵說,加爾文的在聖靈中的臨在),因此上帝的全在,乃是聖父的永恆計劃,以聖子來展現外化,藉由聖靈的連結內化三一性的全在。現今以加爾文的聖餐論來思考,我們是在不可見的聖靈中被整體連結與基督同在(communion with Christ而基督乃是聖父上帝的代表(representation),這又為三一符號學鋪路。所謂的的符號性(semioticity)與物理學的粒子性產生內在關聯外在的符號(人間外道)是內在的思想的物質化類比道成肉身(神聖外道);內在的符號(人間內道)則是內在思想的流溢類比永恆的聖道(神聖內道);而外在物質界的粒子性,可以被理解為整體場性的具體物質化,也是建立在不可見上帝物質化為可見的基督(道成肉身)的神學基礎。或者以愛因斯坦的相對論語言來說,就是物質性乃是重力場的物質性彰顯,同時重力場也是因為物質而產生,兩者(物質與重力場)形成共生的解釋學循環。同理,量子場論提出:量子(光子電子)與電磁場,經由pair creation/annihilation,也形成類似共生的的解釋學循環。粒子性(物質性)必須以整體場性為基礎,反之亦然,整體場性也必須建立在量子化(粒子性)的基礎,兩者不僅具有物理學理論的循環性,其實也反映了宇宙萬有更為基本的存有模式的彼此共生關係可區分,但不可割裂這就是三一性的相互寓居涵攝(Trinitarian perichoresis-apprehension)。自然物質界外在的粒子性來自外在的整體場性,這是建立在神聖內在的粒子性(指聖子的符號性Image-邏各斯性Logos-子性Sonship)也是藉內在的整體場性(指聖靈的整體交通性)的基礎,而指向聖父內在的源頭性(originfountain)。這說明了聖子基督所扮演的三重角色:萬物藉著他而造、為他而造,靠他而造(歌羅西116-18)。因此,粒子性所預設的不變性類比聖父的永恆不變旨意,所代表的外顯性類比指聖子的道成肉身也是萬物的邏各斯基礎;所引起的整體場性類比指向聖靈的整體目的性。萬有為基督而造,但也是歸向他(指聖靈的引領)。


[1] Pannenberg, Toward a Theology of Nature: Essays on Science and Faith, 39.

[2] 原文出自Plotinus, Enneads 3, book 6, chap. 7: “Est igitur (material) incorporeal, quoniam corpus posterius est atque compositum, et ipsa una cum alio complet corpus,” Plotini opera omnia, ed. G. F. Creutzer (Oxford, 1835), p566. 引用 Max Jammer, Concepts of Mass in Classical and Modern physics, 31.

[3] Christopher Kaiser, Creation and The History of Science (Grand Rapids, MI: Eerdmans)162-3.

[4] Amos Funkenstein, Theology and the Scientific Imagination from the Middle Ages to Seventeenth Century (Princeton, NJ: Princeton University Press, 1986), 74.

[5] Funkenstein, Theology and the Scientific Imagination, 31-42.

物理學量子力學的三種存有模式:粒子性、波動性、整體場性基督教三一神學的立場–第一論

如何從特殊啟示來處理普遍啟示?宗教改革時代的加爾文提出特殊啟示是處理普遍啟示的鏡框;而二十世紀的范泰爾則指出兩種啟示互相關聯互相成為康德哲學所謂的“界限概念”[1]limiting conceptGrenzsbegriffe也就是特殊啟示蘊含普遍啟示,普遍啟示也蘊含特殊啟示,兩者是一體兩面。基督教神學的主要重點是研究特殊啟示聖經與上帝,但是不表示宇宙萬有與人類的領域,不再神學研究的範疇,這是因為神學必須從聖經來建構上帝宇宙萬有(世界)人類的三角性的盟約關係。而基督教的自然科學物理學則作為研究普遍啟示的一環,主要重點是探索宇宙萬有(相對客體)的物質性層面,但這不表示自然科學物理學可以忽略上帝(絕對主體絕對客體)與人類(相對主體)的層面,兩者產生密切的關聯。本文依循歸正神學的歷史性發展的兩條路線:第一,主張特殊啟示在本體論層面表達出三一性的上帝(神);第二:在知識論層面表達出三一性建構的聖經(神的話)。兩條路線彼此互補。例如,威斯敏斯特信條首先從聖經(神的話)著手;而古代的尼西亞信經則是從三一上帝的本體性著手。同理,依照歸正盟約神學的類比性原則(principle of analogy宇宙萬有與人類都是三一神(原本)的複本,也就是三一殘跡Trinitarian vestige),其中人類在相對主體性層面彰顯出三一性上帝的形象符號,也就是真理性的理智層面(先知性)、仁義性的意志層面(君王性)、與聖潔性的感性層面(祭司性),三者彼此相互寓居,互相滲透(perichoresis);而宇宙萬有在相對客體性層面彰顯出三一性上帝的榮耀符號。“自從造天地以來,神的永能與神性是明明可知的,雖然是眼不能見,但藉著所造之物,就可以曉得,叫人無可推諉。”(羅120)表明在三一上帝的永能與神性(絕對客體性眼不能見)、所造之物(宇宙萬有)具有可被理解性的結構(相對客體性)、與人具有能夠理解的相對主體性(就可以曉得。。),三者的盟約性關係。

其中,三一上帝的永能與神性是上帝的屬性(property-attribute),然而,上帝的本體實體(ousia-substance)與其屬性乃是終極共存互相滲透,而超越傳統亞里斯多德阿奎那的經院神哲學的限制。就人類受造的層面來看,這是眼不能見的,而凸顯其絕對永恆的客體性層面;然而就神聖上帝本身而言,這就是指向其自身而凸顯其絕對永恆的主體性層面,並且神聖上帝的絕對主體與客體,或者絕對實體與屬性,都是互相終極共存互相滲透。

放在羅馬書一章的脈絡,神()的永能和神性(autou dunamis kai theiotes,神的旨意(110to theleimati tou theou)、神的大能(dunamis theou)—福音(116)、神的事情(119; tou theou神的真實(125; ten aletheian tou theou)、不能朽壞之神的榮耀(123ten doxan tou aphthatou theou)、神的義(117;dikaiosunei theou)、神的憤怒(118;horge theou)都具有內在相關性,就是神的本體與神的各種屬性乃是終極共存互相滲透的。上帝的先知性屬性神聖知識、神聖智慧、神的旨意;上帝的君王性屬性神聖公義(神的義)、神的大能能力永能;上帝的祭司性屬性神的榮耀

其中,在救贖層面而言,神的大能指向福音先是猶太人後是希臘人,彰顯在十字架基督死而復活的大能藉由聖靈的同在,而成就歸向聖父的永恆救贖旨意;羅馬書一章的福音對比於羅馬書11章以色列人得救的奧秘以色列先是被棄終被得救奧秘因為萬有都是本於他(聖父)、依靠他(聖子)、歸於他(聖靈)願榮耀歸於他;

同理,就創造層面而言,神的大能永能,彰顯在上帝創造護理宇宙萬有的奇妙,在聖子基督的創造大功托住萬有,藉由聖靈的同在,而成就聖父的永恆創造旨意,也與羅馬書11章:36相互呼應萬有本於他(計劃藍圖因)、依靠他(動力執行因)、歸於他(整體目的因)這就是三一性的因果(Trinitarian causation先知性維度強調理性的計劃藍圖,君王性維度強調意志的動力執行,祭司性維度強調感性的整體目的團契交通敬拜。所以,萬有作為反映三一性的客體性,有其神聖維度的三一因果性,就是內在的本體性三一的因果性機制:本於他、依靠他、歸於他也就是反映了三一上帝的主體性(Trinitarian Subjectivity):先知性、君王性、祭司性。因此,宇宙萬有作為三一上帝的外在工作複版:受造層面的計劃藍圖因、動力執行因(萬有的邏各斯)、整體目的因,而反映三一上帝的內在工作原版:神聖層面的計劃藍圖因聖父的永恆預定旨意、動力執行因神聖邏各斯在永恆中的begotten、整體目的因神聖之靈的中介調和性。

換言之,三一上帝的內在工作與其永恆性本體,也是互相蘊含相互寓居;所以三一神的的外在工作(因果機制)也反映了相互滲透蘊含寓居的奇妙不論是在創造攝理層面或者救贖再造層面。

就受造層面而言,在自然物質界(物理天文)的計劃藍圖就是微調宇宙的四個最基本的常數fine-tuned constants:重力常數(G,廣義相對論)、光速(c,狹義相對論電動力學)、普朗克常數(h量子力學)、波茲曼常數(kB統計力學)。Ghc 三者可以建構出基本單位的普朗克長度(10-33cm)、普朗克時間(10-44sec)、普朗克質量(10-5gm)),這四個基本量乃是被神聖造物主所選定的量而構成了宇宙萬有;並且kB則構成量子信息(quantum of information)—信息量子”的基本單位。

諾貝爾物理學獎得主法國原子物理科學家Gilles Cohen-Tannoudji 在《物理學中的普適性常數》(Universal Constants in Physics)一書特別提到波茲曼常數所扮演介於量子、波茲曼熵、與信息之間的中介者,這是一個具有整合創新的概念,而為當代的量子信息論提供了更為普遍性的基礎連接了量子、統計力學與信息論。波茲曼常數扮演的是在統計性的熵(申農Shannon entropy-information)與熱力學的波茲曼熵(Boltzman entropy)之間轉換的中介,相比之下,普朗克常h則被理解為量子作用量(quantum of action)“作用量量子”的最基本單位,在普朗克常數與波茲曼常數兩者之間具有巧妙的內在關聯信息量子與作用量量子,然而也有其獨立區分之處。法國信息物理學家Leon Brillouin提出對於馬克斯威爾精靈(Maxwell’s Demon)的信息論解釋,而指出最小的信息量(收入)為kBTln2的必須而其代價成本則是熵的增加,如同經濟學的成本收入概念。因此,馬克斯威爾精靈是無法被驅逐的,因此需要智慧設計著的能動性信息(active information)。經由波茲曼常數的中介,吾人得出Dembski所謂的能動性信息,其實就是Brillouion所提出的最小信息量kBTln2,而得以推論出其計劃藍圖因的維度。可以說波茲曼常數表達了統計性信息性領域的量子基礎單位,而普朗克常數這是表達了非統計性的量子基礎單位,兩者具有辯證性的內在關聯。因此,在具有宏觀統計性特徵的波茲曼常數,到底是否具有常數性,還是在討論中的議題。主張宇宙人擇原理的Barrow就不認為波茲曼常數具有基本性“因為它只是能量單位轉換為溫度單位的一個因子”[2],而可以忽略其信息論統計力學的涵義;而Tannoudji則強調波茲曼常數的重要性。

至於其他三個基本常數Ghc爭議不大三者可以脫離人類中心的量度,而彰顯出自然本身的基本可量度性(measuability自然的組成本身就是由最基本的單位所組成,然而基本粒子夸克理論量子重力理論的超弦理論環量子(量子迴路)理論,對於最基本的物質存有有不同的理解。夸克回到最基本的粒子性、超弦主張振盪的弦,環量子主張面積環(area loop),這三種理論之間互相競爭,其中,夸克理論並非建立在量子力學(h)與廣義相對論(G)結合的架構下,而後兩者這是將量子力學(h)與廣義相對論(G)結合。

愛因斯坦如此表示上帝的設計藍圖與這些常數的關係:

自然定律中的無量綱常數,從純粹邏輯的觀點而言,同樣可以有不同的數值,卻不當存在。對我來說,由於我“相信上帝”,這一點看來是明顯的,但只有少數人抱有同樣的見解。“[3]

其餘的基本物理量都可以從這四者導出來。這反映了三一上帝對於創造的計劃藍圖永恆旨意。其次,對於量子力學而言,波姆路線的量子本體論,主張量子位能能動性信息的存在,這就是量子層面的形式因(form),而具有智慧性信息性來引導整個物理系統的運作。

這四種常數也可以從動力執行的質料因層面來理解構成了自然物質界的基本單位,基本單位賦予了最微小的普朗克空間、普朗克時間、普朗克質量,如同建築房子的磚塊。因此,吾人可以推論這四種基本量一方面可以脫離任何人為因素的影響,而從自然本身的內在結構來展現,而達到其必然的“客觀性”。

但是這種客觀性也只是相對的,必須放在上帝智慧設計的更為根本的架構來思考,而表述了基本物理常數與人類、世界、上帝的三角盟約關係這一點是非常關鍵的,因為進化論自然主義的宇宙觀,強調的是自然宇宙的定理必須具有完全的普遍性、客觀性而擺脫了人類出現在地球的特殊性,在天文宇宙論層面稱為哥白尼原理Copenicus Principle),但是這原理與強調人類特殊性的人擇原理Anthropic Principle)互相對立衝突。本文主張,基本物理常數的普適性與人類地球生命出現的特殊性,兩者的整合必須在上帝(絕對主體客體)世界(相對客體)人(相對主體)的三角架構來理解。如此就吻合了詩篇第八章所言:“我觀看你指頭所造的天,並你所陳設的月亮星星,便說人算什麼你竟顧念他,世人算什麼,你竟眷顧他//人類為何在上帝眼中如此寶貴特殊?五百年前的哥白尼提出的新柏拉圖主義世界觀的太陽中心論,而推翻了亞里斯多德托洛密世界觀的地球中心論。但是,是否地球人類所扮演的特殊性被完全推翻了?不是!哥白尼伽利略牛頓等大師只是指出在地球界的物理定律與在天體宇宙的物理定律有其共同普適性,但是地球人類的特殊性必須從更大的格局才能處理這就是智慧設計論在天文學地球物理等領域所提出的合適的居住區域(habitable zone)條件,也只有地球才足以允許生命出現的物理條件。

許多主張自然主義的天文宇宙學家(包含Hawkings)都質疑地球的特殊性,可以說這是對於四種最基本的物理常數的普適性意義的過度解讀。人之所以能夠出現在這世界地球上,並非自然主義所謂的選擇性效果(selection effect)的產物,而是依賴具有智慧心靈的神聖上帝的設計創造。(待續)

前文處理自然物質界的計劃藍圖因,以四個基本的物理常數(Ghck)來表述,並指出這也與三一性因果架構的動力執行因(動力因與質料因的結合)產生內在關聯。先解釋如何以聖子基督所扮演的動力執行因,來整合亞里斯多德的動力因與質料因基督作為“萬有都是依靠他而創造如同工師(動力因)舊約箴言所提出的智慧);基督又是在神聖護理層面托住萬有,基督也是教會聖殿的房角石(corner stone扮演關鍵的角色。其次,宇宙萬物的邏各斯性可以被理解性,也是反映出基督作為神聖的邏各斯。邏各斯性是反映自然物質界作為相對的客體性,具有可以被人類(作為相對的主體性)理解的維度。因此,也就表述了自然物質界的真實客體性的存在這也就是建立在質料因的基礎基督的邏各斯性是自然物質界的客體性(廣義的質料因)的基礎,因此聖子同時扮演整合亞里斯多德的動力因質料因的角色,稱為動力執行因。

自然物質界的動力執行因反映了其內在的邏各斯就是基本的物理學原則:最小作用量原理Principle of the Least ActionPLA)或稱為變分法(Method of Variation),無論是古典力學(拉格朗治漢密爾頓運動方程式)、電動力學(馬克斯維爾的電磁運動方程式)、相對論(廣義相對論的運動方程式)、量子力學(薛丁格波動方程式)都統一在PLA的原理。這反映了三一上帝對於創造的動力執行邏各斯。PLA蘊含在限制條件下的最優化(optimization),這就是反映了神聖上帝的精簡性(simplicity)。PLA也帶來物質界的守恆性(能量、物質、動量;電荷;輕子數、重子數等)而反映了神聖上帝的不變性(immutability);上帝的各屬性彼此互相涵攝精簡性與不變性,因此最優化與守恆性也互相涵攝。

自然物質界的整體目的因,顯現了其內在的和諧平衡,而反映了三一上帝內在和諧並且為其所引導這就是上帝的目的性攝理;然而,伽利略以來的近代物理學,拋棄了亞里斯多德自然哲學四因論體系的目的因、形式因;基督教世界觀的自然觀則主張恢復在三一上帝架構下的目的因、形式因。萬物運動的目的性為神聖上帝所引導攝理,而在局部中彰顯全局的意義;對比之下,亞里斯多德體系的目的性是內在於自然系統本身的由潛能邁向實現的目的性,兩者的目的性有所不同。機械性的運動為目的性所引導。例如,自由落體的“目的性”就是在受重力引導的情況下,奔向最適合物體的地方地表;其目的性不是在物體本身所決定,而是落體在整體性的處境中重力,所展現出來,而地球的重力是反映了整體所有物質所產生的時空曲率,來影響局部的物體運動情況。對於自然界所知道的四種基本作用力重力場、電磁場、強作用場、弱作用場,都是遵循整體影響局部的原則。其中,要首先處理的是在特定的物理情況下,那一種基本作用力場最具有關鍵性。對一般量子而言,這是電磁場;對原子核而言這是強作用場,對特殊的beta衰變,這是弱作用場;對天體星球物質的作用,這是重力場。對於普通尺度的物理學,則是重力場與電磁場流體熱力學、經典力學、化學反應動力學、光波的傳遞兩者的結合為主導。整體性處境的場對於局部性物理運動的引導,也具有辯證性。在量子化的考量下,場也必須量子化,而出現量子場論(quantum field theory)、量子重力場論量子引力論(quantum gravity—超弦論、量子迴路論)、強作用力場的量子色動力學(夸克,quark)

在自然物質層面的自然律不具有主體性,因此人類無法以個人意志來違反。然而,自然物質並非盲目無目的的運動,而是受到其內部的自然定律所規範引導呈現在動力執行因的邏各斯—PLA,所以PLA本身彰顯出神聖目的性,而並非只是一種數學化的工具性表述。“風隨著意思吹,你聽見風的響聲,卻不曉得從哪裡來往哪裡去,凡從聖靈生的也是如此。”(約38)風的流動就是依循流體力學的原理—PLA,而展現為Navier-Stokes運動方程式,然而因為變數太多而且互相耦合(mutual coupling)而具有非線性特徵,而無法事先預測不可預測性(unpredictability),這就是複雜性的系統科學。當然,現在的天氣預報可以相當準確,但是無法做到必然準確。聖靈也是如此,因為風與聖靈都具有複雜性整體性,所謂牽一髮動全身,而超越了機械論的拆解分析性的思維模式。

例如,在救贖論層面,人類不能夠以功德來賺取上帝的恩典救贖,天主教的半伯拉糾主義是一種神人合作說,也就是在人類的努力功德與上帝的恩典救贖之間,具有機械性、可被預測性、線性的關係。宗教改革主張回到奧古斯丁的全然恩典路線,這就是聖靈所扮演的角色“反從聖靈生的也是如此”(約38)“所以我告訴你們,被神的靈感動的,沒有說耶穌是可咒詛的;若不是被聖靈感動的,也沒有能說耶穌是主的。”(林前123)聖靈如何工作,如何感動人呢?“這一切都是這位聖靈所運行,隨己意分給各人的。”(林前1211)。

所以,在創造論層面也是如此。受到微積分數學分析影響的分析力學(analytical mechanics)有其限制,將PLA放在分析機械論的世界觀下來運作也是有其限制的。本文主張將PLA與三個基本常數放在整體目的論的有機世界觀下來思考,而反映出上帝榮耀的建築宇宙性聖殿的終極目的。天體界屬於宇宙聖殿的第三層最外圍的外院的基本層,而地球界(物質與生物)屬於宇宙聖殿的第二層內院的聖所,伊甸園則屬於宇宙聖殿的第三層內院的至聖所。

如此而言,伽利略的貢獻就是打破亞里斯多德的自然哲學對於天體界與地球界自然定律的區分,而發現在物質性的層面而言,不論是宇宙天體或者地球都具有相同的結構並遵守相同的物質定律。然而,在生物生命性的領域,到目前為止並未發現任何外太空的生物生命現象,本文主張而說明只有作為聖所的地球與大氣層內的生態區才是生物得以生存的區域。其次,生物性的定律也與物理性的定律有既有共同之處,但也有所區分。生物性的定律具有明顯的計劃藍圖因與整體目的因可察覺的生物生長、繁衍、新陳代謝為的是實現其Bauplan而物理性的定律則是隱含的計劃藍圖因(三個基本常數與量子能動信息)與整體目的因(優化)。

 

基於神性的相互寓居蘊含滲透原則,三一性的因果機制也反映了三一性的本體:普遍不變性、特殊變化性、整體關係目的性;也就是物理學領域的粒子性、波動性、整場性。

自然物質界的質料性(客體性)物質能量時空,是建立在最基本的四個物理常數的基礎上,至於物質(質量)的概念到底如何與所謂的粒子性(不可被穿越性)產生關聯,會陸續處理。(待續)


[1] 所謂的界限概念是康德哲學特定的技術性名詞,康德借用微積分的極限無限小、無限大的極限用在哲學上的處理,表述一個規範性的理念(regulative ideas),在現實界卻不存在,只是用在觀念性領域。例如,康德認為上帝的概念就是一種界限概念。本文則是依循范泰爾對康德哲學的轉化性使用來處理界限概念。

[2] 約翰巴羅(John Barrow《大自然的常數:從開端到終點》,上海,上海譯文出版社,200533.

[3]引自英約翰巴羅(John Barrow《大自然的常數:從開端到終點》,上海,上海譯文出版社,200542

論能動性信息active information大衛波姆與戴斯基觀點的比較基督教三一論的角度

眾人皆知,大衛波姆所提出的具有本體論基礎的量子力學解釋ontological foundation of quantum mechanics[1]直接抗衡了主流路線哥本哈根學派主張僅僅具有知識論基礎的量子力學解釋epistemological foundation of quantum mechanics)。其中,薛定格德布羅意路線波動力學的量子力學為大衛波姆的路線鋪路,因為薛丁格對量子的波動性圖像(wavelike picture)作為基本思考,承繼了德布羅意的波前(wave front)理論,而大衛波姆則再次探索的自從十七世紀惠更斯(Huygens)以來在光學理論的波前說,經由整全的WKS近似,在極坐標的處理

Φ=Rexp (iS/h)

其中 R 代表波函數的實數部分,而exp ()代表其複數部分 (i.e. 實數與虛數的結合); S 代表全部的作用量 (i.e. 全部的能量 (漢密爾頓量Hamiltonian) 與時間的乘積), h 代表普朗克常數

因此,WKS近似,包含量子存有的radius phase,經由數學運算而在相位上得出量子位能[2]能動性信息。

 

這是對應於古典力學的位能,但是量子位能非常小,而通常被古典的WKB近似所拋棄,但是大衛波姆卻完整的保存,而賦予其哲學本體論嶄新的意義將量子與信息關聯:量子位能就是能動性信息。這是具有洞察力的突破,早在1990年開始大力發展量子信息理論之前,大衛波姆在1950年代已經意識到量子力學所具有的信息論涵義:他吸收了亞里士多德的形質料(hylomorphism),綜合古希臘柏拉圖哲學對於理型(FormmorpheIdealeidos)的理解,而提出信息(information in-form)的字根來自形式(form);出亞里士多德的形上學因果論架構形式因(具有主動性)與質料因(具有被動性),[3](四因說,將此擴大為具有主動性的形式因(設計者)、動力因(工頭)、目的因(設計目的),與被動性的質料因(建築材料)而得出能動性信息的概念。波姆如此評論:

“在解釋電子的量子特性時吾人發現特為關鍵的是量子位能僅僅依賴於量子場的”形式“(form)而與振幅(amplitude)無關。這一類的效應是常常在日常生活經驗中處理信息時也常常碰見。例如:一艘船為無線電波所導引,可以說這電波帶有信息而藉由進入使用自動導航的機制來導引船的運動。同理,吾人可以解釋含有信息的量子場來處理干涉性,例如雙狹縫double slit)的信息,乃是為量子粒子的運動所取代。在物理學的處境,吾人可以介紹一個新的概念稱為”能動性信息“(active information其基本理念是”形式“(form)雖然具有很少的能量卻足以引導一個更大的能量。[4]

從大衛波姆的評論可以得到幾點啟發:

第一,波姆發現到他的“能動性信息“理念也可以運用到對雙狹縫實驗的奇妙性的哲學性解釋量子具有能動性的信息量子位能,而引導了量子波動的運動如同惠更斯的波前理論,而產生干涉現象即令是單一量子(電子)也會發生這種現象,如同光的波動性特徵所產生的干涉效應。因此,波姆的量子力學涵蓋了量子的三重的本體性存有,同時兼具,不可或缺:粒子性(海森堡)、波動性(薛丁格),並且也具有整體場性而儲存能動性信息來引導量子的運動。這也是對於薛丁格波動量子力學的深化處理,保存了量子位能的數學處理以及賦予其物理哲學的涵義,而導致能動性信息概念的出現。

第二,波姆引入亞里斯多德與柏拉圖的形式質料說,而將信息(information)與形式(form)產生形上學的內在關聯,這是一個關鍵的哲學思維,可以為基督教三一的信息forminformationperformationconformation transformation三者的同時兼具,不可或缺也就是形式因(計劃藍圖因)、動力執行因、整體目的因,三者兼具。德國的信息哲學家Raphael Capurro也提到類似亞里斯多德的形質說,結合古代宗教希伯來的啟示說,而提出信息的垂直性維度是傳遞神聖信息天使(Angel),是人間社會的水平性維度傳遞信息的基礎。(待續)

數學統計上,Kullbeck-Liebler距離(KL distance)與費雪信息是相當的,[5]這種統計性距離所表述的是原先的信息與後來的信息之間的差距。

依照戴斯基提出“水平性的免費午餐定理“(Horizontal Free Lunch Theorem NFLT)的架構來闡述:”搜尋的平均相對績效絕不會超過未經協助或者盲目的搜尋“(average “relative performance” of searches never exceeds unassisted or blind searches.[6] 戴斯基依照量度的信息理論性層面(information-theoretic measure)而提到“相對性的績效relative performance),也就是庫爾貝科理布勒距離(KL distance)所蘊含的相對性熵relative entropy)的概念;而戴斯基定義能動性熵active entropy)為能動性信息的平均期望值的分佈中φ所貢獻於ψ的影響,而得出能動性熵為:

   (庫爾貝科理布勒距離的負值)[7]

戴斯基如此評論:

“因為能動性熵必然是負值的,任何未具有信息性的被協助的搜尋,在平均的績效上將會比基本面的搜尋(指未給予任何信息的搜尋)還。並且,其表現的績效的惡化程度將會依循:將被協助的搜尋排除,而不成比例地去追隨幾個少數具有高或然率的目標。因此,被協助的搜尋的成功在於對少數幾個被選中的目標的注意,而忽略其它大部分的目標。“[8]

換句話說,這表示有協助性的搜尋(指信息增加)雖然容易搜尋到目標,但是付出的代價更大(指熵增加),因此也是吻合熱力學第二定律熵隨時間增加,這種惡化增加的量度,就是以信息理論的庫爾貝科理布勒距離所具有的單調遞增變化性(monoticity)而表達出來。

戴斯基的能動性信息,重點是處理對具有協助性的搜尋,外在於系統之外的智慧性信息的參與是必須的,系統之內無法產生信息來引導如何選擇鎖定搜尋的目標。任何的選擇、鎖定都是智慧性的心靈主體所給予的這指向了計劃藍圖因(形式因, formal cause)的必須,乃至整體目的因(holistic-teleological cause)的必須;也就是形式(form)的根源與歸向。這兩者在系統之外,如今卻可以藉由量化的能動性信息而表述出來在未經協助的搜尋(盲目搜尋)與被協助的搜尋之間的信息量差距,也就是庫爾貝科理布勒距離。所以,進化論所謂的自然選擇(natural selection)也無法避免具有智慧主體心靈的選擇來賦予系統內的目標鎖定。

大衛波姆的能動性信息重點是處理量子的奇妙性(也就是智慧性),量子位能具有能動性是屬於亞里士多德形上學的“形式“,而顯現量子的智慧性;但是波姆並未清晰探討量子存有智慧性的根源,而後來轉向印度教新時代的哲學來解釋。本文,這肯定波姆對於量子存有的本體論形上學解釋,其提出能動性信息的概念,藉由數理統計學信息理論的處理,與戴斯基的能動性信息,具有等價性,就是反映出庫爾貝科理布勒距離,也就是屬於廣義的費雪信息(Fisher information處理變化量的信息理論。

基督教三一性的形上學因果論,主張萬有是本於他、依靠他、歸於他(羅1136),則分別對應於聖父的旨意預定差遣(計劃藍圖因)、聖子的奉差遣(動力執行因)、聖靈的轉化更新(整體目的因),不但指向對以色列的揀選、整體教會的救贖,也是建立在宇宙萬有的創造的三一性根基。兩者,救贖(新創造)與創造有內在關聯,其運作的神聖機制乃是三一分工。

如此則足以將大衛波姆與戴斯基的能動性信息概念整合,波姆與戴斯基都提到了信息的智慧性形式因的必須;進而吾人也提出形式因的滿足實現在於具有整體性的目的因,猶如大衛波姆提出具有引導性功能的能動性信息。(待續)

信息與物質能量如何產生關聯?波姆提出的量子位能就是能動性信息,表達出微小的能量卻扮演主導性能動性的角色,而展現量子的意識性(主體性)。如此微小的能量卻轉化為信息,也表示在量子層次的信息性也必須以消耗能量為代價,如此是否與Landauer所提出的KTln2作為最小的量子信息的能量消耗單位,產生關聯?這一點值得繼續深入探討,目前並未有人來研究。馬克思威爾的妖靈所涉及的智慧主體性的心靈是系統內產生信息的源頭,戴斯基的能動性信息其數學性的表達形式與LandauerKTln2類似,都是ln的比值;然而,波姆的量子位能也可以經由費雪信息-KL距離而與戴斯基的能動性信息產生等價性,因此,吾人可以推論Landauer的命題也與波姆產生關聯。


[1] See his major scientific and philosophical writings. David Bohm and Basil J. Hiley, The Undivided Universe; An Ontological Interpretation of Quantum Theory (London: Routledge: 1993)

[2]Bohm and Hiley, The Undivided Universe, 29

[3] “In a somewhat Aristotelian fashion, a ‘formative cause’ is present in addition to ‘material’ and ‘efficient’ causes. Indeed, we can specify this idea by looking at the form of the quantum potential…” see Basil J. Hiley and Paavo Pylkkänen, “ Can Mind Affect Matter Via Active Information,” Mind & Matter 3/2 (2005): 19.

[4] Bohm and Hiley, The Undivided Universe, 35.

[5] Roy Frieden, Science from Fisher Information: A Unification (), 37-38. Leonard J Savage, Foundation of Statistics (New York: Harwood Academics, 1972)

[6]  Dembski and Marks II  “The Search for a Search:…,” 475.

[7] Dembski, ”The Search for a Search,…” , 477.

[8] Dembski, ”The Search for a Search,…”,477.

量子力學篇(四-1):海森堡薛定格狄拉克費曼四條路線與智慧設計論的關聯

量子力學是當今量子信息科學的基礎,也是當代物理各領域的基礎(激光、半導體、超導體、超流體、材料科學、生物物理),進而發展成量子場論與string theory quantum loop theory。對量子力學的處理基本上有四條主要路線:

第一條,    海森堡的矩陣力學(matrix mechanics),強調量子的粒子性、不連續性,因此具有矩陣運算的特性—AB不等於BA,兩者之差以普朗克常數來聯繫,而在數學上處理了海森堡測不准原理,並且發展了海森堡運動方程式;海森堡的測不准原理,又與數學邏輯上的哥德爾不完備性定理、計算機演算法的Chiatin複雜性、語言哲學上的level-meta level,產生內在關聯;這是海森堡路線的貢獻。

第二條,    薛丁格的波動力學(wave mechanics),薛定格受到德布羅意(De Broglie)物質波理論的影響,而對能量漢密爾頓函數(Hamiltonian)於以量子算符化,提出能量算子是對於時間的一階偏微分,動量算子則是對於位置的一階偏微分,兩者具有平行關係,(後人發展相對論量子力學、量子場論則將兩者能量、動量,平行處理),而得出非相對論性的波動方程式。德布羅意薛丁格的波動路線,在哲學性意義上,為大衛波姆(David Bohm)所提出具有本體論意義的量子力學詮釋所繼承,波姆發展了量子位能(quantum potential)在古典位能勢能(classical potential)之外的隱性存有(implicit being),或者被動性信息(active information)作為被動信息的隱性引導者(implicit guider)。

第三條,    是狄拉克的綜合,他發展bracket理論,將表達出古典力學的Poisson bracket,延伸到量子領域而為Dirac bracket,使得量子力學成為古典力學在數學表達上的延伸,而不是割裂。同時,他將海森堡與薛丁格的路線綜合,經由提出具有相位性的么正算子(unitary operator),也就是其絕對值不變,只是調整其相位,而轉換整合海薛兩個路線。狄拉克路線在相對論量子力學大放光彩,而闡釋了電子自旋。

第四條,    第四條,則是具有直覺圖像性的費曼路徑積分,建立在對古典力學最小作用量原理的相位性變化,於以微積分的泰勒展開(Taylor expansion),也可以得到薛丁格波動方程式,這也是將古典力學與量子力學整合於最小作用量原理的美妙處理。費曼的方法具有可延伸性,延伸到量子場論的處理,而提出量子電動力學的基本建構(1949年)這是其科學上的貢獻,而得到諾貝爾獎。同時,微分幾何領域所建立的string theory也與費曼的方法產生內在關聯費曼發現了量子路徑的碎形結構而與曼德布洛特在1975年的發現偶合,量子路徑的碎形結構蘊含了測不準原理:Carlos Castro 指出:“由 Nottale所提倡的特殊標度相對論導出的對于海森堡測不準原理的延伸或修正,特別而言,對于弦性的測不準原理的一般化,可以藉由普朗克標度與宇宙的大小尺寸的界限而導出。基于二維的量子重力而內蘊而生的碎形結構,最近深受矚目,吾人猜測在弦論之后的基本原理應該是基于標度相對論原則的延伸系統的動力性質與標度,兩者都是一體兩面。繼而,更為深邃的數學洞見是T對偶性對稱指出:弦在極大的時刻尺度以及極小的時刻尺度都呈現相同的物理性質,這就是對于量子力學海森堡測不準原理的另外一種表示。兩者溝通的橋梁在于建立以Feymann-Nottale為主導架構的碎形性標度幾何與物理,所謂的物理學的量子性就是數學幾何的碎形性,因為,任何微觀的量子行為都必須以測不準原理來規范。而測不準原理可以被轉化為費曼路徑積分(path integral)的幾何:可微分但是卻又不連續的幾何空間路徑。

但是在哲學神學上如何闡釋費曼具有直覺圖像性的路徑積分思考?這是本文要仔細處理的。

論量子力學的四條路線與智慧設計論Dembski的信息論的內在關聯

第一信息的最小性最佳性戴斯基的所謂complex specified informationCSI)(也就是specified complexity  涵蓋兩項:第一項:適度的specificational complexity—既不太高(完全無序)也不太低(完全有序),與第二項:高度的probabilistic complexity (必須低於10-120)。第一項事實上就是Kolomgorov-Chiatin Complexity,因此與海森堡路線的量子力學測不准原理,藉由在計算機演算法理論的複雜度而產生關聯。測不准原理在數學上與哥德爾不完備定理(反映出liar’s paradox)具有等價的形式,與Kolmogorov複雜度(反映出Berrys paradox),因此都是一種邏輯弔詭的反映。因此,戴斯基的CSI與海森堡的測不准原理具有內在的關聯。Kolmogorov複雜度反映出邏輯上的俄坎剃刀(Occam’s Razor要求以最精簡的方式(最佳化)來表述信息的內在結構:其中可以被表述的(descriptive)就是可以被壓縮的(compressible),也就是可以被演算的(algorithmic);但同時也必然存在不可以被表述的、不可被壓縮的、不可被演算的被部分==這就是如同哥德爾不完備定理所要處理的不可被形式化的部分:一致性與完備性不可兼得;也是如同Berrys paradox所指出的在表述一個句子的最短長度與該句子本身的長度之間的弔詭性。這些,都與量子物理學的測不准原理產生數學性哲學性的關聯,而反映出所有最佳化(優化)的基本特徵。戴斯基的CSI涵蓋Komogorov複雜度或specificational complexity;但又不等同於後者這就是戴斯基與其批判者之間的爭議。戴斯基所處理的CSIK複雜度還更為高一個層次信息的最佳化不是孤立的、語法性的、客體性的,而反映出智慧主體性信息的維度。海森堡測不准原理也關聯到主體性與客體性的關係,各家各派有不同處理。本文認為,量子的客體性與量測者的主體性因素必須同時兼顧,而被整合在超驗上帝的絕對主體性與客體性之下。(請參考Van Til的基督教知識論)

第二,信息的智慧性:戴斯基提出能動性的信息(active information)不但在形式上沿用了大衛波姆在量子力學領域所提出的概念,而且在實質上也具有數學上的等價性。也就是將波姆的active information-quantum potential,與戴斯基的active information,經由統計學的處理,等價於Kullbeck-Lieb divergence,而得出等價於Fisher information。這是對於智慧性信息的最小化原則minimum principle所得出的結果。

第三,信息的守恆性:戴斯基提出信息守恆律則(Law of Conservation of Information),可以說是對物理界的能量守恆律則的擴大處理。當然,這四條路線都與能量守恆有關,但是狄拉克路線特別將古典力學的Poisson bracket延伸到量子力學稱為Dirac bracket,而賦予海森堡路線的古典力學基礎特別是針對總能量(漢密爾頓量)的處理。

第四,信息的整體性:費曼路徑積分路線,則強調整體全局的處理,以強調積分的漢密爾頓拉格朗治力學,取代強調分析的微分方程牛頓力學。同時,也為量子存有的整體性目的性鋪路,這當然也與前三條路線關聯,而費曼將古典力學的最小作用量原理(涵蓋最小化(最佳性)、智慧性、守恆性、整體性)延伸到量子力學領域,而更為明顯指向基督教三一神論為基礎的三一性因果:具有智慧性的計劃藍圖因全智(omniscience)、具有守恆性最佳性的動力執行因全能(omnipotence)、具有整體性的目的因全在(omnipresence)。戴斯基提出其“特定複雜的信息“(CSI)也具有不可被化約的整體性—CSI holism,而與貝希(Behe)所提出的”不可化約的複雜性“(irreducible complexity)產生關聯。這種整體性的彰顯為的就是完成生命系統與人工系統的智慧設計的目的。(待續)

論微分幾何differential geometry三一神學基礎

微分幾何是近代數學發展中與近代物理的發展具有高度關聯的學科,目前關于廣義相對論(general relativity)、量子場論(quantum field theory)Yang-Mill equation、分數量子霍爾效應(fractional quantum Hall effect)、量子統計力學(quantum statistic mechanics)等領域,都與微分幾何上使用了陳氏(華裔數學家陳省生)纖維叢(Chern’s fiber bundle乃至華裔數學家丘成桐、王慕道的貢獻。然而微分幾何也具有極為豐富的神學、哲學意涵,亟待探索,其哲學神學的意涵在于巧妙結合數學兩大分支的思考。本文分成三大部分來處理。

第一,數的極限化(limitization of number  ):微分,或者說廣義上的微積分所內蘊的概念無限小、無限大,在思想史上對應於在神哲學上對于上帝作為無限的絕對本體的世界觀《西方的沒落》作者Spengler指出這是浮士德文明而與先前的希臘羅馬文明產生斷裂關係,本文則以為是受基督教世界觀影響的文明在西歐的發展的結果),這也就是微積分能夠在十七世紀為牛頓、萊布尼茲所率先發明的神學基礎。

西方科學史研究學者十九世紀法國物理學家以及科學史和科學哲學研究者,虔心相信天主教的皮埃爾迪昂(Pierre Duhem),他肯定了西方中世紀晚期從十四世紀以來對于自然哲學、神學的探索,因此得出與科學革命史觀學派不同的結論他認為西方科學在13世紀到17世紀之間的發展,具有不可被忽視的思想連續性,不能夠僅僅用科學革命論而把中世紀經院哲學的貢獻完全淡化忽視。科學史學界上的突破,也正好對應到教會史學界的突破,兩者目前都承認十三世紀到十七世紀之間具有不可忽略的連續性從舊的經院主義到新經院主義之間的發展,以及綜合了唯名論、唯意志論,乃至柏拉圖主義的影響。近代科學雖然先後擺脫亞里士多德阿奎那的經院主義系統,但是不能說兩者之間是完全斷裂的關係。

中世紀的經院主義乃是融合古希臘哲學(特別是亞里士多德)與基督教啟示性信仰的產物,因此,近代科學的發展既然是奠基在對經院哲學的秉承與突破,也就同時延續了古希臘哲學與基督教信仰的影響。中國的年輕科學史學者張卜天,延續此一傳統,專門研究經院哲學中的唯名論(nominalism)陣營的牛津學派以及巴黎學派的努力,而與十七世紀的科學突破息息相關。[1]其中關鍵的就是經院哲學體系下質與量的關係有了突破,質也能夠被賦予幾何性的量化關係幅度,從而出現了加速度的概念。加速度乃是對於速度的時間性微分(在無限小的情況下,處理速度與時間的變化關係)

小結:無限小(與無限大)的概念無法從古希臘哲學來完整發展,必須經由基督教的上帝觀(無限)的影響,才能具體彰顯在數學領域。

第二,幾何的代數化、分析化、極限化。古希臘文化時代的畢達哥拉斯歐幾里德幾何的重點在于形象化的思維,這是引導十六、七七世紀,哥白尼、開普勒、伽利略、牛頓所代表的西方數學以及天文學、物理學革命的關鍵工具。到牛頓為止,這些科學大師所賴以表達的工具是畢達哥拉斯柏拉圖歐幾里德(亞歷山大學派)的幾何工具,而不是以亞里斯多德哲學的邏輯作為工具。這也就是他們采用了柏拉圖主義新柏拉圖主義亞歷山大學派的幾何性世界觀,來取代亞里斯多德的邏輯與分類學。不僅如此,幾何本身還被進一步代數化,這就是笛卡爾發明的解析幾何(analytic geometry)他將幾何的空間賦予了代數學的含義,而使得空間具有代數性的坐標建構。幾何空間成為表達數與數之間關系的存有性空間。緊接著,不但是幾何被代數化,這是歸功于阿拉伯人對于代數的發明,而被歐洲人用到數學的更深層次。而且也被極限分析化,這是微積分的貢獻。

所謂的函數的一階導函數,就是幾何空間意義上的切線斜率。這就是微分幾何的開始。換言之,微積分成為孵育微分幾何的胚胎。微分幾何又稱為深化理解微積分的基礎。在微積分的基礎上,結合了幾何學與代數的進一步發展,於是微分幾何在十九世紀,經由高斯(Gauss)、黎曼(Riemann)的努力而取得重大突破發展,但是其首要關鍵,還是對于無限小量概念的深化理解,應用于幾何性的領域。

高斯的貢獻在於對幾何空間的分析化、微分化,具體而言,來自對于幾何曲線弧長的研究,在其關鍵文章“彎曲曲面的一般研究“,他建立了曲面的內在幾何學,曲面的內在性質包含:曲面上曲線的長度、兩條曲線的夾角、曲面上一區域的面積、測地線、測地曲率和總曲率等、換言之,對于幾何性的曲面,使用了極限微分的概念,來分析其局部性的性質。高斯得出曲面的三種基本形式。

 

 

定義法曲率=II/I

可以得到極為巧妙的高斯定理:主曲率的乘積,就是總曲率K與曲面的任何彎曲無關,保持不變。

為何總曲率與曲面的任何部分完全無關?這是采用以微積分的局部分析方法,而進一步發展的微分幾何所得到底美妙結果。如果沒有局部分析的利器來量化幾何曲率,就不可能得到這種極為奇妙的總曲率不變性。

在數學上,這是代數、分析與幾何的有機性整體性organic whole)關係,而展現了數學領域自身的統一性與不可被化約性,進而反映出上帝創造的每一個modalitynumberarithmetickinematicphysicalbioticpsychiclingualeconomiclegalethicalhistoricalpistic)等的不可化約的整體性(irreducible whole)。在聖經上的內在架構也是如此,好比馬太福音、馬可福音、路加福音,對于耶穌基督的重點性認識各有不同,卻是展現出救贖主基督的內在有機統一性,而新舊約的關係也是構成有機性的整體,以救贖歷史來展現。

進而言之,物理學上的各種不變量質能量守恒、動量守恒等,是否都是可以使用微分幾何的曲率內在不變性來解釋?這也是微分幾何如何運用到近代物理學而出現了對於對稱性與不變性(守恆性)之間的幾何性處理,這也成為當代string theory發展的基礎。

其中本文要指出的是其背後神學性預設的必須:上帝代表一種無限的整體統一性,因此,數學與物理,乃至其他學科具有內在統一性,而反映出被造層次的整體統一性就是整全性的安息(Salom其中萬物各有其規律為恆常性與變化性所展現,如同挪亞之約所提到的四季日夜等。

例如:不變性(invariance),既然具有其在微分幾何上的涵義,指向總曲率的不變性,則也必然與其他學科產生關聯,因為不變性本身,包含各色各樣的不變性:相對論所預設的Lorenz invariance, 古典力學所預設的伽利略不變性(Galileo invariance)等,而這是一種對于測地線(ds2,  geodestic line)長度的不變性的反映。不變性可以反映在數學上的代數性表示、幾何學表示、分析性表示,以及其他可能的邏輯性表示。如上述的三種形式的曲面關系,彼此之間也存在內嵌的不變性,可以用一階、二階偏微分性的量來處理,乃至多階層的微分關系。

終極而言,數學上的不變性與變化性就是反映了希臘哲學處境的一與多(the one and the many的關係然而當代基督教哲學家Dooyeweerd已經指出兩者之間的關係無法從希臘哲學的基本動機(ground motive形式與質聊(form and matter)所能解釋,也無法從中古經院哲學的基本動機綜合希臘哲學與基督教信仰而形成了自然與恩典(nature and grace)的二元分立,也無法從近代哲學的基本動機本性與自由(nature and freedom)取得解決,只能夠在三一上帝的統一性與多元性是終極同時存在的互相滲透(perichoresis)而才能被適當解釋。

第三,碎形化(標度不變性)與弦論、量子力學、相對論:所謂的“卡拉比丘空間流形“(Calabi-Yau manifold)就是代表弦論中的十度空間中看不見而卷曲的六度空間,而被限制在普朗克尺度之內,弦可以在卡拉比丘空間中自由振蕩。弦論成為超越主流物理學夸克概念的標準模型(standard model)的另一種選擇,然而如此的神秘性空間之所以能夠在數學上存在的基礎與必須與微分幾何的概念密切關聯,並且又導致量子幾何學(quantum geometry)的發展。丘成桐博士相信這種空間在物理上也是存在的。換言之,古典牛頓力學的絕對性、平滑性、均質性空間的預設已經被打破。

首先,這與量子力學領域海森堡的測不準原理,與費曼的最小作用量原理路徑積分有關。兩者都蘊含空間的碎形化(分形化,fractalization),因為在量子的空間尺度,量子的空間行為是隨機的、不可被微分的但卻又是真實的存在,這就是碎形性幾何的領域。法國理論科學家 Laurent Nottale提倡這種將量子力學、廣義相對論以及複雜性科學領域三者的整合就是標度性統一,而發展了尺度性的物理學(scale physics)。[2]對量子力學的空間而言,這不再是經典的歐幾里德空間(Euclidean space),也不是線性化的三度空間或者線性化的四度明考斯基空間(Minkowski space)(狹義相對論),而是具有連續性卻是不可被微分性的碎形空間(fractal space),這是費曼首先意識到的,而在其路徑積分架構的量子力學展現出來。

再者,第二種更為細密的方法是弦論(string theory),其關鍵就是以卡拉比丘流形的卷曲性六度空間來處理,關鍵的思考在於是否分形性的空間流形與卡拉比丘流形具有某種內在的關聯,因此可以被統一?物理學家 Dean Rickles指出卡拉比丘流形建立於對于T對偶性(T-duality)的廣義化鏡像對稱 mirror symmetry而具有同胚性流形(Homeomorphic manifields)的T對偶性等價於海森堡的測不準原理:

Physical sense can be made of this by viewing T-duality through the lens of the uncertainty principle ; the attempt to localize a close string at a very small scale increases its energy-momentum. This increase in energy as one localizes to smaller and smaller length scales increase the size of the string” (emphasis mine).[3]

此處,為何會使用到標度不變性的幾何也就是碎形幾何學呢?因為 Rickle也看出在測不準原理和 T對偶性之間的共同點:就是在位置與動量之間的內在互相制約性;數學上,這就是形成共軛關系,而T對偶性也指出 String theory on R is isomorphic with String theory on

此處可以看見 R(緊致圓的半徑)與具有對偶緊致圓的,兩者之間是互相牽制的,如同位置與動量互相牽制,位置漲落如果太多,則動量漲落就很小(精確);而如果位置漲落很小(精確),則動量漲落就很大。

而這互相種牽制性是可以標度的不變性來表示,這也就是回到複變函數(complex variable)的微分幾何處理機制保角共形映射(conformal mapping);具體應用的一個實例,就是古典電磁學的電荷鏡像映射。對弦論而言,這是在大半徑與經由標度變換之后的小半徑,兩者之間具有共形的等價關系;正如同以位置空間來表征波函數,與以動量空間來表征波函數,兩者之間的關系也是等價的,而其關聯就是傅立葉變換(Fourier transformation)。

本文綜合以上處理,提出以下的數學性物理性哲學性神學性命題:

(1)                       命題一:弦論的關鍵是卡比拉丘流形

(2)                      命題二:卡比拉丘流形建立於T對偶性

(3)                      命題三:T對偶性屬于某類的標度不變性( scale invariance

(4)                      命題四:海森堡測不準原理以及T對偶性乃是數學同構

(5)                      命題五:費曼路徑積分蘊含尺度不變性

(6)                      命題六:費曼路徑積分建立於雙狹縫實驗的直觀

(7)                      命題七:費曼路徑積分也成為量子力學與量子場論的關鍵基礎。

(8)                      命題八:雙狹縫實驗以及費曼路徑積分的神學基礎是三一神:全智全能全在。

(9)                      命題九:弦論以及T對偶性、卡拉比丘流形可用三一本體神學解釋。

費曼的立場:“The important path for a quantum-mechanical particle are not those which have a definite slope(or velocity) everywhere, but are instead irregular on a very fine scale.” “Typical paths of a quantum-mechanical particle are highly irregular on a fine scale, as shown in the sketch. Thus, although a mean velocity can be defined, no mean square velocity exists at any point. In other words, the paths are non-differentiable.”[4]

費曼發現了量子存有運動路徑的不可被微分性,而以路徑積分(path integral)來解釋測不准原理,並建構整個量子力學、量子場論的基礎,這是其偉大的貢獻,但是這種洞見必須等待後來發展的分形(碎形)幾何才能被欣賞。Nottale的評論:“很顯然,雖然他并沒有使用這個詞,但由這公式、圖形和評論來看,費曼發現了量子路徑的碎形結構而與曼德布洛特在1975年的發現偶合It is clear from the formula, figure and comments that Feynman discovered the fractal structure of quantum paths, even though he did not use the word, which was coined by Mandelbrot in 1975 only.[5]

量子路徑的碎形結構蘊含了測不準原理:Carlos Castro 指出:“由 Nottale所提倡的特殊標度相對論導出的對于海森堡測不準原理的延伸或修正,特別而言,對于弦性的測不準原理的一般化,可以藉由普朗克標度與宇宙的大小尺寸的界限而導出。基于二維的量子重力而內蘊而生的碎形結構,最近深受矚目,吾人猜測在弦論之后的基本原理應該是基于標度相對論原則的延伸系統的動力性質與標度,兩者都是一體兩面。Extensions (modifications) of the Heisenberg uncertainty principle are derived within the framework of the theory of special scale-relativity proposed by Nottale. In particular, generalizations of the stringy uncertainty principle are obtained where the size of the strings is bounded by the Planck scale and the size of the universe. Based on the fractal structures inherent with two dimensional quantum gravity, which has attracted considerable interest recently, we conjecture that the underlying fundamental principle behind string theory should be based on an extension of the scale relativity principle wherebothdynamics as well as scales are incorporated in the same footing.[6]1997

 

更為深邃的數學洞見是T對偶性對稱指出:弦在極大的時刻尺度以及極小的時刻尺度都呈現相同的物理性質,這就是對于量子力學海森堡測不準原理的另外一種表示。兩者溝通的橋梁在于建立以Feymann-Nottale為主導架構的碎形性標度幾何與物理,所謂的物理學的量子性就是數學幾何的碎形性,因為,任何微觀的量子行為都必須以測不準原理來規范。而測不準原理可以被轉化為費曼路徑積分(path integral)的幾何:可微分但是卻又不連續的幾何空間路徑。量子的時空行為必然是碎形的,只有如此,才無法同時精確定位量子的位置以及動量。因此,碎形性是量子力學的幾何特點;不僅如此,碎形性也是相對論的幾何特性,這一點是經由 Nottale的貢獻而促成了量子力學以及相對論在幾何碎形性的統一。進而,弦論的考量也是在于量子力學以及廣義相對論(重力論)的統一,其批評者以為弦論處于兩難:既然廣義相對論所主張重力乃是時空量度的反映,如果不對廣義相對論的時空進行量子化,又如何進行統一?則弦論所主張的重力子,既然是量子化的存有,為何與其極為關聯的時空卻是避開不談?轉而以十度的空間六度的緊致化空間,四度的平坦化空間來取代。弦論避開這一問題,而以對于基本物質的存有進行弦化,來取代標準模型夸克進路。解決此一難題可以引入 Nottale的標度不變性的碎形空間來在幾何意義上統一了量子力學以及相對論,如此可以為進一步的平坦化空間(非緊致性空間)與緊致性空間的關系來建立統一橋梁。因此,卡拉比丘流形(六度的緊致性空間)既然建立於T對偶性(極大尺度與極小尺度的對偶,物理不變),則標度不變性的物理建構,就更為清楚的解釋了兩者統一的數學基礎:數學幾何上的碎形性。同時這也導致海森堡測不準原理(原先,只考慮極小尺度)的相對論性、碎形性的修正:同時考慮極小尺度以及極大尺度的物理行為。在極小尺度,位置不準量與動量不準量互相牽制、共軛,二者是成反比的關系;但是在極大尺度,位置不準量與動量不準量則是成正比關系。[7]

就哲學上而言,將碎形概念的引入到對廣義相對論的時空結構處理,在某種程度蘊含量子化的必然性,因為量子化的存有必須是具有在極小的尺度上,還是無法被固定、定位的空間特征,這也是費曼的直覺所洞察而經由 Nottale加以數學嚴密化,最後以碎形幾何來建構解釋。

費曼的直覺是建立與對於物理學最基本的原理最小作用量原理(Principle of the Least Action的擴充性解釋,也是同時基于對光學上楊氏雙狹縫實驗(Young’s Double-Slit experiment也同樣應驗在量子力學的推論。換言之,單一個體的量子存有也具有本質上內在自我分化性,也就是潛能性、實現性、整體性,三者同時存在,這反映出基督教三一神學的本體上帝的神學基礎;因此,量子的自我分化性,在數學上這不僅無法以古典的歐幾里德線性空間表示,也無法以主流的希爾伯特空間(Hilbert space)的量子力學來適當陳述,而造成當今對於量子糾纏性(quantum entanglement)的爭論。

相比之下,碎形性的幾何空間則允許數學物件的自我複製(self-replication):以大衛波姆的量子哲學來想,量子自我複製,在複製前(空間上對比於狹縫前)是隱含內卷的(implicit-involved)碎形空間在複製后(空間是對比於狹縫后)則是外顯卷現explicated-devolved)的碎形空間,然而兩者還是具有數學上的同構,而解釋了為何一個單量子,可以同時分裂成多量子,乃至無限多的量子,而在物理上可以費曼路徑積分來處理。

對古典物理而言,物體的存有潛能性已經假設完全轉化為存有實現性。對相對論領域而言,這指出重力存有的質量、能量、時空;電磁存有的電場、磁場會隨運動而改變,因此,重力與電磁存有的潛能性會因為運動而轉化為實現性,所以,古典物理只是相對論的特例。(光速趨于零);古典物理也同時是量子物理的特例,(普朗克常數趨于零)。

哲學上,這指出本體上帝一與多必須在整體中同時共存的必須性,在量子物理,量子的存有潛能性(potentiality)、存有實現性(actuality)、存有的整體目的性(holistic-teleology),三者同時并存,而對應於上帝的全能、全在與全知。(待續)


[1] 張卜天質的量化與運動的量化:14世紀經院自然哲學的運動學初探北京大學出版社北京 2010

[2] We shall attempt to convince the reader that these questions, in the quantum, cosmological and classical complexity domains, may actually be of a similar nature. They all turn around the problem of scales,” Laurent Nottale, Fractal Space-Time And Microphysics: Towards a Theory of Scale Relativity 8.

[3] Dean Rickles, “Mirror Symmetry and Other Miracles In Superstring Theory,” arxiv:1004.4491v1 [physics.hist-ph] 26 April 2010, 8.

[4] Quoted from Nottale, Fractal Space-Time And Microphysics, 90. See Richard Feynmann and A.R. Hibbs, Quantum Mechanics and Path Integrals (MacGraw Hill, 2965)

[5] Nottales, Fractal Space-Time and Microphysics, 91.

[6]  Carlos Castro, “String Theory, Scale Relativity, and Generalized Uncertainty Principle,” Foundation of Physics Letters, Vol.10 No. 3, 1997:273-293

[7]而且極大尺度的項,同時又是和普朗克長度與弦長度兩者的比值平方有關。

自然科學與創造/墮落/救贖的關係(1)
科學與信仰,或者科學與基督教、乃至科學與宗教–這些語詞與概念的出現,已經預設了(自然)科學乃是以具有客觀性的、公共性、普適性的理性為基礎,而基督教是以具有主觀性、私密性、特殊性的信仰–信念–信心為基礎,這是一套建立在西方現代性預設的潛規則。

具有基督教世界觀的真理追求者,應該質疑這一套潛規則。如同Abraham Kuyper所指出的,這是兩類的世界觀–基督教世界觀與現代性-世俗的世界觀的全面性衝突,因此也就是人本性的科學與神本性的科學的衝突,其衝突的領域甚至達到最基本的數學概念與運算,例如:1+1=2,其本體性、知識論與倫理學的的基礎,是否基督教世界觀與其他人本的世界觀有所不同?

這一點,很可惜連Kuyper也都迷糊了,他認為在基本性的數學運算與邏輯推導,應該是具有普適性。十八世紀的Thomas Reid–所謂蘇格蘭的啟蒙運動(蘇格蘭普通常識哲學–Soottish Common Sense Philosophy)也認為是具有普遍性,而不需要面對Hume的極端懷疑論。Reid相信人類心智功能的記憶、歸納、見證、數學公理等都具有普適性,人人皆然。當代的心靈哲學則發展了他者心靈(other mind)的概念來支持這種立場。平心而論,這些看法有其貢獻,的的確確,人性具有某些普遍性,如此就可以適當的回答康德、胡塞爾等人所尋求的先驗性自我主體–如何具有普遍性的困境。你看到的花-,我看到的花,兩者如何具有普遍性呢?如果沒有普遍性,這科學性的知識如何可能?這一點我們當然也必須承認。
所以,Alvin Plantinga發展出的對於上帝存在這一個命題的處理,也就是基於Reid的對於人性心智功能的普遍性的擴大理解,也就是對於他者心靈的擴大理解。“上帝”這一個概念並非是荒謬的,如邏輯實證論所言:無法被證實(verification);也不是因為無法被否證(falsification),而不具有科學性;而是具有warrant,只要我們具有心智的適當功能(proper function),則sense of deity–神聖之感就會被激發了(triggered),而感知(perceived)到上帝的存在,如同Reid感知到我們的記憶、見證、歸納、數學公理的普遍性存在。

從基督教創造論來看,訴諸人心心智功能的普遍性是有其說服力的–這是Plantinga的貢獻;但是更為深入的基督教世界觀要求同時兼顧到墮落的維度—人類心智功能也具有墮落性,如同意志功能、情感功能都在罪中而墮落。這就是加爾文以來所提到的理性的墮落(the noetoic effect of sin)。范泰爾(Cornelius Van Til)看得更為清楚,而批判了Kuyper在這一點的問題。罪中的人類具有具有心智功能的墮落性–包含個體性層面與集體性層面,如此才能處理科學社群(scientifc community)所具有的集體失憶–集體性盲點,建立在方法論自然主義基礎的各色各樣的進化論(達爾文主義、新達爾文主義、拉馬克主義、劇變平衡性的進化、神導進化論),這種集體性盲點就是聖經所說的time of this age,也就是德文所謂的時代精神(Zeitgeist),其背後乃是黑暗魔鬼的權勢,因此這不但是智性層面的論爭,也是屬靈層面的爭戰。

科學乃至人類一切學術發展都具有其集體性層面(文化、社會、政治),所謂的文化史觀(cultural history)或社會史觀(social history),在科學史研究就是強調外史的因素,都致力於超越狹隘的科學內史觀。即令如此,主流的科學文化史觀與科學社會史觀,不採納基督教世界觀,而傾向於後現代的世界觀(無絕對真理)或者馬克思的社會唯物史觀(真理由社會階級來決定)。

教會歷史學者應當加把科學史放在上帝國歷史(history of kingdom of God)的學術研究而超越狹隘以教會-宗派為本位的歷史研究。系統神學家應該將上帝論–創造論、基督論、聖靈論、人論、教會論、終末論加入自然科學因素的探討–(自然)科學是對上帝普遍啟示(自然界)的研究,歷史是對上帝普遍啟示(歷史界)的研究,換言之,人類所有的學科都是對於上帝普遍啟示的研究–而必須建立在特殊啟示的鏡框–三一真神、聖經、基督。聖經神學家也應該將自然科學的領域當成聖經研究的一部分,探討安息(整體和諧性)、律法(社會規範norm、自然律law)公義、智慧、亞當的創造論基礎

論自然科学、自然哲学、自然神學 (3)

自然科學與社會人文科學的整合是基督教三一盟約世界觀所主張的。其 中,自然科學是探索上帝在自然世界(natural world)的普遍啓示,也就是自然啓示(natural revelation),其所顯現的自然秩序(natural order)或者宇宙秩序(cosmic order),而形式科學則是探索上帝普遍啓示的符號世界(可以涵蓋自然世界與社會人文世界)的規律與秩序,這一領域傳統神學並未深入探討符號-形式如何在創造界運作的道理,只提到普遍啓示在救贖界以在人內心深處(良心)的神聖感攝(sense of divinity)而知道上帝的存在;而社會人文科學則是探索在社會人文世界的普遍啓示,神學通常稱爲在歷史世界(historical world)的啓示。

不論是自然科學、社會人文都需要以自然語言或者人工語言-符號來表述。因此,對於符號性的理解與掌握是有其神學性的必要。近代自然科學的突飛猛進,可以說是掌握了數學–作爲人工性的語言符號而能夠精確的表達出自然世界的量化關係。此外,還有化學符號的語言,而將化合物的內在關係表達出來;還有電路的語言、乃至計算機的語言。
十七世紀大科學家牛頓的鉅著:自然哲學的數學原理,一方面延續中世紀的學術傳統,而將其對天文學-物理學的研究,還是當成自然哲學。但是另一方面,他也吸收伽利略對於數學的掌握—而這是反映了文藝復興時代的柏拉圖-新柏拉圖主義,對於數學–幾何–理型的重視。其中,中世紀晚期–文藝復興時代再次復甦的柏拉圖主義,對於幾何的論證,漸漸取代了亞理斯多德經院主義的三段邏輯論證。不僅如此,從牛頓、萊布尼茲開始,對於代數的使用超越了幾何,這也是對於笛卡爾將幾何代數化—座標幾何的吸收綜合。微積分的發展,使得代數與幾何的進一步結合,這不但是代表柏拉圖主義,也同時吸收了中世紀晚期以來,唯名論(nominalism)對於無限小-無限大的神學-哲學建構(例如, Meresme等人所代表的巴黎學派與相關的牛津學派)。這也刻畫了一個關鍵思維的轉折點–從質(quality)到量(quantity)的轉變,亞理斯多德主義概念的質被爲唯名論改造,而認爲質本身的變化也必須掌握–就是在幾何層面對於量的掌握。

以微積分爲基礎,近代數學快速發展—在分析(analysis)領域出現了實變分析(real analysis)、複變分析(complex variable analysis)、泛函分析(functional analysis);在幾何領域出現了微分幾何(differential geometry)、非歐幾何(non-Eucledian geometry),另外數論也有快速的發展。數學的高度精密化刻畫了近代自然科學走向極度精密的數量化思維。然而,過分抽象-形式化的數學發展,也出現了數學符號世界與自然世界兩者之間的鴻溝。

符號性(semiocity)、子性(filiation)、邏格斯(logos)三者共同表達出三位一體的第二位格,因此而形成了自然科學的本體論、符號性、邏輯性基礎。數理科學上的形式主義(formalism)主張(數學-符號)的形式與本質的區分,將數學當成純粹的形式體系而與自然科學無關。約定俗成主義(conventionalism)則以爲數學符號的運作只是科學社羣的共同規定,並無內在永存的價值。 但是,基督教三一盟約世界觀認爲符號性並非獨立的存在,符號性與本體論具有內在的關聯,有所區分但不可割裂。现象學-存在主義哲學大師海德格提出:具有本體論架構的語言-詮釋,或者具有語言-詮釋架構的本體論;換言之,語言-符號本身就是一套具有意義性-本體性的世界,而不止是一套形式系統。

基督教三一盟約世界觀亦然,聖子的符號性並不減損其本體性—聖子與聖父同質(homoousia)、同尊、同榮。當代天主教的神學家卡爾拉納(Karl Rahner)提出聖子基督作爲Real Symbol—也就是說聖子基督具有真正本體論維度的象徵-符號,這是他對於聖餐論-聖禮論的進一步深化思考。從歸正神學的傳統來看,在聖餐-聖禮論的領域,神子民領受的聖餐是具有代表性-符號性-象徵性意義,因此與天主教的化質說、路德的合質說不同。但是,加爾文所主張在聖靈中與基督的同在–這是與基督聯合(union with Christ)的一種表述;而慈運理則過分接受柏拉圖主義-人文主義的立場,而僅僅認爲聖餐只具有象徵性的含義。在基督論的領域,拉納提出的基督作爲Real Symbol,而強化了基督論的符號性—本體性維度。歸正神學就是盟約神學,也就是代表性神學(federal theology),從這一個層面觀察,歸正神學可以更爲強化符號性–本體性的基督論、三一論建構。(待續

論自然科學、自然哲學、自然神學(2)

自然科學的發展與自然哲學息息相關,在古希臘亞里斯多德的自然哲學的架構,物理學與生物學是具有共同的形上學基礎,特別是建立在具有內蘊性的目的論思維(inherent teleological thinking)自然的目的性是內在的被嵌住於系統之內,因此亞理斯多德的自然哲學不但是強調形式—質料的二元性運作,而且也是結合了其四因說。基督教的創造觀則相信自然界的目的性是上帝所外置的。兩者都強調目的論,而近代自然科學伽利略—笛卡爾的主流思維則主張取消目的性–不論是內在的目的性或外在的目的性。

基督教創造觀認爲目的性反映了計劃性—目的(歸於他)是爲了實現計劃(本於他),兩者具有內在的對稱關聯。然而,這兩者–目的性與計劃性卻是無法被物質性世界所觀測檢驗,如同三一上帝的聖父與聖靈都是不可見的,前者是超越的(transcendental),後者則是臨在的(immanent);卻經由聖子的道成肉身而被世人所看見–這是在救贖層面的動力執行因(dynamic-executional cause)。同理,三一上帝在創造界的可見性,是在自然界內部的動力執行因所彰顯出來–這就是近代以自然主義的機械論所主導的自然科學所要去探索的。

問題是:近代自然科學的自然主義機械論忽略了自然界的目的因與計劃因,導致看不見自然界的全貌,而使得世俗的自然科學無法理清自然界的本質與真相。例如,由於反對目的因,生命科學在研究胚胎發育與幹細胞的領域上,就很難解釋體細胞去分化(de-differentiation)而成爲幹細胞,或者蚯引、蠑螈等生物的器官具有再生(regeneration)的現象。例如,由於反對計劃因,近代物理學與天文學領域只接受自然主義機械論世界觀的動力執行因,然而宇宙人擇原理(cosmological-anthropic principle)的提出,卻指出基本的物理常數–如萬有引力常數、光速、普朗克常數等卻具有精細微調性(fine-tuned)–剛剛好,多一點不行,少一點也不行,如果不訴諸於一個具有智慧心靈的設計,這是解釋所有的物理、化學、生物、天體現象的根本基礎。

基督教認爲自然科學是研究三一上帝的自然啓示(natural revelation),而啓示也是具有三一性:第一,啓示是向上帝開放的而歸向上帝-(歸於他),也是來自上帝(本於他),並且藉着聖道邏格斯而彰顯出上帝的神性與大能–如同藉着聖子彰顯出聖父(依靠他)。第二,啓示也具有主體性–啓示者聖父、客體性–被啓示者聖子、與中介性–啓示的聖靈。於是,以三一盟約性的上帝爲基礎的“自然的神學”(theology of nature),強調系統外在的整體目的因、計劃藍圖因,以及系統內的動力執行因,而超越了中世紀湯瑪斯的自然神學(natural theology)-後者只是應用有限的理性來看自然世界的奇妙,從而論證上帝的存在(目的論證、宇宙論證等),而前者則是以三一上帝爲基礎來探討自然啓示—自然界的奧祕。三一盟約的自然的神學,強調系統外在的目的性,也超越了古希臘亞理斯多德強調內在目的性的自然哲學,後者的自然觀是封閉的,而前者則是向上帝開放的。

基督教三一盟約的世界觀,認爲其架構下的自然觀、社會觀、與人文觀具有內在的統一性,
因爲真理是統一的。對自然界而言,則致力於統一物質科學與生命科學,這與亞理斯多德的自然哲學具有共同之處,同時,也致力於統一形式科學(formal science)–包含數學、邏輯、符號學、計算機理論等。近代的實證主義科學認爲形式科學不具有經驗性的憑據基礎,而忽略其所當扮演的角色,而與具有經驗性基礎的自然科學分家。其內在的盲點是在哲學層面忽略了本體論與邏輯學的內在關聯,而在亞理斯多德的哲學體系,本體論規範了其邏輯學的建構。同理,基督教三一盟約世界觀認爲–太初有道,道與神同在(約1:1);並且聖子(愛子)是那不能看見之上帝的像(Icon=符號)(歌羅西1:15)–這不僅構成了三一性本體論,也同時構成了三一性的邏輯學,三一性符號學,三者之間具有內在的關聯性–聖子(Son)、聖道(Logos)、聖像(符號,Image)。(待續)

論自然科學、自然哲學、自然神學(1)

生命科學、物質科學共同構成當代自然科學(natural science, Naturwissenschaft)的基本內涵。兩者都是西方人文傳統上所謂的自然哲學(natural philosophy)的延伸,而自然哲學這個詞當然是從希臘文明的語境而來的,更為基本的則是從基督教神學的語境來的自然神學(natural theology)。這三者之間到底有何關系,構成了基督教世界觀如何研究、理解、詮釋自然界的基本建構。當代主流的自然科學領域的論述,則將自然哲學與自然神學當成落后蒙昧的東西,而刻意凸顯自然科學的精確性、實證性、與優越性。第一,精確性:當代自然科學的理論基礎是建立在一套嚴密的數理系統推論的基礎之上–包含從微微積分、統計學、到符號邏輯的發展;在實驗上的基礎,也是建立在一套嚴密的實驗儀器檢測的基礎之上。第二,實證性:自從近代社會學之父,十九世紀中葉法國的孔德提出實證主義(positivism)所謂的人類歷史的三階段發展–宗教神學階段、形上學階段、實證科學階段–而確立自然科學這一個詞與概念,將建立在玄思臆想基礎的自然哲學拋棄了。第三,優越性;實證性的自然科學認為凡是不能被量化的都不是科學,因此不但自然科學必須以量化方式來表述,而且社會相關的領域,例如社會學、心理學、政治學、經濟學也強調必須是建立在量化的基礎,而成為社會科學(social science)。

現代實證性的自然科學想將自然哲學拋棄的想法過于天真。不論是自然科學探討物理學-基本粒子、生物學-基因、天文學–宇宙,都關聯到終極性本體存在的議題,這就是哲學與神學的領域。我們要思索的是如何建構一套完善的自然科學的哲學與神學基礎,而不是避而不談。舉例而言,在物理學領域的基本名詞—物質、能量、空間、時間、熵、電、磁、熱、光—不但是建立在科學實驗與理論的架構上,而且其本身就是一種形上學的建構。純粹的數學化、形式化的處理,雖然燦爛輝煌,終究無法逃避對形上學問題的追問。

受到十八世紀末葉浪漫主義的影響,在德語地區也出現的自然哲學(Naturphilosophie),主張將自然與精神統一,而其背后其實是對中古新柏拉圖主義(neo-Platonism)的延伸。這一套自然哲學體系最后被自然科學取代了,從此之后科學的發展似乎遠離了形上學與神學的干涉。其實不然,近代物理—量子力學與相對論的誕生,深深刺激了科學哲學(philosophy of science)的思考。所謂的科學哲學是在英美邏輯實證論的語境中而發展出來,因此極力避免談論形上學問題,而只處理知識論問題。但是,這是一條死胡同,沒有形上學基礎的知識論是空殼子。康德以來的科學哲學發展,并不處理形上學問題,因為自然界-物自身(Ding an sich,thing itself)屬于本體界的領域,因此無法以純粹理性(reine Vernunft, pure reason)來處理。對康德而言,不僅物自身不可知,連上帝自身、人自身(自我—靈魂)都是不可知的,屬于先驗的維度。胡塞爾現象學的出現就是要超越近代自然科學走向實證化、數學化、客觀化的危機。他提出具有主體性維度的“意向性(intentionality),一方面繼承了康德哲學的元素,避免談論形上學問題,而只談論現象性的問題,另一方面則從意向性來建構現象。海德格則更進一步提出在時間中的存有(Dasein)、在世界中的存有(being-in-the-world),而將看似客觀抽離的存有與時間、歷史、世界連結。(待續)