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物理學共同體,特殊的社會結構,組織機制的中觀機制

作者:由 曉曉的歷史本本 發表于 文學日期:2023-02-04

物量守恆定律誰都破壞不了

所有的社會因素都可能影響科學原創性的生成,但是這些因素及其所產生的影響從未連續均一過,而且它們都必須透過科學共同體才能起作用。科學共同體不僅作為一種社會建制,架起了科學與社會進行互動的橋樑而且作為專業載體與機制,在儘可能的範圍內、在致力建立觀點合理一致性的過程中促進了科學家個體原創性的增長。“科學共同體”這一概念由英國物理化學家、科學哲學家波蘭尼在《科學的自治》一文中探討科學自主性的過程時首次提出。最開始的含義是說有同一個信念、同一種價值和同一類規範並專門從事研究的科學家構成的群體。後來庫恩、普賴斯、默頓等人從不同的角度賦予它許多新的內容,使科學共同體這一概念在同一意義泛指從事科學活動的人群上出現了不同的指稱即科學活動的人群賴以存在的方式。筆者欲從科學史和科學社會學的視角出發,依據所屬專業和學科性質的不同,將科學共同體分為物理學、化學、生物學、數學等不同的專業共同體。而且,隨著科學的發展,物理學知識向前推進不單單是一個物理學專業知識的積累和認識過程,而且也是一個物理學家之間、物理學家與物理學共同體、物理學共同體與其它專業共同體以及與社會之間的互動過程。

物理學共同體,特殊的社會結構,組織機制的中觀機制

原創精英的選拔制度

物理學共同體是物理科學工作者的特殊組合與具體研究環境,其組合方式的優劣、執行體制的良蕎影響著科學家原創力的形成與激發。因其研究的內容、方式與目標的不同,美國的物理學共同體可分為工業型物理學共同體、集體化物理學共同體、學術型物理學共同體三種組成形式。這三種物理學共同體在美國物理學社會中承擔著不同的任務,對美國物理學家的整體原創力的提高有著不可估量的作用。

英才學生的早期選拔

該物理學共同體透過英才一的大學教育與研究生教育的早期選拔制度,使費曼等大批具有原創潛力的科學才子脫穎而出。進入美國大學有著嚴格限制的二十世紀三十年代,重視原創潛力的麻省理工學院不但錄取了費曼,併為他提供一小筆獎學金更為重要的是,在這裡,費曼受到斯萊特、莫爾斯、斯特拉頓等物理學教授們的青睞,他們選擇了費曼作為重點培養的物件。普林斯頓大學的研究生招生委員會看中費曼的物理學研究能力之後,不僅破格選擇了這位他們從未見過的英語、歷史成績如此糟糕的考生,而且給了他研究助理的位置。可見,美國該物理學共同體的早期鑑賞與選拔制度使費曼提前起步,並在幫助他開發原創力的同時,激發他隨時高能量地釋放原創力,從而為生成這些英才的科學原創性邁出了“積累優勢”的第一步。

物理學共同體,特殊的社會結構,組織機制的中觀機制

精英教師的嚴格選拔

美國高校有著嚴格的教師選拔制度。在美國高校,不管是教學還是科研,都是以教授為中心進行的,而且很少有終生教授職位。進入大學作助理教授後,他只得到一紙為期年的聘書。美國高校的校長們認為他們的主要任務是物色和聘請出色的教授或有潛質的年輕科學英才。曼哈頓工程結束後,威斯康星大學、康奈爾大學、加里福尼亞大學伯克利分校等幾所大學競價為費曼提供學術職位,其結果使他的薪水不斷提高。普林斯頓高等研究院提供的特別職位,用費曼的話說就是“比愛因斯坦的位置還要好”。為了穩住費曼,康奈爾原子核研究實驗室主任威爾遜立即找費曼談話,主動消除費曼學術研究的壓力顧慮。康奈爾大學對費曼的重用與寬懷使他能在一種適度放鬆的狀態中,以自己喜歡的方式進行物理學的教學與研究。因而,康奈爾自助餐廳學生們的嬉碟遊戲馬上激起了他的靈感,為他找到了如何解決計算所涉及的電子的自旋效應。他在《你真會開玩笑》一書中就說過“我獲得諾貝爾獎的整個工作都得益於那個晃動的盤子之類不起眼的小玩意。”可見,美國大學與物理學家在職位上的雙向選擇為費曼營造了良好的研究環境,使他能自如地整合大學共同體的各種有利的研究資源,最大限度地激發出自己的原創能量。換言之,對精英教師的嚴格選拔與特別重用既保證了教師隊伍的生氣與原創效率,又有利於費曼等原創性科學家選擇“能喚起靈感的環境”。

概言之,美國大學共同體的選擇機制為費曼等“在事業的早期即表現出有發展前途的科學家在從事研究的訓練和裝置上都被給予較好的機會”使他們提前進入原創境界、充分利用他們的“黃金”創造年齡,從而形成大學環境造就人才的科學原創性的態勢。

物理學共同體,特殊的社會結構,組織機制的中觀機制

崇尚原創的物理學傳統

美國物理物理學共同體作為費曼科學原創研究的基地與生產新知識的場點,如果說選擇機制為費曼的科學原創性提供了良好的生長環境,其優良的學術傳統作為這一共同體特殊的文化特質為費曼科學原創性的生長積累了豐富的營養儲備與價值要素。

科學精神氣質的內化

默頓在年發表的《科學與社會秩序》中首次提出,並進行了解釋“科學的精神氣質是指那些被認為用來約束科學家的一套有情感色彩的規則、規定、‘慣例、信仰、價值和預先假定的綜合體。”在《人民秩序中的科學與技術》後改為《科學的規範結構》中,默頓明確指出“四組制度上必需的規範普遍主義、公有主義、無私利性和有條理的懷疑主義,構成了現代科學的精神氣質。”在《科學發現的優先權》中,他又把獨創性和謙遜加了進去。巴伯、斯托勒和哈格斯特龍等人後來又加以擴充套件,並使之成為美國科學界公認的行為規範。

這一行為規範與科學原創文化的價值內涵相一致,是科學成員在長期的研究活動中約定俗成、自然發展起來的,並在不同程度上被科學家內化為科學良心,具有約束和協調科學家行為的超強制功能同時它所預設的無私利性、正直和誠實等道德取向,極易將費曼等科學家推及“超我”的境界。正如費多益所說,“同法律相比,雖然它不具強迫性,但其影響力卻更大,是一種無網之網,如同人類其他道德規範一樣是一種誘導科學家的無形力量。”美國物理學共同體自覺地視“科學的精神氣質”為其行為規範,透過內化並約定俗成為科學實踐常規與科學行動指南,並透過科學傳統而一代代地傳承,保證了原創性在共同體內部的實施和延續。對於一直浸浴在這一物理文化氛圍中的費曼來說,他從心底深處自願接受它的控制、裁定與誘導,尤其是甘願接受它所倡導的原創精神的誘導。曼從內心深處將“取得科學原創性成就”看成是自己的社會責任。

原創精神的傳承

授斯萊特、莫爾斯、巴利亞塔等物理學教授不但自己致力於原創性研究,還鼓勵並引導費曼進行原創研究。斯萊特作為麻省理工學院的物理系主任,不僅從歐洲帶回了有關新量子力學的第一手資料,而且他十重視培養學生的實用主義原創精神。他指導費曼出色地完成了畢業論文《分子中的力與壓力》,最後以《分子中的力》為題發表於《物理學評論》,該研究原創了至今沿用的費曼一赫爾曼原理。而在普林斯頓,費曼不僅感受到了其中一流物理學派的原創精神、深受來自不同物理學教授原創思想的撞擊與影響,比如他從導師惠勒的身上看到的光輝思想“改變某個電子在時間上的運動方向等價於改變它所帶的電荷符號,費曼後來用另一種方式發展了這一概念”而且深受他們的呵護。

提攜後學的接力

科學是一種世代相傳、前後相繼的人類活動。“科學前輩應該對科學後輩以教誨和提攜,這是年長一代的科技人員,特別是那些在學術上有造詣、有建樹的專家、學者所必須遵循的道德規範,提攜後學的道德要求是對後輩既要精心教育,循循善誘,又要嚴格要求,經常督促,還要做到薦賢讓能,鼓勵和歡迎後輩超過自己。”科學共同體在倫理上具有提攜後學的“應有之義”。在美國,物理學共同體中的科學大師們不僅潛心於自己的科學研究,同時也踐履著提攜後學的責任。他們一面指導年輕的科學家及早進入學科發展的前沿而避免多走彎路,一面為物理學的發展篩選接班人。費曼在他的科學生涯中倍浴物理學共同體提攜後學傳統的恩澤。除了大學、研究生階段受到不少物理學教授的提攜之外,提攜費曼的物理學家還有許許多多。諸如洛斯阿拉莫斯科研研製總負責“奧本海默用自己的腦袋”向加尼福尼亞伯克利分校的官僚推薦費曼康奈爾大學貝特教授則寧可失去共事的任何其他兩位同事也不願失去費曼,在他的努力下,費曼在康奈爾的身價不斷上漲維格納則力薦費曼為“第二個狄拉克,是當今獨一無二的佼佼者。”此外,加州理工學院物理系對費曼的特別待遇、普林斯頓高等研究所與芝加哥大學的競聘等無一不是在竭力挖掘與栽培費曼這位年輕物理學家。物理學共同體中的這些個人與單位對費曼的提攜在肯定費曼科學原創能力的同時,也激發費曼在物理學的研究與教學中作出更大的原創性貢獻。費曼在談及科學家的責任時,也把培養科學接班人看成了己任。就這樣,提攜後學的傳統催生了物理學共同體內一大批諾貝爾獎與坐把交椅的原創性人才。

物理學共同體,特殊的社會結構,組織機制的中觀機制

蘊積原創的物理學積累

著名英國科學家、科學學創始人之一的貝爾納認為,“科學是一種累積的知識傳統。”這就是說,科學原創是一個永無止境的社會性過程,科學積累是科學原創的必要前提,雖然積累並不必然帶來原創,但是積累對共同體內研究者的科研興趣、科研選題有著特別的導向。對於盛產諾貝爾獎的美國物理學共同體,其深厚的科學積累對費曼原創活動的影響主要表現在以下幾方面科學思想的儲備科學思想史的研究表明,原創性思想必須以大量的常規研究與前人的科學遺產為基礎,儘管後者的存在並不一定意味著前者的成立。每個科學家都必定以自己的方式與以往的科學思想發生聯絡,並在對前人或他人思想的質疑中產生出自己的新思想。二十世紀,美國物理學共同體豐富的思想儲備給予了費曼第一手豐富的原創素材。透過研讀豐富的量子力學資料,費曼對如何解決量子力學的前沿問題有了興趣,同時發現須用一種新的思想來重新思考量子力學,才一能解決“發散難”,而普林斯頓大學圖書館所收藏的一篇狄拉克文章—《量子力學中的拉格朗日量》,促使費曼用拉格朗日量去解決涉及複合時空中事件的路徑問題,從而原創人們所知的量子力學的“路徑積分”思想。