宇宙学和哲学宇宙论的研究现状

自古以来，人类就试图对自己所置身的宇宙进行整体的把握，当真正意义上的自然科学即近代科学还没有建立以前，对宇宙的整体把握是通过自然哲学来进行的，近代科学兴起以来，自然科学的宇宙学开始在同自然哲学的宇宙论模糊的关系中发展，直到自然科学的一个分支──现代宇宙学产生之后，自然哲学的宇宙论(以下简称“哲学宇宙论”)和自然科学的宇宙学(以下简称“宇宙学”)才有了一个比较明确的区别。最近几年来，宇宙学和哲学宇宙论对宇宙有限无限问题的不同回答和不同态度，引起了国内学术界的广泛注意和争论。

一、宇宙学和哲学宇宙论是把握宇宙的两种不同规范

哲学宇宙论与宇宙学在把握宇宙时方法的截然不同，决定了它们属于两种不同的规范。哲学宇宙论的方法论特征可以概括为三个：(一)直观的方法。以常识及那些为世人所公认并已渗透到研究者的心理中的科学知识，作为其想象的背景(“不可想象”常常作为对某一命题或理论进行哲学否定的当然论据)。(二)思辨的方法。它含有三层意思：第一，把思维中的联系直接外化成自然界中的联系，如有的同志为了论证宇宙是一个整体，提出宇宙间的物质除了直接联系(引力作用)外，还有间接联系，可是这种间接联系并不存在任何的物理根据和科学机制；第二，使用哲学语言而非科学语言，具有很大的模糊性和不确定性。如认为“一切运动的基本形式都是接近和分离，收缩和膨胀── 一句话，是吸引和排斥这一古老矛盾的对立”，其中的“排斥”意义不确，因为直到现在，自然科学只发现了万有引力，没发现什么万有斥力 (笔者注：根据前面的观点弱相互作用为万有斥力)；第三，从基本哲学原则出发逻辑演绎出世界体系。如说“唯物辩证法从物质是世界的唯一本原，物质和运动不灭，空间和时间是运动着的物质的存在形式这些原理出发，得出了空间和时间具有无限性的结论。”(三)猜测的方法。“哲学在某一方面来说，比自然科学高明，它可以对一些自然科学还没有研究的领域加以科学的推断”，谓之科学的推断，实际上就是猜测。哲学的猜测与科学的猜测还不一样，后者是在一定的科学基础上(理论根据或者实验事实)提出可供检验的命题；前者则不同，它是为了满足体系自洽完备的需要而构想出很难诉诸观测的命题。如认为存在一些违反热力学第二定律的现象，太阳系和宇宙岛可以通过自身来创造条件使自己死而复生，但因为“具体过程应该是自然科学的研究任务，在这里哲学不能搞代替论”，所以不能指望诉诸自然科学的检验。

与哲学宇宙论的三个特征不同，宇宙学则必须建立在观测事实的基础上；它必须对观测事实进行数学处理，建立理论模型；理论模型必须给出可供观测的预言。例如，宇宙能否作为一系统并被进行整体研究，在宇宙学中并不是显而易见的：(1)宇宙必须表现出可观测的大尺度统一特征；(2)宇宙各部分之间必须存在物理上的联系机制(不能是抽象的“普遍联系”)；(3)在地球这个局部所发现的自然规律可以适当地外推到整个宇宙。大尺度红移现象的发现为第一点提供了观测证据，引力理论的发展(广义相对论)为第二点提供了物理理论根据，第三点虽然无法得到证据，但对这个问题(也是一切自然科学甚至一切科学面临的问题)，科学家都持一种经验主义的谨慎的态度。正是这三点都有一种科学上能容忍的答案，现代宇宙学才敢于把宇宙作为一个整体(Universe as a whole)来进行科学的研究。这与哲学宇宙论把“宇宙是一个处在普遍联系中的统一整体”作为原则相比，显然是有严格区别的，这反映了宇宙学和哲学宇宙论规范的差别。薛定谔认为：“一个只有剔除了一切人格化因素才能得到的宇宙模型不会为人格化的上帝所造。由此我们可知，科学家们并不是从经验事实出发否定了上帝的存在，或限制了上帝的作用，而是他们采取的方法一开始就排除了上帝。”

二、宇宙无限论属于哲学宇宙论的规范

很显然，经典的无限论是有它的自然科学背景的：第一，欧氏几何给出的平直的心理space-time：“时间的永恒性、空间上的无限性，本来就是，而且按照简单的字义也是：没有一个方向是有终点的，不论是向前或向后，向上或向下，向左或向右。”第二，宇宙岛模式实际上就是当时自然科学中流行的等级式宇宙模型。现在的问题是，经典作家的宇宙无限论是对当时自然科学的直接概括呢，还是在自然科学背景下的哲学遐思？亦即它是属于宇宙学还是属于哲学宇宙论？因此，作为一种哲学宇宙论观点，宇宙无限在新的自然科学面前并不是必然要发生改变，究竟是否要变以及怎样变，将取决于如何处理宇宙学和哲学宇宙论这两种规范之间的关系。

沟通两种规范的结果是现代宇宙学进一步证实和丰富了辩证唯物主义的宇宙无限观。随着现代宇宙学的发展，哲学宇宙论在西方哲学思潮中遇到了两种不同的命运。科学主义哲学家坚决认为，在探求自然和宇宙时，没有比自然科学更加优越的方法，因而对自然哲学的宇宙论必须彻底唾弃；而人文主义哲学家坚持认为，对宇宙的把握本质上是一个文化问题，宇宙的规律和本质只存在于人们的文化心理之中，所以断绝了与自然科学的联系，独立进行宇宙论的遐思。因此在西方，这两种规范是互不通约的，各自发展自己的认知方法。而在国内，哲学界的普遍倾向是力图沟通这两种规范。这是对的，科学和哲学这两种人类文化的有机组成部分是应该联合起来，但问题在于，目前的哲学状况是否能导致这种联合。

国内为得出“现代宇宙学进一步证实和丰富了辩证唯物主义的宇宙无限观”这个结论，对现代宇宙学进行的哲学研究，是按如下几种方式进行的：

(一)区分两种“宇宙”概念。这种观点认为，现代宇宙学“所涉及的宇宙概念是关于宇宙的一个部分的具体的自然科学宇宙概念，只有哲学上的宇宙概念才是反映无限宇宙的最一般规律的”，“不能把辩证唯物主义作为宇宙观所讲的整个宇宙与自然科学所研究的某种具体宇宙模型混为一谈”。因为只要把自然科学的宇宙与哲学的宇宙区分开来，那么现代宇宙学对宇宙所作的结论无论是有限还是无限，都不会影响哲学宇宙的无限性，“无论宇宙模型是开放的还是闭合的，都不能成为宇宙有限无限的判据”，“宇宙总是无限的”。

(二)区分时间和空间无限性的不同含义。这种观点还是承认哲学与自然科学研究的是同一个宇宙，但认为宇宙在时间上是无限的，“封闭宇宙导致膨胀、收缩、再膨胀、再收缩的时间上的无限进程，给出了整体宇宙在时间进程上的多样性和转化的可能”，空间在体积上是有限的，但是无界，“封闭宇宙尽管体积有限，但却是无边无际无中心的空间，相应于非局域的拓扑空间，不存在边界之外”，通过这些注释，从而得出结论：“现代自然科学关于space-time的有限无限讨论与哲学上宇宙具有无限性的结论并不矛盾。”

(三)对“无限”进行辩证理解。无限是由有限构成的，而无限就存在于有限之中，因此，任何对有限的认识都实际上是对无限的认识，“对宇宙的一切真实的认识，都是对永恒的东西，对无限的东西的认识，因而在本质上是绝对的、无限的，它是对现实存在着的宇宙的绝对性、无限性的反映”，在这种观点看来，任何人类认识都不可能直接认识宇宙的无限性，现代宇宙学也不能，但正由于此，它们都在认识着宇宙的无限性，因为无限就存在于有限之中。在这里，宇宙无限性的含义和现代宇宙学中研究的宇宙有限无限显然已经毫不相干了。

上述观点的共同特点都是对“宇宙”和“无限”两个概念作哲学和自然科学的区分，有的只区分一个，有的两个都区分，区分的结果必然是：第一，现代宇宙学不影响“宇宙是无限的”这个哲学结论，化解了来自自然科学方面的“挑战”；第二，进一步，现代宇宙学丰富和证实了“宇宙是无限的”这个哲学结论，这就达到了哲学与自然科学结盟的目的。

三种区分实际上是对哲学命题免受自然科学冲击的三种保护方式，其中(二)是暂时性保护，(一)(三)是永久性保护。在(一)看来，无论自然科学怎么发展，都不可能对哲学宇宙论产生什么威胁和影响，因为它们的研究对象不同，宇宙无限论不可能取得任何自然科学的证据；在(三)看来，人类的任何认识，只要是真实的，那么就是在认识着宇宙的无限性，现代宇宙学无论怎么发展，它所认识的必定是宇宙的无限性，这也就是说，宇宙无限论并不依赖于任何自然科学的证据。(一)(三)从正反两方面一劳永逸地解决了哲学宇宙论和宇宙学的关系：自然科学的任何发展不会影响哲学结论，哲学也永远不会影响自然科学的发展。因为不论物理宇宙的几何结构是有限的还是无限的，它都必然符合有限和无限那种在思维中的概念联系。

(二)的本质也是这样，不认为哲学的宇宙无限论和自然科学的宇宙有限无限说的是同一东西，但与(一)(三)不同，它还是直接面对自然科学的发展来重新解释哲学结论的，这种工作比起(一)(三)来说，对自然科学更有诚意，因为它毕竟具体地考虑了现代宇宙学对宇宙有限无限问题的回答。但是它忘了这种工作永远不可能完结，因为自然科学的发展永远没有完结。按这种结盟的方式，自然科学每发展一步就需要对哲学结论作一次重新解释(结论本身不变)，这种无休无止的解释工作，无疑是经院哲学家乐于从事的，我们的哲学工作者不能陷入其中。

在宇宙学和哲学宇宙论展现了对宇宙有限无限问题的不同回答和不同态度时，国内学术界既不敢贸然否定宇宙学，又想维持哲学宇宙论的现有结论，同时还想在二者之间达成一致结成联盟，于是借助于哲学宇宙论中概念的不确定和模糊性，对其作出重新理解和解释，但没有想到，这样一来却违反了结盟的原意。这就是这场规范之争的实质。

自然科学的宇宙有限无限问题正处在研究探讨之中，尚无定论，哲学的宇宙无限论虽然不变，但也是需要论证的，因为在今天没有人会去相信一个不加任何论证的命题。但是，宇宙的无限性的证明，不可能靠某一门具体科学来完成。“关于无限性的哲学证明，则是最高的概括”。但就在这些最高的概括中，也有其自然科学背景。下面试分析两种证明。

第一种从哲学原理出发。第一，世界是统一的，世界的统一性在于它的物质性；第二，物质和运动守恒且可以从一种形态向另一种形态转化；第三，转化过程中质量守恒，第四，有限的宇宙肯定是产生出来的，从而也一定会归于消灭；第五，凡是产生出来又归于消灭的系统，它的物质和运动在质上和量上都是不守恒的；第六，这就要求在空间上有无数的宇宙同时并存，而且在时间上有无数的宇宙相互交替(同上)。可以看出，这里用以论证的中心论据是：物质和运动的质量守恒和转化原理，它的自然科学背景就是十九世纪发现并确立的能量守恒和转化定律。这种运用自然科学的定律来论证宇宙无限性的过程，显然存在如下两个问题：(1)在有限space-time的有限次科学实验中总结出的能量守恒定律，是否可以作为证明宇宙无限性的理论前提?当然，如果对这个问题持一种绝对的经验主义态度也是不对的。但是，现代宇宙学已经在研究能量守恒定律本身的宇宙学根源，使它在整个宇宙尺度上不再是一个基本的经验定律，在这种新的自然科学背景下，怎么能继续把它作为一个绝对正确的前提来论证宇宙的无限性呢?(2)上面的论证结果中，给出了两种无限：其中空间的无限是一种实体，而时间的无限是一个过程。我们知道，作为实体的无限，其特征是加一点不多，减一点不少。那么，在空间上的无限宇宙如何保证物质和运动在量和质上的守恒呢?

第二种论证还是从哲学原理出发。(1)根据有限和无限的辩证关系，只要承认了有限宇宙的存在，那就得同时承认在space-time上对这个有限宇宙的超越。(2)“既然可以超越，在有限宇宙之外，仍然存在着space-time”，(3)“而space-time又是同物质和运动不可分割的，因此，它必然是运动着的物质的存在形式。”这就证明了物质的无限性亦即宇宙的无限性。这个证明过程的关键是(1)，(1)的关键又是“在space-time上对这个有限宇宙的超越”这句话，它可以作两种理解，第一可理解成“对这个有限的space-time的超越”，如果是这种理解就不会必然导致(2)，因为在有限宇宙的space-time之外有可能就不是space-time；第二种理解是：“在space-time之上，有限宇宙被超越”，我想论题的愿意是要作这种理解，但是，这种理解的背后，牛顿space-time观的痕迹是极其明显的：宇宙存在于space-time之中，而不是space-time存在于宇宙之中。这种论证的实质是：先把宇宙与space-time剥离开来，可以论证：宇宙虽然有限，但它可以被超越，所以它之外还有space-time(这是“超越”此时的含义，辩证法中的“超越”的含义因地而异)，再把space-time与宇宙联结起来，从而有限宇宙之外还有宇宙。随着相对论的确立，牛顿space-time观就开始为人们所抛弃，奠定在广义相对论之上的Einstein有限无界宇宙模型，作为一种科学上可能的宇宙模型就可以宣告下列论证的破产：有限宇宙虽然可以被超越(人类思维总能做到这一点)，但是有限宇宙之外却没有space-time。按照“space-time同物质和运动的不可分割”原理，其结论必然是：如果有限宇宙是自洽的，那么被思维超越的部分一定不存在任何物质和运动。

从以上两种论证过程可以看出，哲学宇宙论和宇宙学这两种规范在实际上是互通的，两种规范的表面之争，不是因为哲学与自然科学的脱节，而是因为哲学与“现代”自然科学的脱节。

三、用现代科学精神改造哲学

哲学宇宙论和宇宙学从把握宇宙的方法上讲是截然不同的，因此沟通这两种规范可以作如下两种事情：

(一)把它借以直观、思辨和猜测的观念和心理基础奠定在现代宇宙学的背景之上，这就要求哲学工作者认真学习现代自然科学，真正弄懂和理解自然科学的发展带来的观念变化，并把这种新观念渗透在自己的思维方式之中。

(二)过去有一种说法，认为马克思主义哲学的具体结论会过时，但它的基本原则不会过时，这种说法如果不进行僵化的理解，那是对的。所谓不僵化的理解是指“具体结论”和“基本原则”的界限不是绝对的，它是要随着自然科学的发展而变化的。沟通这两种规范，就要求哲学宇宙论把自己体系中宇宙学开始研究的那些问题，作为“具体结论”交给宇宙学检验，最后确定是否过时。

在现代宇宙学已经开始研究宇宙的有限无限时，哲学宇宙论不应该把宇宙无限论再作为“基本原则”，而应该作为“具体结论”交由宇宙学研究。一百多年前，马克思主义经典作家为了防止任何唯心主义的神创论在自己的体系里出现，在当时的自然科学背景下，必须要坚持宇宙物质性和无限性的统一：从时间上讲，不能有起源，否则就会出现第一推动；从空间上讲，不能有限，否则有限之外就为上帝留出了居住的场所。但是，在今天的自然科学背景之下，盲目坚持宇宙无限论并不能维护马克思主义哲学的唯物主义性质，相反，只有现代宇宙学的深入研究才可能最后战胜宗教神学。

认为宇宙在时间上是无限的，从而没有起源问题，这事实上是古典物理学的主张。但这里存在两个问题：(一)没有任何自然科学证据表明宇宙已经历无限过去，相反反证很多，现在我们可以观测到的天体都是有起源的；(二)无限时间也不可能避免第一推动，因为它要有一个前提：无限时间之外是没有存在的，但这一点是有问题的。那么，认为宇宙是演化的是否可以消除第一推动呢?也不行。发展观的第一个理论基础是热力学，而按照热力学第二定律是会产生宇宙热寂的，现在没有热死，那说明宇宙并未经历无限过去。如果考虑引力，可以避开热寂说，但是产生了更多的问题，一是能量概念和能量守恒定律失效，二是不可避免会导致宇宙有开端的结论。在这种“第一推动”必不可少的情况下，如果没有物理学家去建立物理的“第一推动”，从而变一个神学命题为一个科学命题，唯物主义怎样才能把上帝从它的可能安身之地驱逐出去呢?同时间的无限性一样，度规无限未必就是实际上的无限，所以即使宇宙空间是无限的，也不能避免“之外”的存在。怎么办呢?现在有一些物理学家把“宇宙之外是无”作为物理边界条件确定下来(“无”具有了丰富的物理含义)，这样不管得出的宇宙模型是有限还是无限，都为扫除神学的地盘提供了自然科学的证据。

现代宇宙学的发展无论在本体论上还是在认识论上都蕴涵了极其深刻的哲学意义，深入发掘这些宇宙观念和哲学观念的变革是沟通两种规范的重要前提，用新的宇宙观念和哲学观念来改造哲学宇宙论是沟通两种规范的主要内容。

长期以来，国内哲学与自然科学都处在一种不正常的关系之中，过去是搞哲学代替论，对自然科学打棍子、扣帽子。今天，形势发生了很大的变化，哲学界已经感觉到自己落后于自然科学的发展，要急起直追。在这种情况下，如何处理好哲学与自然科学的关系依然是一个很重要的问题。与对现代宇宙学的哲学论争相类似，当前国内的主要倾向都是一旦出现与自然科学产生表面分歧的哲学论断，便对它作出新的辩证解释。这种以不变应万变的作法，并不是处理哲学与自然科学关系的最好办法，它不可能使传统哲学从自己的僵化状态中移动一步，却反而使这种状态合理化和强化。哲学是时代精神的精华，在今天科学的时代，以科学精神改造哲学无疑是哲学与自然科学结盟的首要原则。

注：本文来自于物理空间网站，原载《哲学研究》 1986年12期