运动巨链：西方文明的秘密（科学史长篇连载兼答李约瑟问题）

这个对立还衍生出了知识的主要来源是经验还是理性的争论，巴门尼德是站在理性一边的，他说：“决不能证明非存在存在，务必使你自己的思想远离这一条途径。不要为许多经验产生的习惯所左右，由你的茫然的眼睛、轰鸣的耳朵以及舌头带向这条路，而要用你的理性去解决我告诉你的这些纷争”。


奥地利物理学家，概率波动力学创始人埃尔温.薛定谔在《自然与古希腊》一书中谈到经验与理性的关系时说：“感觉的可靠程度是一个贯穿古代自然哲学始终的、被广泛讨论的重要问题。无论如何，这一个题目与现代学术论著中经常考察的问题相关。它产生于观察。

在观察时感觉有时会‘欺骗’我们，正如将一根直棍斜着半插入水中，看上去好像断了。它也产生于人们所觉察到的现象，即同样的物体会对不同的人产生不同的影响……依我看，关于先验地从理性构建自然界实际运动这个问题，有两种极端的观点……

对于这两极之间的任何观点，中世纪前的古代思想家中都有其杰出的代表。他们各自热衷于某一观点并为之辩护，攻击并嘲笑其他观点，拒斥他人的选择。他们凭借对自然规律的极少量的初级知识，竟然能够对这些规律的形成提出各种各样的看法，并狂热捍卫他所偏爱的观点。

对此，我们真有说不出的惊讶。而现在，我们获得了更深远的洞察力，却仍未能结束有关争论，我们对此有更加说不出的惊讶。”

虽然巴门尼德当时还无法很好的发展他的观点，但是他提出了问题，有了问题就有了对问题的回答，古希腊的哲学就从中燎原了。

从此真理和永恒存在深深扎根在人们心中，引领人们走上了追求真理之路：“载我的马车引我前进，追随我心的渴望全力远行。它将我带上女神的著名的道路，她引导有学识的人走遍所有的城。我在这条路上行进，聪明的马儿带着我，用力拉着我的车前进，少女们指点途径。

快速滚动的车轮推动着炽热的轮轴发出尖锐的鸣响。太阳的女儿们引我走进光明，拂开她们面上的纱巾，离开了黑暗的居所。在黑夜和白天的路上有几座大门……

大门紧闭，保管钥匙的是狄凯，那司报应的正义女神。少女们用恭维的言辞（逻各斯）机智地劝说她将拴牢的门闩从大门上挪开。大门开启，展现出一条宽阔的道路，……少女们驾驭着马车，沿着笔直的道路前行。

女神亲切地接待我，握住我的右手，对我说：“欢迎你，年轻人！你由不朽的驭者驾着车，送你到我的住所。引你走上这条路的不是恶运，而是公平和正义。因为这远不是一般人走过的道路。在这条路上你可以学到一切东西……”（巴门尼德的《序诗残篇》）

巴门尼德反对运动的调子还挺高，反调唱到奥运会上去了。第84届奥运会期间（一说是泛雅典娜节竞技比赛），巴门尼德带着他的弟子芝诺到了奥林匹亚观看比赛。这天的比赛是赛跑，一位运动员获得冠军后，大家争相涌到他身边，给他戴上花冠，并尊称他为飞毛腿阿基琉斯。


这个时候巴门尼德非常不合适宜地说：“各位父老乡亲，请大家伙安静一下，我想告诉大家一件事，阿基琉斯是跑不过乌龟的。”不过他的声音很快淹没在嘈杂的欢呼声中，周围的没有一个观众理睬他，巴门尼德只好把手拢在嘴边，扯大了嗓门喊：“阿基琉斯是跑不过乌龟的！阿基琉斯是跑不过乌龟的！”


有几个观众听到了巴门尼德的喊声，他们转过身来，对着巴门尼德翻了翻白眼，其中一个没好气地说：“胡扯啥，阿基琉斯跑得那么快，怎么会跑不过乌龟。我看你是自己跑不动，所以说风凉话吧。”


这时芝诺勇敢地站出来，维护他的老师说：“阿基琉斯为什么跑不过乌龟？因为阿基琉斯在后面追乌龟，他每往前跑一步，乌龟总会往前面走一点，当他跑到乌龟之前的位置，乌龟不管走多慢，至少都会朝前走一点。所以阿基琉斯永远跑不过乌龟！”


众人打量了下芝诺，发现这个年轻人气宇轩昂，目光坚毅，似乎不像是哗众取宠的小丑，于是心里开始疑惑起来。芝诺看到了大家脸上狐疑的表情，微微一笑，找来一块石头，在地上画了一幅画，然后指着画对大家说：“我们假设开始时乌龟在B位置，阿基琉斯在A位置，当阿基琉斯跑到B位置的时候，乌龟走到了C位置，阿基琉斯跑到C位置的时候，乌龟走到了D位置，当阿基琉斯跑到D位置的时候，乌龟走到E位置。也就是说，阿基琉斯每次跑到乌龟的位置，乌龟总会朝前走一小步，乌龟始终在阿基琉斯前面，阿基琉斯跑不过乌龟。”
A--------------------------B-------------C---------D----E—

大家看了图，听了芝诺的解释，似乎有些领会，这时更多的观众注意到了巴门尼德和芝诺两师徒，大家围拢了过来，交头接耳议论起来。

芝诺见状趁热打铁，打完铁后抛出了他的铁饼——第二个运动悖论：“不但阿基琉斯跑不过乌龟，连运动都是不存在的。”这个观点一抛出来，顿时在观众中炸开了锅：“什么？他说什么？运动都是不存在的？怎么可能。简直就是胡说八道。”


芝诺继续为他的观点辩护：“因为阿基琉斯在到达终点之前必须先跑到一半的位置，但是要跑到一半的位置前必须跑过一半的一半，要跑过一半的一半，又必须跑过一半的一半的一半，如此直至无穷。也就是说，阿基琉斯要跑完全程，必须要有无限的时间，而这是不可能的，所以运动是不存在滴。”

这个悖论叫做“二分说”悖论，是和时空与物质是否无限可分以及极限方面有关的一个问题。无限可分的观念在我们古代也曾经有人思考过，《庄子.天下篇》中说的：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”就是这个意思，不过我们古代只是单纯从物质分割的角度考虑的，而芝诺是从运动角度思考的。芝诺还有个运动场悖论，在这个悖论中，有三列数目相同的物体，其中A排静止，B排由A2开始，C排由A3开始，以相同速率不同方向运动，运动结束后三排重叠。

芝诺认为B排的物体同时通过了A排的两个物体和C排的四个物体，这样导致时间是“一半等于一倍”，而这是不可能，由此否定运动的存在。这个悖论涉及到相对运动的问题，更难能可贵的是，芝诺开始考虑时间的相对性以及时间与运动的关系。

看到这里，是不是想到了相对论的时间相对性？我们来看看爱因斯坦是如何思考时间相对性的吧。


火车在路基上以作匀速运动，路基上A点和B点朝中间发出两束光，这两束光线在AB的中点M点相遇，而火车在行走，火车上本来与M点重合的M’点的人已经到了M’’的位置，他先看到B点的光线，再看到A点的光线。按照爱因斯坦对同时性的定义，两束光在路基AB点的中点M相遇，对于路基这是同时的，但对于火车并不是同时的，时间是相对于参考物体的，不指明参考物体而说时间是没有意义的。

我在这里引出同时的相对性，并不是想说爱因斯坦直接受到了芝诺的启发，芝诺和爱因斯坦之间并没有直接关联，他们之间还隔着漫长的时间和几大哲学家与科学家，狭义相对论也与芝诺悖论完全不同。但是我们不可忽视流淌在文化背景中的泉流，渗透在哲学土壤中的养分。


学生时代的爱因斯坦就对哲学兴味盎然，1902年也就是他的1905年奇迹年前三年，他就和朋友们经常在晚上举行聚会——他们诙谐地称这种聚会为“奥林匹亚科学院”——讨论各种科学和哲学问题。


根据美国著名科学史家、爱因斯坦问题研究专家霍耳顿考证，爱因斯坦受到了弗普尔《麦克斯韦尔电理论导论》的巨大影响，这本书的第一章中就说：“运动学即运动的一般理论的讨论通常基于下述公理：在物体的相互关系上只有相对运动是有意义的。在这里不能求助于空间中的绝对运动，因为手头如果没有观察和度量这种运动的参照对象，那么要发现这种运动就毫无意义。”从这节引文中我们至少可以看到芝诺思考的深邃程度和意义了。

古希腊哲学家并不只有爱利亚学派的学者反对运动，有一派的哲学家狄奥多罗也爱到处传播运动不存在的言论，他说：“如果物体是运动的，它或者是在它所在的地方运动，或者是在它所不在的地方运动；但是物体不可能在它所在的地方运动（因为那样就静止了），也不可能在它所不在的地方运动（因为一物怎么能在根本不存在的地方运动呢），因此，运动是不存在的。”据说某次他的肩膀脱臼了去看医生，医生逗他说：“你的肩膀或脱出它所在的地方，或者脱出它所不在的地方；但它既没有脱出它所在的地方，也没有脱出它所不在的地方；所以你的肩膀没有脱臼，你不需要医治。”


狄奥多罗的论证和芝诺的飞矢不动论差不多，我们先秦时期的名家似乎也有相似的悖论，不过名家的悖论并没有像芝诺悖论那样激起反驳，后来悖论也随着名家一起被掩盖，在历史的角落里蒙上厚重的灰尘。运动悖论在古希腊传统中有着不一样的境遇，对于爱运动的古希腊人来说，这种对运动的否定是难以接受的，提出来后自然会格外引人关注，从而形成一种独特的传统。


芝诺的四个悖论中的三个来自于他们的体育运动，悖论中时空是紧密关联在一起的，体现的时空特征非常明显，而且其可度量性非常高，芝诺还特别强调速度，这些是与六祖慧能否定运动时说的“不是风动，不是幡动，仁者心动”只侧重于运动的空间性和僧肇否定运动侧重于运动时间性最大的不同。（“夫人之所谓动者，以昔物不至今，故曰动而非静；我之所谓静者，亦以昔物不至今，故曰静而非动”《物不迁论》）

恩培多克勒（约公元前490年~前430年）是一位略带江湖术士卖狗皮膏药气质的哲学家。恩培多克勒糅合了前人对物质本原的猜测，提出物质是由许多微粒组成，这些微粒是永恒的四种元素：土、气、火和水。物体之所以会有生成和消灭的运动和变化，是因为物体是由这些元素微粒组成的。恩培多克勒比米利都学派前进了一小步，他开始在运动上寻找原因，他认为自然中存在着“友爱”和“争吵”两种力，这两种对立的力量此起彼伏，轮流消长，使得四种基本元素不断结合又不断分离，宇宙和万物就在“友爱”和“争吵”两股力量的作用下周而复始的不断循环。

留基波和德谟克利特（约公元前490年~前430年）是差不多同一时期的人，他们俩被认为是古代原子论的创始人，他们认为事物是由无限数量的微粒或者叫做原子构成，这些原子是永恒不可毁灭的，它们存在于空间之中，不断的运动形成了宏观可见的物体，所有物体都是在空间中运动的原子相互碰撞的结果。


这些原子有不同的形状，不同的性质，有大小的差别，有着不同的运动特点，土、气、火、水被描述为这些不断运动的原子所形成的不同聚合物，如火的原子细小、圆形、光滑，性质活泼、易动、明亮；而土的原子较大而粗糙，所以它的性质厚实、凝重、灰暗。原子论没有给上帝和神秘主义留下任何空间，原子运动不需要任何最初的动力来源的解释，原子的运动不需要任何目的，是无生命的、纯机械的。


近代以来，特别是原子发现以后以及量子力学的兴起，让古代原子论受到了很多褒奖，本书开篇费曼问题的答案就是不断运动的原子。但实际上，原子论的意义被过高估计了，毕竟它和现代原子论还是有巨大差异的，我们最多是把它看作是有益的猜测，而不是科学的研究。

也许正因为高估了古代原子论的科学意义，所以有不少中国学者把墨子提出的“端”和古希腊的原子相提并论，认为我们在先秦也有原子的观点，但是墨子的“端”是没有运动的，也是没有形状的，墨子也没有用“端”来解释各种现象。

就像他们热爱运动一样，古希腊的哲学充满着动感，柏拉图说：“所有我们说是‘存在’的东西，实际上都是在变动的过程中，作为运动、变化和互相结合的结果而存在的。我们说它们是‘存在’是错误的，因为它们没有一个是永远如此存在的；它们总是在变化中。’

在这方面，可以说除了巴门尼德之外，所有的哲学家——普罗泰戈拉，赫拉克利特、恩培多克勒——都是同意的，还有最伟大的诗人，如喜剧诗人厄庇卡尔谟和悲剧诗人荷马也都同意。

荷马说：‘俄刻诺斯（海洋之神）是诸神之源，忒提斯女神是诸神之母’，他的意思就是说万物都是从变化之流中产生出来的。”（《泰阿泰德篇》）古希腊人动得如此普遍，又静得非常彻底，从肯定万物不断的运动到完全否定所有运动的永恒静止，古希腊人游走在两个势不两立的极端上。


古希腊人对运动的认识是由内到外的，是从自身的运动过渡到外物的运动，而我们古代对运动的认识是由外物感受至自身的，《礼记?乐记》说的“人生而静，天之性也；感于物而动，性之欲也”就是这个意思。

这种运动感受的不同还可以从双方的运动养生观中看到，柏拉图谈锻炼对人的帮助时是由人的运动推出外物运动的：“懒惰有害身体健康，而运动与锻炼可以最大程度地保持身体健康……运动对身体和灵魂都是好的，而不动是坏的……我是否还需要谈论不流动的空气或水这样的事情？静止使它们腐败和衰亡，而运动则使事物保持新鲜”，

而《吕氏春秋》中则以外物的运动引出运动养生观：“流水不腐，户枢不蠹，动也。形气亦然，形不动则精不流，精不流则气郁”。

如果我们留心古代的经典著作，会发现当谈到运动和变化时，多是以天体的运行，江河的流动，四季的变迁，气象的变化和人生的流逝为主题，如《易经.系辞上传》第一句就是这样说的：”天尊地卑，乾坤定矣……动静有常，刚柔断矣……鼓之以雷霆，润之以风雨，日月运行，一寒一暑，乾道成男，坤道成女。”

据我粗浅的了解，直接以人或动物的运动来举例的情形在我们古代著作中是不多见的。

如果说围绕“动静”引出的哲学是古希腊哲学传统的核心，那么围绕“有无”发展的哲学就是中国哲学传统的中心，陈来说：“理解中国古典哲学中的‘有’‘无’智慧与境界是研究中国文化的一个核心问题。”（《有无之境——王阳明哲学的精神》）

“有无”问题是三国时期魏国玄学家王弼从老子的《道德经》“万物生于有，有生于无”引申出来的，“无”是超越万物的静止本体，相当于巴门尼德的“存在”，而“有”是运动变化的万物，是经验现象世界，所有运动变化的现象最后都“寂然于无”。王弼的“无”没有形体，而巴门尼德的“存在”是个球。

与王弼认为有由无产生，有与无是紧密结合在一起不同，巴门尼德是不认可“无”中可以生“有”的，巴门尼德的另外一位学生麦里梭在论证存在的永恒性时，每次都是以非存在不可以产生存在作为论证终止点的。


王弼认为要“得意忘言”，“圣人体无，无又不可训，故不说也”，而巴门尼德则始终执着地认为语言指称的才是存在的，所以巴门尼德的哲学观通过后人发展的逻辑学最终演进成了20世纪在英美哲学中占统治地位，以研究语言与真知识和真信念的关系为课题之一的分析哲学。巴门尼德的哲学和王弼的哲学之间的差异大体上可以用下面的图表示出来。

三、 存在
不懂几何者禁入
“柏拉图”
=============================================================
苏格拉底主要生活于古希腊城邦大战时期，当时各个城邦之间大战不绝，给古希腊人带来了无比的痛苦。苏格拉底本人多次参战，虽然在战争中他表现英勇镇定，但是亲眼目睹了战争中种种令人发指的暴行后，他不得不反思希腊社会到底出现了什么严重的问题。


他认为这些罪恶是由于人们的道德败坏，个人贪欲和野心无止境膨胀造成的，所以终其一生他都专注于伦理道德，力图挽狂澜于既倒，拯救古希腊人于水火之中。那时的他光着脚丫四处游走，逮着年青人就宣扬他的道德观念说：“我的朋友，你是一位雅典人，属于一个以智慧和力量著称于世的伟大城邦；可是你却专注于尽力猎获大量钱财和声誉，而不关心和思考真理、理智和完善你的灵魂，你难道不以为耻吗？”


如同孔子一样，苏格拉底也是“述而不著”的人，他没有留下任何自己的作品，所有思想都是由他的弟子柏拉图著述的。


柏拉图的作品多是对话体，基本都是以苏格拉底和某几位客人之间的谈话为主，柏拉图本人几乎没有出现在作品中，这也给后来的学者分辨哪些思想是苏格拉底的哪些是柏拉图的造成了困难。这些对话往往是没有固定答案的开放式讨论，很像现在网络上流行的哈佛大学公开课《公正-该如何做是好》里讨论伦理问题的方式，主角们呕心沥血的讨论美德等道德观念，到最后却发现自己对这些观念一无所知。


对话是通过不停地追问，机敏地回答，大胆地假设，小心地求证，正面地肯定，反面地否定，轮番地辩证，层层地递进，步步地深入而展开的，柏拉图在其中展现了他清晰的思维、丰富的想象和高超的修辞技巧，使得他的对话体成了西方对话体式文学作品的珠穆朗玛峰，至今无人超越。

柏拉图（Plato，公元前427－前347）原名叫亚里斯多克勒斯(Aristokles），因为他身材高大，前额宽广，仪表堂堂，他的体育老师给他起了个绰号为“柏拉图”（在希腊语中，Platus一词是“平坦、宽阔”的意思），后来这个绰号成了他的本名。


他曾作为角力选手参加了古希腊的祭奠竞技伊斯米亚的竞技比赛，所以柏拉图的著作中有大量关于运动、身体、强壮、体力和健康的例子。柏拉图把运动分成三个层次：“最好是自我运动。这是最接近理性和宇宙的运动。次之由他者引发的运动。最次为身体的某些部分让外物挪动。”

他在《国家篇》里以苏格拉底的口吻表达了终生体育的思想：“体育教育与音乐教育一样，应该让他们从小就开始接受。而且，体育训练应该十分小心，并且要终其一生”。柏拉图认为从事体育锻炼活动可以净化灵魂，获得道德上的提升：“音乐和体育联合的潜移默化，可以使两者（理性和情感）和谐，因为它们以高贵的文字、榜样来强化、支持理性，并且以和谐和节奏来节制、抚慰和文明化感情的狂放不羁”。

他认为婴儿应该运动，给的理由很有意思，他认为婴儿啼哭是因为心灵受到惊吓，是一种心灵不安的运动，母亲让婴儿平静下来的办法不是让婴儿不动，而是抱着婴儿晃动，这种外部的晃动压制了心灵不安的运动，这种运动对心灵的培养作用很好，所以他说：“婴儿在运动中接受训练为灵魂美德的养成贡献了一个重要因素。”


他甚至认为胎儿也要运动，“怀孕的妇女要注意运动”，因为运动能使胎儿“身体吸收固体或液体的营养物，生长得健康而又美丽，更不必说强壮了。”柏拉图倡导全民运动说：“市民不应当是各项体育运动的门外汉”，他认为体育运动除了提高保家卫国的能力外，对思索也有很好的帮助：“在作为身体条件的最不必要的某些思索、冥想过程中，由于健康情况不佳而常发生重大错误，这是众所周知的事情”。

他还说：“数学家和其他进行紧张脑力训练的人都必须参加体育训练，以便身体也得到运动；而那些沉溺于健美运动的人则必须让他的灵魂有适当运动，陶冶理智，接受教育。这样的人才称得上具有真正意义上的高贵教养。”

柏拉图的这种观点朱熹肯定是不赞同的，曾有人就身体状况对思考与学习的影响问过朱熹，朱熹的回答是学习不关身体状况什么事。（问：“人气力怯弱，於学有妨否？”曰：“为学在立志，不干气禀强弱事。”《朱子语类》）

不用奇怪古希腊人对体育和思考的联想，因为智慧在柏拉图眼中就“像一个造得很好的球那样旋转，围绕一个中心在一个范围内有序一致地运动，在某种意义上也就是按照一个单一的法则和计划运动”，而愚蠢是“不规则或不一致的运动、不限制在某个范围内的运动、没有同一中心的运动、不在一处进行的运动、没有秩序和计划的运动。”

公元前387年柏拉图在朋友的资助下创办了他的阿卡德米（Academus）学园，学园坐落在附有花园的运动场旁，它是欧洲第一所综合性的学校，存在了九百年之久，为古希腊培养了不少人才，现代欧洲的学术研究院都沿用了学园的名称（Academy）。柏拉图在师从苏格拉底前，跟随过赫拉克利特学派，后来又接触了巴门尼德的学说，所以三者的思想汇聚在柏拉图这里，柏拉图由此构建了他最著名哲学理论：相论。


“相”在古希腊文中是有形式和形状的意思，也有人的体格外貌的意思，还有种和类型的意思。相（eidos）在国内曾被翻译成理念，但是这个翻译并没有把“形“包含在其中，只是无形的抽象概念，不太符合柏拉图的本意。相论中有两个世界，一是赫拉克利特眼中由永恒的活火转换的不断运动变化的经验世界。另外一个世界是由巴门尼德永恒存在的世界。

柏拉图把巴门尼德单一存在的球拆成了无数的相，其中最重要最高等级的相是善，这些相是永恒不变的。不断变动的经验事物分有这些相，才具有了善和美等性质。


不同于巴门尼德把经验世界当成非存在的，把经验世界和本体世界完全割裂，柏拉图把经验世界看作是“相世界”的拙劣模仿，是“相世界”的影子，经验事物是一种低级的存在，它和相是有联系的。


柏拉图用“洞穴寓言”来表达他的思想的，他认为人都被绑在洞穴里，背对着洞口，看到的都是从洞穴口照进来的阳光打在理想事物上印在墙壁上的影子。比如马这样的动物，人看到的马只是永恒完美的马的相的赝品，活生生的马会不断的产生和消失，但是马的相却是永恒的存在于相的世界中。


柏拉图受到了毕达哥拉斯学派的数学神秘主义的影响，把数学加入进了他的哲学理论中，得出了四个层次的知识结构，在这个结构中，最底层的是影子，因为它是不真实的，而数学事物处于永恒存在的相世界里。


我们可以这样理解，如圆这种图形，不管我们用圆规画还是用电脑画，不管画得多么精确，放大很多倍后，看到的圆的边缘始终是锯齿状的，不是那么“圆”的，真正的圆不存在于任何经验事物中，只存在于相世界中。


柏拉图认为对这四个层次事物的认识手段是不同的，最高层次的认识手段是理性，其次是理智、然后是信念和想象与猜测，人只有学习了数学后，才能认识最高层次的相。

柏拉图的相论与数学结合的观点被称为数学柏拉图主义，而信奉柏拉图这个数学观点的数学家和科学家则被称为数学柏拉图主义者，很多数学家如弗雷格、哥德尔都持有这种数学思想。他们认为图形、点、数字和函数等数学概念是一种特殊的独立于经验世界，不依赖于时空和人的思维永恒存在的对象。


在数学柏拉图主义者眼里，数学不是人的心灵构造，不是人的思想产物，而是对已经客观存在的数学事物的描述，数学的新进展不是发明，而是从已经存在的世界中发现事物，数学对象是实在的。简单点理解，一和二这样的数字本来就是存在着的，我们不是从具体的一只羊，一头牛等事物中把它抽象出来的，我们所做的不过就是发现了它的存在并把它应用于经验事物。


这种观点是有道理的，很多数学发现初期看上去是诡异甚至莫名其妙的，没有任何实用价值的，这些发现往往远早于可应用的物理进展出现之前，如果数学只是人类的发明，为什么数学不像人类大多数其它发明一样被束之高阁得不到应用？为什么数学新发现能如此长期有效地不断应用于科学领域？


英国数学家、物理学家罗杰.彭罗斯在《通向实在之路——宇宙法则的完全指南》一书中描绘了他作为一位柏拉图主义者心中的世界图景。在他眼中，有三个世界，一个是柏拉图的数学世界，一个是物理世界，一个是人的心智世界。人的心智世界只能获得物理世界的部分内容（表示为物理世界和心智世界的两条连线，在物理世界中的开口小过心智世界），人的心智世界能够发现柏拉图数学世界的所有事物，然后数学世界能够包含全部物理世界，也就是用数学表达所有的运动规律。