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【陶建文】从科学哲学视角看亲知地震的观测参数

今年汶川地震的发生使得地震预报成为一个科学中的热点话题,绝大多数科学家都认为地震预报是一门非常复杂而艰难的工作,就目前的研究而言要准确预报地震几乎是不可能的。科学家这样说可能确实有他们的难言之隐,但这种难言之处究竟在于什么地方呢,是在于地震的发生机制没有搞清楚?还是由于我们计算能力不够?还是我们根本不能科学地研究地震呢?目前地震学家根据地壳形变、重力地磁、地电、水文地球化学、地下流体(水、汽、油)动态、应力应变、气象异常来研究和预报地震,按理而言,这比研究天体运动和地面物体运动所使用的参数多多了,为什么我们还是不能摸清地震发生的规律呢?虽然出现了一些地震前兆,但因为不够科学而不予理睬,人们不禁要问,一定要从现行的物理学和化学来进行计量的科学才算是“科学”的吗?本文试图从对现代科学的视觉中心主义的观测参数进行质疑来思考建立真正能够亲知地震的科学参数的可能性。

1 物理参数的视觉中心主义

在视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉五种感官中,视觉和听觉这两种感官被西方人认为是理论感官或者距离性感官,而其他感官被认为是动物的或官能性的感官,也就是非距离性感官。一般而言,视觉对应于空间,看到的东西都是有广延的东西,而空间的基本性质就是广延性,这似乎无需多加引证。听觉则对应于时间,它们都在纯粹延续性中发生,胡塞尔在进行内时间意识的构造的时候对此有较强劲的论述,他总是用声音做例子,例如,“这个延续中的声音本身是一个时间客体。这也适用于一段旋律”[1]。另外,时间与空间在康德看来都是人的一种先验的感性形式,在认识中处于一种优先地位,因此在五种感觉中视觉与听觉在认识上具有优先性。

虽然听觉与视觉在认识事物时比其他感官优越,但它们两者也不具有同等的地位。俗话说眼见为实,耳听为虚,眼睛对清晰度的要求使它比耳朵具有更高的辨别能力,在《形而上学》开篇,亚里士多德就将眼睛的这种辨形认识能力确定为源自人性的求知能力:“求知是人类的本性。我们乐于使用我们的感觉就是一个说明:即使并无实用,人们总爱好感觉,而在诸感觉中,尤重视觉。无论我们将有所作为,或竟是无所作为,较之其他感觉,我们都特爱观看。理由是:能使我们识知事物,并显明事物之间的许多差别,此于五官之中,以得于视觉者为多”[2]。视觉追求形式、秩序、理式而构成了理性精神,是求知欲的象征,奥古斯丁对此精到地说:“这种欲望本质上是追求知识,而求知的工具在器官中首要是眼睛,因此圣经上称之为‘目欲’……‘看’,本是眼睛的专职,但对于其他器官,如我们要认识什么,也同样用‘看’字。我们不说:‘听听这东西怎样发光’,‘嗅嗅这东西多么光亮’,‘尝尝这东西多么漂亮’,‘摸摸这东西多么耀眼’。但对这一切都能通过用‘看’字。我们不仅能说:‘看看什么在发光’,这仅有眼睛能看到;但也能说:‘去看看什么在响’,‘看看什么在发出香味’,‘看看这有什么滋味’,‘看看这东西硬不硬’”[3]。因此,与听觉相比,视觉在认识世界方面具有更大的优越性。

在科学研究中,要科学地认识自然首先要建立恰当的物理参数。如果按照人的感官感觉进行分类,物理参数可以分为视觉参数、听觉参数、嗅觉参数、味觉参数和触觉参数,它们分别对应于人的眼、耳、鼻、舌、身五种感觉器官。五种感觉参数中真正由其本身的本质能够被直接数学化的严格说来只有视觉参数,其他都是间接地被数学化的,在《欧洲科学的危机与超越现象学》中胡塞尔围绕几何学来谈到自然的数学化的时候,这就是他要论述的一个重要结论。胡塞尔说:“纯数学只与时空中的抽象的形状相关,进而只与那些作为纯粹‘观念的’极限形状相关”[4]35。胡塞尔的这个结论在哲学中可以有争议,因为在康德那里作为先验感性形式的时间是算术之所以可能的基础(如5712),结合胡塞尔内时间的听觉分析,似乎听觉上的声音与数学有更加紧密的联系。然而在科学上,时间并没有用听觉上的声音来量度,反而是用视觉来量度的,如根据太阳的东升西落来计量日子,根据时针的转动来计时等等。所以胡塞尔把视觉上的形状与可直接数学化紧密联系在一起的结论存在一定的合理性。

根据胡塞尔的想法,像听觉、触觉、嗅觉和味觉这种感觉参数的数学化只能间接地数学化,这种间接的数学化只有在找到它们与视觉参数的某种联系的时候才能得以进行,对此胡塞尔说:“现在让我们来讨论对本身没有可数学化的世界形式的世界中那一部分东西的‘间接’数学化的问题。这样的数学化是可设想的,仅当能在可直观的物体中被经验到的特殊的感性性质(充实)以特定的和有规律的方式跟本质属于它们的形状相密切联系时才有意义”[4]42。例如描述声音的一些物理参数像振幅、音高等都是视觉参数。还有像温度这样的触觉参数也要转化成视觉参数才能加以科学地计量,其转化途径就是温度计的发明。温度计是伽利略发明的,伽利略用一根玻璃管,一端吹成鸡蛋大小的玻璃泡,一端仍然开口,伽利略先使玻璃泡受热,然后把开口端插入水中,使水沿细管向上上升一定的高度。因为泡内的空气会随温度的变化发生热胀冷缩,水管内的水也会随之发生升降,这样就可以用水管内水位的高低表征玻璃泡内空气的冷热程度,即把温度用视觉参数来计量。

视觉以外的感觉参数一旦间接的数学化得以可能,我们就会进入一个非感觉的纯粹科学的世界,如光的色彩用波长表征、声音用波长和振幅来表征等,它们与前科学的生活世界中生动的感受是很不一样的。胡塞尔说:“我们在前科学的生活活动中在事物本身一面所经验到的那些东西,如颜色、声调、冷热、轻重,因果地使邻近的物体变热的一个物体的热辐射,以及诸如此类的东西,按照物理学,它们当然标志着声震动、热振动等等,即它们是形状世界中的纯粹事件”[4]44。这种纯粹形状的量度在科学中的成功不断使得视觉参数成为科学中单向度的参数,而且在科学中以触觉概念“力”的视觉转化为核心,开始一个全面的转化。

在日常生活中,与视觉的明晰和确定性相比,“力”这个触觉概念就总是显得不很明晰,而且相对性比较大。比如人们因年龄不一样而力量大小不一样,他们对于力的感觉也会不一样,但是大人和小孩的视觉差别很小,没有听说对于小孩看起来像山的东西在大人看起来像小土堆。因此把力从视觉方面定义会具有较多的客观性,由此可以理解亚里士多德把“力”转换成视觉可理解的运动而定义为“力是维持物体运动的原因”。然而,亚里士多德的视觉转换是初步的,因为力还是隐藏在可视化运动的背后,一旦遇到像抛体运动这样的难题,亚里士多德的定义就无能为力,使得科学家总是用一种很神秘的方式来看待它,他们或者像亚里士多德引入可怕的真空,或者像布里丹引入拟人化的“冲力”。最后只等伽利略把触觉的力彻底按照视觉进行定义之后才给予力一个科学的定义,伽利略认为只有物体运动的位移和运动的时间才是感性上可以精确测定的,这样只要把那些测定的位移和时间的关系算出来就可以算出加速度,然后就可以算出力的计算公式。最后“力”体现在全都可以在视觉上进行测度的时间和空间上。

伽利略关于力的科学的定义可以说建立起了物理学理论三个核心概念——能量、力和物质——中最为重要的概念,物理学由此进入概念准确、逻辑统一的新阶段,为近代物理学奠定了统一的范式,科学史家在评价19世纪的物理学概念的发展时说:“1850年前后,19世纪物理学的最重大根基已经明确了:物理现象都可以用一种统一的框架来解释,即以力学解释为原理的出发点,通过数学描述对物理现象作模拟并导出描述现象的数学方程式,再贯之以普遍的定律——能量守恒定律”[5]。考虑到本文所重点例举的两个触觉概念“温度”和“力”的视觉转化都是伽利略所为,难怪胡塞尔评价伽利略的科学时说:“如果我们严格遵循伽利略的动机……一切通过特殊的感性性质把自己展示为实在的东西在属于形状的领域内的事件中都有它们的数学指数;以及从这里出发必须产生出完全意义上的间接的数学化的可能性”[4]44

上面主要论述听觉和触觉的视觉转换,还未曾涉及嗅觉与味觉,嗅觉与味觉在科学研究中也纳入考虑,但是它们从来没有因其本质特征成为一种计量参数,因此在人类所有的感官当中嗅觉与味觉长期处于被忽略的位置,并且常常被贬低和歧视。科学中有些重视嗅觉和味觉的科学家可能是化学家,他们有时要用嗅觉来辨识化学物质的种类,如硫化氢是臭鸡蛋味,氨气的臭味,芳香烃的香味,但只是作为一个辅助手段而已,真正的鉴定还得看视觉上的颜色和其他可视化的计量,这点在下面的味觉研究的文字中非常清楚地看出。不过对味觉的这种科学研究已经没有任何“味道”了。

舌表面不同部分对不同味刺激的敏感程度不一样。在人,一般是舌尖部对甜味道比较敏感,舌两侧对酸味比较敏感。舌两侧前部对咸味比较敏感,而软腭和舌根部对苦味比较敏感。味觉的敏感度往往受食物或刺激物本身温度的影响。在2030之间,味觉的敏感度最高。另外,味觉的辨别能力也受血液化学成分的影响,例如,动物实验中正常大鼠能辨出12000的氯化钠深夜,而切除上腺皮质的大鼠,可能是由于血液中低Na+,可辨别出133000的氯化钠深夜,主动选饮这种含盐多的深夜。

虽然在科学中视觉具有其霸权地位,其它几种感觉参数似乎都要还原到视觉参数上才构成科学,但在文学描述中常常有把视觉还原到其他几种感觉中的例子,还原为听觉的如“塘中的月色并不均匀;但光与影有着和谐的旋律,如凡阿铃上奏着的名曲”(《荷塘月色》)。还原为触觉的如“这平铺着、厚积着的绿,着实可爱……她滑滑的明亮着,像涂了‘明油’一般,有鸡蛋清那样软,那样嫩……”(《绿》)。还原为味觉的如“海水那么绿,那么酽,会带你到梦中去”(《威尼斯》)。

2 该怎样建立直接预测地震的观测参数

物理参数的视觉还原确实在科学中取得了巨大的成功,如温度的测定是成功建立热力学的基础;伽利略科学的力的视觉定义为牛顿的力学公理体系建立奠定了基础等等。然而笔者一直对物理参数的视觉还原心存疑问,难道“本质直观”真的只有视觉意义上的“观”吗?按理而言,其他感官都有“本质”意义上的感觉,如触觉的光滑、粗糙、硬、软等等;味觉上的甜、苦、酸、辣;嗅觉上的香、臭等,这样就应该有相应的“本质直摸”、“本质直尝”和“本质直嗅”等。但是,对于听觉、触觉、味觉和嗅觉我们从来没有在其本质内部(即不借助于视觉)把它们体系化,从而寻找它们固有的规律。视觉可以发展出一套几何学,即视觉的逻辑,触觉可否发展出一门触觉学,即触觉的逻辑呢?一般而言大家认为视觉具有超越性,而触觉因为与物体身体上的接触就不那么具有超越性,如果它不借助于视觉的超越性,触觉很难成为一个科学的概念。熟悉视觉思维的人也往往不熟悉或排斥触觉“思维”,例如邓晓芒先生对于美术作品是具有一定的鉴赏力的,但他对于触觉的欣赏能力就不如视觉,据说他在重庆洗脚房洗脚之后就很不舒服(见邓晓芒“生命的尴尬和动力”一文,网上广为转帖),当然也可能是按摩师的水平不高,据说盲人按摩师都会让人感到非常舒服,也许盲人按摩的美妙就在于其“触觉的逻辑上”,他们可以让按摩成为一种纯粹触觉的旋律。按摩器能否达到这种效果呢?达不到,因为按摩器是按照视觉逻辑的理性来设计的,尽管它的设计很精致,但不是按照“触觉逻辑”的“理性”来设计的。因此,在听觉、触觉、嗅觉和味觉中寻找和视觉中一样的本质结构从而建立相应的“其本身的”感觉体系将会成为科学中最为有意义的事情,如此我们在科学中就可以像在文学中一样把视觉参数还原为触觉或其它参数,而且大家可以想见这里面一旦有突破将会引起多么巨大的科学变革。

其实地震预测参数正需要这样一种变革。目前对地下震源变化的认知往往只能通过地表的地震前兆探测来推测,包括地震、地形变、地下水、地磁、地电、重力、地应力、地声、地温等参数不同的科学观测手段。且不说不可能在全国各地建立密集的这些观测参数的网站,即使能够用尽所有这些参数,也不能说就能成功地预测地震,因为科学发展到今天那些参数都最终还原为了视觉参数,还原为视觉参数之后不免会挂一漏万。我们知道古代物理参数的视觉还原在科学上比较成功的运用是在天文学上,因为天体的运行我们只能靠眼睛看,我们摸不着、听不着、也闻不着它们,这种成功经过牛顿的综合可以成功地运用于地上物体的运动,最后无论是宏观还是微观现象都用视觉参数来加以数学化。和天体运动的观测相比,地球内部具有视觉的“不可入性”,地震震源位于地球内部,而地球和天空不同,它是不透明的。上天容易入地难,人类目前尚不能深入到高温、高压状态的地球内部设置观察仪器来对震源进行直接观测。即使我们现在通过GPS定位仪精确地测定地球表面的运动,由于运动过缓,我们很难建立起和天体运动同样的视觉规律,所以像“地变形”这样的测量参数很难精确地反映地震的发生时间。相应的,地震、地下水、地磁、地电、重力、地应力、地声、地温,我们都是用视觉来计量的,但是由于震源的视觉不可入性,我们就很难精确地知道它们的视觉计量与震源的视觉运动的关系,我们充其量只知道这些参数的变异与地震发生的大致程度的相关性。确实到目前为止,不仅没有任何一种震前异常现象在所有的地震前都被观测到,也没有一种震前异常现象一旦出现后必然发生地震。

也许一些非视觉还原的参数如听觉、触觉、嗅觉和味觉与地震有着更为密切和精确的关系,只是到目前为止我们一直都在视觉还原的科学大道上前进,还从来都没有触觉还原或味觉还原等的尝试。我们可以试想,如果我们建立起来了听觉的本质科学,我们叙述地震的方式会与现在的叙述方式很不一样,我们不会再说震源深度是20公里,因为这样的视觉概念对听觉而言毫无意义,然而我们会听到地震发生的准确时间。将来有一天,一旦我们建立起了听觉中心主义、触觉中心主义、嗅觉中心主义或味觉中心主义的科学参数,相信也一定会像预言日全食和哈雷彗星的到来一样,找到那些参数与地震的精确关系来预言地震。

很多动物把视觉还原于听觉、触觉、嗅觉或味觉之上,我们平常说某种动物的某种感觉特别灵敏就是这种还原,如老鼠用胡须弥补视力,可用嘴部前端的胡须来探路,老鼠穿过物体时,胡须被触动从而可以对周围的物体产生印象;蛇利用舌芯辨别气味,蛇吐舌芯的动作是蛇在嗅周边的空气,蛇的舌头上没有味蕾,它们只能用舌头将空气中的味道带入口中,然后再由口部上方的两个凹槽来感应气味,在辨别出气味后,蛇再通过凹槽中的受体将气味信息传递到脑部,从而准确地判断出周边物体的性质。汶川地震这些动物的反应都是有的,比如出现大规模蟾蜍迁徙,鹤类无故鸣叫,大象烦躁攻击人,狮虎不愿午睡,斑马频频撞门等等。可惜时至今日人类对这些动物“现象学家”缺乏科学的研究,动物依靠特殊感官的地震预测在地震预测中只是作为一个辅助手段而已,即使观察到一些动物异常行为,也往往被认为不够科学而不予理睬(今年在网上有很多关于此问题的争议)。这让人想起前两年关于中医的科学地位的争论。中医的望闻问切是运用综合感官感知病情的方式,就拿“拿脉诊断”来说,如果说其科学性遭到怀疑,也是因为西医诊断中的视觉中心主义(B超、MR、胃镜等)的冲击所致,所以只能说中医遭到了视觉中心主义的科学观的怀疑。既然触觉也是一种感觉,当然也就具有客观性和科学性,在医学中理应受到同视觉一样的科学对待。现在中医与其说其科学性遭到怀疑,还不如说是随着视觉中心主义的西医的引进,医生们渐渐懒于在触觉上进行训练从而达不到触觉的科学性。事实上,我国古代是有高妙医术的中医大师的,他们的高妙也许在于他们精确的听觉、嗅觉或触觉上。

动物虽然具有特异的感觉官能,但它们不能将之变成科学,只有人才能将它们变成科学。按胡塞尔的理解,人能将视觉变成科学在于视觉参数是唯一能够直接数学化的参数。如果不借助于波长和振幅等视觉参数,听觉能直接数学化吗?如果不借助于位移和时间的视觉参数,触觉能直接数学化吗?这些问题我们似乎还从未探索过,无论在科学上还是在哲学上。可能有人会说,即使我们人类最为精密的视觉发展成为数学化科学也经历了非常漫长的历程,何况其他感觉呢?的确是这样,但是只要有可能,我们就要至少进行哲学上的探索。因此,建立一个区别于视觉参数的真正能够精确地预测地震的非视觉参数也许只能算是一种哲学上的愿望。

尽管建立一个直接精确地预测地震的物理参数的任务非常艰巨,甚至不可能,但我们可以转而求其次,就是真正建立起综合的感觉参数而避免单向度的视觉参数预测的失误。就拿地下水的异常而言,农谚观测就很综合:“井水是个宝,前兆来得早。无雨水质浑,天旱井水冒。水位变化大,翻花冒气泡。有的变颜色,有的变味道”。这里面不仅有视觉的观测,也有味觉的观测。地震观测就像中医诊断一样,望闻问切都要使用,而且是一个让为数众多的人与动物参与的事情。其中最为关键的是要十分认真慎重地对待那些看起来不像视觉参数那样“科学”但其实更为科学的感觉。非视觉还原的综合参数的建立是人类亲知世界的要求,正如国际上知名的具有现象学背景的华裔地理学家段义孚在“人本主义地理学之我见”一文中强调对世界知觉的综合性是我们了解世界和设计世界的基础时所言:

谈到感觉,我想到了视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉。通过官能感知,我们领会理解事实真相。当然,这是老生常谈。那什么是新的呢?或至少看上去像是新的呢(有些理论太为我们所熟悉而被淡忘了)?那就是地理学家用文字、图片、地图所展现给我们的真实世界。这是一个经过高度概括的世界,与常人所知的完整的世界相去甚远。地理学家依靠视觉观察,有时也依靠听觉。这些远距离感知器告诉我们“那里”发生了什么。而有些发生在我们身边的事情,却被忽视了。这些事情,日复一日地通过味觉、触觉和嗅觉,而不仅仅是视觉和听觉传递给我们。正是身边这些丰富的现实,而不是远处冷冰冰的图像,丰富了我们的大脑,使我们意识到我们不仅仅是作为世界的观众而存在——我们已被深深地植入它的色香味等一切性质中了。问一个简单的问题,热带雨林是什么样子的?我们可能认为自己了解,因为我们见过那些图片和文献资料。但当我们确确实实置身于森林中时,我们可能会震惊地发现有些景象与我们想象的背道而驰,无法抗拒的绿色、环绕四周的稠密植被——这些在图片中我们已经看到过了,但是有些东西出乎预料:猿猴啼叫不休、鸟类啁啾私语、大象穿行林间呼气声宛若吹号,还有生长和腐烂的刺鼻气味以及像一条湿毛毯包裹着我们的溽热潮湿。[6]

3 结语

本文以地震预报的精准性为问题,对精准性的地震预测参数做了一些哲学上的展望,看起来有一些科幻。不过这种展望还是与现在学术界流行的身体现象学和具身认知理论的探讨有关联的,只是梅洛-庞蒂的身体的宏观知觉是一种含混的知觉,德雷福斯的具身认知顶多是对视觉中心主义的认知理论的一个外在补充,它们似乎都失去了胡塞尔现象学中本质还原的清晰性。可以说,视觉以外的身体感官的知觉的探究一直处于晦暗不明之中。因此,建立真正意义上的听觉、触觉、嗅觉和味觉现象学的本质还原(胡塞尔意义上的),并由此达到这些感觉内部的直接数学建构(非借助于视觉的间接的数学建构),是我们寻找真正的地震观测参数的起始途径。

【参考文献】
[1] 胡塞尔.生活世界现象学[M].上海:上海译文出版社,2002:79.
[2] 亚里士多德.形而上学[M].北京:商务印书馆,1995:1.
[3] 奥古斯丁.忏悔录[M].北京:商务印书馆,1991:219.
[4] 胡塞尔.欧洲科学的危机与超越现象学[M].上海:上海译文出版社,1988.
[5] 彼得·迈克尔·哈曼.19世纪物理学概念的发展[M].上海:复旦大学出版社,2000:12.
[6] 段义孚.人本主义地理学之我见[J].地理科学进展,2006(2):2.

(原载《自然辩证法研究》200810期。录入编辑:乾乾)