科玄论战 /《相对论里的时空观》之一
图1. 宇宙大爆炸图示，其中每个2维y-z平面代表某一时刻的3维宇宙空间。宇宙从无到有、由小变大。其存在后的最初<10-43秒被称为普朗克纪元。当时宇宙大小与时间都在普朗克最小量子单位数量级。这套理论最早由比利时物理学家、天主教神父勒梅特在1931年提出。他认为宇宙由“太初原子” (primeval atom)膨胀而成。照片来自NASA和维基百科。
狭义相对论诞生于1905年，指出时间与空间不恒定、依观察者速度不同而不同。广义相对论诞生于1915年，重塑时空概念，推翻牛顿时空观。天文学家在1919年观测到星光经过太阳附近时弯曲，支持广义相对论、否定牛顿物理、轰动世界，爱因斯坦从此名扬天下。1922年，科学家基于广义相对论，证明宇宙可以扩张或收缩，是宇宙大爆炸理论的雏形。1927年，科学家证明宇宙无法保持静态稳定。1929年，天文学家观测到远方星系都在退行，证实宇宙正在膨胀。1931年，勒梅特提出宇宙大爆炸理论，认为在过去某一时刻，宇宙从无到有，然后由小变大，所以时间与空间都有限，类似《圣经》中神创世故事。物质世界不永恒，所以物质不是第一存在、必是衍生的，否定了唯物论，与基督教和唯心主义相符。
再看中国，1919年五四运动爆发，呼唤“赛先生”、即科学，从此信仰科学成为知识界绝对主流，直到今天。1922年，爱因斯坦已享誉世界，短暂访问中国，受到社会各界热烈追捧。从1923到1925年，学术界最高层爆发“科玄论战”，实质是唯物与唯心之争。“科玄”原意Science vs Metaphysics，就是“科学与形而上学”。论战双方都是留学生，英文是他们的学术语言。中文名称里的“玄”指玄学，让人联想起魏晋虚矫学风、甚至街头巷尾算命、占卜之术。唯物派借此贬低唯心派，唯心派无奈接受。这是中国近现代史上最重要的思想大辩论，其实也是唯一一次，代表百多年来中国学术的高峰。后来还发生过多次名义上的思想辩论，但本质都是政治斗争，不是真正的思想对抗。如1930年代中国社会性质论战、唯物辩证法论战、1960年代初中苏意识形态论战、文革期间关于相对论的辩论、打倒四人帮后关于真理标准的大辩论等。后来这些“辩论”，发起与结论都由政治力操控，观点本身的真伪、对错、严谨与否等都不重要。
图2. 爱因斯坦携夫人于1922年底访问上海，在梓园与接待人员合影。爱因斯坦在前排正中。前排右起两位是于右任和王一亭(梓园主人)，后排左起第4位是张君劢。右图是上海《时报》相关报道。爱因斯坦在上海期间，收到瑞典总领事正式通知，他被授予1921年诺贝尔物理学奖。
科玄论大的战结果是唯物派大胜。其中代表人物包括胡适、丁文江、和中共创始人陈独秀等。这批人其实就是新文化运动的领袖群体。他们以科学为旗帜，占领中国社会思想高地，将唯心论排挤出局。即使到了今天，主流国人仍然禁锢在他们的主张之中，从没实现超越，且已沿唯物道路走得更深更远。但考查这几位的思想，不难发现他们没懂在当时已是主流科学的相对论，仿佛爱因斯坦引发的革命没发生过。比如陈独秀在1920年写道，“因为近代历史学、自然科学都是异常进步，基督教的创世说、三位一体说、和各种灵异，无不失了威权”、“基督教底创世说、三位一体说和各种灵异，…已经被历史学和科学破坏了”【15】。科学是关于现实的专门知识，基督教的神是纯精神。三位一体关于纯精神、创世说关于精神如何产生现实，它们从没被科学“破坏”过。比如牛顿认为他提出的无限时空属神、不在现实里。科学既不可能证实、也不可能证伪纯精神的信仰。主流科学界和哲学界从没认为科学证伪了基督教，包括在相对论出现之前。确有少数西方思想家因为科学而选择相信无神论，但他们也不敢讲科学证明神不存在。陈独秀代表中国知识界从五四到今天的主流想法，思想中存在明显逻辑硬伤，表现出惊人的肤浅。
胡适和丁文江多次强调自己是无神论者。科学派实质就是唯物派。胡适曾对英国女作家谢福芸说过，我们中国人特别唯物、连我们的鬼神都唯物【6】。科学派的唯物程度超过中国平均水平，但皈依了马克思主义的陈独秀还公开批评他们不够唯物。直到今天，中国主流知识界依然视唯物为光荣，视有信仰或唯心为耻辱，与世界主流背道而驰。胡适在1923年首次发表他的“十诫”，作为自己世界观与人生观的宣言，并在1928年讲演中和1932年出版的《我的信仰》里全文重复，以示重视。其中开篇就讲，根据科学，空间无限大、时间无限长，与陈独秀观念如出一辙，明显违反相对论和宇宙科学。在胡适晚年，宇宙大爆炸理论不但被科学界认可，在西方社会已路人皆知。但他多次骄傲地重提自己的“科学”世界观，从未撤回或修改过胡适十诫，更没为误导国人而道歉。他一生高喊信仰科学，在此过程中飞黄腾达，从安徽乡下一介小书生，摇身变成学术泰斗，却从未认真学习、思考过科学。思想领袖有相应责任。当主张被证明错了，就必须公开修改和道歉，胡适没做到。陈独秀和丁文江也没做到，但他们去世较早，不像胡适那么过分。
图3. 胡适十诫出现在他多部著作中，最著名的是1923年他为《科学与人生观》写的序言，丁文江是该书作者【6】。每处文字稍有区别，这个版本来自1931年《我的信仰》【24】。https://www.aisixiang.com/data/86476.html
其实我并不在意胡适个人，但至今主流国人仍然视他为中国近现代史上最好的学者，包括我的很多熟人朋友，所以我绕不开他。我认为他就是个处世精明、但思想平庸的人，既说不上很好、也说不上很坏。在学术上他与主流中国读书人一样，很会考试，却不会思考，缺乏哲人应有的思想敏感性。一个小例子，在《胡适十诫》各版本中，他有时说“空间的大”，有时说“空间的无限之大”。他都不知道作为世界观，“空间大”与“空间无限大”之间存在根本区别，所以用词随便。我翻看过他的许多文章，都是中学生背书、然后复述的水平，严重缺乏智慧火花，从没见他提出过经得起推敲的独到见解。印象中他唯一触及哲学大问题的谈话来自谢福芸的回忆。她出生在中国，父亲和丈夫都是基督教牧师。他俩在火车上谈到中国人缺乏信仰，胡适说中国人从来如此，意思是未来也会如此，你们努力传教也没用。谢福芸说中国人重视祭祖、说明并不绝对唯物。胡适反驳说，中国的鬼神也唯物，比如要吃的、用的、还有钱。谢福芸简单的话里藏着一个简单、但根本的问题，如果中国人绝对唯物，为什么有鬼神观念？中国人知道鬼神，就说明他们内心也联通彼岸世界，与世界上其他民族一样【9】。但胡适完全没听出来，胡扯一些次要问题，什么祭祖要烧钱、中国鬼也索要东西之类。
为尽可能多地获取来自彼岸世界的灵感，哲人们通常需要远离世俗，让内心进入悲天悯人的境界。但胡适忙于功名，视学问为敲门砖，一旦有机会就做官，做官也是为自己功名。抗战期间蒋介石派他作驻美大使，第一要务当然是争取更多美国援助。但他在这方面成绩平平，可谓聊胜于无，有负于战火中苦苦坚持的亿万同胞。在外交工作上，他没什么特别能力或兴趣，却利用在美机会为自己争取到二十几个名誉博士学位【14】，弥补毕业后花十年才拿到学位的遗憾与屈辱。稍有平常心的人都懂，名义学位是虚名，最多一两个就足矣，何必要那么多？在功利方面如此欲壑难填的人，怎么可能成为真的智者与哲人？看懂了这一层，我们就不难理解为什么在狭义相对论问世近20年、广义相对论问世近10年之后，这位中国“学术泰斗”却还以为科学等同于机械宇宙论与无神论，完全没意识到相对论已经改变了主流科学的根基。
那些推崇胡适的人也没全错，因为其他学者还不如他。从五四到今天，中国物理学界一直没懂相对论背后的哲学。在哲学专业里、或在更广泛的文科领域里，学者们也只会喊口号“相信科学”，没谁真懂相对论里的物理，也就没谁真懂相对论里的哲学。并非相对论太难，只因为他们都不愿意沉下心来学习和思考。当年科学派中另一位大将丁文江，曾在英国著名大学留学，专业理工，按理应该能够深刻理解科学，其实不然。他知道“相对论”这个名字，但从来避谈具体内容，只说自己相信科学方法论，不在乎具体科学理论。他大概从没听说过“归纳法丑闻”。休谟在18世纪就论证了归纳法假设未被观测的样本与已被观测样本一致，但这个假设在根本上不可信。科学方法论基于归纳法，所以也在根本上不可信【7】。陈独秀更简单粗暴，强词夺理坚称相对论属于唯物主义。他学苏联做派，超越孔子春秋写法，硬把黑的说成白的，然后宣布胜利。这种操作后来成为中共传家宝，至今在中国盛行。
科玄论战的主要参与者们都曾长期在欧美留学或生活，本来有机会深入理解相对论，但都没做到。关于胡适的资料最全，所以再以他为例。他一生中大约有25年生活在美国，尤其从1937年抗战爆发到他去世，他有大约18年身在美国，在中国大陆或台湾的时间加在一起只有5年。在1915至17年之间，他在纽约哥伦比亚大学读博士。当时哥大是美国最重要的物理学中心之一，与欧洲顶级相对论专家们关系密切；纽约又是世界科学出版中心，信息畅通。他主攻哲学，讨论问题时尤其喜欢讲“根据物理学…”、“根据科学…”等，理应主动理解最新科学，只要到隔壁物理系上几门课就行，但他全没那样做，所以连相对论的皮毛都不懂。从1950到58年，他居住在纽约曼哈顿。在那个时期，宇宙大爆炸已成社会热门话题，连普通纽约市民都知道，胡适却还继续表现得全然无知。每当谈起这类事，我不得不直面百多年来中国思想界之鄙劣，脊背就不禁阵阵发凉，为我们民族悲哀，心情郁闷。现在很多知识分子羡慕北洋时代的同行们，觉得他们被社会尊重、而现代人不尊重自己。但很少人看懂现象背后的简单逻辑。当时我们民族面临重大转折，人民不知所措，于是将希望寄托在知识分子群体身上，类似西方人在面对大危机时向基督教会系统与牧师群体寻求指引。但在得到人民的敬仰和优待后，中国知识界却没拿出真知灼见，要么胡言乱语如南郭先生，要么妄言自肥似卑鄙小人，社会的尊重与优待当然难以为继。
图4.梁启超(1873-1929)，清末民初社会领袖，在日本期间吸引一大批留学生追随，包括张君劢和张东荪。张君劢(1887-1969)，出身上海宝山名医家庭，留学日本与德国，学习政经与哲学，曾在清华大学任教，民国风云人物之一。他疏远蒋介石、又坚决反共，1949年后逃离中国，辗转后定居美国，寿终正寝。他是徐志摩原配张幼仪的哥哥。张东荪(1886-1973)，浙江杭州人，出身官宦家庭，留学日本学习哲学，回国后活跃于政治、出版、和教育等领域，成为著名哲学家。1950年代初他被指控为美国特务；3个儿子中两个自杀，一个长期关押后精神失常；两个孙子被判重刑，长期监禁。他最后死于狱中。陈独秀(1879-1942)和胡适(1891-1962)无需赘述。丁文江(1887-1936)，出身江苏乡绅家庭，留学日本与英国，学习动物学与地质学，曾在交大前身南洋公学教书，获得满清格致科进士名衔，成为民国初年风云人物之一。他是天安门母亲运动发起者丁子霖教授的伯父。
科玄论战中的唯心派由梁启超作总后台，张君劢作主力辩将。梁不懂相对论，情有可原。他是前清举人，一生成就卓越，但受时代局限，缺乏基本科学训练。张君劢曾两次赴德国留学，专攻哲学。他正面看待相对论，但理解较浅，只能谈论只言片语，比如能量与质量互相转换、时空因人而异等，却不懂其中精密的物理。他也不懂西方唯心主义哲学，比如经常将“唯心”等同于“主观”、“我想怎样就怎样”，有点类似当今很多国人望文生义，认为“唯心”就是“全看我心”，像唐代僧人惠能的名句，“非风动，非幡动，仁者心动”。其实基督教的神、柏拉图的彼岸世界等理念，绝非物质、但客观，不以人的意志为转移。几何与数学等也都非物质、但客观。基督教认为它们属于神的智慧，存于神的头脑之中；柏拉图认为它们存于彼岸世界。张君劢最后回归儒家，可见其思想混沌，没突破原生文化。
唯心派另一大将张东荪曾留学日本，主修哲学，是个相对认真的读书人。在科玄论战主要参与者中，他最了解相对论，但依然停留在典型中国文科生讨论科学的水平。他没有受过系统的高等数学和现代物理训练，不能体会其中的严谨与精妙，因此无法从相对论的数理内涵出发，独立自主地提炼其哲学含义，只得复述和拼凑外国哲学家与科普作家们的总结，于是造成错误。比如他认为时空随参照系变化代表时空非客观、需要人作为观察主体，在物理学上是不对的。参照系是客观的，不依赖人。他总体思想摇摆不定，既推崇康德，又要在中国儒道佛中寻求“整体观”；既否认本体论与形而上学，又提出“外界有其条理，内界亦有其立法”，从而引入自己的形而上预设。他自以为融贯中西，实际上他没领悟西方信仰，不深入理解西方数学与科学，因此他对西方哲学的理解受到局限。在如此认知下谈论融贯中西，是狂言妄语。思想体系本性严肃，不可随意混淆。他确实比绝大多数同时代知识分子更聪明与严谨，但太追求折衷、破坏了本真。中国读书人似乎都追求折衷，没人抱“虽千万人吾往矣”的精神来坚信神与唯心主义。折衷，有利于人处世；求真，让人与社会为敌。张东荪在国共争斗中骑墙，游走于两端，想做中间调和人。后来双方力量对比明朗化，他再偏向中共，最后死在中共监狱里，可惜可怜。总之唯心派里也没谁真理解相对论、或其背后的信仰与哲学，造成他们论述浮于表面，不能服人。
在科玄论战中，唯物派中的马克思主义派荒谬得不值一提；唯物派中的科学派推崇科学作权威，却没领会相对论的哲学冲击；唯心派感觉到相对论的哲学冲击，却没能力把它讲清楚。他们都不懂相对论里的数理内涵，更没懂其背后的西方信仰与哲学。论战主要参与者们都是当时中国学界顶级人物，却没一个肯静下心来、好好研究相对论或西方文化。他们都算不上真正的学者，而是社会活动家和政客、或努力朝那个方向发展。中国其实没有学术，只有谋求权、名、利的技术。虽然很多机构被称为学术单位，比如大学、研究所、学部委员会等，但它们的运作都依据权、名、利原则，而不是依据思想观点的优劣。假设一个真正的学者出现在中国，为追求真理而潜心研究学问，他在学界上不去，没机会参与学界或社会的高层次讨论，其他学者不会尊重他，大众更不会知道他，他会自生自灭。中国读书人本能地知道这点，所以几乎没人努力探究真理或真相，学问就变成了追求权名利的敲门砖和垫脚石。
我印象深刻的一件事，多年前媒体报道，季羡林晚年找到机会去台湾，下了飞机就奔到胡适墓前祭奠，并嚎啕大哭。回到大陆后，他到处为胡适说好话，名言是“我为胡适说几句话”。他充满感情地回忆胡适【11】，说到胡适如何赏识和提携自己，1949年时胡适如何劝他去台湾、但他拒绝。后来他入党、出名，但在政治运动中挨整，于是想到胡适的先见之明，到了晚年特别感激胡适。他讲到胡适的性格、爱好、与世界顶级政治家们的交往，社会成就、影响力、名声、与历史功绩等。但有一点缺失。他从没讲到胡适独创了哪个学术观念曾让自己眼前一亮、内心震撼。我一下子认识到，即使百年间中国顶级学者也只看重广义现实利益，不在乎什么学术。真知灼见不但非最高原则，甚至不是第二或第三原则，而是根本排不上号，他们觉得无足挂齿，甚至根本没想到。他们看重的是你帮过我吗？你在社会里重要吗？具体多重要？与你相处让我愉快吗？等等。这些东西本身都是好东西，胡适和季羡林比中国学界大多数人还好些。但他们思想里都缺失一个维度，那就是高于现实的纯精神、纯思想维度。那才是学术的根本。没有它，学术徒有虚名。1949年后，这种情况变得非常严重，但中共并非始作俑者。《论语》中通篇没有“真”或“实”字。几千年来读书人讲究“仁义礼智信、温良恭俭让”，有时还加上“忠孝廉耻勇”，全是关于如何在社会上为人处世，没一项关于客观的“真”或“实”。中国学界只是个名利场，古今一贯。
图5.照片与其中文字来自网络。
学界顶层的问题自然流转到普通读书人身上。在我接触的中国知识分子里，声称信仰科学的比比皆是。他们都知道相对论是科学，但没谁努力搞懂其思想实质，所以没一个因为相对论而放弃唯物论、相信基督教和唯心论。他们信仰科学是假的，他们没懂科学实际在讲什么。这是中国精英虚伪和愚昧的一种表现，虚伪和愚昧总携手而行。聪明勤奋、智商高的人同样可能愚昧。我熟悉的同学大多读理工科，在大学里学过相对论，曾记得所有概念和公式，能解各种刁钻作业题，并通过高难度考试。在各个中美校园里、以及在华尔街上，我见到不少中国顶尖物理人才，包括多位获李政道CUSPEA奖学金来美留学、获得物理学博士学位的人。所有这些人都极聪明、极用功、读书成绩极好，但都不在乎相对论本质是什么，因为他们学习是为出国、高薪等世俗成功，物理只是垫脚石、敲门砖。前段时间，几位当年在交大时学习成绩排名前1%的“优异生”凑在一起谈思想，其中一位说自己连牛顿第二定律都不记得、更何况相对论，反正对工作生活都没什么用，何必记得？千百年来中国主流读书人只把学问当作求权谋利的工具、在社会里向上爬的梯子，对其中哪些是真理、哪些不是，或其中是否有真理，都不太感兴趣。
古有叶公好龙；百多年来主流国人对待科学，还不如叶公对待龙。无论科玄论战参与者群体、五四后主导中国社会的各派精英、还是广大普通读书人，都号称崇尚科学，但都没展现对科学本身的真实热忱，包括没理解相对论的思想本质，更没将其融入自己的世界观。古代叶公看到真龙就跑，至少不糊涂、没有继续装。而现代国人高喊“欢迎赛先生”已过一个世纪，看到科学来了，既不真感兴趣、更没真理解或相信。他们继续唯物，同时糊涂地认为自己信仰科学、虚伪地宣称自己信仰科学。他们既糊涂又虚伪，因为他们心灵从没脱离肉体对现实利益的动物性渴求，根本不知道信仰科学，或信仰任何抽象的主义，到底是什么意思。他们其实只追求功名利禄、或更低级的肉体享受。所谓“信仰科学”只是借口，粉饰自己唯利是图的灵魂。这是民族层级的堕落。
当然，感受真理召唤是人区别于动物的基本特征，并非所有人都对科学本质无动于衷。另一位优异生谈到，在高中阶段学习物理时，他悟到其中隐含决定论(Determinism)，即宇宙按规律自我决定。牛顿力学三大定律可以根据此刻的宇宙状态，完整算出过去或未来任何时刻的宇宙状态，就是决定论。它意味世上万物运行、包括自己与他人的所有思想言行，都已事先决定好了；人的自由意志只是假象，在根本意义上不存在。他感到郁闷泄气，心里难受很长时间。我问他后来如何想通了？他说其实从没想通，只是过段时间就淡忘了。我再问他大学时学相对论有什么体会？按理，相对论比牛顿物理更让人震撼。他却说大学不像高中，自己没觉得什么。我知道零星几位朋友在高中时曾被牛顿物理隐含的决定论震撼，但还没听说谁在大学期间被相对论震撼。大概14、15岁的少年还保持对真理的天然渴求，但17、18岁的青年就已失去了赤诚。我自己也曾在高中时被牛顿物理中的决定论震撼，当时没想通；大学里学相对论，更迷惑，继续想不通。我的根本改变发生在六四之后、长期冥想之中。我在心里遇见神，开始有了方向感。而觉得在根本处想透了，发生在我40岁左右。
世上多数人只在求利上精明、在求真上混沌。所以每次遇到较真的人，我都惊喜且珍惜。一两年前，有位读者主动与我交流。他说爱因斯坦错了，时间和空间不可能因参照系改变而改变。我问为什么？他就通过Email寄给我一本他写的电子书。他认为时间看上去随参照系变化，实质是原子钟工作原理造成的假象。他毕业于中国名牌大学理工专业，在美国做技术工作几十年。他认为自己发现了当代物理的惊天缺陷，花大力气将想法写成书，却无处发表，于是多年来一直在私下里散发给感兴趣的人。他并非我遇到的第一个严肃否认相对论的中国人。1990年代初，我在交大读研究生，有位物理系年轻教师在校园里四处张贴小广告，声称自己从来怀疑相对论，现已发现相对论里的漏洞，就是时间与空间并不如爱因斯坦所言、不会因为观察者变化而变化。他想招收志趣相投的交大学生或青年教师，与他一起专研，目标是推翻相对论。当时还没有互联网，他又资浅位低、得不到官方支持，只得在私下招人。他的小广告出现在报亭旁、树干上、食堂饭桌上等，用词悲壮，但描绘的前景宏伟。成功后人类思想将改天换地，他与他的团队将成为世界顶级科学家。
我尊重这类严肃对待科学的人，觉得他们比那些把学问当作敲门砖的大多数强多了。但我也怜悯他们，虽精神可嘉、却没能理解相对论。这么多聪明人不理解相对论，不是因为它太难，而因为它体现西方精神，与他们思想深处的原生文化不兼容。相对论实质是德意志版基督教信仰与唯心主义哲学应用于科学领域的产物，与中国传统思想、或当代中国唯物文化，都格格不入。其实相对论基本理念，包括时间与空间不绝对、随参照系变化而变化等，都非常简单。这不是夸张，任何人只要静下心来、排除习惯性思维的干扰，花一小时就能理解其核心，再花几个小时就能看懂其全貌，比在交大拿全A容易多了。所以我决定避免泛泛而谈，从相对论内部视角讨论它。本文努力用简单例子介绍相对论，目的是让读者收获底层直觉，然后决定如何将它纳入自己的世界观。
图6. 科学史各阶段名称与代表人物，其中“当代科学”以相对论和量子物理为主要成分。