物理學反思研究論文

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一、前言

德國現象學家埃德蒙德。胡塞爾（EdmundHusserl1859-1938）在其著作《歐洲科

學危機》（DieKrisisderEuropaeischenwissenschaftenunddieTranszendentale

Phaenomenologie）的第二部份第八至第十五節，關于澄清近代物理主義的客觀主義與

超驗的主觀主義之間對立根源上，以大量篇幅探究伽俐略物理學的起源與發展，因為伽

俐略對「自然的數學化（Mathematizationofnature）」的模式形構出整個近代科學

發展的方向，也就是根據胡塞爾的定義下，愛因斯坦的物理學及量子力學都是伽俐略風

格的科學（SciencesoftheGalileanstyle）。胡塞爾在《邏輯研究》（Logische

Untersuchungen）中提出哲學有兩種任務：首先，哲學是關于形式邏輯和方法論這類型

科學的理論，然而從事科學研究的工作者往往對他進行思考的原則與符號方法的應用欠

缺根源性的反思，即未能深究其中理論與應用的合法性所在，就此意義下科學需要哲學

的補充。此外，哲學必須澄清科學中所使用的觀念。筆者參閱胡塞爾《算術哲學》中關

于數的觀念所做的哲學論述為例，他指出：數學家在使用「數」與「量」這類觀念時對

這些觀念的本質并無明確的意識，因此科學的研究與哲學的批判其實是「互補性的科學

活動」。所以胡塞爾并非針對伽俐略物理學理論內容的剖析或非難，因為科學的進步不

賴于哲學，而哲學的批判也不會觸及科學的內部結構，但是科學的假設與結論則必須透

過哲學性的反思做根本性的再解釋則是必要的。1因此胡塞爾對伽俐略物理學甚至整個

近代科學的反思絕不是「反科學」的立場，相反地，是要進一步厘清伽俐略物理學形成

的根源和影響，揭露自然科學隱而未顯的動機和目的。筆者以下將以《危機》作為主要

文獻，論述胡塞爾對伽俐略物理學的批判與反思，并提出筆者個人的心得淺見。

二、伽俐略風格的物理學

伽俐略風格的物理學特點在于堅信主觀的、相對的、覺知經驗的世界背后隱藏著客

觀的、絕對的、數學性結構的真理，即世界真實的狀況相對于覺知現象，整體世界應是

一種數學性的結構，因此科學家的任務就是穿透現象的面紗，揭露世界作為一種數學多

樣性的呈現。換言之，俐略所深信的自然其實是以?學語言表出的自然，自然的形形色

色、千變萬化的諸多樣貌其實是規律的數學多樣性真理的呈出，它的「實在（thereal

）」完全可網羅于數學公式公理計算推演的系統中。不過，人對于周遭世界的態度并非

自然而然是數學的（或科學的）態度，對于未經數學性訓練或是不以數學性取態認知世

界的日常人，看見彩蝶雙飛并不會直覺是「1+1=2」的數值關系；使用日常家具產品也

不會經驗到方形、圓柱的幾何圖形。然而日常人與科學家對世界認知取態上的不同—作

為變動不居、具體的、主觀的「個別經驗（individualexperience）」與普遍有效、

抽象的、客觀的「數學觀念（mathematicalideas）」的差距，也正是呈現為日常生活

覺知經驗的世界和作為科學真理的世界的分裂。由于「通過伽俐略對自然的數學化，自

然本身在新數學的指導下被理型化了；自然本身成為——用現代的方式表達—是一種數

學的多樣性（Mannigfaltigkeit）2」。所以在伽俐略風格的物理學發展上，數學作為

認知世界的方法被賦予普遍性的任務，并且通過必真的邏輯推演程序，整體世界可直接

或間接數學化為公式公理被加以認知，進而對還未知的事件和領域加以預測和掌控。

然而伽俐略認為自然是作為數學的宇宙是不言自明的（Selbstverstaendlichkeit）

假設，根本上沒能探討必真的數學自明性的起源，僅是素樸地接受既存的傳統—柏拉圖

主義的影響和歐基里德幾何學的發展。

三、柏拉圖主義

隨著Cassirer，Koyr和Crombie，現象學家AronGurwitsch也認為伽俐略是一位柏

拉圖主義者（Platonist），而整個近代科學—伽俐略風格的物理學—是受到柏拉圖哲

學的啟發。然而「柏拉圖主義者」一詞并不局限于柏拉圖著作中的理論，而是指一種兩

個世界理論的主張，并且有著兩個領域不對等的擁護，即經驗世界被假定為從屬于理型

世界的模仿—一個領域是以優于另一個領域的觀點被解釋。伽俐略物理學便是在此意義

下的柏拉圖哲學理論的繼承者，并且在某種程度上轉變與革新了柏拉圖主義。

希臘哲學堅持主張一種處于變幻而多樣的現象與存在于不變領域、堅持徹底自我同

一（self-identity）領域間的對立，這種差異相當于「知識（episteme）」與「意見

（doxa）」之間的差異。所謂的「意見」是依賴于認知主體自身的興趣和計劃，它傳達

出我們在日常生活當中表述的相關性和不確定性，如同市府廢除公娼制度與公娼要求去

污名的工作權之間的對峙，核能發電廠設置與否的爭議、、、等等，便是涉及主體參與

的感受性和立足點的不同。至于「知識」則是真正自明的真理，它與主體生命的參與或

變化無關，知識是堅持存有的自我同一，在任何時空界域、任何情況和對任何人而言皆

是永恒為真；像是「1+1=2」、「三角形內角和是180度」都是必定為真、無以辯駁的

知識。柏拉圖的《對話錄》中，雖然沒有系統地處理知識論的篇章，但在《泰提特斯篇

》（Theaetetus）論述到「知識非感官知覺或真實判斷」3，并且在《理想國篇》（Republic）

中以「線」喻劃分知識與意見的不同等級4.因此，柏拉圖所假定的知識，必須具備（1）

正確無誤（2）客觀真實的兩項條件，而感官知覺則都不兼具，所以「影像」和「個別

事物」所對應的「幻想」和「信念」都是不可靠的主觀意見而已，唯有「數學定理」及

「理型」所對應的「推理」及「認知」才是客觀普效的知識。由于柏拉圖的知識觀點牽

連在其理型論的存有學立場上，似乎就暗示了在真實知識與經驗世界（個別事物的世界）

之間有不可逾越的鴻溝，并且宣告感官知覺的經驗不能提供知識的來源，知識必須以「

非經驗（non-experience）」的方式獲致；如此承接在伽俐略身上便產生數學作為認知

世界的唯一客觀有效的進路（approach）。筆者認為這當中伽俐略對柏拉圖哲學的轉變

在于：柏拉圖主張數學作為實體，是「介于理型與可覺知事物之間」、「在可知覺事物

與理型之外，他還指出居于中界地位的數學對象：它們與可覺知事物不同之處，在于永

恒不變；與理型不同之處，在于為數過多，因為理型本身各有特點?！?伽俐略一方面

接受柏拉圖的理型世界優于經驗世界的主張，但另一方面又將數學從作為中介知識轉變

成認知方法；換言之，數學由知識論轉變成方法學。再者，伽俐略又渾然不覺地將數學

自身作為自然的本質結構—自然的理型化，即數學又從作為方法論演變成存有學。于是，

數學既是用來認知自然世界的方式，又等同于自然世界的本質結構自身。胡塞爾指出，

正是這件理型的外衣使得我們把僅是一種方法當作真正的存有，而這種方法原本是為了

無限進步的過程中，透過「科學」的預測來改進原初在生活世界中實際地被經驗到的和

可被經驗到的領域中可能粗略地預測的目的而被設計出來的。這理型的外衣使得這一方

法﹑這一公式﹑這一理論的真正意義變成不可理解，并且這種方法的素樸形式從來不曾

被理解過。6

因此，當伽俐略不知不覺中以數學方法作為客觀對象，進而取代自然本身成為真正

存有后，勢必走向遠離作為科學根源的、直觀的生活世界，甚至倒置了數理世界與覺知

經驗世界的意義與目的。

四、幾何學的發展

當伽俐略接受柏拉圖知識典型（themodel）—即希臘詞匯中「episteme」定義下

的知識——的概念后，當時符合正確無誤又客觀普效的知識便是數學性的知識，也就是

在伽俐略歷史背景下的「歐基里德幾何學（Euclid‘sgeometry）」。因此，伽俐略作

為既存傳統的承繼者，其物理學已經假定了歐基里德甚至爾后持續發展的幾何學的有效

性。當我們追溯幾何學的起源時，會發現作為一種關于「純粹觀念（pureidealities）」

的科學原本是一種丈量土地邊界的測量技術，它與日常覺知經驗世界中的實用目的密不

可分。也正因為幾何學被當作測量技術的「經驗—理論」，以至于在「熟悉這種先天理

論和經驗之間的轉換后，往往未能將幾何學所談論的空間和空間形狀與覺知經驗世界中

的空間和空間形狀區分開而當成是相同之物」7.但是當我們做進一步的厘清時，便發現

幾何學的觀念并不等同于經驗世界中物體的實際內容。我們可經驗到一張方形的書桌或

是一棵千年的神木，但是個別的「方形」或「圓柱」的物體只是相似卻不等于幾何學嚴

格定義下的方形或圓柱形；因為嚴格來講，經驗事物的空間形狀處于流變狀態，它們在

時間流中的自我同一僅是近似性（approximate），這與任何時空狀況下都是先天客觀

普效的幾何學觀念領域不同，變動不居的事物本然地無法達到觀念的完美性。然而幾何

學觀念也并非我們主觀上對物體自由想象的轉變（transformbodiesinfantasy），

因為想象離不開既與的物體空間形狀做為材料（data），只能將一些感性形狀（sensible

shapes）轉變為另一些感性形狀，也僅是在程度上或多或少地趨近直線、平面或圓形，

這意味著無論是現實（inactuality）或想象（infantasy）中的物體空間形狀都

不是幾何學觀念意義下的「純粹」形狀（pureshapes），例如「純粹」

的直線、「純粹」的平面、「純粹」的圓形和在「純粹」圓形中運動和變形的規則。

幾何學觀念雖然既不是我們經驗物體的實際內容，也并非我們主觀的自由想象的觀念，

但是幾何學觀念的起源卻是以日常覺知的經驗世界為基礎。如前所述，幾何學作為一門

生活世界中測量技術與勘定方法的過程中，對在經驗中被直觀到的物體和對它們彼此關

系的抽象中把握到形狀，并且在測量的技術上力求完美，例如用尺畫出一條比徒手畫更

直的直線或是用圓規畫出更圓的圓形，于是技術隨著人類興趣的要求越來越朝向達到完

美觀念邁進，這使得一個被設想為能不斷地靠近完美的領域向我們開放著。然而，「在

完美化的實踐中，在自由地「一而再再而三」朝向可設想的完美領域逼近中，極限形狀

產生出來。這種極限形狀是不斷改進的特殊系列所永遠逼近但永遠達不到、不變的終極

目標?！?所以在實用為目的的動機下，測量技術不斷地提升與新工具的發明過程中，

極限觀念的領域就跟著產生，即使我們用尺畫出的直線永遠達不到極限觀念中的直線，

我們依然堅信有一種完美的直線、絕對的圓和標準的方形。藉由觀念化（idealization）

，幾何學在生活世界的經驗基礎上孕育而生，而一旦幾何學領域中的完美典型被堅

信后，覺知經驗中的空間形狀結構—圓柱形的樹木或方形的書桌—都可在幾何學觀念中

獲得理解，這相對意味著幾何學觀念的精確性是獨立于環境狀態、經驗觀察和測量上的

偶然性。于是隨著極限觀念的產生，我們轉向極限觀念的嚴格定義與公式公理的建立，

例如「圓」的定義是從圓心到各點都是等距的圓，圓的直徑等于兩倍的半徑，圓周率是

3.14157…。等等，都可在少數的基本假設的前提下，計算推演出無限的性質與關系。

于是「純幾何學」的建立——以無限而周延的極限觀念為研究對象的純粹領域。

幾何學帶出經驗的問題（empiricalmatters）和極限的觀念（theideasoflimit）

外，也連帶地規定了測量的技術（theartofmeasuring）和測量的精確性（exactness

ofmeasurement）。胡塞爾指出：在經驗的實踐中不能達到的精確性，透過挑選出特別

利于直觀的形狀——例如直線、三角形及圓—進行觀念化，并且在客觀的和單義的（univocal）

規定性中，創造出與這些形狀相符并且作為觀念存有的問題。于是，由經驗的和有限的

測量技術喚起的純粹幾何學反倒過來成為一種可設想和系統化測量技術的方法指導，幾

何學的極限觀念成為測量技術的精確性的模范，即以趨近極限形狀客觀地規定各種經驗

的形狀。所以當伽俐略堅信：依循幾何學作為一種方法論的建立，便可克服對經驗而可

直觀的世界的主觀相對性的解釋而獲致一種前后一致客觀的真理。

也因此具備客觀普效性的幾何學能被認知和傳授。胡塞爾提到：「純粹的極限形狀，

在感性體現的基礎上，例如通過語言文字，被我們統覺地（apperceptively）加以掌握

和操作?！?在教授數學的課程中，教師在黑板上繪的三角形的內角和往往不等于180

度，但是我們不會因此認為三角形內角和就不是180度；相反地，繪出的三角形作為「

感性模型（sensiblemodels）」是用來輔助對極限形狀的理解，筆者認為這其實就是

要求原本直接呈現在我們面前可直覺的經驗物體趨近極限形狀，以一種先天的、包羅萬

象的觀念系統去「規定」經驗物體。當人類從實踐的興趣轉向理論的興趣時，就連測量

的技術都轉變成論證幾何學理論的有效性，進而為觀念化、客觀化世界而服務。