基礎與物質的狀態
還原論
/ rih-DUK-shuh-niz-um /
假設你想弄懂一隻手錶。還原論的本能是把它打開,取出每一個齒輪和彈簧,逐個研究,並相信一旦你弄懂了所有零件,就會弄懂這隻錶。把這套辦法用到自然界,這種「從最小的部分往上解釋一切」的盼望,就叫還原論。
還原論,是這樣一種觀點:一個複雜事物的行為,原則上可以通過把它拆成更簡單的組分、以及這些組分所遵循的定律,而得到完全的理解。在物理學裡,這意味著盼望從原子解釋材料、從粒子解釋原子、從少數幾條基本定律解釋粒子——把整個自然從底層重新搭建起來。這是一套強大而大體成功的綱領:化學確實建立在物理之上,生命確實建立在化學之上。
這之所以重要,是因為還原論推動了幾個世紀的科學進步,也正因為它,我們才能把材料一路追溯到電子和夸克。但它有一個誠實的限度,恰由「多者異也」這一思想所點明:知道部分的規則,並不總能讓你預測整體豐富的新行為。因此許多物理學家把還原論當作一種信念——關於「歸根結底什麼由什麼構成」——卻懷疑它作為「理解一切」的實用配方是否管用。
還原論靠下探到分子和作用力來解釋水的「濕」——可無論你怎樣盯著單個水分子看,都看不出「濕」來,因為「濕」只對許多分子一起才存在,而這恰恰正是還原論這套配方失靈之處。
還原論能抵達分子,卻無法僅憑自身抵達「濕」。
還原論與湧現並非對頭:多數物理學家既接受「萬物都由相同的基本部分構成」,也接受「需要新的規律來描述這些部分在巨大數量下如何表現」。
又稱
另見