前言 物理學(xué)中的黑概念
黑暗，構(gòu)成了一個(gè)世界。
亨利米修 ，《雜亂的無限》（LInfini turbulent）
物理學(xué)中有很多與黑暗相關(guān)的概念，比如黑色的天空黑體黑洞暗物質(zhì)暗能量，正是黑暗勾起了我們的求知欲。我們兩個(gè)，一個(gè)物理學(xué)家，一個(gè)哲學(xué)家，之所以會(huì)合作，是因?yàn)榭茖W(xué)概念上的黑既有教育意義，又發(fā)人深思。為什么物理學(xué)家認(rèn)為需要黑化這些概念？這個(gè)從普通語言中借用的詞匯是什么意思？它對(duì)科學(xué)語言的制定是無足重輕且毫無影響，還是其中隱約包含著某種隱喻？總之，物理學(xué)中的黑概念會(huì)因?yàn)樗鼈兊暮诙鴵碛刑厥庑詥�？�?duì)于那些構(gòu)想出這些黑概念的人來說，黑這個(gè)字在我們這個(gè)時(shí)代的科學(xué)文化中又意味著什么呢？
盡管筆者非常欣賞安德烈弗朗坎 的黑色幽默代表作《黑思想》，但是我們的書并不會(huì)涉及神經(jīng)衰弱的物理學(xué)家們腦中陰郁的反復(fù)思考，而是關(guān)于黑化一些現(xiàn)象而產(chǎn)生的物理概念及其特殊性的反思。這種黑化是否意味著這些概念是相關(guān)的呢？但是至少有一個(gè)值得注意的事實(shí)存在，而且應(yīng)該為它寫本書，那就是：這些概念都與過去或者現(xiàn)在的重要科學(xué)謎團(tuán)有聯(lián)系。幾百年來，黑色的天空讓天體物理學(xué)家們魂?duì)繅?mèng)縈；黑體輻射之謎是量子力學(xué)的起源；黑洞理論極具特殊性，在人們發(fā)現(xiàn)它的效應(yīng)之前，天體物理學(xué)家就已經(jīng)為之興奮；暗物質(zhì)是解決星系和星系團(tuán)運(yùn)動(dòng)異常的假說；而暗能量則可以解釋宇宙加速擴(kuò)張的原因！關(guān)于這些黑概念存在進(jìn)一步思考，然而這些可能和它們的黑化并沒有直接關(guān)系。
黑，一定是因?yàn)楣獾耐耆�缺失。但是在物理學(xué)中，黑卻有特殊的意義。黑體并不一定是黑色的，黑洞也與顏色無關(guān)：它只是無法被看到。黑被歸類為肉眼無法觀察到的物理現(xiàn)象，這個(gè)特點(diǎn)因現(xiàn)象而異天空的黑色和暗能量的黑不同，但是觀察的難度也會(huì)嚴(yán)重影響歸類的結(jié)果。一個(gè)概念被定義為黑并不是偶然的。在科學(xué)語言中，形容詞黑上發(fā)生了一個(gè)被加斯東巴什拉 稱為語義革命的變化：它的意思改變了。它的原始含義被提純了，被重新定義了，這樣它就只被用來表達(dá)物理學(xué)家需要它表征的對(duì)象屬性了。于是，黑不再是一種顏色，而是成了一個(gè)單義的科學(xué)術(shù)語。
其實(shí)，這是科學(xué)家努力想要實(shí)現(xiàn)的理想。
因?yàn)楸仨毘姓J(rèn)，由于某個(gè)詞語在普通語言中已經(jīng)具有了含義，因此這樣的發(fā)源總會(huì)留下痕跡，它會(huì)默默影響科學(xué)的表達(dá)方式，也會(huì)帶給這種表達(dá)方式一絲隱喻的意味。就好像物理學(xué)家關(guān)于黑概念的學(xué)說都有一個(gè)黑色影像的光圈如影隨行。在物理學(xué)家做論證時(shí)，他必須擺脫這些黑色的影像，才能使自己的理論建立在清晰和鮮明的概念與精細(xì)的公式和算法上，可是這并不表示這些黑色的影像不存在，它們必定存在于物理學(xué)家無盡的遐想當(dāng)中。因此為了理解這些黑概念，不僅需要分析物理學(xué)是如何把黑這個(gè)形容詞的字面意思，做了深刻的變化，還要闡釋這個(gè)既可以表顏色的形容詞，又可以用作科學(xué)短語的詞匯是如何獲得這些含義的。每一個(gè)黑概念都對(duì)應(yīng)著一個(gè)黑色的圖像，就像是通過語言將影子投射在想象中一樣。掌握這些黑概念的物理學(xué)家可以不去理會(huì)這些黑色的圖像，但是這恰好證明他必須在這些影像干擾科學(xué)思維的時(shí)候?qū)⑺鼈償[脫掉，或者在被它們激發(fā)起好奇心時(shí)將它們升華。因?yàn)槲覀儫o法用這些圖像來完成推理，但是也無法將思維和圖像完全分離。我們不能將二者混淆，也不能將它們錯(cuò)誤地融為一體，于是我們決定在這本書中，既從認(rèn)識(shí)論和歷史角度分析這些黑概念的科學(xué)含義，同時(shí)也探索黑色圖像的象征意義。
與此同時(shí)，我們會(huì)繼續(xù)加斯東巴什拉的研究。巴什拉是第一個(gè)將認(rèn)識(shí)論分析與心理學(xué)分析的一種特殊變形相結(jié)合，并使用這個(gè)對(duì)偶方法的人。1938年，他出版了兩部既不相同又互為補(bǔ)充的著作：《科學(xué)精神的形成》和《火的精神分析》。在《科學(xué)精神的形成》中，他解釋了科學(xué)精神必須首先克服認(rèn)識(shí)論障礙，因?yàn)樗鼈儠?huì)妨礙和阻止科學(xué)精神對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行精密的思考，這些障礙往往只是普通語言所建立起來的想象。在《火的精神分析》中，他研究了一些與火相關(guān)的圖像來證明它們之間的關(guān)聯(lián)并不是隨機(jī)的：它們之間的聯(lián)系方式雖然與邏輯關(guān)系完全不同，卻是非常精確的。在這位著名先驅(qū)的啟發(fā)下，我們首先要點(diǎn)明物理學(xué)中每一個(gè)黑概念的含義，以及與這些概念相應(yīng)的黑色圖像的含義，留待讀者來判斷這些學(xué)術(shù)上的含義與隱喻的含義是否不可分割、相互補(bǔ)充或者相互交錯(cuò)。但是，在開始從黑色的天空到暗能量的旅程之前（我們還會(huì)談到黑體、黑洞和暗物質(zhì)），我們先試著確定一下物理學(xué)中黑字在研究者腦中的籠統(tǒng)含義，以及黑字在詩人和幻象者的腦中會(huì)產(chǎn)生什么樣的圖像。
*
為什么物理學(xué)會(huì)將一些物質(zhì)看成黑色的呢？為了回答這個(gè)問題，我們首先要知道看在物理學(xué)中是什么意思。長(zhǎng)久以來，物理學(xué)家不再通過自己的肉眼感覺來觀察現(xiàn)象，而是使用工具：從伽利略的天文望遠(yuǎn)鏡到各種顯微鏡、分光鏡，再到最近的粒子加速器。這些探測(cè)儀器可以讓我們與一些本來無法感知到的現(xiàn)象進(jìn)行互動(dòng)。著名的觀察者就是一個(gè)機(jī)器�？蒲腥藛T會(huì)首先介入，做出預(yù)測(cè)，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)并校準(zhǔn)探測(cè)器，在觀察之后，說明結(jié)果，糾正自己的假說，并得出必要的結(jié)論。可是，在觀察期間，技術(shù)才是最重要的。為了強(qiáng)調(diào)技術(shù)干預(yù)的重要性，巴什拉創(chuàng)造了一個(gè)新詞現(xiàn)象技術(shù)（《新科學(xué)精神》，1934年）。這個(gè)混合詞是將現(xiàn)象與技術(shù)連在了一起，它意味著，從此以后，現(xiàn)象的意思發(fā)生了變化。它的傳統(tǒng)定義是主動(dòng)展現(xiàn)給大家看的東西，而科學(xué)現(xiàn)象不是主動(dòng)展示，它是通過實(shí)驗(yàn)建立起來的。亞里士多德是決不會(huì)做實(shí)驗(yàn)的，因?yàn)檫@是對(duì)大自然的侵犯。19世紀(jì)，實(shí)證主義者們依然將實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)先驗(yàn)現(xiàn)象的衡量標(biāo)準(zhǔn)，然后試圖用數(shù)學(xué)規(guī)律對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行描述。在當(dāng)代科學(xué)研究中，新的現(xiàn)象不是簡(jiǎn)單地被發(fā)現(xiàn)，而是被創(chuàng)造，被一點(diǎn)一點(diǎn)建立起來的。（《研究》，19頁）研究者不是觀察事實(shí)，而是根據(jù)理論的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，通過使用高精準(zhǔn)的技術(shù)來創(chuàng)造效果。因此，看意味著在物理理論的基礎(chǔ)上創(chuàng)造現(xiàn)象技術(shù)，而這個(gè)現(xiàn)象技術(shù)（可能）會(huì)使一些新的現(xiàn)象甚至預(yù)想不到的現(xiàn)象顯現(xiàn)出來。
乍一看，這樣的觀察方式只適用于粒子物理學(xué)這樣的實(shí)驗(yàn)科學(xué)，而不適用于天文學(xué)這樣的觀測(cè)科學(xué)，因?yàn)樵谟^測(cè)科學(xué)中，我們無法按照自己的意愿創(chuàng)造現(xiàn)象。然而，現(xiàn)象技術(shù)不只應(yīng)用于粒子加速器，也同樣出現(xiàn)在天文觀測(cè)臺(tái)。研究者們通過信號(hào)來觀察宇宙，這些信號(hào)有時(shí)很微弱，它們的波長(zhǎng)不在可見光譜的范圍內(nèi)，甚至是靠光子以外的其他粒子來傳播的。研究者的儀器可以讓我們看到肉眼不可見的現(xiàn)象�；�于抽象的假設(shè)和復(fù)雜的運(yùn)算，天文學(xué)家制造出一些高端的儀器來搜集隱藏于其他波長(zhǎng)中的信息�？吹暮�義始終是與現(xiàn)象進(jìn)行互動(dòng)，對(duì)這個(gè)互動(dòng)進(jìn)行測(cè)量并從中獲得與現(xiàn)象相關(guān)的信息。第一個(gè)信息的傳播媒介是光，科學(xué)家自然而然地在他們的非正式語言中保留了和視覺相關(guān)的詞匯。然而大部分的時(shí)間里，被研究的現(xiàn)象不是與光、聲波或中微子相互作用，而是與其他頻次的電磁波相互作用。即使光不再參與互動(dòng)，現(xiàn)象技術(shù)也必須能夠接收和計(jì)量與被觀測(cè)的系統(tǒng)互動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的信息。
現(xiàn)在，我們已經(jīng)確定了看對(duì)于一個(gè)物理學(xué)家意味著什么，那么我們就能毫不費(fèi)力地猜出他賦予黑的含義：基本上，就是他看不到或者看不清的東西。在物理學(xué)中，黑代表抵抗探測(cè)的物質(zhì)，不會(huì)和電磁波相互影響的物質(zhì)，或者該物質(zhì)與電磁波以某種方式發(fā)生互動(dòng)，而以我們目前擁有的現(xiàn)象技術(shù)無法接收到相關(guān)信息。黑色天空的謎團(tuán)已經(jīng)用它自己的方式提出了疑問：恒星的光本應(yīng)該從各個(gè)方向到達(dá)我們的眼中，可我們?yōu)槭裁磪s感知不到呢？黑體將所有的電磁波吸收卻不發(fā)出任何反射；黑洞是一個(gè)實(shí)心的天體，這所有人都知道，它使光線無法逃脫引力的影響（物質(zhì)自然也一樣）；暗物質(zhì)是一個(gè)關(guān)于物體質(zhì)量與光線不會(huì)相互影響的假設(shè)；最后，暗能量可能是最晦澀的概念：它不僅無法被觀察到，而且還可能是對(duì)抗萬有引力的一個(gè)力量來源。
所有這些黑概念，雖然混雜，但從概念層面講，總和黑或暗有一些關(guān)聯(lián)：它們被應(yīng)用在物理學(xué)家無法看到的現(xiàn)象上。在這本圖文并茂的書中，我們要強(qiáng)調(diào)指出的是，這些黑概念生發(fā)出了一些問題，而這些問題是我們正在試圖了解或者還無法搞清楚的。它們的情況難以闡明：這究竟是事實(shí)，還是暫時(shí)無法證實(shí)的理論可能，抑或只是空想？
*
除了關(guān)于黑概念的認(rèn)識(shí)論分析，我們還將使用黑暗的精神分析法。在《火的精神分析》（全書名為《火的客觀意識(shí)的精神分析》）一書中，巴什拉發(fā)明了一種新型的、獨(dú)特的精神分析法。這種方法不是要記錄一個(gè)靜止地?cái)R在沙發(fā)上的火焰的秘密，而是要統(tǒng)計(jì)火的形象和象征，因?yàn)樽赃h(yuǎn)古以來，火激發(fā)了人類無窮的想象，火的破壞性也阻礙了人類的認(rèn)知。巴什拉的精神分析法旨在蕩滌束縛科學(xué)精神的形象。因?yàn)榛鸬墓爬闲蜗蟛⒉皇强陀^的。這些形象阻礙了人類對(duì)燃燒現(xiàn)象的理解。為了擺脫束縛，科學(xué)精神始終需要對(duì)抗自身的自然傾向，比如它會(huì)把一種物質(zhì)歸于熱量，再將熱量理解為一種微妙的氣體。巴什拉希望將我們的精神從這些給我們?cè)斐苫靵y的形象中解放出來。在序言中我們強(qiáng)調(diào)，巴什拉的這個(gè)計(jì)劃是有悖傳統(tǒng)的，而它很快就會(huì)被一些更加精妙、更加形象的分析所取代。因?yàn)�，這位來自奧布河畔巴爾的哲學(xué)家最終會(huì)被自己所研究的隱喻的魅力而深深吸引。他樂此不疲地詳盡地描述火焰的形象，宣稱要把我們從火奇怪的復(fù)雜中解放出來。
我們也想本著這樣的精神做研究，盡可能使黑色形象的學(xué)術(shù)特征（目的是讓每一個(gè)遐想都明確意識(shí)到想象對(duì)理念的扭曲，即使這想象因理念而生）和自由聯(lián)想的荒謬特點(diǎn)（目的是讓遐想保有自發(fā)性。遐想不是理念的仿制品，而是我們的文化共鳴的結(jié)果）兩者之間達(dá)成平衡。
盡管如此，人們可能會(huì)考慮黑是否契合這個(gè)研究。在巴什拉看來，火因其在人類進(jìn)化中扮演著至關(guān)重要的角色，是集體想象中至關(guān)重要的元素。那對(duì)于黑來說，情況相同嗎？巴什拉還寫過其他一些關(guān)于火的詩集，以及關(guān)于水、空氣、土的作品。他以此證實(shí)了一個(gè)觀點(diǎn)，那就是只有用于煉金術(shù)的四種元素（空氣、水、火、土）是構(gòu)成集體想象的最重要物質(zhì)。然而仔細(xì)想來，這個(gè)論點(diǎn)是武斷的。如果火的形象是從人類能夠使用火的那一刻開始根植于集體想象中的，那么在此之前，夜晚的黑暗籠罩了我們那么久，我們又該如何描述這個(gè)更加古老、更加強(qiáng)大的形象呢？
巴什拉在他的《水與夢(mèng)：論物質(zhì)的想象》中研究了黑水的形象，他自己也做出了這樣的思考：如果黑水的形象是融合了水和夜晚的形象，那么豈不是應(yīng)該承認(rèn)夜晚和水一樣，是原始而深刻的想象實(shí)體嗎？
當(dāng)我們要對(duì)水與夜的結(jié)合發(fā)表一些見解時(shí)，似乎與我們關(guān)于物質(zhì)想象的總的觀點(diǎn)相違背……然而，物質(zhì)的遐想是如此自然，如此不可抗拒，以至于想象通常會(huì)接受這個(gè)夢(mèng)幻，這個(gè)出現(xiàn)在積極的夜晚、深邃的夜晚、潛進(jìn)的夜晚、進(jìn)入各種事物中去的夜晚的夢(mèng)幻。此時(shí)，夜不再是一位蒙著黑紗的女神，也不再是帷幕，遮擋著大地和大海；夜是夜晚，夜是一種實(shí)體，夜是夜間的物質(zhì)。物質(zhì)的想象控制著夜。正如水是最適合用來混合的實(shí)體，夜會(huì)深入水里，使湖底失去光澤，會(huì)浸潤(rùn)池塘。有時(shí)，夜的滲透是如此深入，如此隱秘，以至于在想象中，池塘在白晝依然保留了一點(diǎn)夜間物質(zhì)，一點(diǎn)實(shí)體性的黑暗。（《水與夢(mèng)》， 137頁）
我們接受這個(gè)假設(shè)：所有的黑色形象都擁有它們各自的特殊性，這個(gè)特殊性源自黑理念在想象中的轉(zhuǎn)換，但是這些黑色形象都具有同一個(gè)想象元素的性質(zhì)，即我們稱之為黑暗的夜晚物質(zhì)。
由于巴什拉感受到了黑暗元素的豐富和強(qiáng)大，他甚至創(chuàng)立了一個(gè)系統(tǒng)研究黑色形象的項(xiàng)目：如果我們能將所有的黑色形象集中并分類，我們想象可以整理出很好的文學(xué)素材……（《土地與對(duì)靜息的遐想》，1948年，90頁）。他雖然并沒有完全考慮過將物理學(xué)里的黑理念當(dāng)作遐想的動(dòng)機(jī)，可卻注意到了和這些理念相符合的眾多黑色形象的特殊性：布滿星星的夜空的透明的黑，身體內(nèi)部的黑，旋渦令人眩暈的黑，煉金術(shù)士在黑暗中完成的作品所包含的可變的黑，黑暗中隱藏的神秘的黑。他的這些直覺先于我們的研究，我們發(fā)現(xiàn)，在我們始于物理學(xué)的遐想和他始于文學(xué)素材的遐想之間存在著共鳴。當(dāng)然，我們不會(huì)僅僅局限在這種共鳴中，我們將探索我們的文化帶來的所有相關(guān)啟示。