吴国盛 | 物质是无限可分的吗？（上）

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▲吴国盛

作者 吴国盛 （本号主编，清华大学科学史系教授）

责编 许嘉芩 刘愈

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田松按：

这是吴国盛教授早年的文章，发表了《自然辩证法通讯》1987年第4期上。当时中国社会正处于理想主义的八十年代的鼎盛期，那是一个萨特的《存在与虚无》可以开机印五万，并且迅速脱销的时代。改革开放和思想解放已经将近十年，意识形态松动，某些沉积已久的意识形态+学术问题出现新的讨论，据说当时的自然辩证法领域出现了几大争论，与宇宙之有限无限类似，关于物质之无限可分还是有限可分，在当时是一个更大的争论。我的导师金吾伦先生是物质有限可分的代表人物。彼时我在吉大和南大物理系，尚未进入这个行当，对这些争论也有耳闻——当然没有系统了解，随时跟进。比如吴国盛教授此文，我其实是第一次读。

物质之无限可分还是有限可分，是一个更加具有意识形态色彩的理论话题，也是一个人人都觉得可以参与的话题，如同弗洛伊德自嘲精神分析每个人都觉得自己懂一样，不像宇宙学还有一个学术门槛，会让很多人自动止步。

吴国盛当时23岁，刚刚入职哲学所不久，是一个非常年轻的新人。但是文章老道，成熟，直接点评当时的年长同行，毫不客气。——二十年后，，他的胡翌霖博士写的会议总结，颇有乃师风范，不辱师门。

此文从关键词的词语分析入手，首先建构自己的概念框架，把以往的问题纳入到自己的概念体系中讨论。换句话说，是建立坐标系。一个坐标轴是关于“物质”，一端是连续体模型，另一端是离散体模型；一个坐标轴关于“可分”，一端可分割，一端是可分辨；可分割又分出两支，一个是数学的可分割，一个是物理的可分割；可分辨也分出两支，一个是思维的可辨认，另一个是物理的可分辨。这个坐标系建立起来之后，以往的所有问题，都在这个坐标系标出了一个位置。再往下的讨论，就顺理成章了。

无论时代精神多么强烈地呼唤着哲学的变革，这种变革都只能在对哲学传统和现实的批判中得以实现。因为没有这种批判，自然科学的革命性成果可以被既定体系僵化、教条化后加以包容，折射着丰富复杂的时代精神的其他哲学，也可以游离于现实哲学发展主流之外，仅被技术性地加以介绍。基于这种认识，我们在分析了宇宙无限性命题之后（见《自然辩证法研究》１９８７年第１期），对另一个经典的、同时也是公众心理顽固坚持的命题──物质无限可分论，继续作一些批判的考察。

“物质可分性”的多重含义

为了避免物质无限可分论的广泛歧义性，本文只在物质作为物理客体的意义上讨论物质可分性的含义，而不一般地讨论哲学意义上物质范畴的无限可分性。这种限定有它的现实依据，国内哲学界几乎每一本著作、每篇文章，尽管是在对物质范畴具体的丰富过程中提出物质无限可分论的，但讨论中都在物理客体的意义上使用物质一词。

在原始朴素的直观和抽象过程中，人们建立了两种对立的物质结构模型，一是连续体，一是离散集合体。应该说，这两种模型在日常生活中都可以找到大量的例证，被古希腊许多自然哲学家当作物质始基的水、火、气，就是一种连续体结构，而人们面对的经验世界，又都是分立的个体的集合。今天，我们仍然可以在思维中明确地抽象出连续体和离散集合体来，并且我们总可以在思维中把一个物理客体的部分与整体加以分辨，从而可以说：在连续体中，物质的部分与整体同性（如一滴水与一碗水都是水），在离散集合体中，物质的部分与整体异性（如桌子腿不是桌子）。这样，我们建立了连续体和离散集合体两个概念。

“可分”含有两种意思，一是可分割，另一是可分辨。可分割既有数学上的可分割，如任一有限线段都可以分成两个长度相等的线段；也有物理的可分割，如可以用一把小刀把一个苹果切成两半。可分辨也有两种，一是思维中可分辨，如前面讲的，对任何客体，想像部分与整体总是可能的；二是物理上可分辨，亦即或者通过实验观测，或者通过建立在坚实实验基础上的物理学理论，来发现或判明两个物理客体或同一物理客体的两个部分之间有差异。对一个物理客体来说，可分割和可分辨并不总是一致的，显然，对任一宏观物体（如苹果），它既是数学上可分割的（因为它有有限的尺寸），也是物理上可分割的（机械的方法即可）；既是思维中可分辨的，也是物理上可分辨的（由于苹果颜色分布的不均匀，可以通过肉眼对其中两部分加以分辨）。但对于核子，由于量子色动力学的建立，它所预言的夸克成为物理理论上可分辨的物质部分，但也正是量子色动力学，使核子成为物理上不可分割的物质，因为它得出夸克禁闭的结论。这里我们看到，对任一个物理客体，数学上的分割和思维中的分辨总是可能的，而物理上的可分割和可分辨，却不是显而易见的，它主要是一个物理学问题。

在明确了连续体和离散集合体两个概念以及“可分”的四种含义之后，我们有必要对哲学史上几种物质结构观作出总结。

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阿那克萨哥拉的“种子论”

从文献中我们看到，阿那克萨哥拉“不同意物体中有空隙，也不承认物体的分割有一个限度”[1]他认为万物的本原是无数的无限小的“种子”，撇开实际的万物混合的状况不谈，从“种子”的性质来讲，它就是所谓“同类的部分”。“在他看来，骨头是许多小骨头合成，肌肉由许多小肌肉合成”[2]也就是说，作为物质的组成部分，“种子”同物质同质。综合以上的思想，我们可以用本文的规范语言，把阿那克萨哥拉的物质结构表述成：物质是一个连续体，连续体的部分与整体同质。连续体逻辑上蕴涵的对其广延进行无限的数学分割的可能性，被阿那克萨哥拉用实体的“种子”概念加以肯定了。但必须看到，这里的“种子”，与其说是一个实体，不如说是一种性质，因为无限小是一个不确定量，是不能作为实体的。阿那克萨哥拉时代的自然哲学未能对此进行区分，因为他们坚信最终的实体是存在的，所以就把表征性质的种子当成了实体。

与“种子论”相似，中国古代《庄子·天下篇》提出的“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的命题，也包含着对其进行数学分割的无限可能性。这里也应该指出，当时的自然哲学水平，既没能认识到数学分割与物理分割的区别，并且还把思维中思辨的结果直接当成物理上真实的东西。

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德谟克利特的原子论

德谟克利特的基本主张是：