科学与宗教的关系，千百年来一直困惑着人们。本书的独特之处在于没有从科学本身来寻求答案，而是从艺术、音乐乃至心灵等诸多方面去探求科学的镜像，帮助人们站在更高的层次上认识科学的本质。

作者从事的是物理学研究，但同样崇尚人文的重要性，并认为科学和艺术是互补的，站在这样的立场写作，使全书的观点客观中肯，很多言论发人深省，精辟凝练。

本书设计简约时尚，是高校学生和普通读者比较理想的口袋读本。

有科学，那是后来的事儿。从宗教到科学，无疑，是人类精神的一次巨大飞跃。但是，谁又能说科学不是另一种形式的宗教呢？当大众对“科学至上”越来越顶礼膜拜时，科学家们却越来越感到狂飙背后的困境与疑惑。上帝掷骰子了吗？上帝之手到底存在吗？在这样的问题面前，似乎走了很远的科学，却像是在原地踏步。那么，科学究竟是什么？或许只有在科学之外寻找答案。本书涉及了艺术、魔法、音乐、心灵等诸方面，它们像一面面镜子，我们由此观得科学的镜像，也看到了“无限”背后的“有限”。

自序

第一章 导言

第二章 科学的限度

第三章 元科学

第四章 科学与魔法

第五章 魔法的万有理论

第六章 天体的音乐

第七章 科学与数学

第八章 数

第九章 量子魔法

第十章 科学与心灵

第十一章 科学与社会

第十二章 科学与艺术

第十三章 科学与感性

译后记

在四百年前的西欧，了解自然和控制自然主要是魔法师——占星术士、炼金术士、神秘主义哲学家、玫瑰十字会会员等——的事情。莎士比亚笔下的普洛斯彼罗(Prospero)就是一个例子。如果存在着一种关于世界的世俗理论，那么这种理论的基础一定是魔法及其精灵鬼怪，世界各部分之间的神秘感应，天体对地界的影响，人是小宇宙，等等。从这种乌烟瘴气中，科学逐渐成形并且发展壮大，取得了巨大成功，对此我们都已经非常熟悉了。魔法等非理性活动逐渐被抛弃，宗教不得不对自己的信仰做出检讨，试图与这种新的理性达成痛苦的妥协。出于一些体面的理由，艺术在很大程度上并没有关注这些事情——毕竟，科学发现与艺术有何相干?技术已经大大改变了我们的物质生活。科学的观念、它的量化方法、逻辑和分析的研究方法，现已充斥了社会的每一个角落。甚至在几十年前，这种力度都是不可设想的。

17世纪时，布鲁诺、开普勒和伽利略用他们的思想震惊了罗马天主教会。在18世纪的启蒙运动中，休谟和伏尔泰等人对宗教进行了攻击。然而与此同时，巴赫的弥撒和圣咏仍然在人们的耳畔回响；氧气的发现者普里斯特利等一些著名的科学家，仍然沉湎于超验的幻象；19世纪也有一些虔诚的基督徒，比如研究电磁理论的麦克斯韦和法拉第；达尔文的《物种起源》(On the Origin of Species)一书的出版导致了今天难以想象的宗教狂怒；甚至在第二次世界大战期间和之后，进行实际研究的科学家的超验热情也没有减退多少；原子弹计划的代号是“三位一体”；火箭之父冯·布劳恩是极为虔诚的；爱因斯坦也相信那个不掷骰子的上帝。一般来说，今天西方的教堂要比往日冷清许多。宗教热情已经在很大程度上变成了对环境问题和动物权利的关切。安乐死和优生学仍然会招来制度化宗教的回应，但这些领域中的实际问题更多地要靠切实可行的伦理学或个人行为来解决，而不是诉诸上帝。几乎可以肯定，如果今天的科学家仍然诉诸上帝，那么这种敬畏更多地是由探索自然，而不是研读《圣经》或《古兰经》所引发的。

西方社会从未像今天这样世俗化和物质化。在许多人看来，赋予人的审美、道德和精神生活以意义的普通人类价值正在变得越来越不重要。无论是过去还是现在，都有一些科学家和哲学家把一切超出科学方法之外的东西定义成无意义的，这种观念加剧了这一贬值过程。在两次世界大战期间，形成了一个以卡尔纳普为主要人物的哲学学派，即所谓的维也纳学派。不少人认为，这一学派在很长一段时间对哲学造成了不良影响。它所关注的核心是语言及其意义，其核心思想是把科学陈述的意义定义为证实其真理性的过程。如果一种说法不能通过实验来检验，那么这种说法就是无意义的。证实主义(verificationism)思想仍然有它的市场。几年以前，IBM研究实验室颇具才华的物理学家兰道尔(Rolf Landauer)对我说，他认为凡不能测量的东西都是无意义的。对于科学来说，这些观点很糟糕。科学显然拥有强大的力量，这也许不可避免地在社会中激起一种反科学思潮。它把业已觉察到的精神匮乏归咎于科学所取得的巨大成功，因技术应用所引发的各种问题而谴责科学。

然而，科学的视野显然受到了其自身方法的限制。例如，在测量时必须使干扰尽可能小，但有时这是不可能做到的。在量子领域中有许多这样的例子，当测量活动有可能改变人的行为时也是这样。这种局限性常有人指出，但也常被遗忘。不了解这一点，就不可能对科学在我们文化中扮演的角色作出公允的评价。这就是这一学科当前的状况。我敢说，如果有些人听说科学存在着限度，他们一定会吃惊的。如果阅读近年来发表的一些文章(无论是在正规刊物上还是在街头小报上)，比如关于人可能感染疯牛病的文章，我们也许会很自然地认为，一些学识甚高的作者仍然把科学与魔法混为一谈。即使在优秀的大学生当中，我们也时常会听到这样的说法，即只要时间足够长，科学就可以解决一切问题。然而，事实却恰恰相反，科学显然不可避免地存在着限度。虽然通过使用理性、洞察力和想象力，科学所使用的方法对于理解“自然世界”是可能设想的最好方法，但任何把科学看成纯理性的、不受限制的、无限强大的看法都是一种神话。为了科学，也为了社会，这种神话必须受到批判。

把科学看成一种产生百分百绝对真理的活动，这种观点很早以前就受到了休谟的怀疑。他指出，通过经验获得的知识永远是不确定的。即使自然迄今为止的表现都可以用一种通过观察归纳得到的理论进行描述，但并不存在什么逻辑的力量要求自然继续这样。我们相信自然仍将如此，那只是一种信念。我们所有的科学都是基于这样一种与理性无关的信念。康德试图通过设定一种先天直观，如欧几里得空间，来对休谟的批判进行反驳，但这种尝试与后来的非欧几何等发现并不一致。不过康德强调，经验只与事物的显现有关，而与物自体无关。物自体是我们永远也无法认识的。他在其《未来形而上学导论》(Prolegomena)中反复论证，把事物的显现与物自体相混淆只会导致无意义。于是，说世界在时间和空间上有一个开始，或者世界在时间和空间上是无限的，这都是无意义的，因为无限的空间或时间都是关于超出任何可能经验之外的事物的理念。关于现代宇宙学就先说这么多。

在我们的理论与事物的真实状况之间存在着一个不可逾越的鸿沟。这里存在着一种悖谬，即科学最终并不知道它在谈论什么。科学家固然可以了解自然的行为方式，但什么是真正的实在，却仍然是一个秘密。有些人认为，我们的理论只是操纵世界的工具，而并未真正深入事物的本质。另一些人的立场则更为极端，他们认为科学只是按照某种约定或范式发表论文的活动，其关于实在世界的说法纯属无稽之谈。这种观点更能吸引那些后现代的文人学者和社会科学家，而不是物理学家和生物学家。在思想健全的人看来，技术——实际上是操纵世界——所取得的巨大成功使这种怀疑论不攻自破。虽然我们无法证明存在着一个与理论相符的实在世界，但我们骨子里不可能怀疑它的存在。

然而，原子真的存在吗?电子真的存在吗?绝大多数人都认为它们存在着——我们都是实验室中的科学实在论者。但不得不说，这种观念更多地源于实用主义，而不是康德的洞见。物理学家对引力、电力和磁力已经耳熟能详。但无论有多么熟悉，这些力最终都是神秘的。它们都是超距作用。我们学过如何操纵它们，但它们到底是什么?质量之间为什么会相互吸引?什么是电荷?作为实证主义者，要想知道世界的真实状况是什么样，这是否是无意义的?老实说，我真想弄清楚引力到底是什么，但我知道科学永远也无法告诉我。的确，它可以告诉我“如何”，却不可能告诉我“是什么”或“为什么”。在这一点上，科学与其他东西别无二致，除非它是宗教。

P29-35

写作本书有几个动机。首先是这样一个流传甚广的信念，即只要时间足够长，科学就可以解释一切，包括传统上属于宗教和人文领域的那些永恒的人类奥秘。我称这种信念为“科学主义”，并感到有必要明确加以反对。另一个动机则源于我本人的物理学专业。在一定程度上，本书是我早先那本《时间、空间和万物》(Time，Space and Things)的续篇。科学的部分本性由它在16、17世纪新柏拉图主义魔法世界中的起源所规定。我以前曾给埃塞克斯大学物理系的本科生开过一门与此论题相关的课程，这门课程使我在探究这种关联的过程中受益良多。我所探究的另一种关联是科学所留下的魔法残余与人文学科之间的关系。我希望强调，尽管科学力量强大，但它有着明确的限度。在科学的局限性突显的那些领域，其重要性必须让位于人文。

在写作过程中，Tony Bruce和Simon Critch—ley提出了有益的建议，Pauline Marsh的编辑工作出色。Sylvia Ridley和Aaron Ridley认真阅读了本书的初稿，这大大有助于语言的清晰，避免哲学上的幼稚。尽管得到了这些帮助，书中一定还有不足之处。我希望这些缺憾将不会冲淡本书的结论(这对于大多数人来说也许是自明的)，即科学与艺术在文化世界中是互补的，我们不应忘记这种基本的互补性。

Thorpe-le-Soken村，2001年1月

本书作者布赖恩·里德雷是一位半导体物理学家，他最有名的科普著作《时间、空间和万物》已被译成中文(湖南科学技术出版社，2002年)。《科学是魔法吗》这本书主要讨论的是科学的特征和限度、科学与人文的关系、科学真理的性质以及由此引发的一些哲学问题。这些问题相当重要，也是当前很热门的话题。虽然这些议题引起了越来越多的关注，也有不少文章进行讨论，但像内容涵盖这么广，又能独立成书的似乎还不多见。作者在这本以科学为主题的书中讨论了音乐、艺术、文学、魔法等诸多看似与科学无关的内容，试图揭示它们与科学的关系，为我们对科学的理解和认识打开了新的视角。

科学的限度在哪里?作为自然的标尺，科学与人脑思维的关系如何?科学与人文、社会存在什么样的互动关系?这是本文作者想要谈论的三个问题。与科学内史相比较，本书所探讨的是科学的外向度问题，凡涉及自然科学的相关问题，本书都进行了卓有旨趣的分析与论述。比如，科学的限度、科学与数学、科学与精神、科学与艺术、科学与社会等，在交叉面的论述，为读者提供了更多可资思考的问题，深有意义。

透过书写，关照文本背后的思想，作者对科学主义盛行所表示的忧虑，对科学与艺术进行互补的期盼，可以说是跃然纸上。这样的责任感是令人感动的。对于一部导论著作，要想用区区二百页的篇幅就把这么多复杂的问题讲清楚，又谈何容易。我们只能希望有更多的人参与到这种讨论中来，对相关问题进行更加深入的研究。

翻译这本书不是一件轻松的事情。它是我们两人通力合作的结果。这种愉快的合作极大地减轻了翻译过程中的痛苦，原本单调枯燥的生活也因此变得愉快而多彩起来。

沈萌激和丁志萍为本书的翻译提供了不少帮助，在此一并致谢!

译文中的错误和不当之处一定不少，敬请读者批评指正。

译者谨识

2007年2月

科学家孜孜以求的万物理论是什么？究竟有没有科学无法解释的东西？在这本小书中，物理学家布赖恩·里德雷探讨了相关问题，并提供了答案，呈现了科学的限度，值得关注。

——英文版编辑推荐语

……发人深省，文笔出色……本书是一部优秀的导论性著作，探讨了哲学与科学交界处的几个重要问题，科学变得有了哲学意味。

——约翰·卡斯蒂(John Casti，美国著名数学家、科普作家)