知识与想象力

12345csdms 2022-07-26 发布于湖南

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我在2021年第一期桥梁杂志写了一篇关于法兰兹·迪辛格（Franz Dischinger，1887～1953）先生的文章，杂志社的编辑给它加了一个标题，叫做“想象力比知识更重要”。虽然那是爱因斯坦先生的名言，我还是觉得有点“题不对文”。我写那篇文章的目的，是想为大家介绍迪辛格先生在结构工程上的贡献。因为他是一个很低调的工程师，知道他的人比较少。他从前是德国DYWIDAG公司的总工程师，我后来也在DYWIDAG工作过，担任北美洲分公司的总工程师，知道他的事迹多一点，想与大家分享。我的文章跟知识与想象力这些哲学沾不上关系。

这篇文章是应杂志社杨志刚总编的邀请，说一下我对爱因斯坦这句“名言”的看法。

知识是什么？想象力又是什么？

知识的定义

哲学有“知识论”。在哲学的“认识论”中也有对知识的讨论。但从古希腊到现在，知识的定义仍然是一个争论不休的问题。而且认识论和知识论之间的关系也很难统一。有人认为，知识论和认识论的原名都叫epistemology，基本是同一件事情；有人认为，认识论的原名叫epistemology，而知识论则应该叫做Theory of Knowledge，两者并不相同；也有人认为，知识论其实是认识论的一部分。要看的话，都是一本本厚厚的书，我看不懂，所以今天就不在深奥的哲学上高攀了。

作为工程师，我想简单地把知识定义为“已知已识的事物”。“已知”是已经知道的，例如大家都说地球是绕着太阳转动的，又例如钢是可以受拉和受压的。“已知”可以从书本或其他方式传递和获得，甚至可以包括一些道听途说。“已识”是指大家已经识别或者证实过的。从“已知”得来的信息，可能正确，也可能不正确，要能成为知识，就必须经过证实，符合“已识”的要求，和必须得到大家承认的。

古希腊哲学家柏拉图（Plato，公元前427～公元前347）和他的老师苏格拉底（Socrates，公元前469年-公元前 399年）对知识都有过相当多的讨论，但始终没有给“什么是知识”下过一个完整的定义，反而说过很多“什么不是知识”的话。后人根据他们的论述，例如在《泰阿泰德篇》《美诺篇》《理想国》等的讨论综合起来，引导出一个简单的定义，就是：能被称为知识的事物必须满足三个要求：“它是正确的（true），它是被人们相信的（believed），而且它是被验证过的（justified）。”这也是被哲学家们引用比较多的一个定义。不过，我觉得这是一个过于绝对的标淮，对一般人来说，甚至对科学家来说，这样的定义过于严格。其中第三个要求，“被验证过的”，是一个过程，不难达到；第二个要求，“被人们相信的”，也可以办到。这两个要求也是必须的。但是第一个要求，“它是正确的”，就不一定能满足，因为我们只能应用当时的知识去验证一个新知识是否正确。但是，知识本身就不是完整的，应用“现有的、不完整的知识”去确认一个新知识的正确性，是否可能，是值得怀疑的。

柏拉图

例如：我初学物理的时候，“物质守恒定律”（Conservation Law of Mass, 也叫“物质不灭定律”）是当时的物理定律，当时曾经过实验认证过，大家都认为是正确的。所以，物质守恒定律在当时可以被认为是“知识”。现在我们知道物质和能量是可以互换的，E=mc2，所以现在，尤其是在核能工程上，我们的知识认为“质能守恒定律”（Conservation Law of Mass and Energy , 也叫质能不灭定律）才是正确的。根据这个定律我们已经制造出原子弹和建造了核电厂就是很有力的证明。所以我们今天可以认为“质能守恒定律”是正确的，是我们今天的知识。也就是说，我们从前公认的知识“物质守恒定律”,并不是完全正确，至少是不完整的。当时大家“认为”它已经满足柏拉图对“知识”的第一个要求，今天我们知道，实际上这个要求当时并没有被完全满足！原因很简单，在爱因斯坦的论文还没有发表之前，我们当时的知识还没有E=mc2这回事。同理，我们现在也无法确定这个质能守恒定律将来是否还会被修改。所以，柏拉图对知识的第一个要求如果是必须的要求，可能导致世界上根本没有什么事物能被称为知识。

爱因斯坦（Albert Einstein，1879～1955）在1905年发表了《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》的论文。这篇文章导出了E=mc2的公式。当时很多科学家都不相信，应该还不能算是知识，因为它超越了“当时的知识”能证实的界限，导致在上述对知识的三个要求中，没有一个能满足。但是这个理论后来被证实了，就成为了知识的一部分。所以我觉得知识的正确性是相对的，不是绝对的。那么，把柏拉图的第一个要求改为“当时大家公认是正确的”也许会恰当一些！

又例如，我们从前以为物质都是由原子构成的，那时候老师都说原子是所有物质的最基本的最小的粒子，这是当时的知识。现在我们知道还有更小的质子、中子、电子、光子、胶子、夸克，等等。我们的“知识”必须因此得到修改，也就是说从前的知识并不完全正确。

从这两个例子我们可以认为，我们不可能要求知识在所有时间范畴里都是正确的，因为在任何特定的时间里知识都不完整，都存在空隙和缺口，这些空隙和缺口代表当时知识中不确定性的存在。但我们会不断利用想象力和创新能力想办法弥补这些空隙和缺口。每次我们把一个空隙或缺口补上，就代表文明的一次进步。但是，知识的体量是无限大的，所以，知识里永远存在空隙和缺口，也就是说，想象力和创新力永远有用武之地！

我从前说过，科学的准则是“对不对”，工程的准则是“能不能”。科学的基础是已经被证实的真相；工程的基础是累积的经验。经验不代表真相，不代表真相就是可能不正确，或者只是“有条件下”的正确，工程法规每隔一段时间都会被修改，这就表示未修改前的法规不是完全正确！那么，如果柏拉图对知识的三个要求都必须成立，我们就不能把我们工程师学到的东西当为知识了。

知识的获取

一个人的知识可以从学习得到和充实。不论个人智慧高低，都可以获得知识。当然根据每个人的领悟能力和用功程度，有些人获得的知识会多一些，有些人获得的知识会少一些。不过，我们有“勤能补拙”的说法，只要勤劳学习，每个人都可以获得相当的知识。

世界上的知识是慢慢积累起来的。因为每一个人的生命有限，一个人一生中能积累的知识也很有限。过去，人类知识的总量增加得很慢。在有文字之前，每个人累积的知识常常随着这个人生命的结束而遗失。自从有了文字，一个人的知识可以用文字记录下来，再把许多人得到的知识结合在一起，知识的量就可以大大增加了。近年，由于电脑、云端和网络的发展，使得知识的储存和传播几乎大到没有限制。

想象力的定义

想象（Imagination）、创造（Creation）和创新（Innovation）这三个名词的意义相似，相互有关联，但并不相同。不过它们常常被混淆。“想象力”是能预见现实还没有的，大家还会认为不一定可能的，或者不一定真实的知识的能力。想象力的重点放在当时大家还不知道的事物上。“创造力”是能够利用想象力释放现有思想的潜力，去探索和创造新事物的想法。“创新力”是利用现有的知识加以改进，发展出新的有更高价值的事物的能力。创新需要专注于可能的东西。

我们也可以目的来分别：“想象是求真，创造是求能，创新是求值。”真是真相，能是可能，值是价值！

所以，有意义的想象力是一个人在“已知和已识”的事物上，想象出新的事物形象的能力。这些“已知和已识”的事物，就是现有的知识。想象力是发现新事物的驱动力。我们根据我们的想象去研发，就有发现新知识的可能。例如，古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle，公元前384-公元前322，柏拉图的学生）想象中，宇宙应该是密密实实的，不可能有真空的地方，于是提出“以太”（Ether）的观念，认为宇宙分为下界（地）和上界（天），地是由水气火土四种元素组成，而天是由另一种元素“以太”组成。认为在我们以为是真空的地方，其实是由一种看不见、摸不着的叫“以太”的东西填满的。后来是法国哲学家、科学家笛卡儿（Rene Descartes，1596～1650）将以太的理念引入物理学，并假设它具有某种力学性质。这个“假设”一直被众多科学家，包括牛顿、麦克斯韦等沿用着。中国武侠小说里有“隔空点穴”的武功，我们当然不相信，因为中间没有传递能够点穴的力的介质，没有剑，没有棒，怎么能隔空点到人家？那么，同理，光不是也应该有介质才能从光源传递到其他地方？有些科学家就想象这个介质就是以太。爱因斯坦于1905年提出狭义相对论，把这个假设打破了，以太的理念沉寂了一段时间。后来，宇宙暗物质的问题困扰着科学家，又有人想象这些暗物质可能就是以太。由此可以看到，科学里边有很大的想象空间。研究“看不见、摸不着”的东西，当然需要想象力。

爱因斯坦名言

爱因斯坦有许多与想象力有密切关系的名言，例如：“我相信直觉和灵感。”（I believe in intuition and inspiration.）但最为人道的当然是他在1931年出版的《Cosmic Religion and Other Opinions and Aphorisms》一书中说的：“想象力比知识更重要。因为知识是有限的，而想象力囊括整个世界，激励进步，催生进化。严格地说，这是科学研究的一个真正因素。”(Imagination is more important than knowledge. For knowledge is limited, whereas imagination embraces the entire world, stimulating progress, giving birth to evolution. It is, strictly speaking, a real factor in scientific research.)

爱因斯坦

其实，他在1929年接受G.S.Viereck的采访中也曾说过相似的话。

这句话对爱因斯坦来说是正确的。这里面有两个原因：第一个原因，爱因斯坦是科学家，科学家的主要任务是发现大自然的真相，这些真相在未被发现之前是大自然的秘密，无法捉摸，只能想象，有点像“盲人摸象”，每个人摸到的都是“局部的真相”；如果把许多人摸到的“局部的真相”用想象力凑合起来，就可能确定大象的真样子。所以对科学家来说，想象力特别重要。

我们工程师做事情主要是解决问题，工程理论是渐进式的验证和推理，通常工程师要做的事情，是在开始之前已经确定了的：例如桥梁工程的目的就是要为业主建造桥梁，桥梁是根据当时的知识设计和建造的，必须符合当时的知识和所有有关的工程法现的要求，所以创造力比想象力重要。其实，爱因斯坦的这句名言也界定了他说话的范围，最后一句“想象力是科学研究的真正因素”，表示他并没有把工程包括在内。第二个原因，在说这段话的时候，爱因斯坦已经有相当足够的知识，他最需要的不是更多的知识，而是想象如何突破当时知识的界限，或者如上面说的，去弥补当时知识的空隙和缺口，那就唯有请想象力来帮忙了。如果当时他还没有足够的物理和数学等相关科学的知识作基础，他大概也不能想象出相对论。就算真有这样一个想法，也没有用处。

道理其实很简单：想象力必须以“知识”为基础，脚踏实地地钻研，才可能发掘到新的真相。

任何人都可能有想象力，但并不是任何人的想象力都是有用的。缺乏知识的人的想象就等于天马行空，不着边际，并没有用处。据说，小孩子的想象力是最旺盛的，为什么小孩子对科学发现没有贡献，就是因为小孩子知识不足！

当然，想象力在工程方面也很重要。想象力推动创新，没有想象力的人很难创新。创新是社会进步的动力。人类如果没有创新，我们可能还要住在树上以避免野兽的侵害。简单地说，想象力推动创新，创新创造了新的事和物，而创新的理念在成功之后又变成了知识的一部分，扩大了知识的内涵，根据这些扩大了的知识，有想象力的人又能发展新的创新。如此循环，人类的知识内涵越来越宽广，人类的生活得以不断的改良，就形成了人类的文明。

想象力和知识，孰先孰后，孰轻孰重

想象力和知识孰先孰后是一个像“鸡和鸡蛋”一样的溯源问题，大概也是没有答案的。有知识没有想象力，知识只能在原地踏步；有想象力没有知识，想象力无所适从。这个溯源的问题还是让哲学家去伤脑筋吧，工程师们就不必考虑了。至于孰轻孰重，愚见认为，不管做什么，想象力和知识都重要。没有想象力，知识得不到扩展；没有知识作基础，想象力只是空谈。不过，从工作方法看，对科学家来说，想象力更重要一些；对于工程师，知识更有用。

科学家爱因斯坦说：“如果你一次又一次地使用相同的方法做一件事而期望得出不同的结果，这就是愚蠢的定义。”因为科学家的对象是真相，所以，不管重复多少次，结果都必须是一样的，否则这个真相就不能成立了。工程师并不这样认为，工程师提倡工匠精神，认为“熟能生巧”。工程的基础是经验，经验是累积起来的，越做越完善。也许，工程师对上面爱因斯坦说的话可以修改为：“如果你一次又一次地使用相同的方法做一件事而没有改良，这就是愚蠢的定义。”

威廉·贝弗里奇（William I.B.Beveridge）在1957年出版的《科学研究的艺术—— The art of scientific investigation》一书引牛顿 (Isaac Newton) 的话说：“没有大胆猜测，就没有重大发现。(No great discovery was ever made without a bold guess.)” 大胆猜测靠的是想象力。和爱因斯坦一样，牛顿是科学家。

在1995年接受《连线杂志，Wired Magazine》采访时，史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）说：“创造只是把事物连接起来。当你问有创造力的人他们是如何做到某事的时候，他们可能感到有点内疚，因为他们没有真正做什么，他们只是看到了一些东西，想了一会儿，他们就觉得这样做很明显。那是因为他们能够把他们的经验连接起来，拼合成新事物。他们之所以能够做到这一点，是因为他们有比较多的经验，或者他们比其他人更常反思自己的经验。”这里，创造靠的是经验，经验是知识的一部分。和迪辛格一样，乔布斯是工程师！

科学家和工程师做事的目的不一样，做事的方法也不一样！

结语

法兰兹．迪辛格先生是一位工程师，不是科学家！

对科学家爱因斯坦来说，想象力的确比知识重要，因为他们只做一件事，就是去探索和发掘还未知的真相。工程师的责任是根据现有的知识去创造，目的是满足人类的需求，所以知识更重要。

这是一个哲学问题。有时候我觉得，哲学是把简单的事情复杂化；工程师却必须把复杂的事情简单化。我对哲学研究没有心得，今天说的只是我作为工程师的看法。