學術散文之三十九
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 心理生命與理論物理
? ? ? ? ? ? ? ? （第六章前言及6.1節(jié)上）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 楊英銳
第六章? 語言期
? ? 語言能力，是心理生命最基礎的功能蘸泻，沒有之一琉苇。我曾選過一門課，課名叫古希臘哲學悦施，其中講到希臘諸神是怎么被一個一個創(chuàng)造出來的并扇。其中阿波羅與荷米斯都兼管著一點兒有關語言的事務，但不是其主業(yè)抡诞。我以為哲學先賢漏造了一個專神穷蛹，主司語言。這可能是因為昼汗，造神本源于對未知的敬畏肴熏。然而語言之神與我們時時相伴，平易近人顷窒，倒使人們淡卻了敬畏之心蛙吏。其實鸦做，語言是人間谓着，也是萬物之間最為神秘的存在漆魔，我們對其以為熟識改抡，實則陌生，其中奧秘是最難的迷題句灌，那豈是數(shù)學千禧迷題所能攀比胰锌，又豈是物理學中愛因斯坦統(tǒng)一場論迷徑所能項背资昧。
? ? 常言道格带，聽話聽音刹枉，文如其人微宝。語言影響著人們最大面積的心理現(xiàn)象蟋软，成為心理生命賴以生存的根基岳守，不任須暇。天下多少事贡未，都因語言而起俊卤。從家庭瑣事到國際關系消恍，語言可以化干戈為玉帛狠怨，也可以生出各種誤解，激化矛盾恰矩，乃至唇槍舌劍外傅。人類心智俩檬，由語言而理性棚辽；人類心態(tài)屈藐，由語言而情緒；人類知識瓷患，由語言而積累擅编；人類認知爱态，由語言而傳承锦担；人類思維洞渔，由語言而可能缚态；人類信息玫芦，由語言而遞送桥帆；人類交流慎皱，由語言而神往茫多；人類交際地梨，由語言而施行。人類個體洁闰，我語故而我在扑眉；人類社會，無言何以共享聘裁。如此種種衡便，層層紗縵镣陕，背后面目呆抑，霧中廬山鹊碍。語言的真諦啊妹萨，你我可知多少炫欺。
? ? 概言之品洛，語言是力，波動著心理渏漣帽揪，是一種心理生命力转晰。語言亦是力的載體查邢，激發(fā)成粒扰藕，粒粒偶合互動，斷續(xù)著心理生命周期未桥。語言還是一種場冬耿，場與場相互作用亦镶，揭示著心理實在的本體論承諾染乌。語言又是一種算子荷憋，作用于心理意向勒庄，呈現(xiàn)出心智認知的內(nèi)容瘫里。語言仍是一種能量谨读，支撐著心理活動，反映出心理生活的質量拨脉。最后宣增，語言卻是一種元邏輯爹脾，可以生成自指語句，引領心理生命去反思與自省解阅。
? ? 以上六項瓮钥，分別可以在一種不同的物理理論框架中展開刻畫烹吵，下面分為六講肋拔。有一句心里話凉蜂，不知當不當講性誉。咱們心理學错览，那是何等的大戶人家倾哺，知書達理，斷不會白借白用了人家物理學的鎮(zhèn)宅器物忌愚。功成之時硕糊，定有薄禮回贈简十，算是一份兒人心。什么禮物呢橙喘，暫時保密厅瞎。俗話說和簸，家家都有一本難念的經(jīng)碟刺。人家物理學為咱們排憂半沽，咱們當為物理學解難者填。順便還應該發(fā)揚人道主義精神占哟，幫助物理學改改長期形成的小傲慢。
（6.1）語言行為的牛頓傳統(tǒng)
? ? 我們這里所說牛頓科學傳統(tǒng)的特征怎燥，是泛指現(xiàn)象的可直接觀測性铐姚，理論的確定性和系統(tǒng)的穏定性谦屑。設計鐵路橋梁氢橙，計算彈道軌跡恬偷，甚至做個桌椅板凳，都會用到牛頓力學竣付。牛頓力學滿足了我們生活中大部分物理需求滞欠。類似地逸绎，正常的語言表達也能滿足我們大部分日常生活中的語言要求夭谤。與人平常交流朗儒，開會發(fā)言乏悄，上超市買東西榆鼠，用電郵發(fā)個通知妆够，在微信上說個事神妹，寫個博客短文鸵荠，甚至高考作文蛹找，都要求表達清晰庸疾，讓人聽的懂届慈，看的明白金顿。用心理語言學的話說揍拆，就是要求語言行為具有直接可觀測性嫂拴。如果有人說話詞不達意，寫東西詞法句法語法混亂剪芍，邏輯不通罪裹，意思不明状共，就會被視為語言能力不足。
? ? 自然語言的穩(wěn)定性依賴于其句法和語法結構的穩(wěn)定性峡继，而自然語言的確定性表現(xiàn)在其語義學的確定性碾牌。可見儡循，自然語言的穩(wěn)定性和確定性是建立在的句法語法結構與其語義學相互剝離的基礎上的舶吗。這種剝離不是白給的，它是語言長期進化的高級階段择膝。人們常常忽視了誓琼，句法語法結構的形成，在人類語言進化中是一件多么神奇的事情肴捉，相當于人類把上帝的活兒給做了腹侣。更不可思議的是，人類居然還發(fā)明了語義學齿穗，把語言表達的意思或意義都給確定了傲隶，真是巧奪天工。這使得人類在心智世界里學會了只用兩條語言之腿站立行走芝薇，這樣才能騰出兩只心智之手來做別的更復雜的事情攻锰。直立行走妒蛇，是人類進化的里程碑，也是人類語言進化的里程碑。
? ? 我的博士導師泊碑，已故紐約大學心理系教授馬丁.布萊恩（Martin Brain) ，曾是兩個領域的權威學者，一個領域是推理心理學，另一個領域是發(fā)展心理學求冷。在推理心理學領域韭山，他構建了心智邏輯理論似枕，并發(fā)展了其實驗方法。在發(fā)展心理學領域，他由硏究兒童語言習得而著名。心智邏輯理論認為人們是應用推理模式進行推理另凌，而這些推理模式是基于語言能力工坊，在閱讀理解過程中被自動激發(fā)的昭齐。所以里覆，心智邏輯理論又被認為是一個句法推理理論割去。
? ? 認知革命的先驅喬姆斯基，首先區(qū)分了語言習得的先天能力（competence) 和后天表現(xiàn)(performance)宜雀。喬姆斯基認為人類具有與生具來的內(nèi)在語言習得配置简烘。這種內(nèi)在配置是人類物種獨特的届氢，是長期進化的結果。一個四歲的兒童可以用語言自由交流惊搏，不僅是四年語言習得之功碗暗，還源于其內(nèi)在語言習得功能配置。你不可能訓練任何其他物種習得語言账劲，因為其沒有所需的內(nèi)在功能配置榆芦。那么愕把，兒童是怎么啟動其內(nèi)在配置而發(fā)生語言表現(xiàn)呢？這曾經(jīng)是一個迷題活箕。布萊恩教授持續(xù)觀察了他自己孩子的語言發(fā)展過程摸恍。他發(fā)現(xiàn)缭召，兒童在正式學習約定語法之前颤难，會提前自主生成一種兒童語法以便做出語言表現(xiàn)栈雳。這種兒童語法表現(xiàn)了兒童語言的相對穩(wěn)定性擅憔，使語言交流成為可能芥喇。這也是布萊恩教授的成名工作苛让。
? ? 我的博士后導師狱杰，原普林斯頓大學心理系教授菲力普.約翰遜-萊爾德（Phil Johnson-Laird) 错沽，提出并發(fā)展了心智模型理論，主張人們推理是由構造心智模型進行的。心智模型的構建基于推理者對于前提語句意義的理解。而這種理解肖爵，又是基于人們對語言的感知卢鹦。認知革命另一位先驅, 喬治.米勒（George Miller) 教授也是心理語言學的開創(chuàng)者之一。米勒和約翰遜-萊爾德合著的巨著《語言與感知》劝堪，我認為其實是心智模型理論的思想前奏冀自。（關于這一點，20多年前秒啦，我曾問過約翰遜-萊爾德教授熬粗，他并不認可。學術權威的意見余境，只能做為參考驻呐，而不能奉若神明灌诅。比如他還說過，心智世界中沒有量子事件含末；我顯然無法茍同這種認知猜拾。學術權威有本事，也有局限佣盒。所以挎袜，我常告訴學生們，不僅要看學術大家現(xiàn)在在做什么沼撕，還要知道人家當年是如何拳打腳踢成名成家的宋雏。很多學術權威，都以批判踢場子而成名务豺，又以保守守成而持名。）同時嗦明，心智模型的形式表達與邏輯語義學具有可比性笼沥。所以，心智模型理論被認為是一種語義推理理論娶牌。正是心智邏輯理論和心智模型理論奔浅，為推理心理學提供了語法穩(wěn)定性和語義確定性。而推理是心智的核心能力诗良，也是其代表性的語言表現(xiàn)汹桦。在實驗心理學中，推理實驗任務都是使用語言任務鉴裹。
? ? 由句法語法結構及其語義學舞骆，即所謂語言的雙腿構造所帶來的穩(wěn)定性和確定性，在形式語言與科學語言中表現(xiàn)的更為清晰径荔。我經(jīng)常在課上告訴學生督禽，學習一門學科，首先要熟悉其學科語言总处，將其句法語法結構與其語義學先做剝離狈惫，再理解將二者結合的元性質。在我教授的課程里鹦马，至少要講到九種這樣的科學語言雙腿構造分析胧谈，前三種涉及邏輯學，第四種涉及元數(shù)學荸频，第五種涉及決策論菱肖，第六種涉及博奕論，第七種涉及量子力學波函數(shù)试溯，第八種涉及規(guī)范場論蔑滓，而第九種涉及粒子物理標準模型的幾何化綱領。
? ? 在科學語言王國中，邏輯學是率先使用語言雙腿結構直立行走的學科键袱。當代形式邏輯燎窘，也叫標準邏輯或符號邏輯，是由各種形式系統(tǒng)刻畫的蹄咖。一種邏輯褐健，就是一個形式系統(tǒng)，有其特制的形式語言澜汤。對自然語言做邏輯分析蚜迅，有三個基本層次。最簡單的是命題邏輯俊抵，也叫命題演算谁不，另一個層次稱為量詞謂詞邏輯。再一個層次稱為模態(tài)邏輯徽诲。
? ? 第一種刹帕，命題邏輯與真值語義學。先看一個例句：“如果所有的珠子都是紅的谎替，那么湯姆和一些女孩玩游戲”偷溺。在命題邏輯層次，將一個簡單語句钱贯，所有的珠子都是紅的挫掏，視為一個整體，叫做命題秩命，而不深入分析其內(nèi)部的句法結構尉共。將語句邏輯地聯(lián)結起來的詞叫邏輯聯(lián)結詞，也叫邏輯算子硫麻，計有合劝中稀（并且)，析取(或者）拿愧，蘊含（如果-則）杠河，等價（當且僅當）以及否定（非）。所以浇辜，在命題邏輯的詞匯表中券敌，有可數(shù)無窮多個命題變元，五個邏輯聯(lián)結詞柳洋，以及做為標點符號的雙括號壁顶。有了這些以符號表示的詞匯恤煞，就可以形成無窮多的有窮符號串。為了能夠機械地判別哪些符號串是符合語法的合適公式赶撰，包括原子公式與復合公式米酬，哪些符號串是不合語法的非合適公式，需要引入一套形成規(guī)則。形成規(guī)則是，也只能是歸納定義的莹捡。邏輯學研究推理，而演繹推理是從若干給定的前提出發(fā)扣甲，一步步的推出結論篮赢，而推理過程的每一步都會應用一條推理規(guī)則，這稱為證明琉挖。如上可見启泣，命題邏輯語言的形式句法由詞匯表，形成規(guī)則與推里規(guī)則組成示辈。
? ? 那么寥茫，這一套命題邏輯句法（syntax) 的邏輯意義是什么呢？在邏輯學中顽耳，邏輯意義只有一種坠敷，那就或真或假，叫做真值射富。只有那些有真假可言的句子才算是命題，這叫做命題態(tài)度粥帚。命題邏輯的語義學叫做真值語義學（truth semantics )胰耗。命題邏輯系統(tǒng)中的命題變元叫做原子公式。真值語義學規(guī)定了如何由原子公式的真值算出具有任意復雜度的有窮復合公式的真值芒涡。真值語義學為一個真值表所規(guī)定柴灯。具體地說，一個合取式為真當且僅當兩個合取項都為真费尽；一個析取式為假當且僅當兩個析取項均為假赠群；一個條件式為假當且僅當其前件為真而后件為假；一個等價式為真當且僅當前后兩項真值相同旱幼；最后查描，一個公式與其否定真值相反。
? ? 不要因為其簡單而小看了這張真值表柏卤，它在現(xiàn)代科學史上起到里程碑的作用冬三。首先，它是第一個真正意義上的科學語義學缘缚，將關于意義的理論分離出來并將其形式化勾笆。第二，它為五個邏輯聯(lián)結詞規(guī)定了其邏輯意義桥滨，而這五個聯(lián)結詞（并且窝爪，或者弛车，如果-則，當且僅當蒲每，以及并非）體現(xiàn)了自然語言核心表達功能纷跛。很難想象，如果失去這五個邏輯聯(lián)結詞啃勉，自然語言的表達功能會何等殘缺忽舟；同時，如果這五個邏輯聯(lián)結詞歧義不清淮阐，語言表達會變得何等費勁混亂叮阅。另外，把真置換為1泣特，將假置換為0浩姥，真值表就變成布爾代數(shù)。布爾代數(shù)是計算機科學的發(fā)源地状您，也是電路設計乃至集成電路中“與非門”的原典勒叠。
? ? 在邏輯學話語中，有二個中心的概念膏孟，一個是前面說過的“證明”眯分，這是一純句法的概念；另一個“有效性”柒桑，這是一個純語義的概念弊决。有的作者甚至認為，邏輯學就是關于有效性的科學魁淳。有效性由一個條件句所定義：如果一個推理的所有前提都是真的飘诗，那么其結論也必須是真的。換句話說界逛，在一個推理中昆稿，如果摻入一個或若干個假前提，那么無論其結論是真是假息拜，這個推理總是有效的溉潭。
? ? 如此這般，一個邏輯系統(tǒng)的雙腿結構有兩個標準組分该溯，一個是形式句法岛抄，一個是形式語義學（也叫模型）。標準邏輯有其邏輯標準狈茉，即要求其句法結構和及其語義學是對偶等權的夫椭，而這種等權對偶關系是通過可證性和有效性之間的關系建立的。如果所有的證明都是有效的氯庆，我們說這個邏輯系統(tǒng)是語義協(xié)調的蹭秋。如果所有的有效公式或推理都是可證明的扰付，我們說這個邏輯系統(tǒng)是完全的∪侍郑可見羽莺，協(xié)調性和完全性是關于邏輯系統(tǒng)的整體性質，亦稱元性質洞豁，就像一架雙向橋梁溝通了邏輯句法及其語義學盐固，雖然兩者是獨立構造出來的。命題邏輯具有協(xié)調性與完全性丈挟。
? ? 第二種刁卜，量詞謂詞邏輯與賦值語義學。在命題邏輯的基礎上曙咽，量詞謂詞邏輯要對語句的內(nèi)部結構做分析蛔趴。再用前面用過的例句，“如果所有的珠子都是紅的例朱，那么湯姆和一些女孩玩游戲”孝情。句中“是紅的” 由一元謂詞（是，to be) 帶一個形容詞(紅的)組成洒嗤，叫做一條性質箫荡。另外，“玩游戲”（嚴格地說是“玩”）是一個二元謂詞渔隶，表示湯姆和一些孩子之間的二元關系菲茬。珠子和孩子都是個體變元，而湯姆是一個個體常項派撕。另外，“所有”是全稱量詞睬魂，而“一些”是特稱量詞终吼。注意，在英文表達中氯哮，這個句子里還包含一個定冠詞“the”际跪；定冠詞常起到代詞的作用。將這些句子成分增加到形式語言的詞匯表中喉钢，再制定相應的形成規(guī)則與推理規(guī)則姆打，就組成了量詞謂詞邏輯的形式句法。
? ? 以上所增加的這些句法內(nèi)容肠虽，顯然超出了命題邏輯真值語義學的解釋范圍幔戏。這就需要為謂詞邏輯設計一種新的語義學，叫做賦值語義學(value-assignment semantics), 也就是一種新的模型税课。為此闲延，首先要引入一個包羅萬象的一般個體域痊剖，即所有事物的集合，包括實在的事物和任意想象的虛物垒玲。然后對于每一個謂詞陆馁，規(guī)定一個真值條件。以一元謂詞為例合愈，其真值條件就是個體域的一個子集叮贩。例如一個全稱語句，所有的東西都是紅的佛析，為真當且僅當其真值條件集等于一般個體域益老。又例如一個特稱語句，有些東西是紅的说莫，為真當且僅當其真值條件集是非空集杨箭，等等。1930年储狭，哥德爾證明了一階謂詞邏輯是完全的互婿，即其中任意有效公式都是可證的。謂詞邏輯功能強大辽狈，復蓋了大部分數(shù)學語言慈参。
? ? 第三種，模態(tài)邏輯與可能世界語義學（possible world semantics)刮萌。在標準命題邏輯和謂詞邏輯中驮配，所研究的都是直陳句，不含模態(tài)詞（亦稱情態(tài)詞）着茸。模態(tài)詞包括：可能壮锻，必然，必須涮阔，承諾猜绣，允許，道義敬特，虛擬語氣掰邢，條件，時態(tài)伟阔，等等辣之。正是這些情態(tài)詞，使自然語言變得豐富多彩皱炉，富有彈性怀估，功能多樣，表達適當娃承，進退得體奏夫，留有余地怕篷，起伏跌宕，雅俗共賞酗昼。將模態(tài)詞引入標準邏輯廊谓，增設相應的形成規(guī)則與推理規(guī)則，就形成了模態(tài)邏輯句法結構麻削。
? ? 模態(tài)邏輯的語義學稱為可能世界語義學蒸痹。比如，模態(tài)命題邏輯的可能世界語義學呛哟，由一集可能世界與定義其上的一種二元可及關系組成叠荠。對于不同的公理化方式，這個可及關系要滿足一些具體的性質扫责，如傳遞性或自返性等榛鼎。這樣，一個必然語句鳖孤， “必然A” 者娱，在某可能世界為真，當且僅當語句A在由此可能世界可及的所有可能世界是真的苏揣。一個可能語句黄鳍，“可能A” ，在某可能世界為真平匈，當且僅當存在一個由此可能世界可及的可能世界框沟，使得語句A在其上為真≡鎏浚可能世界語義學也叫克里普克語義學忍燥，緣于可及關系的概念是由原普林斯頓邏輯學家克里普克引入的，并由其證明了模態(tài)邏輯的一種完全性隙姿。
? 在科學語言中灾前，歷來并沒有區(qū)別句法語法結構與其語義學的傳統(tǒng)。這樣的科學語言孟辑，就像生活在水中的美人魚，悠游優(yōu)美蔫敲，觀賞性強但卻難以親近饲嗽。你又怎么知道，那美人魚不想進化出雙腿結構奈嘿，漫步陸上貌虾，與人類共舞呢？我都能時時聽到美人魚的幽怨裙犹，那些科學家在陸地上奔跑快活尽狠，卻把她困在水宮之中衔憨，或深海墨綠青燈昏暗，或淺洋深藍光柵迷亂袄膏，茫茫然践图，帶我玩，何處是人間那般沉馆。終于码党，有一個叫楊英銳的心理語言外科醫(yī)生，拿起柳葉刀斥黑，開創(chuàng)了為科學語言構建雙腿結構的手術方法揖盘。多年的教學經(jīng)驗告訴我，學生們更容易接受被賦予雙腿結構的科學語言锌奴。我自己每次在學習一個新領域的時候兽狭，第一件事就是努力熟悉它的學科語言，并試圖找到它的雙腿結構及其元性質鹿蜀。我近年來在理解一些領域箕慧，例如在思考理論物理迷題中取得的進展，正是得益于此耻姥。這是邏輯學家的本能習慣销钝。
以下是內(nèi)容預告，待續(xù)琐簇。
第四種蒸健，一階理論與算術語義學。
第五種婉商，決策論句法結構及其效用語義學似忧。
第六種，博奕論句法結構及其效益語義學丈秩。
第七種盯捌，量子力學波函數(shù)的狄拉克“bra-ket”形式句法及其哥本哈根學派的振幅語義學（亦稱復數(shù)語義學）。
第八種蘑秽，規(guī)范場論的四格句法及其規(guī)范變換的保形語義學饺著。
第九種，內(nèi)稟動力系統(tǒng)及其幾何化語義學
（6.2）語言的量子性
維特根斯坦《語言博奕》肠牲，福德《思想語言》幼衰，喬姆斯基：語言內(nèi)稟裝置與語言習得，語言能力與語言表現(xiàn)（competence vs. performance)
（6.3）語言的狹義相對論性
語言的類光性缀雳，平直四維時空與間隔渡嚣，慣性系與羅倫茲變換，對稱性，絕對語言錐识椰，固有（個體動量）語言錐
（6.4）語言的廣義相對論性
語言能力的不平等绝葡，彎曲時空，非慣性參照系全局對稱性腹鹉，等效原理
（6.5）語言的算子場論特征
概念與范疇藏畅，語言行為的可觀察性本征態(tài)與特征譜
（6.6）語言的元邏輯
塔斯基語言分層理論，范疇种蘸，隱喻墓赴，《N，F(xiàn)航瞭，D》诫硕，語用學作為局域泛函
（2021-8-25，未完待續(xù)）
