关于物理和哲学的(四)

<< 承上  07年快过了,赶紧把这个给发完了。

在打破了牛顿的僵化逻辑体系后,物理学又走上了分离成越来越多的互相矛盾的领域的道路——物理学分成了宏观、微观与宇观的领域;同时存在多个基于不同理论思想的物理模型。当然这也是科学发展的一个难以避免的过程,在打破僵化的逻辑体系的时候,需要敢于创新的精神,在那种情况下暂时的逻辑混乱是打破僵化的不可缺少的代价。


但是这种情况总不能长期的继续下去,混乱之下,更需要统一。实际上没有逻辑必然产生越来越多的貌似深奥而实际错误的理论,所以分裂最终还是为促成统一自洽的“终极理论”(虽然我并绝对信仰终极理论绝,但我相信它一定将以统一的形式存在)诞生。这也体现了前面讲到的一个哲学观点 —— 过程中的分是为实现结果的合(一)。 



做个简单的解释:固守一种思想并坚定其就是真理之路,好比把所有鸡蛋装在一个篮子里,完蛋的可能性是极大的,所以选择多种方向同步探索才是寻求真理的最佳模式。
      然而多个方向的产生或者说新的理论的诞生往往是基于一个物理学家的直觉或顿悟,但这一直觉不可能精确地告诉我们事物“为什么是这样”的问题,只是能够提醒人们,某个问题“大概是什么样”的最合理结果。这就是说一个物理学家的工作只能为打破旧逻辑体系和建立新逻辑体系提供一定的感性材料,而最终实现这一改变需要相当长的一个时代的感性材料的积累,同时还需要随着新感性材料的出现而发展起来的新的数学方法和新的自然哲学的理性的逻辑思维能力。一言以蔽之,凭着基于感性的直觉提出思考方向,再以理性思维予以证明。
      譬如物理学里往在复杂的问题背后藏着最简单的结果:宇宙半径/电子半径=1040 ,宇宙年龄/强弱变离子寿命=1040 ,氢氦与电子的电力/氢氦与电子的引力=1040 …… 于是我们在感性的直觉下惊叹:宇宙这个最大的系统与基本离子这个最小系统之间,竟然珠联璧合达到如此完美的统一。基于这种结果的相近,我们很容易联想到其中也许有的关联,但在未得到基于理性思维的理论/事实验证之前,我们只能继续报以美好的想法:物理学是遵循 对称、统一、简单(对称则统一,统一则简单)的美之原则的。

这种感性与理性的相互作用并不仅仅局限于物理学的体现,基于感性的猜想在各个领域发挥着作用——没有大胆的猜想,就不可能有伟大的发现(高斯)。比如哥德巴赫关于质数性质的数学猜想;毕达哥拉斯预言所有的自然现象从根本上可以通过一些简单到惊人地步的规则相互关联着,并且这些规则可以用数字之间的关系加以描述;门捷列夫基于自己发现的周期率预言了钪、镓、锗等化学元素的存在 等等。当然,这些感性材料中,有一部分在得到理性思维的证实后成为人类共同的真理,而有些依旧是人类美好的愿景而已。毕竟幻想只能够启发人们的思维,而它不能直接导致结论的产生。
      爱因斯坦与相对论的产生是其中一个典型。早先爱因斯坦从书上了解到光是以很快速度前进的电磁波,于是产生一个想法:如果一个人以光的速度运动,他将看到一幅什么样的世界景象呢?后来他在阅读了许多著作发现,所有人试图证明以太存在的试验都是失败的。经过研究爱因斯坦发现,除了作为绝对参照系和电磁场的荷载物外,以太在洛伦兹理论中已经没有实际意义。除了对科学的专注,爱因斯坦经常阅读哲学著作,并从中吸收思想营养,这让他相信世界的统一性和逻辑的一致性。将这些零散的材料相联系,爱因斯坦提出了相对论的两个设想:所有惯性参照系中的物理规律是相同的,光在所有惯性系中速度相同。相对论最终基于爱因斯坦一个人的直觉完成了,除了爱因斯坦超于常人的大脑,更在于爱因斯坦总是把寻求新假设下的理论结果与物理实在之间的正确关系作为衡量一个新假设是否能够存在的准则。
      所以我认为物理学是在感性与理性的相互结合与推动下前进的,并且这种结合也需要一定的合理性 —— 轻易地排斥那种人为假设下的探索,就会造成科学理论的僵化;而混淆了人为的假设与逻辑前提的区别就会把一种“人为的假设”当作“公理”,从而把自然科学引向没有自洽逻辑的越来越混乱的方向。这就是以霍金为代表的现代物理主流学派所做的工作。

当爱因斯坦建立起了新的物理理论大厦,尽管很多人已经把他奉成了科学界的神,偏阴在他的神光下当起了无所不知的先知。然而科学的发展让科学家不得不面对这样的事实 —— 在解决了前人理论中存在的主要问题的同时,也给后人提出了更大、更困难的问题,需要他的后人来修正他。这是他本人在晚年时的最大的忧虑和苦恼。
      虽然爱因斯坦最终没能完成大统一梦想,但这种努力至少让他完成了开创以打破牛顿理论框架为主要任务的先河。相对论和量子理论都想摆脱这一框架的限制,这种为了冲破牛顿理论框架的封闭性所作的努力对于科学发展的贡献是永远不会磨灭的,只是历史条件决定了他们不可能产生新的逻辑体系。

现代物理学的进展大大深化了人们对主观与客观认知与实践关系的哲学思考。我始终坚定目前无论是自然科学还是人类思维发展道路上的困惑和迷茫都只是人类发展过程中的暂时的现象。毕竟目前我不是一位科学工作者,所以我并没有决心“一定要使整个民族都能够认识到:‘只有自然科学才是人类发展的基础,而不是金融和媒体业给世界带来了用不完的金钱、满天的星斗和光明。’”



这个年代,在得手的金钱面前,人们更倾向于相信这就是一种“现实”。我总会不时把话题转移到这个方面,因为这是一个社会现状,至少在我的生存环境之内。我觉得没有与现实的结合的想法,最终都是缺乏意义的。
      也许我们该如黑格尔所言:“哲学必须得到尊重并放在优先培植的位置”;或许人们能更多从宏观上考虑所作所为,而不至于变得那么“现实” 。

 参考书目:


















《原子物理学和人类知识》N.玻尔著(郁韬译)《物理教学的哲学思考》吴加澍
《物理学和哲学》W.海森伯著(范岱年译)《物理学原理·第一卷》宋文淼
《哲学也是物理学》王紫馨(方悟)《世界哲学简史》
《现代物理学报告》 

...... End ......


尽管这些关于物理和哲学的文字,在语言表达还是思想观点上都存在欠缺与青涩之处,但重要的是自己在这一过程中学到/认识到了很多东西... 姑且算作一个人文主义者的认知论吧,就这样。

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