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爱因斯坦错了吗?下一步我们该往哪里走

2016-02-22 14:34

最近关于直接探测到引力波的一个声明再次彰显了阿尔伯特·爱因斯坦持久深远的科学远见。这次,爱因斯坦对世界的精准预测又一次对了。

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但伴随着上周的胜利,一个深刻而有趣的问题也出现了:难道爱因斯坦对自己科学的看法对了,而对人类置于科学的更大背景的看法却是错的?

我来解释一下。

关于为什么物理思考是一种有价值的努力,有一大堆的理由可以说。从GPS定位系统到3D打印机,对物理的思考产生了大量酷炫的技术。并且从冲厕所到云起云落,关于我们的世界,物理学也解释了很多。

但是,人们喜爱物理,还有另外一个原因——即我们无法看到的世界。对于超越我们日常经验之外的事物,物理也给了各种新奇的颠覆性的观点。在这点上,物理学似乎不仅仅是知识而更像是一个大写的真相。

但是,当科学达到人类经验的极限,超出我们描述世界的能力时,是否有什么也一齐伴随而来了?当物理学家们在做出自己关于宇宙的最伟大观点时,伴随着强大抽象的数学以及巧妙的仪表一起,是否有什么超越了“普通事实”之外而要求给予特别关注的因素?

准确的说就是,是否伴随着一个超出数学和数据支持之外的理念,一个“形而上学”?而且,如果存在这样的形而上学背景,那么是否可能,即使这个理论本身是正确的,但在实验和数据方面却是错的?

这个问题我是在希梅纳·卡纳莱斯的著作《物理学家和哲学家》上看到的。这本书我一直在看,说的是关于阿尔伯特·爱因斯坦和亨利·柏格森的故事。前者就无需多做介绍了,而后者可能还需要介绍一下。

在20世纪的头20年里,法国哲学家柏格森的名气要远远比爱因斯坦大。在卡纳莱斯看来,大多数人之所以更知道爱因斯坦而不是柏格森的原因本身就是一个重要的故事。这个故事是关于科学如何似乎变成为了对一切事物甚至包括那些在时间长河中微妙多变,难以控制的主题下最终定论的角色。

这一切都始于1922年,当爱因斯坦和伯格森在一场意外而致命的争论中相遇。爱因斯坦曾应邀在巴黎介绍他的相对论。时间是爱因斯坦作品的中心。而这恰恰也是柏格森哲学的中心问题。他们在定义时间上的相互冲突,导致了众多学者的争论激辩。

在辩论中,柏格森明确表示,他对爱因斯坦理论中的数学逻辑及其支持它的数据都没有异议。但对柏格森来说,相对论并不是一个建立在自己最根本的哲学层面上的理论。相反,他声称,相对论是关于时钟及其表现的理论。柏格森称爱因斯坦极力错过了这一区别。

在柏格森的哲学中,时间不仅仅只是一种测量单位,还是人类经验的重点所在。因此,要完全解读时间的话,就意味着要超越时钟甚至是“心理”概念。但现实情况却是,时间反而被紧紧地和其体验世界的基石(物理)紧紧束缚在了一起。从某种意义上说,这是人类的本质,也是时间的本质。对柏格森来说,这意味着纯科学的探究无法洞察时间的全部意义和重要性。

因此,当时在巴黎,柏格森并不是在批评爱因斯坦的理论。他所批判的是围绕在该理论周围的一种哲学观,而该正在冒充成该科学的一部分。而柏格森所挑战的就是隐藏在相对论中的形而上学哲学观。柏格森告诉爱因斯坦,完全打开时间意义的唯一正确方法就是通过明确的哲学研究。

然而,爱因斯坦并没有为之所动。为了应对柏格森的挑战,这位物理学家抛出了一句现在非常有名的话:“哲学家所谓的时间并不存在。”

那么,爱因斯坦理论中的形而上学是什么?正如你可能想到的,试图解答这一问题的书多得可以填满一座图书馆了,但让我们来看一个有力的例子。在相对论中,空间和时间不再是两个独立的实体。相反,他们被“时空”这个四维的整体称谓所取代。但当你这么做的时候,又出现了一些非常奇怪的情况。

关于时空最显著的是,它包含了所有曾发生过的事情,也包含了所有将要发生的事情。因此,在这个宇宙所呈现出来的巨大四维时空中,凯撒大帝被刺杀了,大都会队赢得了1969年的世界系列赛,而将在下周二的会议上泼在你裤子上的咖啡也包括其中。因此,你观看新总统在2017年1月就任的那一时刻与包括你的死亡在内的那些以后将发生在你身上的所有事情一起在这个时空中串联了起来,就像所有现存事件串联成一串一样。物理学家称之为你的世界线。

所以,这真的是时间运行的原理吗?是否所有事件都已存在于爱因斯坦相对论的这个“宇宙限制”之中。又是否所有将会发生的事情都已经定好在这四维时空之中。

这一观点有时被称为“时辰地理决定论”(这一地缘理论的产生是因为爱因斯坦的理论确实是关于时空的几何形状)。这是一个关于现实本质的哲学理论的例子之一,而该哲学理论产生于一个相关的已验证的科学理论。这就是柏格森一直在批评的所谓的元物理学。

对于柏格森以及当时的其他人来说,数学物理/数据和高阶解释(即哲学)之间存在差异。从这点上肯,爱因斯坦可能既是错的也是对的。显然在科学上他是对的,而其科学理论中所附带的时间观点却可能是错的。

那么现在,我们要怎么解读柏格森的说法?

我对柏格森明确的时间哲学了解得不够充分,因此无法表达某种立场,但我确实认为他将有效的科学理论及在其周围滋生的形而上学理论区分开来是一种有价值的思考。

物理学家大卫·梅尔曼曾经指出,我们物理学家们有一种方法,可以将自己的数学方程变成世界上现存的各种“东西”。我们用他们在描述世界方面所取得的成功,来解释这些能完全与各种独立存在于真实世界之外的真实事物交换的方程式。

但对梅尔曼来说,这些方程总是抽象的。在我们解读世界时,虽然这些故事在捕捉一些基本事实上非常强大也非常有用,但却无法捕捉所有的事实。

除了有些人可能会认为柏格森关于时间的具体思路是一种推动生命及其进化的“生命力”以外,还有一些其他哲学观点将经验束缚了起来。

特别是,称之为“现象学”的这一哲学分支将对世界的这一理解作为其主要关注的问题。从现象学的视角来看,科学的理论和调查一定是在我们体验经验的原始事实之后。德国现象学家海德格尔,强调称,无论是科学还是哲学都还没有解决“存在”的问题——理解动词“将存在”的问题。从这个角度看,鲁莽地将科学作为所有问题的裁断者意味着“存在”问题已经完全被遗忘了。

综合起来,这些观点指出了一种我觉得十分有趣的可能性。

柏格森和爱因斯坦之间的争论,或许是解决如何将科学融入到人类经验的整体架构之中这一问题的一种不同方式。特别是,它指向理解这一架构的一种可能存在的新方法。在这次讨论中,我们可能会开始看到我们通过科学实践来认识世界的各种强大能力之间的关系,但也从来没有忘记做认识的一直是我们自己。

成为人,成为我们自己世界的中心,这本身就是一个巨大而美丽的谜。科学的解读是探秘的一种途径但却不是唯一的途径。

如果这是真的,我们下一步该往哪儿走?文化或者艺术?

(尚智编译)

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