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混 沌 的 宇 宙 ——对物理学的哲学和宗教思考 前 言 上个世纪的一百年里,以物理学为代表的自然科学得到了迅猛发展,对人类生活产生了有史以来从未有过的巨大影响,极大地改变了人类的社会面貌和生活内容。这场科学革命,以相对论和量子理论为主力,为发起者。相对论几乎完全是爱因斯坦一个人的成就,量子理论则是麦克斯韦、玻尔、海森堡、薛定鄂、狄拉克等众多科学家共同缔造的。用物理学家戴维斯的话说,“量子力学的出现,最终导致对于核反应、固体的电性质与热学性质、超导性、物质的基本粒子的产生和湮灭、反物质存在的预言、某些坍缩恒星的稳定性,以及更多的未列举事例,作出了令人满意的说明。量子力学也促成了包括电子显微镜、原子弹、激光器、晶体管和集成电路在内的实际硬件尽可能大的发展。”“这一系列巨大的成就,使量子力学被遴选为一个真正值得注意的理论——以科学史上史无前列的精细程度正确描述着世界的理论”。霍金则更进一步说,“物理学未让量子力学进入的唯一领域是引力和宇宙大尺度结构”。 由于相对论打破了人类的绝对时空观念,量子力学让清晰的世界变得混沌朦胧起来,所以从它们诞生的那天起,就引起了众多的非议,否定的呼声没有停歇过一天,否定者阵营中还包括相当数量的专业物理研究人员。正如一个物理学家所说,“我每周都要接到大量的爱好者寄来的否定相对论和量子力学的文章”。 任何科学都遵循渐进的人类认识规律,一切真理都是相对真理。在人类穷尽物质世界的所有规律前,这种渐进过程永远不会停止。人类能穷尽物质世界的所有规律吗?不能,所以这渐进过程将是永远的。 托勒枚的地心说是谬误,却能统治人类思想近千年;牛顿力学在二百多年里一直被当作绝对真理而信奉,量子力学却证明它只是一种近似的理论;刚刚发现分子时,人们以为找到了物质的最小构成,后来又发现了电子、质子、中子、夸克,以及一百多种亚原子粒子;登月在几千年里被人类当成神话,连科学幻想都够不上,二十世纪人类却乘坐阿波罗号几次登上月球。无数的历史事实告诉我们,所有理论的正确性都具有时间性。 同时,人类在认识论上还存在一种惰性和盲从,这表现在一种理论在产生之初总要接受大量的拮难,对人类影响越大的理论被人类接受越难,而一旦人类接受了,它就会被大多数人看成当然的真理而使用,或者在它的基础上建立、推导出更多的理论并奉为真理。从这时候起,这“真理”便改变被拮难的身份,开始成为抵抗、否定、排斥新理论的中坚力量。 既然所有真理都是相对的,就都有继续发展的可能和必要。赞成者和反对者都应该用客观的心态去看待对方。首先,赞成者有理由坚持他们所信奉的理论,因为这理论已经被科学界的主流所证实,并为多数人所接受。所以客观地说,赞成者正确的可能性要大些,他们有更充足的理由否定反对者的理论,至少他们所坚持的理论在产生之初已经经历了大量的非难(这与反对者眼下正经历的境况是一样的)。正如反对者需要理解和重视一样,赞成者也需要理解和重视。但是,赞成者不能用不屑一顾甚至嗤之以鼻的态度对待否定者,特别不要以反对者的观点与已经被科学界主流所认可的理论相矛盾就不加分析研究而断然予以否定——这是典型的反科学态度。 其次,反对者不能因为自己的观点未必立即接受、理解或者未引起物理学界的重视而心生抱怨。无数的历史事实说明,真理的形成要历尽艰辛,甚至可以说真理的传播路上充满了血与火。哥白尼到去世前几天才敢发表《天体运行论》;迦利略因为坚持真理被投进监狱,身心倍受摧残;布鲁诺更为捍卫真理献出了年轻的生命。如果能否定相对论和量子力学,新物理学的大厦就要崩塌,如此大的冲击将使整个自然科学发生翻天覆地的变化,这会比当初人们接受相对论和量子力学还要艰难。反对者一定要作好打持久战的充分心理准备,即使自己的观点最终被证实为正确的理论,恐怕也需要几十年或者更长久的时间。也许只有众多的否定者携起手来,才能更快地实现目标。因此,成立一个全国性乃至世界性的否定者或者爱好者协会是必要的(我想以此文作为一个倡议)。 近两年,在网上看到了大量的反对相对论和量子力学的文章,有专业人士写的,更多的是非专业人士写的。这些文章大多角度新颖,不落俗套,体现了作者强烈的批判和否定精神。读这些文章,让自己大开了眼界,但是在开阔眼界的同时,也看到一些不太和谐的文字:有的人有了自己的观点就断然否定相对论和量子力学,动辄“相对论荒谬”、“世纪的笑话”,甚至仅凭自己的思索或及少的实验就断定自己发现了宇宙的最高规律。这种揶揄、讽刺、狂妄的做法不是科学的治学方法,被赞成者戏称为“业余物理学家”似不为过。 客观地说,要否定一个观点或理论,前提是对此观点或理论有深刻的认识,对其来源和立论基础有详细的了解,不具备这样的条件轻下否定的断言,就是无知的狂妄。任何观点或理论都可能是错误的,敢于大胆地否定或质疑是勇敢的表现,但是,反对者对自己的观点和理论也应该抱有同样的态度——毕竟自己的观点和理论尚未得到物理学界的充分研究和探讨,即便自己对它再有信心,也只能当作一种假说看待。所以,无论是对相对论、量子力学,还是对自己的理论,都应该审慎地分析、判断。 我学的是法律专业,但从小就对物理学有浓厚的兴趣,这兴趣来自于疑问。大量的疑问充斥在大脑中得不到解决,有时候甚至是一种痛苦。九十年代中期,阅读了《第一推动丛书》,对相对论和量子力学有了科普性的了解。这套丛书不但未能消除心中的困惑,反而产生了更多的疑问。为了解除这些疑问,我买了一套中专物理学教材和两套本科物理学教材,希望通过相对系统地学习物理学专业知识解除困惑,但是没有得到答案。应该一提的是,我曾一度狂妄地认为自己建立了一整套新物理学理论,并且找到了物理学的根本症结,破译了宇宙的基本规律。后来通过阅读书籍和网上翻阅资料发现,自己的所谓“发现”和“理论”,有些是错误的,有些早有前人完成。到这时才发现自己因过于狂妄而显出幼稚的无知。 但是,时至今日,自己的一些观点仍未找到否定的证据,这主要是指(隐隐约约觉得)现代物理学的研究好象有方法论和认识论上的问题。正如人类交通工具的发展,在地面行驶的交通工具的速度是有极限的,要想突破这个极限,非得改变方式,向空中发展不可。如今,量子力学已经遇到了用文字语言和数学语言无法解决的问题,改变研究方式,也许会获得新的突破。 今天把这些想法整理出来,一是想找到否定的证据,二是想找到肯定的证据。找到了前者,心里能安稳下来;找到了后者,算是一个物理爱好者为自己所热爱的东西作了一份该作的工作。 本文主要是从哲学和宗教角度,从方法论方面对物理学进行的思考,旨在为物理学研究找到新的方法论。文中所有观点都有待研究和探讨,很可能有谬论或有前人已经述及的内容,如果有,我真诚地向阅读者表示道歉。还有很多想法和观点,理清楚需要很多时间。 如有感兴趣者,恳请斧正。 一,古 人 治 理 水 患 的 启 示 四千多年前,中华大地水患泛滥。鲧禹父子先后领命治水。 鲧用筑堤修坝的堵塞方法治水,造成了更大的水患。鲧治水有过,受惩罚而身首异位。 禹吸取了父亲血的教训,采用疏导的方式治水,天下从此太平。禹治水有功,受舜禅让,领命天下。 同样是治水,因为方法不同结果也大相径庭。 做学问最重要的也是方法论,没有正确的方法论,不但到达不了目标,还可能与追求的目标背道而驰。 新物理学是以宏观大尺度宇宙和微观粒子为主要研究对象的,量子理论使物理学、化学、生物学等自然科学成为密不可分的伙伴,使自然科学进入了高速发展阶段,也使自然科学呈现出空前的繁荣。但是物理学发展到此,遇到了许多前所未有的困惑,比如粒子为什么具有波粒二象性?为什么会有对称破缺?宇宙的起源与终结到底是什么样的?物质究竟有没有最小结构单位?真空中为什么能凭空产生粒子?人类在可观测的自然界范围内为什么找不到反物质(这里的反物质不是指亚原子粒子,而是指由反粒子构成的凝聚态物质)?为什么找不到单磁极?引力究竟是什么?等等。虽然迄今为止还没有一项被物理学界认可的物理实验能证明量子理论的任何一个预言错误,但是,量子理论尚有大量的物理现象解释不了却是不争的事实。是量子理论尚不全面,还是现有的仪器不够精密?也许,新物理学的方法论本身存在问题。 当代著名物理学家戴维斯有本著作,名字叫《上帝与新物理学》。在书中,他许多次提到一个问题(也可以说是从头到尾他都在说服自己相信):对宇宙的研究不需要上帝的帮助。我们都知道,自从哥白尼的日心说被人类接受后,大多数人已经不屑去谈论上帝是否存在这个问题了。而今天,文明开化的新物理学家却又在大谈特谈上帝,这是因为研究到量子物理学的尖端问题后,好象离开上帝就会遇到永远无法解决的问题:离开上帝,就找不到宇宙第一推动力,没有了源动力,其他所有力都成为无源之水了。 孙中山先生曾经说过,“哲学是科学的科学,哲学能补科学之偏”。辨证法告诉我们,哲学是人类的世界观和方法论,它对社会科学和自然科学都有方向性的指导意义。但是,在现代人的眼中,经典物理学在牛顿之后开始和哲学失去联系,至于和宗教好象更是一直为敌人而从来没有携过手。进入二十世纪后,特别是量子理论的基础牢固后,物理学和宗教、哲学开始有了微妙的联系,一些物理学家在抱怨如此优美、伟大的新物理学竟然没有得到哲学界和宗教界应有的重视。 如果新物理学需要宗教和哲学的重视,是不是也可以反过来说宗教和哲学也需要新物理学的重视呢?再有,新物理学为什么会需要宗教和哲学的重视? 其实物理学和哲学一直存在千丝万缕的联系,可以不十分严格地说,近代物理学就是从自然哲学中分离出来的,牛顿的大作命名为《自然哲学之数学原理》,从字面上看,他把数学原理归纳在自然哲学范畴内了。在近代物理学成型后,物理学与哲学之间的距离逐渐拉大,这时人们在研究或讨论物理学问题时,和哲学联系到一起的时候越来越少。当物理学发展到相对论和量子力学阶段,情况似乎出现了转机。这体现在很多方面:第一,相对论、量子力学的研究对象和哲学的研究对象大量重合。运动的本质属性问题、对称问题、混沌与有序问题、宇宙的起源与演化问题、时间和空间的本质属性问题、存在问题等,都一直是哲学的主要研究课题,现在也成了相对论和量子力学的主要研究课题。第二,在相对论和量子力学的论文和相关文章中,我们越来越多地看到了哲学的踪影,哲学家名字的出现频率也越来越高。第三,像诸如爱因斯坦、玻尔、海森褒等科学家,经常性地用哲学思辩的方法来研究物理学问题。在《爱因斯坦文集》中,我们处处可以看到哲学对这位物理学大家的深刻影响,就像爱因斯坦本人所说的,“与其说我是物理学家,不如说我是哲学家”。 回顾历史我们不难发现,早在两三千年前,人类就从哲学角度对上述问题进行了广泛深入的研究。“古希腊三杰”的苏格拉底、柏拉图、亚里斯多德以及培根、康德等思想家,中国的老子、庄子、孔子、孟子等,都对宇宙、时空、物质和运动进行过认真的研究,康德更是对天体的起源和演化提出过对今天物理学有影响的一些假说(比如恒星起源的星云假说)。在经典物理学占据统治地位时,物理学家眼中的世界是清楚、有序的,他们好象并没有把这些思想家的观点与自然科学联系到一起。新物理学确立后,物理学家眼中的世界一下变得混沌、无序甚至神秘起来,这引起了物理学界的躁动,也让物理学家们感到了不安。 这躁动和不安,也许预示着一场新的科学思想的变革即将到来。 二,中西医差别给我们的方法论的启示 中医历史悠久,在几千年的时间里中给中华民族和其他东方民族带来了福音。 但是,在十九世纪西医进入中国版图后,西医和中医的发展呈现了两极化:在短短一百多年的时间里,西医迅猛发展,西医院占据了中国每一个角落,中医则衰败迅速。目前国内的中医院远少于西医院,不少中医院都开设了西医门诊和住院部。中医的日见萎缩与西医的迅速发展形成了鲜明的对比。 何以如此? 与中医相比,西医有着许多显而易见的优点:第一,从口服药上看,西药体积小,易服用,易携带,易保存,而且药效显而易见,降压、降热、止喘等西药的疗效更是立杆见影。第二,肌肉注射和静脉滴注使西药通过血液循环迅速渗透到全身的肌肉、组织和脏器中,见效迅速。西药的这些优点也正是中药的弱点。第三,手术是西医重要的治疗手段,应用范围广,疗效比药物更显著。象急性阑尾炎、胃穿孔、脏器的外伤等急性疾病或创伤非手术不可,更显出了西医的优越性。第四,西医的诊断(在很多方面)经常借助各种物理和化学仪器,简单、明显、准确。第五,放疗和化疗是新技术与医疗紧密结合的典范,虽然副作用明显,但对肿瘤、白血病等重症仍然是主要的治疗手段。西医的这些优点,是它能被中华民族迅速接受,使之取代中医的根本原因。 中医也是一个完整的医疗体系,它就只有弱点没有优点吗? 与西医相比,中医也有自己显著的优点:第一,中医诊治疾病讲究整体性,不象西医那样头疼医头,脚疼医脚。这种诊疗方法往往能在对一种疾病治疗过程中同时调理好患者多方面的身体疾患。比如中医认为五官和五脏是一一对应的,肝开窍于目,肝为目之母,所以眼睛出问题的根本原因在肝不在目,要治好眼疾,必须对好象没有任何问题的肝部进行治疗或调理。第二,对多数慢性疾病,中医的治疗效果比西医好。第三,好的中医大夫往往能通过望、闻、问、切,一次就把患者全身的疾病都检查出来,不象西医那样诊断一种疾病往往要进行多方面的检查,甚至疹病也要手术---手术探查或切片分析。第四,中医治疗一般没有后遗症,不象西医那样,在治疗一种疾病的同时,往往留下诸如四环素牙、放疗和化疗造成的白血球急剧降低和脱发、手术后刀口痒痛等明显的后遗症---这实际是另一种疾病。第五,中医非常讲究辨证施治---上病下治,下病上治;左病右治,右病左治;虚病实治,实病虚治;内病外治,外病内治,等等。辨证施治与辨证法吻合得非常好,是中医的独创,应该大力推广。第六,中医重视因人施治,即便所患的是同种疾病,只要患者不同(或同一患者在不同的年龄段),治疗方法和手段就有区别,而西医则基本不讲这些----对很多疾病不论是什么样的患者,都采取相同的治疗手段。 中西医的区别根源于二者方法论不同,这主要表现在以下几点:第一,中医以内求为主,西医以外求为主。中医借助的是人体这个生物仪器,西医借助的是物理和化学仪器。第二,中医重视整体兼重局部,西医是典型的局部论,与中医比较而言,对整体的重视程度要低很多。第三,对心理致病及治病的重视程度,中医远大于西医。第四,中医把很多非器质性的身体变化当作病,称为“虚病”,西医一般只把器质性病变当成病。 有个典型的案例充分说明了西医和中医的差别:我爱人经常感觉不舒服,气色不好,体质较差,瘦,常人一眼就能看出她身体不好。但是在单位每年一次的例行西医体检时,她总是达标项目最多的一个——没有任何器质性病变。由于自己经常感觉身体不舒服,她也多次去看中医,中医的检查结果是“气血两亏”,一身的毛病。“感觉不舒服”和中医里的“虚病”用西医的手段都检查不出来,但的的确确是疾病。 如果我们能接受辩证法,就该知道尺有所短,寸有所长。任何东西都是有长处必有短处,有短处必有长处,而且一个东西往往在有明显短处的同时也具有明显的长处----就象白痴天才一样。比较而言,西医的双刃剑特征更为明显---显效的同时,副作用也明显。 中医西医都是庞杂的医疗体系,由于方法论的不同,二者在诊治疾病上走的是两条路。西医是人类的左手,中医是人类的右手,虽然缺少一只手人仍然能够存活,但那就是残疾。中医的短处是西医的长处,西医的短处是中医的长处,如果能取长补短,把二者充分融合到一起,一定是人类健康的新福音。 时间会见证,中西医必定会走到一起,携手为人类造福。 目前,西医明显优于中医,在几百或一两千年后,中医又可能处于领先地位,这与近几十年人类在追求人为世界后开始重视回归自然一样,是历史发展的必然。 中西医的差别,实际是东方文化和西方文化差别的典型体现。 东方文化重内求,重整体,重哲理,西方文化重外求,重局部,重技巧,各有所长,各有所短。 从生物学角度看,“杂种”总是具有优势。由马和驴杂交出的骡,在体力、抗病性和饲料的选择上都比母体好,杂交的农作物的产量、抗病性和品质也都比母体好。“杂交”在生物学领域取得的极大的成就在文化领域能够实现吗?我们能够让东西方文化实现“杂交”吗? 美国何以强大?明显可见的原因有以下几个:第一,美国人绝大多数是移民,不存在长久生存在一个地理环境容易产生的物种退化---一块土地常年种植同种作物是不行的;第二,美国人大都不是同一地理位置的人,这样的人群繁衍的后代从进化论角度看是强健和聪明的;第三,美国的文化也是杂种,而且杂到了相当的程度。所以,只要人类进行更密切的接触,文化的融合也是可以实现的。 如果东西方文化能够开放门户,相互重视,相互吸纳,人类必将迎来一次文化飞跃。 如果物理学家能够正视东方哲学和宗教,物理学也许能找到一条新的发展道路。 三,男和女给我们的哲学启示 人类是由男人和女人两大类(极特殊的中性人我们暂且不议)组成的。我们为什么不能说人类是由这一半人和那一半人组成,而必须加上男女二字呢?很显然,人类的两个组成部分除了有量上的对等关系,还有质上的不同。一天二十四小时,不能用这半天和那半天来划分,必须用黑夜和白昼才能分开,黑夜和白昼除了量上的对等,也有本质的不同。只要我们留意就会发现,宇宙中的万事万物都是由量上对等(多数时候不是绝对的相等,但总趋势上是相等的),性质相反的两个方面组成的。 这量上对等、性质相反的两部分,在马克思主义哲学中被称为矛盾的两个方面,在中国古代被称为阴和阳。中国古代先哲们籍此创立了充满智慧灵光的阴阳学说--“阴”和“阳”两个字既道出了矛盾两个方面量上的对等,也道出了其质的差别:阴代表虚、弱、柔、下、内、虚、失、女、黑夜、磁体的N极、负电荷、减速、静止、时间等,阳代表实、强、刚、上、外、实、得、男、白天、磁体的S极、正电荷、加速、运动、空间等;阴阳互根互存,相互对立,相互统一;阴中有阳,阳中有阴;阴极生阳,阳极生阴;阴阳平衡时是事物存在的标态。很多了解中国古代哲学的人都认为,阴阳学说是一套完整的哲学体系。 大凡政治或宗教组织都有徽标,这徽标实际是他们的追求和信仰的简约化体现,也可以说是其学说或理论的高度概括和浓缩。今天,我们对几个具有代表性的特殊徽标进行一下分析,也许我们能从中得到一些方法论方面的启示。 《易》上说,无极生太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦生六十四卦……先人用一长横代表阳(称为阳爻),两短横代表阴(称为阴爻),用这两种简洁的“相”的交错叠加演示宇宙万事万物的生存演化。由于后人更多的时候总是用《易》来搞预测,并且越来越多地用在人生命运方面的预测,被倡导唯物主义和无神论的毛泽东极其追随者视为封建糟粕而加以排斥和废弃。其实,《易》是中国古代哲学的一个非常重要的组成部分,其中的关于阴阳叠加交变的理论更是哲学中的精华,用相的方法示现万事万物发展演化更是一个精妙的创举。粗通《易》的人都知道,阳爻和阴爻实际代表的是宇宙万事万物中相互矛盾的两个方面,卦象中包含了阴阳学说的全部内容。六十四卦是二进制的零到六十三,这曾让西方学者惊诧不已,实际,宇宙万事万物运行演化的基本规律是相同的,六十四卦是对宇宙基本规律的相化表现,因此它与二进制相合并没什么值得惊诧的。 道教以太极图为自己的徽标,并且深为其骄傲,这体现在无论是道观里还是道士的衣帽或书籍里,到处可见它的踪影。在毛泽东理论的影响下,我们对太极图的感觉总是不太好,大多数人都把它和封建迷信划上了等号(请记住,这只是中华人民共和国成立以后的事),而实际上,太极图是阴阳学说和道教理论最简洁的体现,其含义是:1、一个圆圈代表一个事物;2、事物是由量上相等、性质相反的两个方面组成的---阴鱼和阳鱼---对立统一;3、阴中有阳,阳中有阴---黑鱼的眼睛是白的,白鱼的眼睛是黑的---好中包含坏的因素,坏中包含好的因素;4、两条鱼从头到尾逐渐变细---说明事物相互转化的基本情况是渐变的;5、到鱼尾时,该部分走到了极端,转化成另一种性质---阳极生阴,阴极生阳,物极必反,质量互变,等等。(据说)老子用太极图阐释了宇宙万事万物运行、发展的七大规律,人称“老子七律”:第一律是基本阴阳律,内容是万事万物都是由“阴”和“阳”(矛和盾)两个部分组成——法于阴阳;第二律是阴阳互根律,内容是构成万事万物的两个方面互为存在前提,缺少任何一方,另一方也不能存在——孤阴不生,独阳不长;第三律是对立统一律,内容是构成万事万物的两个方面由于性质相反,总是处于一种相互排斥的状态,但又能统一到一起组成一个完整的事物;第四律是质量互变律,内容是性质的转变导致数量的改变,数量的改变也导致质量的改变,质量可以互变——阴阳交变;第五律是阴阳互含律,内容是一个方面的内部包含着其对立面的性质和因素——阴中有阳,阳中有阴;第六律是中成极反律,内容是事物的两个方面处于平衡的“中”态时,这事物就能稳定存在,一个方面演化到极限就要转变成另一个方面——阴极生阳,阳极生阴;第七律是阴阳平衡律,内容是构成事物的两个方面处于平衡态时,是一种标态,而标态是万事万物发展的总趋势。 冷眼看太极图,很象哺乳动物的受精卵发育两三个星期后的样子,阴鱼和阳鱼的形状和胚胎区别很小。韩国的国旗图案由八卦中的四个卦相围绕一个不完整的太极图(没有鱼眼)构成的,韩国人也许是懂得了部分中国古代哲学中八卦和太极图暗含的道理。 基督教和国际红十字会的徽标是十字。用阴阳理论看,十字可以看做是一个阴爻和一个阳爻的垂直相交,阴爻和阳爻相交后构成了一个完整的事物(也可以看成是雌雄生命体的结合)。所以可以说十字是基督教世界观的简洁明了的体现,也是对万事万物的一种基本说明。国际红十字会是以救死扶伤为宗旨的国际组织,它选择十字作徽标,真可说是暗合天道。阴阳相交的方式与阴阳叠而不交的方式(八卦)各有所长,各有所短,但都是相当简洁明了而且充满灵性的。 佛教和纳粹的徽标都可以看成是十字的旋转状态(旋转的方向不同)。万事万物都是运动的,所以旋转的十字比静止的十字对事物的说明又进了一步。 无论是宗教、政治还是科学,如果不能接受批评或批判而一成不变,它就是一种极端学说,而且很容易成为盲目信仰的对象。 其实,如果我们能接受宇宙是由物质和意识两大部分组成的观点,就应该放弃唯物或唯心的观点,因为辨证法讲的是矛盾两个方面是相互依存、相互决定、互为存在条件的,好比正电荷和负电荷,不存在哪个第一性哪个第二性问题。而唯物和唯心的“唯”是仅仅、唯一的意思,它与辨证是矛盾的,最起码从用语的选择上给人的感觉是这样的。要辨证就必须心物并重,所以,辩证法不能是唯物的也不能是唯心的,辨证法就是辩证法,如果非要给它加个定语,只能叫“心物辩证法”或者“物心辨证法”。 中国古代的阴阳学说心物(阴阳)并重,是相当标准的辩证法。 说这些干什么?下面我们将尝试用这些理论来分析相对论和量子力学。 四、物 理 学 和 宗 教 的 关 系 宗教和物理学还有关系?看到这个标题,可能有很多人会立即产生疑问甚至反感。这一点,只要看看科学发展史就会清楚——物理学为什么会和宗教产生剧烈冲突?因为二者有相同的研究对象。正如J.B.S.哈尔旦因所说,“有智慧的人将宗教和科学理论并用,以调节自己的操行。” 在科学给人类带来数不胜数的实惠的同时,越来越多的人开始淡化对宗教的信任,有些人对宗教已经不屑一顾。科学越发达的国家,这种情况越明显,这似乎是说,科学与宗教是对立的体系。实际上我们也能找到很多相反的例证,比如在物理专业研究人员中也有相当一批虔诚的宗教信奉者,他们一方面在追寻物理学意义的真理,同时也在追寻宗教意义的真理。再有,在今天仍然活着的人中,有接近一半的人一方面在享受着科学带来的实惠,同时又在义务地积极推广宗教教义。这说明科学和宗教的关系并非象人们想象的那样,是当然的对立面。 之所以有“科学和宗教相互对立”这一虚假认知,是因为历史上发生了多次科学与宗教的剧烈冲突。最典型也是最强烈的冲突发生在基督教与物理学和生物学之间。基督教的“地心说”和物理学的“日心说”的冲突,让科学和宗教都付出了惨痛的代价----物理学为之付出了鲜血,基督教则感受到了痛彻肺腑的疼痛----第一次被迫放弃圣经里的所有话都是真理这一绝对信念。很多人对此的反应是,在此一击之后,“无所不知、无所不能并且创造一切的上帝”一下变成了普通人,甚至变成了骗子。 宗教对人类社会的影响力是惊人的。三大宗教能流传一两千年,遍及几大洲,其对人类思想持续、久远和深刻的影响,是宗教之外任何一种思想体系都无法比拟的。其实,如果我们能居高临下俯视地看就不难发现,各种宗教并没有本质的区别,这就象攀登珠峰一样,从南坡可以登顶,从北坡也可以登顶,而最终目的并没有什么区别。 伊斯兰教在中东、北非及中亚的影响有多大,是只要稍微关心一点国际局势的人都了解的。在中东,穆罕默德创立的伊斯兰教两千年来一直在上层建筑中牢牢占据着统治地位,使中东国家几乎全部成为政教合一的国家,《古兰经》不但是宗教经义,也是国家最高法律。 基督教在欧洲的影响也不亚于伊斯兰教在中东的影响。在近千年的时间里,基督教也使大部分欧洲国家变成了政教合一国家,罗马教皇在欧洲中世纪时一直是欧洲大陆的最高领导人。即使是在今天,美国新总统宣誓就职时,还要手抚《圣经》---虽然在主要意义上它已是一种形式,但我们能从中看出基督教曾经有过的巨大影响。 佛教在东方的影响也是有目共睹的。在它流传的两千六百年中,无数的贫民百姓对之虔诚地信奉,有的帝王为之舍弃江山。在今天的中国,只要你能抽出时间逛逛佛教的寺庙就会发现,那里的香火非常旺盛。 翻开人类历史我们就会发现,几千年来,几乎没有一个国家从根本上取缔过宗教(有取缔的也往往是用另一种宗教或信仰取代)。 无论是基督教、伊斯兰教还是佛教,都以劝人向善为基本要义,这可能是不信教的人也能容忍它存在的主要原因。但是宗教的历史伴随了相当多的流血冲突,对人类造成的损害也是触目惊心的,甚至可以说,宗教信徒之间因不同的宗教信仰产生的冲突,其激烈程度远高于因政治或其他原因产生的冲突。这一点单从穆斯林的“圣战”及自杀性爆炸就看得很清楚。 对宗教,信徒和门外人的评价有天壤之别。信之者奉之为真理,为生命中最重要的东西;不信者斥之为虚幻、迷信和愚盲。真正的宗教信奉者信奉宗教不外两个原因,其一是被其理论所折服,其二是有宗教体验。更多的信徒是二者兼而有之。信仰不会凭空产生。 也许宗教中最重要的因素是宗教体验,它是宗教深深植根于信徒心中的根本所在。体验在很多时候是只可意会不可言传的,这正如品茶一样,个中奥秘只有身临其境者才能感知到。但是在有宗教体验的人群中,这种交流并不困难。 宗教和科学之所以看起来不相容,主要原因可能有两个,其一,信徒有大量的宗教体验,甚至有很多离奇的经历,因此对宗教深信不疑,但这些都无法用科学实验的方法加以验证,而且很多是不可重复的---有可重复的实验验证正是科学治学的基本要求;其二,有很多人从骨子里反对宗教,这类人除非有极特殊的经历,否则永远不会有宗教体验,因此也不可能有什么宗教信仰。这类人在每代人里都会有,是反宗教的主力军,几乎永远无法说服。 流水不腐,户枢不蠹。任何一种理论都必须是开放、吸收和不断完善的。如果某种理论始终认为惟有自己才是永恒的真理而一成不变,不能自身不断地修正改进,其结局就是变成一潭死水,逐渐腐烂发臭。基督教和其他一些宗教之所以屡处尴尬境地,不是因为它一无是处,而是因为它一成不变。科学理论也同样要遵循这一要求。 牛顿是数学和物理学大家,但是他在晚年却迷恋上了宗教,并试图用宗教理论说明自然。一个具有大智慧并且头脑中充满了科学理论和知识的人,为何会背叛科学而选择了反科学的宗教?还有,当代自然科学家中也有不少真正的宗教信徒。这是否也说明了某些问题? 敏感的人不难发现,当物理学进入相对论和量子力学阶段后,宗教和物理学的关系象物理学和哲学的关系一样,也出现了某些转机。用量子物理学家的话说就是,量子力学中的某些东西和东方宗教讲述的一些东西非常相象,具有神秘性,他们甚至直接引用了佛教中的术语(比如“八正道”)来陈述量子力学的现象。这也许是科学和宗教相互正视的前兆。 五,一尺之棰,日取其半,永世不竭 两千多年前,在古希腊发生了一场今天看来具有戏剧性的辩论:亚里斯多德和得谟克里特就“一尺之棰,日取其半,永世不竭”是否成立产生了极端对立的观点。亚里斯多德认为此立论成立,得谟克里特则认为物质有最小构成---原子,当木棍截取到一定程度时就成了原子,而原子不再可分。得谟克里特断定物质有最小构成或者是灵光闪现,或者是凭空想象。由于当时没有必要的科学仪器,原子是否真的存在无法验证,所以人们对得谟克里特的观点大多持否定态度。 “一尺之棰,日取其半,永世不竭”是个著名的哲学和逻辑学命题。从哲学和逻辑学角度看,由于物质是无限可分的,这个命题是成立的。但是,上个世纪末期,人类发现了分子,进入本世纪原子又被发现。当原子真的出现在人类眼前时,有人想到了两千多年前发生在古希腊的这场辩论,并对其胜负重新进行了评判:得谟克里特获胜。物理学家开始沉浸在找到了物质最小构成单位---原子的喜悦之中,可是这喜悦没有维持多久,物理学家又发现,原子也可分。目前物理学家们接受的原子模型是:原子是由原子核和绕核运转的电子构成的,原子核又由质子和中子构成。 根据物质不灭理论和极限理论,如果我们抛开原子,就把木棍看成是木棍来截取它,应该是万世不竭的,但是,原子介入后的的确确让这个优美的立论遇到了麻烦——这实际可能是犯了常见的偷换概念的逻辑错误。 基本粒子问题是新物理学研究的最尖端问题之一,它的核心是找到构成物质的最小单位。物理学家从分子研究到原子,再到电子、质子、中子,然后是夸克、胶子等。最近的物理实验显示,通过特殊方法可以将夸克击碎,这意味着夸克可能也不是最基本的粒子。但是科学家发现,到夸克这一层次,出现了物理学无法解释的问题,即“夸克禁闭”——夸克不能单个出现,每个夸克必须和另外两个夸克组合到一起(构成质子或中子)才能存在。还有一些轻子(比如电子)好象也没有再小的构成。一些科学家坚信:人类已经找到了基本粒子---夸克、电子,至少已有理论表明,物质不是无限可分的。 从哲学和逻辑学上看,物质不应该有最小的构成单位,而严密的物理实验却证实这种说法不能成立。问题究竟出现在哪里? 老子在谈论“道”时说过:道其大无外,其小无内。这一观点用在宇宙上好象也同样成立。 现在让我们变换个角度看:如果电子上有一种微小的智慧生命——我们就叫他为电子人吧,这电子人与电子之比和人类与地球之比是一样的,他们也有自己的隧道扫描仪和粒子对撞机,他们不能发现自己星球---电子的基本粒子吗?尽管人类永远看不到电子人(这由人类的时空局限性决定),但是我们有充足的理由否定电子人的存在吗?即便电子人不存在,只要站在电子的角度看,怎么可能就认定电子不再可分呢?电子看电子会感到小吗?再有,说不准宇宙中还有一种非常非常庞大的生命体,他的原子竟然是超超星系团,而人类连它的一个原子都算不上人,人类生活在他的体内,却永远感知不到他的存在,他也永远无从知道他的体内竟然生活着数不清的微小生命。 另外,我们完全可以把电子当成一根木棍。当电子成为木棍后,“日取其半,永世不竭”就仍然成立。 佛教的创始人释迦牟尼曾经说过,“一微尘容大千世界,大千世界入一微尘”。这实际就是今天流行的全息理论。它和中国古代哲学中所说的“其大无外,其小无内”说的都是:所有东西的大小都是相对的,宇宙中没有最大和最小。 尽管物理学取得了巨大的成功,为人类带来了数不胜数的实惠,但它和万事万物一样,必定有其短处和不足。物理学的悲哀在于,它是一种实证科学,任何理论在未得到实验验证时都只能是假说。亚当斯和勒威耶通过理论上的计算,预言出海王星的存在,在通过天文观测,确实在他们预言的轨道上找到海王星后才得到认可。爱因斯坦在相对论中预言,光通过强大的引力场附近时会因为引力的影响发生弯曲,也是在后来日全食观测中观测到后才被接受。为了解决人类力所不及的物理学实证困难,物理学家们也进行了必要的改革,他们开始用理想实验来验证一些预言和理论(严格地说,理想实验所验证的理论仍然是假说),这也意味着今天的物理学已经能够接受未经实证的理论了。 也许物理学家早该在头脑中划个问号,问一问是否宇宙中的一切物质现象都能通过人类的物理仪器加以观测、验证,问一问人类的时空尺度是否是宇宙的标准时空尺度。 也许相对论和量子力学难以实现突破的根本原因正在于物理学家看问题角度的单一。 也许哲学家、逻辑学家、宗教信徒看世界的角度正可弥补物理学家的缺陷。 六,浮 游 的 世 界 那么人的世界就是无限的吗?人能认知全部的宇宙吗?人有没有类似浮游的时空局限性呢? 新物理学家在谈论宇宙时,经常使用“一体”这个词汇,说宇宙是“一体的宇宙”。一体一词很不好定义,因为它直接牵涉到物理学的尖端问题---时空的定义和属性。从宇宙角度看,一体大概可以这样理解:宇宙的空间是一体的,其整体和局部没有任何区别,整体就是局部,局部就是整体。如果空间是一体的,它就无大小可言,也可以不太准确地说是大可无限大小可无限小。说宇宙是一体的是从空间角度出发的,这和时间好象没有什么关系(时间介入后,问题变得复杂起来。)。 宇宙的空间是分层次的,而且这层次应该是无限多的,但是相对每个层次的观测者(谁都不能排除每个空间层次都有生命存在的可能)都有最大和最小的可观测空间。 命运多舛不是一件让人愉快的事,但是,塞翁失马,焉知非福? “以太”一词在古希腊就出现了,但那时的以太与科学没有联系。最早将以太引入科学范畴的是十七世纪法国的笛卡儿,他把以太赋予了某种力学性质,认为以太是无所不在的物质。十八世纪,牛顿又提出,以太是产生万有引力的物质,也是光传播的媒质。在十九世纪,以太说得到了两位大科学家法拉第和麦克斯韦的支持,他们认为,光、电磁波可以解释为以太的波动,犹如声音是空气的波动一样,它充满整个宇宙,无所不包,无所不在(这实际是一种超时空状态)。 从辩证法角度看,把物质分成实、虚两种物质是能够成立的。实虚物质一实一虚,量上对等,质上相反,各以对方为存在前提。 虚物质的主要性质包括:1,其大无外,其小无内——局部和整体没有任何区别;2,充满整个宇宙,包括所有物质的内部——充满空间,又不占有空间;3,虚物质与物理学意义的粒子(下面我们称其为实物质)可以相互转化——通过一种中性的临界态或者叫过度态,虚物质可以转化成粒子,粒子也可以转化成虚物质。这前两点和笛卡尔、牛顿推断的“以太”的性质相同,第三点在科学界好象还没有人提到过(1991年有人在传统科学之外阐述过),但它可能是一个非常重要的性质——在人类这个宇宙层次中,实虚物质的转化好象可以看作是所有作用的源动力。引力可能就是实物质以虚物质为媒质实现的相互作用,这可以类比于两块海绵投入到一个水体中的情形:由于两块海绵同时吸附一个水体,二者必然相互靠近——无论这水体多大,两块海面都要相互靠近,而且相互“吸引力”的大小于距离的平方成反比。这不是两块海面的直接作用,而是通过同一水体实现的联系。 《时间之箭》第四章有个小标题叫“沸腾的真空”,所阐述的基本观点是,由于随机的量子涨落,能量可以从虚无中得到。作者引用狄拉克的现代真空理论说:“在空间所有各处,真空场的能量永无终止地发生涨落。足够大的能量涨落可能使粒子——反粒子——例如电子——正电子对在瞬间生成。而且能量涨落越大,粒子对生成的就越迅速。”这好象是说宇宙中确实存在“无中生有”。 为什么“真空”中可以产生粒子?因为真空不空,真空中充满了虚物质,在某些条件具备后,虚物质就可以转化成粒子。 如果以太真象本文说的这样,是一种虚物质,并且可以和可观测的物质相互作用、转化,那么量子物理学目前的很多难题好象都可以找到答案了(比如对称破缺、暗物质、引力、真空不空、宇宙的源动力等等)。 当物理学进入量子阶段后,研究对象开始深入微观世界。但是,量子物理学目前遇到了许多依靠量子理论自身很难解决的问题。前面说过,这可能有具体方法和技巧以及仪器的精密度问题,也可能是方法论的问题---微观物理学研究的问题已不是单纯的物理学问题,也是哲学问题,甚至佛学问题。 八,即实 又 虚 的 混 沌 光或者说电磁波究竟是什么?围绕这个问题物理学界曾进行了长时间的争论。 混沌的主要性质是:混沌包含了阴阳,具有阴和阳的部分属性,又缺少了阴和阳的部分属性,所以既是阴阳合和体,又不是阴阳的简单相加,而是阴阳在量上和质上的双重中和。所以,我们也可以说它是一种独立于阴和阳之外的单独的存在。何事物的混沌都完全相同,都是一种阴阳合和态。 如果前文说的虚物质存在,我们就可以断言:物理学研究的物质世界是由三种存在组成的,它们分别是实物质(阳----物理学目前定义的物质,由粒子组成)、虚物质(阴----充满空间而不占有空间、浑然一体、其大无外、其小无内)和实虚物质转化临界态的混沌——中性物质。 实物质向虚物质转化的基本条件是:1,只能在亚原子粒子或更小的层次进行,凝聚态物质不能直接向虚物质转化(相对论认为,任何凝聚态物质都达不到光速,只有光这种没有内秉质量的东西才能达到光速);2,要想实现实物质向虚物质的转化,必须使之达到或超过光速。粒子的速度一旦超过光速,就立刻转化成虚物质,充满空间而不占有空间了。所以,在人类的空间层次中,没有超光速的实物质或粒子存在。 那么“真空”是什么?从实虚物质理论看,所谓“真空”是指:没有原子(或许还应该包括亚原子粒子)的空间。“真空”里充满虚物质,也可以充满电磁波。 九,天上方三日,人间几十年 在古代神话里,我们经常能看到诸如“天上方三日,人间几十年”的说法,但,这是神话,人们从没把它和现实联系到一起。进入二十世纪后,有个人开始把这种说法和科学紧密联系到了一起,而且赢得了大多数科学家的认可,这个人叫爱因斯坦,他靠分别发表在1905年和1915年的两篇论文分别创立了狭义相对论和广义相对论。 相对任何物体,时间的流逝速度一样,空间大小不变,这是牛顿的绝对时间理论。相对论建立前,人类对此深信不疑。但是爱因斯坦认为,时间和空间是不平坦的,相对运动速度不同的物体流逝速度和大小是不同的,其主要内容包括:时间和空间相对不同的物体不是一成不变的;物体运动速度越快,时间流逝得越慢,空间也变得越小;当物体的运动速度达到光速时,时间开始停滞不动(这一结论在我能接触到的书籍资料中还没有见到,但用相对论理论好象很容易得到这一推论),正因为如此,孪生兄弟中一个以很慢的速度运动,另一个以接近光速运动,前者变老头甚至入土多年后,后者仍然可以是婴孩。这就是相对论中著名的双生子佯谬。在相对论中爱因斯坦还论证,任何凝聚态的物体都达不到光速,只有光(电磁波)这种没有内禀质量的东西才能达到光速;当物体以较慢的速度运动时,时间流逝的变化很小,只有当物体的速度十分接近光速时,时间流逝的变化才明显起来,而且越接近光速,变化越明显;光速是宇宙中的最高速度。从相对论角度看,“天上方三日,人间几十年”已不是神话,也不是科学幻想,而是实实在在的现实了。从1915年起,相对论的预言开始不断得到验证,特别是对水星进动的计算,相对论比牛顿运动定律要准确得多。可以说,在二十世纪中期,相对论就已经得到大多数科学家的认可了。 有趣的是,爱因斯坦获得诺贝尔奖不是靠让他成为“科学之父”的大名鼎鼎的相对论,而是靠他对光电效应实验的解释。这多少带点讽刺意味,或许这阴差阳错的结局还暗示了些别的什么东西。 光速和时间究竟是一种什么样的对应关系?为什么物体的运动速度达到光速时间就停滞不动?时间停滞意味着什么?如果人是光子,可以长生不老吗?光子眼中的世界是什么样的?这一系列问题,相对论没能给出明确而有效的答案。 如果相对论的预言是正确的,那么宇宙中就真存在永恒的东西了。时间停滞意味着不再变化,不再变化就是永恒。这很容易让我们联想到佛门追求的最高境界---涅磐。 佛家人追求的根本性东西是一种“不生不灭,不垢不净,不增不减”的永恒状态,人们称之为“涅磐”。人能进入涅磐状态吗?从佛教信徒的角度看当然能,但是,科学一直禁止人类进入这种状态,即便是最标新立异的相对论也禁止,因为相对论把所有有质量物体的速度都限制在光速以下,这意味着人---有着由原子构成的身体的人永远不能进入永恒状态。 但是稍有佛学知识的人都知道,佛家的涅盘状态实际是失去了人身的某种状态。佛字是会意字,可以拆解为人和弗,弗是否定的意思,佛即否定人,否定了人就是佛。 人身变成光并不是难事,问题的复杂性在于,一旦人身变成光了是否还有意义?从物理学和现代生物学角度看,人身变成光了,就肯定不是人了。 物理学和哲学上有个理论,叫整体论。就人而言,整体论认为,人是个整体,它绝不仅仅是构成人身体的原子简单的相加,更不是四肢和躯干的相加,“人”要大于四肢和躯干的相加,也就是说,构成人体的原子聚集到一起组成人体后,形成的是一种远远高于原子堆积物的东西。所以,从整体论角度看,如果人身变成光,就肯定不能叫人了。
小学生都知道,所有的数学定理都是从公理推倒出来,或用公理加以证明的。公理是什么?公理是公认的、不需要也无法证明的道理。1+1=2,为什么?怎么加以证明?这只有一个答案:什么都不为,也无法证明(这是否是科学的无奈?)。人类只有无条件、自动认可公理是正确的,才能根据公理推倒出纷繁的定理,科学----分科的学问才能产生。 越是大道越简单,越是真理越明了---大道至简。虽然公理是最初的学问,是最浅显的道理,但与定理相比,它显然处于更高的层次,这也是说,诸如相对论和量子力学等所谓的高深学问实际并没有比简单的公理距离真理更近。 ※※※※※※ 朋友。。。。。。。。。。真诚结交!!!! |