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一、从哲学立场看以太的存在性 对新一代的物理学家来说，以太可以说是一个久违的概念了．因为在二十世纪初的那场所谓的物理学革命中，爱因斯坦为了统一实体和场，不得已否定了以太，从此物理学界中就没有以太的概念了。以太是什么？它是否真的存在？自从1965年人类探测到宇宙背景的微波辐射以来，以太又成了人们新一轮的争论话题，特别是在近几年来，理论和观察证明，真空本身就是物质的一种运动状态，它充满着我们难以观察的混合物质，而且这种物质弥漫于整个宇宙空间，无所不在。虽然人们尚不清楚这种物质的真实面目，但是这种暗物质正在浮出水面。因此，完全否定以太无疑是错误的，新的以太观势在必行。 下面先对历史上的以太作一回顾。 以太观是古希腊的先哲们用于描述世界本源的观念。不过，最早这里的以太被泰勒斯称之为水，被阿那克西米尼称之为气，被赫拉克利特称之为火，最后才被亚里士多德称之为以太。以太观是一种和中国传统文化中“气一元论”相类似的观念。它认为：自然界是连续的，统一的物质－－以太充满着整个宇宙空间，尽管自然界的物质是丰富多样的，但这些物质都是由连续性的以太组成的，它们的差异只是由于形态、秩序、位置上的不同造成的。 “气一元论”在古中国是占据绝对主导地位、而且贯穿于整个传统文化的始终。而以太观在古希腊文化中则只是一种有代表性的观点，与此对立的还有原子论。出现这种差异主要是因为古希腊的以太观与古中国的“气一元论”是有所不同的，这突出地表现在古中国的“气”是一种具有生命力的东西，用现代物理学的语言来说就是物质和能量的统一体。而古希腊的以太则是一种死寂的东西，它只相当于现代物理学中的关于物质的概念，尽管象赫拉克利特等这些先哲们也提出了类似于“气”的那些光辉的创见，但总的来说，以太并没有摆脱它机械的性质，这使它在描述物质的多样性方面出现了障碍，以致于它最后被淹没在西方科学发展的洪流之中。 在近代物理学的发展之中，以太观是由笛卡尔重新提出来而进入物理学的。之后莱布尼兹发展了这个学说。因为在他们看来，“宇宙中并不能有天然不可分的原子或物质部分存在”“要是世界充满了坚硬的微粒，它们既不能屈缩让位又不能分割，就像人们所描述的原子那样，那么运动就是不可能的。”为此，笛卡尔还提出了“以太旋涡说”，不过，“笛卡尔以太”模型中的以太是静止不动的，而且与周围实体没有任何关系，它只起着传递实体间相互作用力的作用。而莱布尼茨觉察到了“笛卡尔以太”模型中的困境，为了使“以太”能够运动起来，莱布尼茨便从东方的“元气”学说中“移植”过来元气有聚散、屈伸等观念。他认为，以太“实际上并没有根本的坚硬性，相反地，流动性倒是根本的”。关于以太为什么可以“流动”，在莱布尼兹看来，是因为以太本身具有“活力”。即运动是来自物质的运动，亦即中国“气一元论”的“动非自外”的观点。 以太学说进入物理学之后，首先就被惠更斯用于光本性的描述，即光的波动学说。按照这种学说，光和水波、声波一样，是由连续的媒介来传递的一种机械波，这种媒介就是连续分布在宇宙空间的以太。不过，当时惠更斯只是认为光是一种与声波类似的纵向振动，而实践却证实光是一种横波，为此曾出现了一次关于光波动学说的危机，但很快菲涅耳就设想了一种新的以太模型解决了这个问题，从此，光的波动学说就占据了物理学上主导地位，之后，光的电磁波理论的成功更是让人们确信了光的波动学说的科学性，而以太这个波动学说的基础也相当然地被认定是客观存在的东西。 需要指出的是，尽管当时几乎所有物理学家都把以太的真实存在看作是肯定的事实，而且根据无数经验，特别是通过光学与电磁学的实验，对这种不可思议的物质的许多作用已经有所了解。如法拉弟的“磁力线”和“电紧张状态”的描述，麦克斯韦的涡旋电场假设和一环套一环的电磁互感等等。但以太究竟是什么，它和以太空间中的物质有什么关系，它又是如何传递作用力的等等问题并没有得到解决，以致于关于以太学说的危机一出现，便马上遭到了否定。 今天不少人把光速不变实验看作是对以太学说最有力的否定。其实不然，光速不变实验只是证明了地球与它的空间并没有绝对的移动，但这并不否认以太是在运动中存在的，而且斐兹杰惹和洛伦兹分别用收缩假说较为科学地解释了光速不变。更为重要的是，爱因斯坦也并不是要完全否定以太学说，它只是自以为提出了一个更为合理的学说即光的量子假说，这个假说可以将自然的连续性和间断性统一起来。因为他发现，在光这种独特的物理现象中，同时出现了截然不同的两种性质－－波动性和粒子性，显然，这些性质是在同一物体中表现出来的，因此必然存在一种统一的东西可以解决这两者之间的矛盾，所以，他在提出光的量子假说的同时就指出：光具有波粒二象性。波动性仍是对自然连续性的认可，而粒子性则是对自然间断性的说明，两者表面看起来是矛盾的，但在实质上却可以统一起来，为此他还多次说明，他的学说只是一种“权宜之计”，仍需要进一步发展。 应该说，绝大多数物理学家对爱因斯坦的误解是很深的，他们自认为爱因斯坦否定了以太观就是否定了宇宙空间中连续的物质，光的量子假说在实验上得到证明就是肯定了粒子是世界的唯一本质，剩下的只有虚空而已。事实上，正是这种误解，导致了物理学上那场著名的量子论战。不过，量子论战的结果是令人遗憾的，它不仅明显地与几千来的哲学思想相违背，而且将科学的标准也弄模糊了。在二十世纪以前，科学家们还一直相信“自然规律神圣不可侵犯”，而在二十世纪那场物理学革命以后，自然规律的内在的必然性被否定了，取而代之的是随机的几率。这样一来，一直在无形中制约人类的自然规律便在人们观念中消失了，人类一跃成为“上帝的翻版”。 至今仍有不少人对那场物理学革命津津乐道，因为它曾给我们的生活带来了巨大的方便。但更多有哲学头脑的科学家却清醒地发现，自从那场物理学革命以后，人类思想也随之进入了一个前所未有的混乱时期，也正是这种混乱造成了人们对自然肆无忌惮的破坏，人类又面临着一个更大的困境。显然，造成这种困境的原因并不在科学本身，而是以人类为自然中心的时髦哲学造成的，正是这种哲学观念的支配让物理学家们走上了否定自然内在必然性的道路，同时物理学也跌进了神秘主义的陷阱。 科学的一个基本原则就是相信一个不依赖于意识而客观存在的物质世界，在这个世界里，自然规律决定了一切事物的发展变化。在经典的物理学中，许多物理学家认为这种规律只是少数粒子之间的相互作用，但事实上则不然。自然界的物质是统一的，这种统一就体现在丰富多样的物质都是由同一种东西组成的，不管我们给这种东西起一个什么样的名字，如“以太”、“气”等等，但它们的性质都是一样的，紧张、反抗、充满生命力是它们的共性。因此，自然规律根本不是什么物质性的东西，它只是一种内在于物质本性的“理”。显然，这种“理”不是我们任何精密的仪器所能观测得到的，它只能由理性的思辩才能够获得。 自然界的本质是简单的，这是有史以来几乎所有著名的哲学家和科学家共同的看法，因为他们都从内在的体验中和对外在世界不同事物的相互转化的观察中领悟出物质世界的统一性，也正是这种统一性触发了他们对终极自然规律的坚定信仰和无穷尽的追寻。不过，西方科学一直是沿着还原论的思路来探索终极的规律的，而且由于这种方法的成功，不少科学家开始迷信于这种科学的观察和实验，认为它完全可以帮助我们认清自然的终极设计，以致于几千年来的哲学成就被它抛在一边。今天的科学正是处在这样一个茫然的时刻，虽然局部的研究逐渐深入到更微观的层次，但我们对宇宙整体的全貌仍然一无所知。最明显的是就是在对宇宙空间的认识上，至今科学家们还想当然地否定连续在宇宙空间的统一物质，否定空间中物质本性上的充满生命力的运动，这样一来，不仅本不存在的生命问题成了最大的难题，而且连万有引力、电磁力等这些物理上研究最清楚的力学现象也仅仅停留在表象的认识之上。 以太做为真实的物质存在，目前已成为肯定的事实。不过直到今天，大多数物理学家还满足于栖息在爱因斯坦、玻尔等伟人们的浓荫之下，不愿或不敢走出巨人的影子，去重新开拓一片绿洲。之所以会出现这种情况，最主要的原因就是他们都受着时髦哲学的支配，否定或怀疑自然的客观实在性，按照他们的观点，只有一种真实的本质存在着，那就是他们宝贵的自身，或者更确切地说，他们唯恐有一种自然规则统治着他们，剥夺了他们天赋的自由。承认以太观是要付出一定代价的，特别是它将彻底打击那些自封为宇宙最重要部分的自大狂。很明显，如果这种彻底的一元论成立，那么人就和普通的万物一样，都是由同一种料子组成，由同一个规则所支配，这看起来似乎严重贬损了人的存在价值。不过对一个坚持一元论的科学家来说，这是必然的，人类也没有必要无中生有地创造出一些理论来满足人类的虚荣心，实实在在地生存是最重要的。 自然界是统一的，连续的以太就充溢于无限的宇宙空间，宇宙中的一切物体都是由以太组成的。这或许对大多数人来说是不可思议的，但如果我们吸纳了中国传统文化中“气一元论”的长处，就比较容易理解了。通常在大多数西方人的心目中，以太本身是死寂的、静止的宇宙填充物，而在东方人的心目中，“气”则是充满紧张与生命力的，而且本身是在永恒的运动中存在的。正是这种观念上的差别，造成了西方科学家习惯于把物质和能量机械地分开，这样无形中就在生命问题上陷入了困境。与此相比，东方人对“气”的理解无疑是更为科学性的，它既不是普通人所理解的物质，也不是普通人所理解的能量，而是物质和能量的统一体，统一的物质就是在能量的离散中运动的，“气聚则生，气散则亡”就是对这种充满生命力的物质形象的描述，简单地说就是，物质都是在紧张的相互压迫与反抗中存在的，局部的反抗使一些物质组织起来，形成有序的实体，同时，压迫也不断使有序的实体离散开来，重新回到它原来混混沌沌的状态，而这一切都是由能量在连续的统一物质中的转移所决定的。 以太是有生命的，按照现代话来说，以太就是充满能量的统一物质，它不仅充满着宇宙空间，而且是在不断的紧张运动中存在的。自然界有着丰富多样的物质形式，但总的来说可以分为两大类，即秩序存在的物质实体和在周期的有序与无序中存在的能量场。物质实体是可见的，而能量场则是难以观察的，不过，我们通过仪器还是能够观察到它短暂的有序形式，电磁波的粒子性就是我们只观察到了它短暂的有序形式所产生的结果。物质实体和能量场的区别不是定性的，能量场中包含着物质实体，物质实体的周期生灭也就是广义的能量场。物质实体和能量同时又是不可分的，每一个事物不仅通过外部的能量场和外在世界普遍联系起来，而且在它的内部也是通过一种能量场的形式普遍联系起来的。今天这些能量场形式已经不断地被揭示出来了。 |