有幸曾參加了一場佛教著名寺廟主持的開關(guān)演講,一個月的閉關(guān)思考,方丈談到了量子力學(xué)和佛教的關(guān)系。在與方丈私下交談時,物理專業(yè)的兒子曾說,所有的科學(xué)研究到了最后都成了哲學(xué),方丈則說,所有的哲學(xué)最終都?xì)w結(jié)于宗教。兒子笑笑不語,回家后,我問他是怎么認(rèn)為的,他告訴了我下面這段話,并推薦我讀一讀霍金的《時間簡史》。
愛因斯坦在1953年給 J. E. Switzer 的信里寫道:西方科學(xué)的發(fā)展是以兩個偉大的成就為基礎(chǔ),那就是希臘哲學(xué)家發(fā)明形式邏輯體系,以及發(fā)現(xiàn)通過系統(tǒng)的實驗可以找出因果關(guān)系。中國古代在這個方面處于完全缺失的狀態(tài),所以,近現(xiàn)代科學(xué)不會在當(dāng)時的中國產(chǎn)生。
聯(lián)想到最近在新聞里看到,某些國內(nèi)大學(xué)因為招生困難和畢業(yè)生就業(yè)難而砍掉的專業(yè)中,物理專業(yè)赫然在列。在重點高中,選修物理的人數(shù)曾經(jīng)是最多的,因為考大學(xué),選修物理可以選擇的專業(yè)最多。當(dāng)年兒子選修物理,因理科成績一般,被老師以競爭太大勸退,改修歷史;結(jié)果那年文科錄取分比理科高出了一百多分。
如今他在美國學(xué)習(xí)理論物理,常常感慨:吃飽了撐的才學(xué)物理,特別是理論物理,他的很多學(xué)長們都改換了門庭才找到工作??墒亲屗麚Q專業(yè),他卻堅持不換,卻也不與我談?wù)撊魏挝锢矸矫娴膬?nèi)容。
我感受到了他的藐視,決心一定要看懂《時間簡史》,雖說這本薄薄的小冊子實在難以下咽,并不如它的作者霍金所言,通俗易懂——這該是物理專業(yè)人士的認(rèn)為吧。
話說《時間簡史》說的并不是有關(guān)時間的歷史,而是物理學(xué)的歷史。而理論物理研究的重頭戲就是宇宙學(xué)——宇宙的起源和發(fā)展。這確實與上帝有關(guān),物理學(xué)家們膽大包天,敢于探索上帝的內(nèi)心世界和行事方式,而這最早都是哲學(xué)家的思考范疇。
如果宇宙是上帝創(chuàng)造的,那么上帝為什么要創(chuàng)造宇宙,為什么要以現(xiàn)在的這種方式讓宇宙存在,宇宙的起點和終結(jié)點又在哪里?當(dāng)我們無法回答這些問題時,把一切歸咎于萬能的造物主是最簡單的,然后告誡自己:不要妄想揣摩上位者的心思。這就是宗教的來源。
但總有些好奇心特別重的人,喜歡打破砂鍋問到底,窮盡一生,尋找蛛絲馬跡,找尋合理的解釋。比如古希臘哲學(xué)家亞里士多德。
按照霍金在《時間簡史》里的敘述,對宇宙的認(rèn)識可以按代表人物劃分為四個階段:
一、亞里士多德:地球是靜止的
公元前340年,希臘哲學(xué)家亞里士多德在物理學(xué)的成就,現(xiàn)在基本已證偽。
1、地球是靜止的,太陽、月亮、行星和恒星都以圓周為軌道圍繞著地球公轉(zhuǎn)。(錯)
1514年,波蘭教士哥白尼提出日心說,太陽是靜止的,地球和行星們圍繞著太陽做圓周運動。
2、物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有在受到力或沖擊的推動時才運動。重的物體比輕的物體下落得更快,因為它受到更大的重力。(錯)
1590年,伽利略讓不同重量的球沿著光滑的斜面滾下,證明了不管物體的重量是多少,它們的加速度是一樣的。如果不考慮空氣阻力,一片羽毛和一個鉛錘會以同樣的速度下降,這個實驗已在沒有空氣的月球上證實了。
注:伽利略并沒有在比薩斜塔上將重物落下。
3、人們依靠純粹思維即能找出所有制約宇宙的定律,不必用觀測去檢驗它。(錯)
現(xiàn)代物理學(xué)提出的各類假說,只要有一次證偽就被推翻,很多無法證實的,也只能有待未來科技水平的提升來觀測驗證。
二、牛頓:宇宙是靜止的
1687年,牛頓爵士出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,他提出萬有引力定律,但他回避了這個問題:如果宇宙是靜止的,那么萬有引力下,恒星們很難保持基本不動。
1781年,哲學(xué)家康德發(fā)表了《純粹理性批判》,深入考察了宇宙在時間上是否有開端、在空間上是否有限的問題。
注:蘋果并沒有砸出牛頓的萬有引力定律。牛頓說的是,當(dāng)他坐著沉思時,一個蘋果的下落使他想到了萬有引力。
亞里士多德認(rèn)為有一個優(yōu)越的絕對靜止的狀態(tài)存在,而牛頓的定律中隱含著絕對空間的不存在,不過牛頓拒絕接受,因為這和他的絕對上帝觀念不符。但他倆都相信絕對時間的存在:時間相對于空間是完全分離并且獨立的。
三、愛因斯坦:時空都是相對的,沒有什么絕對時間和絕對空間
1676年,丹麥天文學(xué)家羅默第一次發(fā)現(xiàn)了光以有限但非常高的速度旅行的事實。
1865年,英國物理學(xué)家麥克斯韋理論預(yù)言,射電波或光波應(yīng)以某一固定的速度行進。
1905年,瑞士專利局的小職員愛因斯坦提出了狹義相對論,否定了絕對時間的存在。
1915年,愛因斯坦提出廣義相對論,告訴我們空間是彎曲的。愛因斯坦的廣義相對論意味著:宇宙必須有個開端,并且可能有個終結(jié)。
1926年,德國科學(xué)家海森伯提出著名的不確定性原理,并和薛定諤、狄拉克運用這一原理把經(jīng)典力學(xué)重新描述成量子力學(xué)的新理論。
1929年,美國天文學(xué)家哈勃通過望遠(yuǎn)鏡觀測到:宇宙正在膨脹。
這一系列的發(fā)現(xiàn),打破了絕對空間和絕對時間的概念,也就是時間不能完全脫離和獨立于空間,而必須和空間結(jié)合在一起。以光速去太空旅行的人會保持年輕,而留在地球的雙胞胎兄弟則逐漸衰老,他們的時間是不同的。
然而愛因斯坦雖然因為對量子理論的貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾獎,但他自己并不接受這一理論,他的后五十年都致力于推翻這一理論。他不愿接受宇宙受機緣控制的觀點,用他的話就是“上帝不擲骰子!”
四、霍金:時空有限而無界
霍金的假設(shè):時間和空間可能會共同形成一個在尺度上有限卻沒有任何邊界和邊緣的面。宇宙便是完全自足的,而不受任何外在于它的東西影響。它既不被創(chuàng)生,也不被消滅。它既沒有開端也沒有終結(jié),它就是存在。
宇宙的本質(zhì)是什么?
我們在其中的位置如何,以及宇宙和我們從何而來?
宇宙為何是這個樣子?
在霍金的《時間簡史》中并沒有現(xiàn)成的答案,人類對于宇宙的探索,還只能是假設(shè)和推斷。我們只能證偽某些理論的錯誤,卻無法證實某些假設(shè)的正確,比如霍金的黑洞理論、弦理論。
但在書中,我也發(fā)現(xiàn)了自己以往的常識謬誤:
1、對生活中的事缺乏邏輯判斷:容易被媒體煽動內(nèi)心的焦慮和不安。
2、缺乏實驗驗證的精神:輕易就會相信未經(jīng)證實的建議。
3、對自己存在的過分自信:好事降臨的理所當(dāng)然,和壞事降臨的難以接受。
人存原理:我們看到的宇宙之所以如此,乃是因為我們的存在。但是我們有什么不同嗎?
所有的事不過都是偶然發(fā)生的,正因為是偶然性,我們才有可能通過自己的努力來改變未來的結(jié)果。
上帝擲骰子嗎?我不知道,但我清楚的知道生活中到處都是隨機性,我的每一個念頭都可能導(dǎo)致不一樣的未來。對自己負(fù)責(zé),對自己的未來負(fù)責(zé),正變得越來越重要,在某種有限的時空內(nèi),我的命運完全受控于自己。未來是未知而開放的,一切皆有可能!