字体:大 中 小
护眼
关灯
上一章
目录
下一章
广义认不准原理
“常数物理学”是我们关注度不够的分支学科,宇宙哲学对物理常数和其它学科常数的解释还不令人满意。比如:在万有引力的公式中,引力常数反映了引力的大和两个天体质量的乘积与两个天体的距离平方之比的相互关系,引力常数明了引力越大,两个天体质量的乘积与它们之间距离的平方之比越大;或者引力越,两个天体质量的乘积与它们之间距离的平方之比越。根据宇宙哲学的“等效原理”,我们可以从引力常数的概念来理解其它物理常数的含义,比如:普朗克常数、波尔兹曼常数、阿伏伽德罗常数、电质量和电荷的比例常数等。在不同的变量之间存在内在的常数关系,这不仅适用于物理学,同样适用于化学、生物学和医学等学科,不仅适用于理论物理学,同样适用于工程物理学。在不同学科的理论和工程应用领域,我们都可以找到令科学家和工程师难以深刻解释的常数,这是自然的奥妙所在。又比如:数学上的黄金分割率是一个与人类美的感受有关的常数,人体的一些不同部位的比例符合黄金分割率,这些人体的部位看起来是美的,反之,人体的一些部位的尺寸比例显著背离了黄金分割率,这些人体的部位看起来是丑的。我们很难解释为什么数字的黄金分割率是这个数,而不是那个数,就像我们很难解释引力常数为什么是这个大,而不是那个大,自然在千变万化的演绎中形成了这样和那样的常数关系,甚至将这些常数项带进了我们的人体和意识,我们只有接受自然造化的结果,从这些常数项和各种变量的相互关系中去领悟自然的法则。
我们在物理和化学、生物和医学等学科的工程实践中自觉和不自觉地大量应用了比例关系、或两个、多个变量之间的常数关系,比如:具有财富和实用价值双重属性的房和车属于人类工程制造的产品,建筑物和汽车的每一个尺寸都不是随意设置的,这些尺寸的选择既要符合材料的力学性质,又要符合人体工程学的标准,如果材料的力学性能强、人体的平均尺度,那么材料的用量可以少一些,建筑物和汽车的空间尺度可以相应减少;反之,如果材料的力学性能弱,人体的平均尺度大,那么材料的用量可以多一些,建筑物和汽车的空间尺度可以增大。同样,如果建筑物和汽车需要承载更大的作用力,人们的居住和出行想要更大的舒适度,那么材料的品种和数量随之进行调整。在物理工程学、人体工程学和宇宙学之间(我们在这里甚至可以使用宇宙工程学、自然工程学的术语,为了解释宇宙学的需要,本作者已经创建了一些类似的术语,哲学研究常常需要这样的创新术语)符合常数关系意义的“等效原理”,比如:就像工程材料力学性能的常数会影响工程师对材料的选择一样,宇宙学的万有引力常数对宇宙结构的形成和演变发生了关键性的影响,如果万有引力常数大那么一点,或者那么一点,那么我们的宇宙将会变得完全不同,太阳系和银河系能不能形成都是一个问题,即使“勉勉强强”地形成了,宇宙将会是另一番景观,生命和智慧生命或者不会存在,或者完全是另一番模样。物理学家没有告诉我们当其它的基本物理常数发生变化时,我们的宇宙将呈现怎样的变化,这些变化的常数将会以怎样的方式改变生命的形成和进化,我们很难获知其中的精确答案,本作者将人类认识的这种“窘迫态”定义为“广义认不准原理”。
本作者在《2016—2017宇宙学哲学手稿》一书中提出的“广义测不准原理”主要是受到了量力学“测不准原理”的启发,其次是受到了“广义认不准原理”的启示。广义认不准、测不准原理不会妨碍我们对自然和工程技术的认识和应用,只是指出了我们对自然和工程技术的认识和应用界限,材料和工程结构的力学常数是这个数,不是那个数,这是材料的天然性质给定的、通过工程经验测量的,就像宇宙学、天体物理的力学常数是这一数值。不是那一数值一样,这是自然性质给定的、通过天文观测和物理测量得到的结果。如果钢筋和水泥的力学常数不是这一常数,那么我们的建筑完全是另一种结构方式,如果引力和暗能量密度常数不是这些常数值,那么我们的宇宙必然是另一种结构体系,也许紧凑得像一个“钢铁的宇宙”,也许松散得像一个“水样的宇宙”,而在一个过于紧凑、或者过于松散的宇宙中,生命机体的形成是不可能实现的,就像在一个引力过大的地球上,我们的四肢不能动弹,而在一个引力过的地球上,我们的四肢不能落地一样,行星天体学家致力于寻找星系中的类地行星,就是为了发现一颗与地球的引力环境类似的下一个“地球”、或者“双胞胎地球”。一方面,材料力学和分析力学帮助我们认识了材料性能的各项常数,就像地球物理学和天体物理学帮助我们认识了宇宙学的各项常数一样,另一方面,材料的力学常数和宇宙学的各项常数包含了物质和自然的奥秘,前者是我们能够认识的,符合“认准、侧准原理”的含义,后者则是我们难以认识的,符合“认不准、测不准原理”的含义。
有人会我们不是知道了、测定了诸如:一个电、质和中的质量和电荷吗?这不是明一个电、质和中的质量和电荷是可以认准、测定的,“广义认不准原理”的含义指的是我们始终不知道一个电、质和中的质量和电荷为什么是这个数,而不是那个数,相信“自然目的论”的哲学家会认为宇宙是有意志的,不会无缘无故地设定诸如:一个电、质和中的质量和电荷常数,“老天爷是有安排的”指的是宇宙意志论的观点,而宇宙唯物主义者不相信“自然目的论”,认为自然的存在和运动遵循一定的规律,一个电、质和中在获得质量和电荷的数量时遵循了某种物理学的法则。我们可以设想一下,如果一个电、质和中的质量和电荷常数发生了亿万分之一的变化,那么我们的宇宙将会变得“太阳不是那个太阳”、“地球不是那个地球”,如果太阳和地球失去了存在的可能,那么人类在地球的认识和实践活动就无从进行,因此,我们在感谢太阳给我们带来光明和能量、地球给我们带来空气和水分的同时,还要感谢诸如:一个电、质和中的质量和电荷刚好是这一数值,而不是那一数值,我们只能诞生和进化在这些常数勾画的地球和太阳,星系和宇宙的环境中,生命和智慧人类的命运取决于这些微观粒常数的大,比这些常数值大万亿分之一、或者万亿分之一都将重新缔造物质的结构和宇宙的秩序,然而,我们在诗歌和散文中只会歌颂光明的太阳和慈母的地球,难以颂扬微观粒的常数设置,比起诗歌和散文的浪漫气息,科学寻求一种符合客观事实的真实原因。
在支持生命诞生和成长的意义上,太阳和地球造就的宜居环境和一个电、质和中提供了的微观粒基础是一致的,它们形成的共同作用关系符合宇宙哲学的“等效原理”。除了太阳和地球,电、质和中,我们很难将所有的微观粒和宇宙天体在生命诞生和成长中的作用都精确地表述出来,这是“广义认不准原理”和“广义测不准原理”得以产生的一种主要原因,比如:缺少了传递引力相互作用的“引力”,引力就会消失,而没有引力作用的地球和太阳就会土崩瓦解,烟消云散,人体的细胞分也不会聚集起来。比如:缺少了木星“钢铁卫士”的护卫,难以计数的行星就会朝向地球飞来,而没有木星抵御行星的碰撞,我们的地球就会处在行星“枪林弹雨”的袭击下,即使生命和智慧生命在地球和太阳的哺育下诞生和成长起来,也不可能在无数行星的撞击之下幸免于难。至于生命有机体包含碳元素,水由氢氧元素形成,生命活动离不开水的滋养等,将所有的包括有机化学和无机化学在内的学科都清楚是一项艰难的使命,人类从诞生的第一天起就在承担这一使命,十九世纪的经典科学已经发现到二十世纪和二十一世纪的量科学和相对论的阶段,人类的生命科学到现在已经发展到超乎想象的程度,克隆生命、甚至克隆人体都呈现在我们的眼前,但是,生命科学仍然包含了大量的未知因素和未知机理。人类精确科学的认识和测量每进一步都不会是轻易的事情,科学家付出了艰巨的努力,社会大众为改善物质生产力、为科学家提供更好的科研环境付出了艰苦的劳动。
由于“广义认不准原理”等价于“广义测不准原理”,本作者选用“广义测不准原理”的术语,“测不准”和“认不准”是一个原理的两种表述方式,两个原理没有本质的不同。科学的认识和测量有界限,但是没有固定的界限,随着人类科学认识和测量技术的进步,认识和测量的界限逐步向后移动,形成“后移原理”,比如:十九世纪的经典科学以量力学为科学认识和测量的界限,而二十世纪和二十一世纪的科学认识和测量进入了量力学的领域,人类的科学认识能力和测量技术达到了前所未有的精确度,但是,我们对量行为的认识和测量仍然受到了测量工具和理论模型的限制,比如:我们不知道夸克是不是最的粒,不知道能量弦是不是能量的最单位,不能在更大的精度上测量粒的量效应。“广义认不准原理”指的是还有我们难以认识的科学层次和领域,“广义测不准原理”指的是还有我们难以测量的精度指标,而不是指我们不能获得进一步的科学认识和测量结果。既然“广义测不准原理”和“广义认不准原理”符合宇宙哲学的“等效原理”,那么与宇宙测量有关是天文学和物理学,而与宇宙认识有关的则是哲学,宇宙认识论等价于哲学认识论。本作者的认知方式属于宇宙哲学的学科领域,虽然可以将宇宙哲学归于一种纯粹的思想实践,但是,宇宙哲学建立在现代天文学和近代物理学理论研究和实验成果的基础上,简而言之,宇宙哲学就是寻找宇宙学的哲学解释。
(邓如山2017-9-邮箱:deepmind_123@163.)
(ThegeneralizeduaintyprincipleandThegeneralizedunreisableprincipleIhthephilosophical"equivalenceprinciple")
..,首发v*
更多完整内容阅读登陆
《墨缘文学网,https://wap.mywenxue.org》
上一章
目录
下一章