| 物理学的飞跃与困境 从二十世纪初开始，物理学出现了一次大飞跃，一群朝气蓬勃的年轻人开始探索原子以下的微观世界。爱因斯坦提出了适用于微观世界的相对论，玻尔画出了原子的结构图，普朗克提出了量子力学的观点，海森堡证明了测不准原理。每一项重大发现都是对成熟的经典物理学理论和时空观的巨大冲击。 第一颗原子弹的爆炸不但验证了爱因斯坦有关物质质量和能量之间的关系方程，更向人展示了微观世界的巨大能量。然而六十多年已经过去，人类科学在认识物质和掌握能量上的突破却举步维艰。设想一下，按照现代科学的认识，构成原子的基本粒子不外乎质子、中子和电子。如果我们有这样一口大锅，可以把一切物质熬成“基本粒子粥”，然后再按照我们的需要随心所欲地排列这些基本粒子，我们就可以点石成金，可以化一切腐朽为神奇，而且就象树木造纸那样方便。 当然实际情况绝没有这么简单，仅仅将原子打碎成基本粒子所需要的能量不啻于原子弹的爆炸。这样大的能量对于只能熟练利用机械能或化学能的人类来说就象是一只蚂蚁要举起一棵大树一样。另一方面，人类对于微观世界粒子之间的作用力和行为特性知之甚少，又怎能随心所欲地操作和排列那些借助目前最大的显微镜也无法看到的粒子呢？ 事情到了这里还远远没有结束。1927年，海森堡发现了“测不准”原理，即微观粒子的位置和动量不能同时精确测定，因此量子力学就不能不表现出随机性，即粒子的运动是随机的：条件相同的情况下，可以有完全不同的结果。该理论推翻了传统科学和传统哲学中强调的因果性。接着，玻尔和海森堡又共同研究出了协变原理，即在微观领域進行观测的科学家们所观察到的事物与观测者观念和观测手段有关。这又打破了另一个西方科学的基本信念：存在一个独立于观测人之外的客观世界。粒子物理学家前不久提出的超弦场论，认为基本粒子的构成是一个弦，长度为1.66*10^-33厘米，如果要拉断这根弦则需要10^19电子伏特，这种能量相当于一个原子核裂变的100亿倍。人类不得不望着这个天文数字般的能量而徒唤奈何了。 转换一种哲学 在十九世纪末，整个的经典物理学——从牛顿的经典力学到麦克斯韦的电磁理论已经相当完善。科学家们认为辉煌的物理学大厦已经竣工，剩下的只有一些修修补补的小工作了。就连被公认的物理学权威开尔文勋爵也在当时的物理学年会上说：“未来的物理学真理，将不得不在小数点后的第六位去寻找了。” 然而二十世纪初，物理学的两大突破——相对论和量子力学却打开了一个全新的领域。1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，第一次提出了相对论的理论。与众不同的是，在这篇文章中，爱因斯坦没有引用任何一篇前人的科学文献，而是完全按照他自己的哲学思想和科学思想创作的。爱因斯坦深受斯宾诺莎和马赫的哲学思想影响，他自己也多次说过：“与其说我是个物理学家，还不如说我是个哲学家呢”。量子力学的领军人之一海森堡同时也是一位哲学家，并著有《物理与哲学》一书。威尔杜兰在《西洋哲学史话》序言中说到：“各种科学都始于哲学，……科学仅能传授知识，只有哲学才能给以智慧。”可以毫不夸张地说，二十世纪物理学的突破，实际上是哲学的突破。 狭义相对论打破了古老哲学中的绝对时空观念。速度的变化（观察者的运动）使时间具备了伸缩性，所谓“现在”的概念并没有绝对性。例如著名的“双生子效应”：一个宇航员高速航行若干年后返回地球，变得比他留在地球上的孪生兄弟年轻了。1915 年，爱因斯坦完成了他的广义相对论，突破光速极限的时空弯曲甚至可能导致时光倒流，从理论上人们可以走向过去，也可以回到未来。 量子力学则打破了人们认为存在一个“客观”世界的观念，让科学重新变成了“形而上学”。西方科学就是建立在观测、归纳和验证的基础上的，如果第一环节都会因“测不准”而人言人殊、见仁见智，后续的归纳和验证当然也就彻底失去了基础。再往下微观世界发展下去，西方科学已经无路可走了。 |
|
|
