阿瑟·爱丁顿：《物理科学中的哲学》

对于自然界的一切认知，最终都将归于物理学。

那么，物理学是如何认识这个世界的呢？

物理，反映了人类对自然界的认知

当我们仔细地思索物理学的根源，探查人类对于自然的认知时，就难免进入“哲学”的领域。

自然哲学

现代人把哲学与科学分割成两类学科，也是近几十年的事情了；其实像“自然科学”或者“物理学”这些名字都是后来才有的，原来这些学问都被称为“自然哲学”，比如我们熟知的牛顿的著作——《自然哲学的数学原理》。

这就引出了今天要领读的一本你可能从未读过的伟大著作《物理科学的哲学》——

其实按作者的本意，此书名应该为《物理知识的本质及对物理宇宙理论的应用》，听起来就很诱人是不是？下面咱们先来介绍一下这个作者——

亚瑟·斯坦利·爱丁顿（Arthur Stanley Eddington）

爱丁顿是英国著名的天文学家、理论物理学家、数学家和科学哲学家，这么说大家可能没有感觉很厉害，那么我们可以记住一件事：他就是首先理解爱因斯坦相对论的那么几个人之一，并且就是他首先设计实验验证了相对论的正确性。

爱丁顿于1882年生于英格兰，20岁获得科学学士学位，3年后于剑桥三一学院获得硕士学位、科学与法学博士学位，后来依次于卡文迪许实验室、格林威治天文台、剑桥大学天文台工作，32岁就当选为英国皇家学会会员。

在爱丁顿37岁那年，恰巧有一次日食现象，爱丁顿抓住这次机会，组织英国皇家学会的研究团队，用测量光线经过太阳旁边时所发生的偏折而验证了爱因斯坦的理论，当时正是战争最黑暗的时期，爱因斯坦人在德国，用政治术语来说，他是一名敌国科学家。正是由于这个背景，爱丁顿的行为成为了科学界的轰动事件，用实际行动展现了“科学无国界”。

也许我们还听说过一个爱丁顿最早在科普书籍中提出的理论——“无限猴子理论”，他说“如果许多猴子任意敲打打键盘，最终一定能写出大英博物馆里的所有的书”，与刘慈欣的“诗云”有异曲同工之妙。

给猴子足够的时间，它能打出所有优美的篇章

爱丁顿一生著作无数，《物理科学的哲学》是他57岁那年关于相对论与量子力学的系统思考的总结。

科学认识论

我们说哲学是一种世界观体系，它从具体的问题总结归纳，又为新问题做出解释；因此无论是自然哲学、社会哲学还是人生哲学，都可以称为一种认识论，只不过认识的来源不同。

人生哲学可以源于每个人的人生经历，但是，自然哲学的认识论一定是来源于观察与实验。

观察，当然不限于“看”，也不限于五观，而可以是人的一切直接感受（其实非常有限）以及一切仪器测试的间接感受。

每一项物理知识必定是来源于一个“已经完成或将要完成的观察程序”。

也正是由于这一点，一切科学对于客观世界的描述，都不可能完全客观，都是主观与客观的统一。

相对论与量子力学

我们现在知道，宏观物理由相对论描述，微观物理由量子力学描述，而目前人类还无法将两者统一。

这是非常奇怪的，难道宏观世界不是由微观粒子组成的吗？

其实，相对论的哲学本质是在阐述这样一个事实：人类只能观察到物理实体之间的关系。

最简单的理解，眼睛看到一个物体存在，本质上只是感受到了一些光束而已；因此人类的世界只存在相对而没有绝对。

海森堡的不确定原理颠覆了我们从宏观物理世界中得到的认识——“精确的位置与精确的速率不可能同时观察到”，这也从量子力学的角度，提醒人类，观察的局限性。

所以，量子力学的哲学本质是在阐述这样一个事实：人类只能观察到物理量的概率。

相对论与量子力学从“其大无外，其小无内”的两个视角让我们对世界有了新的认知，也对人类自身观察世界的能力有了新的认识。从这个角度来讲，我们目前得到的一切物理规律，很有可能，并不是宇宙本身的规律。

具体来说，就有一个很可疑的问题：微观世界中的所谓基本粒子，有没有可能就是我们制造的？因为毕竟，量子力学家并非是通过实际的观察真正地区分和发现了独立的粒子，而是通过实验工具干扰到了它们的活动。简单的说，微观世界中，人的意识足以影响到存在，因为实体的概念已经完全被波所取代了。

分析思维的局限

人脑在思考问题的时候，总是不由自主地干一件事——“分析”。

就比如“分学科”就是典型的分析——科学太庞杂了，所以咱们分解开成为数学、物理、化学等等，这样每个人只需要研究一部分科学了。

注意，宇宙本身并没有分科！这只是人类的能力局限造成的结果。

物理是纯粹的结构性知识

什么叫结构性的知识？

说白了，就是知识完全是由数学来描述的，这样的知识才能沟通和传递。

注意，数学完全是由我们的意识创造的结构化的关系符号，而我们认识的物理宇宙完全就只是能用数学描述出来的那个宇宙，这恰恰就是物理学的现状。

仔细体会此处的逻辑，你会发现，主观与客观完成了统一，意识与物质的二元论不复存在。

近些年来，物理学越来越向自然哲学的靠近，就好像数学向逻辑学靠近一样，每一种学问都试图探寻它的本质属性。

结语

物理学，在不断颠覆着自己的同时也颠覆着人类的认知，宇宙的奥秘、人类的起源都将以物理为始展开帷幕。

物理，正在远离机械与冰冷，迈向灵性与温度。

科技千里眼头条号，长期致力于以最易懂的讲解诠释科学技术知识，与中国所有自我教育者一同学习、理解科技、认识世界。已发布专栏包括线性代数、微积分、概率统计、理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、传热学、MATLAB、有限元、多物理场、材料科学、计算机原理等各个方面，抓住核心思想，提炼学科精华，重构知识体系，用生动极简的语言，极速理解理论力学学科精要，轻松掌握学科应用。