對哲學和科學「相對性原理」的認識

2020-12-05 鄧如山

(1)太空技術將對末來的太空經濟和社會形態產生不可估量的影響,人類在地球環境發明了生物基因技術、人工智慧和機器人、量子通訊和傳輸技術等,它們將融入未來人類的太空領域。一旦人類掌握了更為高效的材料和能源技術,那麼人類將在更大的程度上擺脫「地心引力」的束縛,開啟規模化太空移民的計劃。未來人類的太空移民不完全是地球人的生存危機引起的,好像科學發展不完全是技術的推動一樣,人類感性的想像力和理性的好奇心同樣推動了科學發展。地球危機觸發了人類太空移民的靈感,霍金等太空科學家一直主張,以太空移民的方式解決地球人日益加劇的生存危機。奇遇和漂泊心理觸動了人們太空移民的渴望,比如:一些社會人士表達了在火星安葬、在月球度過餘生的願望。地球危機和好奇心態對太空移民的促動符合哲學動機論的「等效原理」。

(2)為什麼行星科學家對宜居性行星、或「雙胞胎地球」的搜索極感興趣?這與他們為地球人尋找「第二地球」、「第三地球」、「第N地球」的「潛意識」有關,科學家找到了越來越多「末來地球」的候選對象。太空移民面臨了諸多疑難,比如:太空旅行技術和行星之間的天文距離,但是,一切皆有可能,地球人產生了對太空旅行的技術需求,太空技術對太空科學的作用和太空科學對太空技術的反作用符合哲學動力學的「等效原理」。不能僅將太空旅行和太空移民理解為「出走地球」,這是因為未來的太空技術和太空移民可能提貢解決地球人生存危機的高效手段。二十、二十一世紀的人類面臨了各種生存與發展的危機,比如:資源枯竭、化石能源不可再生,如何分配地球的有限資源?人類歷史上的戰爭與對有限資源的爭奪密切相關,我們的臨近太空包含了無比豐富的資源,對太空資源的開採和收集將克服地球資源的稀缺性。

太陽能是一種太空資源,人們沒有充分地獲取太陽能。太空移民最大、最直接的推動力來自人類末來的太空經濟活動,現在,主要的航天技術大國制定了臨近太空資源的開發計劃,二十一世的中後期可能迊來人類「太空經濟學」的時代。太空社會學對應了太空經濟學,未來的太空社會學不是簡單地複製地球社會學,在地球和太空社會形態等效性關係中包含了更多的差異性。高度發達的技術和太空資源的無限性將對未來的太空社會形態產生怎樣的影響?技術和資源狀態必然對社會形態、或人們的交往方式產生影響,這是歷史唯物論的一個觀點,然而,我們不能精確地預測末來太空社會的具體形態,這是科學哲學「廣義測不準原理」決定的判斷。太空人不同於地球人的現實和觀念,但是,兩者的互動性和互補性將在更大程度上推動人類文明的發展。從人類地球文明到人類太空文明,人類的實踐和認識的人發展從低級到高級、從單一到多樣。人類在未來的太空社會將保留現有的國家、階級和私有制的形式嗎?等級和權力、貨幣和資本、法制和習俗還會是激發經濟活力、維護社會秩序的有效手段嗎?

(3)宇宙哲學的「測不準原理」既包括量子力學、也包括天體力學的「測不準原理」,量子力學的「測不準原理」指的是對量子疊加行為的不可測量原理和對量子的一對共扼物理量不可同時精確測量原理。天體物理學的「測不準原理」指的是人們不能絕對精確地測量天體的各種物理參數,一方面,測量儀器達不到絕對的精度,另一面,測量對象不可能達到絕對靜止的狀態。可以將宇宙哲學的「測不準原理」定義為「相對論」、或「相對性原理」,哲學概念的相對論、或相對性原理不同於愛因斯坦的相對論、或相對性原理。宇宙哲學的「測不準原理」既適合自然存在的特性,也適合主觀認識的屬性,可以將主觀認識的「測不準原理」定義為「認不準原理」。宇宙學通常指狹義宇宙學,天文學研究個體、集體的天體運行現象,宇宙學研究整體的天體運行現象。宇宙學或狹義宇宙學和其它具體科學研究遇到的最大困難既表現在科學對象的測不準特性,也包括科學認識的認不準屬性。

(4)我們在宇宙學和其它科學研究中遇到的基本困難在於,科學對象沒有孤立的唯一性,科學認識沒有封閉的唯一答案。比如:我們現在用廣義相對論解釋天體運動和宇宙運行,如果存在超越光速的天體和宇宙運動,那麼廣義相對論只適用於光速和近光速的物體運動,廣義相對論和牛頓力學一樣有適用的範圍,牛頓力學和廣義相對論符合哲學相對論的「等效原理」,這是我們對哲學「相對性原理」解釋的科學依據。我們現在用量子力學解釋微觀粒子的運動,「狄拉克方程」既考慮了量子運動的波動性,又考慮了量子運動的光速性和近光速性,狄拉克方程將薛丁格的波動方程和愛因斯坦的狹義相對論融合為統一的方程。廣義相對論在引力場的有效性和狄拉克方程在量子場的有效性符合哲學場論的「等效原理」。可以將狄拉克方程稱為量子世界的「場方程」,

好像將牛頓的萬有引力定律和愛因斯坦的廣義相對論稱為宏觀世界的「場方程」一樣。除了對粒子行為進行量子力學的刻畫以外,對基本粒子的描述還包括弦理論、粒子標準模型、量子信息比特、多維時空理論等,對量子世界科學認識的豐富性和多元性超出了宏觀世界,量子力學似乎變成了體系性的學科,它充斥了不確定性的因素。很多宇宙學和其它科學的難題主要與科學認識的「認不準原理」有關,比如-:以動態的宇宙大爆炸理論解釋了宇宙的起源,以靜態的宇宙恆穩態理論闡述了宇宙的存在,什麼是宇宙的起源?人們至今沒有獲得最後的正確答案,宗教的宇宙起源說認為宇宙「從無到有」,科學的宇宙起源說認為宇宙「從有到有」,前者從零到無窮大,後者從一到無窮大。唯物論是宇宙起源科學主義的「翻版」,唯心論是宇宙起源宗教主義的「翻版」,唯物論和唯心論、科學和宗教符合科學哲學的「反等效原理」。

(宇哲筆記:2015年5月16日)

相關焦點

  • 伽利略相對性原理,狹義相對性原理,廣義相對性原理,什麼特點?
    相對性原理,伽利略相對性原理,狹義相對性原理,廣義相對性原理。各有什麼特點?我們說相對性原理是力學的基本原理。比如,運動的相對性,首先要有一個參考物,如果沒有參考物,那麼你對其運動就無法判斷。下面分別說一下伽利略相對性原理,狹義相對性原理,廣義相對性原理。各有什麼特點?一.伽利略相對性原理什麼是伽利略相對性原理呢?
  • 淺談相對性原理的對立統一,某種程度上與我國傳統哲學的「道」不謀而合!
    本文將嘗試從哲學角度談談這一問題。曲與直我們先通過一個簡單案例來闡述相對性原理。我們不難理解,在一列勻速直線運動的高速火車中做自由落體運動的小球,若從地面觀察者的角度進行測量,其運動軌跡則是平拋運動的拋物線。
  • 哲學和科學有什麼關係?
    因而,只是局部的認識,一旦超出了質的範圍,就會走向認識的反面,反而制約了認識的發展。演繹法是由整體到個體,屬於東方思維,受到了信息不足的限制。因而,受到了邏輯的限制,假說的提出是非邏輯的,需要有很強的創造力和直覺的領悟力。自然界就是一個我們無法打開的黑箱子,只能藉助於關於黑箱子的輸入信號和輸出信號來構建關於自然界的同構系統,從而臨時替代我們所面對的自然界。
  • 從宇宙智慧和認知原理談宗教、哲學、科學之間的關係
    另外,我在《從愛因斯坦夢斷大統一理論談人類認知原理》一文中也列出了人類認知原理:1、人類認知包括經驗和觀念兩個大類2、很多種認知是經驗和觀念的綜合,是使用「思維工具」進行綜合3、對人類生產生活起實際作用的是經驗認知
  • 科學哲學原理和應用
    由於宇宙學研究最大的物質結構,物質學或粒子學研究最小的宇宙結構,因此,宇宙學和物質學、天體物理學和粒子物理學符合科學哲學結構論的等效原理。科學哲學既不是純粹地以科學、也不是純粹地以哲學為研究對象,而是主要以科學和哲學的相互關係為研究對象。科學哲學是一門跨學科的交叉科學,科學和哲學的交叉性符合科學哲學共有論的等效原理。
  • 愛因斯坦是如何將狹義相對性原理,拓展到廣義相對性原理的!
    愛因斯坦是如何將狹義相對性原理,拓展到廣義相對性原理的!此文說的明白。狹義相對論建立在狹義相對性原理【即在所有慣性系中,物理定律有相同的表達形式。這是力學相對性原理的推廣,它適用於一切物理定律,其本質是所有慣性系平權。】和光速不變原理【任何光線在「靜止的」坐標系中都是以確定的速度c運動著,與光源和觀測者運動無關。】之上。
  • 【相對論介紹三】相對性原理講的是什麼?
    前兩期我們已經簡單介紹了狹義相對論和廣義相對論的內容,在介紹狹義相對論內容的時候,筆者曾經說了一句:「狹義相對論是建立在兩個基礎原理之上:相對性原理和光速不變原理。相對性原理還好,大家都沒什麼問題,但是光速不變原理就遭殃了。」
  • 相對性原理:相對論之前必須了解的東西
    這簡直就是中國古代版的伽利略相對性原理,用形象的「舟行不覺」來代替伽利略相對性原理也容易理解。 愛因斯坦的相對性原理伽利略的相對性原理,或者說舟行不覺原理我們還是很好理解的,雖然不是特別直觀,但是仔細想想跟生活經驗還是非常相符的。但是,伽利略的相對性原理有一個非常大的限制條件:力學定律。
  • 和諧和美的科學哲學解釋
    可以將「海底兩萬裡」的海洋科學探索活動看作是先期性的主體性事件,將對海洋資源、特別是深海資源的開採和利用看作是後期性的伴隨性事件,根據科學哲學主體事件和伴隨事件的等效性原理,前期的海洋科學探索成果終將轉化為對海洋資源的開發和運用。科學探索的主體性事件似乎沒有明顯的經濟目的,而對資源的開採和加工、存儲和使用形成了一系列滿足人類需要的經濟活動。
  • 伽利略和牛頓的世界-【伽利略相對性原理】
    【伽利略相對性原理】    現在請跟我一起回到16世紀末的義大利比薩,此時正值文藝複習的後期,國富民強,文學、藝術、科學的春風從義大利席捲整個歐洲,空氣中瀰漫著新世紀即將到來的新鮮氣息(中國此時正值清朝康熙年間
  • 廣義相對論與黎曼幾何系列之五:相對性原理
    太陽、星星和月亮等,每天周而復始地東升西落,很容易使人得出「一切都圍著地球這個宇宙中心而旋轉」的結論。當然,人們對天象的這點直觀認識還建立不了科學,地心說是在公元二世紀時希臘著名天文學家託勒密( Claudius Ptolemacus )根據觀察資料而建立和完善的數學物理模型。換言之,從物理「參考系」的角度看,地心說認為地球是一個堅實、穩定、絕對靜止的參考系。
  • 運動的絕對性和運動軌跡的相對性
    物體運動的動力來源於外力的作用和內在的慣性,外力和慣性符合哲學動因論的「等效原理」。包括唯物辨證法在內的哲學流派指明了物體運動的永恆性,既然外力和慣性形成了物體運動的基本原因,那麼以「廣義等效原理」為依據,我們可以推斷「傳遞原理」,以「傳遞原理」為依據,我們可以得出外力和慣性永恆存在的結論、或物質運動和外力、慣性符合哲學永恆論的「等效原理」。
  • 白春禮:進一步深刻認識科學與哲學的關係
    我們需要進一步深入反思科學技術的歷史發展規律,因而需要進一步深刻認識科學與哲學的關係。  從歷史的維度來看,哲學是科學之源。現代科學的前身就是古希臘的自然哲學,之後相當長時間內,科學家都把自己的工作看作是自然哲學的一部分。牛頓的偉大著作命名為《自然哲學之數學原理》;拉馬克的《動物學哲學》包含了進化思想的萌芽;道爾頓在其《化學哲學新體系》中奠定了現代化學的基礎。
  • 科學網—進一步深刻認識科學與哲學的關係
    我們需要進一步深入反思科學技術的歷史發展規律,因而需要進一步深刻認識科學與哲學的關係。 從歷史的維度來看,哲學是科學之源。現代科學的前身就是古希臘的自然哲學,之後相當長時間內,科學家都把自己的工作看作是自然哲學的一部分。牛頓的偉大著作命名為《自然哲學之數學原理》;拉馬克的《動物學哲學》包含了進化思想的萌芽;道爾頓在其《化學哲學新體系》中奠定了現代化學的基礎。
  • 「相對性原理」和「光速不變原理」該如何理解?它們為何相牴觸?
    要想真正理解愛因斯坦提出的狹義相對論,前提是必須理解愛因斯坦在狹義相對論中所提出的兩條基本假設:「狹義相對性原理」和「光速不變原理」,因為狹義相對論就是以這兩條基本假設為出發點通過洛倫茲變換推導出來的!而「狹義相對性原理」又是在「相對性原理」的基礎之上延伸出來的。所以,理解「相對性原理」和「光速不變原理」就顯得尤為重要。
  • 從滷蛋到小球:梳理相對性原理與協變性的關係
    情況顯然和候車室裡的一樣嘛,選A。」恭喜,你發現了物理學中一條非常重要的原理——力學相對性原理。其實早在1632年,偉大的物理學家伽利略就在《關於哥白尼和託勒密兩大世界體系的對話》一書中,寫到類似場景要表達的思想,只不過當時沒有火車(1804年瓦特才造出了蒸汽機車),他用的是輪船。
  • 科學 哲學和神學
    我們現在把牛頓稱為物理學家,其實,牛頓活著的時候,沒有什麼物理學分類,他研究的就叫自然哲學,所以他提出「牛頓三大定律」的那本書,就叫《自然哲學的數學原理》。世人認為他研究的是科學,而他自己追求的是對自然的哲學認識。
  • 哲學、神學、科學和偽科學
    這是從Mythos到Logos的跨越,哲學就此誕生了。早期的哲學家們,關注的是每個人都能看到的事物和現象。他們根據所見,加上自己的推理和演繹,提出了自己對於世界的認識。因為對眾神的懷疑而帶來了種種的不安,人們依然需要"純粹的存在」來慰藉心靈,神學就這樣誕生了,隨之衍生出了宗教。
  • 馬克思主義哲學的主要內容和基本原理
    狹義的來說是馬克思、恩格斯創立的基本理論、基本觀點和學說的體系,具體包括:哲學、政治經濟學和科學社會主義。廣義的來說既包含創始人的理論奠基,又包含了繼任者的繼承和發展,具體有蘇聯理論體系、中國理論體系、以及西方馬克思主義。要說到馬克思主義的哲學具體包含哪些內容?一般書本的回答是辯證唯物主義和歷史唯物主義。
  • 專題十 哲學思想與唯物論、認識論
    1.哲學是關於世界觀的學問 (思考富有哲理的事例,感悟)哲學的本義是愛智慧、智慧之學。哲學是關於世界觀的學問,是世界觀和方法論的統一;哲學是具體科學的抽象和概括,對具體科學的發展有巨大的指導作用。 2.哲學的基本問題 (1)思維與存在(意識與物質)的關係是哲學的基本問題,它包括兩方面內容:一是思維和存在何者為第一性的問題(劃分唯物主義與唯心主義的唯一標準),二是思維和存在有沒有同一性的問題(劃分可知論與不可知論的標準)。