| 物理學的飛躍與困境 從二十世紀初開始，物理學出現(xiàn)了一次大飛躍，一群朝氣蓬勃的年輕人開始探索原子以下的微觀世界。愛因斯坦提出了適用于微觀世界的相對論，玻爾畫出了原子的結(jié)構(gòu)圖，普朗克提出了量子力學的觀點，海森堡證明了測不準原理。每一項重大發(fā)現(xiàn)都是對成熟的經(jīng)典物理學理論和時空觀的巨大沖擊。 第一顆原子彈的爆炸不但驗證了愛因斯坦有關物質(zhì)質(zhì)量和能量之間的關系方程，更向人展示了微觀世界的巨大能量。然而六十多年已經(jīng)過去，人類科學在認識物質(zhì)和掌握能量上的突破卻舉步維艱。設想一下，按照現(xiàn)代科學的認識，構(gòu)成原子的基本粒子不外乎質(zhì)子、中子和電子。如果我們有這樣一口大鍋，可以把一切物質(zhì)熬成“基本粒子粥”，然后再按照我們的需要隨心所欲地排列這些基本粒子，我們就可以點石成金，可以化一切腐朽為神奇，而且就象樹木造紙那樣方便。 當然實際情況絕沒有這么簡單，僅僅將原子打碎成基本粒子所需要的能量不啻于原子彈的爆炸。這樣大的能量對于只能熟練利用機械能或化學能的人類來說就象是一只螞蟻要舉起一棵大樹一樣。另一方面，人類對于微觀世界粒子之間的作用力和行為特性知之甚少，又怎能隨心所欲地操作和排列那些借助目前最大的顯微鏡也無法看到的粒子呢？ 事情到了這里還遠遠沒有結(jié)束。1927年，海森堡發(fā)現(xiàn)了“測不準”原理，即微觀粒子的位置和動量不能同時精確測定，因此量子力學就不能不表現(xiàn)出隨機性，即粒子的運動是隨機的：條件相同的情況下，可以有完全不同的結(jié)果。該理論推翻了傳統(tǒng)科學和傳統(tǒng)哲學中強調(diào)的因果性。接著，玻爾和海森堡又共同研究出了協(xié)變原理，即在微觀領域進行觀測的科學家們所觀察到的事物與觀測者觀念和觀測手段有關。這又打破了另一個西方科學的基本信念：存在一個獨立于觀測人之外的客觀世界。粒子物理學家前不久提出的超弦場論，認為基本粒子的構(gòu)成是一個弦，長度為1.66*10^-33厘米，如果要拉斷這根弦則需要10^19電子伏特，這種能量相當于一個原子核裂變的100億倍。人類不得不望著這個天文數(shù)字般的能量而徒喚奈何了。 轉(zhuǎn)換一種哲學 在十九世紀末，整個的經(jīng)典物理學——從牛頓的經(jīng)典力學到麥克斯韋的電磁理論已經(jīng)相當完善?？茖W家們認為輝煌的物理學大廈已經(jīng)竣工，剩下的只有一些修修補補的小工作了。就連被公認的物理學權(quán)威開爾文勛爵也在當時的物理學年會上說：“未來的物理學真理，將不得不在小數(shù)點后的第六位去尋找了。” 然而二十世紀初，物理學的兩大突破——相對論和量子力學卻打開了一個全新的領域。1905年，愛因斯坦發(fā)表了《論動體的電動力學》，第一次提出了相對論的理論。與眾不同的是，在這篇文章中，愛因斯坦沒有引用任何一篇前人的科學文獻，而是完全按照他自己的哲學思想和科學思想創(chuàng)作的。愛因斯坦深受斯賓諾莎和馬赫的哲學思想影響，他自己也多次說過：“與其說我是個物理學家，還不如說我是個哲學家呢”。量子力學的領軍人之一海森堡同時也是一位哲學家，并著有《物理與哲學》一書。威爾杜蘭在《西洋哲學史話》序言中說到：“各種科學都始于哲學，……科學僅能傳授知識，只有哲學才能給以智慧?！笨梢院敛豢鋸埖卣f，二十世紀物理學的突破，實際上是哲學的突破。 狹義相對論打破了古老哲學中的絕對時空觀念。速度的變化（觀察者的運動）使時間具備了伸縮性，所謂“現(xiàn)在”的概念并沒有絕對性。例如著名的“雙生子效應”：一個宇航員高速航行若干年后返回地球，變得比他留在地球上的孿生兄弟年輕了。1915 年，愛因斯坦完成了他的廣義相對論，突破光速極限的時空彎曲甚至可能導致時光倒流，從理論上人們可以走向過去，也可以回到未來。 量子力學則打破了人們認為存在一個“客觀”世界的觀念，讓科學重新變成了“形而上學”。西方科學就是建立在觀測、歸納和驗證的基礎上的，如果第一環(huán)節(jié)都會因“測不準”而人言人殊、見仁見智，后續(xù)的歸納和驗證當然也就徹底失去了基礎。再往下微觀世界發(fā)展下去，西方科學已經(jīng)無路可走了。 |
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