科学和直觉
科学和直觉
量子理论中,有非常多违反人类直觉、匪夷所思的现象,无法理解。其实想想是很正常的。在科学发展史上,直觉历来不可靠。科学与直觉的碰撞一直存在。第一次碰撞,即重者比轻者下落快,是亚里士多德的直觉错误,被伽利略比萨斜塔实验证伪;第二次,天圆地方,地球是平的,这个直觉被环球航海家们证伪;第三次,太阳和星星围绕地球转,这一直觉被哥白尼、布鲁诺和现代天文科学证伪;第四个直觉,时间独立于世间万物,均匀向前流逝,这一直觉被爱因斯坦相对论和原子钟时间实验证伪;第五个直觉,世间万物是独立于观察者的客观存在,已经被量子理论和无数实验证伪。
但不是说相对论和量子理论就一定正确,因为历史上出现过的每个理论现在看都存在悖论。而这些悖论或者说“理论头顶的乌云”,正是推动每一次理论进步的力量。
从科学的发起者亚里士多德说起。
亚里士多德理论的悖论很多。关于重物比轻物下落快的悖论,如果把轻的和重的绑在一起,下落速度由于轻的慢,会拖住重的,这样速度应该介于两者之间;但换个角度看,两个绑在一起就更重了,速度就会比原来两个下落更快;矛盾。 所以伽利略出场,给出了正确解释,并引发了现代科学方法的革命:科学理论要通过实验进行研究、检验和证实。
牛顿理论的悖论在于其根本思想是决定论,认为世界是一台机器,虽然它的运行还未完全了解,但其运行机制一点也不神秘,与时钟并无二致。如果给定宇宙开始的初始条件和定律,则后面所有的演化都可以推导出来,像太阳的形成、地球上人类的出现,甚至你现在正看这篇文章这件事,你今天中午吃的什么饭……。可是好像走得太远了,人的自由意志也是可以被推导出来的吗?按照牛顿的世界观是的,意识最终能够从大脑的电化学性质而得到认识。意识是心理科学层面的事,它以生物科学为基础,认为是一种电化学神经关联;生物科学则以化学为基础,而化学在根本上以物理科学为基础。我们的自由意识与牛顿理论的决定论相矛盾,或者说牛顿的决定论会得出根本就不存在所谓的自由意识。这其实是一个没有被大众所认识到的悖论。直到现在,人类的世界观还是被牛顿的决定论影响最深广,所以难以接受相对论和量子理论。
牛顿理论还有一些缺陷,比如万有引力的瞬间相互作用。为什么相距遥远的两个物体之间会存在万有引力?牛顿说:“我不做假设”。呵呵。
相对论的问题在于爱因斯坦把光处理成了这个宇宙的上帝,光决定了同时性,光速不变而且不能超越,光是独一无二的。可为什么是光?为什么不是其他什么?爱因斯坦也只能回答,实验事实就是如此,没有为什么。所以,量子力学的种种奇异理论也就不孤单了,相对论同样也是建立在一个不可思议的实验事实上。打个比方,现在要测量火车的运动速度,可是不管你是在地上,还是在高速运动的汽车上,测量出来的火车速度都是一样的!这怎么可能?是的,对于火车来说显然不可能,但光的速度就是对所有运动者来说是不变的,就是这么不可思议。
这其实并不比量子理论容易理解。在其他人无法理解光速相对于所有运动者不变时,爱因斯坦就把它当做一个前提条件,然后就有了伟大的相对论。一旦你接受了光速不变理论,那么时间空间变化等性质相对来说就很简单且自然而然了。
量子理论中,有非常多违反人类直觉、匪夷所思的现象,无法理解。其实想想是很正常的。在科学发展史上,直觉历来不可靠。科学与直觉的碰撞一直存在。第一次碰撞,即重者比轻者下落快,是亚里士多德的直觉错误,被伽利略比萨斜塔实验证伪;第二次,天圆地方,地球是平的,这个直觉被环球航海家们证伪;第三次,太阳和星星围绕地球转,这一直觉被哥白尼、布鲁诺和现代天文科学证伪;第四个直觉,时间独立于世间万物,均匀向前流逝,这一直觉被爱因斯坦相对论和原子钟时间实验证伪;第五个直觉,世间万物是独立于观察者的客观存在,已经被量子理论和无数实验证伪。
但不是说相对论和量子理论就一定正确,因为历史上出现过的每个理论现在看都存在悖论。而这些悖论或者说“理论头顶的乌云”,正是推动每一次理论进步的力量。
从科学的发起者亚里士多德说起。
亚里士多德理论的悖论很多。关于重物比轻物下落快的悖论,如果把轻的和重的绑在一起,下落速度由于轻的慢,会拖住重的,这样速度应该介于两者之间;但换个角度看,两个绑在一起就更重了,速度就会比原来两个下落更快;矛盾。 所以伽利略出场,给出了正确解释,并引发了现代科学方法的革命:科学理论要通过实验进行研究、检验和证实。
牛顿理论的悖论在于其根本思想是决定论,认为世界是一台机器,虽然它的运行还未完全了解,但其运行机制一点也不神秘,与时钟并无二致。如果给定宇宙开始的初始条件和定律,则后面所有的演化都可以推导出来,像太阳的形成、地球上人类的出现,甚至你现在正看这篇文章这件事,你今天中午吃的什么饭……。可是好像走得太远了,人的自由意志也是可以被推导出来的吗?按照牛顿的世界观是的,意识最终能够从大脑的电化学性质而得到认识。意识是心理科学层面的事,它以生物科学为基础,认为是一种电化学神经关联;生物科学则以化学为基础,而化学在根本上以物理科学为基础。我们的自由意识与牛顿理论的决定论相矛盾,或者说牛顿的决定论会得出根本就不存在所谓的自由意识。这其实是一个没有被大众所认识到的悖论。直到现在,人类的世界观还是被牛顿的决定论影响最深广,所以难以接受相对论和量子理论。
牛顿理论还有一些缺陷,比如万有引力的瞬间相互作用。为什么相距遥远的两个物体之间会存在万有引力?牛顿说:“我不做假设”。呵呵。
相对论的问题在于爱因斯坦把光处理成了这个宇宙的上帝,光决定了同时性,光速不变而且不能超越,光是独一无二的。可为什么是光?为什么不是其他什么?爱因斯坦也只能回答,实验事实就是如此,没有为什么。所以,量子力学的种种奇异理论也就不孤单了,相对论同样也是建立在一个不可思议的实验事实上。打个比方,现在要测量火车的运动速度,可是不管你是在地上,还是在高速运动的汽车上,测量出来的火车速度都是一样的!这怎么可能?是的,对于火车来说显然不可能,但光的速度就是对所有运动者来说是不变的,就是这么不可思议。
这其实并不比量子理论容易理解。在其他人无法理解光速相对于所有运动者不变时,爱因斯坦就把它当做一个前提条件,然后就有了伟大的相对论。一旦你接受了光速不变理论,那么时间空间变化等性质相对来说就很简单且自然而然了。