我们能如何认识世界?
康德在晚年回顾自己一生的事业时,在一封信中说,他一生的全部努力都只是为了回答三个问题:
我们能够知道什么?
我们应该做什么?
我们应该信仰什么?
第一个问题涉及人的认识。有关人对世界以及人类自身的认识。古今中外无数智慧先贤都在通过各种角度认识世界。从古印度哲学中的“二十五谛说”、到亚里士多德的自然科学著作、到牛顿力学和万有引力、再到近现代社会的相对论和量子力学。人的认识在几千年年间,尤其是近几百年间大踏步地飞跃。相比两千年前的人类,仅仅经历过中学教育的青年都显得过于“全知全能”了。但对于后两个问题,现代青年又都显示出疲软和无能为力:既不清楚做些什么,更无可信仰。最后留下的选项,剩下了金钱、消费至上的享乐主义以及无所可为的虚无主义。形成了“卷”和“躺”相互交杂的社会奇观。而这两种矛盾状态既同时出现在一个社会之中,也时常怪诞地在一个个体中交相辉映。
陈嘉映老师在《常识》一书中写道:“从牛顿开始,出现了一种可与哲学争夺终极理论书写权的思考方式。三、四个世纪之后,局势已经十分明朗:终极理论之梦是属于物理学的,哲学必须放弃这个梦想,重新变得清醒。“
当然,截至牛顿为止,我们还能用我们的经验和常识来理解科学理论。比如万有引力更好地解释了潮汐现象,而牛顿力学解释了惯性的存在。其描绘出来的整体图画仍然和常识相当适配。
而相对论和量子力学的世界实在离普通人的自然经验太遥远。简单来说,相对论描述宏观高速(接近光速)物体运动,量子力学描述围观物体运动。
狭义相对论:传统牛顿力学中,速度是相对速度,根据不同的参考系而存在差异。而光的速度在任何参考系下的速度都恒定不变。因而爱因斯坦先假定了光速不变,而在光速不变的情况下,运动的物体越接近光速,其时间会变慢、长度会缩短、质量会增加。
广义相对论:在狭义相对论的基础上引入加速度。原来狭义相对论的设立基础是惯性系,即静止或匀速直线运动。
量子力学:如果说相对理论是对宏观物体在特殊情况下(近光速)的解读,那么量子力学则解释了微观粒子运动的特殊性。
1. 玻粒二象性:量子是体现玻粒二象性的粒子,基本粒子,如电子,光子都具有玻粒二象性。
2. 薛定谔方程:在数学上把粒子方程和波方程结合起来,描述微观粒子的运动状态,粒子以概率的方式出现,具有不确定性。
3. 量子的叠加态:量子如波一样具有叠加态,同时具有多种状态,类似于一个粒子的平行宇宙,不观测的情况下不定。
4. 量子纠缠的超距作用(三体中引用的物理概念):存在两个相距很远,但相互纠缠的粒子(比如一对相互纠缠的电子,如果他们的纠缠方式是反向纠缠,一个正向旋转,那么另外一个必然反向旋转,假设你将前边的电子改为反向旋转,那么另外一个会同时变为正向旋转。)两者之间的影响是同时的,或者说是超光速。两个粒子之间的距离除以变化时间的结果远大于光速(其解释为,粒子在同一个波上,是一体的)。
我们已经无法用个体的经验与常识去理解这两个概念。而即使掌握了高深物理学知识的人类也只能知其然而不知其所以然。而且,越是认识到物理世界的不可思议,越是感受到个体在宏大机制下的渺小。人类如何在如此奥义深邃的世界图景中去寻找个中意义,成了无数个体的世代相传的永恒命题。