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208所:读霍金《大设计》的一点思考(之一)

发布时间:2018-03-28    【来源:二院208所】

自古以来,人类的认识都是一个不断发展,从相对真理而一步步逐渐趋近于绝对真理的历史过程。从地心学说的集大成者托勒密,到创立日心说的哥白尼,从提出相对论从而大大推动量子力学发展的物理天才爱因斯坦,直到今天的宇宙之王史蒂芬·霍金,他们对宇宙孜孜不倦的探索过程,生动地体现了人类获得的相对真理与绝对真理的辨证统一。利用周末的两天时间,我读完了霍金的《大设计》一书。这本书中,霍金继承和发展了他在《时间简史》中阐述过的宇宙观和天人观,他的科学思想是奇妙无穷的,同时他的哲学思想也是耐人寻味的,不禁引发了我的一些思考

思考一:霍金的“实在论者”还是“反实在论者”?

实在(Reality)一词,源于拉丁文Realitas,意指实存的与可能存在的东西。在我们的日常生活中,实在往往意味着客观存在的事物,包括所有可以观察到或能理解的事物。举例来说,公元前650年左右巴比伦人就学会了使用云的样子来预测天气,而如今,人们可以通过对卫星云图和天气图的观测,结合有关的气象资料、地形和季节特点甚至群众经验等,预测出明天的天气状况。出门之前,我们只须看看天气预报,就可以决定是否需要带上雨伞,以免被淋得浑身湿透。在某些特殊情况下,天气的情况甚至决定着一场战役的胜利、一个民族的存亡……我们所身处的世界,确实如此,是客观实在的吗?我们对于世界的所有知识,都能如天气预报一般通过直接的观测获得吗?

1992霍金在剑桥凯尔斯学院关于科学哲学的讲演上说:在我认为存在一个有待于人们去研究和理解的宇宙的意义上我愿承认自己是个实在主义者。但是没有理论我们关于宇宙就不能说什么是实在的。因此我认为物理理论不过是我们用以描写观察结果的数学模型。如果该理论是优雅的模型它能描写大量的观测并能预言新观测的结果则它就是一个好理论。除此之外问它是否和实在相对应就没有任何意义因为我们不知道什么与理论无关的实在。这种科学理论的观点可能使我成为一个实证主义者。然而我所说的实证主义似乎是人们为描写宇宙而寻找新定律新方法仅有的可能的立场。因为我们没有和实在概念无关的模型。如果某物与我们用以解释它的理论或模型无关何以知道它是实在的?而如果我们认为实在依我们的理论而定又怎么可以用实在来作为我们哲学的基础呢? 在这里,霍金明确指出了所谓实在的相对性、任意性和不确定性。他之所以说自己是一位实在主义者,是因为他相信有一个客观存在的研究对象——宇宙。他认为实在是我们所采用的理论为前提,没有理论,我们关于宇宙就不能说什么是实在的,物理理论不过是我们用以描写观察结果的数学模型,因为我们不知道什么与理论无关的实在。但在《大设计》一书的第一章中,他又论述道:关于实在的那种幼稚观点因而是与现代物理学格格不入的。为了解决这些悖论,我们将采纳一种称为依赖模型的实在论方法 他进而解释道,优雅而美丽的理论会因为不和观测相符而被否决,但是任何仅仅基于实验而发展的主要理论都不可能存在。首先是需求优雅而协调的数学模型提出理论,虽然这并不说明该理论得到了证明,而只不过是使该理论延续,从而以作进一步的预言,之后产生的新预言又要由观测来验证。如果观测和预言不符,人们即抛弃该理论。霍金认为,物理理论不过是我们用以描写观察结果的数学模型,观察结果不一定就是实际,所以不能要求理论与实际相符,因为我们并不知道实际是什么,并且它不是某种你能用石蕊试纸检验的品质。我所关心的一切是理论应能预言测量结果。

在著作中第三章何为真实中,霍金假设有一个金鱼缸,里面的金鱼透过弧形的鱼缸玻璃观察外面的世界,如果金鱼中也有物理学家,而且他们也归纳观察到的现象,并建立起一些物理学定律,这些物理定律也能够解释和描述金鱼们透过鱼缸所观察到的外部世界,甚至能够正确预言外部世界的新现象的话,这样的金鱼物理学能够称得上是正确的吗?霍金断定,这些金鱼的物理学定律,与我们今天的物理学定律一样,都是不正确的。他特别强调自己所提出的依赖模型的实在论在科学上的基础理论意义,把其视为一个用以解释现代科学的框架。事实上,在哲学史上一直存在着实在论反实在论的争辩。前者相信存在着一个客观的不以人的意志为转移的外部世界,不管人类观察、研究、理解它与否,它都同样存在着。后者则否认这样纯粹客观外部世界的存在。现在霍金指出,量子力学的全部要点是,它对实在有不同的观点,依据这种观点,宇宙本身并不具有单一的历史,甚至也不是独立的存在。目前,科学对实在的理解正在发生着巨大的转变,毫无疑问,实在论确实要求以经验为依据。问题在于,由于技术手段的制约,科学理论中产生的新的预言得不到实验的检验,也无法把这个问题看成暂时的技术限制。这说明,追求对科学的实在论解释,并不意味着是要在科学研究语境中,忽略主观因素,强化客观因素,使不可观察的理论实体在未来技术发展的前提下,转化为可观察实体来加以阐述。而是应该立足于测量与理论的整体性,在理论上,不断地由单一转向多元,由绝对转向相对,由对应论转向整体论;在实践上,由逻辑转向社会,由概念转向叙述,由语形转向语用;在方法上,由形式分析转向语义分析、解释分析、修辞分析、社会分析、案例分析及心理意向分析等。 

由上可见,我认为,无论是实在论者还是反实在论者,霍金的理论推导出了一个客观实在,以无边界宇宙的观点屏除了亚里士多德的第一推动者论:宇宙是客观存在的,而且是自给自足的。从实在统一两个角度来审视霍金的宇宙观和天人观,他把人择原理应用到宇宙理论中,但不完全赞成用人择原理解释宇宙的初始条件,而是用他的宇宙自足理论来说明,从而使他的宇宙理论建设在科学的基础上,去除了人择原理中不切实际的幻想。他认为宇宙与人类自身的存在互为条件,世界的模样和人的存在紧密相关。霍金的天人观体现了人和宇宙的和谐统一,对宇宙学以至于对哲学与宗教都产生了深刻的影响。但是这个模型并未结束人类对宇宙学探索的历史,而它恰恰在启迪着人们更加深刻地探索宇宙的无穷奥秘。即使我们不可能找到一个终极真理,但是我们可以无限地靠近它。我们所面对的、并处于其中的浩瀚宇宙的神秘面纱正在进一步揭开,她的真谛正在进一步显现。正如霍金所说,如果M理论被观测证实,它就将是长达300HD以上智力探索的成功终结。我们就将找到大设计——THE GRAND DESIGN赵应娟

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