霍金最新力作《大设计》:何为实在?

编者:最有料 来源:最有料 时间:2015-01-21 16:25 最签:大设计 浏览:

2010年6月20日,加拿大滑铁卢,霍金造访圆周理论物理研究所(Perimeter Institute),发表了关于生命和时光研究的演讲。 作者: 吴忠超/译 如果存在两个都和观测相符的模型,正如金鱼(眼中

  

霍金最新力作《大设计》:何为实在?

 

  2010年6月20日,加拿大滑铁卢,霍金造访圆周理论物理研究所(Perimeter Institute),发表了关于生命和时光研究的演讲。

  作者: 吴忠超/译

  “如果存在两个都和观测相符的模型,正如金鱼(眼中)的图像和我们(眼中)的图像,那么人们不能讲这一个比另一个更真实。在所考虑的情形下,哪个更方便就用哪个。”

  从金鱼的视角看

  几年前,意大利蒙札市议会禁止宠物的主人把金鱼养在弯曲的鱼缸里。提案的负责人解释此提案的部分理由是,因为金鱼向外凝视时会得到实在的歪曲景色,将金鱼养在弯曲的缸里是残酷的。

  然而,我们何以得知我们拥有真正的没被歪曲的实在图像?难道我们自己不也可能处于某个大鱼缸之内,一个巨大的透镜扭曲我们的美景?金鱼的实在的图像和我们的不同,然而我们能肯定它比我们的更不真实吗?

  金鱼的实在图像和我们自己的不同,但金鱼仍然可以表述制约它们观察到的在鱼缸外面物体运动的科学定律。例如,由于变形,我们观察到的在一根直线运动的一个自由物体会被金鱼观察成是沿着一根曲线运动。尽管如此,金鱼可以从它们变形的参考系中表述科学定律,这些定律总是成立,而且使它们能预言鱼缸外的物体的未来运动。它们的定律会比我们参考系中的定律更为复杂,但简单性只不过是口味而已。如果一条金鱼表述了这样的一个理论,我们就只好承认金鱼的风景是实在的一个正确的图像。zuibest.com ufo探索

  哥白尼对,托勒密错?

  托勒密(约公元85年-约公元165年)在公元150年左右提出一个描写星体运动的模型,这是一个实在的不同图像的著名例子。托勒密的研究发表在一部十三册的论文中,这部论文通常以阿拉伯文题目《天文学大成》而众所周知。《天文学大成》从解释为何认为地球是一个球形的静止的位于宇宙中心,并与星空的距离相比是小到可以忽略开始。虽然阿利斯塔克提出日心模型,但至少自亚里士多德时代开始,大多数希腊有教养的人都持有这些信仰,亚里士多德由于神秘的原因相信地球应该是位于宇宙的中心。

  天主教会采用托勒密的宇宙模型当作正式教义达十四世纪之久。直至1543年,哥白尼才在他的著作《天旋论》中提出一个另外的模型。虽然他已花了几十年来研究此理论,该书在他逝世那年才出版。正如大约早十七世纪的阿利斯塔克,哥白尼描写其中太阳处于静止,而行星以圆周轨道围绕着它运转的一个世界。尽管这个思想并不新,其复活却遭到激烈的抵制。哥白尼模型引起关于地球是否静止不动的狂烈辩论。这个辩论于1633年因伽利略受到异端审判而达到高峰。

  那么,托勒密系统或哥白尼系统,哪个是真实的?尽管人们时常说哥白尼证明了托勒密是错的,但那不是真的。正如在我们的正常观点和金鱼的观点相比较的情形下,人们可以利用任一种图像作为宇宙的模型,对于我们天空之观测,既可从假定地球处于静止,也可从假定太阳处于静止得到解释。尽管哥白尼系统在有关我们宇宙本性的哲学辩论中的作用,然而它的真正优势是在太阳处于静止的坐标系中,运动方程要简单得多。

  他人梦中的想象物

  在科幻影片《黑客帝国》(Matrix)中发生了不同类型的另外实在。影片中的人类不知不觉地生活在由智慧电脑制造的模拟实在之中,当电脑将他们的生物电能(不管为何物)吸吮时,使他们保持平静而满意。这也许没那么牵强,因为许多人宁愿在网络的虚拟实在中消磨时日,例如“第二人生”。

  我们何以得知,我们不仅是一部电脑制作的肥皂剧中的角色呢?如果我们生活在合成虚世界中,事件就不必具有任何逻辑或一致性或服从任何定律。进行操控的外星人也许在看到我们反应时会觉得更有趣更开心,例如如果满月分开两半,或者在这世界上每个节食的人显示对香蕉奶油饼的毫不节制的渴望。但是如果外星人实施一致的定律,我们就无法得知在这模拟的实在背后还有另一个实在。zuibest.com ufo探索

  将外星人生活的世界称作“真的”,而把合成世界当作“假的”是很容易的事情。但是如果——正如我们这样——在模拟世界中的生物不能从外面注视到他们的宇宙之中,他们就没有理由怀疑他们自己的实在图像。这是我们都是他人梦中的想象物的观念的现代版本。

  从这些例子,我们可得到对本书非常重要的结论:不存在与图像或理论无关的实在性概念。相反地,我们将要采用将其称为依赖模型的现实主义观点:一个物理理论和世界图像是一个模型(通常具有数学性质)以及一组将这个模型的元素和观测连接的规则的思想。这提供了一个用以解释现代科学的框架。

   (责任编辑:最有料)

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