第34章 科学倒打一耙
数学家高斯是天才中的天才,但他在数学上的一项重大发现,却因为害怕社会压力一直没有发表,直到他去世后,人们才从他的书信和笔记中知道了这个发现。到底是什么数学发现让已经名扬天下的高斯如此恐惧呢?
1826年,数学家罗巴切夫斯基发表了一篇古怪的演讲,谈起什么平行线可以相交、三角形内角之和不等于180度等古怪的理论,这正是高斯不敢发表的那些发现。事实证明高斯是的谨慎是对的,罗巴切夫斯基因为说出了这些发现,遭到了各种嘲讽。
这个发现后来被称为非欧几何学。另一个研究非欧几何学的数学家黎曼也没从中得到多少好处,黎曼生前贫困交加。
在黎曼去世50年后,爱因斯坦创立了震惊世界的相对论,然而却找不到数学工具来表达它。直到他的一位数学家朋友从旧纸堆中发现了黎曼的著作,才惊喜地发现非欧几何能完美的表达相对论。从此,学术界才意识到非欧几何不是疯人的臆想。
前面说过,理性主义哲学家相信这世上存在着某种先验的真理,根据之一就是欧式几何的存在,它是那么简洁、完美,可以赅括世间的一切平面形状。
但是非欧几何的出现说明,欧式几何并没有什么超然的独特性,不过是我们对世界众多描述方式中易用的一种罢了。非欧几何使数学从传统的形而上学的束缚下解放出来,还数学以自由。
数学、科学不止一次摧毁人们对先验理性的信心。
牛顿让人们知道了万有引力,但无法解释万有引力是如何产生的。而相对论对此作出了解释:当空间中存在物质和能量的时候,空间就会受到影响而弯曲,质能越大,空间弯曲越厉害,引力就是这种空间弯曲产生的。
相对论之前,人们是不相信引力能够弯曲光线的。但在1919年5月29日这一天,通过对日全食的观测,人们发现爱因斯坦是对的。
牛顿理论相信物体的时间、长度、质量都是绝对的,无论感测者是谁。但是相对论认为这些数值都是相对的,观测者不同,观测的结果就不同。相对论对于哲学的意义在于,进一步打击了人们对先验理论的信心。
物理学家在研究微观世界时发现,对一个电子进行观测,越是精确地定位其位置,就越无法确定它的动量;越是想更精确地测定它的动量,就越测量不到它的位置。也就是说,人类永远无法知道一个电子的运动状态。这个规律叫“海森堡测不准原理”。
还有电子的“波粒二象性”,用一种方式观测就是波,用另一种方式观测就成了粒子了。
以上的发现对之前的物理学冲击非常大。说明在量子世界里,没有决定论,也没有确定的因果律。科学家们对量子的运动状态只能预测一个概率,物理学成了一门缺乏确定性的学说。
这意味着,人类对世界的认知能力又受到了进一步的限制,那种认为“随着不断发展,科学终究能解释明白所有事情”的想法,就变得很值得商榷了。
网友评论