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主题:从《动物世界》里的苏格兰黑山羊开始 -- 普鲁托

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    • 家园 (二)两只金鱼的故事

      第一只金鱼的故事。

      庄子、惠子与金鱼的故事在中国广为人知:

      庄子和惠子在水池边游玩。

      庄子看着水里的金鱼说:“游得如此悠然,鱼很快乐啊。”

      惠子问道:“你不是鱼,怎么知道鱼的快乐呢?”

      庄子答曰:“你也不是我,怎么知道我不知道鱼的快乐呢?”

      惠子道:“我不是你,本来就不知道你;你也不是鱼,你不知道鱼儿的快乐,这是完全可以断定的。”

      庄子回答:“请回到我们开头的话题。你问我:‘你怎么知道鱼的快乐?’,你这显然是已经知道了我知道鱼的快乐而问我的。现在我告诉你,我就是在水池边上知道的。”

      =====故事结束

      这个故事曾被从辩论术、逻辑学、哲学的角度来讨论过。在我看,这个故事完全可以从物理学的角度来讨论。也许在这里,物理学的含义比较模糊。那么,再从另外一只金鱼的故事或许能让人更明白些。

      第二只金鱼的故事。

      熟悉F1赛车的人一定知道蒙扎赛道,这是F1赛年最快的赛道。它位于意大利北部的蒙扎市。据说,前些年蒙扎市议会曾通过了一项法案,禁止市民将金鱼养在圆形的鱼缸里观赏。提案者解释说,把金鱼关在圆形鱼缸里非常残忍,因为弯曲的表面会让金鱼眼中的“现实”世界变得扭曲,这会让金鱼感到非常痛苦。

      点看全图

      这个金鱼的故事曾被选入我国高中政治课辅导材料的哲学类试题:我们怎么知道我们感知到的“现实”是真实的?金鱼看见的世界与我们所谓的“现实”不同,但我们怎么能肯定它看到的就不如我们真实?

      然而,像史蒂芬-霍金这样的物理学家却是从物理学的角度来看这个问题。并认为,哲学已经跟不上科学的步伐,我们得自己来。

      圆形鱼缸由于曲面的存在,可以被看成是放在金鱼眼(忽略金鱼眼与人眼的区别)与我们的世界间的一个透镜。在我们的世界做直线运动的物体,在金鱼看来是在做曲线运动;在我们的世界做曲线运动的物体,在金鱼看来经过透镜转换可能在做更简单或更复杂的曲线运动。总之,我们世界的物理定律,经过透镜转换后可以被金鱼观察到,并更简单或被更复杂地表述出来。

      假如一只金鱼从孵出到死亡都在鱼缸里度过,没有像图中的那只金鱼一样曾跃出水面。那么,它看到的世界和我们看到的世界到底谁更“真实的存在”?

      把金鱼和人作为同等的观察者,试着从物理学的角度,而非“庄周梦蝶”类的哲学、心理学、佛学等角度来分析、解答这个问题。

      元宝推荐:铁手, 通宝推:疯雨后,三笑,天白,石狼,唐家山,赵美成,假设,大山猫,铁手,
      • 家园 谁作为观察者并不重要

        ,重要的是能被客观实践所检验。一切感知都是主观的,但同时感知也是可被认识的,只要当主观认识(或我们感知到的世界)与客观存在相符合,才是(科学)唯物的,这中间的唯一途径就是客观实践。

        把主观感知与客观存在对立起来作二元论的,比如纠结于不同个体或种类感知的差异,进而纠结于主观认识”真实“与否的,本质都是不可知主义,实际上还是唯心(主观感知)的。

        总的来说,客观存在是可以被感知的,并可被客观实践所验证,而谁作为观察(感知)者并不重要。

        • 家园 楼主下面就要说到波粒二象性了

          看看这个观察著重不重要。

          • 家园 观察者重要,但谁作为观察者不重要

            亚里士多德的传统观点还以为,人们用纯粹思维可以找出制约宇宙的定律:不必要用观测去检验它。所以,伽利略是第一个想看看不同重量的物体是否确实以不同速度下落的人。据说,伽利略从比萨斜塔上将重物落下,从而证明了亚里士多德的信念是错的。

            -摘自时间简史

            观察的方式受制于观察者的能力,但客观存在不依赖于观察者的能力而存在。大概就是这个意思吧,当然,观察者的能力也是在发展的。

            波粒二像性的话,时间简史里的说法如下。

            现在我们知道,不管是原子还是其中的质子和中子都不是不可分的。问题在于什么是真正的基本粒子——构成世界万物的最基本的构件?由于光波波长比原子的尺度大得多,我们不能期望以通常的方法去“看”一个原子的部分,而必须用某些波长短得多的东西。正如我们在上一章所看到的,量子力学告诉我们,实际上所有粒子都是波动,粒子的能量越高,J则其对应的波动的波长越短。所以,我们能对这个问题给出的最好的回答,取决于我们的设想中所能得到多高的粒子能量,因为这决定了我们所能看到的多小的尺度。这些粒子的能量通常是以称为电子伏特的单位来测量。(在汤姆逊的电子实验中,我们看到他用一个电场去加速电子,一个电子从一个伏特的电场所得到的能量即是一个电子伏特。)19世纪,当人们知道如何去使用的粒子能量只是由化学反应——诸如燃烧——产生的几个电子伏特的低能量时,大家以为原子即是最小的单位。在卢瑟福的实验中,α粒子具有几百万电子伏特的能量。更近代,我们知道使用电磁场给粒子提供首先是几百万然后是几十亿电子伏特的能量。这样我们知道,20年之前以为是“基本”

            我们没有直接的证据表明其他星系中的物质是由质子、中子还是由反质子、反中子构成,但二者只居其一,否则我们又会观察到大量由涅灭产生的辐射。因此,我们相信,所有的星系是由夸克而不是反夸克构成;看来,一些星系为物质而另一些星系为反物质也是不太可能的。

            用上一章讨论的波粒二象性,包括光和引力的宇宙中的一切都能以粒子来描述。

            我的理解是,波粒二像性实际只是同一样东西的两种说法,或者说,粒子应该是以振荡波的形式存在的。

            通宝推:铁手,桥上,
            • 家园 我的理解更简单

              世界本来,就那样; 人类的理解,算个毛?

              (话糙,理不糙,呵呵)

            • 家园 我理解似乎我们已经无法用原来的方式“看”到,

              而且无法用新的方式很好的“看”到,或者说还没有找到能准确“看”到的新方式。

              • 家园 微观世界注定有些尺度之下是不为人所能观测

                因为粒子运动的本身就不是连续的,这应该不是什么观测介质的问题。

                平时看些相关量子力学的科普书籍,最难理解的就是粒子这种不定域性特质。

                另外比较奇妙的就是构成物理世界的那几个最基本常数,让人不免有些陷入唯心主义世界。

                • 家园 至少我们现在的“看”其实也是不连续的

                  新的“看”的方法,取决于是否有能量更小、远小于现有粒子的粒子,现在判断是否有,还有点早。

                  • 家园 可是站在人这个观测者所处的维度空间

                    对于参与作用的介质,在能量、速度、长度这几个度量上,都存有一个理论上的极限尺度,不管是微观还是宏观层面,作用粒子都必须遵守几个基本的宇宙常数(普朗克常数,光速,光波长度)。

                    这是不是表明,人对物理世界的认知永远会存在一个这样的边界限制,而不论将来实验科学如何发展?

                    • 家园 如果认为宇宙无限

                      那么这个是自然结论。即使宇宙有限,大概率人类就更是极其有限了,结论也是一样。

                      但是这个并没有关系。人类存在,并不一定是为了完全了解宇宙。这两个事情,怎么看也是没有关联的。

                      人类只要满足于不固步自封,就可以了。

                      • 家园 应该是用人择原理来解释

                        对于超出那几个物理常数以外的客观世界是不可能存在于我们人类所处的这个维度空间上。

                        所以我对那个超出极限尺度的困惑是在杞人忧天。

        • 家园 似乎需要补充盲人摸象的故事

          大象的存在是不用质疑的

          • 家园 无非是说未知领域对感知者的限制吧

            感知者不是神,不是上帝,当然会有未知领域。对未知领域的探索过程,就是盲人摸象的过程。

            科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙,如果理论越复杂,就说明观察者离整体认知越远,处于盲人摸象阶段。

      • 家园 来西西河快10年了,第一次看到带“精”字的帖
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