哲学家康德在其著作《实践理性批判》的最终一章中自白道:“有两种东西,我对它们的思考越是深沉和持久,它们在我心灵中唤起的惊奇和敬畏就会日新月异,不断增长,这就是我头上的星空和心中的道德定律。”
人们在讨论哲学范畴内的问题时,一般将这些问题分为“历时性的”与“共时性的”两种。在康德看来,头上的星空与心中的道德定律,无疑是人类诞生以来最具有历时性意义的命题了,所以每每能带给他惊艳的感受。
康德,生于1724年,卒于1804年,他的生命贯穿了18世纪后四分之三的岁月。在这个历史的十字路口,人类蓬勃发展的生产力将以革命的方式作别迁延日久的农业时代,从根本上改变传统道德定律所根植的经济基础。康德死后15年,一代伟人卡尔·马克思诞生,他将以康德的哲学为基石构建自己的理论,为人类社会指出一条从未有过的发展道路。而同样是在18世纪,天文学研究终于走出了太阳系,在物理、数学和航天的带领下一步步揭秘宇宙的本质——这是康德不曾想到,也是无数普通人难以直接经验的真实世界。
对于客观世界,我们可以肯定的似乎只有其存在性。因为判断存在性对于人类来说可以看作是一种直接定性的感官判断,理性的加入可以辅助这种判断,让仪器或公式让人的感官走得更远。传统的做法是,假如理性在构建判断的过程中与感官相悖,则说明理性走错了方向,理论应该加以修正,加上“奥卡姆剃刀”之类的原则,人类艰难地在温饱之余掌握了牛顿经典力学的自然法则。
可是很快,传统时代结束了,人类在实验室中要面对的是自己无论如何也感受不了的东西。譬如电子,就算是最小的神经细胞都比它要大上无数倍。从此,理性甩开了感官,独自奋斗在了探索的展现上。假如康德愿意把心中的“道德定律”置换成“定律”,一定会博得所有科学家的认可。
但理性很快又遇见了新的问题。
理论建设必须以实践和观察为基础,可是如何观察才能得到准确的结果?以观察微观粒子(如电子)为例。微观世界的粒子有许多共轭量,人们可以就一对共轭量之一进行测量,但不能同时测得另一个与之共轭的量,比如对位置进行测量,同时就破坏了对速度进行测量的可能性。事实上,海森堡提出的“测不准原理”就指出,测量一对共轭量误差(标准差)的乘积必然大于常数h/4π(h是普朗克常数)。
这其实很好理解,想象对微观粒子进行观察,则必然会有光子对此粒子产生有效碰撞后折向至观察者处,因此对一对共轭量同时的准确观察就变得难以实现。
此外,量子力学还向我们传达了一个更加超越经验的结论。当观察者不存在的时候,物质受到概率波的影响,位置甚至可以是任意的,只有当观察存在,几率波函数的平均值得以确定,才会向观察者表现出准确的位置。
实际上,物理理论越发展,可以严格求解的问题就越少。在牛顿引力理论中,二体问题可以严格求解,但一般的三体问题就不行;到了广义相对论中,由于对时空关系有了新的理解,就连一般的二体问题也解不出了,只有单体问题还可以严格求解;而在量子场论中更是连单体问题也解不成了(因为根本就不存在单体问题了)。
所以,我们坐在椅子上,依靠键盘在屏幕上敲打字符,仿佛觉得这个世界是由硬邦邦的东西组成的。但现实告诉我们,人类的计算体系无法确知任何一个粒子的准确信息,甚至人类计算行为本身都是另一种自然中自发计算的结果。经验中的不确定性像纸片一样脆弱,可正是它支撑着整个宇宙的存在。
康德头上的星空,究竟是怎样的?我们似乎认为宇宙中是充满了赤焰的活力与璀璨的光芒的。星空,由喷射着烈火的恒星组成,是永恒与美的象征,总是给人带来希望的遐想。
可是,天文学的观察发现,宇宙或许正在死去。
“红移”,这一现象发现于上世纪早期。根据多普勒相应,作为光源的恒星正离我们远去,因此我们会感到其频率降低,波长变长,表现为光源在接收光谱线上发生红移现象。1929年,美国天文学家哈勃总结出关于红移的一条经验公式,指出“河外星系的退行速度与它们离我们的距离成正比”,并得到V=HD的公式(V为河外星系退行速度,D为河外星系距离银河系中心的距离,H为哈勃常数),这就是哈勃定律。
这个定律描述了一个宇宙中最常见的现象:星系之间的距离总是在不断变大,并且星系的离开速度也随之成正比增加。
我们的望远镜能接收到河外星系发出的星光,可是我们同样清楚,这些星光从几十万年前发出,早已不能反映群星当下的情况。群星离我们越来越远,我们对它们的探索也将越来越难。那个星系究竟是毁灭了,还是正继续存在,我们无从得知,将来恐怕也不能得知了。几十万年之后,我们在相同的方向再也捕捉不到任何光点,那么,一个不能被当下观察到的世界,是否可以被看作不存在的世界呢?
“我一出世就沉没在时间里了,时间如水我如鱼。
“那是烟、雾、空气的包围,浑然不觉,如影随形,我几乎不能明确,是我拥有了它,还是被它裹挟。”
这是诗人周涛在《看不见的鼹鼠》中所写的开场白。时间,这个极难感知的物理量,是怎样被解释的呢?
指点迷津的律令,居然是来自看似风马牛不相及的热力学。
无论是牛顿力学、电磁学、量子力学还是广义相对论,都是绝对零度下的理论,在这些理论中,时间似乎可以停顿、倒退,不同的观察者甚至还能拥有不同时的时间。但是,热学给了所有对时间充满美好幻想的人一记当头棒喝。
热力学第零定律表明,时间是可以定义的。
热力学第一定律表明,时间是均匀的。
热力学第二定律表明,时间是有方向的。
热力学第三定律表明,时间是无穷无尽,无始无终的。
简单、冷酷、纯粹。
热与引力是一切物质固有的属性。物质存在,就象征着内能与引力的存在。热,可以揭示时间的本质;引力,可以揭示空间的本质。如果宇宙是物质的,那么,我们可以看出,宇宙其实是时间与空间的。在时间与空间之外,宇宙一无所有。
“四方上下谓之宇,往古来今谓之宙”,这是何等精当的概括!
“是的,鼹鼠一般,短肢体、细长柔韧的身子,光滑的皮毛滴水不沾,豹头,双眼凝注而有神采。
“无处不可穿越,无处不可逃遁。”
科学家可以定义,却难以描述时间。真正能捉住时间鼹鼠之形象的,怕是只有诗人吧。
人类为什么能够摆脱枯木草石的桎梏,始终顽强地仰望天空?这大概是灵长生命的本能吧。
宇宙从产生之初就开始了崩解,时间流逝,熵值扩增,让整个体系越来越趋于混乱,陷于死寂。而生命,或许是宇宙崩溃大潮中的一股逆流。它诞生于秩序,并且用理性规划秩序。在一个独立的小系统里凭借负熵苦苦支撑,绝望地对抗残酷命运。
现代文明是一个高级文明吗?恐怕不是。我们有了先进的交通工具,甚至可以在太空中进行短程旅行。但是生活却没有发生根本改变。从燃烧木柴,到燃烧石油,中间经历了无数变革,但本质仍旧是对物质化学能的应用。直到上个世纪,我们才初窥原子能应用领域的门径,但却不得其法。所以才会有这样怪异的一幕出现——一方面,冷战中的所有国家都在核威慑的铁幕两侧艰难呼吸;另一方面,他们却又不得不忍受能源危机对社会发展的一次次冲击。
苏联天体物理学家卡达谢夫曾建议,根据宇宙中不同文明用于通讯的能量,来对它们分级。他将想象中的文明分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型;Ⅰ型文明能够调集与地球整个输出功率相当的能量用于通讯。当时他的估计,地球的功率输出约为10的15至16次幂瓦。Ⅱ型文明能够把相当于一颗典型恒星的输出功率,即10的26次幂瓦用于通讯。Ⅲ型文明用于通讯的功率达10的36次幂瓦,约等于整个星系的功率输出。目前的地球文明只能大致定为0.7型——连Ⅰ型都未达到。
针对人类个体,现在的社会可冠以“现代”的头衔,可是在宇宙中,我们是多么渺小的存在呀!我们处在文明的童年时代,对于宇宙的各种观察和预测,或许称之为童话也不为过吧。
时间和空间不断弥散,扩张着宇宙的幅员和历史。人类,在这场赛跑中企图以生命所特有的血肉与智慧奋力赶上。如果失败的结局早已注定,我只希望,我们能够将童年的朝气保持到死亡来临的那一刻。
即使追不上星空,也要回归心中的道德定律。(《探求上帝的秘密》书评/秦二十三) |