今天寫這篇文章,主要是回懟借相對論的名義而狐假虎威的民哲。以下文章的主要觀念來源于1965年諾貝爾物理學(xué)獎得主費(fèi)恩曼。這也是科學(xué)家對某些哲學(xué)派別的回應(yīng)。 費(fèi)恩曼 關(guān)于絕對運(yùn)動和相對運(yùn)動的爭論最早發(fā)生在哲學(xué)界。其背后關(guān)聯(lián)的理念分別是絕對真理主義和相對真理主義。樸素的思想觀點一般認(rèn)為世界存在著絕對運(yùn)動。這一觀念曾在哲學(xué)界占據(jù)了很長時間。之后,笛卡爾的主觀唯心論在哲學(xué)界引發(fā)了普遍懷疑的“地震”。 笛卡爾認(rèn)為,不同的人對同一件事物的認(rèn)識是不一樣的,即便是確定的顏色,在不同人的眼中也是不同的,比如色盲。而我們以經(jīng)驗建立起的知識卻來源于感官對客觀世界的認(rèn)知。人的感官并不靠譜,所以我們必須懷疑,不僅要懷疑感官,還應(yīng)該懷疑以感官為基礎(chǔ)建立的知識,包括數(shù)學(xué)等。唯獨“我思故我在”的思想不應(yīng)該被質(zhì)疑,不管你是唯心還是唯物,這一點是毋庸置疑的。笛卡爾的普遍懷疑仿佛讓世界瞬間失去了絕對真理,這種相對主義的思想也在此后的自然科學(xué)中引起對絕對運(yùn)動的懷疑。 與此同時,絕對運(yùn)動和相對運(yùn)動在物理界也是爭論不休。牛頓力學(xué)有參照物的概念,認(rèn)為判斷一個物體的運(yùn)動狀態(tài)可由參照物的選取來決定。乘坐在汽車上的人相對于司機(jī)是靜止的,但相對于路面上的某棵樹而言就是運(yùn)動的,這種簡單的參考思想其實就是伽利略的相對性原理。 雖然牛頓慣性定律建立在伽利略的相對性原理之上,可牛頓并不認(rèn)為世界不存在絕對運(yùn)動。在牛頓眼里,絕對運(yùn)動才是普遍的,相對運(yùn)動只是局域性的。 牛頓引入了以太的概念,認(rèn)為這玩意均勻充滿了整個宇宙,并且規(guī)定以太絕對靜止。所有的物體相對于以太都有一個絕對運(yùn)動。而物體的相對運(yùn)動只是相對于某一個參照物而已。牛頓曾經(jīng)還試圖用水桶旋轉(zhuǎn)實驗驗證絕對運(yùn)動,然而這個實驗并不具有說服力。 水桶實驗 牛頓死后,他的絕對運(yùn)動思想遭到了馬赫的強(qiáng)烈批評,馬赫認(rèn)為牛頓的絕對運(yùn)動觀念是偏見。牛頓偏見于絕對運(yùn)動,做的水桶驗證實驗也是漏洞百出。 這種主觀臆測的思想并不可靠。馬赫對牛頓的批判受到了哲學(xué)界相對主義者的歡迎。 愛因斯坦的相對論發(fā)表之后,部分哲學(xué)家激動的難以言表,在他們看來:“我都說了,相對運(yùn)動沒有錯,你們都看看廣受好評的相對論,不就告訴我們,物體的運(yùn)動是相對的,一切都是相對的”。哲學(xué)家可以不假思索地作出以上判斷。 愛因斯坦 可光速不變原理又讓哲學(xué)家失落。如果按照哲學(xué)家理解的那樣,為什么在一輛以10m/s速度行駛的車上發(fā)射出一條光線后,其速度依舊是光速而不是光速加上汽車的速度? 如果有個哲學(xué)家足夠聰明,他會繼續(xù)解釋到:“嗯,光速的確是不變的,即便光源如何運(yùn)動,但是光速卻可以表達(dá)為空間除以時間,光速不變則暗示時間和空間相對應(yīng)地發(fā)生了改變,所以時間和空間就是相對的”。哲學(xué)家這樣解釋一通會瞬間竊竊自喜,因為光速不變只能引申出時空的相對性,所以一切還是相對的。 我們來看下一個場景,宇宙飛船里相對于地球做80%光速的飛行。按照相對論的結(jié)論:在地球人看來,宇宙飛船的時間變慢了,飛船內(nèi)部的宇航員卻無法感知自己的時間流逝變慢。同理也可以得出,觀察者所在角度的重要性,地球人相對于宇航員來說,其時間概念是完全不同的。所以一切又是相對的。哲學(xué)家又興奮了一次。 按照相對論,宇航員駕駛以光速80%恒速運(yùn)動的飛船,如果他不向外看,那么就無法判斷自己是否在運(yùn)動。只有向外選取某一參照物,比如某顆恒星,才能根據(jù)自己與其位置的變化得出自己運(yùn)動或靜止的結(jié)論。判斷自己運(yùn)動與否必須選取參考系,不然無法判斷。所以一切都是相對的,哲學(xué)家繼續(xù)歡喜著。 一切真的都是相對的嗎?能不能把我放在一個密閉的空間里,而不向外觀察就能得知自己的運(yùn)動狀態(tài)呢? 如果宇航員眼閉著,隨便操作駕駛艙,突然他撞到了后面的座椅上,頭破血流的。這時候他終于可以不用選取參照物而得知自己的運(yùn)動狀態(tài)了。因為宇航員在瞎操作的時候,開啟了發(fā)動機(jī),導(dǎo)致其飛船加速運(yùn)動。 那么他就可以斷定出飛船的確在運(yùn)動。所以我可以不用選取參照物來判斷我的運(yùn)動狀態(tài)。這一次哲學(xué)家不再開心了。 物理定律告訴我們:相對運(yùn)動只是相較于慣性運(yùn)動成立,也就是說如果物體勻速直線運(yùn)動,只能通過選取外在的參照物來判斷自己的運(yùn)動狀態(tài),如果并非勻速直線運(yùn)動,那我們可不必相對與外物而判斷自己的運(yùn)動狀態(tài)。所以“一切都是相對的”并不適用于做非線性加速運(yùn)動的物體。 當(dāng)然相對性原理還是有很大實際作用,我不是否定相對性原理,我只是借此質(zhì)疑“一切都是相對的”的觀念。 相對論告訴哲學(xué)家,基礎(chǔ)觀念并不是就一定正確。牛頓力學(xué)的絕對時空觀也是樸素的基礎(chǔ)思想,不也是錯誤的!類似于“一切都是相對的”基礎(chǔ)觀念或許只適用于特定條件,有時候這個特定條件的范疇很大,導(dǎo)致我們很難證偽,以至于我們把只適用于某一特定條件下的基礎(chǔ)觀念奉為真理! 愛因斯坦講述相對論 相對論還告訴哲學(xué)家,不要總是以觀念干涉現(xiàn)象,而是應(yīng)該以事實為基礎(chǔ)來審視觀念。不要總是抱著“一切都是相對的”的觀念,就推斷出所有任何運(yùn)動都是相對的結(jié)論。我們應(yīng)該先研究運(yùn)動現(xiàn)象,包括加速,運(yùn)動等,再通過歸納現(xiàn)象來檢驗觀念。 |
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