科学家如“金鱼” 我们所感知的世界真实吗

作者:HappyUSANA  于 2012-6-5 12:54 发表于 最热闹的华人社交网络--贝壳村

通用分类:网络文摘|已有7评论

关键词:金鱼, 世界, 科学家

霍金:我们所感知的世界真实吗?

几年前,意大利蒙扎市议会通过了一项法案,禁止市民将金鱼养在圆形鱼缸里观赏。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。抛开这一法案给可怜的金鱼带来的福祉不谈,这个故事还提出了一个有趣的哲学问题: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?据我们所知,就连我们自己说不定终其一生,也在透过一块扭曲的镜 片打量周遭的世界。

在物理学中,这个问题并非纯理论空想。实际上,物理学家和宇宙学家发现他们自己眼下的处境和金鱼差不多。数十年来,我们一直上下求索,渴望得到一个 终极的万有理论,可以用一套完备自洽的基本定律来解释“现实”的方方面面。但现在看来,最后我们得到的或许不是一个单一的理论,而是一大家族相互关联的理 论,每个理论对于“现实”都有一套自己的描述,就像透过它自己的圆形鱼缸观察世界一样。对许多人来说,这个观点或许难以接受,其中还包括一些圈内的科学 家。大多数人都相信存在一个客观的“现实”,无论是我们的感知还是我们的科学,都在直接表达有关这个物质世界的信息。经典科学就以这样一个信念为基础,即 有一个外部世界独立存在,它的属性是确定的,与感知这个世界的观测者无关。在哲学上,这种信念被称为唯实论(realism)。

“唯实论”地位岌岌可危

上世纪60年代的人应该知道另一种可能:“现实”的概念也可以取决于感知者的心灵。这类观点大同小异,有的称为反唯实论,有的则称为工具主义或唯心 论。按照这些“主义”,我们所知的世界是由人类心智以感官信息为原料构建的,是由我们大脑中的解释结构塑造的。这种观点或许难以接受,却不难理解。你不可 能将观测者,也就是我们自己,从我们对这个世界的感知中抹去。

随着物理学的逐渐发展,唯实论的地位正变得岌岌可危。在经典物理学中,牛顿体系能非常准确地描述我们的日常体验,对“物体”、“位置”之类术语的诠 释也在很大程度上与我们的常识(即我们对那些概念的“现实”理解)相符。然而,作为测量工具,我们人类是非常粗糙的。物理学家已经发现,平常所说的“物 体”以及令我们看到它们的光,都是由我们无法直接感知到的物体(如电子和光子)构成的。这些物体遵循的不是经典物理,而是量子论。

量子论挑战对“过去”的认识

量子论的“现实”与经典物理的“现实”截然不同。在量子论体系中,粒子既没有确定的位置,也没有确定的速度,只有当一个观测者去测量那些量时,它们 的值才会确定。有些情况下,单独的物体甚至无法独立存在,只能作为整体的一部分出现。量子物理还极大地挑战了我们对“过去”的认识。在经典物理中,所谓的 “过去”就是一系列已成为历史的明确事件,而在量子物理中,“过去”是不确定的,仅仅是一系列事件发生的可能性,跟“未来”没什么两样。甚至连作为一个整 体的宇宙,都没有一个明确的过去,或者说历史。因此,量子物理暗含了不同于经典物理的另一种“现实”虽然经典物理与我们的直觉相符,而且在我们设计建筑、 桥梁之类的东西时仍然可以帮上大忙。

这些例子让我们得出一个结论,为诠释现代科学提供了一个重要框架。在我们看来,“现实”不可能脱离图景或者理论而独立存在。相反,我们采纳了一种新 观点,称之为“取决于模型的唯实论”。这种观点认为:每一个物理理论或世界图景都是一个模型(通常本质上是一个数学模型),是一套将模型中的要素与观测联 系起来的法则。按照取决于模型的唯实论,追问一个模型本身是否真实没有意义,有意义的只在于它是否与观测相符。如果两个模型都与观测相符,那就不能认为其 中一个比另一个更加真实。谁都可以根据具体情况选取更方便的那个模型来用。

我们怎么能肯定金鱼看到的世界,就不如我们所谓的“现实”真实。

延伸阅读

另类现实成为大众关注点

另类现实,它已经成为今日大众关注热点。例如在科幻电影《黑客帝国》中,人类就毫无察觉地生活在一个由智能计算机生成的虚拟现实中,计算机通过这种 方式让人类保持安定并心满意足,以便从他们的肉身实体上抽取生物能量 (姑且相信有这么种能量)。我们怎么能知道自己不是一个由计算机生成的角色,此刻就生活在一个黑客帝国那样的世界中呢?

金鱼的处境也是如此。它们在圆形玻璃缸里看到的景象与我们在鱼缸外看到的显然不同,但这并不妨碍它们发展出一套科学定律,来描述它们观察到的鱼缸外 物体的运动。比方说,由于光在由空气进入水中时会发生偏折,在我们看来做直线运动的一个不受外力的物体,在金鱼看来就应该沿曲线运动。尽管身处一个扭曲的 参考系,金鱼仍然可以从中总结出一套始终都很正确的科学规律,让它们能够对鱼缸外的物体未来的运动做出预言。它们的规律会比我们的规律复杂得多,但简单与 否只与品位有关。如果金鱼能够发展出这样一套理论,我们就必须承认金鱼的观点也是对“现实”的一个有效描述。

据《环球科学》

    斯蒂芬·霍金简介

英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授。他的著作中包括全球畅销的《时间简史》。


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发表评论 评论 (7 个评论)

2 回复 iamcaibird 2012-6-5 13:14
不能同意你用量子力学来说这个问题,量子力学经常被哲学家们滥用,来大谈什么意识问题,根本就是不懂装懂。量子力学从微观向宏观跨界,是要引起谬误的,所以量子力学并不是能涵盖一切的终极力学。

现实的外部世界的存在是不依赖我们的意识的,但我们的意识对外部世界的信息是经过加工,简化的,难免有歪曲,这点,唯实论,也或者叫唯物主义并不是没有问题的。
2 回复 白露为霜 2012-6-5 13:29
因为弯曲的表面会让金鱼眼中的“现实”世界变得扭曲

So. 人的认识难道不是扭曲的?不就只前人还认为地球是平的,这也人类好好的活了几百万年。
2 回复 猪扒戒 2012-6-5 13:37
敢想就行。
1 回复 566 2012-6-5 14:09
我们也是上帝养的金鱼? 我们眼里的上帝也是变形的?
1 回复 snakek 2012-6-5 14:37
这是一种企图把认识带回“唯心”主义的歪论。金鱼缸的比喻,根本不现实。就算能假设金鱼能有知觉,它能认识的只限于金鱼缸内,但现实世界是金鱼缸外面有更大的世界,有更广阔的天地。人类知识的来源是客观的存在。这个存在是不以个人的感觉或猜想为基础的。如果人的认识还没有进步到可以解说所有宇宙间的现象,但不等于这些现象不存在。
3 回复 snakek 2012-6-5 14:40
白露为霜: 因为弯曲的表面会让金鱼眼中的“现实”世界变得扭曲

So. 人的认识难道不是扭曲的?不就只前人还认为地球是平的,这也人类好好的活了几百万年。 ...
不是扭曲,是无知。就是说人的认识还不全面。人类不认识,不等于这些现象不存在。所以等到人类发现的时候,这些现象是可能存在了几万,几亿,或几十亿年了。
2 回复 总裁判 2012-6-5 23:04
很有意思的,已经争了几千年的存在与意识的问题。

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