首页 理论教育 牛顿回答不了的问题

牛顿回答不了的问题

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:在古人眼中,宇宙可以依据物体下落的方向划分成不同的层次。他们依据日常经验总结出的自然规律,即万物往下落;只有天空和其上的天体是这一规律的唯一例外。是不是下面还有无穷多只乌龟,一只托着一只,构成了一个无穷向下延伸的序列?“下”这个方向随地点的不同而不同,它应该被定义为指向大地的方向。这一发现并非由阿那克西曼德本人提出,但他对“下”的重新定义打开了思想的禁区。

在第一幕,我们沿着一条不可思议的道路一直前进,试图超越受制于时间的感知,发现超越时间的永恒真理。尤为重要的是,我们追溯了人类在物理学发展道路上取得的一个个伟大成就,以及取得这些成就所运用的方法——牛顿范式。然而,我们也看到,成功伴随着的代价——时间必须被驱逐出物理学家的世界。

在第二幕我们将看到,这些代价其实不该付出,因为将牛顿范式运用于整个宇宙的尝试注定不会成功。想要科学地理解整个宇宙,我们需要一个新的理论:时间的真实性将会是这个新宇宙学理论的核心要素。

让我们重回科学的萌芽时代,拜访前苏格拉底时代的大哲学家阿那克西曼德,他被世人称为“有史以来的第一位科学家”。正如卡洛·罗威利在其新著中所描述的那样,阿那克西曼德第一个将自然现象归因于自然本身,而不诉诸神明。[1]

在阿那克西曼德的时代,人们普遍相信人类栖息于两种平坦的媒介之间,即使是最博学的思想家也不例外。举目四望,人的脚下是大地、头顶之上是苍穹。在古人眼中,宇宙可以依据物体下落的方向划分成不同的层次。他们依据日常经验总结出的自然规律,即万物往下落;只有天空和其上的天体是这一规律的唯一例外。

当古人试图将万物下落的自然规律应用于整个宇宙(天空与大地)时,他们遇到了一个悖论:如果天空之下的万物都会下落,那么为何大地自身不会下落?既然下落这个规律是普适的,大地不下落的原因必然是下面有什么东西在托着它。有人说那是因为有只大乌龟,它用自己的背托起了整个大地。可又是什么托着那只乌龟呢?是不是下面还有无穷多只乌龟,一只托着一只,构成了一个无穷向下延伸的序列?

在阿那克西曼德看来,要想避开无穷的“乌龟塔”,要想获得一个适用于宇宙的下落理论,就必须进行一场观念革命。他提出的观点虽说在现在看来平淡无奇,但在古人看来可谓惊世骇俗。“下”这个方向随地点的不同而不同,它应该被定义为指向大地的方向。万物往“下”落,这样说并不对。正确的说法应该是:我们头顶和脚下的所有物体,都往大地上落。这一发现引发了另一个革命性的发现,即大地是圆的而不是平的。这一发现并非由阿那克西曼德本人提出,但他对“下”的重新定义打开了思想的禁区。在他看来,整块大地飘浮于空间之中。接下来,他提出了更为惊人的观点:天空可以不断延伸,在覆盖我们头顶的同时,又覆盖我们的脚下,最终包裹整个大地。

阿那克西曼德的观点极大地简化了当时的宇宙学。太阳、月亮、星星的东升西落开始被理解为天球的旋转。

人们不用再想象,每天清晨,新的太阳在东方降生;每天晚上,旧的太阳在西方灭亡。落山后的太阳,将沿着一条我们脚下的轨迹,回到它清晨起始的地方。不难想象,第一次听说这个理论的古人是多么欢呼雀跃!他们心中的那块大石头落地了,他们不用再担心,负责清晨制造太阳的神明睡过了头或不想工作了。

从某个意义上说,阿那克西曼德的理论比哥白尼地心说更具有革命性,他对“下”的重新定义,使得“什么托着大地”这个问题变得毫无意义。

那些总是在想“什么托着大地”的哲学家犯了一个简单的错误:他们试图将适用于宇宙局部的理论推广到整个宇宙。古人的宇宙就是天空和大地,而我们的宇宙是一片充满星系的广袤空间。尽管宇宙观大相径庭,可人们还是犯着同样的错误,这在很大程度上造成了当代宇宙学中的种种困惑。人们会想,如果一个自然规律是普适的,为什么不能将它应用于整个宇宙呢?没有比这更为自然的理论外延了。我们总是禁不住把一个成功的亚宇宙系统规律或原则,推广到整个宇宙,这样做犯了一个大错误。我将其称为“宇宙学谬误”。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈