APP下载

当爱因斯坦的哲学观遇到挑战

2019-01-15freelee

看世界 2019年2期
关键词:玻尔阿尔伯特物理学家

freelee

1930年,布鲁塞尔的索尔维物理会议上,阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔

1926年的12月,阿尔伯特·爱因斯坦写道:“这个理论效果不错,不过也没让我们更接近真理。我敢肯定,上帝是不掷骰子的。”这是爱因斯坦回应德国物理學家马克斯·玻恩的信里的一句话。玻恩认为,量子力学新理论的核心是随机性和不确定性,就跟心律失常差不多。

量子力学之前的物理学总是很“确定”,推导这个,得出那个,什么都一清二楚。但是新的量子力学却告诉人们,推导这个,只能得出可能的“那个”。搞不好,还能得出别的“那个”。

爱因斯坦不这么想。他坚持了几十年,认为上帝不会掷骰子。这个振荡的宇宙就跟方程E=mc2一样,对他来说都是那么熟悉。那么,爱因斯坦到底是如何认识“上帝”的?

“叛变”

赫尔曼·爱因斯坦和宝琳·爱因斯坦,都是不遵从犹太教的德裔犹太人。尽管父母都是世俗主义者,但9岁的阿尔伯特·爱因斯坦还是拥抱了犹太教,有一段时间还特别虔诚。

在贫困的医学生Talmud的带领下,爱因斯坦很快读完了21卷本的伯恩斯坦的自然科学流行读本,然后又读完了康德的《纯粹理性批判》,从这部书又跳到了大卫·休谟的哲学。从大卫·休谟的书里,他又找到了奥地利物理学家恩斯特·马赫。这些书不少,但是对于爱因斯坦来说,这段时间却不长。他很快发现,自己所读到的东西,正在完全拒斥形而上学。

这种知识之旅,无情地暴露了科学与宗教之间的冲突。12岁的爱因斯坦“叛变”了。他对条条框框的宗教教条产生了深深的厌恶感,这种厌恶感甚至持续了一生,后来还扩展到了任何形式的威权主义、任何形式的教条主义。

“和谐”

爱因斯坦越来越坚持现实主义的立场。他倾向于现实地接受科学理论的内容,并把它们视为是客观现实的真实表征。

尽管不再参与宗教活动,但小时候那一小段犹太教经历所带来的对上帝的信仰,还是成为他构建哲学知识的基础。当被问及现实主义立场的根基时,他解释说:“基于现实的理性特征,以及现实能够在某种程度上被人类理解,我认为没有比‘宗教一词更好的表达了。”

但是爱因斯坦的“上帝”是哲学,不是宗教。当多年以后,人们问他是否相信上帝时,他回答说:“我相信斯宾诺莎的上帝。他在所有存在的人的和谐中展现自己,而不仅仅关心自己是否与人类命运和行为有关。”斯宾诺莎跟牛顿和莱布尼茨一样,相信神和自然并无二致。

爱因斯坦的“上帝”无限优越,但绝不是无形的个体;虽然微渺,但没有特定的目的。他也是一个坚定的决定论者,认为通过严格遵守因果律的物理法则,整个宇宙将建立起“和谐世界”。因此,爱因斯坦将其表达为:“一切都是注定的,开始的,也是结束的,由我们无法控制的力量主宰……我们都在神秘的曲调里舞蹈,被遥远的无形的手指挥。”

狭义相对论提供的是一种全新的时间和空间观念,以及它们与物质、能量的积极互动。这些理论与爱因斯坦所提到的“和谐世界”完全一致。不过,1905年的量子力学却讲了一个完全不同的故事。它讲的是在原子和分子的尺度上,物质和辐射相互作用,与时间和空间的背景相互背离。

1926年,奥地利物理学家薛定谔提出“波函数”的概念。薛定谔本人倾向于利用物质性的“波”来解释这一理论,但丹麦物理学家玻尔和德国物理学家海森堡认为,不能用过于字面性的定义来解释量子力学。

交锋

玻尔和海森堡指出,科学终于赶上了哲学家几百年来一直警告的能指与所指的问题。玻尔说:“没有量子世界,只有量子物理的叙述。认为物理学的任务是描述自然发生的事情,这是个错误认识。物理学关注的是人们所说的‘自然。”海森堡也进一步声明:“我们所观察到的不是自然本身,而是自然向我们展露出来的部分。”

他们的“哥本哈根声明”—否认波函数代表量子系统的真实物理状态,很快成为量子力学的主要思考方式。这种“反现实主义”解释表明,波函数只是一种“编码”人类的经验的方式,或者只是人们从物理经验中得出的主观观念,使人们利用过去学到的知识来预测未来。

这与爱因斯坦的哲学完全不同。爱因斯坦不能接受这种说法:波函数不是真实的。他无法接受他的“上帝”会允许“和谐世界”在原子的尺度上分崩离析,带来胆大妄为的不确定性—它的结果,竟然不能从原因中推测出来。

这一阶段是整个科学史上最引人关注的时期之一。玻尔和爱因斯坦针对量子力学进行了正面交锋。这是两种哲学的冲突,两种相互矛盾的、关于现实本质的认识的冲突,其中还隐藏着人类对科学的期望。这场辩论始于1927年,而且直至今天,虽然当事人早已逝去,但问题仍未得到解决。

爱因斯坦如果在世,也许并不会为此感到惊讶。1954年2月,就在他去世前14个月,爱因斯坦给美国物理学家戴维·玻姆写信:“如果上帝创造了这个世界,他当然不会让我们那么容易就理解他。”

猜你喜欢

玻尔阿尔伯特物理学家
维多利亚女王的婚姻
法国数学家、物理学家傅里叶
再见,史蒂芬·霍金
异同
担心我比你早获奖
爱因斯坦的执着
玻尔崭新的思想
世界历史上最伟大的十位物理学家(三)
谢丽尔的生日是哪天?
幽默