量子力学和相对论的意义范例(3篇)

时间:2024-02-05

量子力学和相对论的意义范文

一、正统的科学实在论满途荆棘

本世纪六十年代末形成的科学实在论,是以塞拉斯和普特南等人为代表的较为正统的科学实在论,其学说的基本观点是:“科学关于事物本质的说明是真的。那么事物的本质是真实地存在的。”[1]

在整个七十年代,大多数科学哲学家都持这种观点。但是,在某种意义上,这种观点却残留着素朴性质,罗杰·琼斯指出:“在前分析的意义上,我们都是实在论者。但是,在分析的意义上,在哲学家单方面的智力劳作中,却提供了大量反对实在论的意见。”[2]尽管科学实在论是大多数人的观点,但实际上其内部却存在着严重的分化。因此,我们经常可以看到标上各种不同修饰词的实在论概念。

科学实在论的内部分化,是由以下原因造成的。第一,在当代科学发展过程中,科学家在其实践活动中并不懂得如何做一个实在论者,他们所说的理论其本体论承诺是经常改变的。关于这一点,库恩从科学史出发,提供了大量事实,说明没有固定的基本的本体论,认为前后相继的理论其本体论承诺是不可通约的。库恩的观点固然有其片面性,但是,琼斯在谈到现代物理学家研究物理领域时,也认为他们没有确定的本体论承诺。他认为。本体论承诺是有条件的,离开具体的条件,谁也说不清理论的本体论承诺问题。他说:“物理学家本体论承诺的性质,似乎是随着他们集中注意于他的理论而变化的”,任何观察,也只能给含糊的本体论图景提供量上的丰富性,“当一个物理学家用一个理论从事于某一方面的研究时,或者集中于某一层次的理论之仔细说明和详尽表达时,他的言谈象一个实在论者;而在和另一层次有特别联系的本体论承诺方面,则不太象个实在论者。”[3]因此,他主张,当代物理学中的本体论承诺有大量的结构。这些结构来自于经常改变的表述、解释和理论化的范围,来自于物理学家所从事的不同种类的活动,不同水平的表述和理论的应用,来自于物理学家活动的变化而改变本体论的特征。琼斯的观点与库恩相比,显得更为有力,因为他是针对当前动摇不定的物理学、量子力学的理论家们的本体论承诺而作出的分析。而库恩针对科学史所作的分析则缺乏解释力。毕竟有那么多的前后相继的理论其本体论承诺是相同的,或者是互相交叉,互相包含的。

第二,从科学发展的眼光看,理论即使有真理性,这种真理性也是有限的。科学是开放的事业,科学理论无法保证自己求真。纵观科学史,真理性是相对的、可几的、概率的,任何理论都必须经过无数次实验的检验,经过无数科学实践的评价。然而,一些反实在论者却坚持否认真理的态度。劳丹认为,不可能有真理,甚至连高度可能也是不存在的。这种观点过于绝对化,但他却对真理的标准提出了质疑。范·弗拉森则认为,真理仅仅是一种信念,我们不能依赖信念来承认科学而必须根据经验的观察。但是,由于观察、理论的逻辑、理论的说明等等都与主观性连在一起,所以,我们不可能获得真理,只能获得理论的“经验适当性”。这种“经验的适当性”虽也可成为信念,但它是基于“拯救现象”之上的,而非通过可观察物的论断之真理性推出关于不可观察物的论断之真理性的。他认为,这种推理是科学实在论的最基本方法,它是形而上学的、非经验的。实际上,外展推理深深地依赖于理论。因此,依赖外展推理而假定理论在总体上具有真理性,这是一种、一种昌险,这种是必然要失败的。

第三,由于当代科学,尤其是量子力学、当代物理学已经涉及了一些非充分决定论的领域,尽管科学所要求得出的认识是决定论的,但是,量子领域的随机性现象的存在、量子测量的相互作用性质的明显化,使人们无法对量子现象作出较为客观的说明。这就无法证明量子领域粒子自身本质的实在性,任何一种对量子现象的解释都无法与量子测量中难以预料的数据相一致。在当代物理学的“任一领域中,基本方程都有可供选择的数学表达,对任一基本方程的数学表达而言,解释的多重性都存在,每种解释都不可避免地与某种表达能力相关。”[4]这就是说,当代的某些理论的理想化程度比任何以往的科学都要高,我们既无法确证其真理性,更无法确证它所指称的实体的本质是否真实存在。

鉴于此,科学实在论在理论上受到了极大的挑战。如果正统的科学实在论不修正自己的观点,那就会象历史主义那样失去自己在当今科学哲学中的地位。

二、修正的实在论补偏救弊

八十年代开始,由于科学实在论不断遭到反实在论的批判和其内部的分化,科学实在论走上了修正自己的道路。修正的实在论的最大特点是其基础原则的弱化。大致的情形可以分为三类:

第一类修正的实在论是波依德对科学方法的实在论辩护。波依德认为,外展推理是个方法问题,范·弗拉森的批驳“只是从某些独特的经验主义的认识论来考虑。”他认为,我们不应当只针对孤立考虑的认识论的外展推理之合法性问题,而应该集中考虑经验主义者和实在论者捍卫的科学知识的总体论述之相对价值。经验主义的主要根据是:一切事实知识必须立足于观察,但这是一个归纳概括论证。那么,我们如何得知归纳方法的可靠性呢?难道我们不是诉诸这个方法的成功么?实际上,归纳之所以是可靠的,正是因为我们作出了这样的判断:“实际上可得到的过去预言的成功,保证我们相信体现在理论中的关于可观察实体的归纳概括。”[5]他认为,“经验主义者瞄准了对科学知识的一种有选择的怀疑论说明:关于不可观察实体的知识是不可能的,但关于可观察实体的归纳概括有时在认识论上是合法的。”[6]那么,这个归纳推理与外展推理一样,也是未得到辩护的。

波依德还认为,“科学实在论者的观点并不取决于或借助于被孤立地考虑的那种外展推理的力量,而是取决于被评价的东西乃经验主义的认识论和正表现出来的自然主义认识论的相对优点。”[7]他认为,能证明和支持科学实在论的是自然主义的认识论。

自然主义的认识论是C.A.胡克提出来的对科学实在论的辩护观点。胡克认为,“世界是一个自然的统一体”,自然主义的认识论“是承认人类作为自然界中一个种类,首先把人类看作自然的一部分。因此,这承诺的一个重要部分即把认知作为一种自然的能力,一种由其他生物种类的更普遍的自然能力发展而来的能力。”[8]在自然主义看来,整个自然秩序是统一的,“自然主义是实在论的实质修改,是一种具有更深刻(至今尚未完全认识)含义的认识论。”[9]自然主义认识论通过人类进化的手段,充分地肯定了人类的认知能力,肯定了人与自然的统一,是一种十分乐观的认识论观点。我们且不说它有何缺陷,它毕竟是科学实在论对自己的一种新的辩护。

第二类修正的实在论是普特南与B.爱利斯的“内在的实在论”以及萨普的“准科学实在论”等。这类修正的实在论接受了范·弗拉森关于理论的“经验适当性”概念,把真理观改造成概率真理论,或承认成熟的科学其真理性概率是高的,成熟的科学是高度可能的;或者承认真理存在于理论内部,从理论本系统说是可以有真理的。例如,萨普反对科学实在论从总体上肯定成熟科学的真理性作法,也反对劳丹等人完全否认真理的作法,而是认为理论可以通过可行性评价、通过重复实验结果的比较,得出理论是否高度可能的结论,“如果观察表明许多有y起作用的例子将比任何没有y的情形更可能产生x,那么,下一个有y起作用的例子将比任何没有y起作用的例子更可能产生x,是十分可能的。”[10]普特南和爱利斯则提出了所谓的“内在的实在论”,认为真理存在于理论系统的内部,我们只要在理论中觉得它是适当的,就可以认为它是真的。因为,在他俩看来,世界究竟是怎么样的这个问题,只有相对于某一理论框架才能有意义,对象不独立于概念框架而存在,我们所寻求的真理不是客观事物本身,而是相对于人的,这种真理没有绝对性,它只是内在于我们人类和我们人的世界的关系中。一种理论有自己的世界,多个理论有多个世界,因此也就有自己的真理。

第三类修正的实在论是对理论之本体论承诺加以修正的种种观点。本体论承诺问题是与真理问题密切相关的。由于当代物理学与量子力学中本体论承诺的困难,所以,一些科学实在论者认为,本体论承诺的问题是一个语言的问题,它与语义学、语用学相关。由于范·弗拉森等人对理论的理解是借助于语义学方法的,他通过模型论方法,对理论与世界之间的关系作了物理解释。这种建构经验论的方法的合理性直接影响了科学实在论,所以,便形成了语义的实在论。同时,由于近几十年来语用学观点在科学哲学中的蔓延,语用学成了解释理论与应用者之间关系的适当方法,这种方法也影响了科学实在论者,于是就出见现了强调语用因素的“语境的实在论”。这两种修正的实在论在当今已受到了人们的广泛注意,但由于相互间没有联系,语义的实在论只强调从文字上来理解科学理论,语用的实在论则只强调从理论使用上理解理论。倘使两者能有机地结合,无疑会比正统的科学实在论更完善。

除此外,还有一些观点,如“尝试的实在论”,夏佩尔的“历史的实在论”等等。总的特点是趋于综合化、辩证化、相对化、具体化。

三、后现代科学哲学休咎难卜

科学实在论究竟修正到何种程度?修正的实在论其生命力如何呢?这些问题目前似很难确定。近年来,一些科学哲学家已日益感到,不仅实在论的修正没有意义,而且连反实在论也是毫无意义的。他们已日益感到这场争论是多余的。于是,便形成了一种以以往科学哲学为核心的后现代科学哲学。

后现代科学哲学一方面是科学哲学历史主义学派反对逻辑经验主义的产物,另一方面,又是反实在论反对科学实在论的结果。作为历史主义反对逻辑经验主义的产物,其表现是费耶阿本德的哲学消解论;而作为反实在论反对科学实在论的结果,其表现则是法恩的“自然的本体论态度”和罗蒂的后哲学文化观。若两者加以比较,前者是相对主义的产物,后者则是后现代性的影响,把科学哲学与科学实践相结合的结果;前者是绝对主义走向相结主义,后者是形而上学走向科学实践研究。

然而,无论是费耶阿本德的后现代科学哲学,抑或法恩与罗蒂的后现代科学哲学,都有一个共同的特征,即感觉到科学哲学对科学的一般性或总体性说明之没有意义。之所以对科学哲学有普遍的失落感,其原因在于:第一,由于建构经验论者范·弗拉森有力地揭示了以往科学实在论的某些哲学主张的形而上学特征,认为以往的哲学见解与实际的科学实践、与科学理论并不相符,它们解释不了科学的实际现象。所以,一些后起科学哲学研究者认为,与其改进这些哲学见解,亡羊补牢,不如放弃它们。第二,科学家在实践中或在理论沉思中,并没有意识到应该如何做一个实在论者。他们的观点是经常变化的,理论也是时常改变的。因此,其本体论承诺也是变化的。理论的真理性只是存在于一定的实验条件、理论框架中,或者说,在当代物理学与量子力学中根本就不存在真理性。因此,人们以为,传统的认识论以追求真理为宗旨是错误的,认识论已经死了,哲学死了。第三,由于当代物理学与量子力学不存在统一的解释框架,又与传统的经典力学、相对论解释相抵触,所以,哲学无法对其加以统一的概括,任何科学实在论与反实在论都与之不相适应。鉴此,科学家们可以毫不考虑自己在哲学上究意正确与否,也不必按照哲学理论来思考正在从事的研究。

后现代科学哲学的基本思想可概括如下:

第一,反对基础主义与本质主义。基础主义认为,任何认识都有一个标准,并且,这个标准是确定不移的、无法替代的,任何认识都有一个固定的目标,即获得关于事物本质的真理。而后现代科学哲学则认为,事物并没有固有的本质,人们的认识决不能找到一个确定的阿基米德点,不存在待人发现的客观规律,不存在能够占有的纯粹主观性,我们所具有的只是造就我们自己那种文化习惯而已。罗蒂认为:“一个实用主义者必然坚持不存在诸如物是自在的这种方式,除了人类想解释它的用法之外,没有其它可描述的方法。”[11]范·弗拉森也认为,“现代哲学是一种对基础的探求,而当代哲学则广泛地把这种探求作为一种错误来加以摒弃”,“上一代哲学的错误是缠绵于证实,总的说是囿于认识论的基础主义。”[12]范·弗拉森也认为,“现代基础主义在谈到理论与世界的关系时,总是用一个两难推理作为其基础主义的挡箭牌,这就是:我们在谈论理论与世界的关系时,要么是谈论一客观事实,要么就是把理论当作主观的虚构。而范则主张,这样一种关系必须使用语用学与语义学方法来解决,在理解理论本身的字面意义时使用语义方法,在理解理论与其运用者的关系时则使用语用学方法。后现代科学哲学把科学理论当作话语(discourse),这些话语因历史而变化、因语境而变化,它不可能超出语言之外从某一实体那里获得它的意义,它们之间是不可通约的。科学理论并没有一个终极的基础。

第二,否认真理的存在,鼓吹认识论之死。后现代科学哲学家们一般都主张,没有真理。这是反基础主义、反本质主义观点所导致的基本结论之一。正如德立达所说的,文本就是一切,读者从习惯的世界中找到文本,而在文本中找到的只是他自己。后现代科学哲学从根本上否认哲学认识论的重要性,它所推崇的是一种“表象的危机”。费耶阿本德认为,“没有一种理论会同其领域内的全部已知事实相一致。”[13]法恩则认为,类似于符合论、融贯论、民意论、实用论、指示论与相对主义的各种真理观,都是错误的,不尽人意的。他认为:“如果我们终止相信真理是那些与实质性事物相适合的理论、解释或图景,那么,我们就能终止基础主义。”[14]范·弗拉森也认为,真理的概念所冒的风险太大,把真理置于信念之上是不合科学活动的本质的。他主张,真的概念属于语义学,“理论的内容是对世界面目的表述,这种表述非真即假,在此,正如在其它场合一样,真值观念的适用性仍然是一切逻辑分析的基础,而当我们考虑一特定理论时,我们立即会面临一个仅仅与其内容相关的哲学问题:世界怎么可能是该理论所表述的那样呢?”[15]因此,他主张用一个较不具有昌险性的或风险较小的概念──理论的“经验适当性”概念来代替真理,人们除了相信那些关于可观察的理论是适当的之外,其它方面统统括号起来。

第三,摒弃形而上学,倡导哲学是种文学、一种对待科学的态度。后现代科学哲学反对基础主义,就必然会导致对以往哲学的摒弃,从而形成科学哲学的终结、形而上学的终结。众所周知,哲学是以寻求真理为目标的,要寻求真理,就必须有确定的本体论与认识论。因此,对认识基础的否定,以及对真理的否定,实际上也就是对哲学的否定。罗蒂认为,形而上学是与“实在”相联系的关于真理的观念,与镜式反映的隐喻是分不开的。他主张“超越科学哲学”与科学认识论,把哲学视为一种文学、一种对元叙事体方式的超越。而法恩则认为,我们承认科学哲学的目的是寻求真理,必然会陷入形而上学的争论。事实上,在科学活动中,随时都有新的证据、新的假设、新的术语出现,科学认识论是多余的。但是,我们没有必要否认科学研究的结果,我们应当相信科学家的话,相信科学家的感觉,相信科学家有能力获取关于外部世界的信息,让科学家本人发言。他认为,科学哲学不是别的,而是一种对待科学的信任态度,科学哲学对科学的任一解释都不能成为科学家实践的指导思想,哲学所能做的就是确立一种“自然的本体论态度”(“NOA”)。他说,这种态度“试图让科学自身说话,它相信我们获得信息的自然能力,而无须依靠形而上学的或认识论的助听器。”[16]否则,任何一种哲学都不可能与当代的科学实际的图景相容。

从目前看来,对后现代科学哲学我们还难以评判,其发展如何,尚须静观。但是,后现代科学哲学否认科学认识论,这显然是片面的;后现代科学哲学由于注意到不确定性、非连续性、非充分决定论的世界而否认我们以往对确定性、连续性、决定论世界的规律性认识,这也是错误的。

四、新的研究集思广益

尽管后现代科学哲学否认形而上学与认识论,但是,这并没有使哲学走向末路、彻底消解。真理概念及其标准的分析,固然存在很多问题,但也不至于完全无法解决。然而,当今的科学哲学在科学实在论与反实在论的争论中,在现代主义思潮的冲击下,许多传统的哲学观与理论、范畴正在发生变革。这意味着哲学在当今面临着一场较深刻的革命,哲学的理论框架将在新的条件下被重构,这种重构的理论目标是适合于当今的科学实践。

但是,要建立适合于当今变化着的科学实践的哲学确实不易,它要求,重建的科学哲学将与变化的科学形象相一致。简言之,就是要重建一种无统一模式的哲学。当前的趋势表明:

第一,科学哲学的研究似正在以科学实践为中心,围绕这个中心形成了语义学理论观与语用学的科学运用观相结合的科学哲学,它仍以科学知识的本质与科学知识的成长为研究对象,在这方面,范·弗拉森、尤其是萨普已经作出了许多努力。

第二,从后现代科学哲学中可以得到启发,科学哲学本身将分化为不同门类。因为,整个科学世界正以“多个世界”的面目出现。从目前来看,我们已经可以把它们区分为决定论的世界非充分决定论的世界与可能世界三大类。因此,可以预言,将来的科学哲学或许会出现有关决定论世界的哲学、有关非充分决定论世界的哲学与有关可能世界的哲学,并进一步以理解科学理论与实践、加强科学理论与实践的联系为对象。

第三,科学认识论将进一步变得有生气,而非死亡。因为,“多个世界”理论的出现,实质上是科学认识的不同结果,决定论世界与非充分决定论世界的分化,究竟是否是真实世界的两部分?这必须由科学认识来解决;科学理论究竟是不是实在世界的图景,或是人的虚构等问题,仍将活跃于科学哲学界,仍将求助于科学认识。但是,科学认识论必须废除原来一个模式、一个标准的基础主义观点,而应建立“多个世界”的多个标准,不仅使用形式分析、语义分析的方法,而且使用非形式的语用分析方法。总之,它应当是一种变化的科学认识论,一种辩证的、全面的科学认识论。

综合以上分析,笔者认为,从当前科学哲学发展的特点看,分类学的科学哲学研究似正处于萌芽时期,但尚限于方法的分类,各个科学哲学家只是通过改变分析方法来重新解释科学知识的本质与成长问题。然而,随着科学实践的深化,某些对象的分类问题将自然形成。这种情形的发展,必将导致分类的科学哲学的研究,以解决以往科学哲学的统一模式与科学实践的“多个世界”之间的对立。

与以往相比,今后的科学哲学研究将不是融合过去科学哲学的理论,正反合的三段式将不适合于解释当今科学哲学的发展过程。因为,今后的科学哲学的发展将依赖思维视角的转变,在于我们如何合理地摆脱过去的统一模式。

[1][2][3][4]RogerJones:“RealismAboutWhat?:”PhilosophyofScience58(1991),P185、186、197、196。

[5][6][7]R.Boyd:“TheCurrentStatusofscientificRealism”,inJ.leplin(ed.):ScientificRealism,California1984,P69、73、75。

[8][9]C.A胡克《进化的自然主义实在论》,《国外自然科学哲学问题》(1990年卷),中国社会科学出版社1991年版,第66、69页。

[10]F.suppe:TheSemanticConceptionofTheoriesandScientificRealism,Urbana1989,P404

[11]R.Rorty:EssaysonHeidergerandOthers,NewYork1991,P4

[12]VanFraassen:“AfterFoundationalism:BetweenVicionsCircleandInfiniteRegress”,Forthcoming.

[13]弗耶阿本德《反对方法》,兰征译,上海译文出版社1992年,第31页。

量子力学和相对论的意义范文篇2

该方程式由20世纪最伟大的物理学家爱因斯坦于1915年提出,是广义相对论的组成部分。它颠覆了此前科学家对引力的定义,将其描述为时空扭曲的结果。

“直到现在,我依然为仅用一个数字方程就完整覆盖了时空的定义而感到震惊。”美国天体物理学家马里奥・利维奥表达了自己对该方程式的推崇,“方程式的右边代表我们所在宇宙,包括推动宇宙膨胀的暗物质在内的总能量。左边则表述了时空的几何形式。左右两边合起来描述了爱因斯坦广义相对论的实质,即质量和能量决定时空的几何形式以及曲率,表现为我们俗称的引力。”

标准方程是另一条被物理学界奉为经典的方程式,描述了那些被认为组成了当前宇宙的基本粒子。

在美国物理学家兰斯・迪克森看来,它成功地描述了迄今为止除重力之外人们在实验室中发现的基本粒子与力,其中就包括最近发现的被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子,即该方程式中的希腊字母“φ”。

不过,尽管标准方程与量子力学、狭义相对论可以彼此兼容,但是却难与广义相对论建立统一关系,因此它在描述重力上显得无能为力。

如果说广义相对论与标准方程描述的是宇宙的某些特殊方面,那么其他一些方程则适用于所有情况,比如微积分基本定理方程。

该方程式把积分与导数这两个微积分中最重要的概念联系在一起,堪称微积分学的肱骨理论,“简单地说,它表述了某平滑连续变量的净变值,比如其在特定时间内走过的距离,等于这个量变化率的积分,即速度的积分。”美国福特汉姆大学数学系主任马尔卡纳・布拉卡洛娃・特里维西克说,“微积分基本定理让我们能够在整个间隔变化率的基础上测算某一间隔的净变值。”

“卡伦・西曼吉克方程可以说是上世纪70年代以来最为重要的方程之一。它告诉我们在量子世界里需要具备全新的思维和眼光。”美国罗格斯大学理论物理学家马特・斯特拉瑟给出了自己的推荐理由。多年来,该方程在诸多方面都得到了有效应用,包括让物理学家们测量了质子和中子的质量。

按照基础物理学,两个物体之间的引力和电磁力与两物体之间距离的平方成反比。将质子、中子聚合在一起组成原子核的那种力量也具有此属性,它同样是将夸克聚合在一起形成质子和中子本身的原因。不过,哪怕微小的量子震荡,都会或多或少地改变这种力量与距离之间的关系。

“这种特性阻止了该力量长距离延伸时产生的衰减,使其能够捕获夸克并将其压聚成质子和中子,进而构成原子。因此,卡伦・西曼吉克方程的意义在于,用相对简单易行的计算效果,将这种剧烈且难以计算的重要关系表达了出来。”斯特拉瑟说。

看起来非常简单的欧拉方程实质上描述了球体的本质。用马萨诸塞州的数学家科林・亚当斯的话说:“如果你能将一个球体分割成为面(F)、边(E)和点(V),那么这些面、边和顶点之间的关系,必定符合V-E+F=2。”

在亚当斯看来,该方程式最大的魅力在于,它用一个包含面、棱和顶点数目的方程,体现了不同形状物体的本质属性。不论代入什么样的物体,该方程式的结论都是成立的。比如,除了球体,如果人们考察5面金字塔形,即4个三角形与1个正方形的组合,就会发现等号的右边一样是数字2。

爱因斯坦再次因为相对论入选本次评选,只不过这次是狭义相对论。

狭义相对论并没有把时间和空间看作是绝对、静止的概念,它们呈现的状态与观察者的速度有关。这个方程式描述了随着观察者向某一方向移动的速度加快,时间是如何膨胀或者说开始变慢的过程。

在欧洲核中心粒子物理学家比尔・莫瑞看来,与广义相对论相比,狭义相对论更令自己钟爱。因为理解前者所需要的那些深奥的数学知识,连他这样的专业学者都会感到一头雾水。他说:“整个方程中没有代数等复杂的运算,一个普通中学生都能够完成计算。当然,不只这么简单,这个方程式提供了一种全新的看待宇宙的角度和方式,一种看待人与现实世界之间关系的态度。”

从形式上看,这是一个很简单的等式,1等于0.999999999……这个无穷数。之所以推荐这个等式,美国康奈尔大学数学家斯蒂文・斯特罗盖茨的理由是:“每个人都能理解它,但同时人们又会觉得有些不甘心,不太愿意相信这种‘简单’意味着‘正确’。”在他看来,这个等式展现了一种优雅的平衡感――1代表数学的起点,而右边的无穷数则寓意无限的神秘。

勾股定理(也称毕达哥斯定理)可谓老而弥香的骨灰级理论,几乎是每个学生学习生涯中所学的第一批几何定理之一。

这条定理的具体内容是:任何直角三角形的两个直角边长度的平方相加,其和等于斜边长度的平方。

“毕达哥拉斯定理是第一个让我感到震惊的数学定理。”美国数学家戴安娜・塔米娜说,“这条定理同样能用数字表达,对当时还是孩子的我来说奇妙又有趣。”

“这个方程某种程度上解释了肥皂泡的秘密。”威廉姆斯学院数学家弗兰克・摩根推荐时表示,该方程式是非线性的,蕴含了指数、微积分等知识,描述了美丽肥皂泡背后的数学。

这与人们相对熟悉的热方程、波动方程以及量子力学领域的薛定谔方程等线性偏微分方程有很大的不同。

量子力学和相对论的意义范文

摘要:宇宙本是能量一元的;爆炸后释放出力量与热量、实物质、方向、时间、空间五种表征,进而反映出物体的五个构成要素;五构素物体呈现出波粒场三个运动状态;五构素中,方向、时间、空间属虚物质范畴,同实物质一起组成物体,构成物体的虚、实二个侧面,称之为广义(对称)物质。

关键词:本体论;能量;广义物质;波粒场;五构素

方向是指总星系、物体、人、粒子、云气等在运动场中发生相互作用时产生的波走向,即“波(方向)、粒(物)、场”说中的波为方向元。其中总星系、物体、人、粒子、云气定义为常规物质概念即实物质;物体粒子表现自身特征、地位的波动环境范围即场是物理学上的时空结构(传递介质);波反映了物体能量、意志、特征和运动趋势,定义为与实物质概念对称的虚物质(范畴)。但它们都是能量在冷胀宇宙中的表现形式,即在一定条件下,事物都可从能量中转化而来。由代物理理论可推知原始宇宙是纯能量的;据阴阳学说和宇称均匀特性,可拟设世界为虚物质、实物质(软硬)二元;为应用数理生化研究手段对人文社科作数量化技术化处理,应建冷胀宇宙构造模型于力量与热量(力热)、实物质、方向、空间、时间五维坐标系中。至此,我们同时得到能量一元论、内容对称的广义物质虚实二元论、波粒场三元论和力热、实物质、方向、时间、空间五构素的设定。佳佳网

“波、粒、场”是关于物质间地位联系通过场发生波的干涉作用的三元论,其中波正是五构素说中的方向,并对应于广义物质中的虚物质范畴。可见,虚物质决定了物体在实现消费体系的运动场中体现自身特征与价值的大方向不变,从而规定和影响了一切事物发展的大体趋势,而不是事先计划或安排好了事物的一切。故虚物质论关于方向不变属大尺度范畴的概念正是相对论所研究的范畴。因为每秒30万公里速度的光子行进空间正常情况下是大尺度的,而相对论是在光速不变的支持下推导出来的,主要涉及到大尺度时空中宇宙根本律和运动总方向不变问题。虚物质论强调自由至高无上,因为自由在消费体系内容中位于最高层次,因为量子测不准原理表明粒子运动中存在无限自由;无限自由标志着没有运动相同的粒子,是任何高超的检测手段都测不出来的;虚物质论关于自由至上是低层物体(层次高尺度大),特别是量子世界的普遍要求。这些是虚物质论同量子力学相关的局部方向变化原理。

由于广义物质范畴是指物体的虚、实二个层面,则可界定弦理论所描述的“弦”上的一个波动或振动模式为构成物体的一个最基本微观粒子(量子),即“波粒场”中定义波属虚物质范畴已触及到弦理论,说明物体的本质是实物质中潜在虚物质振动。虚物质振动体现物体意志,在实现消费体系的过程中表现出复杂的社会现象和矛盾事件。对社会现象和矛盾进行分析,人们得出人与自然的关系是生产力,人与人的关系是生产关系,生产力与生产关系的矛盾决定社会形态与制度。这证明实物质是广义物质的宏观显性表现,虚物质是广义物质的微观显性表现,二者是物体的二个层面,不可分离但可相互转化,以致人们日常从看到物体认知到实物质,虽看到事件矛盾却看不见虚物质。

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