- 知識大融通
- (美)愛德華·威爾遜
- 1222字
- 2019-01-04 14:03:41
愛因斯坦的愿景
我體驗到了“愛奧尼亞式迷情”(Ionian Enchantment)。這個新用詞是我從物理學家兼歷史學家霍爾頓(Gerald Holton,1922—)那里借來的,指的是一種相信科學具有統一性的信仰——這是一種比單單只有操作的命題更加深入、虔敬的信仰,它宣稱世界是有規律的,同時可以用少數自然定律加以解釋。這個信仰的起源可以追溯到公元前6世紀、愛奧尼亞群島米利都的泰勒斯(Thales of Miletus,公元前640—前546,希臘哲學家)。這位傳奇的哲學家在兩個世紀之后,被亞里士多德推崇為物理科學的創始人。人們對泰勒斯比較具體的記憶是他的信仰:所有物質最終都由水構成。雖然他這個想法經常被人當作例子,用來說明早期希臘人的玄想有多么離譜,然而它真正的重要性,在于表達了有關“世界的物質基礎和自然界的統一性”的哲學思想。
從泰勒斯那時開始,這種信仰就愈變愈復雜,現在已經成了支配整個科學的想法。近代物理學集中心力于統一自然界的所有作用力,包括電弱作用力、強作用力和重力。為了使這門科學具有“完美”的思想體系,物理學家想要在理論上達成統一的愿望非常迫切,而且這門科學提供了占有相當分量的證據和邏輯,因此推崇統一理論的想法很難有所更改。但是,這個信仰的迷惑力也進一步延伸到其他的科學領域,少數人認為它同時向外擴展到了社會科學,甚至更進一步觸及了人文學科,這點我在后面會加以解釋。科學具有統一性這個觀點并未停滯,它已經受過邏輯和實驗的嚴密考驗,也已經重復地被成功驗證。它從來不會遭受任何能夠扭轉乾坤的潰敗,至少到目前為止這種情況還不會出現,盡管根據科學方法的本質,這個觀點的中心必定總是脆弱的。我在后面較恰當的地方會進一步討論這個弱點。
愛因斯坦這位在物理學上建立統一理論的創造者,他的中心思想也是非常愛奧尼亞式的。這種遠見可能正是他的特長。他在寫給朋友格羅斯曼(Marcel Grossmann)的信中提到:“能從直接觀測時看似不相干的事件中,體認到這些復雜現象之間具有統一性,真是令人欣慰?!睈垡蛩固乖谶@里所指的,是自己能成功地把毛細血管的微觀物理現象,和舉世通用的重力的宏觀物理現象相配合。他在生命后期的目標是,企圖把所有的其他事件結合成一個精簡的系統,包括把空間與時間、物理運動相結合,以及把重力與電磁場、宇宙論相結合。他努力地追求這個“圣杯”,但從來沒有達到目標。
所有的科學家,愛因斯坦也不例外,都成了坦塔羅斯一般的孩子,對那些看似夠得到、實際上卻拿不到的東西感到懊惱。從事熱力學研究的人就是典型的例子。在過去數十年間,他們已經能夠把溫度降得愈來愈接近于絕對零度,在這個溫度下,原子會停止所有的運動。1995年,當他們把溫度降到絕對零度以上幾十億分之一度時,卻產生了“玻色
-愛因斯坦凝結”(Bose-Einstein condensate),這是物質的一種基本形態,超乎我們平常熟悉的氣態、液態和固態。在這種狀態下,原子幾乎都可處在同一量子態。當溫度下降時,壓力上升,氣體會凝結成液體,之后就形成固體,然后才出現“玻色-愛因斯坦凝結”。然而,絕對徹底的絕對零度,就像一個存在于幻想中的溫度,始終沒法達到。