“天体图”由葡萄牙人 宇宙学家和制图巴尔托洛梅韦柳,1568(国家图书馆,巴黎)
自从科学人类开始研究天体以来,人类几乎已经痴迷。从希腊人和阿拉伯人那里开始,巴比伦人作为解释神圣预兆的手段,后来成为一门密集的,数学上严谨的科学学科。天文学是第一个科学,从根本上说,它建立在一个极其重要的原则上:宇宙。
宇宙是一个古希腊词,表示天空的有序结构。对于希腊人和那些追随者,将宇宙描述为“宇宙”意味着将其描述为一个有组织的数学场所,事物根据可预测和几何上美丽的规则发生。天文学家和宇宙学家在他们的许多图表和模型中都对天空的美学和和谐深感陶醉,例如以下对Cellarius'Commonia Macrocosmica的描述:
1660年Andreas Cellarius的Harmonia Macrocosmica的宇宙地心说
几个世纪以来,天文学发生了巨大变化。事实上,从地心到日心天文模型的运动,通常被称为哥白尼革命,被许多人视为科学史上最重大的转变。然而,尽管所有这些变化,有组织的宇宙,宇宙的基本概念从未受到挑战。
这个理论不仅仅是公理化的,它也表达了许多科学家直到二十世纪的情感,他们像科学和艺术的先辈一样,对自然的明显秩序和统一感到高兴。伟大的爱因斯坦有时被引用提及他对斯宾诺莎的数学秩序之神的信仰:
“我的观点接近斯宾诺莎的观点:对宇宙秩序逻辑简单的美丽和信仰的钦佩,我们可以谦卑地把握,而且只是不完美。”
从古希腊人到二十世纪,有序和谐的宇宙观念为科学思想提供了基石。它为科学家提供了相信可溶性和数学化的可预测性和周期性的基础。事实上,结构和组织的宇宙原理被广泛认为,对于大多数科学家来说,它显而易见,似乎是陈腐的。但在上个世纪,情况发生了变化。
“无论如何,我确信他(上帝)不会掷骰子。”
当爱因斯坦在1926年将这些话写给他的当代人Max Born时,面对一个奇异的物理学新时代,这是一种信念的表达。曾经的物理定律是可预测的或有序的,量子物理学已经证明了科学上前所未有的潜力:宇宙可能在其基础上是部分随机的。
科学通过统计和概率来处理随机性,但这些数学技术仅将事件视为随机而非实际随机。即使数学用于将事物视为随机数,它们仍然可以被认为是根本有序的。“宇宙”仍然可以保存。
然而,到1926年,量子力学对这一理论构成了至关重要的威胁,而物理学家们已经意识到科学所承担的宇宙秩序正受到威胁。尝试以可预测和因果的方式解释非常小的事件,量子粒子的行为是失败的,并且令每个人都难以置信,唯一可以解释量子行为的说法是统计和概率。海森堡的不确定性原理证明了电子的不可知和随机行为,并且对应原则规定即使在较大尺度上仍存在一定程度的不确定性和随机性。尽管量子理论具有惊人的随机性,
不同能级的氢原子中电子的波函数。由于量子粒子的明显随机行为,量子力学无法预测粒子在空间中的确切位置,
不幸的是,爱因斯坦没有成功。所有迹象似乎都指向同一个方向,他们都指出了一个令人深感不安的现实:上帝确实与宇宙玩骰子。
爱因斯坦不是这个新理论的唯一对手,他也不是最后一个。许多物理学家,数学家和哲学家认为,量子随机性仅仅是虚幻的,是缺乏数据引起的伎俩。然而,无论他们的努力如何,量子力学都不可逆转地动摇了科学的核心。被认为是宇宙可预测的基本和基本的科学假设,它可以被完全理解,被深深地削弱,宇宙的神圣和古老的原则,一个事物有序和因果关系的地方,被亵渎了怀疑和永远污染。宇宙终于被摧毁了。
本文选自:今日头条 |