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劉戟鋒:百年相對論的啟示 
劉戟鋒
//8858151.com2015-05-05來源: 人民日報
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  今年是狹義相對論建立110周年,也是廣義相對論確立100周年。其波瀾壯闊的發(fā)展歷程,對今天的人們還有諸多啟示。

  首先是科學(xué)理論突破的動因問題。大約400多年前,瑞士鐘表匠布克曾斷言,埃及金字塔系一群歡快的自由人所建,而不是奴隸所為。他認(rèn)為只有身心愉悅的自由人,才會造出如此精美的金字塔,正如他本人,只有在平和的心態(tài)下,才會打造出精準(zhǔn)的鐘表。2003年,布克的結(jié)論終于被埃及最高文物委員會確認(rèn)。同樣,科學(xué)探索需要耐心、毅力,更需要愉悅的心情。愛因斯坦正是對科學(xué)研究愛好的驅(qū)使,成就了不朽的相對論偉業(yè)。

  其次是科學(xué)理論的邏輯基礎(chǔ)問題。亞里士多德最早建立了形式邏輯體系,它反映了人類共通的思維規(guī)律。按照這個體系,任何一個科學(xué)理論的構(gòu)建,都必須以邏輯自洽為基礎(chǔ)。歐幾里德幾何是一個邏輯體系,托勒密地心說也是一個邏輯體系。反之,一個科學(xué)理論,如果在邏輯上不能自洽,那么其科學(xué)性是值得懷疑的。

  19世紀(jì),一幫數(shù)學(xué)家們正是通過對歐氏幾何學(xué)中平行公理的追問,建立了在邏輯上無懈可擊的非歐幾何。盡管這一體系與歐氏幾何大異其趣,但它自身邏輯嚴(yán)密,最終成為廣義相對論的理論支撐?梢,理論體系的建立必須要有嚴(yán)密的邏輯基礎(chǔ),否則既談不上科學(xué),也經(jīng)不住質(zhì)疑。

  再次是科學(xué)理論的實(shí)踐檢驗(yàn)問題。科學(xué)理論的邏輯基礎(chǔ)盡管重要,但實(shí)踐檢驗(yàn)也不可少。同樣是合乎邏輯的理論,為什么歐氏幾何大廈至今巍峨矗立,而托勒密天文體系卻早就分崩離析?對此的回答只能是,科學(xué)理論還必須接受嚴(yán)格的實(shí)踐檢驗(yàn)。

  愛因斯坦也曾面臨同樣的考驗(yàn)。1919年愛丁頓等人進(jìn)行日全食觀測時,愛因斯坦就十分緊張,直到發(fā)現(xiàn)與廣義相對論預(yù)測相一致的現(xiàn)象,一顆懸著的心才落了地。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),也是終極標(biāo)準(zhǔn)。

  最后,人們可以得到關(guān)于科學(xué)理論與哲學(xué)關(guān)系的啟示。哥白尼為什么堪稱哲學(xué)家?因?yàn)樗麑⒂钪嬷行膹牡厍蛞葡蛄颂。達(dá)爾文為什么堪稱哲學(xué)家?因?yàn)樗C明了人類與其他動物的血緣演變關(guān)系。愛因斯坦為什么堪稱哲學(xué)家?因?yàn)樗品伺nD的絕對時空觀。總之,這些科學(xué)家所取得的成果顛覆了人類的傳統(tǒng)認(rèn)識,從而也顛覆了已有的哲學(xué)結(jié)論。

  今人常嘆基礎(chǔ)科學(xué)殿堂的荒蕪現(xiàn)狀,不妨從先賢的思想足跡中悟出些道理。

 

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