历史

六、我的立场(2/2)

点,即物理理论不过是我们用以描写观察结果的数学模型。如果该理论是优雅的模型,它能描写大量的观测,并能预言新观测的结果,则它就是一个好理论。除此以外,问它是否和实在相对应就没有任何意义,因为我们不知道什么与理论无关的实在。这种科学理论的观点可能使我成为一个工具主义者或实证主义者——正如我在上面提及的,他们是这么称呼我的。称我为实证主义者的那位进一步说道,人所共知,实证主义已经过时了——这是用污蔑来证伪的又一例证。它在过去的知识界时兴过一阵,就这一点而言的确是过时了。但我所概括的实证主义似乎是人们为描写宇宙而寻找新定律新方法的仅有的可能的立场。因为我们没有和实在概念无关的模型,所以求助于实在将毫无用处。

    依我的意见,对与模型无关的实在的隐含的信仰是科学哲学家们在对付量子力学和不确定原理时遭遇到困难的基本原因。有一个称为薛定谔猫的著名理想实验。一只猫被置于一个密封的盒子中。有一杆枪瞄准着猫,如果一颗放射性核子衰变就开枪。发生此事的概率为百分之五十。(今天没人敢提这样的动议,哪怕仅仅是一个理想实验,但是在薛定谔时代,人们没听说过什么动物解放之类的话。)

    如果人们开启盒子,就会发现该猫非死即生。但是在此之前,猫的量子态应是死猫状态和活猫状态的混合。有些科学哲学家觉得这很难接受。猫不能一半被杀死另一半没被杀死,他们断言,正如没人处于半怀孕状态一样。使他们为难的原因在于,他们隐含地利用了实在的一个经典概念,一个对象只能有一个单独的确定历史。量子力学的全部要点是,它对实在有不同的观点。根据这种观点,一个对象不仅有单独的历史,而且有所有可能的历史。在大多数情形下,具有特定历史的概率会和具有稍微不同历史的概率相抵消;但是在一定情形下,邻近历史的概率会相互加强。我们正是从这些相互加强的历史中的一个观察到该对象的历史。

    在薛定谔猫的情形,存在两种被加强的历史。猫在一种历史中被杀死,在另一种中存活。两种可能性可在量子理论**存。因为有些哲学家隐含地假定猫只能有一个历史,所以他们就陷入这个死结而无法自拔。

    时间的性质是我们物理理论确定我们实在概念的又一例子。不管发生了什么,时间总是永往直前被认为是显而易见的。但是相对论把时间和空间结合在一起,而且告知我们两者都能被宇宙中的物质和能量所卷曲或畸变。这样,我们对时间性质的认识就从与宇宙无关改变成由宇宙赋予形态。这样,在某一点以前时间根本没有意义就变成可以理解的了;当人们往过去回溯,就会遭遇到一个不可逾越的障碍,即奇点,他不能超越奇点。如果情形果真如此,去询问何人或何物引起或创造大爆炸便毫无意义。谈论归因或创生即隐含地假设在大爆炸奇点之前存在时间。爱因斯坦的广义相对论预言,时间在一百五十亿年前的奇点处必须有个开端,我们知道这一点已经二十五年了。但是哲学家们还没有掌握这个思想。他们仍然在为六十五年前发现的量子力学的基础忧虑。他们没有意识到物理学前沿已经前进了。

    更糟糕的是虚时间的数学概念。詹姆·哈特尔和我提出,宇宙在虚时间里既没有开端又没有终结。我因为谈论虚时间受到一位科学哲学家的猛烈攻击。他说:像虚时间这样的一种数学技巧和实在宇宙有什么相关呢?我以为,这位哲学家把专业数学术语实的以及虚的数和在日常语言中的实在的以及想象的使用方式弄混淆了。这刚好阐述了我的要点:如果某物与我们用以解释它的理论或模型无关,何以知道它是实在的?

    我用了相对论和量子力学中的例子来显示,人们在试图赋予宇宙意义时所面临的问题。你是否理解相对论和量子力学,或者这些理论甚至是错误的,实际上都无关紧要。我所希望显示的是,至少对于一名理论物理学家而言,把理论视作一种模型的实证主义的方法,是理解宇宙的仅有手段。我对我们找到描述宇宙中的万物的一套协调模型满怀信心。如果我们达到这个目标,那将是人类真正的胜利。