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人类对物质的认识历程
德国哲学家施泰格缪勒说过:“在20世纪,一方面唯物主义哲学(它把物质说成是唯一真正的实在)不仅在世界上许多国家成为现行官方世界观的组成部分,而且即使在西方哲学中,譬如在所谓身心讨论的范围内,也常常处于支配地位。
但是另一方面,恰恰是这个物质概念始终是使这个世纪的科学感到最困难、最难解决和最难理解的概念。”
在牛顿被苹果砸中的那个时代(古典物理学时期),所有人都认为,我们周围的世界是独立存在的,它由各种物体(比如桌子、椅子、行星、原子等)组成。
无论我们是否去观察它们,这些物体一直都在那儿存在着。
这就是唯物主义哲学的世界观,也是我们绝大多数普通人的生活常识。
从牛顿力学和常识来看,一张桌子的长短、形状和质量是桌子本身的固有属性,决不会因为我们看不看它、是站着看它还是跑着看它而改变。
也就是说,在这种世界观之下,物质还是很乖的,丝毫不让人头疼。
然而,随着爱因斯坦相对论的出现,原本很老实的物质就开始变脸了。
按照相对论,你站着看一张桌子和跑着看一张桌子,它的长短、形状和质量是不一样的。
也就是说,同一个物体,对于选取了不同观察条件的观察者而言,就有不同的长度、形状和质量。
理论上讲,观察结果可以因观察者及观察条件的不同而有无数个,且每一个都是真实的。
对此,哲学家罗素举过一个形象的例子。
他说,假如你坐在一列90米长的火车上,以光速的60%驶过一个站台。
这时,在站台上的人看来,这列火车只有70多米长,你也变小了,而且行动变得很笨拙,车上钟表的走时也会减慢20%。
假如站台上的人能听见你说话,那么你的声音也会变得含糊不清、十分缓慢,犹如唱片卡住了一样。
同理,站台上的人对你来讲也会全部变形。
既然物质可以由于观察条件的不同而随意“变形”
,那它还有什么“独立存在”
的客观属性可言呢?
相对论的出现,在宏观尺度上打破了物质具有“绝对客观”
属性的观念,等于剥掉了它的外衣;而紧随其后的量子力学,则在微观尺度上彻底颠覆了物质的基本实在性,形同脱掉了它的内衣,并迫使它开始了一场疯狂的裸奔——其疯狂程度甚至连爱因斯坦都不敢相信、不能接受,以至于终生排斥量子力学。
物质的疯狂裸奔是从原子开始的。
在量子力学诞生之前,人们以为所有的物质客体都严格遵守牛顿力学的三大定律,比如行星一直在其轨道上运转,子弹沿着精确的路线飞向靶标;而原子的内部结构,也被认为是缩微的太阳系——电子绕着原子核飞速旋转,就像行星围绕太阳旋转一样。
然而,1913年,一个叫尼尔斯?玻尔的丹麦年轻人突然提出一个理论,认为电子根本不存在一个清晰的运动轨迹,它会在这一刻运行在这个轨道,下一刻运行在另一个轨道,而且这样的跳跃不用经过其中的任何空间。
也就是说,物质会突然间从无到有,又会倏忽从有到无。
不仅是电子,所有已知的微观粒子,包括原子,我们都不可能知道其具体的运动规律。
说白了,我们日常体验到的硬邦邦的物质,已经变成了一群不可捉摸、随处乱窜的幽灵。
这个划时代的科学发现,就是著名的“量子跃迁”
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