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为什么广义相对论的“弯曲空间”概念必须被认为是错误的

近年,清华大学天文系教授、中科院院士李惕碚批判了广义相对论和大爆炸宇宙模型,甚至认为广义相对论及其弯曲空间就是现代版的托勒密体系,物理学理论应回归“物理”,而不应执迷于杜撰空间几何…

近年,清华大学天文系教授、中科院院士李惕碚批判了广义相对论和大爆炸宇宙模型,甚至认为广义相对论及其弯曲空间就是现代版的托勒密体系,物理学理论应回归“物理”,而不应执迷于杜撰空间几何。

李教授对弯曲空间的批判个人是认可的。广义相对论有它的实证之处,也有一些问题。仅依据个别现象推翻相对论的时空观是很难的。实证主义表明,一个理论不会被一两个例外现象推翻,这在哲学上有讨论。

爱因斯坦的能力在于想象,他对数学本质的理解比较幼稚(美国数学史家、数学教育家与应用数学家,数学哲学家,应用物理学家M.克莱因在《数学:确定性的丧失》中的观点),他从数学那里得出了关于时空的结论其实是值得商量的。但100年来为什么很少听到反对的声音呢?

科学界的几位广为人知的大神,牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、霍金都是英美昂撒文化打造的(他们足够分量,但相比于其他国家的重要科学家,他们更有名)。英国的哲学本身是经验主义,欧洲大陆才是理性主义。在打造理论体系上,昂撒文化却表现出比欧陆理性更大的热心,也更热衷于物理现象背后原理哲学解读(虽然他们可能不认为是哲学解读而是科学理论)。但不得不说昂撒文化的哲学理解是还是偏经验的,在哲学层面缺乏系统的和一致的认识。物理学理论纷繁冗杂,难以理解的局面就是这个原因造成的。因为说到底,昂撒人的哲学还是经验的,这使得他们在物理学的原理层面抽象的概念都是唯象的,缺乏统一。当前物理学的底层概念有哪些?各种场(引力场、电场、磁场)、真空涨落、宇宙背景辐射、基本粒子等等,哪里看得出统一认识?所谓四大基本力被认为三个可兼容了,但人们的观念理解并没有有改变,电场还是电场,磁场还是磁场,光还是要电场和磁场构成……各种场的关系依然没有物理性的统一认识。因为说到底昂撒人的文化是经验主义,不是理性主义,这注定他们在哲学上随意而不严谨的态度。同样的原因,他们对时空的理解也只能是经验的和唯象的,也不够严谨。

那为什么缺乏反对的声音?一个重要原因是昂撒人语言的全球话语权。即使在其它社会层面上,这100年来全球的舆论话语权也是美英主导——这些年在国际新闻和舆论上表现得不要太明显。另外,犹太人本身的神学信念,或许使他们认为世界就不应该被人的普通理性所理解,就像神不能被人所理解那样。所以我认为爱因斯坦在表述时空概念时也倾向于更抽象和使其令人难于理解。再加上量子力学也表现出一些异于常人理解的行为现象,难于理解的相对论时空观被提出后不被反对似乎也就可以解释了。相对论和量子力学不被认为可以遵循通常可被理解的实在性和物理性,这种观念就这样堂而皇之地持续了近百年,被几代人相信,这是人类被20世纪的经济繁荣掩盖的认知悲哀。现在,当相对论和量子力学的发现红利吃得差不多的时候,这种科学底层认知的错位所带来的后果也终于显现出来了。科学停滞的主要原因之一是探索大方向的迷茫,这正是底层认知错位所导致的。但要纠正这种错位却是非常困难的,这需要整体观念的改变。

欧陆理性对时空的理解最为透彻的是康德。康德将空间作为人的外直观,是用于分析事物的环境依托。在康德的时空观中,空间不能称之为存在。这也符合空间这一概念的本意,空就是没有。所以,康德认为空间是没有对象的空概念。空间既然是不存在,不存在的东西如何会作用和影响存在物呢?因而,空间本身就不具有与存在物(例如光或天体)发生作用的理由。大质量天体周边光偏折的原因就不应理解为空间的弯曲作用,行星绕恒星运动也不能归因于空间弯曲。影响存在物运动的原因只应被认为是其他存在物。光在晶体中的折射为什么不被认为是空间突然密度增大的结果,而是受了晶体的影响?因为晶体看得见。有些东西看不见且还没有被人所认识,所以才被爱因斯坦们有了可趁之机。广义相对论有能力使用非欧几何解释现象,那是这些人的能力。但由此就认为空间是可以弯曲的,却是违反人的基本理性的。

计算的精确性与解释的合理性完全可以是两回事。托勒密模型的计算比哥白尼的模型更精确,就说明托勒密模型是正确的吗?现代人为什么会认为托勒密的模型是不对的?因为不符合直观。这种直观虽不是我们在地球上的直观,而是想象自己身处太阳系外观察太阳系时的直观,却更符合人统揽全局的那种观察事物的直观方式。可笑的是霍金还在《大设计》中为托勒密体系洗白,吹嘘什么基于模型的实在论。

批判广义相对论的时空观念如托勒密体系,恰如其分。计算的精确与哲学观念的正确与否是两码事。有良知的知识分子用应当使人们认识到二者的区别。

空间弯曲观念可以说是爱因斯坦对狭义相对论中等效原理的扩展。然而这种扩展在哲学上却是一种误用,扭曲了人的理性观念和实在观念。爱因斯坦虽然读过康德的《纯粹理性批判》,却没有遵从康德的观点,而是走向了康德认识论的反面。

对广义相对论的批判不一定先从科学实证的角度出发,更重要的是先要纠正不符合理性认知的混乱时空观念。广义相对论的时空观念是错误的,也必需是错误的,否则基础物理学停滞的局面就无法从观念上破除。

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作者: 395045033

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