财经

陈思进

金融

绝情华尔街

在一些刷屏的关于相对论或量子力学的科普文章中,经常会看到这样一句话:“科学的尽头是神学”,有的作者甚至信誓旦旦地说,这是爱因斯坦的“名言”。这是真的吗?

科学的尽头真是神学吗(上)

——佛道老子等能和量子力学统一起来吗?
文|陈思进
在一些刷屏的所谓科普、尤其是科普相对论或量子力学的文章中,经常会看到这样一句话:“科学的尽头是神学”,有的作者甚至信誓旦旦地说,这是爱因斯坦的“名言”。
这是真的吗?
事实上,迄今为止,非但在任何权威信源中查不到这句话的源头,与之相反,爱因斯坦倒是明确地说过:“你所读到的关于我笃信宗教的说法当然是一个谎言,一个被有系统地重复着的谎言,我不相信人格化的上帝!”
仅从这句话便可推导出,爱因斯坦不太可能说“科学的尽头是神学”。然而尽管如此,这句“名言”已然广泛传播,以至于很多人最终将科学和神学联系了起来。
此外,在科幻文学(其实多数并非真正的科幻,而是玄幻或奇幻)创作中还有一个常用的梗:“遇事不决,量子力学”,很多人甚至将量子力学和佛道老子等“统一”了起来,更有个流行的说法“当科学家们爬上一个又一个的山顶时,总会发现佛学大师们早已在那里等着了”,这真好似“科学的尽头是神学”的另一种表述。
无论爱因斯坦是否说过“科学的尽头是神学”,从这篇文章开始,我将把上述两句话一并来议论一下吧。
在正式分析之前,先说明一下我在之前科普量子力学、特别在《说说微观量子世界的基本概念》(《科普时报》2018年05月11日第3版首发:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjwzb/html/2018-05/11/content_394146.htm?div=-1)中的两个问题:
一、我在文中提及了一些量子力学特有的现象,但那篇文章的题目“说说微观量子世界的基本概念”不够准确。
虽然好些(包括非常经典的)科普书也会有“量子力学是微观世界的物理规律,到了宏观世界以后,量子力学就不适用了。我们只能用经典物理来描述宏观世界,比如牛顿力学,广义相对论等等”的说法。但根据当下物理学界的普遍共识,量子力学不仅适用于微观世界,在宏观世界也同样适用。这儿所说的“适用”,是指微观和宏观的逻辑完全一致,宏观可以直接展现这个逻辑。而量子力学的适用,是说它在微观世界的那些表现,在宏观世界也能看到,比如超导、量子霍尔效应、拓扑绝缘体等等。国际单位制目前用来定义千克的那个装置——基布尔秤,里面也有宏观量子状态,只不过因为退相干和波函数坍缩,使得量子效应不容易在宏观世界展现而已;
二、我在那篇文章中还提到“量子力学中的不确定性原理(Uncertainty principle,也可翻译为‘测不准原理’):粒子的位置与动量不可同时被确定,位置的不确定性越小,动量的不确定性则越大,反之亦然。”而根据最新的研究结果显示,虽然量子世界确实难以测量,但不确定性是它的内在属性,与测量无关。而之前所说的Uncertainty principle也可翻译成“测不准原理”将会导致理解错误,使人以为这只是个测量的难题。因此,Uncertainty principle最精准、甚至唯一的翻译是“不确定性原理”,请别再用“测不准原理”了。
为何要特别说明这两点呢?这和接下来谈的“科学的尽头真是神学”相关,因为从上述的“纠正”中可以推断:其实量子力学并非那么神秘,而是科学根基,科学更不存在尽头。
先从科学的本质来看。“科学”的词源为拉丁文“scientia”,意为“知识”,是一种系统性的知识体系,它的积累和组织可以检验关于宇宙的解释和预测。科学强调预测结果的具体性和可证伪性(有别于哲学)。科学并不等同于寻求绝对无误的真理,而是在现有的基础上,摸索式地不断接近真理。故科学的发展史就是一部人类对宇宙的认识偏差的纠正史。也就是说,科学是没有尽头的,将会一直走下去,不断地探索宇宙万事万物的本质!
而神学(古希腊语:Θεολογια,拉丁语:theologia,英语:Theology)广泛指称所有对神(上帝)这个主题展开的研究或学说。Θεολογια是由Θεος(即“神”)和λογος(逻各斯/话语/学说)两个字组合,字面上便有建立人类对上帝正确认识的学说之意,为宗教研究的一个领域。
那么量子力学究竟是什么呢?
据科学界共识,在量子力学之前,人类的(科学)知识就像森林里的果子那样,这里一颗,那里一颗,彼此之间似乎是独立的,没有很强的关联性。人类也一直没能搞清楚,这些果子是从哪里来的,更不知道还有多少果子没有摘。每次认知颠覆,都只是颠覆了一条树枝上的果子,其他问题都需要另外解决。
而可以这样说,量子力学其实是一次人类认知的升级,不过这次升级,跟之前曾经颠覆了人们世界观的日心说、牛顿力学和进化论等很不一样。因为这次的认知升级,让人类见识了“知识大树”的“树根”。
因应量子力学近年来来经常卷入与哲学和宗教有关的话题,甚至出现了所谓量子力学能和佛道老子殊途同归的说法,物理学大师杨振宁曾明确指出:科学往前进一步,宗教往后退一步,科学再进一步,神学又会往后退一步,但是科学解决了有限问题,宗教最后总是无限;著名量子物理学家潘建伟教授更呼吁:别老是把量子力学跟其他的问题联系在一起。
而且,即便退一万步,爱因斯坦真说过那样的话,也不能说明什么,很多伟大的科学家在晚年都会出现一定程度的抑郁,不排除他们在经历了无数次探索宇宙真理而没有获得结果,思想上难免出现重大的波动。毕竟再伟大的科学家首先也是人!
因此,不要再说“科学的尽头是神学”了,科学就是科学,不会因为某个人说过一句话(况且并没有确认哪位科学家说过)就会变成神学了!
下文再接着详谈。