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现代基础科学理论的哲学特征(4) 精选

已有 5272 次阅读 2017-1-13 16:12 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

       20世纪所发展的现代物理理论有一个很大的特色“共扼表达”。也可称为“对偶表达”。在高维空间称为转置表示(如矩阵理论)。在张量理论为协变和逆变表示。

       在经典理论中,用复数来解释转动。复数的共扼还一个复数,与原复数的转动是反向的。扩大到函数域的概念,上半平面内的复数与下半平面内的复数间存在一个共扼关系(对偶关系)。在抽象上称上半平面和下半平面是(反)对称的。

       更为普遍的抽象用词是“对称”,形式对称。对于复数,这个意义上的“对称”指的是:实部的相等(一般意义上的对称)和虚部的反号(一般意义上的反对称)。

       因此,如果使用对称概念,则反对称是伴随概念。如果使用实部概念,则虚部是伴随概念。我国数学家在有一个时期就采用了伴随算符的概念。这个概念目前依然还在普遍使用。

       我们看到,复数的共扼,含有两层等价的意义:实部的同号,虚部的反号。在现代物理中认为,要描述一个完整的场,如电磁场,就需要把场定义为散度场(等价于抽象的实部)与旋度场(等价于抽象的虚部)的直和。直和概念强调的是被求和的部分是不能数值加的,因为各自的物理性质不同(客体不同)。

       对于抽象的电磁场,杨振宁-米尔斯发展了这样的对偶表达的电磁场方程,既吸收了经典的麦克斯韦方程的结果,也吸收了广义相对论的4维空间电磁场理论的结果。由于杨振宁在科普他的理论概念时,经常性的用中国的阴、阳概念来解释对偶表达,所以,易经的基本概念:物质场由阴部分与阳部分的直和组成就进入了物理学科普。

       在易经中,有重阴、重阳的概念,那么扩展下去,就有多种阶数的对偶表达。然而,就目前的对偶理论而言,对偶的对偶就是原来的场。所以,在20世纪末期,就把空间理解为m维的1空间和k维的-1空间的积。这个发展在哲学上与易经的卦的概念是有对应关系的。在抽象上解读易经,卦有任意个,但是任意的一个卦总是有阴阳组成。这样,就把m维的1空间归为阳空间,把k维的-1空间归为阴空间。逻辑上,本身不为零,但是平方值为零的物质就是太极,也就是真空场。就解释来说,这个解释是可以接受的。

       但是,这个易经解释是在抽象理论被切实的论证后才“强加”上去的,所以易经本身并没有推动物理理论的进步,但是,现代理论物理的确支持(或者可以解释)易经的哲学理念。

       20世纪的80年代,满怀对成为科学强国的热情和愿望,在杨振宁对现代物理理论在易经层次下进行科普后,我国就出现了“易经热”。而易经热就引导出了气功热,其后的演化就是:易经是现代基础科学理论的基础。这个断言直到目前还是有不少人信的。

       这样一种现象,把形象的解释,或科普性解释,看成为理论基础的做法在我国很有市场。它满足了“一步进入科学前沿”的浮躁心态。

       撇开这段历史公案不谈。在少数的基础科学理论专著中,作者为了把自身的理论在哲学上尽可能远的回朔,的确常常是回朔到我国古代的易经。因为,把“一”(混沌)定义为由阴、阳组成(缺一不可,相互转换)的确是只有中国古代的易经。

       本博文用上述案例要论述的结论是:现代基础科学理论的哲学特征之一是寻求古代的哲学概念来作为旁证。以此来论证自身哲学理念的源远流长。

       但是,这个朔源过程所付出的代价是极为高昂的:一代物理大师杨振宁,因为对易经的解释,在被歪曲为易经是现代科学理论的基础后,再经易学热后的闹剧而颗粒无收后,也就把所有的责任都归结到大师身上。所谓欲加之罪何患无词,对杨振宁的不公正的民间评论,直接的给了我国脆弱的基础科学理论研究者一个警告:对基础科学理论进行科普的代价是极为高昂的。

       国外也一样,只要是把古代的哲学概念来作为旁证,就有大量的其它学科学者基于对古代的哲学概念的“深刻把握”而进行有力的怦击。

       总结这个历史教训,国内老科学家的中庸说法是“读懂原著”。国外科学家的说法是“基于事实(客观实在)”。从而,都对现代基础科学理论把古代的哲学概念来作为旁证的做法表示不满。从而,近10年来的专著表现出特色:不扯太远。有此推测,21世纪的基础科学理论专著将是强调:直接论证或演绎。从而区别于创建期专著的特色:广证博引。

       

 



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