從數(shù)學(xué)的無(wú)理數(shù)到物理的無(wú)理運(yùn)動(dòng)
黑洞的信息丟失是“自然失憶”現(xiàn)象,它的含義是指落入黑洞的物質(zhì)不知去向,物質(zhì)屬性的全部信息消失在“信息陷阱”之中。黑洞是保存了跌入物體的信息,還是發(fā)生了信息的丟失?物理學(xué)家一直爭(zhēng)議不斷。人腦的信息丟失是“大腦失憶”現(xiàn)象,有些大腦記憶的信息暫時(shí)喪失了,有些大腦儲(chǔ)存的信息永久丟失了。靈感是突然閃現(xiàn)的一種有創(chuàng)意的思維形式,靈感的出現(xiàn)往往是科技發(fā)現(xiàn)和文學(xué)創(chuàng)作的先導(dǎo)。
當(dāng)藝術(shù)和科學(xué)的、心理和社會(huì)的靈感閃現(xiàn)時(shí),人們最好用某種記錄的方法標(biāo)記下來(lái),避免靈感的丟失,靈感的特征是“來(lái)也匆匆,去也匆匆”。人腦好似一個(gè)“信息黑洞”,新的信息不斷產(chǎn)生、進(jìn)入和儲(chǔ)存,舊的信息不斷消滅、排出和丟失。比如:今早突然有了一個(gè)有關(guān)數(shù)學(xué)無(wú)理數(shù)的“靈感”,在草稿紙上做了關(guān)鍵詞的記錄,其它的主題文章先放一放,今日新科學(xué)哲學(xué)的主題文章源于數(shù)學(xué)無(wú)理數(shù)的啟發(fā)。
科學(xué)哲學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)或不確定性原理的解釋之一是有限性測(cè)準(zhǔn)原理或有限性確定原理。一旦對(duì)自然事物的屬性和社會(huì)事物的效用進(jìn)行無(wú)限精確性的測(cè)量或預(yù)測(cè)時(shí),人們就會(huì)受到客觀的測(cè)不準(zhǔn)原理和主觀的認(rèn)不準(zhǔn)原理的限定。有限精確性測(cè)量原理或有限準(zhǔn)確性確定原理的解釋之一是測(cè)量精確性或預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的遞減原理,反之則是測(cè)量精確性或預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的遞增原理。比如:可以預(yù)測(cè)和警示太陽(yáng)風(fēng)暴和地磁偏轉(zhuǎn)、地震和海嘯、疫情和經(jīng)濟(jì)衰退、文明沖突和人的死亡的發(fā)生,但預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性有時(shí)空等因素的限制。
理想的測(cè)量是越精確越好,理想的預(yù)測(cè)是越確定越好,但理想的追求不能代替現(xiàn)實(shí)的過(guò)程,人們實(shí)際上只要滿(mǎn)足精確性和確定性的上下幅度指標(biāo)即可。太陽(yáng)系大致還有45億年的生命周期,人類(lèi)在21世紀(jì)將實(shí)現(xiàn)“太空之旅”的火星移民,身心健康的人能活到100歲等。活在當(dāng)下就是活在確定性的事物中,努力也許改變不了什么,但不努力的人生什么也改變不了,“富貴由命,生死在天”,生命的基因和文化的密碼似乎人們鋪下了命運(yùn)的前程。
量子物理學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理僅適用于量子體系,科學(xué)哲學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理也適用于宏觀的物質(zhì)結(jié)構(gòu),例如:土衛(wèi)七(Hyperion)繞土星運(yùn)轉(zhuǎn),它是在1848年9月16日發(fā)現(xiàn)的。中文譯名的"許珀里翁"、"亥帕瑞恩"等是希臘神話(huà)中一位巨人的名字,他是該亞與烏拉諾斯的兒子,赫利俄斯或太陽(yáng)神之父,也是月亮神和繆斯女神之父。土星有82顆衛(wèi)星,土衛(wèi)七處于混亂的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它繞土星的公轉(zhuǎn)周期大約為3周,自轉(zhuǎn)的周期大約為5天。土衛(wèi)七的自轉(zhuǎn)軸每隔幾個(gè)月發(fā)生一次無(wú)規(guī)律性的翻轉(zhuǎn),人們即使用了最精確的測(cè)量方式,卻難以測(cè)出它的運(yùn)動(dòng)地點(diǎn)和方向,難以預(yù)測(cè)一年后土衛(wèi)七的精確位置和自轉(zhuǎn)軸的方向。

物理學(xué)家解釋說(shuō),土衛(wèi)七處于真空環(huán)境之中,但它與太陽(yáng)光子和周?chē)鷫m埃發(fā)生了非常微小的相互作用,以牛頓力學(xué)、愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論、薛定諤的波動(dòng)方程式計(jì)算的土衛(wèi)七的軌跡方程需要進(jìn)行微小修正,但物理學(xué)家無(wú)法知道大量糾纏的塵埃顆粒和太陽(yáng)光子出現(xiàn)在哪里,以什么速度和角度與土衛(wèi)七發(fā)生輕微的碰撞,缺少足夠的細(xì)節(jié)性信息。天文學(xué)家非常精確地觀測(cè)了土衛(wèi)七的位置和自轉(zhuǎn)軸方向,卻不能建立一套方程式,隨時(shí)精確地預(yù)測(cè)它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
物理學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理與對(duì)物理屬性測(cè)量的行為無(wú)關(guān),而科學(xué)哲學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理與測(cè)量的可能性和精確性直接相關(guān),它是指測(cè)量和預(yù)測(cè)的精確性的遞減原理或遞增原理,前者的含義不是測(cè)不準(zhǔn),后者的含義是測(cè)不準(zhǔn)。比如:?jiǎn)蝹€(gè)分子、原子和離子的無(wú)規(guī)格運(yùn)動(dòng)軌跡不可能得到十分精確的測(cè)量。一切物質(zhì)由最小單位的分子組成,物理學(xué)家將分子不停止的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為分子熱運(yùn)動(dòng)或“布朗運(yùn)動(dòng)”,物體的溫度越高,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度越快,反之,物體的溫度越低,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度越慢。
1827年,植物學(xué)家布朗首先發(fā)現(xiàn)了微小顆粒物的“布朗運(yùn)動(dòng)”,維納在1863年發(fā)現(xiàn),布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)際上源于分子的振動(dòng)或分子的熱運(yùn)動(dòng),1905年,愛(ài)因斯坦發(fā)表了分子物理學(xué)的研究成果,不僅證實(shí)了分子的存在,而且閘明了布朗運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)和統(tǒng)計(jì)規(guī)律,但愛(ài)氏沒(méi)有因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)的研究成果而獲得物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)。布朗運(yùn)動(dòng)是分子和微小顆粒物產(chǎn)生的隨機(jī)漲落現(xiàn)象,分子和微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)或熱運(yùn)動(dòng)的劇烈性和無(wú)規(guī)則性與溫度的變化密切相關(guān)。
什么是科學(xué)哲學(xué)的等效原理?舉例說(shuō)來(lái),圓周率π既表示為圓的周長(zhǎng)與直徑的比值,也表示為圓的面積與半徑平方的比值,圓周率π的兩種或多種表達(dá)式適合科學(xué)哲學(xué)方法論的等效原理。圓周率π是一個(gè)無(wú)理數(shù),根據(jù)數(shù)學(xué)的反證法,有理數(shù)的反向是無(wú)理數(shù),有理數(shù)是一個(gè)整數(shù)與一個(gè)整數(shù)的比值,有理數(shù)的小數(shù)點(diǎn)部分是有限的或無(wú)限可循環(huán)的數(shù),而圓周率π的小數(shù)點(diǎn)部分是無(wú)限不可循環(huán)的數(shù)。
從數(shù)學(xué)的無(wú)理數(shù)概念引出了物理學(xué)的“無(wú)理運(yùn)動(dòng)”概念,數(shù)學(xué)的無(wú)理數(shù)不能表示為兩個(gè)整數(shù)之比,物理的無(wú)理運(yùn)動(dòng)不能表示為嚴(yán)格的方程式。有理運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)了有規(guī)則的運(yùn)動(dòng),無(wú)理運(yùn)動(dòng)則對(duì)應(yīng)了無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),常見(jiàn)于復(fù)雜和混沌體系的物體無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)形成了科學(xué)哲學(xué)測(cè)不準(zhǔn)或不確定性原理的重要來(lái)源。在微觀世界中有無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng),在宏觀世界中有行星的衛(wèi)星的自轉(zhuǎn)軸發(fā)生了無(wú)規(guī)則性變化,在數(shù)學(xué)中有無(wú)規(guī)則變化的無(wú)理數(shù),在物理學(xué)中有混沌態(tài)的無(wú)理運(yùn)動(dòng),這人們以無(wú)限精確的方式認(rèn)識(shí)和把握事物時(shí)出現(xiàn)失誤和失敗的內(nèi)在原因。
