国学网-国学经典-国学大师-国学常识-中国传统文化网-汉学研究移动版

首页 > 传统文化 > 道学 > 道与科学 >

道家哲学眼中的爱因斯坦相对论


    还是要从时空观谈起,现代物理学的时空观比经典物理学的时空观有了很大的质的变化,这变化是值得肯定的,应归功于天才的爱因斯坦。
    一、狭义相对论时空观之一:空间和时间是联系的。
    1、牛顿说:“绝对空间就其本性而言,是与外界任何事物无关的,是永远相同的,而且是永远不动的。” 绝对空间“与外界任何事物无关”,表明它是绝对孤立的,也孤立于绝对时间之外,此即绝对空间的绝对孤立性。
    牛顿又说:”绝对的、真正的和数学的时间是自身在那里流,就其本性而言,是均匀流逝着,是与外界任何事物无关而永远地流逝着。” 绝对时间 “与外界任何事物无关”,表明它是绝对孤立的,也孤立于绝对空间之外,此即绝对时间的绝对孤立性。
    2、但是,爱因斯坦认为,空间和时间都不是绝对孤立的。那么怎么处理呢?爱因斯坦借用了闵科夫斯基的四维数学,把时间和空间连系起来,组成一个数学化的四维时空平台,比牛顿的绝对时间和绝对空间相互孤立的观念,应是第一个巨大的的进步。
    狭义相对论关于空间和时间是连系的观念,与道家哲学空间和时间是对立又连系的并共同组成道的观点相符,应予赞许。
    二、狭义相对论时空观之二:空间和时间是可变的。
    1、牛顿说,绝对空间“是永远相同的”,“是永远不动的”,表明绝对空间有绝对的均匀性、静止性和固定性,亦即绝对不变性。正是绝对空间的均匀性和固定性,使度量物体的长宽高有了理论上的根据和标准,实际的标准即各种形式的长度工具。
    牛顿还说,绝对时间“是均匀流逝着”,表明绝对时间又有绝对均匀性。这均匀性使人们计祘事物的次序有了理论上的根据和标准,实际的标准即各种形式的钟表。
    绝对时间是“自身在那里流”、“永远地流逝着”、“均匀地流逝着”,表明了绝对时间是无首无尾的,而且是绝对不变的。
    2、在狭义相对论中,爱因斯坦认为时间和空间的性质虽然是牛顿式的无限的平直的时空,但不是绝对不变的,而是可变的,随惯性系的运动速度而改变,即:时间因运动而减慢,空间因运动而缩短。他借用洛伦兹变换的数学形式来描述这个变化,比起牛顿的时间绝对不变、空间绝对不变的观念,应是第二个巨大的进步。道家哲学再次表示赞许。
    三、广义相对论的时空观:物质(引力)使时空弯曲。
    为描述行星运动,牛顿发明了引力定律,垫定了天体力学的基础。
    牛顿引力定律说:两个星体的质量分别为M1、M2 ,它们相互吸引的力F与间距R的平方成反比,与两者质量的乘积成正比。
    我们曾指出,牛顿引力定律是独立构建的,它不是由牛顿三大定律引申出来的,就是说引力定律在牛顿三大定律框架之外,好象分属不同体系,这个问题如何解决呢?
    爱因斯坦通过惯力与引力等效的方法,使引力定律与牛顿三大定律兼容,从而将物质(引力)纳入四维时空框架,以时空弯曲显示物质(引力)的引入对时空特性造成的影响,这是第二种时空可变性,从而有别于狭义相对论。
    在爱因斯坦的广义相对论中,时空因物质(引力)而弯曲,四维时空不再是无限的平直时空,而是一个足够大的、无定形的、有限的非平直时空。时间流不再是牛顿那样的无限长的匀速直线流,而是螺旋流,与老子的观点有所接近,虽然这个螺旋过于巨大了,按爱因斯坦当年的计祘,它的直径竟然达七十亿光年。
    尽管如此,道家哲学对第二种时空可变性和时间的螺旋仍然要第三次表示赞许。
    四、自然之神
    1、爱因斯坦的神
    爱因斯坦的哲学思想曾被西方哲学界批评偏于唯物。
    爱因斯坦说:“我所感觉到的最美丽深奥的感情,就是神秘这个感觉,它是一切真科学的播种者。一个人对于这个感情如果陌生,便不能对自然的神秘产生惊奇与狂喜,他就与死人无异了。”
    笔者完全赞同他的观点,小时就是因对天书的神秘感觉而追寻道家哲学的真缔至今。
    爱因斯坦又说:“知道我们所不能了解的东西实际存在着,它以最高的智慧与最光彩的美丽表现出来,而我们愚钝的感官仅能感知它最粗浅的部分。这个知识、这个感觉,即是我的真正信仰的中心。”
    爱因斯坦还说:“这个优越理性的力量表现于神秘宇宙之中,我在情感上深切地感到它的存在,此即我的神的观念。”
    爱因斯坦的意思是:人类的愚钝感官难以完全认识的、最高智慧的、最光彩美丽的真理在宇宙中实际存在着,而它即是自己的信仰。很明显,爱因斯坦的神即真理之神、自然之神。
    他还说:“我的宗教就是对这个无限优越神灵的谦逊佩服,这个神灵表现于我们的脆弱心灵所能发见的那些稀少的微妙的底细之内。此即我的神的观念。”(注:以上文字均转引自《宇宙与爱因斯坦》,美国,巴勒特。任鸿雋译,上海科技出版社,1964)爱因斯坦的神即真理之神、自然之神,爱因斯坦对它的崇敬即他的宗教。
    对于上述观点,道家哲学应当第四次表示赞许。
    2、霍金的神
    当代最著名的物理学家,泰斗级的人物史蒂芬.霍金,他的神的观念与爱因斯坦一致,而且他说得更加清楚。他说:“宇宙在开端处没有边界,所以宇宙是一个自足的整体。上帝实在没有必要去启动宇宙,宇宙能自身存在在那里。” “上帝允许宇宙按一套定律来演化,上帝不干涉演化过程。”等等。(注:以上文字均转引自《时间简史续篇》,英国,史蒂芬.霍金。胡小明译,湖南科技出版社,2001)很明显,在霍金那里,上帝已经是允许和按照自然规律、自然定律来管理宇宙,管理自然界了,那已经就是自然之神了。道家哲学对霍金也表示赞许。
    3、老子的神
    在道家哲学看来,关于神的观念,应当以最高的智慧、最大的勇气、最宽宏的胸怀去直面它,包容它,而不必去回避它。
    牛顿、爱因斯坦、霍金的上帝,或者科学家的其它的神,只要是按自然规律、自然定律来创生和管理大自然的,那就和老子的谷神在本质就一样了,都是拟人化的大自然,都是拟人化的道,都归于道法自然和自然之神一类。而我们,也完全不必介意这位神叫什么不同的名字。而且渺小的个人,因崇敬伟大的自然之神而去膜拜,也是不必奇怪的自然的事。
    不论是国外的还是国内的科学家们,他们中的许多人都有着不同的信仰的虔诚,这虔诚象镇海石也象指南针。面对科学探索的失败和挫折,面对人生世情的艰难和困苦,面对功名利禄的分配不公等等,他们仍能保持自己的镇定自若、有序和平衡,继续着科学研究的长征,直到克服一切险阻而最终取得成功,即便是不成功也无怨无悔。科学家们令人尊敬的高尚品格和令人铭记的成果丰碑与其虔诚的信仰是分不开的。
    (转载自张天健_560)
     (责任编辑:admin)