为什么霍金认为,我们所处的真实、客观的外部世界,是不可靠的
霍金为什么认为,在哲学观点上的“实在论”是靠不住的?
无论是哲学家、科学家,还是像我们这样的普通人,一般都会默认,存在一个真实、客观的外部世界,这个世界的各种性质是完全确定的,而且不会受到观察者的影响。这个观点,就是哲学上的“实在论”。
我们来举个例子。你在球场上踢足球,你一定认为,这个足球是实实在在存在的,就算你把它踢出视线范围,足球也是存在的,不可能一下子消失了。如果你一脚把球踢飞了,那球在飞行的过程中,不管你用什么方法去测量,这只足球都有一个客观的速度、位置和质量,绝不会受到你测量行为的影响。这就是“实在论”。正是在这种客观实在的基础之上,人类才发展出了一套精密的理论,不仅能描述这个足球的各种性质,还能精准地预言这个足球被踢飞时的完整运动轨迹,可以做到分毫不差。
这种“实在论”的思想,完全符合人们的日常经验,所以很少有人去怀疑它,一直以来,实在论都是我们认知这个世界的准则。可霍金认为,随着现代物理学,尤其是量子力学的发展,已经逐渐说明了,用“实在论”的方法来认知世界,是不靠谱的。
霍金为什么要这么说呢?再举个例子,就是量子力学中著名的“不确定性原理”。根据这个原理,我们永远无法同时确定一个粒子的速度和位置:因为你对粒子位置的测量越精确,那对它速度的测量就越不精确,反过来也一样,你对它速度的测量越精确,对它位置的测量也就越不精确。这两个测量误差的乘积,一定会大于某个常数,所以你按下这头,就会翘起来另一头。而且这种“测量误差”,并不是因为我们测量的技术不够好,而是因为理论本身的限制,决定了我们不可能得到精确的结果。
这么说有些不好理解,霍金解释了一下。他打了个比方,说如果我们要去观察一个南瓜,那就必须把光照在南瓜上面,对于南瓜这样的大物体来说,光当然不会对它造成什么影响,所以我们的观察结果一直是确定的。但问题是,微观世界里的情况完全不同,因为无论是电子还是中子或者其他粒子,都实在是太微小了。如果你想观测它们,往它们身上哪怕只发射了一两个光子,也会对它们造成极大的干扰。所以从理论上来说,在量子领域,观测行为一定会对观测对象造成干扰,所以我们永远不能同时精确地确定粒子的位置和速度。
在“实在论”看来,我们的观察行为,绝不会影响到世界的本质。但根据“不确定性原理”,观测者和被观测者之间,不再是隔绝开的,而是密不可分的,主客体之间的界限消失了。你采取不同的测量方法,得到的结果居然不一样,粒子的位置和速度,已经不再是确定的物理量了,这跟“实在论”的观点完全是矛盾的。甚至可以说,在你测量之前,粒子压根就没有什么位置和速度。这么一来,我们还能说粒子是客观实在的吗?
所以在霍金看来,量子力学的实验结果,已经动摇了“实在论”的基础。不光如此,霍金还从人类认知的角度,分析了“实在论”的问题所在。霍金认为,人类的认知,是被大脑的结构影响的。人类的大脑就好像是个透镜,它会主动对现实世界进行建模。我们所谓的各种观测结果,都只是大脑呈现的一个模型而已。霍金用视觉举例,解释了这个观点。人类是怎么看见各种外界对象的呢?先是光从瞳孔进入眼睛,抵达视网膜,视网膜再将光信号转化为生物电信号,并通过视觉神经将信息传给大脑。
这个过程很好理解,但关键在于,人类整个视觉范围中,真正具有高分辨率的部分,只有视网膜中心大约1度的狭窄范围。这是什么概念呢?假如你现在把手臂伸直,张开手掌,不要移动视线,那么在这个时候,你的整个视野中,差不多只有你的大拇指那么点大的地方是真正高清的,其他地方都是模糊的。
而且,在视觉神经连接视网膜的地方,有一个没有感光细胞的盲点。所以一只眼睛所接受到的视觉信号传递到大脑时,那个图像不是完整的,中间应该有个洞。
那我们是怎么看到正常的、清晰的外部图像的呢?这是因为人的大脑具有强大的运算能力,能对眼睛接受到的信号进行综合处理,进行一系列的拼接、填充、优化,把二维数据给三维化。这种运算能力有多强大呢?霍金说,就算你戴上了一个特制的、能让任何画面都上下颠倒的眼镜,那过一段时间之后,你的大脑也能通过学习适应,让你重新“看到”这些东西原本的方向。
所以在霍金看来,我们所观测到的一切,都只是由大脑建立的心理图像而已,谈不上是客观实在的。这种观点,其实类似于现代版的“庄周梦蝶”。庄周和霍金都认为,人类没办法真正地去认知所谓的客观真实。但关键在于,庄周的观点,是一个纯粹的哲学思辨。但霍金的观点,背后却有实实在在的科学依据来作为支撑。
讲到这里,霍金认为“实在论”不可靠的原因,你就知道了。我们总结一下,量子力学的研究发现,对于粒子的观测行为本身,就会对影观测结果造成影响。甚至可以说,在观测之前,粒子根本就不存在速度、位置等客观性质。从人类认知的角度来说,我们看见的一切,都是大脑所建立的心理图像,并不是真正的客观对象。在这些科学结论的支撑之下,霍金认为,用实在论来认知世界是不靠谱的。
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