“天體圖”由葡萄牙人宇宙學(xué)家和制圖巴爾托洛梅韋柳,1568(國家圖書館,巴黎)
自從科學(xué)人類開始研究天體以來,人類幾乎已經(jīng)癡迷。從希臘人和阿拉伯人那里開始,巴比倫人作為解釋神圣預(yù)兆的手段,后來成為一門密集的,數(shù)學(xué)上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)學(xué)科。天文學(xué)是第一個科學(xué),從根本上說,它建立在一個極其重要的原則上:宇宙。
宇宙是一個古希臘詞,表示天空的有序結(jié)構(gòu)。對于希臘人和那些追隨者,將宇宙描述為“宇宙”意味著將其描述為一個有組織的數(shù)學(xué)場所,事物根據(jù)可預(yù)測和幾何上美麗的規(guī)則發(fā)生。天文學(xué)家和宇宙學(xué)家在他們的許多圖表和模型中都對天空的美學(xué)和和諧深感陶醉,例如以下對Cellarius'Commonia Macrocosmica的描述:
1660年Andreas Cellarius的Harmonia Macrocosmica的宇宙地心說
幾個世紀(jì)以來,天文學(xué)發(fā)生了巨大變化。事實上,從地心到日心天文模型的運動,通常被稱為哥白尼革命,被許多人視為科學(xué)史上最重大的轉(zhuǎn)變。然而,盡管所有這些變化,有組織的宇宙,宇宙的基本概念從未受到挑戰(zhàn)。
這個理論不僅僅是公理化的,它也表達(dá)了許多科學(xué)家直到二十世紀(jì)的情感,他們像科學(xué)和藝術(shù)的先輩一樣,對自然的明顯秩序和統(tǒng)一感到高興。偉大的愛因斯坦有時被引用提及他對斯賓諾莎的數(shù)學(xué)秩序之神的信仰:
“我的觀點接近斯賓諾莎的觀點:對宇宙秩序邏輯簡單的美麗和信仰的欽佩,我們可以謙卑地把握,而且只是不完美?!?/p>
從古希臘人到二十世紀(jì),有序和諧的宇宙觀念為科學(xué)思想提供了基石。它為科學(xué)家提供了相信可溶性和數(shù)學(xué)化的可預(yù)測性和周期性的基礎(chǔ)。事實上,結(jié)構(gòu)和組織的宇宙原理被廣泛認(rèn)為,對于大多數(shù)科學(xué)家來說,它顯而易見,似乎是陳腐的。但在上個世紀(jì),情況發(fā)生了變化。
“無論如何,我確信他(上帝)不會擲骰子。”
當(dāng)愛因斯坦在1926年將這些話寫給他的當(dāng)代人Max Born時,面對一個奇異的物理學(xué)新時代,這是一種信念的表達(dá)。曾經(jīng)的物理定律是可預(yù)測的或有序的,量子物理學(xué)已經(jīng)證明了科學(xué)上前所未有的潛力:宇宙可能在其基礎(chǔ)上是部分隨機(jī)的。
科學(xué)通過統(tǒng)計和概率來處理隨機(jī)性,但這些數(shù)學(xué)技術(shù)僅將事件視為隨機(jī)而非實際隨機(jī)。即使數(shù)學(xué)用于將事物視為隨機(jī)數(shù),它們?nèi)匀豢梢员徽J(rèn)為是根本有序的。“宇宙”仍然可以保存。
然而,到1926年,量子力學(xué)對這一理論構(gòu)成了至關(guān)重要的威脅,而物理學(xué)家們已經(jīng)意識到科學(xué)所承擔(dān)的宇宙秩序正受到威脅。嘗試以可預(yù)測和因果的方式解釋非常小的事件,量子粒子的行為是失敗的,并且令每個人都難以置信,唯一可以解釋量子行為的說法是統(tǒng)計和概率。海森堡的不確定性原理證明了電子的不可知和隨機(jī)行為,并且對應(yīng)原則規(guī)定即使在較大尺度上仍存在一定程度的不確定性和隨機(jī)性。盡管量子理論具有驚人的隨機(jī)性,
不同能級的氫原子中電子的波函數(shù)。由于量子粒子的明顯隨機(jī)行為,量子力學(xué)無法預(yù)測粒子在空間中的確切位置,
不幸的是,愛因斯坦沒有成功。所有跡象似乎都指向同一個方向,他們都指出了一個令人深感不安的現(xiàn)實:上帝確實與宇宙玩骰子。
愛因斯坦不是這個新理論的唯一對手,他也不是最后一個。許多物理學(xué)家,數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家認(rèn)為,量子隨機(jī)性僅僅是虛幻的,是缺乏數(shù)據(jù)引起的伎倆。然而,無論他們的努力如何,量子力學(xué)都不可逆轉(zhuǎn)地動搖了科學(xué)的核心。被認(rèn)為是宇宙可預(yù)測的基本和基本的科學(xué)假設(shè),它可以被完全理解,被深深地削弱,宇宙的神圣和古老的原則,一個事物有序和因果關(guān)系的地方,被褻瀆了懷疑和永遠(yuǎn)污染。宇宙終于被摧毀了。
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