实在论和反实在论之争

实在论和反实在论之争

一、奇性、古典与创生西方的科学哲学一直是一个实践与反实的理论，也是科学哲学的虚拟危险。科学的唯物主义哲学家邦格认为,对问题的回答不能采取两极化的作法,因为“两极化是早期的知识而并非科学知识的标志”,“所有认识都是某人对某事物的认识,既没有无对象的认识也没有无知识主体的认识”。93这就意味着一个较为紧缩的本体论承诺才可能在科学共同体中达成共识。这个最小的本体论承诺集必须能解释绝大多数现象和宇宙创生问题,这个探索过程不可避免的涉及时空问题、第一推动问题,或是两者相互纠缠的复合问题。现代宇宙大爆炸理论要求宇宙的过去存在奇性。广义相对论由于其场方程在奇性处无法定义而导致了自身的失效:它预言它不能预言宇宙。大爆炸处任意初始条件能导致现在的任何状态。量子物理有一条原则,只要不绝对禁止的事件都是会发生的。如果宇宙创生由奇性参与,这个过程就会随时发生,预见性便会消失殆尽。如果在奇性处物理学定律失效,那么在任何地方都会失效。物理学的这种对第一推动的避让,助长了反实在论的观点。大多数人认为,科学只应关心宇宙如何随时间演化的定域的规律,确定宇宙如何起始的是形而上学或宗教问题。而在宇宙大爆炸理论语境下,第一推动可以指称一个“从无到有的创生过程”,这可以追溯到经院哲学时期。二、第一，中断的原因和突然依据1.第一推动的对象是认识世界的原因托马斯·阿奎那给出了一个著名论证,以证明上帝(第一推动)的存在。康德把它称为宇宙论证明,因为它同时使用了分析命题和综合命题。证明的第一前提是后天的,即引用了宇宙上的可见(康德意义上可以被认识的)事实。证明:(1)可见(康德意义上可以被认识的)世界中的任何一事件都是由之前的某事件引起的。(2)要么原因序列无穷,要么原因序列能够追溯到第一原因。第一原因自身没有原因。(3)但是,原因序列不可能无穷。(4)因此,可见(康德意义上可以被认识的)世界之外存在第一原因;它就是上帝(第一推动)。他是要证明存在一个一切事件的原因,只能影响和作用于其他事件,而不受其他事件影响和作用,就称这个原因为第一原因,而在当今宇宙物理学家那里就是常常避而不谈或推给哲学的第一推动疑难。托马斯·阿奎那的宇宙论证明存在很多问题姑且不论。值得注意的是,人类心灵有必要给事物加上一个“开端”,其定义“一切事件的原因”可指称宇宙大爆炸理论中的“原初宇宙态”。在宇宙大爆炸的语境下,由于宇宙创生的早期,时空曲率无限大,使得基本物理定律全部失效,时间早于某一时刻是不具有物理学意义的。即时间和空间是宇宙系统演化的系统突现特征,而第一推动必须早于时间和空间。因此,第一推动不能被知性所认识,奇点是阻止这一认识过程的物理学根源。康德认为:时间和空间是直观,是认识的背景而非内容。这就意味着:如果不能消除宇宙大爆炸初始状态的奇性,不仅是物理学无法在实验和理论上追寻第一推动,连哲学也不能思考这一问题。奇性将使第一推动成为形而上学的一场迷梦,成为绝对的他者。2.广义两个突现第一推动作为人类心灵的开端、宇宙的彼岸、“上帝”、本体论承诺中的“存在”,但不是认识论可以达到的对象,只能作用于其他事件,而不受其他事件作用。因此,第一推动可以被定义为一个以事件或规律为元素的,对于该集合内部的任何一个元素,不受任何可认识事件作用,但可以联合或单独地、直接或间接作用于其他任何事件的动力因集合。从第一推动的定义,我们可以将第二推动定义为一个以事件或规律为元素的,对于该集合内部的任何一个元素,不受任何除第一推动集合所包括元素外的事件作用,但可以联合或单独地、直接或间接作用于除第一推动集合所包括元素外其他的任何事件的动力因集合。第一推动一定可以作用于第二推动,第二推动不能反过来作用于第一推动。第一推动对第二推动是开放的,而第二推动对第一推动是闭合的。很明显,第二推动集合可以被视为由第一推动集合中的某些元素按照某个元素作为规则生成的元素所组成的集合。是否第一推动比第二推动更基本,即其最小本体论承诺集更接近于宇宙大爆炸理论所需的哲学前提呢?第一推动和第二推动是否严格可分?在物理学或数学上是否存在鸿沟?由于第二推动集合没有严格意义上的元素数量限制,如果该集合足够松散,我们设存在一个大于2的正整数N,对于任意不小于2且不大于N的整数i,使得第i推动集合中的一些具有某个共同特征元素,组成新的狭义的第i推动集合,而其他的则归入第(i+1)推动集合,同时要求第i推动集合得元素可以作用于第(i+1)推动集合的元素,而第(i+1)推动集合的元素无法作用于狭义第i推动集合的元素。我们可以得到第2到第N推动的定义。反过来的运算是否可以,将狭义第(N-1)推动的全部元素并入第N推动,从而形成广义第(N-1)推动,即我们最初定义的第(N-1)推动。同样的,可以将狭义第二推动的全部元素并入第三推动集合,从而形成广义第二推动,即我们定义的第二推动。是否能够将第一推动并入第二推动呢?显而易见,第一推动和第二推动的天然鸿沟在于其元素是否存在可以被认识的可能。爱因斯坦在他的广义相对论里解释引力的本性时,不是在拿部分来解释,而是拿空间和时间的几何性质来解释。广义相对论作为描述宇宙演化最有力的工具之一,蕴含了“用整体来解释部分、系统来解释特征”的突现哲学思想。根据哈勃定律,不同星系的退行速度与它的距离成正比,反映的是宇宙的线膨胀率。而从宇宙一直在膨胀的观测结果出发作推理,若干结论是不可避免的。比如,星系只能是宇宙演化的产物,原子和分子是宇宙演化的产物。时间甚至也是宇宙演化的产物,宇宙特征和规律的突现是伴随宇宙演化各个阶段的。因此,系统突现和现代宇宙学的“第一推动”疑难有着紧密联系。我们不妨假设突现作为“第二推动”。我们必须区分两种突现,由于作为第二推动的突现是时间作为宇宙系统特征突现中的突现,不同于一般意义上和时间进程相关的突现。较一般意义上的突现更“早”,更基本。当然,广义的突现可以涵盖两种突现。这里暗含了一个性质:“狭义第(N-1)推动到第N推动的过程可以被视为突现过程,并且这个过程不一定是时间相关的。”承认突现作为第二推动,就意味着承认第二推动原定义等价于加入新性质的第二推动定义。第二推动可以是除第一推动外一切的因,即可以在时间还未作为系统特征“突现”出来的某一刻之“前”而存在。突现恰好满足这一部分的哲学性质。它并不能在抛开经验的情况下,作为第一推动成为全部事件的因,但是宇宙早期的突现又不能够被其他事件所作用,突现必须在其他可认识事件存在前就存在,否则就不能从无到有地创生出其他事件和包括时间空间本身在内的、以及关于时间空间为参数的物理基本定律。我们通常情况下认为突现是一种类时的系统演化过程,突现是否可以独立于时间,在时间之前即已存在,以另一种更本真的形态存在,或者换一个角度说,人们认识的突现只是和时间相关的突现,都只是突现在时间轴上的某种映射或特例而已。假设突现为第二推动,就要求突现足够的早,可以早于时间而存在,即将一只决定性的手留在存在时间作为系统特征的这个阶段的宇宙,另一只手伸进那层“看不见”(康德意义上不可认识)的时空屏障之外。如果宇宙可以将突现作为除了第一推动之外的基本法则,那么就至少要求这种法则在时间这种系统特征的是前后相继的,即至少存在一个标准的物理过程可以贯穿时间的突现前后而独立演化,即其导数可以是非时间相关的。宇宙大爆炸暴涨模型、统一场论的规范破缺、弦理论的卡丘形态选择理论,都蕴含了宇宙从无到有的创生过程是伴随着系统特征的突现过程。三、现代物理的突现哲学包括1.cpt定理和时间不对称宇宙物理学则无论从熵、还是观测的加速红移上,都预示了宇宙的演化具有非对称性。宇宙的物理法则时时、处处可用。不同的世界可能是由同一条物理法则所制约,但不同的物理法则一定会造就出不同的世界来。同样,时间不对称的宇宙可以源自时间对称的规律,时间不对称的规律一定会演化出时间不对称的宇宙。规律的时间非对称性必然会导致世界的非对称性。从相对论和量子力学的一些基本原理出发,不难证明,在任何过程中,不论宇称是否守恒,也不论电荷共轭变换是否对称,在空间反射(记为P)、电荷共轭变换(记为C)和时间反演(记为T)的联合变换下物理定律保持不变。就是说当作左和右、正粒子和反粒子、过去和将来的变换时,几种不对称效应将会相互抵消,这个结论称为“CPT定理”。“在弱相互作用中存在CP破坏”被发现后,根据CPT定理,便可推断出,在时间反演下弱相互作用也不对称。也就是说并非全部物理定律都是时间对称的,宇宙的演化必然是时间不对称的。统一场论要求在宇宙大爆炸后的某刻发生规范对称性破缺(相变),即基本粒子在某刻之后突现出了时间非对称性,当然严格意义上讲,基本粒子本身也是宇宙系统突现出的物质形态。这些过程的根源是某种破缺(相变),即宇宙系统规律突现的起点。有了时间不对称后讨论因果或者推动的序列才是有意义的。四种基本相互作用力才得以分开,这体现了宇宙规律的系统突现特征。2.宇宙的整体性宇宙大爆炸暴涨模型要求时间在某一刻之前是没有意义的。换一种角度,时间可以看做是宇宙演化的系统特征,即宇宙随量子涨落的一次破缺(相变)产生的系统特征,而一切和时间相关的物理量和物理法则才在这一点之后突现出来。这一理论蕴含明显的宇宙系统所具有的突现特征:时空结构的非线性、宇宙结构的分层演化、宇宙的自组织等特性。整体性是该模型最明显、最基本的特征之一,它表现为宇宙的规律并非一成不变,或者说规律集是在演变中的,随着宇宙的发展演化逐渐发生变化,宇宙的规律与宇宙的发展是不可分割、密切联系的。早期的宇宙由于暴涨,是处于混沌状态的。混沌是反还原论的,有序和无序问题,衰亡和创生问题,模式形势和生命本身问题,整体不能拿部分来解释。它只能用系统的突现来解释。3.音乐学视角下的卡-丘形态弦理论的多余维度并不是随便能以任何方式“折皱”起来的,来自理论的方程严格限定了它们的形态,坎德拉斯、霍罗维茨和斯特罗明戈与惠藤证明,某类特殊的六维空间的几何形态能满足那些条件。那就是所谓的卡拉比-丘成桐空间。在寻常的三维展开空间的每一点生出一个弦理论所需要的六维空间,这些维度无处不在,是空间不可分割的一部分。数学上有无限多的卡-丘形态都能满足在弦理论中出现的多余维度所应具备的严格条件,具体卡-丘形态的选择是十分困难的。弦理论中的卡-丘形态选择问题,实际上是宇宙学问题。这将微观与宇观更密切的联系起来,从另一个角度暗示了在宇宙演化早期整体不能拿部分解释。之所以现在的宇宙展开的是三维的空间,而不是更高的维度。可以理解为高维点粒子相遇概率较低,弦与反弦可以湮灭,解开蜷缩维上的约束,缠绕大的维度需要更高的能量。这是一种宇宙自演化、突现过程。系统规律的突现效应也在第一推动后立刻产生,可以被认为是“第二推动”。弦理论中不存在传统意义上的奇性。由于普朗克尺度上下的过程为对称的,当物质坍缩到一定程度,会向反方向膨胀,即进一步收缩。它暗示了宇宙大爆炸理论中的奇性是有可能避免的。如果某种假说能够真正的避免奇性,第一推动将可以被认识,第一推动和第二推动的关系将重新被审视。四、宇宙大爆炸理论的宇重视观和哲学价值宇宙的第一推动问题,在宇宙物理学上可以被认为是边界问题。不同的边界条件可以演化出不同的宇宙。霍金的无边界假设就是“量子引力的路径积分是对所有紧致欧氏度规求和。”这就意味着,“宇宙的边界条件是它没有边界。”通过引入与实时间正交的周期性虚时间坐标,得到一个规则的欧氏度规,绕过奇性对紧致度规历史求和。在不影响无穷远,即“宇宙外”的散射计算的情况下影响宇宙内部观测。将视界以外的宇宙也计算进来,使整个宇宙的演化过程更像薛定谔方程的量子过程。并用半个欧式四维球和半个洛氏德希特空间连接来描述产生膨胀宇宙的隧道效应解释暴涨模型。该假设允许没有时间导数项的惠勒-德威特方程作为宇宙演化的薛定谔方程。在时间作为系统特征突现的两端建立起可能的联络。为宇宙演化特征的突现作为第二推动跨过时间本身的突现何以可能提供了进路。一个能够在起到“格式塔”作用的关于系统的系统的理论成为可能。通过计算宇宙大爆炸理论的暴涨阶段微扰波长的增长速度超过视界半径的增长速度,并在之后的宇宙冷却过程中回到视界半径中来,解释了宇宙几乎是均匀和各向同性的,但又具有小微扰,这为形成星系和我们人类提供了可能。虚时间和实时间的关系就如同地球的经纬线,地球存在两极,但两极在某种程度上和地球其他任何地点一样,并不具有奇怪的性质。无边界条件不需要额外引入不美、或者太过精心挑选的边界条件,有可能避开令人厌恶的人择原理,即为何宇宙演化至今能够刚好避免重新塌缩的临界膨胀率。在宇宙大爆炸理论语境下,无边界假设消除了第一推动的彼岸性或目的论意义,同时第一推动成为被认识论所认识的对象,人们不需要为宇宙额外提供精心挑选的边界条件,自然也就不需要一个作为智者的上帝存在。第一推动也就不再是托马斯·阿奎那宇宙论证明意义上的第一推动。无边界假设提供了一种从理论上将宇宙大爆炸起点的奇性抹掉提供了可能。这是一种认识论有可能到达第一推动的假说。由于宇宙演化时空拓扑中加入了这个不具有奇性的初始点,使得其“时空”流形变得连续和光滑,第二推动和第一推动的在认识论上的鸿沟被填平,第一推动的哲学意义因此遭到消解,并因此成为不必要的的本体论承诺。“上帝”在创造宇宙之“前”无事可做。这使托马斯·阿奎那意义上的第一