论空间维度


                           胡志平

 

爱因斯坦最早相信“哲学能解释一切”。他的这一信念成为他一生的精神支柱和科研动力。由于他善于运用哲学思维方法解释一切,这不仅使他遇到困惑能释然能豁达,面对失意不空虚不抑郁,而且也激励他在其一生的科研探索实践中破解了许多科学难题。哲学思维,作为精神支柱的用途和作为科研方法的用途在爱因斯坦身上得到完美体现。

为什么精通哲学思维方法能使你面对来自社会的各种思想困扰,可以处在一种淡定、自省和独立思考的人格状态中?因为哲学确实能解释一切。

算起来恰好在1998—1999年间,被西方媒体视为宗教信仰的邪教“法轮功”在中国被依法取缔。这年,当中国总理出访欧洲时,一位女王突然“告诫”朱总理:“人不能没有信仰!”言外之意,当时正在中国社会发生的信仰紊乱似乎与他国无关。实际上,凭借物理学奖的国际地位对他国知识界实施“学术暴力”的行为在当今世界已经不可小觑。某国科学界有不少媒体和权威喜欢扮演这种角色,常拿当代物理学的一种“窥见”和某种理论猜想充当哲学之根。

麻省理工学院宇宙学家马克思·泰格马克算其中一个。

泰格马克的长项,表现为善于预见物理学理论猜想的哲学意义。20世纪90年代,他以极高热情寄望证实基于“超弦理论”猜想的额外维度称:若能证实其存在,即意味着“目前对物质实在的所有认识都将被颠覆”。“超弦理论”认为,让各种不同粒子实现对称统一,需要空间共有10个维度。除时间一维和看得见的立体三维外,想象中还有看不见的“额外维度”。显然,这与同样隐藏不见的暗物质、暗能量等,应属于同一探索方向所涵盖的概念体系,且共同构成微粒子运动领域的神秘现象。颠覆哲学原理和方法仅仅是泰格马克的偏好,但问题在于,能达到科学高度的“超弦理论”猜想,其自身概念内涵能否达到哲学的高度?它对实体三维空间的否认又缘从何起呢?笔者认真研读了这一艰涩理论,却发现理论本身的幼稚还在其次,重要的,是刻意阐述“超弦理论”哲学意义的马克思·泰格马克的哲学功底差得惊人,他把基本概念搞错了!

物质实体占有的空间维度与微粒子运动流的时间维度分属两个概念,被合称为物质的四维一体存在方式。但是,空间三维与时间一维两者不能混淆。哲学的空间,专指实体应所占有的长宽高三个维度,它不是“空空如也”的虚维。宇宙间因有物质存在才有三维空间概念,没有物质存在要“长宽高”三维何用?所以,空间三维皆指实体的三维,是实的简称为“实维”。凡独立实体成分——包括微粒子均有实体三维,若实体形态不规则,则是两个或多个长宽高组合,即“六度空间”、“九度空间”或“十二度空间”……“实维”总是以三维为基数,复杂实体的空间维度遵循三维基数倍增,人们能看到的天体是无数三维组合。这是空间三维的基本内涵。

再看看时间这一维:所有物质都是运动的。“地球日行八万里”,你不运动也带着你运动。运动要产生运动轨迹,物质的运动轨迹就是时间,标定运动轨迹的周期和片段则是时间尺度。比如:把地球自转一周的运动轨迹切分成昼夜24小时,把一小时切分成60分,把一分钟切分成60秒……于是,地球运动轨迹也就成了地球人的标准时间。依靠地球自转轨迹这一“时钟”可以比较出其他物体运动速度的快和慢。扩大时间尺度则选用地球公转轨迹,绕太阳一周为“一年”;再扩大时间尺度则以光子光速为运动轨迹,光子狂奔一年的轨迹为“光年”。这是时间概念的内涵之一。

另一方面每个物体的时间轨迹都是“一维性”的。不过,这并不代表所有物体的运动力向都是同一指向。太阳辐射光子是光芒四射的,源于其他天体的粒子辐射也会同样。既然有无数天体辐射物,那就有无数粒子流呈力向不同的高速运动。物质的运动力向是“时间指针”,霍金取名叫“时间箭头”。同一微粒子的时间轨迹是一维的,同一微粒子的时间指针是同一的,如果宇宙间有无数天体辐射物且各自运动力向不同,那么,其运动轨迹即可交织成网状。

依据上述阐述的延伸逻辑就与“超弦理论”有关了:力向维度因有实体穿行而过又成为能量轨迹。可见哲学的空间不仅演绎出各种各样的物质形态也同时划出了实体的基础三维;而哲学的时间不仅演绎出“真空能量”也同时划出一道道时间轨迹即能量轨迹。时间划出的能量轨迹因无实体驻留,所以笔者将其称之为“虚维”。空间三维是“实维”,时间一维是“虚维”。虚维交织则称之为“场”,宇宙间是否充斥着场效应?显然,“场”中虚维绝不限于三维和三维倍增,而是基于无数粒子的运动力向并划出网格交错的维度。在这一运动领域,强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用的力向维度,既可以“虚拟三维立体”也可形成超三维的“虚构立体”。

泰格马克显然是把粒子运动流的线性维度及所形成的超三维的“虚构立体”混同于实体占有空间这种哲学概念了。那么,宇宙间基本粒子的力向维度关系究竟是属于时间轨迹还是属于空间三维?若是前者,“超弦理论”就没有达到哲学高度而被时间维度所涵盖;若是后者,则属于思维混乱。

国际科学界至今尚未意识到,从物理学中推出一个像样的哲学概念其难度超过了摘取诺奖,它不是科学家应尽的责任。科学的责任是发现了什么就是什么,验证出几种力向维度就有条件地认可几维,而且验证的是空间维度就承认它是实体,若是时间维度就不能扯到长宽高三维组合上。如果认为物理学的创新前途只有靠“超弦理论”颠覆认知传统才能挣脱“三维空间”的束缚,那笔者就要迈出更大一步了:只有颠覆“超弦理论”,物理学才能实现真正突破。因为,微粒子自然运动流的时间维度是无限的交织的立体的重叠的,“超弦理论”绝不能只猜想10度虚维空间,四度、五度、六度.....都有,请君继续实验――人们每次测定,其每次力向维度均不相同且所有“额外维度”都与粒子运动流实时变化力向有关。除非你捉住全部“暗粒子”,令其沿着强子对撞机27公里超导通道定向发射,或许人工力向维度确有定数。由此看,“超弦理论”局部有解,本质上无解。

结论是,你如果真正理解了时间与空间的哲学思维方法,用这种基本思维平台可以帮助你解除许多困惑。哲学基本思维平台有三个:一是涉及宇宙时空感、历史时空感、生命时空感和数理逻辑思想的“时间与空间”的关系,二是涉及人的物欲性、社会性、直觉、意志、理性与非理性的“物质与意识”的关系,三是把宇宙、自然、社会、人类及其演变发展过程有机联系为一个整体的“信息与响应”的关系。当然,哲学思维并非能解决一切。它必须与专业领域的工具和方法结合起来才能最终收获技术成果。

 

                      胡志平,2012年3月26日。

 

(以上多数段落摘录自《智慧论》,引用请注明出处)