|
: Z# @/ ]3 ~( |1 R7 [2 v: a
原标题:物理学理论的本质是什么? J4 X) P" L& S
0 C4 F s" n; u) z! v1 Y9 f  3 K% H% o7 C" b: w
当科学家说有东西存在时,他们是什么意思?一直以来,总有人不相信科学发现,他们固执地认为,黑洞不存在,夸克不存在,引力波不存在,希格斯玻色子不存在,或者时间不存在。 / n# {3 |' [1 O ~! o% T2 o
科学家并非对宇宙中的一切做出无端的臆想,他们会根据实际做出合理的假设,并通过实验加以证实。科学是关于事实,而非关于信不信存在的问题。 # C5 L: m+ N o
物理学理论的本质是数学框架
; ^4 F' s' D) G/ T; a- h1 C 
. k; ~# W0 B$ r. p' ?9 t* n& Q 迄今为止,爱因斯坦提出的广义相对论是最为成功的引力理论。从本质上来说,广义相对论是一个数学框架,物理学家可以从这个框架中得出与观测结果非常一致的预测。物理学家给这个理论中的数学结构起了各种名字,其中一个叫做引力波,另一个叫做黑洞。这些都是物理学家可以计算观测结果的数学结构,现在已经被激光干涉引力波天文台(LIGO)和事件视界望远镜(EHT)所证实。
+ V' ^9 @1 H* A' z 当物理学家说这些实验测量了“黑洞合并辐射出引力波”之时,其本质含义是,特定的方程导致了正确的预测。
: u5 q2 b8 T* q' W, U 
% J6 | a3 r9 [ 希格斯玻色子和夸克的情况也类似,它们都是源自于粒子物理模型模型,都是物理学家给相应的数学结构取的名字。物理科学利用标准模型的数学框架来做预测,并且预测与测量结果一致。这就是物理学家说“希格斯玻色子和夸克存在”的意思,因为用理论做出的预测与观测结果一致。 5 T: _9 H+ T% y5 m
同样地,时间也是如此。在广义相对论中,时间是一个坐标,很像空间。时间是数学框架的一部分,物理学家用它来做预测。这些预测与观测相符,那时间就是存在的了。 8 g4 d: n" V, _1 r

. @1 {" X7 b1 p4 P1 w) D. C! A1 ]' V 说到这里,反对者可能又会质疑这不是“存在”,反对者坚持想知道它是“真实的”还是“正确的”。“真实的”或者“正确的”含义是什么,这可能需要请教哲学家。哲学家会提供各种各样的选择,有些可能让人觉得合理,也可能觉得不合理。
2 M- `3 O8 p8 S' C$ G 实在论 % t0 S" r( e1 D, j4 A, [3 X
许多科学家有意或无意地赞同一种叫做“实在论”的哲学,这意味着他们相信,一个成功的理论不仅是一个能够做出预测的工具,并且它还有一个额外的属性,可以称之为“真实的”或者“正确的”。
1 C) e/ f; a1 Z. w 例如,物理学家戴维·玻姆为了支持爱因斯坦反对量子力学,他认为量子力学并没有真正描述了物理本质,终极物理学理论应该是完全可预测的,而非像量子力学中的波函数那样是基于概率的。实在论有几种变体,但它们的共同点是,理论的要素不仅仅是工具。
8 Q5 V$ n; p" f& L9 C: E# Z' x 
5 }1 ?# l2 S4 x Z 虽然这些看似都很好,但实在论是一种哲学。这是一种有关信不信的体系,科学无法告诉我们它是否正确。
/ H. H1 z0 @' ` 因此,如果有人想声称希格斯玻色子、夸克、引力波、黑洞或者时间不存在,他必须证明包含被称为“希格斯玻色子、夸克、引力波、黑洞或者时间”数学结构的理论预测与观测数据不符。返回搜狐,查看更多
+ |$ z1 X0 w% [" q
! t# @7 ^$ h& g# X. M5 ~ 责任编辑:
9 u& @5 |7 f% B- Z
9 l& d( S7 t- ?
! V, u0 k, N* j: D) d' b0 U/ t' \2 s8 {
6 b0 l! F: Q+ R. j |