專家稱,猜測的哲學損害了物理學

正如本部落格的讀者所知,去年春末,我參加了在英國舉行的一個名為“光如何進入”的酷炫會議,在那裡我與各種專業的現實思考者閒逛。

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本文發表在《大眾科學》的前部落格網路上,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


正如本部落格的讀者所知,去年春末,我參加了在英國舉行的名為“光如何進入”的酷炫會議,在那裡我與各種專業的現實思考者閒逛。我已經發布了與我同住的兩位演講者的問答:生物學家魯珀特·謝爾德雷克,他敦促科學家們更認真地對待心靈感應;以及物理學家喬治·埃利斯,他譴責一些物理學家在哲學上的庸俗。下面是我與另一位室友,法國艾克斯-馬賽大學和法國大學學院的物理學家卡洛·羅維利的問答。我在20世紀90年代初透過電話採訪了羅維利,當時我正在為《大眾科學》寫一篇關於圈量子引力的文章,這是一種由羅維利、李·斯莫林和阿拜·阿什特卡爾提出的引力量子力學版本。(眾所周知,愛因斯坦的引力理論——廣義相對論很難與量子力學相協調。)我很高興能與羅維利面對面交流,特別是因為他像謝爾德雷克和埃利斯一樣,既優秀又聰明。羅維利是一本關於量子引力的主要教科書的作者,也是一本關於古希臘哲學家阿那克西曼德的傳記的作者(下面討論)。有關羅維利對物理學和哲學的更多看法,請參閱他在2012年與Edge.org的對話


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霍根:你為什麼成為一名物理學家?

羅維利:我年輕時正值六七十年代,和我的同齡人一樣,夢想著改變世界,讓世界更公正、更溫柔。我們失敗了。我不知道接下來該做什麼。我找到了物理學,在那裡,革命反而成功了。我愛上了它。這是一種沒有結束的激情。

霍根:物理學是否達到了你的期望?

羅維利:它比我預期的要好得多。無限的樂趣和熱情。探索世界的秘密。思考其他人從未思考過的事情。偉大的思考冒險。偉大的旅伴。太棒了。

霍根:什麼是圈量子引力?

羅維利:依我拙見,它是我們目前擁有的最好的量子引力嘗試性理論。我們不知道它是否正確。但我們知道存在一個問題,而這是迄今為止為這個問題找到的最佳解決方案。

霍根:它仍然是作為統一理論的可行競爭者嗎?

羅維利:“統一理論”通常指的是統一所有力和所有場的理論:一種“萬物理論”。圈量子引力與此無關。[霍根注:LQG不包括電磁力和核力。]我認為,目前我們對“統一理論”一無所知,而編寫它的嘗試為時尚早且構想不佳。因此,LQG不是作為統一理論的競爭者。更謙虛地說,它只是一個針對更簡單問題的嘗試性解決方案:描述引力的量子方面。也就是說,時空的量子方面。這已經足夠困難了。但是這是一個我們有機會解決的問題,因為我們有必要的成分。

霍根:如果多元宇宙理論和量子引力理論無法被證偽,它們是否應該被認真對待?

羅維利:不。

霍根:你是否認為物理學家應該放棄對統一理論的追求?

羅維利:“對統一理論的追求”是一種誤解。物理學家從來沒有真正尋找過它。他們偶然發現了弦理論,這對某些人來說似乎是所有事物的可能統一,並且由於缺乏想象力,在弦上投入了過多的精力。當對弦的熱情開始消退時,許多人感到迷失。現在,超對稱性並沒有像弦理論家預期的那樣出現,這是一種混亂的狀態。

霍根:物理學——或者說,廣義上的科學——能徹底解開宇宙的奧秘嗎?

羅維利:“宇宙的奧秘”是什麼?不存在“宇宙的奧秘”。我們不知道的事情有很多。如果我們繼續保持一定的理性,並且首先不互相殘殺(這是很有可能的),那麼我們將弄清楚其中的許多事情。我認為,總會有很多事情我們無法理解,但我知道什麼呢?無論如何,我們距離完全理解我們想知道的一切還很遙遠。

霍根:科學能否獲得絕對真理?

羅維利:我不知道“絕對真理”是什麼意思。我認為科學是那些覺得說自己知道什麼是絕對真理的人很有趣的人的態度。科學是認識到我們的知識是不斷不確定的。我所知道的是,科學還有很多事情不明白。而科學是迄今為止找到的獲得相當可靠知識的最佳工具。

霍根:你如何看待斯蒂芬·霍金、勞倫斯·克勞斯和尼爾·德格拉斯·泰森最近對哲學的抨擊?

羅維利:說真的:我認為他們在這方面很愚蠢。我在其他方面很欽佩他們,但在這裡他們真的錯了。你看:愛因斯坦、海森堡、牛頓、玻爾......以及許多其他有史以來最偉大的科學家,當然比你提到的名字偉大得多,他們閱讀哲學,從哲學中學習,如果沒有從哲學中獲得的投入,他們永遠不可能做出偉大的科學成就,正如他們反覆聲稱的那樣。你看:貶低哲學的科學家只是膚淺:他們有自己的哲學(通常是一些消化不良的波普爾和庫恩的混合物),並認為這是“真正的”哲學,而沒有意識到這有侷限性。

這裡有一個例子:近幾十年來,理論物理學沒有取得很大的進展。為什麼?嗯,我認為原因之一是它陷入了一種錯誤的哲學:你可以透過猜測新理論並無視先前理論的定性內容來取得進展。這就是“為什麼不?”的物理學。為什麼不研究這個理論,或者另一個理論?為什麼不考慮另一個維度、另一個場、另一個宇宙?科學過去從來沒有以這種方式發展過。科學不是靠猜測來發展的。它透過新的資料或對先前經驗成功的理論的內容和明顯矛盾的深入調查來發展。非常值得注意的是,你提到的三個人所做的最好的物理學成果是霍金的黑洞輻射,這正是如此。但是目前的大多數理論物理學都不是這種型別的。為什麼?很大程度上是因為當前這群科學家的哲學上的膚淺。

霍根:你寫過關於希臘思想家阿那克西曼德的文章。他是誰?你為什麼覺得他有趣?

羅維利:他是理解地球是一塊漂浮在天空中間而不會掉下來的石頭的人。他明白天空不僅在我們頭頂上方:它也在我們腳下。它從各個方向包圍著我們。他是我們星球歷史上唯一理解這一點並說服其他人相信事實確實如此的人。事實上,他所做的遠不止這些,但這是他最偉大的成就。我發現他非常有趣,因為他代表了科學思維發展的主要步驟之一。他是一個巨人。

霍根:你是否同意哲學家托馬斯·內格爾的觀點,即科學需要一個新的正規化來解釋宇宙中生命和意識的出現

羅維利:不。當我們不理解某些事情時,人們會傾向於認為需要“某種新的正規化”,或者存在“一個巨大的謎團”。然後我們理解了它,所有的迷霧都消散了。

霍根:你相信上帝嗎?

羅維利:不。但也許我應該限定一下答案,因為這樣說有點太粗魯和簡單化了。我不明白“相信上帝”是什麼意思。“相信上帝”的人對我來說就像火星人。我不理解他們。我想這意味著我“不相信上帝”。如果問題是,我是否認為有一個人創造了天地,並且回應我們的祈禱,那麼我的答案絕對是否定的,而且非常肯定。

如果問題是我是否相信“上帝”是人們身上一種強大的東西,它會造成很多災難,但也會帶來很多好處,那麼我當然相信。事實上,我對宗教非常好奇。我認為我們應該比現在做得更多地研究什麼是宗教。在這方面存在一種禁忌,一種對“相信上帝”的人的尊重,這使得我們很難更好地理解它。

我認為將“相信上帝”僅僅看作是一堆愚蠢的迷信是錯誤的。“相信上帝”是人類宗教態度的一種形式,而人類的宗教態度對我們的運作方式來說是非常普遍和普遍的。這對人類來說很重要,我們還沒有理解它。

霍根:科學和宗教相容嗎?

羅維利:當然可以:你可以在晚上很好地解出麥克斯韋方程組並向上帝祈禱。但是,科學和某些宗教之間存在不可避免的衝突,特別是某些形式的基督教和伊斯蘭教,它們自詡為“絕對真理”的儲存庫。問題不是科學家認為他們知道一切。恰恰相反:科學家知道有些事情我們根本不知道,並且自然會質疑那些自稱知道的人。許多宗教人士對此感到不安,並且難以應對。宗教人士說,“我知道上帝在說‘要有光’時創造了光。”科學家不相信這個故事。宗教人士感到受到威脅。衝突由此產生。但並非所有宗教都是如此。例如,許多形式的佛教對科學持續的批判態度沒有困難。一神教,特別是伊斯蘭教和基督教,有時不太明智。

我對沖突的根源有一個想法:澳大利亞人類學家的美麗研究表明,宗教信仰通常被認為是無時間的,但實際上會不斷變化並適應新的條件、新的知識等等。這是透過比較人類學家在30年代研究的澳大利亞土著人和在70年代研究的澳大利亞土著人的宗教信仰發現的。因此,在自然情況下,宗教信仰會適應人類文化和知識的變化。伊斯蘭教和基督教的問題是,在許多世紀以前,有人產生了寫下信仰的想法。因此,現在一些宗教人士仍然停留在幾個世紀前的文化和知識中。他們是困在舊水塘裡的魚。

霍根:你是否接受過軍事組織的資金?

羅維利:不。在我的青年時代,我的國家實行義務兵役制。我拒絕參軍,並因此被短暫拘留。

霍根:您認為物理學家,以及一般的科學家,是否有道義責任反對軍國主義?

羅維利:我認為我們作為人類有道義責任反對戰爭,而不是作為物理學家或科學家。我認為問題在於每個人都在口頭上“反對戰爭”,但隨後許多人為了自身利益、維護自身權力和經濟優勢,都準備破例。而這些人用諸如“幫助人民”或“打擊恐怖主義”等“感覺良好”的言辭來掩蓋這一點。我發現這在道義上令人厭惡。我希望人們少一些宗教信仰,多一些道德觀念。

霍根在2002年,我與物理學家加來道雄打賭1000美元,到2020年,“沒有人會因為在超弦理論、膜理論或其他描述自然界所有力的統一理論方面的工作而獲得諾貝爾獎。”您認為誰會贏?[霍根注:李·斯莫林最初打算和我對賭,但最後一刻退出了,真是個膽小鬼。]

羅維利:您會贏。毫無疑問。

霍根的後記:在評論區,您可以看到卡洛·羅維利對早期的一些評論做出了回應。我在這裡複製他的回覆,以便更容易查閱。

卡洛·羅維利的一些回覆

- 對“lakefield”:我實際上很喜歡這些問題:終於有了可以表達想法的普遍問題,而不是通常令人厭煩的技術細節。

- 對“pupplesan”:我認為你在帖子中關於“意識難題”所做的並不是描述它,而是預測一種可能的答案。這可能是正確的,也可能不是。

- 對“Strangelove”:是的,阿基米德和歐多克斯也是巨人。我認為建立排名沒什麼意義。我出版的關於阿那克西曼德的書的美國出版商不幸選擇了“第一位科學家”這個標題,引發了一場愚蠢的優先權辯論。我的意思是想讓人們關注阿那克西曼德的偉大成就,而不是開啟一場關於誰最偉大或誰是第一的空洞討論!關於你帖子中更實質性的內容,我同意關鍵是可檢驗性,這是你說的主要內容。但我認為將科學描述為“隨機猜測”然後進行檢驗的說法並不好。“很有可能在以後被證實的”“猜測”是那些有根基的猜測。你關於地球是球形的例子很好:經過了長期的觀察、論證和理性思考(亞里士多德的《論天》中有一個例子,在月食期間,地球在月球上的陰影是圓的),為這個想法提供了非常強的合理性。我認為當今理論物理學的一個問題是難以區分“隨機猜測”和“有充分理由的猜測”之間的區別。

- 對“ZoranOstric”。你問到克服這種分離的方法。我認為一個好的起點可能是物理學家停止貶低哲學。幾個世紀以來,科學家都是有文化的人,他們瞭解過去的哲學思想,瞭解科學史,並且對他們那個時代的哲學家非常好奇。是的,我確實認為了解當今分析哲學領域的人們在做什麼會很有用。現在分析哲學領域有很多思想家,我發現他們對物理學很有趣(巴特菲爾德、普賴斯、厄爾曼、諾頓、多拉託、範·弗拉森、比博、哈爾沃森、布朗、伍斯里奇、麥沃爾德、伊斯梅爾、韋恩斯坦、桑德斯……僅隨機舉出幾個)。例如:討論“其他世界存在”的人們可以有用地閱讀約翰·奧斯汀和大衛·劉易斯的著作,至少可以避免如此膚淺地使用“存在”……

- 對“cshbar”,他問:“[我]偏愛的理論如何被證偽?” 問得好。謝謝。答案分幾個步驟:(i)原則上,圈量子引力給出了具體的定量預測,例如關於任何表面的面積或橫截面的可能值。任何對橫截面的測量結果如果沒有進入理論預測的值的集合中,就證偽了該理論。(ii)這些預測相當普遍,並且情況與弦理論非常不同,弦理論有無數個真空,每個真空都有一組不同的預測,或者多重宇宙,甚至不太清楚什麼是“預測”。(iii)實際上,測試預測很困難,因為普朗克長度很小。(iv)但是,圈量子引力的主張很簡單,而且低調:我們不是試圖將其推銷為每個人都應該接受的最終萬有理論;我們將其視為一種暫定的理論,在獲得一些經驗支援之前,我們自己也遠不能確定其物理可行性。(v)就我個人而言,預測和測試理論是我認為有趣的,也是我正在研究的事情。這就是為什麼我嘗試使用該理論來計算黑洞隧道進入白洞的機率,希望能從宇宙射線中看到這個過程的訊號,並進行嚴格的測試。所以,簡短的回答是:開發圈量子引力時,我們的想法是,無法透過經驗檢驗的東西不是好的科學。

後後記:生物學家傑裡·科因在“為什麼進化是真的”網站上評論了這次問答:http://whyevolutionistrue.wordpress.com/2014/08/23/accommodationism-from-a-physicist/。

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