在哲學(xué)上存在兩個對立的觀點(diǎn),“唯物主義”和“唯心主義”,唯物主義認(rèn)為,物質(zhì)在前精神在后,人類的意識是物質(zhì)宇宙發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,而唯心主義認(rèn)為,理念和意識才是宇宙的第一性質(zhì),物質(zhì)則是第二性質(zhì)。
在科技如此發(fā)達(dá)的現(xiàn)在,唯物主義是當(dāng)下的主流觀點(diǎn),同時也是科學(xué)發(fā)展得到的結(jié)果,而唯心主義已經(jīng)日益沒落,不過我們今天要討論的并不是誰對誰錯,而是隨著人類對宇宙的認(rèn)知越來越深入,不同尺度下誕生出的矛盾。
唯物主義在我們的世界中,可以說是真理了,但是在更大或者是更小的尺度下,它還適用嗎?唯物主義的誕生和人類科學(xué)的發(fā)展息息相關(guān),也是人類探索周圍宇宙得到的結(jié)果,在人類文明發(fā)展的過程中,通過物理學(xué)我們對周圍的世界有了更深刻的認(rèn)知,經(jīng)典力學(xué)的誕生為人類后續(xù)科技的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
可是在科學(xué)發(fā)展的過程中科學(xué)家又發(fā)現(xiàn),經(jīng)典力學(xué)本身是存在很大局限性的,首先,經(jīng)典力學(xué)不適用于物體的高速運(yùn)動狀態(tài),也不適用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu),更關(guān)鍵的是經(jīng)典力學(xué)本身只在慣性參考系中成立。
所以經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀和低速的狀態(tài)下,恰好人類生活的世界就是這樣,如果不借助儀器的話,我們感知不到微觀粒子的存在,同時我們的運(yùn)動速度也不可能接近光速,因此在日常生活中,經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)完全可以解決我們的大部分問題了。
不過隨著科技的發(fā)展,我們想要更全面地認(rèn)識這個宇宙的話,不能只局限于我們生活的宏觀世界,在這樣的背景下,相對論和量子力學(xué)誕生了,相對論主要研究物體高速運(yùn)動(接近光速的情況下)和強(qiáng)引力場時的物體運(yùn)動規(guī)律,而量子力學(xué)主要研究微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律。
在這個時候,一些顛覆我們常識的事情就發(fā)生了,比如說相對論認(rèn)為,在不同的情況下,時間的流逝的速度是不一致的,當(dāng)一個物體接近光速,這個物體經(jīng)歷的時間就要比正常速度的物體慢一些,越是接近光速,時間變慢的就越明顯。在引力場比較強(qiáng)的區(qū)域,時間也會比正常區(qū)域更慢一些。
這是不是已經(jīng)有點(diǎn)顛覆你的認(rèn)知了呢?利用這種現(xiàn)象,在未來人類或許可以實(shí)現(xiàn)另類的“時間旅行”,利用不同的時間流速“前往未來”!不過,從相對論的角度來看,物質(zhì)的質(zhì)量和能量是等價的,因此物質(zhì)本身可以被視為更有序的能量存在狀態(tài),而時間和空間是一體的,物質(zhì)存在于宇宙中,就會對時空造成影響,引力就是物質(zhì)的質(zhì)量對時空造成的影響,所以在強(qiáng)引力場中,時間的速度會發(fā)生變化。
在量子力學(xué)中,出現(xiàn)了一些更加離譜的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象甚至?xí)屇銘岩蛇@個宇宙的本質(zhì),對于唯物主義的存在產(chǎn)生疑惑。
相信大家都聽過量子糾纏這個神奇的現(xiàn)象,這個現(xiàn)象可能是被提到最多的現(xiàn)象,同時這個現(xiàn)象也促使量子力學(xué)和相對論之間產(chǎn)生了矛盾,量子糾纏這個現(xiàn)象,是目前唯一一個超遠(yuǎn)距離作用,從牛頓時代開始,科學(xué)家就在否認(rèn)超遠(yuǎn)距離作用的存在,可是量子糾纏就像是一個幽靈一樣,直到今天我們也無法解釋這個現(xiàn)象。
兩個量子在量子糾纏后,從物理學(xué)的角度來看,它們就成為了一個整體,就算是把這兩個量子分開很遠(yuǎn),它們彼此之間也可以在瞬間相互影響,雖然這種影響不會傳遞信息,也讓我們感到疑惑。
除了量子糾纏之外,量子的波粒二象性和不確定性原理都讓我們感到疑惑,大家肯定也聽說過“薛定諤的貓” 這個思想實(shí)驗(yàn),巧妙地把宏觀狀態(tài)下的生物和微觀粒子結(jié)合在了一起,鐳狀態(tài)決定了貓咪的生死,如果鐳發(fā)生衰變就會導(dǎo)致貓咪死亡,如果鐳不衰變,貓咪就處于正常狀態(tài)。
在這個時候,從量子力學(xué)的角度來思考,就認(rèn)為貓咪是“又生又死”的,因?yàn)殍D處于衰變和沒有衰變的疊加狀態(tài)中,這也導(dǎo)致了貓咪同時處于兩種狀態(tài),可是從我們的常識和唯物主義的角度去思考,就會發(fā)現(xiàn)貓咪不可能同時處于兩種狀態(tài),它只可能是生或死其中一個狀態(tài)。
而在電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)讓人更加疑惑,當(dāng)觀察者不存在的時候,電子會以波動的形式穿過縫隙,同時自己跟自己發(fā)生干涉,形成干涉條紋,但是在觀察者出現(xiàn)后,電子就會以粒子的形式單獨(dú)通過了縫隙,干涉條紋就不會產(chǎn)生,這說明人類的觀察直接影響了物質(zhì)的客觀狀態(tài)!
到底是物質(zhì)決定意識,還是意識決定物質(zhì)?在量子力學(xué)誕生后,就連哲學(xué)家也搞不清楚了,哥本哈根詮釋認(rèn)為,是人類的觀察導(dǎo)致了波函數(shù)的坍塌,讓量子的狀態(tài)從兩種疊加態(tài)中變成了一種。
也就是說,如果沒有觀察者存在的話,量子會一直以疊加態(tài)的形式存在,從某種角度上來說,是人類的意識改變了這些量子的狀態(tài),難道人類的意識真的可以改變物質(zhì)嗎?為什么在宏觀世界中不存在這種現(xiàn)象呢?
量子力學(xué)中的種種現(xiàn)象只在微觀尺度下發(fā)生,宏觀世界中完全不存在類似的現(xiàn)象,就像是有一個我們看不到的線把宏觀和微觀分割了一樣。
宏觀是由微觀組成的,這是沒有疑問的,所以一些科學(xué)家認(rèn)為,宇宙的本質(zhì)就是不確定的。不過,大部分科學(xué)家都認(rèn)為,量子力學(xué)是一個不完善的理論,所以才會出現(xiàn)一些目前無法解釋的現(xiàn)象。
在不同的尺度下觀察宇宙,得到的答案也不同,我們目前還沒有一個可以適用于整個宇宙所有尺度的理論,并且人類觀察到的宇宙也只是整個宇宙的一個局部,在我們可以觀察到的宇宙之外,可能存在更多我們暫時無法解釋的現(xiàn)象。
所以在其他的尺度下,人類的意識或許真的可以影響物質(zhì),并決定物質(zhì)的狀態(tài)。