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[科研心得] 近代自然科学禀性探讨(下)(修改稿加上前言)

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    2025-10-21 08:13
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    [LV.9]渡劫

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    楼主
    发表于 2013-9-11 13:46:24 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    本帖最后由 风云际会 于 2013-9-11 13:50 编辑 6 ~: S: F1 {$ r1 P4 U  K% U9 I* z

      f( w4 e( S& a( l  ~引子:这是我国内的导师所写的一篇文章,会在他所著的《量子力学:菜根谭(第二版)》里出现。这里经过他授权同意,让我代发在网上以引起讨论。此文的版权归原作者所有,任何转载请注明原作者另,这也是同时将在《全国高校量子力学研究会2013年年会》(西安会议)上的报告修改稿( q9 v3 s" {; Y" A
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    六,自然规律的三条基本原理【12】
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    1, 自然规律“无奇性原理
    6 b2 r4 f+ k( l1 b4 e" Y
    ! J$ \8 ~3 t; `
      人造事物时常会产生大大小小的奇性、发散和不自洽,带来大大小小的困惑。实际上,自然界只存在或大或小的物理量数值、或快或慢的演变过程。即便相变、爆炸、黑洞,也都是各种各样物理演化过程。所有的奇性、不自洽和计算发散,要么是理论缺陷所致、要么是观测或考虑角度局限所致、要么直接就是不同标度相对比较所致,总之是人造事物“可道”之“道”局限性的显现!实际上,自然界客观存在着一条基本原理,即“自然无奇性原理”:
    " y% ^6 p$ W2 n# _) K8 v, S4 Y5 E" z) b, i& z+ S! K
    自然无奇性,凡人自扰之!
    . \; V+ w3 H1 s0 W$ ^1 T! i' G$ W2 G

    2 u* t' A* B) e% o这可比喻为:上帝创造自然并为自然拟定规律的时候,子民们炮制的“可道”之“道”、“可名”之“名”还未出现!即便后来,上帝也无视这些东西━━包括Euclid的〈The Elements〉、Descartes的坐标描述、Newton的质点和轨道等等!我们不知道上帝是否做计算,但知道,祂即便做计算也从不出奇性!上帝那里没有奇性,奇性永远是凡人所为!; ]& ]( V! @3 y- J$ u( a5 U9 H

    2 g( y5 {' R4 f0 d# B) a
    2, 自然规律“人为约定无效原理”
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    ) {  N2 l+ v; S# u2 [. n
      自然科学中经常遇到许多“人为约定”。比如,物理学中就有Descartes选取,Lorentz参考系选定,时空原点约定,量子力学表象选择,矩阵Pauli表象、矩阵Dirac和Majorana表象选取,能量基点规定,Fock空间量子变换与产生湮灭算符表象等价性,初始定域位相场的选定等等,都应当理解为各种人为约定。这些约定,除了能够为相应描述提供某种便利之外,不再有任何实质性的内涵!注意,凡有“人为约定”的地方,必定相应存在人们可以选择的自由度!反之亦然。然而,既然一位观察者能有自己的约定,另一位观察者也就可以有他的另一种约定!但是,除了表观现象的东西外,自然规律应当超越任何个人约定,体现出与观察者无关的客观性和统一性!归根结底,一切人为选择或约定都不应当影响自然规律的物理内涵,不能进入自然规律!这体现为自然规律的“约定无效原理”:
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    9 m, ^$ G$ k4 r  J8 X- R
    自然规律的表达必定借助于人为约定,但它们实质内涵必定超越于人为约定。
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    也有个比喻,上帝容许子民们观察、理解甚至改造自然,但不容许他们参与制定自然法则!子民们做出的任何约定,永远限定在有助于观察理解和改造自然的范围,不能进入自然法则!2 E+ Q( C3 k& f5 J: Q0 v  x. l
    2 ?+ R- J. v; m$ \8 Y! X
      最简单的例子,物体是静止还是匀速直线运动。这纯粹是一个观察系选择的问题,归结为一种人为约定。运动规律应当与这种人为约定无关,这时“人为约定无效原理”就具体化为Galileo变换和Lorentz变换下的“力学运动相对性原理”;再比如,规范场论中基本原理:“定域规范变换不变原理”,实质上就是广义定域位相场的人为约定无效原理。
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    3, 自然规律“理性自洽原理”
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    ) v0 u1 f( a. U1 F" f2 }  这又是一条无法验证的关于自然规律的基本原理:7 C( F, K4 p2 O% f* X

    8 J4 n% M- {# J& _
    自然规律全体必定是彻底理性、绝对自洽、全面和谐的。

    2 I, p" I) p! g2 h4 a' K6 X, H
    , R$ V  ]3 Q4 d- _比如,凡是正确的结论,不论用什么方法导出,一定殊途同归!这里,重要的是要意识到,自然规律的绝对和谐同它们的永恒存在是等价的!只有上帝造的东西是永恒存在的、全面和谐的、绝对自洽的!此命题的逆否命题也成立:人类造出的东西——各种各样的“可道”之“道”、“可名”之“名”不可能永恒存在、全面和谐、绝对自洽!前面提到的K. Gdel定理就是论据之一,虽然过程中人们总是力求和谐与自洽。
    # W- ?9 T# i& x: p5 {+ t2 D6 e* w8 N, G, B1 x5 d
       这三条基本原理都是无法证明的信念。它们既是人们思考近代自然科学的起点,也是人们思考近代自然科学的终点。
    9 x$ |/ ^* f: N: `5 Y2 i1 t9 F9 k( [0 `6 a
       总而言之,在我们的科学观和方法论中, 在进行研究思考时,一定要注意脱出上面三类偏颇的束缚:摆脱经典观念的束缚和误导,超脱人择原理的主观和偏执,洗脱人造事物的污染和干扰。依照佛教禅宗思想,既要利用经典观念、利用直接经验、利用“可道”之“道”,又要注意摆脱它们对我们的束缚、干扰和误导,注意时时回归物理、回归现实、回归自然,再行考量,这正合于禅宗“求悟”的正道!因为忽视了这层“自省”,现代量子理论发展中才会出现那么多意见分歧!经受那么多迷惘!存在那么多奇性困扰!其实,所有个人约定、奇性、不和谐、不自洽、非理性都是虚妄的。与此同时,以为人类理性认识最大公约数的全部自然科学规律必定是绝对的、完备的与和谐的,这种认识本身也是虚妄的。
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    【12】张永德,《量子菜根谭(第2版)》,北京:清华大学出版社,2013。第15讲。

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