近代自然科学禀性探讨（下）（修改稿加上前言)

风云际会

0 W, c: }. W4 V0 |0 @- c
* O1 m7 E/ ]. C+ I4 d: s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
4 y3 ?' w$ F. _$ g2 }
+ }8 a# o) w- M% {: k4 P7 M

六,自然规律的三条基本原理【12】

" R& M; V" K, c; w
2 t4 z/ n3 w& R9 f+ s/ B

1, 自然规律“无奇性原理”

- w2 L. c! r5 I# H　　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”：

6 a5 L- o& a, I2 f

自然无奇性，凡人自扰之！

$ j' \6 u$ Y- u% w' {- K
0 r2 L. f& t5 `% u# q, N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！
1 z) p- y7 _8 ^! H' j/ a# J
; `. E' g; C; k' {3 c

2, 自然规律“人为约定无效原理”

, U1 x; O( U; O! V
　　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”：

) F2 D. R% A) x2 p1 `& a

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。

* z$ s5 k0 f* W# t& v9 O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！
, o9 `; F; p. G+ i. S! m! Q( O1 ~
5 K% u* A1 t/ v8 |" B　　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。
( D( i& r1 e. _1 J7 p
# W. Q0 C1 J$ ]6 a& q8 \

3, 自然规律“理性自洽原理”

) a* T4 G7 J3 \: y% S" n% I　　这又是一条无法验证的关于自然规律的基本原理：
; X, e8 W' ~, X  r( M
8 W4 u. u* `, M; {- v  s

自然规律全体必定是彻底理性、绝对自洽、全面和谐的。

& _6 t3 ]& n2 C& k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。
% ~2 q0 K! E5 i0 V- b
　　　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。
) e& H1 F% d8 {* O1 Z0 k: e
' d4 B" Y( A2 J: k& i( ~: D　　　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。
0 V. k9 m; j+ u; p  h
7 P* W5 w) E$ r/ V【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。