Starrix 星匯點 – 星空的思索﹣宇宙的起源 ( 二 )

星空的思索﹣宇宙的起源 ( 二 )

6 月 12, 2015 Einstein 天文資料庫, 專題文章在〈星空的思索﹣宇宙的起源 ( 二 )〉中留言功能已關閉

上回略述了物理學的發展歷史，今次讓我再多說一些探究宇宙起源所需的背景概念 ( 騙稿？) 吧~~~

三千多年前，希臘大哲學科學兼思想偉人阿里士多德認為世界運作規則能夠單從直觀感受 ( 人類所見所感 ) ，靠人類腦袋思考出來。直至十六世紀，科學之父伽利略發現地心加速度 ( acceleration due to gravity ) 對於所有物質皆無異，而且科學探究往往需要實驗及理論支持。實驗及理論的建立，其實在於人類對大自然的一切「定義」。就如數學家為數學系統所作之嚴謹定義，物理學家亦需要為事物的物理性質作出定義，例如時間和長度等。

可是，我們必須要知道，諸如此類的定義只存在於人類的思考系統之中。大自然中並未為其自身性質作出定義，定義只方便人類理解自然中的無形「規則」。即使人類消失於宇宙之中，甚或假如人類從未出現過於這個世界之內，物轉星移依然無異，萬物運行規律依舊不會有半點失常。當然，試圖以直觀感受大自然，是一種人類心靈最深刻的體會與經驗，非筆墨所能形容。心神悠遊於自然之中，乃一極樂之事。遊於物理學之中，與樂在哲道之上，不盡相同。作為科學家，應以開放的心態，輔以慎重的邏輯驗證，加上大膽﹑創新的假設，以及不怕困難的精神，才能領略這個不太物理的物理世界。

－　這是一個由哲學，數學及科學交織而成的世界　－

首先，我希望說明哲學，數學及科學的定義。當然，各人也可以擁有自己一套的定義方法，或者完全不用給它們下一個定義。我這樣做，純粹為了論述時的方便而已。

我的哲學，泛指一切不能被基本單位所量化的範疇。例如，電子的電荷，原子的尺寸，光速等等，都是早已被大自然所「定義」的基本單位。我們不能，至少現時仍未找到方法去改變這些量。金錢交易也是哲學，因為沒有人會以「五元一打質子」或「一毛一個電子」來進行交易。

數學，就是一套由人類，或是由大自然，或是由造物主甚麼的，所創造出來的一個自我元備的邏輯系統。它們可以只憑幾張算草，甚至只在人的腦中進行運算，而不需要靠現實任何現象或因素來支持。

而科學，就是一種，或不只一種的，人類用以描述宇宙萬物的方法。在這裡要強調一點，現代的科學，尤其以物理學為主，已經由發問「事物為什麼運行」變為發問「事物如何運行」。即是，事件或事物最深層的存在意義已經有一半被歸入了哲學家的工作範疇了。

即便如此，科學家們仍然渴望了解世界哲理的一面。他們追究世界的最終原則，尋求人類自己存在的價值，探視道德意志的來源。哲學，數學及科學，本是同根生。

－　自然界的極限性質　－

科學是否萬能？自西方工業革命之後，由科學發現帶動的科技發明與日俱增，一日千里，單單在上一百年的進展速度就已經超越了人類文明以來所積累下來的沙培子了。科學進步無疑為人類活動帶來了方便，但同時亦令人類社會增添了不少問題。戰爭，疾病，飢餓，自然現象反常等等，都是給不知悔改的人類的警號嗎？

遺憾地，現時我們不得不相信，科學並非萬能。在科學研究的題目上，我們發現存在著種種「極限」。例如，根據量子力學裡著名的海森堡不確定原理 (Heisenberg’s Principle of Uncertainty)，我們不可能設計得出一套實驗儀器，使得我們能夠非常準確地同時測量得到一個量子的速度以及位置。不確定原理指出，一個物體的動量的誤差乘上它位置的誤差必須等於或大於普朗克常數 (Planck’s constant, h = 6.64 x 10^-27Js)。其意思是動量的誤差與它位置的誤差成反比，即我們越精確地測量得其中一個值，另一個值就知道得越不清楚。

很多人認為發現這種極限性質使得科學倒退。但，事實上我們就是多得這些看起來似是而非的新遊戲規則，才能更進一步去明瞭這個不確定的世界。試想想，若這個世界沒有極限，一切都是確定不移的，哪人類意志的價值何在？

若果人的生命是無限的，有誰會去珍惜生命？正正因為人生苦短，我們才知道去珍惜生命，珍惜身邊所愛的人。

若果金錢是無限的，那財富本身的價值就會變得蕩然無存。就是因為世上資源是有限的，我們才學會去欣賞世上的一切。

若然光速沒有極限，世界中的一切就可以即時傳達我們眼中。這樣，探索生命的價值又何在呢？

若然宇宙可以隨意地發展，不受任何定律所限制，就不可能構成我們居住的太陽系，地球等等的系統。這樣，又誰來發問宇宙的奧祕呢？

若是我們的智慧沒有上限，每個人一樣聰明。到時候，世界是平的，人與人之間沒有競爭，一切都沒有意義。道德的價值會變成怎樣？

科學嘗試去了解大自然的這種極限性的同時，這種極限卻同時代表了人的意義。我相信，雖然我們可能永遠找不著大自然的終極答案，但這種對智識的追求，正好表現了人類渴望進步的心，也代表了生命的價值。原來，從科學推論的過程中，我們能夠由哲理的角度去欣賞世界。

( 下回再續 )

上回連結：星空的思索 (1)

作者：星匯點余海