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从最近的欧洲的高能物理实验重新审视自然主义哲学
送交者: 中央2套 2017年03月20日11:44:21 于 [五 味 斋] 发送悄悄话

最近一二年的欧洲高能物理实验可以几乎判除了宇宙自发和无目的产生这一被当代无神论科学哲学所追捧的宇宙观的死刑。随着标准模型中最后一个粒子希格斯粒子被前几年的高能对撞实验被证实,在LHC工作的欧洲科学家不断加大对撞实验的能量以期找多更多的稀有粒子和物质,然而那些关键的,被用来解释宇宙自发产生的所谓超对称粒子毫无踪迹可寻。

众所周知,直到上世纪60年代下半页,宇宙学被无神论哲学背景下的所谓宇宙恒稳态论(steady-state)所把持。该理论认为宇宙自给自足,自有永有,既没有开端,也没有终结,不生也不灭,不增也不减。因此宇宙不需要解释来源:它本来一直就在那儿,没有创生,更无所谓终结。这一理论看上去很自然,尤其是它不需要解释宇宙的缘起,让很多持自然论的科学家感到很舒服。

但比利时的神父兼天文学家乔治勒梅特(George Lemaitre)在求解爱因斯坦的相对论方程时,发现宇宙有个起始点。于是他提出宇宙是在过去某个有限的时间起始点由一个质点(cosmic egg)突然炸开而形成的理论。当他把这一想法告诉爱因斯坦时,爱因斯坦觉得难以置信:宇宙居然是某个时间起始点上突然形成的,从此有了空间和时间。这简直太不可思议了!!

当然这一理论在当时的物理学界倍受责难和讥讽。尤其是恒稳态理论的倡导者霍伊尔本人更是将这个理论讽刺为宇宙“砰的一声炸出来的理论”(即 “big bang theory”。“大爆炸”这一名称即由此而来)。 

然而,1967年,新州贝尔实验室科学家无意中发现的宇宙背景辐射给大爆炸理论注入了强有力的生命力。以后随着越来越多的证据被发现,人们不得不接受大爆炸理论为正统,而霍伊尔的恒稳态理论被彻底淘汰出局。勒梅特神父本人在临死前看到了这一天。他在病榻上对采访的记者说:能在有生之年看见自己的理论被证实是他最大的安慰和奖励。

但事情并没有就此结束。大爆炸理论让人不得不思考这样一个哲学问题:宇宙为什么会在没有时间没有空间的某个“起始点”突然产生?这仅仅是个毫无特殊意义的,毫无目的的莫名其妙的事件吗?

为了避开这些哲学上的考问,20世纪的无神论科学家们挖空心思寻找宇宙自然起源的理论。霍金的所谓路径积分模型在数学上玩了个把戏,引入纯虚拟的时间/空间,通过虚拟时间消除大爆炸的奇点和起点,“自然而然”地引入大爆炸。然而毕竟是虚拟的数学空间,毫无实证意义,因此该理论并未获得重视。

另一条寻求宇宙自然起源的理论便是流行了将近40年的所谓(超)弦理论。该理论认为宇宙及其各种基本粒子和力只不过是某种弦的振动而已。这种振动可以产生五花八门各种各样的宇宙。我们所处的宇宙只是其中一个。没有任何特殊性和目的性,只是我们的宇宙阴错阳差恰好存在符合生命得以生存和进化并最终出现人类的条件而已(即所谓人择原理)。

这一理论不但因其数学上的性质更因其能将宇宙的基本粒子和力在弦振动模型中统起来被科学界广为接受和追捧,养活了一大帮靠次此理论吃饭的理论物理学家。当然这一理论背后的宇宙自然主义起源论哲学自不待言。

然而,这一理论虽然在数学上因其漂亮性质可以成为一种包罗万象的最终体系(即TOE, theory of everything)外,在实证上却是个很大挑战。尤其是超弦理论中的超对称里粒子的存在,一直是科学家们试图寻找和证实的东西。

过去,由于受高能物理粒子实验手段的限制, 人们无法进行这样的粒子实验。然而2012年欧洲的高能例子实验室发现并验证了希格斯子,成了轰动一时的新闻。科学家们在此鼓舞下再接再厉,不断加大质子对撞的能量。直到一年多前,对撞能量已经成功增加到13-TeV。如此强大的能量使科学家们坚信足以找到超对称粒子---如果它们的确存在的话。

可惜,事实与愿望相反,几次实验下来,除了标准模型所预测的粒子外,没有找到任何其它粒子存在的踪迹。这无疑与给了这些科学家一瓢冷水(即便不是当头一棒)!!

那些一度狂热追捧超弦理论的科学家不得不再一次重新审视他们的宇宙模型,尤其是背后的自然主义哲学。有的科学家甚至这样说道:(长期以来)自然主义一直是探索宇宙自然产生之原理一直是如此强大的动力,一致一旦发现毫无证据可言本身便成了一个重大发现:“Naturalness is so well-motivated,that its actual absence is a major discovery.”-


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    卧槽!个个都是物理博士,quantum physics  /无内容 - Altright 03/20/17 (24)
  顶新同学。又一个物理博士出山了。  /无内容 - 胡鲁 03/20/17 (31)
    看他的遣词造句,好像是个数学、物理双料的博士。  /无内容 - 井蛙 03/20/17 (25)
      丫什么也不是,就会锯木头,嘿嘿  /无内容 - 对对眼 03/20/17 (28)
        你可现身了,久违。你也别妒忌,你得承认他说的还是很有道理的。  /无内容 - 井蛙 03/20/17 (27)
  新同学的近代物理血泪史写得好!等续集。  /无内容 - 井蛙 03/20/17 (32)
    谢谢鼓励。俺初来乍到,便能获得这样的鼓励,颇感欣慰  /无内容 - 中央2套 03/20/17 (20)
  有关实验的介绍看这里 - 中央2套 03/20/17 (42)
    请看这一段: - 中央2套 03/20/17 (45)
      南辕北辙的理论物理学家们,从来不懂什么叫脚踏实(平)地。  /无内容 - 井蛙 03/20/17 (26)
        科学理论的诞生从来就是受背后的世界观引导的 - 中央2套 03/20/17 (37)
            牛顿不懂搞了半天,上帝睡醒午觉,将宇宙的规律改了,牛顿毛都没 - 胡骑来 03/20/17 (35)
              牛顿怎么没捞到毛?牛顿定律还是迄今我们实际生活中应用得最普遍 - 井蛙 03/20/17 (36)
                那是因为上帝还在睡午觉,祂一醒,牛顿的那些定律不灵了,人类做 - 胡骑来 03/20/17 (25)
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