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不同尺度僅有屬於自己的物理定律,這是否在暗示宇宙的一些被隱藏的真相?

2021-06-24知識

否。你在非常基本的地方搞錯了,後面的推論再扯到暗物質、暗能量也於事無補。

描述不同尺度的理論之間不能很好地對接,當然可能意味著新物理的存在、觀測手段的不足等等,但是物理定律不是「世界真相」的一部份,而是人們建立的 模型 ,它可以錯得一塌糊塗,只要「目前還能簡便地使用,錯得嚴重了可以改」就夠了。

「研究物理學的意義」的一部份是 建立更好的模型來使用 。「存在誤差,往更深精度上也仍然無法給出確實或否定的結果」不等於「實驗帶來的資訊並沒有更多」, 細小但存在的差異 匯出的新物理可能有意料之外的用途。可以參照:

不過,在談論「宇宙的一些被隱藏的真相」之前,你沒發現你連「宇宙的明面上的事實」都 沒有真正見過 麽。

自然界不對連貫性進行任何保證,你只是出於你自己被自然選擇塑造得擅長尋找模式的神經布線而以為「有規律、有連貫性」是「自然」的。

這和世界有沒有分段毫無關系。犯不著拘泥於「尺度不同」,地震、台風、天氣變化之類宏觀現象的尺度夠大吧,預測得怎麽樣呢。

現代科學早就不自詡能導向「真理」,而是采用依賴模型的實在論:

唯物主義、唯心主義、實在論、反實在論 都可以 對科學做出自洽的詮釋。我們所了解的關於世界的資訊是可疑的,但我們目前尚未擺脫這一切,所以還是要使用這些資訊。

我們能認識的世界就是 一個關於世界的模型 。沒必要談某個東西是不是客觀存在、某些資訊是不是正確,只要假設這東西存在、假設這些資訊正確的模型 可以容易地計算、做出預測並符合我們觀測到的現實 ,就可以了。觀測到的現實沒有必要是「真正的」現實, 資訊沒有必要是「正確」的

以下引自霍金【大設計】中譯本,有刪改。

  • 哲學家在過去幾千年裏都在爭論「現實」與「實在」的性質。古典科學是基於這樣的信念:在人們周圍存在一個 真實 的世界,其各方面性質是確定的,跟感知它們的人無關。物體真實存在,並擁有速度、位置、質素等確定的物理性質。古典科學試圖去描述那些真實的物體及其真實性質,並認為無論有沒有人觀測,外部世界都會繼續遵守一樣的法則。在哲學中這稱為 實在論
  • 但在量子力學顯示了各種不確定性和概率在現實世界的活躍之後,堅持這樣的實在論變得很困難。
  • 意大利蒙劄市議會禁止人把金魚養在球面魚缸裏,部份理由是金魚從這樣的缸裏向外看會得到歪曲的影像。但實際上人類不能說自己感受到的世界比球面魚缸裏的金魚感受到的要真實。
  • 從球面魚缸裏看到的世界和人平時看到的不同,但仍然可以總結出運動的規律:將外界的直線運動都表述成曲線運動,建立新的座標系。這只是比人平時的理論復雜一些。
  • 現在有一種叫做 全像原理 的理論,認為人類以及我們周圍的四維時空可能是一個更大的五維時空在邊界上的影子。在那種情況下,人類在宇宙中的狀況類似於金魚在球面魚缸裏的狀況。
  • 現實中,托勒密在公元150年左右提出以地球為中心的星體運動模型,透過給行星的正圓軌域「本輪」添加輔助輪「均輪」,在之後上千年都能符合觀測事實和人們的日常感受,直到觀測越來越精確讓均輪添加到幾十層,哥白尼才提出以太陽為中心的新模型。地心說的模型和日心說的模型其實都可以描述太陽系的運動,只是地心說過於復雜, 日心說起初的精度還不如地心說 ,其真正優勢是將太陽視為靜止的座標系裏其他太陽系天體的運動方程式會很簡單。在要研究銀河系天體的運動的時候,日心說的模型又不如以銀河系中心為原點的模型來得好用了。
  • 【黑客帝國】描繪了類似缸中之腦的世界,影片中的人類不知不覺地生活在電腦制造的虛擬現實裏,即使他們自以為擺脫了一層虛擬,實際上還是困在另一層虛擬之中。
  • 莊周夢蝶的故事闡述的是一樣的想法: 人實際上沒有辦法確定自己和自己感受到的東西是不是真實的。在人的生活裏不存在與感覺或理論無關的「真正的實在」
  • 無論周圍的世界是真實的還是虛擬的、呈現的是真實樣貌還是錯覺,人類既然現在還生存在它裏面而且毫無脫離它的辦法,那麽也別無選擇,只有將它當做真實的來看待。
  • 現代科學采用的是依賴模型的實在論:物理理論是一個數學模型和一組將這個模型與觀測事實聯系在一起的規則。詢問 模型本身是否真實 是無意義的,有意義的是「 模型是否與觀測結果相符 」。如果有兩個都能和觀測相符的模型,例如球面魚缸裏建立的運動方程式和空氣裏建立的運動方程式,那麽我們不能說其中一個比另一個更真實。我們只能說,根據我們周圍的環境,哪個模型方便就用哪個。
  • 依賴模型的實在論不僅適用於科學模型,還適用於任何人在日常生活中有意識或無意識地建立的 心理模型 。人自己是不能將自身從我們對世界的認識裏排除的,人的認識是透過感覺、思維、推理來產生的。人的認識不是直接的,而是透過球面魚缸那樣的東西——人腦的解釋結構——塑造出來的。以視覺為例,大腦從視神經接收一系列訊號,那些訊號並不直接構成電視影像。在視覺神經連線視網膜的地方有個沒有感光細胞的盲點,而且人的視場裏具有高分辨率的部份其實只有視網膜中心周圍大約一度,跟人伸直手臂時大拇指的寬度相近,所以直接送進大腦的視覺數據是兩幅有洞的模糊影像,清晰的地方微乎其微。然後人腦處理這些數據,將兩只眼睛的數據結合在一起,對洞和不清晰的影像一律平滑處理來填補,連成像的歪曲和顛倒都修正過來。
  • 依賴模型的實在論能解決或至少是避免的另一個問題是 存在的意義 。你閉上眼睛就看不見房間裏的桌子,你並不知道那桌子是否仍然存在。你可以建立一個「當我不看,桌子就會消失,當我睜眼,桌子就會出現」的模型,但這模型很笨,因為你閉著眼睛也能摸到桌子。桌子在你閉眼的時候還留在原地不動的模型要簡單得多,並與觀測相符。
  • 亞原子粒子的模型基本都和這相似:人無法直接看見一個 電子 ,但設電子存在的模型可以很好地解釋相關的各種現象,比設電子不存在的模型要好用。
  • 綜上所述,描述世界的好的模型有以下性質:

    1.它是 易懂 的。如果模型難到沒有人能懂,就沒什麽用了;

    2.它包含的可調整的元素 較少 。否則就太復雜了,例如地心說後期的70~80層均輪;

    3.它和所有現存的 觀測事實 一致。否則就直接被反例給證偽了;

    4.它能對未來可以發現的觀測事實做出詳細的 預言 。如果將來觀測發現這些預言不成立,就能證偽這個模型。

    無論宇宙有沒有規律,這樣的模型都可以在一定範圍內使用。「建不起來想要的模型,先擱置問題」也是十分正常的事,特朗普會告訴你「大概這就是人生吧」。

  • 重整化(Renormalization)是量子場論、統計場論和自相似幾何結構中避免計算過程裏冒出無窮大的一系列方法。你可以百度一下「重力無法重整化」來看看你面前的、房間裏的大象。
  • 另一方面,即使我們用各種理論論述了世界可能不存在,要在我們周圍這個可能是假象的世界裏活動,還是假定它存在比較方便。