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世界不是简单的

作者:蔡永胜     发布时间:2014-05-18     浏览
  编者按:世界是简单的抑或复杂的,实在难以说清的谜题,但我们处在此纷纭复杂的世界中,如果能够对这个问题看得清楚一些,必能令我们更好地适应世界。对此,崔翔教授和蔡永胜校友分别从科学与哲学的角度尝试破解此题,他们思想碰撞的火花照亮了华电自由辩论的沃土。本报特刊载蔡永胜校友撰写的《世界不是简单的》一文,藉此唤起更多的学人关注世界,兴起更大自由讨论热潮。
  前几天华电举行了一次书画家笔会,我有幸受邀参加,见到了崔翔教授,谈到简单与复杂的关系,崔教授说:“我时常告诉学生们,要注意将复杂问题简单化,而将简单问题复杂化。”我当即以复杂与简单关系问题写下一条幅:“崔翔教授曰,复杂问题简单化,简单问题复杂化。吾曰,然,此天道上帝运化宇宙历史之谓也。何哉?一叶中见乾坤,此简单中蕴复杂也;天地万物莫不为绝对精神之意识流,此复杂蕴简单者也。”人文学院院长苑英科请我宣读,之后我向大家略作解释。其实所写已很明白,“一叶中见乾坤”是说一枚树叶中把宇宙的理法蕴涵于自身中,这种蕴涵当然不是完全全息,而是非完全全息的,否则树叶与乾坤就同样复杂了。“天地万物莫不为绝对精神之意识流”其意明朗,但要说清个中涵义却非一言所能尽。
  我与崔翔教授说,复杂性的本质乃是精神,后来由于笔会接近尾声而人声嘈杂,故未能详述。归来后觉有必要写出,期待崔翔教授能在校报上读到,日后或能就此问题进一步讨论。
  崔教授所谓简单与复杂概念,是自然科学内部的话语方式。比如,我们要分析一辆三匹马拉马车的受力关系,考虑每一条钢绳的受力,这是很复杂的问题,如想严格描述甚至是不可能的,因为各匹马的力量不是发动机那样可严格量化。要想描述之,只能将此问题简单化,比如把马看做一个固定马力的发动机,这是复杂问题简单化的例子。而相对来说,月球围绕地球旋转却是简单的,这是一个简单的引力两体关系。然而在严格意义上,月亮运动是极为复杂的,因为月亮的旋转并不单受地球引力,它与太阳以及太阳系内各大行星、小行星乃至太阳系外的星体之间都有引力关系,如果考虑这些关系当然非常复杂,因为多体万有引力系统乃是混沌体,不具严格计算的可能性。
  不过我们在形而上学意义上,可以把“简单”与“复杂”两个概念赋予超出自然科学的意义:所谓“简单”是指,凡是能够被数学描述的运动都是简单的;凡是不能被数学描述的运动都是复杂的。人的思维就不能被数学描述,因此是复杂的,比如“我去吃饭”的想法对应大脑细胞运动有着极为复杂的生化运动;不过就我们自己感觉,这个想法很简单。———这里 “这个想法很简单”中的“简单”词语属于日常语言,不是我们这里定义的 “凡是能够被数学描述的运动”意义,我在写给崔翔教授条幅中,由于受字数限制并没有完全以此定义使用这两个概念。
  那么世界能够为数学所能描述吗?一般人可能都不假思索地回答:能,否则自然科学岂不都成了错误吗。其实如果大家仔细思考就会意识到如此肯定回答是很不完备的,理性的回答是:自然科学在不严格意义上接近正确,但在严格意义上,全部自然科学都是错误的。自然科学的“灵魂”是数学,而数学并不能描述世界,即在严格意义上世界不可能被数学描述。
  以古典物理学而论,“牛顿悖论”表明任何确定性描述世界的数学都会否定自身。所谓“牛顿悖论”是:如果宇宙中任何两个物体之间存在引力平方反比关系,那么将宇宙中全部物体同时考虑在内,这样一个巨大的引力网作为混沌体不具有为人类数学所计算的可能,即任何一个物体都不可能被绝对精确地度规,即引力网中任何两体之间都不存在严格的平方反比关系。
  以广义相对论方程而论,结论也是同样的。广义相对论是说,物质畸变时空导致物质运动,而物质运动再畸变时空曲率反过来又导致物质运动,以至无穷。如果广义相对论方程不是简化对象,而是将宇宙中全部物质同时考虑在内,那当然是无解的,因为谁也不可能在时空量子数量级上“同时”列出全部宇宙物质运动的广义相对论方程,遑论求解。
  量子力学不过是统计力学,而单个粒子运动是不确定的,当然量子力学也就不可能确定性描述之,量子力学实际上忽视了单个量子运动的历史。既然忽略,怎么当得起“严格描述”的美名呢。
  有人或问,为何要把宇宙中全部运动考虑在内?因为我们说的是“在严格意义上”啊,任何运动既然都是宇宙整体系统中的运动,当然就需要把宇宙中全部物质运动考虑在内才行。
  那么化学方程总该准确吧。当然不是完全准确的,这是由于任何原子结构都在时刻变化中———比如电子云时刻变化,而化学却用一个不变的字母标志化学反应中的一个化学元素,当然是十分粗糙的描述。然而若在基本粒子水平乃至在时空量子水平描述化学反应,其复杂性又超越了物理学的能力。
  结论是:人类越是欲精确地描述世界就发现世界不可能被精确描述,因为世界运动本来就不是完全确定的;而凡是数学能精确描述的无一不是对世界简化后的结果,而简化后的世界当然也就不是真实的世界了。世界本身是复杂的,复杂性表现在,世界的结构与数学的结构是冲突的———二者根本不存在一一对应关系。那被数学语言忽略掉的东西乃是世界的复杂性所在,即世界的思维性所在。
  我们每个人的脑细胞运动能够为数学描述吗?不可能。因为假如能够描述,那就意味着数学可以提前预知人是怎么想的,然而假如人可以提前计算出自己怎么想,他可以通过改变想法而确保预言破产。人脑是复杂的,而比人脑更复杂的是世界。依我们对“复杂”的定义,说“世界是复杂的”意味着说世界是不可能被数学严格描述的。回头再看我给崔翔教授的条幅中的话:“世界万物莫不是绝对精神之意识流”,其义云何?世界之复杂性的本质乃是精神。世界万物运动既然比我们大脑的思维运动还复杂,那么万物运动是什么运动?当然是精神运动,严格说是超精神运动。
  如果世界是比人脑还简单的东西,那么从世界中进化出人类便是怪诞的。正由于世界不是简单的,而是复杂的“宇宙脑”,即世界是比人更复杂的精神者,我们人类才可能从世界中发生。

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