認(rèn)識、物質(zhì)描述與時(shí)空
摘要：本文首先通過對人的認(rèn)識特點(diǎn)的討論，得出只要我們對物質(zhì)世界的描述能在實(shí)踐中始終帶來正確的結(jié)果我們便認(rèn)為描述是正確的，但這種認(rèn)識描述往往存在假象，而且由于信息來源的限制由于信息來源的限制，我們可能永遠(yuǎn)無法知道某些假象的存在。然后在此基礎(chǔ)上討論了什么是時(shí)間、空間。 關(guān)鍵詞：認(rèn)識；描述；時(shí)間；空間
前言 牛頓認(rèn)為宇宙是三維的，時(shí)空是絕對的。愛因斯坦認(rèn)為宇宙是四維的，時(shí)空是相對的。而弦論者認(rèn)為宇宙是十維，甚至是十一維的，時(shí)空是不連續(xù)的。那么我們應(yīng)如何理解這些觀點(diǎn)呢？如何認(rèn)識各種宇宙及時(shí)空理論不管是對哲學(xué)還是對其它科學(xué)的發(fā)展都是極有益的。 物質(zhì)世界首先是客觀存在的，然后是被人認(rèn)識、描述的，時(shí)間、空間都是人對物質(zhì)世界的描述。人對客觀世界的認(rèn)識、描述必然會受到人的認(rèn)識特點(diǎn)的影響，因而要討論清楚時(shí)空就不能不討論人的認(rèn)識特點(diǎn)對描述客觀世界的影響。 在宇宙是無限的前提下，信息來源及認(rèn)識特點(diǎn)的限制，決定了人對物質(zhì)世界的描述永遠(yuǎn)只是宇宙局部的某些時(shí)空層次上的某些物質(zhì)的某些運(yùn)動(dòng)。這些描述只要始終帶來正確的結(jié)果，人便會認(rèn)為，這一認(rèn)識是對客觀世界的正確描述。我們不可能知道我們的描述是否與真實(shí)的世界完全一致，當(dāng)然也無這個(gè)必要，只要我們的描述能在實(shí)踐中始終帶來正確的結(jié)果。 對客觀世界的一種描述是對它的一種對應(yīng)轉(zhuǎn)換，對客觀世界可有多種轉(zhuǎn)換（描述）形式。也就是說對一運(yùn)動(dòng)可有多種描述方式，這些描述能被實(shí)踐修改與證明，描述的目的和標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)踐。相對論、弦論都是對物質(zhì)世界的一種描述。 根據(jù)以上的認(rèn)識，本文對物質(zhì)世界進(jìn)行了一系列的討論，得出了許多具有啟發(fā)價(jià)值的結(jié)論。本文主要是從人的認(rèn)識限制方面來探討人對物質(zhì)世界的認(rèn)識的。
人的認(rèn)識限制 一、信息來源的限制。 人只能通過感覺器官直接感知作用變化，我們是用運(yùn)動(dòng)（空間與時(shí)間）來描述這些作用變化的。人直接感知的只是那些對人的生存可能具有重要意義的運(yùn)動(dòng)。由于人是自然選擇的結(jié)果，因而，在進(jìn)化到人的過程中，如果某些運(yùn)動(dòng)信息，人即使不能感知它們，仍能生存與發(fā)展，人便可不通過進(jìn)化獲得這些感知能力，事實(shí)上有許多信息人不能直接感知到，如中子、一些頻率的聲波等。 運(yùn)動(dòng)信息的來源限制著人的認(rèn)識描述。人直接通過視、聽、觸……等來獲得信息，每一種獲得信息的方式都只能獲得某些物質(zhì)的某些運(yùn)動(dòng)的信息，那么人直接獲得的信息就受到攜帶信息的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及信息的轉(zhuǎn)換方式的限制，同時(shí)也受到人的感覺及反應(yīng)特點(diǎn)的限制。如人的視覺能感知桌子的形狀，而不能感知它的氣味。 人能在其它物質(zhì)的幫助下（如儀器）通過信息轉(zhuǎn)換間接獲得信息。雖然這種方式能極大的增加我們的信息來源，但它仍受到時(shí)空及物質(zhì)性質(zhì)的限制，比如我們通過望遠(yuǎn)鏡所能獲得的宇宙天體的信息。這些被轉(zhuǎn)換的信息的來源，可為一切能與人認(rèn)識的這個(gè)物質(zhì)世界相互作用的一種或多種物質(zhì)的某些功能的變化（信息在轉(zhuǎn)換過程中可變換傳遞的物質(zhì)），如我們現(xiàn)在所知的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、電子顯微鏡以及生物科學(xué)中的染色等對信息具有不同的轉(zhuǎn)換方式，電子顯微鏡在通過電子轉(zhuǎn)換信息后還得通過光的轉(zhuǎn)換才能被我們所感知。 我們在考察事物時(shí)有兩種方法，一種是收集事物的某些運(yùn)動(dòng)自然產(chǎn)生的信息，一種是收集事物被刺激后而產(chǎn)生的信息。事物產(chǎn)生的信息受到事物的性質(zhì)及所處環(huán)境、時(shí)空的限制。產(chǎn)生的信息在傳遞過程中可經(jīng)過多個(gè)轉(zhuǎn)換過程，在某些情況下我們不可能也沒有必要了解到每個(gè)具體轉(zhuǎn)換過程，如何通過信息了解、描述事物的某些功能，以更好的實(shí)踐才是我們的目的。也就是說在信息轉(zhuǎn)換過程中，我們獲得的信息也受到了限制。本段的觀點(diǎn)我們可容易的在人類對宇宙的研究中找到實(shí)例。 綜上所述，由于信息來源的限制，人永遠(yuǎn)只能了解宇宙局部的某些時(shí)空層次上的某些物質(zhì)的某些運(yùn)動(dòng)功能（前提是宇宙是無限的）。 二、思維的限制。 人通過思維來對收集的信息進(jìn)行處理、加工，加工的結(jié)果受到思維習(xí)慣的影響（限制）。 我們用描述指導(dǎo)實(shí)踐，用實(shí)踐來驗(yàn)證描述。如果在實(shí)踐中描述始終能帶來“正確”的結(jié)論，那么我們便習(xí)慣性的認(rèn)為這一描述是正確的。就讓我們來考察這一過程。顯然，判斷描述的正確與否需要我們收集信息，那么收集信息及對信息的感受與處理都受到上文所述信息來源的限制，同時(shí)，我們實(shí)踐的時(shí)空也受到限制。那么，存在這種情況，即在我們認(rèn)識的物質(zhì)及時(shí)空范圍內(nèi)，用一描述指導(dǎo)實(shí)踐，雖然能得出這一描述是正確的，但如果擴(kuò)大信息的來源，提高人的認(rèn)識精度及解除人認(rèn)識的一些限制后，這一描述就有可能與實(shí)踐不符。（這樣的例子在歷史發(fā)展中多次出現(xiàn)，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律在微觀及高速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)世界出現(xiàn)的問題）。通過以上的論述可知，現(xiàn)在人的一切“正確認(rèn)識”都只能說在我們現(xiàn)今的認(rèn)識范圍內(nèi)及目的條件下是正確的，當(dāng)我們擴(kuò)大認(rèn)識范圍及改變目的條件的情況下這些認(rèn)識可能就是錯(cuò)誤的，對于一些沒有經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用的認(rèn)識描述，則更應(yīng)認(rèn)識到它可能是假的。即在我們的認(rèn)識中可能存在一些認(rèn)識假象，包括一些習(xí)慣性認(rèn)識（如空間認(rèn)識）。 在人類不同的歷史發(fā)展時(shí)期對物質(zhì)世界有不同的描述，每種描述都與當(dāng)時(shí)人類的實(shí)踐相適應(yīng)。那么，物質(zhì)世界的本來面貌是那樣的？由于信息來源的限制，我們可能永遠(yuǎn)無法知道！當(dāng)然我們也沒有必要一定知道，只要我們對物質(zhì)世界的描述能在實(shí)踐中始終帶來正確的結(jié)果便可以了。
一些認(rèn)識或假設(shè) 我們對客觀世界的描述正確嗎？是否存在假象，有無其它的描述？ 一、時(shí)間、空間是什么，下面的一些假設(shè)有助于我們的認(rèn)識。 假設(shè)用一超級計(jì)算機(jī)模擬一靜止的物質(zhì)集合，它與宇宙中的物質(zhì)存在一一對應(yīng)的關(guān)系，每個(gè)物質(zhì)都只包括三個(gè)基本屬性，這三個(gè)基本屬性的關(guān)系就如我們表示宇宙空間的三個(gè)常量之間的關(guān)系，我們用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來描述一物質(zhì)的三個(gè)屬性在某一刻的值。這一物質(zhì)集合中，物質(zhì)的三屬性與我們宇宙中的基本物質(zhì)的空間位置存在一一對應(yīng)的關(guān)系。所有物質(zhì)的三屬性前一刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定了任一物質(zhì)的三屬性后一刻的狀運(yùn)動(dòng)態(tài)，這種關(guān)系是規(guī)律（本文的規(guī)律指一物質(zhì)前一刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與后一刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)關(guān)系的描述）決定的。前一刻決定后一刻，后一刻再?zèng)Q定它的后一刻……，這樣不斷發(fā)展下去，模擬物質(zhì)的三屬性便處于不斷的變化之中，這種變化應(yīng)能與我們宇宙中對應(yīng)的物質(zhì)的空間變化相對應(yīng)。這里的模擬描述只有三屬性及前一刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、后一刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但這些描述應(yīng)能描述到這群物質(zhì)屬性的所有變化。在這群物質(zhì)的屬性相互作用變化過程中會出現(xiàn)生命嗎？我想既然它模擬了我們的宇宙，那么應(yīng)能出現(xiàn)與我們一樣的生命，而且它們應(yīng)有與我們一樣的時(shí)空觀念，也就是說只用物質(zhì)的三屬性及描述各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的先后關(guān)系的規(guī)律就能描述我們的宇宙。 那么我們是什么，空間、時(shí)間又是什么呢？通過上面的討論可知空間可能是物質(zhì)屬性的反應(yīng)，我們對空間的固有認(rèn)識可能只是對物質(zhì)屬性的一種描述，時(shí)間是規(guī)律的必然產(chǎn)物（我們可先規(guī)定，多少個(gè)有先后關(guān)系的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，然后通過比較得到時(shí)間的長短）。既然時(shí)間可能由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)比較而成，那么空間與時(shí)間可能都是不連續(xù)的，但我們無法證明它。 如果這些物質(zhì)還有其它與三屬性不同或相同性質(zhì)的屬性呢？我想會出現(xiàn)四維或更多維的空間！ 二、一些假設(shè)、認(rèn)識描述。 由于用空間和時(shí)間能完整的描述物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)變化，因而根據(jù)人的認(rèn)識特點(diǎn)，我們可規(guī)定描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最原始的參量是空間和時(shí)間。 物質(zhì)世界可分為兩大集合。1、是與我們了解的宇宙物質(zhì)永遠(yuǎn)毫無作用。2、是與我們了解的宇宙物質(zhì)存在作用。“1”情況對于我們是毫無意義的，本文討論的為“2”情況。 我認(rèn)為對物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最原始的描述為空間與時(shí)間，引進(jìn)a、f、m等概念能更好的描述物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，a可直接由物質(zhì)空間、時(shí)間的變化獲得。如果規(guī)定兩基本物質(zhì)相互作用時(shí)f的大小相等，同時(shí)規(guī)定一基本物質(zhì)的m為一數(shù)值，則可規(guī)定f＝ma，通過ma/a2m2=1，能得出另一基本物質(zhì)的m值（當(dāng)然如果我們規(guī)定f大小不相等也可以，但這樣不符合我們的認(rèn)識，也不利于我們的認(rèn)識），則通過類似的方法能得到所有物質(zhì)的m。 下面的有些假設(shè)、認(rèn)識有可能不存在，但它們有助于解放我們的認(rèn)識。 在我們所認(rèn)識的宇宙這個(gè)空間層次范圍內(nèi)，物質(zhì)之間的f大小相等方向相反、能量守恒。那么在另一宇宙的空間層次下，基礎(chǔ)物質(zhì)兩兩之間的作用特點(diǎn)可能為：它們之間的f的夾角為0到360度中的任一個(gè)角度，而且可能處于不斷的變化中，f的大小為從0到無窮大，也可能處于不斷的變化中（在這里我們可以構(gòu)建黑洞模型）。那么在這一空間層次下具有相似作用的物質(zhì)相聚，具有各種作用特點(diǎn)的物質(zhì)形成不同的聚集體，各聚集體之間又形成更大的聚集體，如果一個(gè)聚集體的能量守恒它存在的時(shí)間可能更長。 如以物質(zhì)K（它不屬于我們現(xiàn)在所了解的物質(zhì)，它具有特殊的運(yùn)動(dòng)功能）為認(rèn)識外界的信息來源（光是人類認(rèn)識外界的主要信息來源），以它的運(yùn)動(dòng)來確定長度及直線標(biāo)準(zhǔn)，并與我們所認(rèn)識的空間進(jìn)行比較，那么有可能出現(xiàn)這些情況，一些我們以前沒發(fā)現(xiàn)的空間被發(fā)現(xiàn)或一些空間發(fā)生了空間彎曲、縮小、擴(kuò)大、甚至丟失（因我們的標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)生了同樣的改變，如當(dāng)光子通過一空間時(shí)為直線運(yùn)動(dòng)，而K通過時(shí)為曲線運(yùn)動(dòng)則我們可認(rèn)為空間發(fā)生了彎曲），在這一標(biāo)準(zhǔn)下一些電子所占據(jù)的空間可能超過整個(gè)銀河系（電子是對具有電子屬性的物質(zhì)的描述，這些物質(zhì)可能存在我們沒發(fā)現(xiàn)的其它屬性），而整個(gè)銀河系可能只有某個(gè)電子那么大小。那么毫不夸張的說，我的手掌在以某些物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)為標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可能比我們現(xiàn)在所了解的宇宙還大。如果這樣的情況存在，就為我們遠(yuǎn)距離宇宙探索提供了理論基礎(chǔ)（將來，信息從地球到其它星系可能只要幾秒鐘），不管怎樣，未來繪出的物質(zhì)分布圖及宇宙航行都必須有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)空標(biāo)準(zhǔn)。 如果以我們的時(shí)空為標(biāo)準(zhǔn)可能存在宇宙級的生命、原子級的生命、其它空間的生命……。但我們要發(fā)現(xiàn)以原子尺度為宇宙的生物，通過現(xiàn)有的手段可以說是不可能的，我們可以想像如果宇宙級的生物要通過宇宙級的物質(zhì)作為信息來源發(fā)現(xiàn)我們有可能嗎？
后記 本文的討論有助于我們對時(shí)間與空間的認(rèn)識，也有助于我們對當(dāng)今出現(xiàn)的眾多的基礎(chǔ)物理理論的理解，如相對論、弦理論等，它們都是對物質(zhì)世界的一種描述，在研究它們時(shí)我們不應(yīng)追究誰描述的是物質(zhì)世界的真正面貌，而應(yīng)探討誰以正確、合理的方式描述了物質(zhì)世界（正確、合理的描述在實(shí)踐中始終帶來正確的結(jié)果）。 |
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