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第88章 維度 (1 / 2)

山、海、遙遠的恆星。

所有這一切都存在於空間中,如我們一樣。我們的身體會佔有一定的空間,當我們在路上行走時,我們在空間中穿行。

但是什麼是空間?甚至說它真的是一個實際的物理實體嗎?

早在1717年,就有人圍繞這個問題展開了一場爭論。 300年後的今天,爭論仍在繼續。

你或許會認為物理學家已經解決了“空間”問題。

數學家赫爾曼·閔可夫斯基和物理學家阿爾伯特·愛因斯坦等人教導我們,將空間和時間看做為一個統一的連續體,有助於我們進一步瞭解如星體一類的大尺度宏觀物體和如原子般的小尺度微觀物體的運動。

儘管如此,我們還是沒能解決“空間是什麼”的問題。如果將宇宙中所有的物質都吸出去,那麼空間還會存在嗎?

21世紀的物理學與兩種截然不同的空間觀念——“關係論”和“絕對論”——相容。

這兩種觀點都應將它們受人歡迎的功勞歸功於安斯巴赫的卡洛琳,因為她是一名德國出生的英國女王,酷愛哲學。

卡羅琳是一位敏銳的哲學家,18世紀初,她計劃讓她這個時代的傑出哲學互相競爭。那時在歐洲大陸上,哲學家正被“唯理論”困住,往往紙上談兵。

與此同時,英國的哲學家卻正在發展以觀察結果為基礎的科學理論,一種“經驗論”。他們崇拜的是如羅伯特·波義爾和艾薩克·牛頓這樣的科學家。

卡羅琳指定了兩個人,要求他們互通訊件:一個是德國哲學家戈特弗裡德·萊布尼茨,一位卓爾不凡的唯理論者;另一個則是牛頓的密友,英國哲學家塞繆爾·克拉克。兩人同意交換信件,並且這些信件後來在1717年被髮表為一個《論文集》。

沉悶的標題聽起來或許並沒什麼新意,但它們的價值卻是顛覆性的。這些論文裡探討的核心問題之一就是空間的本質。

萬物?還是虛無?

恆星之間存在空間嗎?關係論者萊布尼茨認為空間是指事物之間的空間關係。例如澳大利亞是在新加坡“南部”,這顆樹在灌木叢“左邊三米處”左右,你站在灌木叢“後面”等等。

這意味著空間不會獨立存在於它連線的東西之外。對於萊布尼茨來說,如果物體不存在,就不可能存在空間關係,也就是說如果我們的宇宙被毀滅,那麼空間就不會存在。

相反的是,絕對論者克拉克認為:空間是一種無處不在的所在,它是一個巨大的容器,包含宇宙中的萬物:恆星、行星,還有我們。

是空間的存在才讓一個物體從一個地方到另一個地方的移動變得合理,讓整個物質宇宙透過空間移動變得有意義。

更重要的是,克拉克認為空間是神聖的:空間是上帝在世間的存在。

從某種程度上說,空間就是上帝。對克拉克來說,如果我們的宇宙被摧毀,空間將仍會在那。就像你不能刪除上帝一樣,你無法刪除空間。

萊布尼茨和克拉克的通訊引爆了18世紀初的一波辯論。像牛頓這樣的已經參與到辯論中的思想家,被拉入這一問題的更深處。

牛頓認為,空間不僅僅只是物質物體間的關係,它是一個所有一切都與之相關的絕對實體。

這導致了“相對運動”與“絕對運動”間的區別,例如地球相對於其他物體——如太陽——移動,但它相對於空間來說,它也是在絕對地運動。

後來加入這場辯論盛會的還有其他大哲學家,如伊曼努爾·康德,他就相信空間只是人類用來理解世界的一個概念,而不是一個真正的實體。那時不是隻有哲學家和物理學家才能對空間發表看法,無論是批發商還是佃農,誰都有權各抒己見。

人們對克拉克認為空間就是上帝的觀點特別躁動,大家問這是否意味著我們一直繞著商定運動?所以說上帝不僅是能看到所有的一切,他也無處不在?他們還也擔心一些“大事情”,例如鯨魚比一個神職人員佔據的空間還要大,那是不是鯨魚比神職人員更神聖呢?山也是如此之大,那山也像上帝嗎?

20世紀偉大的哲學家伯特蘭·羅素曾經說,我們不應該根據大小而選擇崇拜。

他寫道:“牛頓爵士可比河馬小多了,但我們並不會因此認為他的價值比那頭野獸要低。“不過18世紀的一些思想家或許不會贊同羅素的話,因為他們曾真的擔心過,比起牛頓,河馬是否更應該被崇拜。

到了今天,辯論中與上帝有關的那部分觀念已幾近消失。然而,一些當代哲學家認為,刨去跟宗教有關的那部分,當前的物理學理論實際上是支援克拉克的觀點的,即時空是一個巨大的容器,我們所有的人都圍繞著它而行進。

還有一些現代哲學家認為,最好的物理學理論能相容這兩種不同觀點,也還存在其他理由來相信萊布尼茨的理論是正確的。如果物理學真的與絕對論或關係論相容,那麼或許我們應該把關係論作為更簡單的理論呢?畢竟,我們為何非得假定一個巨大的像容器一樣的實體呢?

作為一個研究空間和時間的歷史學家,我對這場300年前就開始的辯論會如何演變感到著迷,300年前開始的事情如何展開和成長。

顯然,雖然萊布尼茨和克拉克的信件論文在哲學之外並不為人所知,但他們開始的這場辯論卻一直繼續,其功勳章也有安斯巴赫的卡洛琳的一半。

那麼空間跟維度又有什麼關係?

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