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〖正邪〗◆科学◆ 宇宙新视野

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《宇宙新视野》
              ——关于科学新发展与宇宙观的变迁(之一)
作者:梁燕城


1楼2009-09-09 20:22回复


    3楼2009-09-09 20:22
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      2026-09-18 05:20:13
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      为何这一切如此庞大?
      巴斯噶(Pascal)在其著名的《深思录》中,提到对无限时空的一种惶恐,他说:「每当我考虑到自己一生全部被无限时间所吸纳,及我可见触的有限空间,被无限空间所包围时,想到这无限时空非我所能知,它也不知道我时,我就感到惶恐,惊奇于我为何在此地而不在彼地?……为何在现今而不在未来?」[注一]
      巴斯噶是一位天才横溢的科学家、数学家及哲学家,当他越发现宇宙之庞大精妙,就越感到自己的渺小。假若设想宇宙之时空无限,人在这无限中就似乎是偶然地出现,又偶然地消失,只是刹那的即生即灭,由此而不能不惊惧于宇宙之无限,人生的短暂,并感到人在无限宇宙中的飘荡性、无根性,不能不感到玄奥无尽中一种敬畏,而不敢有任何傲慢自大。
      自小观星空闪烁,是无际之美,心中有难以形容的震憾、惊叹和响往。但同时见人生之短暂无常,又会有惶惑与不安,千万金元,盖世权力,渊博学问,均不能解决人从何而来、往何而去的问题,亦难以明白万有之根源,天地之起始。 自古形而上学最大的问题,是「为何有各事物,而不是无?」(Why are there something rather than nothing着) 当我们张开眼睛,仰观天象,俯察大地,只见森罗万象,纷陈并列。这一切都是存有的,都是在那里的事物,是「有」,不是「无」。
      或许认识论的反省,会分析所见一切是否真象,但在其分析之前,万有纷陈已呈现在眼前,而为生活所体会。在日常生活中,这一切是「有」,不是「无」。
      「为何有各事物,而不是无呢?」这是千古以来为智者所困惑,也是一难以解开之谜。天地万物在生活世界中显示其存在,那么为何有这一切?万有是否从一些最后的原因而来?其本体是什么?其变化发展,是根据什么规律,什么力量来延续?万有各自的关系是什么?是各自独立,还是彼此牵连,成为一相关的整体?这看似无际的星空,究竟有没有边界?宇宙是一庞大的有限体,还是本是无限的自存?
      由于人知识的有限,近代哲学差不多已全放弃这些形而上学的问题,转而研究人知识之确实性,从方法上自我限制,其后又再退一步,去研究语言是否有意义,终带出一切是语言游戏的相对思想,哲学遂堕落为语理分析的技术,让位给分析力锐利而又思考浅薄的学者,拼弃了一切震憾人心灵的原初问题,一切反省已走入了死胡同。
      幸得当代科学与科技的新发展,这些形而上学问题竟由科学家们重新提出,而答案也露出一些曙光。这展开了二十一世纪新时代的思想冒险,也打开了新的形而上思索空间。 


      4楼2009-09-09 20:23
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        哥白尼的革命性思想
        一二七七年神学扭转了亚里士多德宇宙观二千年来的独霸,中世纪后期思想非常活跃,宇宙观得到解放,不少科哲学家开始思考新的可能性宇宙,而地球中心论的观点渐渐受到质疑。如果上帝是无限的,他创造的宇宙也可以是无限的,那么就不必有一个中心,即不必以地球为中心了。
        在普鲁士的Warmia,有一大教堂,面对着碧蓝的内海,后有青翠山坡,是一优美胜地。十六世纪时,教会中一位教牧行政工作者,名叫哥白尼(Nicolaus Copernicus)[注六],他常在城堡高楼上远眺大海,也在教堂广场上观日落余晖后的漫天繁星,常常思考一问题,如何可以正确地预测教会的节期和圣日呢?哪一天才是真正的圣诞和复活节呢?只有仰观永恒地按规律运转的星空,才可对历法有准确的计算。
        大主教Watzenrode原是哥白尼的叔父,推荐他在意大利读医学和法律,回来后负责教会的财政,行政上帮助管理附近农村的产品,及城堡的防御系统。作为一重要管理者,他十分重视圣日和节期。当时原用一千五百年前罗马以来的历法,因此他希望从天文观察和精密数学运算,来改革历法,并藉此来证明天体各运动是整齐划一的,故宇宙是由上帝的神圣法则来掌管。
        自托密勒以来,行星如金木水火土等的不规则运动及明暗闪烁,早已成为天文学的讨论焦点。为何各大行星不依天球而转,却有自身行进的轨道呢?托密勒认为所有行星均有一圆形运动,围着一点来转,这称为Epicycle的中心点又依另一大轨道,围地球而转,两者一起转时,在地球就观察到其不规则的运动。
        托密勒的观点是以物理上的经验观察为主,从肉眼看天体,日月众星均围地球而转,然后配合数学架构去解释,是十分合理,亦能解答各样问题,故一千多年来没有人怀疑,认为是自明的。
        但哥白尼却承接一二七七年以来神学思想的革命性气氛,突破托密勒的权威架构,尝试以数学的理性思维为主,而不从经验观察为主去考虑,则可以采取全新的假设,去解释天体的各种现象。
        哥白尼在意大利的时候,详细阅读古代的著作,发现罗马史家西塞罗曾引希西塔斯(Hicetas)之说,认为大地是在转动,引发他新的思考,而且在中世纪以来奥古斯丁的柏拉图主义,在意大利有一定影响,认为数学更接近真理,经验则流转不定,不可全信眼所见的。追寻真理必须从数学入手,数学的标准是越简单越好。依这思路,托密勒的体系太复杂了,当时天文学教授Maria de Novara评之为不合数学的标准。由是哥白尼即着手依新的地动假设,写下其震动世界的著作:《天体运行论》(De Revolutionibus Orbium Celestium)[注七]。其「运行」(Revolution)一辞,后来被用为「革命」之义,可见其思想革命性之大。 


        6楼2009-09-09 20:25
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          哥白尼到伽利略
          哥白尼虽把宇宙之中心转向太阳,宇宙仍被视为中世纪型态的大天球,天球由恒星组成,与土星、木星、火星、地球、金星及水星等各行星,围太阳而转,「太阳就坐在皇帝的宝座上,掌管了周围的恒星家庭……宇宙有一奇异的对称,轨道与各大小运动均有其固定的和谐关系」。其最外的恒星天球,各星均固定在那里不动,眼见的天球移动其实仅是地球自转所形成,故这宇宙观仍是一有限的宇宙,外有一大恒星天球限制了天体。
          但哥白尼为了反对亚里士多德以地球为唯一引力中心,指出到处都有不同引力中心,因为「创造主赋与各天体以引力为其自然的倾向」。这思想似已指出众星体均有其引力,已构成无中心点的宇宙,亦即无限的宇宙。
          哥白尼同时也认为,创造主的伟大和神圣工作,是可以展开一无限量而不可数算的众星世界,宇宙的空间应比亚里士多德的宇宙大两千倍,而且在这大天球之外,仍可能有无限的虚空存在。
          如果宇宙没有地球为中心,则任何地方均可能为中心,处处为中心,就是无限的宇宙。哥白尼仍想维持有中心的观点,即以太阳为中心。但继承其观点的英国天文学家迪基斯(Digges),在一五七六年即认为恒星天球之外的虚空相本不存在,恒星天不是一大球,却是一无限无的世界,众星散布罗列,于无限的上帝住所之中。道明会修士布鲁诺(Bruno)更认为无限宇宙中有无限多的世界,住有无数的不同生命,各自歌颂上帝的荣耀,这可说是外星人存在的最早观点。他又认为上帝是一切运动的内在原理,结果因他的理论太前卫,被教庭判为异端,最后交给罗马城政府,被总督判火刑而死。
          一六○九年,伽利略制成了第一架望远镜,最先在威尼斯的圣马可大教堂顶,望远方的船只,各官员和贵族们都极惊讶这新发明,于是下令选他为帕度亚大学的终身教授,其后他把望远镜改革到能放大一千倍,而后将之望向天空。
          伽利略发现的是一个奇异宇宙,一个有无尽星宿的天空,原是肉眼所见不到的群星展现,原来猎户座不单有眼见的三十七星,却有八十星,昂宿星团不单有眼见的七星,竟有三十六星,银河不再是天上的一条河样的白带,却是无数闪烁灿烂的星群。此外,土星有光环,月亮有各种山谷和火山口,金星则有盈亏现象,证明其是绕日而转,因此日心论得到正确决定。
          一六一○年,他写了《天文现状》一文,献给科西莫公爵(Sidera),将其新发现记录下来,改变了世界的样貌,结果被聘任为比萨大学第一数学家并迁向佛罗伦斯。因为威尼斯的大学教授们,竟不肯用他的望远镜望天空。 


          7楼2009-09-09 20:26
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            理性主义三大师
            自十七世纪牛顿提出其力学以后,已能全面解释可见的天体现象,展开一个奇异而又合理的新宇宙观,一个星空无限的世界,到十八世纪即成为显学。那亦是西方文化一个新时代的来临,人类发现宇宙远比想象中大,而且是一自动运作的系统。
            十七和十八世纪之交,各大思想家开始作出各种新思考,去调节这不可思议新宇宙。欧陆的理性主义兴起,先有笛卡儿,将心灵与物质彻底区分。一面接受机械宇宙观,另一面则从心灵的反省能力去寻索精神与灵性基础。以「我思故我在」作为不可怀疑的起点,这是回到第四世纪奥古斯丁对自我存在的思考,而以自我存在的自明性,来建立确实的起点。同时用第六世纪安瑟伦(Anslems)的本体论证,从纯逻辑形式及上帝定义的独特性,来论证上帝存在亦是自明的。于是不必通过经验科学,纯由理性可以证延诇我和上帝,而这心灵之路又和物质是彻底二分的。他这新方法和二元论的思路,保障了传统灵魂与上帝的观念,也保障了价值与世界,为之提供了新的基础,不必被现实科学所发现的世界所挑战。
            另一条路线的思考,则为史宾诺沙(Spinoza),由于当时科技所发现的,可能是一个无限宇宙,那么就要面对上帝存在的问题。若宇宙万有是无限地延展下去,那么上帝还有什么位置呢?当时剑桥柏拉图主义者如Malebranche正主张上帝与无限空间等同,史宾诺沙则从形而上学认为无限宇宙必依于一无限实体,此无限实体即是上帝,而上帝亦即是无限宇宙,宇宙与上帝是一而二,二而一的,故上帝并非超越的实在,却是与宇宙等同的实体,也是一内在一切的无限心灵,为一切有限之心与物模式的基础,这就成为泛神论的思想。
            还有莱布尼兹(Leibniz),认为宇宙由充塞一切的无数形而上单子组成,这些单子也是一些能量单位,成为万有内在的动力。一切运动和变化,均是单子的显隐转变构成,时空则是相对的,所有规律都是在单子内在的潜能与显实来表达。宇宙一切机械秩序原是事物的内部动力,而一切都已事先安排,命定如此发展。所谓心灵,是清明的单子,物质是混浊的单子。
            莱布尼兹提出整套形而上学系统,去解释一切十七世纪发现的科学现象,而且从其能量即物质、及时空相对观,已有未来相对论的蓝图,不可谓不具洞见。他并且用形而上学理论,走出纯机械物质的世界,维持了一种精神价值。
            至于上帝的位置如何呢?莱布尼兹认为一切单子的潜显变化,其内在规律的运作,及单子显隐之中所形成的运动表象,完全是事先安排好,使一切发展都有一和谐,这称为「先定的和谐」(pre-estubished harmony)。这须极大的智能去设计,故只能来自上帝的安排。上帝是超越宇宙的实体,对一切已有完美的设计。故莱氏不大赞成牛顿所讲的类似机械工程师的上帝,而由理性建立另一世界的图画,成为世纪之交的讨论课题[注十五]。随着宇宙观的改变,西方文化出现重大突破,对宇宙、上帝、星河,不断改变图画,人类面临一个全新的世界架构。很可惜同时期中国却仍持佛经的宇宙观,以为大地中间有一须弥山,日月围其旋转,太阳转山后,就成晚上,转出来就天亮,要改变其前现代宇宙观,付出的代价比西方还大。 


            8楼2009-09-09 20:27
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              十八世纪的辩论
              对十七世纪有关机械宇宙的重大发现,及所展示的可能无限宇宙,在英国学界的反应又与欧陆不同。欧陆哲学家们企图在经验以外,纯从理性去寻索形而上学的法则,但在英国却想将形而上学奠基在经验及万有引力的宇宙观上。
              莱布尼兹和Huygens 均曾批评牛顿不够哲学性,因他对一切机械规律均不提供最后的解释。牛顿却维持他以科学为本的立场,先从事实去建立理论。他并不同意万有内在有什么能量或动力在运作,一切物质都是依外在引力规律而运动,他亦不接受史宾诺沙那种泛神论,以上帝内在于万有及时空中。
              牛顿提出绝对的时空,作为一切运动的空间,但他不认为上帝与绝对的时空等同,而是上帝本身之永恒无限性构成了永恒无限的时空,故在本质上超越时空,而又为万有的外在动因。他在一七一三年再版的《自然哲学与数学原理》书中,加上一注云:「他(上帝)不只是永恒与无限,却是永恒与无限地自有(He is not eternity and infinity, but eternal and infinite)。他不是时间延展或空间,却是持续与呈现,他永远持续,也至处呈现,因其存在是永远而又无所不在,他构作了时间延展和空间」。牛顿指出上帝不像时间空间之为现实地存在,而是实体地存在[注十六] 。
              牛顿的思路,将科学与形而上学区分,万有原理是依经验可见之规律而建立,不依形而上的内在动力,各复杂有序的原理均是无情地依外在机械法则运作,其所以可能如此,不能靠其自身发展出来,故其根源当依于上帝。这上帝是超越外在设计而又推动一切的永恒无限智能,牛顿遂从神学保护了科学独立性,对付了形而上学。 莱布尼兹批判牛顿之说,使上帝变为一工程师,造了宇宙的大机器后,仍要常常修补零件,其创造不能事先安排好完美的宇宙。故莱氏提出其「先定的和谐」论,认为上帝从这形而上原则创造,保障了一切的完美。
              这就形成十八世纪初的一大辩论,牛顿派的科学与科学家格兰(Samuel Clarke)牧师遂起而反驳,为牛顿护航。在一七○四至一七○五年的科学讲座Boyle Lectures中,他先批判笛卡儿的机械观,只能把上帝放在自我存在的论辩中,使上帝只成为一假设。但牛顿却提出超于机械的万有引力原理,成为宇宙整体的科学原理。这原理本身自动运作,但却不能自然地发生,须有上帝为根源与设计,上帝是在推动和掌管宇宙,而不是仅为一预设,也不是等同于万有。
              另一面,格兰批判莱布尼兹的上帝永远在袖手旁观,宇宙则是一自动机器,不须上帝的护理。认为牛顿从科学论证的上帝,远比莱布尼兹从形而上学推论的上帝,与人类及世界更为亲密相关。因此牛顿派科学成功地调和了新宇宙观与上帝的观念。牛顿打开了宇宙和上帝的新视野,为西方文化预备了一个新时代的宇宙人生观,也突破了人类千百年来封蔽的眼界[注十七] 


              9楼2009-09-09 20:28
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                11楼2010-12-12 22:19
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                  2026-09-18 05:14:13
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                  我还有什么话可说呢 我已无话可说了 以此来纪念 楼主君


                  14楼2013-02-10 16:36
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