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好多年沒寫科普了。
以前和一伙同好一起經營過貼吧,做過網站,弄過論壇,目的就是試圖打造牛逼的科普平臺,為廣大物理愛好者做科普的同時,也作為一伙人自己交流相互促進的場所。
后來我們就知道了:理想之所以美好,就在于你要把它留在理想的世界里。
于是此后就不再寫科普。
去年因好友的邀請而寫過一篇關于相對論的科普。其實個人是很不滿意的。
然后這次看到ianwest有寫科普(算吧),所以打算再稍微寫點。
嗯嗯,開篇廢話大致就是如此。
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格物致知者,研究事物的原理法則而獲取知識也。
也就是觀察研究做學問,探究事物的根本性原理。
看著似乎很有道理的樣子。
王陽明的“守仁格竹”,就發現格了半天啥都沒有。可見,光一句口號是啥p用都沒有的——你說格,那怎么算格呢?總不能就傻站著傻看著就算格了吧?
《禮記·大學》里有提到格物致知,但此后與此前幾句都沒有說明了。
于是,我國文化歷史基本上也就只流傳了這么一句口號,對于什么叫格物,如何才能致知,那就只可意會不可言傳了。偶爾弄出《夢溪筆談》或者《天工開物》,這基本算是技術不算科學,所以算不算格物致知難講得緊,且還被人說是奇技淫巧,擺弄者抬不起頭。
反倒是國外,伽利略被奉為現代科學(實驗派)的鼻祖,而牛頓則是現代理論的鼻祖,這都應該能算是真正的格物致知——他們不單看了,還去做實驗;不單做了實驗,還總結出了一套經驗規律;不單總結了經驗規律,還拿來應用發現了更多有意思的東西。
這,便是格物致知——用現代的話說,就是通過數據挖掘來獲取有價值信息——人家干的那原來就是DA的活啊!
(上面這句是胡扯的,大家別在意。)
所以,我們就來閑聊一下,什么是格物致知,或者應該更明確范圍,什么是格物致知中的物之理——物理。
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對于什么是物理,我們一貫總相信是很好說明白的。
研究物體運動規律的,就是物理嘛。
嗯,看著很有點意思,似乎是對的。
但,真的如此嗎?
我去研究汽車是怎么開的,這也算是物體運動的規律啊,但人家這是車輛工程學以及駕駛技術(姑且也算一門學問),不能算是物理。
我想研究人是怎么運動的,人是物體這點無可爭議,人會運動這點天經地義,但人怎么運動的說是物理這就說不過去了。
這也不是物理。
再想想,什么是物理?
我們似乎有點暈乎了。
如果我們羅列出已知物理的研究范疇,我們發現它大到宇宙星系,小到亞原子粒子,幾乎無所不包——但,壞就壞在這“幾乎”上,因為處于上述這兩個極端之間的領域里,就有很多東西不算物理。
比如,分子的運動,有化學這一獨立科學。
大分子團的運動,是分子生物學。
大分子團組成的有機體,那是生物學,生理學,醫學,等等。
植物和動物,有植物學和動物學。
人類有獨立的諸多學科,比如社會學,心理學,倫理學,但就不是物理學。
人類組成的群體,有經濟學和政治學。
所有這一切,都不是物理學。
再往上,有天文學和地理學——地理學里有一個人文地理學。
算上時間因素,我們有一個歷史學。
再進一步往上走,卻又走入了物理學的范疇,比如行星物理學,天體物理學,以及,宇宙學。
但你說中間部分都不算物理吧,也不對,我們有工程力學,剛體力學,熱力學,統計力學,電磁學,電路學,這些都是和人在尺度上平起平坐的物理學分支。
似乎,我們只能一學大偵探夏洛克·福爾摩斯——所有物體的運動規律作為一門大學問后,把所有不是物理的有限部分給剔除,剩下的部分,無論是什么,都是物理學。
這個答案顯然是無法令人滿意的。
于是,在這里,我們就面臨了第一個難題——
物理的界定。
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在解決這第一個問題以前,我們先來看第二個更有意思的問題:
物理,和,物理學,是否一樣?
這是一個乍看起來很無厘頭的問題,但如果細細想來,就會發現也不是那么無厘頭。
物理和物理學,是否是同一個東西?
這其實就好比在問,電影和影評,是否是一個東西?
嗯,沒錯,的確是這樣的問題。
物理,無論它是什么,也無論它是否客觀存在,它都是一個研究的對象——如果我們將物理作為事物運動的規律,那么物理學家們實際上所在做的,就是不斷研究這組規律,來給予一種(在一定價值體系內被認定為)等價的描述。
規律是抽象的存在,物理學家不可能如發現一塊磚塊緊握在手一樣,發現一組定律。他們實際上所發現的,是對這組規律的某種描述,或者,更應該說是一組反應了某種運動規律的描述——因為這組所描述的規律未必正好就是事實上的物理規律。
這個過程其實是有點盲人摸象的,根源在于:規律這種東西是看不見摸不著的,我們能做的只是說:在我所做實驗的精度范圍內,事實的發展和我這組規律所給出的描述是相符的。
這里其實有很多問題蘊含其中,不過我們先放一放。
物理,無論其本質是什么,都不是物理學。
物理學是人們構建的一門研究物理的學問,一套理論體系,一套合乎邏輯的描述,以期盡可能地復合事實——而不是符合物理本身。
于是,關系是這樣的:
物理給出了事物運動的內在規律,從而在現實世界中營造出了各種事實。而物理學,便是根據這些即成事實,還原出一套邏輯上自洽的描述體系,以在實驗精度范圍內和事實盡可能地相符。
從頭到尾,物理和物理學都不是直接對接的,而是透過了“事實”這一層蒙板。在理想的世界里,事實總是不偏不倚的,所以原則上說,物理學可以描述物理,而且總能恰如其分地給出正確描述。
但,這是理想,不是現實。現實是:我們并不知道我們的物理學是否真的描述了物理,我們只能說它和觀測到的事實在精度允許范圍內相符。
而這里的最大哲學問題就是——如此一來的“物理”是脫離人而存在的絕對,而且和現實的關系隔著一層薄紗,從而會陷入形而上的泥潭不可自拔。
現在,我們跳出這個泥潭,回頭來看第一個問題:如何界定物理?
這個問題本身在上一節里就沒問清楚。
更清楚地提問應該是:
到底是如何界定物理,還是如何界定物理學?
倘若是第一個問題,那這就是一個形而上的問題,沒有爭論的必要,因為凡形而上的問題都爭不完,你不可能看到爭論的終點,甚至于你都不可能看到爭論的起點,某些時候更看不到爭論的重點。
倘若是如何界定物理學,那這其實完全是一個歷史問題——因為人類的科學體系是這么發展的,所以我們如今才會有如此包羅萬象但偏偏漏掉幾個小地方的物理學定義。
對于這樣的尷尬局面,我們只能說一句:這是歷史遺留問題,我們別折騰了。
于是,在一輪太極忽悠神功下,第一個問題就這么被消解掉了。
于是,我們就迎來了第三個問題:
物理和物理學的關系到底是什么?