什么是简单和复杂的哲学“等效原理”?

存在“等效原理”的简单和复杂应用的区别,将太阳的质量看成是一个“天文单位”的质量,将银河系的质量换算成1.5万亿颗太阳的质量。

(1)天文学家为恒星、黑洞和星系“称重”时经常使用太阳质量的计量单位,如果使用公制的“克”、“公斤”、“吨”等计量单位,那么我们在读取恒星、黑洞和星系的质量时将得到一个难以书写和难以记忆的天文数字。太阳质量实际上为1.9891×10的30次方公斤,天文学家将太阳质量视为一个“天文单位”,这不是指从地球到太阳的单位距离,而是指太阳质量相当于一个“天文单位”。将太阳的实际质量换算为一个天文单位,我们应用了简单换算关系的“等效原理”,以一个太阳质量为标准单位,将恒星、黑洞和星系的质量换算成若干个太阳的质量。比如:欧洲航天局的天文学家最近测定了我们银河系的质量,在银河系半径为12万9千光年的范围内,包括黑洞在内的银河系总质量大约为1.5万亿个太阳。过去对银河系质量的测量不够精确,对银河系质量的测量受到了不可观测的暗物质和黑洞的影响,天文学家过去估算的银河系质量大约为太阳质量的5千亿到3万亿倍。剑桥大学的天文团队应用了盖亚卫星和哈勃太空望远镜获取的对遥远星系的观测数据,以“样本星系”的数据为基础推算了整个银河系的质量。然而,科学家对银河系质量的测量还存在一些不确定的因素,剑桥大学天文团队获得了银河系质量的精确数据,这不一定是“最精确”、或最后的结论。

什么是简单和复杂的哲学“等效原理”?

(2)存在“等效原理”的简单和复杂应用的区别,将太阳的质量看成是一个“天文单位”的质量,将银河系的质量换算成1.5万亿颗太阳的质量,我们在不同计量单位之间的换算过程中遵循了简单、或简明的等效原理,比如:为了比较各国的GDP,我们可以选择将韩国的GDP视为一个标准单位,然后将各国的GDP和韩国进行对比,2018年,韩国的GDP排在世界的第十一位,中国的GDP是韩国的7.6倍,排在世界的第二位,日本的GDP大约是韩国的3倍,排在世界的第三位,二十年前,韩国的GDP是中国的二十倍;二十年后,中国的GDP是韩国的7.6倍。在物理学和其它学科领域存在大量复杂应用的“等效原理”,比如: 计算一克铀235发生完全裂变时相当于多少吨煤燃烧产生的热能,首先,仅有一克铀的质量不能产生核裂变反应,临界质量指的是维持核子连锁反应所需要的核材料质量。其次,我们计算出一个铀原子、或一克铀原子发生裂变反应后释放的能量,计算出一公斤煤燃烧后释放的能量,经过将一克铀和一顿煤在各自反应中释放的能量进行对比换算,我们获得了比值问题的答案:一克铀的核能相当于2.8吨煤包含的化学热量。铀燃料的用量极少,很适合作为一种清洁能源,而煤燃料的用量极多,传统的“烧煤取暖”造成了严重的空气污染。

什么是简单和复杂的哲学“等效原理”?

(3)在自然界存在“三类物质”:普通物质、反物质和暗物质,普通物质和反物质是可见的、或得到观测证实的物质,而暗物质是不可见、或未得到观测证实的物质形态。如果物质和反物质的“反等效关系”适用于暗物质存在的法则,那么存在暗反物质的可能,而暗物质和暗反物质同样构成了“反等效关系”,我们因此可能得出一个结论:物质和反物质、暗物质和暗反物质的存在方式符合哲学悖论的“等效原理”。以目前的研究成果来分类,在自然界存在“四种物质”,两种是真实的物质:普通物质和普通反物质;两种是假想的物质:暗物质和暗反物质。剑桥大学天文团队测算了银河系全部普通物质的总质量,除了普通物质,银河系包含了极少量的反物质和相当于普通物质若干倍的暗物质。举两个复杂“等效原理”应用的情形,第一:在银河系和在在其它星系中,普通物质的极多性和普通反物质的极少性与暗物质的极多性和暗反物质的极少性符合哲学不对称论的“等效原理”,这是一个有待证明的“不对称原理”,普通物质的极多性和普通反物质的极少性得到了天文观测的证实,而暗物质的极多性和暗反物质的极少性没有得到天文观测的证实。

什么是简单和复杂的哲学“等效原理”?

(4)在银河系和在其它星系中,普通物质和暗物质的极多性符合哲学量级论的“等效原理”,普通反物质和暗反物质的极少性也许符合哲学量级论的“等效原理”,前者得到了物理和天文观测的证实,后者未得到证实。有时预测诺贝尔物理学奖没有人们想象得那么困难,比如:证实暗物质、暗反物质、暗反物质稀缺性的物理学家将获得未来的诺贝尔奖,我们可以看出其中的三个问题包含了三项诺贝尔奖。学习科学哲学没有获得诺贝尔奖的可能,而学习科学哲学能够帮助我们预测诺贝尔奖的获奖项目。第二:暗物质和普通反物质的难以探测性符合哲学困难论的“等效原理”,如果暗物质和普通反物质容易探测,那么物理学家和天文学家在二十世纪可能发现它们的存在。暗物质的不可探测性在于它们不与可见光产生相互作用,暗物质既不吸收光,也不反射光,科学家发现了它们的引力作用,却没有发现它们作为“暗物质粒子”的存在。反物质的不可探测性在于它们的数量非常稀少,即使在银河系和其它星系存在大量的反物质,甚至可能存在反物质“团块”、“反物质行星和恒星”、“反物质黑洞和星系”,然而,物质形态和反物质形态看上去并无明显的区别,反物质的不可探测性在于它们的形态和存在方式与普通物质没有显著的差别,我们对物质和反物质的差别性缺少鉴别的手段,如果物质和反物质天体看上去“一模一样”,那么我们需要找到一种“去伪存真”的探测仪器。

(5)简单和复杂的“等效原理”存在数量、或质的差别,就像在经济学存在简单劳动和复杂劳动、或体力劳动与脑力劳动的区别、在语言学存在日常交流的简单翻译和文学、科技文献翻译的区别、在文学和学术著作的版本上存在简版和原版的区别一样。存在大量文学和学术的经典著作,我们在阅读时间的分配上可以读少量的原版书籍和多量的简版书籍。可以将初等数学看成是“等效原理”的简单应用,而将高等数学看成是“等效原理”的复杂应用。牛顿的经典物理学原理之所以容易得到理解,主要的原因在于他应用了大量的初等数学和少量的高等数学,爱因斯坦的相对论物理学之所以难以理解,主要的原因在于他应用了大量的高等数学和少量的初等数学。牛顿将引力理解为物质的性质,仅用简单的数学工具描述了引力的属性,爱因斯坦将引力理解为时空的性质,应用当时最复杂的数学工具描述了“引力几何化”的属性。牛顿和爱因斯坦应用了伽利略发现的一个物理学的“等效原理”:引力质量等于惯性质量,但是,两人都没有证明两种质量为何相等,它是力学领域一条极为复杂的“等效原理”,科学家至今没有找到彻底证明的方法。




(宇哲笔记:2019-3-13)

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