2022年2月13日 星期日

廣義相對論:西方文化的斷層(下)

 西方文化的斷層 ..........


愛因斯坦一人完成了廣義相對論(數學方面 非常仰賴M.格羅斯曼),他生前倒時常指責量子力學不完整;事實上,量子力學觀點很少出錯。

量子力學是由一堆學者共同發展出來,而至今 物理學家人數眾多、任職在學術機構、實驗室、企業單位等;但從來鮮少有人批評愛因斯坦,儘管愛氏他犯下了不少錯,如:黑洞,宇宙膨脹。
"內在因"的廣義相對論 顛覆了西方的傳統主流。由廣義相對論所勾勒出的宇宙雛形,愛因斯坦稱之"有限無界(Finite but without boundary)",解讀他意思是指宇宙"外表"("外表"不是很好表述、但一時想不到更好措詞)是有邊有限,但本質卻是無限的無界宇宙,這無疑是說:既有限又無限
宇宙外表雖是彎曲時空、相對運動,但本質卻是靜態宇宙(Static universe),愛因斯坦為了維持宇宙靜態而引進一"宇宙常數"(Λ);靜態等同守恆不變、也意味絕對,這不啻是說:既相對又絕對
廣義相對論果然極具獨特性,在宇宙外表的有限與相對之內,卻容納了無限(如:無限大、無限小)與絕對(如:奇點、靜態);內外自相矛盾,讓人費疑猜。當然,靜態一事因宇宙膨脹的證據而站不住腳;其他像 重力奇點(Gravitational singularity)、無限大/小,也正面臨挑戰。
現代物理的兩大支柱是相對論量子論,大家所期盼廣義相對論量子力學的整合:量子重力,以期達成物理的一理(i.e.萬有理論)
量子重力至今難產,物理腳步固然不會因缺少一人而停止,卻會因許多學者未認清廣義相對論的獨特性 及其與量子論的分裂性,以致不得不放慢腳步。
#技術上,無論廣義相對論的場方程式應用在天體等大尺度上、或者量子方程式應用在粒子等小尺度下,都歷經多次檢驗依然成立
唯獨兩者在尋求整合時,在廣義相對論的架構中,嘗試對重力場進行量子化描述,卻總是得到許多的無限大值,也難以用重整化(一種數學技巧)去處理。
目前不少人 認為徹底的解決,是按照廣義相對論形式重新寫出量子方程式;但也有不少人傾向,應該按照量子力學形式來重寫重力場方程式。
甚至還有人嘗試從更高數量級的範疇來整合二者 如:弦論,亦未嘗不是另一途徑。

不過,縱使技術上沒問題,#概念上 廣義相對論量子力學彼此衝突、難以相容,分裂的影響深遠;人們也失去了一致認同的願景,西方文化料將步入斷層而停滯。
廣義相對論是透過宏觀的時空彎曲與重力,揭示"內在因"作用下一個確定性的秩序宇宙;量子力學則是透過微觀的粒子運動,暗喻一個不確定性的變動宇宙。
秩序vs 變動、確定性vs不確定性 ......,現今西方文化真正需要、真正該解決的是一次"概念革命(Conceptual revolution);不然的話,21世紀恐怕不會再出現偉大的科學家了。



2022年2月5日 星期六

廣義相對論:西方文化的斷層(上)

西方文化的斷層 .........

大致言之,若說"量子論"是西方文化的蛻變,那"廣義相對論"就是西方文化的斷層,一個異端概念竟然搶佔了西方文化陣地。(註:好比清初"崇實黜虛"是中華文化的隕落與斷層,而清末"中體西用"則是中華文化的轉折,華人 藉由自然定律來窺知"存有")

A.愛因斯坦在1905、1915年 陸續提出"狹義相對論"與"廣義相對論",後者堪稱他天才之作,甚至還流傳著這樣子的說法:如果沒有他提出狹義相對論,幾年之內也會有別人提出;反之換成是廣義相對論,恐怕幾十年之內 仍不會有什麼人 能夠提出。

這說法對於狹義相對論來講 確是如此;屆至1905年 便有多位學者投入研究行列,其中 數學家J.H.龐加萊(Poincaré)就曾發表了一些相關論文,相對性原理及光速不變原理 經已呼之欲出。

然而,對於廣義相對論來講,這不光是一套基於相對性原理並利用微分幾何來描述的重力理論;還要看是站在什麼樣子的視角,不同的角度 可能得出""與""二個相反的答案。

若是站在歷史的角度,幾十年之內 仍不會有什麼人 能夠提出嗎?答案為""。

物理絕不會因缺少一人而停止腳步;況且在1915年後期 大數學家D.希爾伯特也著手進行相關研究,探討如何把電磁力與重力 統合一起,愛因斯坦還ㄧ度非常擔心希爾伯特會搶在前頭。

但若是站在理論概念的角度,幾十年之內 仍不會有什麼人 能夠提出嗎?這答案肯定""。

西方文化的宇宙意味"秩序",其主流概念認為秩序來源乃超越宇宙的至上實存(Transcendence,R.笛卡兒、I.牛頓等想法);但愛因斯坦受到B.斯賓諾沙的影響,認為秩序來源乃宇宙內在(Immanence)的單純和諧。廣義相對論便是依此"特有"概念、由上向下發展出來的一套物理理論,一直被譽為最偉大的科學發現。

"內在因"(Immanent cause)一直屬西方社會非主流甚至異端概念,不為眾人熟知。近代斯賓諾沙循此建立了另類唯理哲思,只是其身後知名度也侷限在哲學圈子及猶太族人中(註:愛氏和師友H.閔考夫斯基、M.格羅斯曼 都是猶太人)。沒有愛因斯坦的話,幾十年之內還真沒有別的數理學家能夠提出 內在因廣義相對論

異端也稱王道內在因廣義相對論 不啻宣告西方文化的斷層。德國著名學者O.斯賓格勒在1918與1922年分別出版<西方的沒落>(The Decline of the Wes)上&下冊,引起巨大迴響,也預言西方走向衰敗。西方文化果然在20世紀走向了大分裂!