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为什么物理学需要哲学

哲学园  · 公众号  · 哲学  · 2025-06-09 00:00

主要观点总结

本文概述了物理哲学的含义、现状及其发展,强调了物理哲学与物理学之间的紧密关系。文章回顾了物理哲学在不同历史时期的发展,如亚里士多德、牛顿、爱因斯坦等伟大科学家的物理哲学思想。作者认为物理哲学不是一个现代创新,而是与物理学一样悠久。文章还讨论了物理学家与哲学家之间的互动,以及物理哲学在当下的重要性,包括量子信息理论、引力理论和宇宙学等领域的问题。最后,作者强调物理哲学的研究可以带来审美和形而上学上的回报和洞见。

关键观点总结

关键观点1: 物理哲学是对最好的物理理论系统性研究,涵盖了从牛顿力学到量子理论等多个领域。

物理哲学关注理解已有物理理论的结构及其对现实的意义,强调改善对已有理论的理解。

关键观点2: 物理哲学与物理学紧密相关,历史上伟大的科学家如牛顿、爱因斯坦等同时也是伟大的哲学家思想家。

物理学的发展常常伴随着物理哲学的进步,两者相互推动。

关键观点3: 物理哲学经历了不同的历史阶段,从亚里士多德到现代,一直伴随着物理学的发展。

历史上不同时期的物理哲学家们探讨了各种哲学问题,如时间、因果关系、同一性等概念。

关键观点4: 现代物理哲学正经历一个上升趋势,与物理学、数学和历史的互动更加密切。

随着量子信息理论、引力理论和宇宙学等领域的发展,物理学家和哲学家之间的对话更加频繁和深入。

关键观点5: 物理哲学研究可以带来审美和形而上学上的回报和洞见。

研究物理哲学的结构及其概念成果,可以获得关于自然世界和人类认知的深刻洞见。


正文

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数学 ,因为通常要完全理解某个理论的内容,需要完善一些微妙的数学细节。最后是 “正宗”哲学 ,因为如果我们不理解几个世纪以来哲学家对时间、因果关系、同一性等概念的审视,就无法真正理解一个理论对这些概念的阐释。

总而言之,这意味着物理哲学是一个极为广泛的领域——对于那些(像我一样)从未能决定专注于某个特定学科的人来说,这是一个绝妙的游乐场。

无论如何,我希望这能在一定程度上清晰地概述物理哲学的内涵。接下来我想强调的是, 物理哲学并非某种现代创新——事实上,它与物理学本身的历史一样悠久。

至少在西方经典中,一个自然的起点是亚里士多德,他或许是历史上最伟大的哲学家(要么是他,要么是柏拉图!),同时也是某种科学方法的鼻祖。亚里士多德在询问关于宇宙中心位置等关键问题时,对他的世界理论内容进行了清晰的哲学探究。

但是,为了缩小叙述的范围,我先把亚里士多德放在一边,快进2000年——到牛顿。

在我看来,历史上最伟大的科学家无疑是艾萨克·牛顿爵士(1643-1727)。我可以提出一些直接的理由来支持这一点:他的成就为现代科学奠定了诸多基础,并开创了利用数学解决物理问题的范式(这导致了启蒙运动的“钟表宇宙”观念)。

此外,牛顿还发明了包括微积分在内的重要数学领域。然而,真正体现牛顿天才的是更细微的层面:他的巨著《自然哲学的数学原理》(1687)不仅读起来像是一部现代数学作品,而且——这一点鲜为人知——包含了诸多洞见,预示了大约两个半世纪后爱因斯坦在通向广义相对论的道路上所采取的步骤。

《原理》还包含了对空间、时间和运动本质的哲学反思(以及对早期思想家,特别是勒内·笛卡尔的严厉质疑), 这些反思与最好的现代哲学作品一样清晰明了。

随着牛顿的万有引力理论的提出,当时的“自然哲学家”(现代科学家的先驱)能够以全新的严谨性和精确性审视长期以来关于空间和时间本质的哲学假设。

这一点在莱布尼茨与克拉克的通信中得到了最好的体现,这是一系列由戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(1646-1716)——他本人是一位博学多才的哲学家、科学家和数学家(他与牛顿独立发明了微积分)——和当时牛顿的著名支持者塞缪尔·克拉克(1675-1729)之间的信件。

在他们的信件中(双方各五封,在莱布尼茨去世前通信中断),莱布尼茨和克拉克探讨了牛顿新力学引发的各种哲学问题,例如:仅仅是表面的(“相对”)运动与真正的(“绝对”)运动有什么区别?我们如何可能确定宇宙的“全局”属性,如其总体速度?以及如何理解物理学中的同一性——例如,是否可能存在两个在所有方面完全相同的物理实体?

这些工作——显然属于哲学性质,实际上堪称物理哲学的典范——如果没有牛顿新物理学提供的框架,是不可能实现的。

因此,这证实了我的观点:物理哲学的发展常常与物理学的发展密切相关,并且至少在几个重要场合, 伟大的物理学家同时也是伟大的哲学思想家。

但这只是一个证据。 牛顿之后发生了什么?标准的叙述是,哲学和物理学随后分道扬镳:就像一个优秀的助产士,“自然哲学”可能在现代科学的诞生中提供了无价的帮助,但在诞生之后她就不再扮演任何角色了。

在伊曼努尔·康德(1724-1804)及其后继者(如黑格尔,1770-1831)的工作之后,哲学可以说变得较少关注一阶科学及其含义的细节,而更致力于探讨更高层次的问题,如我们知识可能性的局限性、接触“超验”现实的可能性等等。







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