真实世界的样子——探究哲学视角下的人文与理性思维的认知

真实世界的样子——探究哲学视角下的人文与理性思维的认知

姜际龙 王玉春

合肥市第十中学 安徽省合肥市 230001

摘要：本文是基于物理教学实践中人文渗透的科普讲座，探讨在物理视角下如何观察世界，同时从人文方面进行相互的印证，更深刻的理解物理理论，通过对主观对客观的影响、虚实相生的宇宙观以及微观与宏观的对立与统一，三个方面探究科学的研究方法，人文与理性视角的世界描述以及物理学对世界的描述，促进学生的人文和科学思维的融合。

关键词：物理、人文融合

引言：我们生活的世界到底是什么样子的?你的脑海里很自然的浮现出了现实的场景，你可能立即就感受到春天的百花，夏天的凉风，秋天的明月还有冬天的雪花......。这些印象依靠什么获得?当然是依赖视觉、触觉等感官的感知，在大脑中进行加工，经验就不知不觉的出现在实际的观察中，影响了观察的可靠性，因此我们先来探讨影响观察的因素?探究科学的观察方法。

一、主观对客观的影响

1影响观察的因素

（1）视错觉的干扰

我们观察世界，视觉是最依赖的感官之一，但视觉并非绝对的可靠，比如上图中竖直红色的直线（左图）和水平黑色直线（右图），在脑海中呈现的情况并不同实际情况相符，直线表现为曲线，这是因为我们看到的东西，都经过了大脑的处理，很容易收到外界的干扰，从神经学的角度看，认知是观察者和被观察者之间的碰撞，而“纯粹的观察者并不存在”，当然，现在人类已经不容易让视错觉欺骗了，因为我们可以引入实验来验证。

（2）消极的思维定式

印度流传这样一个故事：一位有名的上师在讲经的时候，附近的一只猫总是进殿里来，很是打扰那些弟子。于是只要讲经开始，上师就命人将猫栓到殿外的柱子上，上师去世之后，猫还是会在讲经时被栓在柱子上。再之后，猫也去世了，于是上师忠诚的弟子们又找来一只猫，依然在讲经的时候栓在柱子上。几个世纪之后，上师的弟子们认真的记录下了“讲经时将猫栓在柱子上”这一宗教仪式的重要性。

2客观描述的方法

影响观察可靠性的因素有很多，上面只是举了两个例子，如何消除视错觉及思维定式等因素对观察影响，应该采取科学实验的方法，合乎逻辑，可以重复呈现以及不同角度的验证，科学思维就是在比较、控制及操纵中进行。

思维的方式也不能一成不变，例如习惯的垂直思考方式中，也应该适当的引入水平思考，这样才能破除视错觉及消极的思维定式等因素的影响。

二、虚实相生的宇宙观

佛强调宇宙是虚空的，中国的诸子百家中也有这样的世界观，如《道德经》记载：

三十辐，共一毂，当其无，有车之用。

埏埴以为器，当其无，有器之用。

凿户牖以为室，当其无，有室之用。

故有之以为利，无之以为用。

无和虚空的论调并非不够客观。在某种程度上这些观点与自然科学的发现相契合，比如太阳系和原子内部的情景，充满了虚空的禅味。

现代物理学研究表明，组成物质的原子，99.99%的质量都集中在极小极小的原子核上，如同田径场上，在操场的中心放上一颗樱桃（樱桃相当于原子核），电子只是散落在操场上的细小纸屑，原子的内部世界是不是处于虚空的状态。就连我们的太阳系，也像是一个放大了的原子核，太阳占99.87%，行星类似于电子，与太阳之间的空间也是十分空旷，世界岂不是处于虚空之中。

三、微观与宏观的对立与统一

对未知世界的认识是科学家们孜孜不倦的追求，越探究越迷人，充满魅力，下面就从物理学的视角对世界的描述。

1先贤时代

希腊的先贤亚里士多对运动的研究全面，但缺乏科学的方法，不够准确，但做出了很可贵的尝试。德谟克利特采用“思想的锤子”，砸出了物质的最小组成——原子，当然原子的内涵与现代科学的认识相差很多，直至今天我们仍然在寻找物质的最小组成。普通物质的研究，尚能进行，但对于光的认识，先贤们似乎显得力不从心，至少实际的经验很难把一束光砸碎，但先贤们仍然提出颇受争议的“微粒说”。

2牛顿和他的时代

经历伽利略、胡克、莱布尼茨等巨匠的努力，天才牛顿第一次把人类拉到了理性的一边，他建立的物理帝国很好描述当时已是的世界，统一了地上和天上的现象，牛顿的理论很好的符合因果律，与传统的哲学思想非常契合，这也埋下爱因斯坦对新生量子力学的恐惧，经典理论的因果律具体反映为，过去（初始条件）的因决定现在的果（现在的位置和速度可以通过运动学方程计算），现在又将是未来的因，世界像钟表一样运转但建立在“钟表理论”的基础上的世界，世界的运转如此的精准，但经典理论也透露出人类万物的悲凉，精准的运行，也意味着万物都是被动的参与历史。

3孤胆英雄爱因斯坦

1905年是人类史上不平凡的一年，爱因斯坦五次出剑，统一宏观世界的规律，对于天文学尺度上的观察，给出了很好的的解释及预言。但对于微观现象的解释上，爱因斯坦和普朗克一样突破了传统，引入了能量子的概念，利用不连续的假设很好的解释了一些微观现象。这样“不羁”却吓坏了老派绅士普朗克，抛弃了自己的理论，终止于自己的思维定式。

爱因斯坦最终也因为因果律哲学争论站到了新生量子理论的对立面，与波尔三次论战。

4量子社团哥本哈根解释

哥本哈根学派，在波尔的号召下，聚集了一批具有创新精神的年轻科学家，他们突破思维定式以及传统的哲学观，在微观领域建立起了以互补原理、概率解释及测不准原理三大理论为支柱的量子理论，对于微观粒子之间表现出的“心有灵犀”，给世界本身蒙上了一层阴影，毕竟对于光速不可超越及因果律的思想根深蒂固的人们，对于量子理论给出的充满“灵异”解释，难以接受。

结束语：

世界的样子是怎样的，越追问越探究越迷人。关于过去我们能不能探知宇宙大爆炸的起点的那一刻，关于未来，我们能不能从万有理论，真正的了解万物依赖的世界，看清世界的样子。

参考书目

【1】本文是《人文精神在物理教学中渗透的实践研究》课题的研究成果

【2】《邀你共进量子早餐》【西】索尼娅.费尔兰德斯.比达尔，【西】弗兰塞斯克.米拉列斯著王晋炜译

【3】《迷人的物理学》【美】艾萨克.迈克菲著，谢晓婵译