《重读相对论》6.1 世界是真实的

~ 6.1 世界是真实的

爱因斯坦曾经说过，这个世界最不可理解的地方恰恰就在于它居然可以被理解！这个世界是真实的吗？它为什么能够被人类所理解？又为什么能够通过语言符号来表达呢？要理解狭义相对论的哲学基础，我们还必须从这三个经典的哲学问题开始。

这个世界是真实存在的吗？我们共同生活在这个世界上，当然会关心这个世界的真假，如果我们竭尽全力奋斗一生，最终发现一切不过是南柯一梦，恐怕任何人都难以接受。古往今来的哲学家们更是为此进行了数千年的探索：柏拉图、释迦摩尼、黑格尔、王阳明都认为现实世界是虚假的；而亚里士多德、洛克、牛顿、爱因斯坦则认为现实世界是真实的；在他们中间，还有笛卡尔、莱布尼茨、康德等为数不少的骑墙派。然而，如果我们仔细梳理一下他们的观点，不难发现，这些先贤口中的“真实”并不是同一个概念。

在柏拉图等人的眼中，真实就是完美和永恒的代名词，由于世间的一切都是转瞬即逝的，所以它当然就是虚假的、不可靠的。而在亚里士多德等科学家看来，真实与完美或永恒无关，尽管这个世界不是非常完美，也不能永恒不变的存在下去，但它绝非梦境。因为现实世界与梦境之间存在三个重要的差别：共同性、唯一性和确定性！这是一切世间万象的普遍特征，也是科学思维对真实一词的全新定义。

所谓共同性是指：现实世界中的一切都可以在不同观察者的共同见证下存在。现实世界中存在的任一物体，不同观察者通过不同角度观察，都可以发现它的存在；现实世界中发生的同一事件，不同观察者通过不同角度观察，都可以看到相同的结果。事物的存在不会因为观察者的不同而不同，更不会因观察行为而有所改变。与此相反，梦境则只能存在于每个人自己的意识之中。为什么证明现实世界的真实性一定要通过不同的观察者去观察呢？因为这是区分主观和客观的唯一途径。一个观察者从一个角度所观察到的结果是片面的，这一结果甚至可能受到观察者主观意识的影响。只有多个观察者从多个角度观察到的结果才更加全面的、更加客观。正因为现实世界中的一切都可以在所有人的共同关注下存在，因此现实世界是客观存在的。

所谓唯一性是指：现实世界中的所有事物都是唯一存在的。无论是物质实体还是运动的能量，一切事物既不能无中生有，又不能凭空消失。相反，在梦境中，我们失去的物体还可以重新得到；错过的机会还可以重来。

所谓确定性是指：现实世界中所有事件的发生、发展以及最终结局都是唯一确定的。对于现实世界中正在发生的任意一个事件，无论我们是否知道事件的起因，无论我们有没有看到事件的结果，我们都非常清楚的知道，起因和结果都是唯一确定的。在现实世界中，如果一只猫被关在封闭的盒子中里，即使没有任何人观察猫的状态，我们都清楚的知道，这只猫要么是死的，要么是活的，不可能同时出现即死又活的叠加状态。由于确定性的存在，我们曾经拥有共同的历史，我们正在共同开创未来。但在梦境中，一切都是不确定的，我们可以随心所欲的想象各种版本的历史和未来。

共同性、唯一性、确定性，这三个显著特征代表了现实世界的客观真实性 。在我们生活的现实世界中，一切物质实体都唯一的、真实的存在着，一切事件都在人类的共同见证下发生，物体不会因为观察者的主观意愿而消失，事实不会因为观察者的主观意愿而改变。一切事物都客观真实的存在着，历史由全人类共同所有，未来要靠全人类共同创造。因此，整个世界的真实性不容置疑。

尽管这个世界是客观真实的，然而，这并不意味着我们看到的、听到的所有事物都是真实存在的。霁月难逢、彩云易散，尽管很多人都可以看到彩虹的存在，但是几乎每个人都知道，彩虹只是一种光学现象，而彩虹下方的石拱桥才是一种真实的存在。准确的说，我们在日常生活中看到的一切既不是事物的真实面目，又不是虚假的幻相，而是现象。什么叫现象？ 所谓现象就是某个观察者在某个时空位置上接收到的所有信号的总和，它是人类的主观意识对客观事物的真实反映 。

那么，石拱桥和彩虹有哪些区别，与彩虹相比，石拱桥为什么是真实存在的呢？按照真实性的判断标准不难发现：彩虹只有在某个特定的角度观察时才会出现，只要改变一个很大的观察角度，彩虹就会自动消失。但无论从哪一个角度看过去，石拱桥却始终存在。因此，与彩虹相比，石拱桥是真实存在的。然而，如果我进一步问你，石拱桥的真实性究竟表现在哪些物理性质上呢？你立刻又会陷入迷茫：

首先、石拱桥的形状是不确定的，随着观察角度的不同，石拱桥的形状在每个人眼中都会有所区别。在正面、侧面及顶部的不同观察者看来，石拱桥的形状是迥然不同的，因此我们似乎不能说石拱桥的形状是真实存在的；其次、石拱桥的颜色是不确定的，尽管在相对静止的观察者看来，石桥汉在阳光下反射出的是汉白玉的颜色。然而由于多普勒效应的存在，在高速靠近的观察者眼中看来，石拱桥的颜色就会会偏蓝，而在高速远离它的观察者看来，石拱桥的颜色就会偏红。因此颜色也不是真实存在的。最后、石桥的质量也不是真实可靠的，虽然按照质量守恒定律，组成石桥的物质不增不减，它的质量也应该不增不减；但是按照相对论效应，石桥的质量同样会因为相对速度的增加而增加。

形状不可靠，颜色不可靠，质量不可靠，形状和质量都不可靠就意味着体积不可靠，体积不可靠又意味着密度不可靠，密度不可靠就意味着石拱桥的质地不可靠，质地不可靠又意味着石拱桥的坚固程度不可靠。那么，究竟石拱桥的什么性质是可靠的？我们何以断言石桥比彩虹更加真实呢？

首先，我们必须承认，无论是形状、颜色还是体积，物体展现出的所有表观特性都只是一种现象，而非本质。我们之所以能够看到物体的形状，是因为组成物体的各个部分所发射（或反射）出的光波同时达到了我们的视网膜。我们能够判断物体的颜色，则是因为物体发射的光波恰好激发了我们视网膜上的某些感光细胞。根据现象的定义，现象就是观察者在某个时间和空间上接收到的所有信号的总和。因此，我们通过视觉接收到的石拱桥的反射信号，当然只是石拱桥的表面现象了。

然而，尽管如此，我们仍然认为一个固体的形状和颜色是相对固定的，并认为该物体的形状是真实存在的。那么，我们如何得知物体“真实”形状呢？这就要求我们具备透过现象发现本质的能力。接下来，我们不妨以一个更简单立方体为例，探查一下如何从现象还原到本质！

假设实验室中有六个不同的观察者，大家共同面对着桌面上的同一个立方体，从各自不同的角度看到了六个不同的形状。然而，虽然大家看到的形状并不完全相同，但大家却毫无例外的普遍承认它是一个标准的立方体。那么我们是如何在自己的大脑中，不约而同的建立起了同一个立方体的模型呢？

现在，大家普遍承认的基本观点有三个：第一、从光学角度分析，那里的确存在一个物体；第二、这个物体的形状保持不变；第三、该物体必须满足唯一性原则，也就是说，那个位置应该有且仅有一个物体。接下来，我们再进一步对物体的形状做出判断：

实际上，对每一个观察者而言，要在桌面上看到一个立方体，并不一定要求这个立方体一定是真实存在的，至少还有另外两种可能：1、桌面上放着一张3D立体画；2、桌面上正在播放立方体的全息投影。要想判断桌面上的确存在一个立方体，就必须否定后两种可能。

如果只依靠几何光学规律来判断，我们如何知道桌面上放的不是一张立体画呢？很简单，因为一张立体画只有在特定的角度观察才是自然的，变换一个角度后就会出现扭曲变形，要想让所有位置看起来都是立方体，就必须有多张立体画放在那里，但这显然有违反了唯一性原则，因为那里有且仅有一个物体，所以它不可能是多张3D立体画。那么，它可不可能只是一张全息投影呢？也不可能，因为全息投影出来的物体都是半透明的，而眼前的物体却是不透明的。否定了其他可能性之后，结论只有一个，即：桌面上的确有一个立方体真实的存在着，这个立方体由六个正方形组成，各条边长度相等，所有角度都是直角。

为什么我们要不厌其烦的对一个简单的立方体展开探讨？因为这里面有一个非常重要的问题：由于立方体并不能以各边相等、各角垂直的方式呈现在我们的视网膜中，这也就意味着立方体不是我们眼睛所能看到的图像，立方体的概念也并不存在于我们的视觉影像当中，它只是经过我们大脑理性加工后得到的一个几何学模型。也就是说，我们判定一个事物是真实的，并不是因为不同角度的观察者们看到的“现象”是完全相同的，而是“现象”背后抽象出的“理论模型”是完全相同的。

因为我们知道存在于桌面上的物体有且仅有一个，所以真相就有且仅有一个。当不同角度的观察者却看到了不同的现象时，为了满足唯一性原则，为了追求唯一的真相，我们就必须统一所有观察者的意见，而为达此目的，我们就必须抛弃表面现象中的差异，依靠我们的空间想象能力和逻辑推理能力，经过去粗取精，去伪存真的分析过程，建立一个能够准确解释所有现象的唯一正确的理论模型。

尽管任何一个观察者都不能直接观察到物体的“本质”形状，但却可以让我们通过有限的现象还原出一个唯一“合理”的解释。换句话说，如果存在某个唯一的理论模型能够在所有观察角度上还原出观察者所看到的现象，那么这个理论模型就可以称之为所有这些现象背后的“本质”。并且我们会因此而判定：这个由理性构建所出的模型是真实存在的！也就是说， “真实”只是为了解释某一类“现象”而构建的理论模型。霍金把它称之为“基于模型的实在论” 。

点线面体都是描述物体形状的几何模型，笛卡尔坐标系是一个描述时空的几何模型，牛顿力学是一个描述物体低速运动运动变化的数学模型，与之相对，相对论则是一个描述高速运动物体的更为精确的物理模型。那么，我们为什么能从纷繁复杂的现象中抽象出理论模型，世界又为什么可以被人类所认知呢？

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