第八十二章 悖论(2 / 2)
选择公理就像是哆啦A梦中的复制机器,把一块巧克力丢进去,你就可以得到两块同样大小的巧克力。
原因就在于,有些幼儿园比较奇怪,他们园区居然有无穷多个班,每个班有无穷多个小朋友。
一旦涉及到无穷,事情就变了,数学对无穷的概念,向来非常谨慎。
然而,你因为这些谬论,就不相信选择公理吗?
选择公理是那么的“显而易见”,你凭什么不相信它呢?
难道在班上随便挑个小朋友,都做不到吗?
事实上,选择公理到底对不对,数学界还没有公论,甚至数学界都搞不明白,到底什么才是“对”的。
然而,大家依旧把选择公理拿过来用。
如果你有一个搞数学的朋友,你觉得他太无趣,想把他拉黑,那你只要跟他说你不相信选择公理,他可能就会跟你打起来。
……
所以,作为一个在数学逻辑方面不太有天赋的数学学渣,林恩对无穷这个概念,向来抱有敬畏之心,为了让语言严谨一些,他的表达有些绕。
于勒仿佛第一次认识林恩一般,这个少年,竟然能提出如此尖锐的反驳,让他一时间找不到对方的漏洞。
“基于我刚刚所指出的,勒让先生的两个错误,我可以将‘乌龟悖论’归结为两个本质问题:一、无穷小是否可以被忽略?二、无穷多个有限数字是否可以求和并得到一个确切结果?”
如果说之前那段话太长,有些人没能听懂,但这一段话,那就简单明了多了。
两个反问,振聋发聩,直指本源。
迪丽也惊愕地看着林恩,她思考乌龟悖论,是从事实与哲学的角度出发,可林恩却是从纯数学的角度出发。
“有趣的孩子。”海瑟薇拿起了一杯果酒,一边喝着,一边思考林恩刚刚的话语。
触碰问题本质的两个反问,她以前也有过类似的思考,但没有像林恩这样,将其明确地归纳出来。
一时间,正反方都陷入了沉思,足足五分钟之后,迪丽才起身说道:“中立方,你刚刚口口声声说的东西,在我听来都是数学,然而你凭什么认为,数学构建的世界,跟我们现实世界相符合呢?你用数学来论证我们的世界,真的准确吗?”
哦?
林恩转头,诧异地看了迪丽一眼,那个身穿蓝白校服的女孩,她的观点也是如此的一针见血!
的确,数学是人类思维发明的东西,它跟现实世界是不一样的。
很多人其实并没有意识到这一点,迪丽却意识到了,而且她在这个时候提出来,就是对林恩最尖锐的反驳。
“中立方,你刚刚提出的两个问题,你有没有想过一种可能,这两个问题本来不成立呢?无穷大、无穷小都是你臆想出来的概念,你有没有想过,真实世界本来就不存在无穷小?
如果距离不存在无穷小,绯红之月会在最后的时刻,跳过数字b,直接追上乌龟。
如果时间不存在无穷小,就不会出现无穷多个时间相加,得到一个有限结果的情况。”
林恩摸了摸下巴,若有所思地说道:“我是否可以这样理解你的意思,距离和时间不存在无穷小,意味着时间和距离都有一个最小单位?”
迪丽想了想,点头道:“你可以这么认为!”
好家伙,普朗克直呼内行啊。
当然,迪丽的观点,与“普朗克长度”、“普朗克时间”是两回事。
林恩摸着下巴,他在想如何反驳迪丽,随着他的深入思考,他忽然意识到了什么。
是了,这场辩论赛是有两个辩题的。
第一个辩题是“乌龟悖论”,而第二个辩题是——物质是否由原子构成?
什么是原子?
所谓“原”,就是最基本的,不可再分的。
当然,我们现在知道,原子还可以再分,然而古时候最早提出原子概念的人,是不知道这一点的。
原本林恩不理解,第二个辩题要怎么辩。
乌龟悖论还能胡诌一通。
可是离开了仪器和实验谈原子论,那真的是无根浮萍,毫无意义。
而现在,林恩明白了。
林恩若有所思地开口说道:“如果‘乌龟悖论’,证明了无穷小是不存在的,也就是说,长度与时间,都存在最小单位。
那么,因为长度存在最小单位,物质就无法无限细分,换句话说,所有物质,都必然存在一个最小的颗粒,这个颗粒无法再细分了。
那么世界上的所有的物质,都是这个基本的,最小的,无法再细分的颗粒构成,这个颗粒,就是原子。”
当林恩说出这番话的时候,他忽然觉得,自己的思想好像将某样东西融会贯通了,连金色学海都微微荡漾了起来。
难道说,海瑟薇就是通过“乌龟悖论”,推理出了原子的存在?
继而以原子论为基础,发展出了流体力学?
想到这一层,林恩深深地看了海瑟薇一眼。
而海瑟薇也震惊地看向林恩。
两人足足对视了几十秒的时间。
林恩惊讶于海瑟薇那奇妙的思维逻辑。
要知道,海瑟薇做出这一切论证,没有通过任何实验,她纯粹靠脑补做到的。
虽然她的推理过程有问题,但结果却是对的。
注意,这里逻辑推导中的原子,不一定非要对应我们现在定义中的原子,它也可以是基本粒子。
现代物理学中,发现了61种基本粒子。
海瑟薇脑海中的原子,更接近于不可分割的基本粒子。
这是古老哲学家的智慧。
从现在的科学角度来看,哲学是模糊的,是形而上学的,甚至它已经变成了纯粹的文科,只能去讨论一些科学不玩的,旁枝末节的东西。
因此霍金说“哲学已死”,因此费曼在各种公开场合调侃哲学。
但在历史上,哲学是科学之母。
一言概括,哲学就是脱离了实验的科学。
错误的解释,不一定得到错误的结果。
比如卡诺提出的热机工作原理,是建立在热质学说的基础上,热质是完全错误的理论,跟以太一样,根本不存在,可是卡诺循环却是对的。
洛伦兹基于以太模型,捣鼓出了洛伦兹变换,结果跟狭义相对论的四维时空变换在数学方面完全等价。
波尔的氢原子模型,是行星模型,甚至波尔用向心力公式去推导电子轨迹,这当然是完全错误的,但他成功的解释了氢原子光谱,在量子力学中起到了至关重要的作用。
麦克斯韦研究电磁波,用的是机械波模型和以太说,跟电磁波完全不是一回事,然而他得出了震动物理学大厦的麦克斯韦方程组,并算出了光速的正确结果。
而以上例子中最离谱的就是麦克斯韦,他用一个错误的模型,完全不依赖于任何实验,仅仅依靠数学和逻辑推导,得出了物理学中的最美公式。
用这个公式,他预言了电磁波的存在,预言了准确的光速,预言了光速不变——光速不因任何参考系而改变。
为什么会出现这种情况?
因为这些人类的先哲们犯的错误,并不是一般的错误,他们的逻辑推导没有问题,他们的理论也是美的。
只是,描述世界的理论并不是唯一的,有些理论不一定是错误,它只是不够准确。
当这种不准确性,不影响结论的时候,于是,基于不准确理论上的严密逻辑推导,竟然能得到正确的结果。
我们可以将之理解为——
这个世界上所有的理论模型都是错误的,但有的模型有用。
现在的海瑟薇,在林恩面前,就是一个活生生的例子。
她用错误的“乌龟悖论”解释,得到了有用的原子模型,继而推导出超前的流体力学。
而在地球上,流体力学的诞生,要晚于牛顿万有引力定律。
这让林恩深深地感到,这个世界的学者,他们真的是非常聪明,非常敏锐的一群人,他们是这个世界的开拓者。
而在海瑟薇这边,她同样惊讶于林恩敏锐的科学直觉和逻辑推理能力。
林恩说的不错,她的流体学,就是以“乌龟悖论”为基础,一步步推演而来的。
这个孩子,才十三四岁,他就通过和迪丽的辩论,也意识到了这一点?
要知道,迪丽可是她的学生,受到了她很多思想的影响,所以迪丽才能坚定地站在反方。
而林恩作为一个乡下孩子,他甚至都没有正式上过学。
此时,迪丽也感觉在这场辩论赛中,她似乎被林恩压制了。
这个之前她在甲板上偶遇,看了半个小时风帆的野生学徒,他居然在辩论与逻辑思维方面压制了自己?
这场辩论从一开始用到的知识,就触摸到了迪丽掌握知识的边缘。
她感觉自己拿不出更多的东西来了。
迪丽看向林恩,“你认可物质是由原子组成的吗?”
林恩摇了摇头:“我不确定,不过我想,物质是否由原子组成的,并不取决于我们的思维推导,而是要看这个理论能否解释一些现象,如果能,我倾向于相信物质是由原子组成的。”
林恩没有站在后世的科学高度,去肯定这句话。
现代物理标准模型中,物质的构成太复杂了,用十年去学都学不完,即便林恩肯定地说,物质就是原子组成,对这个世界的科学也不会有什么启发。
理论解释现象吗?
海瑟薇倒是很喜欢林恩这句话,她之所以笃信原子论,就是因为原子论可以解释流体的很多性质。
“那你认为,长度存在最小单位吗?”迪丽又问。
“我不这么认为,我觉得至少在思想上,长度不存在最小单位,长度可以是无穷小。”
数学上,长度显然存在无穷小。
而现实宇宙呢?长度是否存在无穷小?
在很多科普文章中,“普朗克长度”、“普朗克时间”是长度和时间的最小单位。
继而推理出,现实世界的所有空间长度,都是“普朗克长度”的整数倍,现实世界的所有时间间隔,也是“普朗克时间”的整数倍。
理所当然的,他们会推导出这个宇宙是量子化的,不连续的,不管时间、长度,都一小段一小段跳跃的。
再开一点脑洞,我们的宇宙可能是一个计算机程序,甚至是一个高阶文明开发出来的游戏。
“普朗克长度”就是程序显示出来的像素点。
“普朗克时间”就是游戏动画的最小帧。
这确实是一个很合理的假说。
而且它细思极恐,充满话题性,可以引起大家无限遐想的脑洞。
然并卵。
以上说法都是错的。
至少是不准确的。
“普朗克长度”、“普朗克时间”只是现代物理失效的尺度,并不代表它们真是长度和时间的最小单位。
更没有说现实世界的所有长度、时间间隔都是这个最小单位的整数倍。
我们的物理学,无法描述普朗克长度、时间以下发生的事情。
但我们的物理学,不代表就是宇宙真理。
用严谨的话说——现代物理学倾向于“我们的时空是连续的”这个观点,并已经取得了部分证据,只可惜,我们的物理学却无法描述连续时空。(准确的说是微观领域无法描述,即量子力学失效,但在宏观领域,广义相对论却可以描述连续时空,这是量子力学和广义相对论的矛盾点所在)
能量传递的不连续,可不代表时间、空间也是不连续的。
所谓“不连续的”、“一帧一帧跳跃的”世界,只是科普文章不负责任的脑补罢了。
时空是否连续可以通过实验验证,物理学家曾验证了180亿光年远的铁原子吸收光谱,如果时空是不连续的,那么哪怕是普朗克尺度的离散,180亿光年的距离,也足够让吸收光谱变得离散。
但实际上,我们得到了十分狭窄的吸收光谱,跟地球上一模一样,这证明在180亿光年的尺度上,时空没有出现离散的迹象。
也就是说,在现代物理学看来,时空有可能存在无穷小。
有可能三个字,划重点。
但无论如何,用“普朗克长度”,“普朗克时间”的概念,通过否定无穷小来解释乌龟悖论,并不正确。
当然,林恩的这些观点,来自于现代物理学的实验支持,他不可能用后世的尚方宝剑,去斩前朝的官儿。
“你为什么笃定,思想上要存在无穷小?”迪丽开始追问。
“因为它很容易想象,刚刚勒让就想象到了无穷小,我想,很多人都可以在他们脑海中构建出无穷小这个概念,它是我们想象出来的,自然就是存在的。”
迪丽笑了,她感觉自己抓住了林恩话中的漏洞:“你脑海中想象的东西,就一定是真的吗?”
“现实世界不一定是真的,但在思想世界,它一定是真的,因为它就是我们的思想构建出来的。”
林恩的话,无懈可击,他说的一直就是思想世界,根本就没有提现实。
人类不管在思想世界构建什么都可以。
迪丽依旧穷追猛打:“如果现实不存在无穷小,你想象出来无穷小又有什么用?”
林恩反问:“现实世界不存在追不上乌龟的绯红之月,你想象出一个追不上乌龟的逻辑悖论,又有什么用?”
迪丽呆住了。
她张了张嘴,居然不知道该怎么反驳。
林恩这句话把她绝杀了。
没错,哪怕无穷小也不存在于现实中,可乌龟悖论同样是现实世界不存在的东西,她又凭什么用乌龟悖论去攻击林恩的无穷小?