坚持物理理论实在性根本特征的充分理由(MP8)
2011-04-25 07:19:02
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本文所述的物理理论,也包括物理理论综合演绎的数学体系,它是物理理论形式化表述的普遍形式。

(一)

在《实在性是物理理论的根本特征(MP6)》中作者已指出:物理理论总是要始终以具有实在性的研究对象自身的存在内容为依据,都具有实在性根本特征;这是物理学实验科学的本质特征所决定

在《有效物理理论的形式化表述规则(MP7)》中作者还指出:在物理理论研究中,我们应当遵循什么原则,要怎样做才能保证物理理论都能具有实在性根本特征。

物理学是实验科学,这是我们必坚持是物理理论具有实在性根本特征最根本的必要理由。本文将进一步指出:物理理论本身内容也决定了对它的研究,必须以研究对象自身存在为依据;这就是我们必坚持物理理论具有实在性根本特征的“充分理由”。

通过本文的论述,进一步加深了我们必须坚持物理理论实在性根本特征的认识。

(二)

如作者在《(MP7)》中所述,物理理论形式化数学表述有数量化的精确性,严格的逻辑性及无可比喻的简洁性,对此就统称是物理理论数学表述的优越性

物理理论数学表述有不可替代的优越性,但物理理论要表述或研究的,只能是经验领域研究对象自身的存在如何,作为数学表述核心的物理学规律,也都只能是研究对象在经验领域实现存在的内在关系如何。因此,即使数学表述具有了实在性根本特征,完全以具有实在性研究对象存在内容为依据,但这样的数学表述也仍然只是一种在先验领域人为规定的语言工具,它并不就是研究对象自身的相关存在。对此,特别做如下简要说明:

1、物理理论的数学表述虽然有数量化的精确性,但对被研究对象自身,它实现于经验领域的存在却并非都能够数量化,也并非都能够遵循数量化的运算规则。

如牛顿的质点力学,这是数量化程度最高最成熟的物理理论,但我们在选择某存在物为研究对象时,对某存在物本身“是什么”、它的状态“是什么”等所有“是什么”的陈述,就都既不可数量化,也并非都遵循数量化的运算规则。

物理理论的数量化及其运算规则,都只一种在回答了研究对象相关存在“是什么”以后,再在先验领域的一种人为操作。

2、物理理论的数学表述虽然有严格的逻辑性,但这些由先验领域的表述规则构成的逻辑性,并不等于经验领域研究对象某种存在的内在关系。

对此有非常多的事例都可以作证。如本文(三)所述的例子这样,研究对象自身各个部分的组合,其数量的内在关系,就并不一定都能满足数学中运算规则构成的逻辑性。

3、物理理论的数学表述虽然有无可比喻的简洁性,但经验领域研究对象自身存在千差万别,并不是形式化表述中简化的数学模型。

这样的事例也非常多。如遵循牛顿动力学规律的航天器运动,它就并不是牛顿动力学形式化表述中那种简化的数学模型,比如对它实际运动的控制,就需要巨型计算机系统跟踪做高速运算来处理数十个未知参量。

物理理论有效的数学表述、并不就是被表述的研究对象的自身存在,这就是我们必须坚持物理理论实在性根本特征首要的充分理由。

(三)

对物理理论形式化表述使用的数学,我们还必须认识到:

1、虽然数学是最理想的科学语言,但它来自先验领域,完全是人为设计的,它本身并不是自然科学。

2、由1,数学逻辑规则本身,也并非就一定是研究对象自身实现存在的基本规律。

对此就以最容易理解的简单情形为例。如数学表述中关于数量的运算规则,如代数中数的运算规则、矢量学中的矢量运算规则、集合论中的集合运算规则、群论中的群元素运算规则、流代数及拓朴学中的流运算或拓朴运算规则,等等所有这些不同运算规则,也都只有在人为规定的特定演算条件下才能使用,而不是现实世界所有研究对象各个部分组合中数量关系的基本规律。

如当我们以生物个体的生育为研究对象时,父、母及其后代的数量计算,就无法使用数学中现有任何的运算规则。

物理理论形式化表述使用的数学本身并非自然科学,它的逻辑规则也就并非一定是研究对象自身实现存在的基本规律。

数学本身并非自然科学,它也就决不可创造出理解与认识研究对象的任何奇迹。物理理论表述研究对象的任何成就,都得益于在经验领域对研究对象的充分认识。这就是我们必须坚持物理理论实在性根本特征的第二个充分理由。

(四)

物理学中,作为构成形式化数学表述起点或前提的物理规律,称是物理理论基本规律

物理学史表明,任何与研究对象存在实际相符的有效物理理论,其基本规律,如牛顿力学中的三个基本规律,量子力学中的动能动量与物质波相互关系的规律,都无一例外是从经验领域相关事实的归纳总结中发现的,实际都是经验规律,而不是由数学演绎论证出来的。

物理理论基本规律是构成形式化数学表述的逻辑前提,是构成数学演绎的逻辑起点,这是不可证明的;当然也更不可能用人为的数学规则,在先验领域凭“天才的能力”人为设计出这些基本规律。

任何有效的物理理论,其基本规律都只能是被发现的经验规律;这既是事实,也是基本逻辑学常识的规定。这就是我们必须坚持物理理论实在性根本特征的第三个充分理由。

(五)

许多事实都可以作证,在当代物理理论的主流探索中:

1、忽视数学表述只是一种在先验领域人为规定的语言工具,认为它表示的就是研究对象自身的相关存在,把先验领域的数学表述、与经验领域研究对象的实在性存在等同了起来。

1、忽视数学本身并非自然科学,认为它运算规则的逻辑性也就是研究对象自身的内在关系。

3、忽视物理学基本规律都只能是被发现的经验规律,认为可以根据演绎需要对它做人为类比或假设。

如此等等,这种放弃物理理论实在性根本特征的研究,已经构成了当代物理理论主流探索中一种极端有害的思想观念,直接就导致了当代物理理论的深刻危机。对此,作者将在下一篇文章(《MP9》)中做较为具体的论述。

完成于2011-4-21

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