Carlo Rovelli on Philosophy and Physics
22:26 Share

这是哲学点滴节目，我是奈杰尔·沃伯顿。还有我，大卫·埃德蒙兹。哲学点滴节目没有资金支持。请通过订阅或捐赠到 www.philosophybites.com 来帮助我们继续下去，或者您也可以在 Patreon 上成为我们的赞助人。不久前，著名的天体物理学家史蒂芬·霍金宣称哲学已死。他声称，哲学无法为物理学提供任何教益。

但另一位杰出的科学家，意大利理论物理学家卡洛·罗韦利，却渴望为哲学辩护。卡洛·罗韦利，欢迎来到哲学点滴节目。非常感谢。我们今天要关注的主题是哲学和物理学。您认为哲学和物理学之间是什么关系，应该是什么关系？

我认为这种关系确实存在，而且应该比现在强得多。过去这种关系更紧密。海森堡、爱因斯坦、牛顿都带着极大的兴趣和与他们工作密切相关的意义阅读哲学。

它在二战后的20世纪下半叶有所减弱，我认为这对物理学没有好处，也许对哲学也没有好处。如果我们回到古典时期，有时很难区分自然科学家和哲学家。他们都是同一批人，都在推测宇宙的本质。

是的，牛顿认为自己既是哲学家又是科学家。他所探讨的那种问题介于哲学和物理学之间，例如什么是空间，什么是时间，康德讨论了同样的问题，爱因斯坦也讨论了同样的问题，他意识到，当然，这个问题有物理科学方面，也有哲学方面。我不想说两者之间没有区别。方法、问题方面存在明显的差异。

但存在着对话，并且彼此之间有着巨大的学习。我认为康德不会认为自己不应该深入了解他那个时代的物理学。我认为牛顿或爱因斯坦不会认为深入了解哲学家对这些问题的看法是不好的。因此，在试图获得更好知识的两种方式之间存在着来回互动，这种互动运作得非常好。

因此，对于科学家所做工作的简单看法是，他们对世界进行经验观察。但这让我觉得理论物理学家并非如此。

对科学家所做工作的简单看法如下：他们拥有自己的知识、文化、概念结构以及语言。利用这些，他们进行实验，进行观察，建立理论，然后用这些理论来解释观察结果，改变理论，进行更多观察。理论和观察之间存在这种来回互动，这已经被广泛研究。

我认为这是错误的，因为历史上，尤其是在理论物理学中，也许在所有科学中都是如此，但在理论物理学中尤其如此，在这个过程中，概念结构、语言、我们用来思考世界的基本语法也在发展变化。对空间是什么、物质是什么、因果关系是什么以及我们所说的理解世界意味着什么的观念都在改变。

科学的重大进步，有时甚至是科学的小进步，并非是：“在一个特定框架内提出一个明确的问题，然后解决它。”而是在特定框架内存在一个问题，然后你必须改变这个框架。

在这样做的时候，哲学往往会有所帮助。这听起来非常接近托马斯·库恩关于科学革命的观点，他的名著《科学革命的结构》中也提到了这一点。在那本书中，他认为存在一个常态科学时期，在这个时期内，人们在一个框架内进行观察，并理解他们需要进行哪些小实验来阐明他们更大理论中的要点。然后就会出现这些革命性的时刻，

理论本身岌岌可危。这些时刻实际上并没有完全得到经验观察的证实。有时，经验观察，就像哥白尼革命一样，实际上并不能证明世界观的改变是合理的。

我认为我们从库恩那里学到了很多东西。库恩阐明了知识获取中的这一历史方面，阐明了视角变化的程度。但我也认为，在科学界，对库恩的解读过度了，特别是认为这意味着知识没有累积增长。我认为这是大错特错的。

不相容性这个概念是库恩的核心，即当你经历这些步骤中的一个，这些革命中的一个时，之前的理论与下一个理论并没有真正关联。我认为这是完全错误的。经典力学在量子力学或相对论物理学中是可以完美识别的。

亚里士多德物理学在哥白尼牛顿物理学中仍然可以识别。科学中存在不可否认的累积方面。理论之间可以很好地相互沟通。科学家应该知道生成性与牛顿理论在何种意义上相关。所以我认为我们不是通过完全抛弃一个理论来学习的。我认为我们是逐步学习的。

通过改变我们先前概念结构的一部分，但保留大部分。但尽管如此，我们确实改变了概念结构的关键部分，而这些部分通常是我们没有意识到的，比如同时性。当爱因斯坦修改同时性的概念时，没有人预料到这是需要改变的事情之一。爱因斯坦正在阅读……

叔本华和康德，当然还有莱布尼茨。我认为他能够做到这一点的很大一部分自由，马赫，来自于阅读这位哲学家。对我来说，另一个引人注目的例子是海森堡。海森堡也许是量子力学的真正创造者。他通过……每个人都试图通过改变动力学方程来理解原子，做出了令人难以置信的飞跃。

他说，好吧，让我们保留他们现有的动力学方程，并改变运动学，改变我们对电子的含义。

改变可观察量、实体的概念。海森堡之前和之后，实体是不同的东西。他之所以能够做到这一点，是因为他受到了当时哲学的熏陶。无论哲学好坏都没关系，但哲学的自由，强烈的经验主义，即使是反现实主义，就海森堡而言，他所呼吸的哲学氛围，使他能够做到这一点。有一句话是

除非哲学家首先允许他们这样做，否则物理学家什么也不会做。我认为这一点很重要。我甚至要说，现代物理学中存在某种不孕不育，这源于其中缺乏足够的哲学。

这真的很吸引人。你给出了对哲学价值的一种心理学解释，即它解放了人们以新的方式思考。这有点像那些受解构主义影响的建筑师，然后创造出据说是受德里达启发的建筑。这并没有真正将其视为哲学，而更多地将其视为物理学的催化剂。

是的，一部分是这样的，但这在哲学中可能会被低估。哲学是思想的开放性。如果可以的话，还有一个与之相关的第二个方面，那就是方法论意识。那些说我没有哲学的物理学家，当然有哲学，他们在一个对他们自己所做的事情或应该做的事情的解释中工作，这完全决定了他们解决的问题以及他们如何解决这些问题。

库恩就是一个很好的例子，因为物理学家从库恩那里学到了很多东西，但在我看来，他们被库恩误导了。今天，有很多理论物理学是，让我们假设世界是这样的。为什么？因为这是一场伟大的革命，库恩告诉我们，我们会跳到一个非常不同的东西。

然后在《物理评论D》上有无数的文章，在我看来，这些文章是对智慧、时间和精力的浪费，因为科学的运作方式并非如此。科学是在我们现有的基础上建立起来的，当然也会改变我们现有的东西，但你通过很好地消化我们现有的科学来获得新的知识。

你说科学的巨大进步并不一定是由新的经验数据驱动的，你是完全正确的。哥白尼就是一个例子，没有任何经验数据。广义相对论就是一个例子，基本上没有经验数据。当然，大量的科学是基于新的经验数据，带来新的信息，所以我们得到了新的理论。

但也有这种没有经验数据的构建。但这怎么可能呢？这是可能的，因为经验数据当然是先前成功的理论。因此，生成性建立在认真对待狭义相对论和牛顿理论的基础上。

哥白尼建立在托勒密的基础上。因此，通过建立在先前的理论之上，人们可以获得新的想法。并非凭空而来，就像库恩似乎告诉我们的那样。凭空而来，从来没有出现过好的科学。所以我认为这是一个很好的例子，在我看来，

关于方法论的良好对话，获得新知识的最佳方法是什么，哲学家是如何解决这个问题的，物理学家是如何实践这个问题的，这总是好的。缺乏方法论意识，同样会导致理论物理学的贫瘠。现在，物理学家谈论

关于空间和时间，但当他们开始谈论时，他们似乎谈论的东西与我对时间流逝的主观体验，或哲学家谈论时间时谈论的那种东西大相径庭。我想知道这里是否存在术语问题，他们做的事情不同。当哲学家谈论时间时，他们不一定在谈论与物理学家相同的东西。我认为你是对的。我认为有时沟通存在误解。

当物理学家谈论时间时，他们谈论的是可以用来理解世界（不仅仅是日常世界，还有原子世界、宇宙世界、量子引力世界等等）的最佳时间概念。所以你需要一个不同的时间概念。沟通中的错误在于，很多时候，物理学家（我是第一个），通过强调现实与我们的体验不同来表达这一点。

这造成了误解，就像物理学否认了我们体验的现实，例如时间的现实。在牛顿理论中，没有上下之分。牛顿方程关于方向是完全对称的。时间上没有优选方向。因此，根据牛顿和之后的所有理论，没有上下之分。事实上，宇宙中没有上下之分。宇航员没有上下之分。

现在，如果我说上下是错觉，那么哲学家就会来找我说，好吧，我们在谈论不同的词语，因为我在谈论存在上下之分的真实世界。

为什么这是误解？因为当然，上下是真实的。这只是它们的狭隘现实。我不能走在天花板上，我必须走在地板上。所以上下是真实而真实的，在这里，牛顿理论与这里上下存在的完全兼容。事实上，它解释了为什么这里有上下之分。所以如果我想要一个关于世界的理论，就像我在量子引力中所写的那样，没有时间，那么作为物理学家是我的工作

解释如何才能在没有时间的情况下思考世界，同时也使之与这里的时间存在相匹配，我们进行采访的时间，我的意思是它只是有限的，

并看看这个时间概念是如何出现的，或者出现，或者在时间没有定义的全局更大体系中局部出现，上下没有定义。因此，我们的世界体验，也就是我们的常识体验，并没有因为获得更大的图景而被反驳。事实上，它得到了支持，我相信两者之间没有任何矛盾

在我生活在时间中，我显然是一个生活在时间中的实体，我的大脑生活在时间中，我以过去、未来和一个可能存在时间的世界来思考，但时间只局部存在，而不是从最大的宇宙尺度到最小的量子引力尺度的普遍特征。近年来，对哲学的批评很多，这些批评来自非常杰出的物理学家，特别是史蒂芬·霍金，但还有其他人。你认为这是为什么？

我可以直率地说吗？是的，物理学家说了这样的话。史蒂芬·霍金说过这样的话。史蒂文·温伯格，诺贝尔奖获得者，标准模型的架构师之一，也说过这样的话。我认为这只是愚蠢的话。学科之间已经分离了。正如我所说，在20世纪下半叶，

20世纪上半叶的伟大物理学家，狄拉克、海森堡、爱因斯坦，永远不会反对哲学。他们热爱哲学，他们一直都在谈论哲学。然后物理学和哲学之间出现了裂痕。在某种程度上，理论物理学本身从“让我们找到宇宙的基本方程，宇宙的基本概念”的情绪转变为——这就是量子力学和广义相对论的全部内容——

二，让我们利用爱因斯坦和海森堡发现的这些奇妙的东西来理解氦原子或标准模型。你不需要哲学来做到这一点。爱因斯坦和海森堡已经为你完成了找到正确的概念结构的工作。你只需要使用它就可以了。当然，伟大的物理学被完成了，但不是同一种物理学。

现在，从某种意义上说，我们又回到了基础问题，因为生成性和量子力学之间无法相互沟通。所以我们必须重新思考什么是空间，什么是时间，什么是物质。所以我认为这种情绪正在转变。但许多物理学家接受的教育只是计算，你知道，基本方程，使用它们。此外还有哲学和哲学。

长期以来，哲学一直在攻击物理学。这场战争一直在发展。在美国尤其强烈。今天的一部分哲学很自然地认为，我们可以对世界做出的最佳描述是科学给出的描述。

但很大一部分哲学，从海德格尔开始，就指责科学是错误的知识，认为物理学描述的自然世界是有限的，但还有我们经验的世界，当然还有所有现象学传统，此外还有社会学的世界等等……

试图将科学描述描绘成对世界的非常片面的描述。所以我认为冲突是双方面的。但当然，科学描述虽然可以在一定程度上解释一切，但并没有真正告诉我很多关于，例如，我自身意识的本质。

科学的世界图景并不是解决一切问题的世界的图景。我们有很多东西根本不知道。科学家越优秀，我们不理解的东西就越多。意识就是一个典型的例子。

我们从脑科学、认知科学、神经科学等等方面学到了很多关于意识的知识。所以我们比10或20年前知道的要多得多。但我认为我们不能说，好吧，我们确实理解了什么是这种物理现象，那就是意识。我们当然不明白。就像我们不明白大爆炸之前发生了什么，黑洞里面是什么，生命究竟是如何在地球上开始的，或者银河系中有什么样的生命等等。

所以未解之谜的数量是巨大的。我们知道这些裂痕，但我们不知道如何将它们连接起来。所以如果指责科学无法解释一切，是的，当然它无法解释一切。这么说完全是显而易见的，这么说也是完全正确的。如果重点是，啊，因此我们比科学方法更了解获得知识和理解这些事物的方法……

我不知道。我认为我们并没有通过什么来更好地理解我们的大脑，冥想？是的，我们知道冥想对其他事情有好处。但为了理解当我感知现实时我的大脑中发生了什么，我认为最好说，我不知道，而不是编造其他故事。有点像雷暴。我们不理解它们。所以我们有两个选择。要么我们编造一个关于宙斯的故事，

朱庇特很讨厌很生气，要么我们说，好吧，让我们更好地研究它们，也许在某个时候我们会发现，哦，天哪，那里有一些电磁现象。所以我想说的是，认为自然之外存在某些东西，我们比仅仅研究自然更能获得知识，获得深刻的知识，我自己不明白这一点。所以我们一直在谈论哲学和物理学之间的关系。

在您自己的经验中，有没有一个例子说明哲学如何影响了您的物理学研究？是的。我在做量子引力，对吧？量子引力是一个没有时间的理论。

根本性的，我相信是这样。所以我一直在努力尝试理解如何在没有时间的情况下描述世界，我认为正是通过与哲学家的长期对话，我才意识到，正如我之前所说，我不仅应该弄清楚如何在没有时间的情况下思考世界，还应该弄清楚在这个世界中我们如何回到我们对时间的体验，并理解在一个根本上没有时间的世界上时间是什么。

在牛顿理论中，没有上下之分，我们如何恢复一个我无法在天花板上行走的世界的下部？好吧，我们知道怎么做。我们在地球的表面，有吸引力，所以我们被吸引到下面。我们所说的向下是指向地球中心。我们所说的向上是指另一个方向，这就是为什么我不能在天花板上行走的原因。所以这个故事完全说得通。

我意识到，如果我想建立一个量子引力理论，我相信在根本层面上没有空间和时间，那么我就有了关于时间的完整故事。为了弄清楚，你是在说，从宇宙、宇宙的角度来看，没有时间。它是一个，可以说是，人类的创造。这是关于我们对这些事情的看法。

对吗？是的，这是关于我们对这些事情的看法。我认为是这样。这是量子引力正在努力解决的重大主题之一。所以我不能说我对这一点完全清楚。如果我有，我会给你一个清晰的故事，但我显然不能。

但我认为这就是我们正在理解的方向。当然，没有时间并不意味着宇宙是冻结的，我们突然意识到这一点，并且被困在我们所处的位置。这意味着理解宇宙的最佳方法不是假设存在一个由 t 变量测量的流逝时间，并且一切都在这个流逝时间方面起舞。这在这里有效。它在这里运行得很好。

但它在普朗克尺度上不起作用，在大型尺度上不起作用，在宇宙尺度上不起作用。直觉上，我相信原因是，真正发生的事情是，事物彼此之间发生变化。它们不会随着时间而变化。从某种意义上说，牛顿对此很清楚。牛顿引入了时间本身就是一个实体的概念，即使什么也没有发生，时间也在流逝。在牛顿之前，

如果我们阅读亚里士多德甚至笛卡尔，从某种意义上说，如果什么也没有发生，就没有时间。时间只是对事物发生情况的计数。因此，事物的发生先于时间的独立概念。我认为量子引力正在让我们回到亚里士多德的这种意义上。你看，你说话的方式听起来像一个哲学家在谈论时间。听起来似乎没有任何观察能够以任何方式证实你的假设。

哦，肯定应该有。我的意思是，否则，我是一个物理学家，否则我说的话就没有意义。

我现在正在与一些同事一起研究一个假设模型，在这个模型中，黑洞坍缩然后爆炸。黑洞内部的时间与黑洞外部的时间大相径庭。因此，一颗恒星坍缩，如果你坐在恒星上，你会在一毫秒内反弹出来。如果你从外部观察，那么已经过去了100亿年。

所以能够谈论这一点意味着能够以非常不同的方式思考时间

但对于物理学家来说，能够明智地谈论这一点意味着以这样一句话来结束故事：因此，你们天文学家将看到来自爆炸黑洞的信号，检查并找出它是否存在。所以我是在做物理学。我不是在做哲学。我试图倾听哲学家。我试图从哲学家那里获得想法，从哲学家那里获得批评。但最终，我写方程，我做预测，我希望它们得到检验，并且结果正确。

如果它们确实结果正确，哲学家应该听你的吗？这就是我想告诉哲学家的。如果你发现大规模物理学告诉你的东西与你的直觉之间存在差异，那么你的直觉是错误的。卡洛·罗韦利，非常感谢你。谢谢，非常感谢。更多哲学点滴，请访问 www.philosophybites.com。您也可以在那里找到哲学点滴书籍的详细信息以及如何支持我们。