中财网扬州史公祠电话:E5：宇宙学佯谬的根源
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/03 04:48:56
●孙显元认为光度佯谬、引力佯谬、热力学佯谬都是“二律背反”思维的产物。
宇宙学佯谬的产生说明经典物理学家的宇宙理论包含有内在的逻辑矛盾。牛顿引力理论是引力场的理论，对于强引力场是不适用的，而矛盾恰恰就从这里产生。
怎样区别引力场的强弱呢？
一个质量为M的球状物体，它的半径为R，如果有一质点在这个物体的表面，因受物体的引力作用圆周运动，那么，它的运动速度大体是：
式中G为万有引力常数。当这个质点上的运动速度远小于光速时，这个引力场就是弱的；如果这个运动速度接近光速时，这个场就是强的。就是说，弱场的条件是：
V<
强场的条件是：V≈C，即
对 的计算可知，在我们人类周围的常见事物中，所产生的引力场大体都是弱场（见下表，而只有在我们所居住的大尺度宇宙才能产生强引力场。因此，在一般的宏观
条件下，牛顿引力理论可以得到准确地应用，而在宇宙的范围内，它则不适用了，应让位于爱因斯坦的广义义相对论。可是，在近代，相对信纸并没有问世，人们也不了解牛顿引力理论的适用范围，将它外推于宇宙，这也是很自然的一种尝试。但是，正是这种外推的应用，却带来了理论的自身矛盾。
在牛顿时代，人们所了解的宇宙，并不是我们居住的宇宙，而是无限的宇宙。既然将牛顿的引力理论推广到大尺度宇宙已经是一个很大的错误，那么把它推广到无限的宇宙，这个错误就更加严重了。宇宙是无限的，物质又是均匀地分布在这个无限的宇宙中，那么，在宇宙的无限远处，它的引力热就不会是零。但是在论证局部的天体运动时，又总是假定所选择的参考系可以使引力场在无限远处的引力势为零，这样做，就把宇宙的有限性作为前题，引入理论之中，在理论上就陷入了即又非零的自相矛盾之中。这个矛盾，实际上是根源于有限和无限的矛盾。可是，从不同立场来看，这两种结果都是合理的。从宇宙的无限性立场来看，宇宙是物质的世界，宇宙的任何地方，都是物质的形态，只要有物质存在，引力势就不会是零；如果引力势为零，说明在宇宙的无限远处根本不存在物质，所谓宇宙也就成为没有物质的“虚空了”）这自然是违背了唯物主义的观点。但是，从相对的，近似的观点来看，假定的宇宙无限远处的引力势为零的立论也是正确的，因为任何一种认识都是相对真理，只是近似地反映容体，若是把假定的无限远处的引力势为零作为一种近似的认识，作为一种相对的关系，自然是可以接受的。这样以来，就要求宇宙应具有某种中心，处于这个中心的星群密度最大，从这个中心向外走，诸星群的密度逐渐减少，直到最后，在非常遥远处，成为一个无限的“空虚”。如果忽视了这种理论的近似性，将它推向极端，它就要导致宇宙是有限的结论。爱因斯坦分析了牛顿宇宙理论中的这种困难，指出：“在这个意义上，依照牛顿的理论，宇宙只是有限的，尽管它可以有无限大的总质量。”（《爱因斯坦文集》第2卷，第352页）
由此可见，在牛顿理论中所出现 的二难局面，仍然是康德所发现的“二律背反”。光度佯谬、引力佯谬、热力学佯谬，都是这种“二律背反”的产物。在宇宙中存在有限和无限的矛盾。宇宙的无限性只有在有限的关联中才能得到正确的说明。经典物理学所描述的规律，都属于物质运动的有限领域。这些理论能否作为无限宇宙模型的理论基础呢？问题在于如何正确处理有限和无限的矛盾，运用有限的理论来说明宇宙的无限性这应该是允许的，但是这只能是一种近似的描述。宇宙学佯谬就是这种近似性的反映，说明了理论应用的界限。就是说，人们企图用已知的关于有限事物的认识，去完成对无限性的认识，如同企图去算完那算不完的无穷数列一样，其结果势必要把无限性归结为有限性。因此，宇宙学佯谬的出现，植根于人类认识自身的矛盾中，是有自身的必然性的。
另一方面，人类对运动形态的认识的相对性，也是产生宇宙学佯谬的一个原因。光度、引力和热运动，都只是一种运动形式，它们不仅可以相互转化，而且还可能转化为迄今还不知道的运动形态。由于物质的形态是多种多样的，它们又是相互转化的，因此，在理论中出现的佯谬，在现实的宇宙中是不存在的。用一种有限的运动形式，说明宇宙的无限运动，这就是产生佯谬的另一个根源。
上述种种说明，有限和无限是矛盾着的两个方面，否认了它们的矛盾，就会出现佯谬。恩格斯早就指出：“物质世界的有限性所引起的矛盾，并不比它的无限性所引起的少，正象我们已经看到的，任何消除这些矛盾的尝试都会引起新的更坏的矛盾。” （《马克思恩格斯选集》，第三卷，第90、91页）这对于产生宇宙学佯谬的根源也是一个很好的说明。因此，全部问题在于理解有限和无限之间的关系的辩证法。