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讲座回顾 | 从暗物质研究看自然哲学——科学家的天地人

发表于: 2021-12-03 点击:

12月3日,由华侨大学哲学与社会发展学院、福建省社会科学研究基地华侨大学生活哲学研究中心主办的“鹭岛哲谭”第284期讲座成功举办。该讲座也是“生活哲学周系列讲座”之一,截至目前已连续开办四场,深受哲社师生欢迎。本次讲座有幸邀请到中国科学院紫金山天文台的蔡岳霖副研究员为师生作题为《从暗物质研究看自然哲学——科学家的天地人》的学术报告。本次讲座由廖伟凯老师主持,采用线上与线下有机结合的方式进行,哲学系与社会学系本科生、硕士研究生、博士研究生40余人聆听了本次讲座。

蔡岳霖老师于2011年获英国谢菲尔德大学粒子天文物理学博士学位,曾任日本东京大学数物连携宇宙研究机构研究员、波兰核子研究所研究员,现任职于中国科学院紫金山天文台。蔡岳霖老师的研究专长在高维模型及实验数据间的统计、拟合与数值模拟,对暗物质研究有着深入了解和敏锐洞见。本次讲座来源于蔡老师对暗物质的常年探索与研究。自上世纪以来,物理学观察到的各种现象,如星系旋转曲线异常、星系团碰撞的速度弥散、强引力透镜、宇宙大尺度结构、CMB等都指证着暗物质的存在,根据爱因斯坦所提出的广义相对论,其存在具有十分可靠的物理学理论依据,但暗物质目前仍未被人类观测到,因此寻找到暗物质既是一道世纪难题,更是本世纪两暗一黑研究(两暗指暗物质和暗能量,一黑指黑洞)的科学突破点。蔡老师认为正如广义相对论在其被提出近百年之后才在GPS导航技术上起了作用,也许在未来世界,对暗物质的足够了解能推进人类的发展,同时提升人类对宇宙历史的认知。

蔡老师指出物理学与哲学似乎在暗物质这一问题上有着某种共识,而这种共识来源于科学与哲学的相似性,而它们的相似性在于三点:一是科学与哲学均旨在将复杂事实转换为简单事实,将未知纳入已知;二是科学与哲学均旨在系统化、综合分析这些事实,找出存在于它们之间的和谐关联;三是科学与哲学均将理性作为确证某一命题真理性的唯一标准。有了科学与哲学的共同基础,科学家可以通过哲学思维来窥探物理世界的奥秘与神奇。蔡老师认为科学哲学的一个重要观点即奥卡姆剃刀定律,该定律由14世纪英格兰逻辑学家、圣方济各会修士奥卡姆的威廉(William of Occam)提出,其核心内容是“如无必要,勿增实体”,该原理为科学研究提供了新的视角,许多科学家在研究中运用“避繁逐简”、“以简御翻”的思想,即在运用奥卡姆剃刀定律。对于科学家来说,在纷繁复杂、千变万化、无法解释的物理学现象面前,用简单的理论假设来解释似乎是一个简明的方法,譬如笛卡尔提出漩涡说来说明宇宙的生成。笛卡尔表明不存在真正意义上的虚空,空间中充满了“以太”这种不可见的、连续的、可压缩的本原物质,可用来传递引力,它们会围绕太阳,同时会被太阳拖拽形成旋涡,这些旋涡诞生了太阳系的行星。可以说笛卡尔的观点为后世开创了一种看待宇宙的新模式,存在着某些无法被肉眼观察到的物质存在。以太虽然在物理学中发挥过极其“重要”的作用,一定程度上推动了物理学发展,但同时也将科学家的思维束缚住了,并导致物理学陷入困境。直至爱因斯坦提出相对论,其理论否定了以太的存在,可以说他力挽狂澜地挽救了发展一度停滞的物理学。

曾经统治物理学界的以太说已退出历史舞台,这不禁使人们产生怀疑:暗物质是否也像以太一样,根本就不存在?即使有种种证据证明暗物质的存在,但如果人类还是无法直接观测到暗物质,那么科学家对爱因斯坦的广义相对论的正确性便会产生质疑,这也将是现代物理学的灾难。暗物质就像是幽灵,萦绕在物理学界的上空。

最后,蔡老师指出,科学家的“天”即指对宇宙空间中暗物质的不懈探索,而“地”即指天体物理学、天文学等等学科的广阔世界仍留有许多未解之谜需要被深入研究,而更重要的是“人”的方面,在基础科学家们穷于应付宇宙难题的当下,他们恍然发现宇宙宏观研究信念产生了现实价值上的冲突,此时又应当如何界定自己在人类社会中的位置,并在不确定性中继续探索暗物质的存在呢?

讲座方止,余音袅袅,不绝如缕,同学们似乎还沉静在对暗物质引发的哲学思考中。在最后环节里,同学们积极提出问题,蔡老师做了生动详尽的回答,本次讲座也在同学们热烈讨论、如潮掌声中圆满结束。(供稿:安宸漾



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