近代自然科学禀性探讨（下）（修改稿加上前言)

风云际会

4 s/ x, X$ L- d
. t; j. g  @3 \4 _引子：这是我国内的导师所写的一篇文章，会在他所著的《量子力学：菜根谭（第二版）》里出现。这里经过他授权同意，让我代发在网上以引起讨论。此文的版权归原作者所有，任何转载请注明原作者。另，这也是同时将在《全国高校量子力学研究会2013年年会》（西安会议）上的报告修改稿

3 z# w  S' C0 C/ i3 v8 I6 W

六,自然规律的三条基本原理【12】

$ `3 q  E2 I! M7 Z1 ]. f) `

1, 自然规律“无奇性原理”

* {- R% V/ P3 h" @3 l3 [　　人造事物时常会产生大大小小的奇性、发散和不自洽，带来大大小小的困惑。实际上，自然界只存在或大或小的物理量数值、或快或慢的演变过程。即便相变、爆炸、黑洞，也都是各种各样物理演化过程。所有的奇性、不自洽和计算发散，要么是理论缺陷所致、要么是观测或考虑角度局限所致、要么直接就是不同标度相对比较所致，总之是人造事物“可道”之“道”局限性的显现！实际上，自然界客观存在着一条基本原理，即“自然无奇性原理”：
' `5 J5 p4 E; s" D+ B" B

自然无奇性，凡人自扰之！

& P7 `# @- r! i1 K# E% P这可比喻为：上帝创造自然并为自然拟定规律的时候，子民们炮制的“可道”之“道”、“可名”之“名”还未出现！即便后来，上帝也无视这些东西━━包括Euclid的〈The Elements〉、Descartes的坐标描述、Newton的质点和轨道等等！我们不知道上帝是否做计算，但知道，祂即便做计算也从不出奇性！上帝那里没有奇性，奇性永远是凡人所为！
  D" \8 c& p) Q2 f# {- I
# l" Q* p5 z5 ~

2, 自然规律“人为约定无效原理”

0 ^  w, Z* I4 B
) y4 ^5 t7 }8 {: q* l　　自然科学中经常遇到许多“人为约定”。比如，物理学中就有Descartes选取，Lorentz参考系选定，时空原点约定，量子力学表象选择，矩阵Pauli表象、矩阵Dirac和Majorana表象选取，能量基点规定，Fock空间量子变换与产生湮灭算符表象等价性，初始定域位相场的选定等等，都应当理解为各种人为约定。这些约定，除了能够为相应描述提供某种便利之外，不再有任何实质性的内涵！注意，凡有“人为约定”的地方，必定相应存在人们可以选择的自由度！反之亦然。然而，既然一位观察者能有自己的约定，另一位观察者也就可以有他的另一种约定！但是，除了表观现象的东西外，自然规律应当超越任何个人约定，体现出与观察者无关的客观性和统一性！归根结底，一切人为选择或约定都不应当影响自然规律的物理内涵，不能进入自然规律！这体现为自然规律的“约定无效原理”：
& M: ~3 Y0 t# b6 k+ a
7 n8 S4 S- j. j2 e" M8 e2 }

自然规律的表达必定借助于人为约定，但它们实质内涵必定超越于人为约定。

也有个比喻，上帝容许子民们观察、理解甚至改造自然，但不容许他们参与制定自然法则！子民们做出的任何约定，永远限定在有助于观察理解和改造自然的范围，不能进入自然法则！
3 _% }( K9 f: m" Y: K# Q0 k4 ^
　　最简单的例子，物体是静止还是匀速直线运动。这纯粹是一个观察系选择的问题，归结为一种人为约定。运动规律应当与这种人为约定无关，这时“人为约定无效原理”就具体化为Galileo变换和Lorentz变换下的“力学运动相对性原理”；再比如，规范场论中基本原理：“定域规范变换不变原理”，实质上就是广义定域位相场的人为约定无效原理。
, @! H5 U9 N6 ^$ x; o5 F6 ?
4 \4 E" h1 U! F& j- [% q: o

3, 自然规律“理性自洽原理”

　　这又是一条无法验证的关于自然规律的基本原理：
1 X0 _8 m9 B- {

自然规律全体必定是彻底理性、绝对自洽、全面和谐的。

7 w1 v9 S- T6 O0 l比如，凡是正确的结论，不论用什么方法导出，一定殊途同归！这里，重要的是要意识到，自然规律的绝对和谐同它们的永恒存在是等价的！只有上帝造的东西是永恒存在的、全面和谐的、绝对自洽的！此命题的逆否命题也成立：人类造出的东西——各种各样的“可道”之“道”、“可名”之“名”不可能永恒存在、全面和谐、绝对自洽！前面提到的K. Gdel定理就是论据之一，虽然过程中人们总是力求和谐与自洽。
: @/ L' H' ~+ [- i
　　　这三条基本原理都是无法证明的信念。它们既是人们思考近代自然科学的起点，也是人们思考近代自然科学的终点。
1 E" e* X6 u! j, Z$ C) C" x
/ d$ t/ f) }  j4 c1 V% ^* T% J% b　　　总而言之，在我们的科学观和方法论中, 在进行研究思考时,一定要注意脱出上面三类偏颇的束缚：摆脱经典观念的束缚和误导，超脱人择原理的主观和偏执，洗脱人造事物的污染和干扰。依照佛教禅宗思想，既要利用经典观念、利用直接经验、利用“可道”之“道”，又要注意摆脱它们对我们的束缚、干扰和误导，注意时时回归物理、回归现实、回归自然，再行考量，这正合于禅宗“求悟”的正道！因为忽视了这层“自省”，现代量子理论发展中才会出现那么多意见分歧！经受那么多迷惘！存在那么多奇性困扰！其实，所有个人约定、奇性、不和谐、不自洽、非理性都是虚妄的。与此同时，以为人类理性认识最大公约数的全部自然科学规律必定是绝对的、完备的与和谐的，这种认识本身也是虚妄的。
% C8 B9 e3 Y  Z" W
【12】张永德，《量子菜根谭（第2版）》，北京：清华大学出版社，2013。第15讲。