相对与绝对知识百科全书(相对论绝对正确吗)
导语：《重读相对论》3.4 相对与绝对
“如无必要，勿增实体！”早在14世纪，来自英格兰的逻辑学家威廉就提出了这句经典的奥卡姆剃刀原理，也称简单有效原理。当时，经院哲学仍然在就“本质论”问题做着些无休无止的争吵。这令威廉感到十分厌倦，他认为讨论这些问题是毫无意义的。他通过奥卡姆剃刀原理指出：我们应该剔除那些空洞无物的概念，只保留确实存在的，可被感知、可被测量的实体。这条看似简单的原则一经提出，就成为了哲学思辨和科学探究的重要原则。黑格尔剔除康德理论中不可认知的物自体，正是基于这个原则；马赫剔除牛顿力学中的绝对空间，同样是基于这个原则。
1806年，黑格尔的《精神现象学》正式出版。关于康德的“物自体”学说，黑格尔认为：既然物自体不可认知，就完全没有必要假设物自体的真实存在！他主张世界就是一个“绝对精神”，于是哲学的摆锤重新回到了柏拉图的一方。同时，黑格尔受到了中国古代道家哲学思想的启发，对于二律背反问题，黑格尔认为，二律背反现象不仅存在于高深的哲学问题中，世界上的一切事物都是矛盾双方共同存在的结果。如果没有无的概念，也就不需要有，没有黑的颜色，也就不需要白。因此矛盾双方的存在是对立统一的，对此我们必须辩证的看待。比如：狼的存在虽然对羊而言是一种威胁，然而狼的存在客观上也加速了羊群的优胜略汰，反过来，羊的进化也会进一步导致狼群的发展。矛盾双方都会在对立统一的斗争中不断趋于完美。因此，黑格尔认为，我们完全没有必要对二律背反问题感到焦虑，相对真理也必将在矛盾双方的不断斗争中逐步逼近绝对真理。
基于同样的原则，马赫认为，对时空的测度必须建立在物质和运动的基础之上，脱离一切物体谈绝对空间，脱离一切运动谈论绝对时间，都是毫无意义的。且慢，对于绝对空间的存在，牛顿不是已经用“水桶实验”做出了精彩的证明吗？马赫为什么会断言绝对空间不存在呢？接下来就让我们一起看看，马赫给出了怎样漂亮的反击：
现在，让我们重新回顾一下经典的水桶实验：当原本静止的桶受力旋转以后，桶里的水由于惯性保持静止，此时桶壁和水面存在相对运动，那么，我们如何判断水和桶哪一个的运动才是“真实的”呢？牛顿认为：我们只需要看一看水面的情况就知道了。如图3-1所示：如果水面保持水平，那么水是静止的，如果水面下凹，即使水和桶的转速完全一致，二者保持相对静止，它们仍然在相对于“绝对空间”做着“绝对”真实的运动。在牛顿看来，如果绝对空间不存在，我们就不会观察到水面下凹的现象。然而马赫却发现，这个看似无懈可击的证明仍然存在着严重的漏洞。
图3-1 牛顿水桶实验
马赫认为，水面的下凹并不能说明水在相对于绝对空间运动，而只能说明水面相对于周围的天体(主要是地球)运动。为此，马赫对水桶实验给出了进一步的设想：假设我们不去旋转水桶本身，而是旋转水桶下方的地球，或者旋转宇宙中的所有星体，那么桶中的水必然会在万有引力的作用下旋转起来，一旦整个宇宙相对于桶中的水高速转动起来，仍然会出现水面下凹的现象。因此，我们就不能区分，水面下凹究竟是水在相对于绝对空间运动，还是相对于宇宙中所有的天体运动了。按照奥卡姆剃刀原则，我们还是认为水相对于宇宙中的天体运动比较自然，因此，我们毫无必要假设绝对空间的存在。
本来，牛顿的水桶实验是一个可以实际验证的物理实验。假如我们一定坚持用真的水桶去做它，也不难发现水面下凹的现象。然而马赫的说法却把这个实验变成了一个纯粹的思想实验，因为我们没有任何手段去推动宇宙中的所有天体旋转。尽管如此，无论是凭借自己的直觉判断，还是凭借理性推理分析，我们都会发现，马赫的结论应该是对的。康德虽然没有“证明”时空一定存在。但他为我们指出：作为一切物体运动的平台，时空这个基本假设是完全必要的。马赫也没有“证明”绝对空间一定不存在。他只是指出了绝对空间只是一个可有可无的多余的假设。按照奥卡姆剃刀原则，去掉这个绝对空间的多余假设，让牛顿力学仅在相对空间中存在，丝毫不会不会影响牛顿力学的伟大。
本来，马赫提出的只是一个理想实验，然而，仅仅过了4年，一个真实的光学实验却把绝对时空的概念彻底扔进了历史的垃圾堆，牛顿力学从根本上动摇了！科学探索似乎在提示我们：真理本来就只能以相对的形式存在……
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