王思濤，趙煦

(金陵科技學(xué)院思政部，江蘇南京，211169；河海大學(xué)馬克思主義學(xué)院，江蘇南京，210098)

論世界體系的簡單性與復(fù)雜性
——在希格斯玻色子發(fā)現(xiàn)之后

王思濤，趙煦

(金陵科技學(xué)院思政部，江蘇南京，211169；河海大學(xué)馬克思主義學(xué)院，江蘇南京，210098)

在科學(xué)史上，許多人相信存在一種理論可為世界提供一個終極的說明。希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)，為人們對標準模型理論為世界提供簡單性的終極說明增強了信心。這種對世界體系的簡單性信念正是支撐科學(xué)家們不斷前行的動力。但現(xiàn)代科學(xué)卻表明無序、不確定性、偶然性、隨機性、概率等在現(xiàn)實世界中無處不在。標準模型理論在為世界提供一個簡單性的說明之外，并未能將復(fù)雜性驅(qū)除出科學(xué)領(lǐng)域。簡單性與復(fù)雜性這一對矛盾的共存，將是未來世界的本質(zhì)特征。

世界體系；標準模型；希格斯玻色子；簡單性；復(fù)雜性

2012年7月4日，希格斯玻色子被宣布發(fā)現(xiàn)，標準模型理論對世界的說明獲得了巨大的成功。伴隨著這一當代物理學(xué)的大事件，有關(guān)科學(xué)能否為世界提供一個終極的說明的哲學(xué)爭論再次展開。

一、世界的未來：洛克耶的自信與奎因的困惑

2013年底到2014年初，在僅僅相隔一個月的時間里，《自然》雜志分別發(fā)表了尼吉爾·洛克耶的《粒子物理學(xué)：共同走向下一個前沿》和特里·奎因的《不要停止對萬有引力常數(shù)G的測量的追求》兩篇文章。

在《粒子物理學(xué)：共同走向下一個前沿》中，洛克耶指出，希格斯玻色子是粒子物理學(xué)標準模型拼圖中的最后一塊，因此這一發(fā)現(xiàn)對于標準模型理論而言有著關(guān)鍵性的意義。但他也清醒地認識到，該模型并不能解釋宇宙的一些基本問題：從中微子的微小的質(zhì)量到暗物質(zhì)和暗能量，還有更多的存在。不過，這些卻不是洛克耶要表達的主要思想。因為他明確表示：

旨在發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子的長達數(shù)十年的探索基本完成。盡管諾貝爾獎頒發(fā)給希格斯的預(yù)測之后仍然存在雜音，但粒子物理學(xué)界感覺滿意。該是暫停下來，進行反思并考慮下一步怎么走的時候了。[1]

隨后，洛克耶對世界各國如何進行國際合作，對宇宙是如何運轉(zhuǎn)的下一步的探索，制定了一個野心勃勃的計劃。顯然，洛克耶對世界的未來圖景充滿了信心。

與此同時，特里·奎因則對世界的認識充滿了困惑。物理常數(shù)有助于解釋和預(yù)測宇宙的運動和行為。但到目前為止，牛頓萬有引力定律中的耦合常數(shù)G仍未予以精確測定?？蛑赋?，在過去的十多年間，進行的7個獨立的實驗，得出了大約有0.05%的誤差分布的結(jié)果。作為物理學(xué)的一個基本常數(shù)，這是非常不精確的。在這一問題上，奎因的困惑是：

假設(shè)不存在一個能夠解釋為什么在不同的地方對G的測量值會有所不同(不太可能出現(xiàn)這一現(xiàn)象)的隱藏在背后的物理學(xué)，那么為什么又會出現(xiàn)這樣一個結(jié)果的傳播呢？問題就出在系統(tǒng)誤差——這是在每一個基本常數(shù)的絕對測定中都會出現(xiàn)的幽靈。無論人們試圖在多大程度上考慮測量中誤差會出現(xiàn)的可能性，原則上都不可能證明其不存在。要讓人相信的唯一途徑就是使用若干不同的方法來測量同一個常數(shù)。這不僅在對大自然的基本常數(shù)的測量中是真理，對其它任何事物的測量莫不如此。[2]

雖然，奎因在他的文章中呼吁人們不要停止對萬有引力常數(shù)G的測量的追求，也表達了自己對測量的信心。但對于如何擺脫其中的困惑，奎因顯然也無法給出答案。事實上，洛克耶的自信和奎因的困惑代表了世界體系簡單性和復(fù)雜性的不同主張的兩個極端。那么，世界到底是如何存在的呢？世界的基本特征是復(fù)雜性還是簡單性？

二、標準模型理論努力的方向

隨著2013年度諾貝爾物理學(xué)獎的頒布，希格斯玻色子的存在得到了人們的廣泛認可。這為標準模型理論提供了一個強有力的經(jīng)驗支撐數(shù)據(jù)。標準模型理論所描述的世界圖景及其未來發(fā)展，引發(fā)了一股新的研究熱潮。

目前，已知自然界中物體之間的相互作用力有4種：引力(重力)、電磁力、強相互作用力和弱相互作用力。愛因斯坦在運用相對論解決了重力問題之后，便開始追求一個大統(tǒng)一理論，試圖將上述各種力都囊括其中，他在這一方向上花費了他的后半生的精力，但最終卻未能成功。而科學(xué)事實表明，愛因斯坦追求的總體方向是正確的。后來的科學(xué)家們正是沿著愛因斯坦的足跡前行方才取得今天的成就。不過，今天看來，愛因斯坦的失敗是由于他的步子跨得太大，因為這其中包含的未解決的問題太多。

愛因斯坦的相對論著眼于整個宇宙，視野開闊。與此相對的是，近現(xiàn)代物理學(xué)的另一大特色就是發(fā)現(xiàn)了一大堆電子、夸克、中微子之類的粒子。一開始的時候，科學(xué)家們普遍感到很興奮，但隨著發(fā)現(xiàn)的各種各樣的粒子越來越多，這一現(xiàn)象就逐漸轉(zhuǎn)變成了科學(xué)家們深感困惑的一個難題。有無更多的基本粒子？這些基本粒子之間有無關(guān)聯(lián)？是否存在著一個可以將這些粒子囊括于其中的機制？

圍繞著基本粒子之間的關(guān)系問題，出現(xiàn)了幾個相互競爭理論：弦理論、彩色理論、標準模型等。其中，標準模型理論是當下物理學(xué)領(lǐng)域最為成功的理論。該理論主張，構(gòu)成世界的基本物質(zhì)粒子共有18種夸克、6種輕子和12種規(guī)范玻色子(傳遞相互作用的規(guī)范粒子)，再加上每一種物質(zhì)粒子所對應(yīng)的反粒子，標準模型中共包含了至少61種基本粒子(規(guī)范玻色子包括光子、3種弱相互作用粒子和8種膠子，它們本身就是自己的反粒子)。標準模型理論認為，物質(zhì)不可能再分割為比這些基本粒子更小的單元?？雌饋砘玖Ｗ拥年嚾葸€是相當龐大的，但想想我們的紛繁復(fù)雜的世界，你就會覺得標準模型中透出的蘊含于世界中的簡單的美。

可問題依然存在。標準模型中如此簡潔的基本粒子組合，又可與實驗事實符合得很好，但其背后卻隱藏著一個令人費解的難題。所有這些物質(zhì)粒子都有一個屬性——質(zhì)量——這是一種抗拒被移來移去的屬性。不同的物質(zhì)粒子的質(zhì)量各不相同，從質(zhì)量最輕的電子、中微子到質(zhì)量最重的頂夸克，跨越了超過11個量級水平。但這些質(zhì)量來自何方，又為何差別如此大？

在現(xiàn)代科學(xué)中，圍繞上述問題，人們從不同的角度進行了研究。事實上，有越來越多的跡象表明，雖然一開始的時候，著眼于粒子世界的許多科學(xué)家與愛因斯坦對大統(tǒng)一理論的追求并不相同，但結(jié)果卻顯示，二者的終極方向是一致的。事實上，根據(jù)還原論的主張，雖然與其他基本粒子相比較而言，希格斯玻色子有著一些特殊的性質(zhì)和功能，但作為建構(gòu)世界的一塊“積木”，希格斯玻色子的存在，為還原論提供了重要的支撐，凸顯了世界存在的簡單性特征。從這一角度看，標準模型理論努力的方向就是用還原論的方法，對世界進行積木式的拆解與搭建。

三、追求世界體系簡單性的傳統(tǒng)

科學(xué)進入現(xiàn)代以后，無序、不確定性、偶然性、隨機性、概率等復(fù)雜性特征越來越多地出現(xiàn)在對世界體系的描述與說明中，這與經(jīng)典科學(xué)對世界簡單性的信念是背道而馳的。

事實上，向科學(xué)史的源頭追溯，人類對于世界的看法各異。美索不達米亞人認為天和地就是兩個扁盤，而埃及人將宇宙想象為一只長方形盒子，和他們差不多時候的古代中國則流傳著蓋天說。事實上，此時天文觀測已然興起，但“他們對于例如宇宙空間特性等問題的看法始終是同他們的科學(xué)分開的”[3]。因此，這一時期的宇宙觀大多基于對世界簡單性的追求而作出假說，以之為世界提供說明。此后，人們追求世界簡單性的傳統(tǒng)便一直延續(xù)了下來，直到今天。

與極早期人類的宇宙觀相比較而言，從亞里士多德的時代開始，人們對宇宙所展開的思考逐漸趨于理性，且各種主張大多以經(jīng)驗為基礎(chǔ)，而非完全是主觀想象的結(jié)果。亞里士多德并不否認自然界中存在復(fù)雜性，因為那時他已經(jīng)意識到，“自然界里不是一切事物皆運動；也不是一切事物皆靜止；也不是有些事物永遠運動，其余事物永遠靜止；而是有這樣一些事物：它們在這個時候在運動著，另外的時候不在運動?！盵4](246)但不知是在什么原因的驅(qū)使下，他總是力圖將自然界中紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象歸結(jié)為一個簡單性的原因。為了給永恒地運動著的復(fù)雜的世界以一個簡單性的說明，亞里士多德設(shè)想“有一個或多個永恒的不動的第一推動者”[4](242)在統(tǒng)帥著整個宇宙。在“第一推動者”的幫助下，亞里士多德構(gòu)建起一個以地球為中心的宇宙系統(tǒng)，并影響了世界近2000年左右的歷史。

從亞里士多德到現(xiàn)在，人類的宇宙觀已幾經(jīng)變革，但對于世界簡單性追求的傳統(tǒng)卻一直延續(xù)了下來。其中，哥白尼從幾何學(xué)的推論中發(fā)現(xiàn)，“圓球正是用這樣的動作表示它具有最簡單物體的形狀，既無起點，也沒有終點，各點之間無所區(qū)分，而球體本身正是旋轉(zhuǎn)造成的。”[5](16)因此，雖然哥白尼對世界所持的主張和傳統(tǒng)的地心說完全相反，但從圓的這一特性出發(fā)，他仍然延續(xù)了亞里士多德對世界的簡單性說明的傳統(tǒng)，只不過他認為“太陽位于宇宙的中心”[5](29)罷了。

近代以后，對世界體系簡單性的探索主要表現(xiàn)為對描述世界的統(tǒng)一理論的追尋。在經(jīng)典力學(xué)體系中，牛頓曾明確表示，“希望其他的自然現(xiàn)象也同樣能由力學(xué)原理推導(dǎo)出來，有許多理由使我猜測它們都與某些力有關(guān)?！盵6]隨后，他將自然之力推演到包括微觀領(lǐng)域和宇觀體系在內(nèi)的整個世界，認為整個世界的運行都遵循著力學(xué)原理，進而尋求為世界提供統(tǒng)一的說明。根據(jù)牛頓的理論，拉普拉斯寫成并發(fā)表了《宇宙體系論》。由于牛頓經(jīng)典力學(xué)體系的巨大成功，拉普拉斯堅信用物理學(xué)的原理為世界以簡單性的終極解釋只是時間問題。值得注意的是，他的著作中，他用力學(xué)理論消解了上帝的作用。據(jù)說，此舉還招來了拿破侖的揶揄：“拉普拉斯先生，有人告訴我，你寫了這部討論宇宙體系的大著作，但從不提他的創(chuàng)造者?！泵鎸δ闷苼龅奶釂枙r，拉普拉斯自信地回答道：“我用不著那樣的假設(shè)?！盵7]

愛因斯坦也幾乎花費了整個后半生的精力去尋求一個大統(tǒng)一理論，他一直“期望著建立一個新的物理學(xué)理論基礎(chǔ)，它所使用的基本概念是大大不同于迄今所考查的場論的概念”[8](501)，并以之統(tǒng)一相對論、量子力學(xué)和牛頓的經(jīng)典力學(xué)理論，因為他無法認同量子力學(xué)對世界所作的概率說明，“不相信我們應(yīng)當永遠滿足于對自然界的如此馬虎，如此膚淺的描述?！盵8](473)隨著當代科學(xué)探索的逐步推進，霍金也堅信，“當我們往越來越高的能量去的時候，越來越精密的理論序列確實應(yīng)當有某一極限，所以必須有宇宙的終極理論?！盵9]他還聲稱，“M理論是宇宙完備理論的僅有的候選者?！盵10]

事實上，用一個終極理論來為世界做出簡單性的說明，是科學(xué)界的普遍追求。對于當代科學(xué)家們來說，“愛因斯坦昨天的奮斗也是我們今天的奮斗”[11](14)，絕大多數(shù)科學(xué)家都有一個共同的夢想——“如果我們能在有生之年發(fā)現(xiàn)終極理論，那是多么奇異的事情啊！”[11](188)而且科學(xué)家們都擁有相同的信念——“存在一個終極理論，我們也有能力發(fā)現(xiàn)它”[11](188)。近年來，標準模型得到廣泛的認可，特別是在2012年希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)，再次令人們對世界體系的簡單性充滿了信心。

不過，在筆者看來，無論愛因斯坦對大統(tǒng)一理論的追尋，還是霍金的宇宙終極理論的思考，甚至是目前得到廣泛認可的標準模型理論，在簡單性上與牛頓的力學(xué)理論體系都無本質(zhì)的區(qū)別，其最大的不同就在于為世界提供的解釋力上有所差異而已。實質(zhì)上，這些理論都僅僅是對世界體系簡單性追求的一步。沿著還原論的道路向前追溯，一個簡單明確的世界即將呈現(xiàn)在人們的面前。在希格斯玻色子的這一關(guān)鍵性證據(jù)的推動下，大統(tǒng)一理論的世界圖景似乎已初步顯現(xiàn)出清晰的輪廓。

四、世界體系簡單性的問題

和科學(xué)界一貫的追求不相適應(yīng)的是，當代科學(xué)前沿的進展中有越來越多的現(xiàn)象表明，對世界體系簡單性的追求是存在問題的。

(一) 科學(xué)的蒙蔽

近代以后，人們?yōu)榱耸故挛锏哪承┨卣鞯玫礁玫某尸F(xiàn)，往往選擇借助實驗室中優(yōu)越化的條件設(shè)置，去排除與實驗?zāi)康臒o關(guān)的其他可能情況，使問題得到更好的解釋。19世紀時，在法國科學(xué)家巴斯德和普謝之間曾經(jīng)展開過一場有關(guān)自然發(fā)生說的爭論。為了支持生命的自然發(fā)生說，普謝進行過一次著名的實驗——干草浸液實驗。在實驗中，他把消毒過的干草浸液器皿放在一個水銀槽中，然后加熱水銀槽中的水銀，使其沸騰。這樣，穿過水銀到達干草浸液器皿中的就是純凈的空氣了。普謝發(fā)現(xiàn)，干草浸液中的有機物一遇上“純凈的空氣”后，就開始生長。由此他得出結(jié)論：新的生命是自然發(fā)生的。這一實驗有力地支持了生命的自然發(fā)生說。普謝的實驗是嚴格按照程序進行的，“每一個影響因素都必須通過一系列設(shè)計縝密的實驗來進行系統(tǒng)排查”[12](212)。為此，他先將干草消毒，后讓空氣穿過沸騰的水銀，其目的就是要排除他的競爭對手巴斯德所強調(diào)的“空氣中微生物的存在是關(guān)鍵所在”[12](213)，而將生命發(fā)生的唯一可能的解釋直觀地呈現(xiàn)出來——生命是自然發(fā)生的。事實上，這一案例代表了近代以后科學(xué)實驗的主要形象：通過優(yōu)越化的條件設(shè)置使得實驗的某些特征得以更好的呈現(xiàn)。當然，大多數(shù)時候，這一做法是有效的，且產(chǎn)生了一個直接的后果就是令人們更加堅定了世界本質(zhì)上是簡單性的信念。

但在事實上，科學(xué)的這一形象是不客觀的。在普謝的干草浸液實驗發(fā)生的12年之后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，干草浸液中存在一種不易被沸騰的水銀殺死的胚芽，正是這些胚芽遇到空氣之后發(fā)生了生長現(xiàn)象。筆者不是要否認，在現(xiàn)代化的實驗室中，人們的確可創(chuàng)造出許多優(yōu)越化的實驗條件和環(huán)境，為事物的某些性狀的呈現(xiàn)提供便利。但同樣無法否認的是，不管是什么樣的實驗室都無法排除所有可能，創(chuàng)造出絕對理想化的環(huán)境。事實上，這也是前文中奎因的困惑的根源。

(二) 簡單性的存在價值

從科學(xué)史的實際來看，簡單性只是人們在運用科學(xué)方法認識世界過程中的一種手段而已。特別是當科學(xué)步入近代，科學(xué)探索的目光深入到微觀世界中研究粒子現(xiàn)象，以及轉(zhuǎn)向大尺度宇宙空間尋找世界起源的時候，僅僅憑借人類的自然感官已然無法獲取研究所需的信息，大量的實驗室才應(yīng)運而生。事實上，簡單性只存在于實驗室中，最多還存在于人們的思維之中。而在真實的世界中，簡單性是不存在的。比如，2012年歐洲核子研究中心(CERN)的科學(xué)家們宣稱“看見”了希格斯玻色子，并向人們宣告了該粒子的存在。不過，希格斯玻色子的獨特屬性決定了它一出現(xiàn)就會立即與夸克、輕子等基本粒子發(fā)生作用而消失，根本就無法存在于我們的現(xiàn)實世界中，只能在理論上顯示它可能存在于宇宙大爆炸之后的極其短暫的幾秒之內(nèi)。但該粒子的存在對于標準模型理論而言卻具有著非凡的意義，“沒有它，標準模型就會在很簡單的一致性檢驗中失敗”[13]，而它的出現(xiàn)則使標準模型對世界的預(yù)言和實驗室中人們“所見”的現(xiàn)象很好地吻合起來。這便是人們對世界簡單性追求的最大價值之所在。

(三) 簡單性的存在空間

如果非得說世界存在簡單性的話，那么，簡單性最多以兩種面目存在：個體簡單性和局域簡單性。對于個體簡單性，我們可以以我們身邊的某一個人(比如你的朋友F的行動)為例來進行考察。經(jīng)過一段時間的觀察之后，你會發(fā)現(xiàn)F的行蹤具有某些規(guī)律：他在大多數(shù)時間里都往返于家—學(xué)校，家—單位，家—市場……之間，或許你還會發(fā)現(xiàn)他每周會有規(guī)律地去圖書館閱讀、到體育場鍛煉身體、會見親人等，根據(jù)你的觀察，你甚至可以作出一張有關(guān)F的行動圖表。但請不要太樂觀，你一旦將你的視線從F這一個體擴大到一個城市中的所有人，甚至是整個人類的話，你最終得出的結(jié)論必然是“林子大了，什么鳥都有”，不同的人行動各異，毫無規(guī)律可循。除了個體簡單性之外，還存在著局域簡單性。比如地月系統(tǒng)，太陽系，銀河系……，但你一旦將你的視野再放開些的話，你就會發(fā)現(xiàn)天體與天體之間、星系與星系之間存在著巨大的差別。想想人類一直在尋找一個適合生命存在的星球，卻一直未能如愿就知道了。

因此，即使存在著個體簡單性和局域簡單性，我們也不能斷定簡單性就是世界的本質(zhì)特征。事實上，運用現(xiàn)代物理學(xué)的眼光對個體簡單性作細致的考察，你也同樣會發(fā)現(xiàn)問題。比如你的好友F往返于家—校之間，似乎每天都在沿著一條固定的路線做往返運動，但事實上，只要你將他的行動路線稍微精確些，就會發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)每天往返的精確路線是不相同的，因為我們往往會習慣地將他每天行動路線上的細微差別忽略不計。同樣，在太陽系中，人們往往為金木水火土等行星繞日運行所蒙蔽，而產(chǎn)生了簡單性統(tǒng)治了太陽系的假象，卻對流星、各種無序運動的天體、隨意漂浮的大氣……視而不見?？傊?，“今天，宇宙的物理學(xué)的概念使我們不可能以簡單的方式想象宇宙?！盵14](64)宇宙作為一個復(fù)雜的整體而存在，簡單性不是世界的全部，需要加以提升，方可更好地反映世界的真實面目。

五、世界體系的復(fù)雜性

進入現(xiàn)代以后，人們發(fā)現(xiàn)并非如人類一直所期待的那樣，“物理科學(xué)曾經(jīng)努力揭示世界的完美無缺的秩序、它絕對的和永恒的決定論、它對宇宙大法則的遵循和它簡單的初始構(gòu)成(原子)，而這個物理科學(xué)的進一步發(fā)展本身最終導(dǎo)致了現(xiàn)實世界的復(fù)雜性?！盵14](8)當代科學(xué)前沿的進展越來越多地展現(xiàn)了世界復(fù)雜性的面目。

(一) 世界復(fù)雜性的存在

截止到目前，人們對于世界的認識依然是基于三個部分理論之上的：經(jīng)典力學(xué)體系、相對論和量子力學(xué)。前文曾述及，牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系的成功一度堅定了科學(xué)家們對于世界體系簡單性的信念，并激發(fā)了人們將力學(xué)理論從我們所熟悉的世界擴展到整個宇宙。但當科學(xué)的觸角延伸至微觀粒子世界后，“人們發(fā)現(xiàn)了微觀物理學(xué)的極端復(fù)雜性：基本粒子不再是初始的磚塊，而是關(guān)于可能不可再認識的復(fù)雜性的邊界?！盵14](8)海森堡的測不準原理告訴人們對事物的精確描述不再可能。更為嚴重的是，“微觀物理學(xué)遇到了第一個悖論，在其中物質(zhì)的概念本身失去了他的實體性，基本粒子的概念在其身上發(fā)現(xiàn)了內(nèi)在矛盾?！盵14](64)原本“確定無疑”的世界，在量子力學(xué)中卻只能以概率的方式存在。和微觀領(lǐng)域的情況相似，“宇宙不再是一部完美的機器，而是一個同時進行著解體和組織的過程”[14](8)。自量子力學(xué)誕生以后，人們確信，不斷“解體”和“組織”的宇宙基本單元——夸克、玻色子、中微子等都是以能量包的方式存在，希格斯玻色子當然也不例外，而非還原論所期待的那種“積木”式的存在。特別是大爆炸學(xué)說表明，宇宙起源于一場大爆炸，最初的世界處于一片混沌與無序的狀態(tài)之中。直到現(xiàn)在，世界的許多方面所表現(xiàn)出的，與人類一直以來孜孜追求的簡單性恰好相反。復(fù)雜性是世界的無法抹殺的本質(zhì)特征之一。

(二) 復(fù)雜性與無序

偶然性、隨機性、無序等復(fù)雜性特征已成為現(xiàn)代科學(xué)的常態(tài)，逐漸為人們所接受。順著時間箭頭的反方向回溯到宇宙起源——大爆炸之初，世界與無序共存。當然，筆者并不想否認有序的存在。因為，在一片無序與混沌之中，有序逐漸顯露。在此意義上，無序演化生成了有序。我們所熟悉的地球上的生態(tài)系統(tǒng)、太陽系、銀河系等有序的運行均來源于無序的狀態(tài)，“無序和有序既是對立的，又以某種合作以組織宇宙”[14](61)。這的確是令人們感到驚奇的事情。不過，請注意，此處說的是“無序演化生成了有序”，而非“無序變成了有序”。從宇宙整體來看，有序并未能取代無序，無序依然存在，且是宇宙的總體形象。

在麥克斯韋妖或布朗運動中，若把目光集中在單個個體的身上，你會發(fā)現(xiàn)每一個分子都有自己的運動軌跡。但若以大環(huán)境為背景，你就必須得承認：個體的有序等于無序。所以，無序之中包含了有序?？傮w無序，其中個體或部分有序。也可以說，無序是宇宙常態(tài)，而有序僅僅是特例，且其存在的條件特殊。比如霍爾反常效應(yīng)，必須在非常苛刻的條件下才能實現(xiàn)。目前科學(xué)的最新研究表明，宇宙正在加速膨脹。這再次顛覆了人們對宇宙簡單性的信念，因為這一狀態(tài)與人們的常規(guī)經(jīng)驗不符，膨脹不是勻速，也不是減速。事實再次表明，有序并不能全部取代無序，且也沒有證據(jù)顯示，存在著這一趨勢。

六、結(jié)語

不知道是一種什么樣的神秘的力量，使得人類對世界體系確立了如此堅定的簡單性信念，幾千年來人們似乎總是想方設(shè)法證明我們所生存的空間是決定論的，而不愿意承認自己生存于一個變幻莫測的以復(fù)雜性為主要特征的世界之中。不容否認的是，這一信念是支撐著科學(xué)家們不斷前行的動力源泉，而且取得的成就也是顯著的。在量子力學(xué)誕生之后，人們一直為量子的奇特的秉性所困擾，即量子粒子可在同一時間處于兩種狀態(tài)。而由于具有令人難以置信的敏感性，在對它們進行簡單的觀察過程中，它們的特性就會發(fā)生變化。許多人主張，這一怪異的性質(zhì)就是簡單性的固有反例。不過，在簡單性信念的指引下，人們經(jīng)過努力發(fā)現(xiàn)，“在對較高質(zhì)量粒子相互作用的測量中，實驗者可以計算出細微的能量波動，這可以讓人們對量子困境作出更好的理解。”[15]此外，“在過去的15年間，有越來越多的證據(jù)表明，量子力學(xué)的過程也可以在宏觀層面上發(fā)生?！盵15](26)量子力學(xué)逐漸從復(fù)雜的微觀世界走近簡單的宏觀世界。特別是希格斯玻色子作為微觀粒子的一部分，具有基本粒子的復(fù)雜性特征，但同時它又為整個世界提供了質(zhì)量，為宏觀乃至宇觀世界的力的現(xiàn)象提供了終極說明。簡單性與復(fù)雜性之間的道路被打通，二者之間似乎并非絕對的對立。希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)，引發(fā)了還原論者們的狂歡，他們認為，標準模型理論為世界作出簡單性說明的時刻終于來臨。當然，希格斯玻色子既有作為世界基本“磚塊”這一簡單性的特征，為還原論提供支持，而其本身又具有的復(fù)雜性特征，為還原論增添了新的障礙。但總體上看，希格斯玻色子的發(fā)現(xiàn)，使得還原論思想占據(jù)了上風，但其能否對世界進行徹底的分割與解構(gòu)，目前仍然無法給出一個明確的答案。不管人們承認與否，現(xiàn)在乃至將來很長一段時間內(nèi)，復(fù)雜性都會和簡單性一樣，作為世界的主要面目而存在。人們可能永遠也無法將世界轉(zhuǎn)化為絕對簡單的存在，簡單性與復(fù)雜性這一對矛盾的共存及相互轉(zhuǎn)化，將是描繪未來世界圖景的必然特征。

[1] Nigel Lockyer. Particle physics: Together to the next frontier [J]. Nature, 2013(12): 367?368.

[2] Terry Quinn. Don’t stop the quest to measure Big G [J]. Nature, 2014(1): 455?456.

[3] 斯蒂芬·F·梅森. 自然科學(xué)史[M]. 上海: 上海譯文出版社, 1980: 10.

[4] 亞里士多德. 物理學(xué)[M]. 北京: 商務(wù)印書館, 2009.

[5] 尼古拉·哥白尼[M]. 西安: 陜西人民出版社, 2001.

[6] 牛頓. 自然哲學(xué)之數(shù)學(xué)原理[M]. 北京: 北京大學(xué)出版社,2006: 2.

[7] W·C·丹皮爾. 科學(xué)史[M]. 桂林: 廣西師范大學(xué)出版社, 2005: 177.

[8] 愛因斯坦文集·第一卷[M]. 北京: 商務(wù)印書館, 2012.

[9] 史蒂芬·霍金. 時間簡史[M]. 長沙: 湖南科學(xué)技術(shù)出版社, 2009: 225.

[10] 史蒂芬·霍金, 列納德·蒙洛迪諾. 大設(shè)計[M]. 長沙: 湖南科學(xué)技術(shù)出版社, 2011: 154.

[11] S·溫伯格. 終極理論之夢[M]. 長沙: 湖南科學(xué)技術(shù)出版社, 2011.

[12] 洛伊斯·N. 瑪格納[M]. 上海: 上海人民出版社, 2009.

[13] 利昂·萊德曼, 迪克·泰雷西. 上帝粒子: 假如宇宙是答案,什么是問題？[M]. 上海: 上?？萍冀逃霭嫔? 2003: 382

[14] 埃德加·莫蘭[M]. 上海: 華東師范大學(xué)出版社, 2008.

[15] Andrei Khrennikov, Emmanuel Haven. Physics goes social: How behaviour obeys quantum logic [J]. New Scientist, 2013(7): 26?27.

On the simplicity and complexity of world system: after discovering Higgs boson

WANG Sitao, ZHAO Xu
(Jinling Institute of Technology, Nanjing 211169, China; School of Marxism, Hohai University, Nanjing 210098, China)

In the history of science, people firmly believe that there is a theory which can provide the world with an ultimate explanation. The discovery of the Higgs boson strengthens people’s confidence in Standard Model theory which provides a simple description for the world in the ultimate. Such faith in simplicity of the world system is the very momentum which aspires scientists to go forward. But modern science indicates that there exist disorder, uncertainty, chance, randomness, probability everywhere in the world. Except providing a simple explanation for the world, Standard Model theory is not yet able to get rid of the complexity from the science. The co-existence of the contradictory pair of simplicity and complexity is the essential characteristic of the world.

world system; standard model; Higgs boson; simplicity; complexity

N03

A

1672-3104(2015)03?0009?06

[編輯: 顏關(guān)明]

2014?06?22；

2014?09?21

2012年江蘇省社科基金項目“霍金的時空實在論思想研究”(12ZXD015)；2012年國家社科基金青年項目“當代科學(xué)前沿背景下的思想實驗研究”(12CZX015)；2012年江蘇省高校哲學(xué)社會科學(xué)研究基金“粒子物理標準模型的哲學(xué)研究”( 2014SJD202)；2014年中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助(2014B19514)

王思濤(1967?)，男，江蘇啟東人，金陵科技學(xué)院思政部教授，主要研究方向：馬克思主義科技觀；趙煦(1978?)，男，江蘇泗陽人，哲學(xué)博士，河海大學(xué)馬克思主義學(xué)院副教授，主要研究方向：科學(xué)哲學(xué)