物理学对于人生的意义是什么？ | 廖玮

当某人不能欣赏精美的文艺或者美妙的音乐，我们也会对此遗憾，因为他不能享受这个世界的美好之处。但是大概没有多少人会对没有受到良好的物理学教育而心怀遗憾。这说明我们对物理学对于人生的意义缺乏足够的认识。

古代世界包罗万象的哲学或者宗教学说长期以来把人类的思想置于其掩护之下，一方面驱除变化多端的自然现象带给人的神秘感和恐惧，另一方面还可以使人感受到人与自然的和谐一致以及美，为人们寻找到人生的意义和存在的价值。古代的自然哲学通常作为一个环节出现在这些包罗万象的伟大学说之中。

伽利略以来的科学革命带来的一个重大变化是，人们学会了从自然中抽离出来，学会了冷静客观地看待世界，学会了探究具体的问题而对包罗万象的终极问题存而不论。自然世界不再是人生的模板，反而成为人们试图理解、掌握和改造的对象，科学也与人生意义无涉。科学家试图破解自然的奥秘，当然也试图发现自然之美，但是科学试图解决的核心问题还是对自然的认识。毫无疑问，科学并不提供对人生意义的答案，正如维特根斯坦所说:即使一切可能的科学问题都已经得到回答，也还完全没有触及人生问题。

不再有思想权威为现代人提供对人生的现成答案。人们不再生活在前现代社会中那些伟大学说的精神笼罩之下，获得了极大的自由，但是也被放逐到精神的虚无之地。这片虚无之地可以成长为丰茂的大地，也可能成为纯粹的荒野，人们不得不自谋生路，不得不艰苦地努力才可能实现自己的自由和精神的丰富。现代人需要通过艰苦的努力去自己找到人生的答案和人生的意义，甚至可能永远找不到，因为没有任何证据显示这个答案一定存在。

以物理学为代表的科学消解了宏大的叙事和意义。那么，物理学对于人生的意义又在哪里呢？考察科学革命的教益，我们可以发现，物理学对于人生的意义就在于它可以帮助人们实现自身的自由和精神的丰富。

伽利略和牛顿创立的经典力学是近代科学的第一个不朽成就。继伽利略对惯性运动和自由落体的研究之后，牛顿认为物体的运动速度的变化(加速度a)，与所受外力(F)成正比，与物体的质量(m)成反比:F=ma。这就是著名的牛顿第二运动定律。但是，什么是质量呢?牛顿说质量等于外力除以加速度:m = F/a。也许很快有人就会说:难道这不是循环论证吗，难道牛顿说出了有价值的东西吗?牛顿确实说出了非常重要的东西。李政道先生曾经说起，在他的少年时代，当某天他读懂了牛顿力学之后感慨道:牛顿有一手。

要真正回答“什么是质量”这一问题，就是要回答“质量的本质是什么”。这是一个非常深奥和困难的问题。牛顿回避了纠缠于这样一个非常困难的问题。牛顿力学以一种操作式的定义对质量进行了说明。首先,根据对自由落体的研究可以知道:物体在地球表面具有重力加速度，不同重量的物体的重力加速度相同。其次，如果两个物体的重量相同，可以认为它们的质量相等。最后，可以取一个标准物体作为标定物体质量的标准单位;如果某一个物体的重量与这个标准物体的重量相同，则这个物体的质量与标准物体的质量相等;如果两个质量相等的物体引起的总重量与标准物体的重量相同，则这两个物体的质量分别等于标准物体质量的二分之一;依次类推，可以标定任意物体的质量相对于此标准物体质量的相对大小。这些内容简单地说就是: m = F/a。

以上对于质量的说明虽然没有解释“什么是质量”，但是它提供了一个可以操作的、关于如何标定质量的相对大小的办法。它虽然不能解释质量的本质，但是它足以帮助我们研究物体的质量引起的现象，足以帮助我们把对物体的运动现象的研究建立在牢固的根基之上。牛顿把对运动现象的研究从“什么是质量的本质”这样一个深奥和复杂的问题中解放了出来，从此后人类得以系统和有序地探讨物体运动的知识，并最终把这些知识总结为具有牢固基础的经典力学体系。

牛顿的这种把“对现象的研究”从“对本质问题的讨论”中解放出来的思路取得了巨大的成功。这是近代科学对于哲学的超越。此后，当哲学家们还在关于本质问题的讨论中纠缠不清之时，物理学家已经在对现象的研究中高歌猛进，不断取得巨大的成就，并且通过不断地剥离并回答本质问题中较易解决的问题，不断地加深人类对于本质问题的认识牛顿之后的一些此类著名例子包括:统计力学对于具体的微观规律的影响的回避、量子力学对“量子到经典过渡”的存而不论、量子场论中的重整化理论、量子色动力学中的因子化理论等。物理学的发展和不断取得的成功有力地证明了这种思路的威力。

2013年10月8日，诺贝尔奖委员会宣布把2013年度诺贝尔物理学奖授予比利时人 Englert和英国人Higgs，以表彰他们对基本粒子质量起源机制的贡献。为验证他们的质量起源机制，全世界的高能物理学家花费大约十年时间，合作建造了耗资约几十亿美元的大型强子对撞机，其后大约共六千名实验家在ATLAS和CMS这两个实验组利用这一对撞机从事了长达两年的实验研究。在距牛顿的时代约300年之后，人类终于对质量的本质有了较深入的认识。再回顾牛顿对质量问题的回答，我们不得不感慨他的高明之处。如果牛顿当年纠缠于质量本质的问题，陷入对质量本质的空想之中而不是研究现象学，不难想象他很难在有生之年驱散质量之谜的一点点迷雾。

物理学的这些成功之处能够具体让我们学到什么呢?

首先，我们应该试图去找到可以解决的问题，而不是不断地纠缠于某些大问题，陷于对大问题的空想之中而不能自拔。有些人总想要解决大问题，甚至解决所有问题，却不仔细想想这些问题是否可能得到快速地解决，是否有一劳永逸的解决办法。有些古人说的“为万世开太平”，就是属于这一类想法。物理学的历史告诉我们:承认某些问题可能是目前无法解决的，对我们并无坏处;谦逊不仅是美德，它也能帮助我们走上求真之路。