哲学是关于世界观和方法论的理论体系。哲学是研究普遍而基础问题的学科,包括存在、知识、价值、理智、心灵、语言等等领域。哲学与其他学科不同之处在於哲学有独特之思考方式,例如批判的方式、通常是系统化的方法,并以理性论证为基础。通常,哲学可被引申为个人或团体的最基本信仰、概念或态度。所以哲学又常划分为东方哲学、西方哲学等;东方哲学中又常划分为中国哲学、印度哲学等;在中国哲学中又常划分为中国古代哲学和中国现代哲学等;在中国古代哲学中又常划分为儒家、道家、法家、墨家等主要的哲学流派等。
上面是哲学的基本简要解释,有人自然会问:物理哲学指的是什么呢?物理哲学,也称物理学哲学,或物理学中的哲学,研究与处理物理学中所体现的哲学问题,特别是现代物理学中所体现的哲学问题,如现代物理学中的基本概念和基本问题的哲学解释。物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的自然科学基本学科。因此跟关于世界观和方法论的理论体系的哲学具有相通之处,所以古典的物理学与哲学过去是浑为一体,那时的科学家既是物理学家又是哲学家。
现代物理学与现代哲学也有相通类似之处,现代物理哲学家会与某些理论物理学家所做的研究类似或重叠。作为自然科学的带头学科,现代物理学深入研究探索小至基本粒子,大至宇宙等一切物质最基本的运动形式和规律,成为其他各自然科学学科的研究基础,同时也给现代哲学提出了许多基本挑战与哲学问题,由此构成了现代物理哲学的基本研究范畴。
简要介绍了哲学、物理、及其物理学哲学,现在简要介绍物理学中的基本哲学,即现代物理学哲学的基本问题有哪些?在哲学中,物理学哲学处理现代物理学中的基本概念和基本问题解释,由此可以大致分为三个主要领域:
理论间关系:物理学有许多理论,各种物理理论之间的关系,例如热力学和统计力学。这涉及到科学还原论。还原论(英语:Reductionism,又译还原主义、简化论)是一种哲学思想,指复杂的系统、事务、现象可以通过将其化解为各部分之组合的方法,加以理解和描述,例如认为化学是以物理学为基础,生物学是以化学为基础,等等。时空的本质:时空是物质还是纯粹的关系?其同时性是常规的还是相对的?时间不对称是否可以纯粹地简化为热力学不对称?量子力学的解释:所探查到的量子特殊现象涉及到的哲学问题,主要的如何对测量问题制定适当的对策,以及了解该理论告诉我们有关现实的真实性概念。其中时空本质解释和量子力学解释构成了现代物理学哲学的最为基本而重要的研究范畴,前者专门被称为时空哲学(Philosophyofspaceandtime),后者专门被称为量子力学哲学(Philosophyofquantummechanics)。
在亚里士多德时代,古代物理学家将宇宙视为具有中心的球体。由古典元素,如地球、水、空气和火所组成的物质试图朝着宇宙中心,地球中心向上或向下移动。以太之物,如月亮、太阳、行星或恒星,环绕着宇宙的中心。运动定义为位置的改变,即空间。
以后牛顿的第一运动定律取代了亚里士多德物理学关于物质在空间中运动的隐含公理。“每个物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。”“每个物体”包括月亮和一个苹果,包括所有类型的物质、空气、水、石头甚至火焰。
牛顿定律认为,没有任何事物具有自然的或固有的运动。三维欧几里德空间是绝对空间,无限且没有中心。“静止”是指随着时间的推移在绝对空间中处于同一位置。空间的拓扑和仿射结构必须允许以直线均匀的速度运动。因此,空间和时间都必须具有确定的、稳定的尺寸。
仿射结构(affinestructure)又称线性流形结构,是数学中的几何结构,这种结构是欧式空间的仿射特性的推广。在仿射空间中,点与点之间做差可以得到向量,点与向量做加法将得到另一个点,但是点与点之间不可以做加法。
以后爱因斯坦对牛顿力学提出异议,认为空间、时间和运动是相对的,而不是绝对的:“就我个人的观点,我已经不止一次地说过,我认为空间只是某种东西而已。相对而言,我认为空间是共存的秩序,因为时间是继承的秩序。”
斯坦福哲学百科全书(StanfordEncyclopediaofPhilosophy)中所编写的《爱因斯坦的科学哲学》(Einstein’sPhilosophyofScience)表明,爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家,而且是一个具有远见卓识的哲学家。他在科学哲学领域颇具影响力,对他的理论的哲学含义一直感兴趣,在他的著作阐述了物理学哲学的重要性。
年12月在给一位友人的信中爱因斯坦写道:“我完全同意方法论的重要性和教育价值,以及科学哲学的历史。今天,有很多人,甚至是专业科学家,在我看来就像是曾经见过数千棵树却从未见过森林的人。对历史和哲学背景的了解赋予了一种独立性,这种独立性摆脱大多数科学家所遭受的一代偏见。在我看来,这种由哲学洞察力所创造的独立性,成为区分是单纯的工匠或专家,还是真正追求真理的人的标志。”
爱因斯坦又写道:“有天赋的自然科学家会如何顾虑认识论呢?难道他的专业领域再没有更具有价值的工作了吗?我听到很多同事说,而且我从很多人身上也感觉到,他们是这样的。这一点我无法感同身受……。对于容易安排的事物而已被证明有用的概念,很容易让我们深信不疑,以至于我们忘记了它们的世俗渊源,将它们视为不可更改的铁律。因此被冠以‘思想的必需品’、‘先验的礼物’等。”
年“在对恩斯特·马赫的逝世悼念致词中,爱因斯坦说:“科学进展的路径很长时间以来常常是无法通行的,是通过这样的一些错误,我们习惯于分析长期以来常见的概念与展示,这绝不是一个怠惰的游戏。这些理由和有用性所依赖的情况,是如何从给定的经验中独立成长的,这将打破其全部的权威。”
恩斯特·马赫(德语:ErnstMach),奥地利-捷克实验物理学家和哲学家。马赫的物理学研究课题主要包括光的传播规律和超音速现象,马赫数和马赫带因其得名。马赫大力强调了经验主义和实证主义在科学研究中的重要性,为科学哲学的发展奠定了基础。马赫的思想在哲学界和科学界都有很大影响力。后来出现的逻辑实证主义,借鉴并发展了马赫的科学哲学。