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“公理”逻辑范畴在科学理论中的作用

(2015-12-24 17:27:25)
“公理”逻辑范畴在科学理论中的作用

     公理逻辑范畴在科学理论中的作用

 

                    (第136号作品)

 

本文是对笔者回复杨本洛教授717日邮件内容之摘选(有个别处修改)。

杨教授对公理化假设约定论的学术批判不应被过度解读,而应该理解为他对当代数学界在发展数学理论过程中滥用公理这一逻辑范畴之现象持有的强烈反对立场。这一点我是赞同的。

数学我懂得不多,但我知道数学公理是很高贵和稀有的东西,也是一个数学理论体系的最基础性概念和原理,它不像在男人和女人之间生孩子,想生多少就能生出来。

杨教授一直在强调逻辑在科学理论发展中的重要作用,却少见他重笔公理。轻视和淡化公理在科学理论发展中所具有的基础性作用,其产生的负面效应一点也不比滥用公理范畴来得小。我懂得物理学公理,可以多谈一些。

在以前回信中,我曾对物理学公理和物理学公理体系建设给出了一些看法并提供了一个参考性方案,其要点如下:

第一要点:公理是逻辑范畴,不仅适用与数学理论体系,也适用与物理学理论系统。

第二要点:物理学公理不是已经发现或将要发现的那些普适性很大的物理学定律和原理,判定物理学公理的一个最重要的逻辑标准是它能否对物理学的物理单位符号系统给出有效的逻辑深化。

第三要点:根据哲学关于一般和特殊,个性与共性的基本认识原理,由诸物理单位符号指称表述的所有物理实在,除了具有它们各自的个性物理属性外,也一定具有它们的共性物理属性。物理学公理的作用之一是在理论上挖掘出物理实在共性物理属性的逻辑表述形式。

第四要点:物理学公理的提出和确立是对物理学理论系统的逻辑操作,不同于对物理学理论的数学操作。这种逻辑操作无需任何高端数学(诸如张量分析,线性代数,微分几何等),而属于在引入太极原理作为哲学基础并依赖基本物理常数且调用初等数学工具下的一种逻辑操作。

第五要点:物理学公理的第一参考方案:

对于由任一物理单位符号指称表述的物理实在,客观中总存在与之对应的另一物理实在且它的数值恒等于一。即, 

           AG=|AG|dimA1 

               其中,AG表示度规物理量;

                    |AG|表示度规物理量的模值;

                     dimA表示物理单位。

第六要点:物理实在的共性物理属性

由物理单位符号指称表述的所有物理实在均具有时空结构,这种时空结构可由时空组态和时空数值统一表述。此两共性物理属性分别称为物理实在的第一共性物理属性和第二共性物理属性。

物理实在的第一共性物理属性:任一常规性物理实在均具有时空结构且具有唯一性,并可由相应单位物理量的时空组态给出物理学表述且遵循时空组态法则。

法则陈述:对于由物理单位dimA指称表述的任一物理实在,其逻辑表述遵循统一范式

                     STC(dimA)=B m^a s^-b

       其中,STC(dimA)表示物理单位的时空组态;

                  m表示单位一维空间(长度单位);

                 s表示单位一维时间(时间单位);

                   a.b=-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5

             B是数值系数且B≥|G|=6.6745786383860966×10^-11

称上述逻辑范式为物理单位的时空组态法则,简称为时空组态法则。

物理学诠释:所有常规性物理实在均具有时空结构,该时空结构由特定数量的维空间和维时间复合构成。

物理学应用:时空组态法则是对物理单位基础概念的更新,适用于物理学所有分支学科。

物理实在的第二共性物理属性:任一常规性物理实在均具有时空结构并具有数值属性且具有唯一性,可由相应单位物理量的时空数值给出物理学表述且遵循时空数值法则。

法则陈述:对于由物理单位dimA指称表述的任一物理实在,其数值属性均遵循逻辑范式

         STV(dimA)=STV(Bm^as^-b)=B×STV(m^a) ×STV(s^-b)

       其中,STV(dimA)表示物理单位的时空数值;

               STV(m)=2.4720661623652209 ×10^34

                 STV(s)=0.7416198487095662 ×10^43

              其余符号含义与时空组态法则相同。

称上述逻辑范式为物理单位的时空数值法则,简称为时空数值法则。

物理学诠释:时空数值反映了物理实在固有的数值属性,是对物理实在转化的量的规定,并具有唯一性。时空数值在数学上是数值。时空数值不具有零值,也不具有无穷大值。

物理学应用:时空数值法则适用于物理学所有分支学科。

第七要点:基于物理学公理的第一参考方案,不仅可实现对物理实在两大共性物理属性的理论发现,还可获得其它重要推论,并一同组成物理学公理体系。

第八要点:物理学公理体系的理论创立是对物理学逻辑基础的完备性建设。

 

截止目前,全球物理学界一直忽视或遗忘对物理学逻辑基础的完备性建设,所有已创建的物理学理论均是以物理单位符号系统为逻辑基础而建立。在物理学公理和物理学公理体系的缺省下,基础物理学的这种理论局面直接导致现代物理学上层理论的发展遭受严重制约,也是现代物理学理论发展出现危机的理论根源。在物理学公理和物理学公理体系的缺省下,由于物理学基础概念未能得到逻辑深化和拓展,也由于任何数学操作并不能改变物理学已有基础概念的内涵和外延,致使物理学前沿理论长期受制于物理学数学化的错误观念,更导致现代物理学对更具普适性和基础性自然现象和规律的物理学描述一再无效,调用任何高端数学也还是无效。比如,对惯性起源,引力基本问题,信息,宇宙全系图像,物质定义和物质分类,宇宙演化物理机制,宇宙四类基本物理量的统一物理学解,宇宙起源第一客观存在等基本物理学课题的物理学描述。

长期失察,遗忘,偏废物理学逻辑基础的完备性建设是全球物理学界的一个重大失误,其对物理学发展所产生的阻碍已十分严重。有多严重呢?现代物理学理论发展已实质性停滞不前,并产出大量理论谬论。比如,使用质量或能量概念定义物质,使用负熵概念定义信息,使用量子涨落描述宇宙演化过程等反逻辑性认识。

在我看来,绝大理论物理学家们(也包括霍金教授)的数学操手高超,而逻辑操作手法却凸显低下。这般数学巨人和逻辑侏儒的反差实在太大。

还是那句话:物理学是自然科学的统帅,不是数学的奴仆。物理学发展离不开数学,也同样需要从人类哲学认识,逻辑学甚至宗教宇宙观中广泛提取智慧和吸取科学营养。就科学认识宇宙而言,我怎么就是不相信,人类千百年来对宇宙的那些永远不死的第一直觉难道不如一个偏微分方程来得更重要?谁信呢。

 

                                                               ----------------------------------------------- 张志强

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