吴铭晋微微一笑:“最可怕的是我们不知道我们不知道。”
袁自辛愣了一愣,仔细回味这句话,也不禁会心而笑。
吴铭晋继续说道:“简单点说吧,人类的知识大体可分为两个来源,第一个是归纳法,第二个是演绎法。”
“嗯。”
“我们先说归纳法,它是从特殊现象到一般理论,但你有没有想过,这种方法有个致命的缺陷?”
“……”
“打个比方,你在赌场里观察别人赌博,看到一个人连续赢了很多次,那么,你就能断定他会一直赢下去吗?”
袁自辛先是愣了一愣,然后恍然大悟:“我明白了!归纳法是通过有限次的观察而得出的规律,但这种规律并不能保证一定适用于无限的情况。”
“是的,黑天鹅就是个著名的例子。以前欧洲人看到的天鹅全是白的,便认为天下天鹅一般白,结果后来在澳洲发现了黑天鹅,这个规律就被推翻了。又比如,牛顿时代的经典物理学曾一度被认为是绝对真理,但当人类开始探索大尺度、高速度的宏观世界或者量子微观世界的时候,才发现它在这些领域并不适用。现代物理学说宇宙有150亿年的历史——我们姑且不说这个数字在多大程度上是可靠的——相比之下,人类文明的历史才不过区区几千年,我们怎么能保证,几千年观察所得出的规律就一定适用于这上百亿年的宇宙呢?”
“我以前真没有想到这个问题……那演绎法呢?至少数理逻辑是完全正确的吧?”
“演绎法是从一般理论通过逻辑推理而到特殊情况,它确实避免了归纳法的那个弱点,但演绎法使用的前提是要有一些现成的知识,就是我们通常所说的公理——可你如何保证公理的正确性呢?”
“公理是不证自明的,可以说,它就是天然正确的。”
“那我问你一个问题,三角形的内角和是多少度?”
袁自辛知道又有一个陷阱在朝他鞠躬伸臂、“欢迎光临”,但他实在也想不出其他答案,只得答道:“难道不是180度吗?”
“不完全。准确地说,在欧几里德几何里是180度,在非欧几何里则不是。”
袁自辛知道欧几里德几何就是他中学时所学的平面几何,但却不知非欧几何为何物,便问:“非欧几何是一种什么几何?”
“欧几里德几何有五大公设,也就是五个公理,其中第五公设是说给定一条直线和直线外的一点,那么将有且仅有一条通过此点的直线与给定直线平行。但如果修改这一公设,就可以得到不同的几何学,也就是非欧几何。假设没有这样的平行线,就得到了椭圆几何学,在这种几何中三角形内角和大于180度;而如果假设至少有两条这样的平行线,就得到了双曲几何学,在这种几何中三角形内角和又小于180度。”
“那……到底哪一种几何才是正确的呢?”
“它们都是逻辑自洽的,你说,怎么判断它们哪一个是正确的、哪一个又是错误的?”
“可真理不是只有一个吗?我们可以测量一下实际的三角形内角和到底是多少度,不就可以得到答案了吗?”
“你的思路和当年高斯的一样,”——听到自己与大数学家所见略同,袁自辛一阵飘然——“他曾试图测量三座山峰所形成的三角形内角和,以确定这个宇宙到底服从哪种几何学。但不幸的是,他没有得到结果。不过,就算有结果,也并不能解决问题,因为这种思路其实就是归纳法,而我们已经说过,归纳法是一条断头路。”
“那这个问题最后有答案吗?”
“直到一百年后,爱因斯坦的广义相对论才给出了答案,原来宇宙内含的质量确定了它的几何性质,因此没有哪种几何是空间自身所固有的。”
对于相对论,袁自辛只知道爱因斯坦的那句戏言:“把你的手放在滚热的炉子上一分钟,感觉起来像一小时;坐在一个漂亮姑娘身边整整一小时,感觉起来像一分钟。这就是相对论。”因此,吴铭晋这句话他如听天书,但却知道问也无用,便不再细问。
在他发愣的时候,吴铭晋继续说道:“既然第五公设可以被修正,那么,你又怎么能保证其他公理的正确性呢?”
今晚的思想大餐吃到这里,食客袁自辛已经消化得相当艰辛,但大厨吴铭晋显然还意犹未尽,又端上来一盘肥腻腻的东坡肘子:“退一步说,即使我们假定公理是不证自明、纯粹正确的,我们也不可能通过逻辑演绎获得所有真理。”
“为什么?”这又勾起了袁自辛的好奇心。
“有个数学家叫哥德尔,他证明了一条著名的定理,叫做‘哥德尔不完全性定理’,根据这个定理,任何一个公理系统都包含有在这个体系之内无法被证明的命题。”
“这些无法被证明的命题并不是公理?”
“对,是公理之外的其他命题。”
“嗯……”袁自辛略一思考,“这也不是不可补救啊,我们把这些不能被证明的命题列为公理,这个体系不就完美了吗?——当然,我也承认,这么做是有那么一点点耍赖。”
“你当然可以这么做,但是,在这个加强版的公理系统里仍然存在着无法被证明的命题。打一个形象但不严谨的比方,这种情形就好像你意识到了‘不识庐山真面目,只缘身在此山中’,那么为了看清庐山,你就自然而然地想到要跳到庐山之外。在你跳出庐山这个系统之后,你是可以看清庐山了,但这时你所在的新地点与庐山一起又形成了一个更大的系统,你仍然存在于这个大系统之内,而对于它,你还是‘不识真面目’。”
“为了看清这个大系统,我可以再跳出它,但是这样我又会掉进一个更高层级的大大系统……这个过程会无限地持续,除非……”袁自辛迟疑道,“——我跳出宇宙?”
“庐山只是一个实物化的比喻,其实,重要的不是跳出宇宙,而是要跳出你自己的意识。”
“跳出自己的意识?”袁自辛苦笑道,“一个人怎么可能跳得出自己的意识?这就像不可能抓住自己的头发把自己提起来。”