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在面对“如何进行科学研究”这样宏大的话题时，不同的科学体系在很多基础性命题上通常会存在分歧。对于科学应解决的核心问题是什么，不同的科学体系会给出不同的答案；同时，不同的科学体系会在研究中运用不同的假设和前提；对于“科学解释应如何合理地铺开”等问题，不同的科学体系所秉持的观点也会存在根本性差异。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
理查德·德威特（Richard DeWitt），美国费尔菲尔德大学（Fairfield University）的教授，主要研究领域包括科学历史哲学、哲学思想、数学和哲学逻辑。
太阳光从太阳到达地球大约需要8分钟。所以，当你看到太阳的时候，照亮你眼睛的光线（或者说，让你产生太阳这个视觉画面的光线）8分钟以前就离开了太阳。换句话说，你看到的并不是当下这个时刻的太阳，而是8分钟以前的太阳。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
当你思考其他恒星发出的光线时，这个效果更为显著。举个例子，仙女座星系是你仅凭肉眼所能看到的最远的物体，它距离地球2500000光年。当观察这个星系时，你所看到的是250万年前的仙女座星系，而不是当下的仙女座星系，而如果此时给这个星系拍一张照片，你所拍摄的将是仙女座星系250万年前的样子。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
有时，人们会听到这样的说法：根据爱因斯坦的相对论，“任何事都是相对的”，或者其他含义相似的表述。我们在前面已经看到，从静止和运动两个观察点来看，长度、时间和同时性确实会有所不同，因此这些属性是相对于观察点的。但是，如果认为所有属性都是相对的，那就大错特错了。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
不同的理论常常对不同属性是变量还是不变量有不同的结论。举个例子，长度、时间（也就是两个事件相隔多长时间）和同时性（也就是两个事件是否同时发生）在牛顿世界观中被认为是不变量，但是正如我们在本章前面所看到的，根据相对论，这些属性并不是不变量。另一方面，根据相对论，光速是不变量，然而，牛顿体系却不认为光速是不变量。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
当我们重新表述相对性原理后就会发现，广义协变性原理其实是一个更为概括的相对性原理。因此，相对性原理从本质上是说，物理定律在所有惯性参考系中都是相同的，而广义协变性原理所表述的则是，在所有参考系中，物理定律都是相同的，不管这些参考系相对于彼此在进行怎样的运动。这恰恰就是广义相对论被认为是一个广义理论的原因。狭义相对论适用于满足了某种特定条件的特殊情况，也就是与惯性参考系有关的情况，而广义相对论则突破了这个限制，可以适用于所有参考系。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
就像池塘水面上的涟漪，在从中心向外扩散的过程中不断变小，引力波也是如此。引力波在源头时可能非常猛烈，但当它们在时空中以光速运动了上百万年甚至数十亿年到达地球时，就已经变得难以探测了。然而，在2015年年底，恰巧是爱因斯坦关于广义相对论的论文发表100周年之际，两个经过特殊设计的探测器分别独立记录到了一列引力波。这列引力波似乎发源于大约10亿年前，由两个相距10亿光年的巨大黑洞碰撞而产生。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
在广义相对论中，不受任何力作用的物体会沿着最短路径运动，也就是说，这些物体通常沿测地线运动。重点是，像行星这样的物体，并不是受到了吸引力才呈现出其运动模式，这与牛顿世界观中关于重力的观点相比，是一个关键不同点。比如，火星围绕太阳沿椭圆轨道运转并不是火星与太阳之间相互的吸引力或者说万有引力的结果。相反，与其他运动的物体一样，火星沿直线运动。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
在一个弯曲的空间中，“直线”其实是测地线。正如我们在前面看到的，根据广义相对论，像太阳这样的大质量物体会导致时空曲率。根据广义相对论方程式，这个曲率之大，会使火星运动所沿的测地线变成围绕太阳的一个椭圆形。换句话说，在广义相对论中，像火星和太阳这样的物体之间不存在吸引“力”。事实上，火星只是沿直线运动，但是由于时空曲率，这条直线变成了围绕太阳的一个椭圆形。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
尽管牛顿本人采用了工具主义态度，但是大多数在牛顿世界观教育下长大的人们都倾向于采用现实主义态度来对待重力。再引用一下我们在前面用过的例子，如果我往地上扔一支笔，然后问“为什么笔会下落”，标准答案是“这支笔因为重力而下落”。如果问题是“重力是否真实存在”，那么通常的回答是“当然存在”。也就是说，人们总的来说倾向于把重力当作物体之间真实存在的吸引力。简言之，在牛顿世界观中，人们通常采用现实主义态度来看待重力。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
在预言和解释方面（列举其中两个，对水星近日点进动和对恒星光线弯折的预言和解释），广义相对论的表现优于牛顿理论。牛顿理论仍然是一个非常有用的理论，但是，如果我们要说哪一个理论更准确地描述了已知数据，答案几乎毫无疑问是广义相对论。因此，如果我们倾向于用现实主义态度对待物理学理论，那么我们就应该用现实主义态度对待相对论，而用工具主义态度对待牛顿理论。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
在面对“如何进行科学研究”这样宏大的话题时，不同的科学体系在很多基础性命题上通常会存在分歧。对于科学应解决的核心问题是什么，不同的科学体系会给出不同的答案；同时，不同的科学体系会在研究中运用不同的假设和前提；对于“科学解释应如何合理地铺开”等问题，不同的科学体系所秉持的观点也会存在根本性差异。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
牛顿科学体系的一个基本观点就是我们所说的惯性定律——一个运动的物体会保持运动，除非有外力作用于它。在这个基本定律得到认可后，请注意，许许多多在亚里士多德科学体系中应该是核心而基础的问题就“啪”的一下消失了。在新科学体系的框架内，它们都已经不再是问题了。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
不同世界不可通约性围绕一个核心观点展开，那就是对于身处像亚里士多德科学体系和牛顿科学体系这样不同体系的科学家来说，他们眼中的世界是不同的。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
正如库恩所说，身处不同科学体系内的科学家是“在不同的世界里开展自己的研究”。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
粒子是离散的物体，在空间和时间中都有定义好的位置。粒子与粒子之间以典型的粒子方式进行相互作用，比如彼此弹开，或者分裂成更小的粒子。波则被更多地看作一种现象，而不是离散的物体，在空间和时间中，波通常在相当大的范围内传播，而不是局限在一个相对较小且定义清晰的位置上。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
如果实验中有对量子实体的探测或测量，那么被探测到的似乎是粒子，也就是说，量子实体在被探测时似乎是粒子。但是，在没有探测或测量时，量子实体的行为模式似乎表明它们是波。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
在一个漫长的历史时期里，我们一直把基础科学，也就是物理、化学和类似学科都看作研究客观世界的科学，这个客观世界是独立于我们的，以一种客观的、不依赖于我们兴趣的方式向前发展。但是，到了标准量子理论，情况似乎不一样了，在这门学科里，我们的兴趣和测量似乎可以对这个世界产生影响（至少从现实主义的角度来看如此）。正如前面提到过的，如果我们选择进行测量，世界将会是一个样子，如果我们选择不进行测量，那么世界又会呈现另一种样子。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
假设我告诉你我口袋里有一些硬币，你可能不知道我口袋里硬币的数量是多少，但我相信你认为这个数量是一定的。可能是两个、三个或八个，不管确切数字是几，你都毋庸置疑地相信，关于我口袋里有多少硬币存在一个确定、独立的现实。这就是日常生活中信息缺失的一个例子。你说不出我口袋中有多少硬币，因为你完全不知道有多少。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
尽管存在一个现实，但组成这个现实的并不是在测量之前就具有某些确定属性的量子实体。让我们花点时间来体会一下测量在这一类量子理论诠释中所扮演的核心角色。从字面上来说，根据这一诠释，测量行为就改变了世界的面貌。在测量之前，世界是一种面貌，而在测量之后，世界变成了另一种面貌。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
他们认为，存在一个独立于测量的现实，然而考虑到宇宙最基本的组成部分，这个现实在很大程度上是不确定的现实。这就好比说，“对，我的口袋里有硬币，但是硬币数量并不确定，硬币的形状和大小也不确定”。也就是说，存在一个由硬币组成的现实，但是这个现实不具备任何确定的属性。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
光从太阳运动到地球需要大约8分钟。所以，如果要考虑太阳上发生的一个事件（比如太阳耀斑）与地球上发生的一个事件（比如电台通信干扰）之间的联系，那么只有当两者发生的时间相差8分钟以上时，它们之间才有可能存在联系。
理查德·德威特
美国费尔菲尔德大学教授
