在人类思想史上,重要的学术发现往往离不开对自然科学前沿问题的追踪和探索。众所周知,马克思主义哲学产生的自然科学基础就是细胞学说、能量守恒与转化定律和达尔文进化论这三大发现。被李政道先生预言为21世纪科学最大谜题的暗物质研究在近十年来成为科学发展研究的重点。有科学家认为,暗物质研究如果取得突破性进展,将彻底改变人类对宇宙的认识。这一探索世界图景乃至宇宙之谜的事业,需要人文学科的锲入,人文研究也需要深入其中寻找新的学术生长点。现代自然科学前沿研究会为人类知识结构带来哪些变革?会给人文学科提出哪些研究课题?本报记者就此采访了物理学、宇宙学以及人文学科领域的学者。
自然科学研究不断改变人类思维观念
“寻找暗物质粒子,探索宇宙起源及演化的奥秘,将对丰富人们对宇宙、物质的认识起到重要的推进作用。”武汉大学哲学学院副教授李宏芳如此表示。
1933年,瑞士天文学家扎维基通过对后发座星系团中星系的径向运动速度的研究,推测星系团可能主要由不发光的物质构成,并首次提出“暗物质”概念。不过,当时多数科学家认为这是天方夜谭。直到20世纪70年代后,大量证据才使天文学界普遍接受暗物质存在的预言。
记者在采访中了解到,目前全球至少有15个国家开展了这一重大交叉学科研究。科学家利用大型计算机进行宇宙学数值模拟,进一步搭建了理论与观测之间的桥梁。
在很多科学家看来,暗物质对粒子物理学提出了重大挑战。“用常规物质不能够解释宇宙存在的许多引力现象,这促使科学家们推断,在粒子物理学标准模型所描述的基本粒子之外,还有未知的物质。”上海交通大学物理与天文系研究人员刘江来告诉记者。
纵观科学史,现代以来的一系列自然科学研究重大进展带来了人类思维观念的变革。现代科学研究范式改变了人们的世界观与方法论。例如,以相对论与量子力学为标志的现代物理学就带来了一股认识论的变革。武汉大学哲学学院教授桂起权提出,相对论和量子革命完全打破了旧唯物主义的理解模式,狭义相对论在考察问题时就要求把观察者即主体方面和参照系放进去,量子力学在微观领域主体—客体相互作用方面的研究所引发的认识论革命的意义则更为深远。
人文学科有助于化解暗物质研究中的“焦虑”
“在自然科学的最前沿,往往同样蕴含着更为深广的人文学科研究空间。”中国社会科学院哲学研究所科技哲学研究室主任段伟文表示,暗物质研究正是这样一个领域,因为无论就其本体论还是方法论、认识论等都存在一系列值得反思的问题。
据了解,过去的一年中科学界探测暗物质之旅可谓跌宕起伏。2013年4月,由丁肇中领导的阿尔法磁谱仪项目,公布发现了可能为暗物质衰变的遗留物。同年10月,美国桑福德地下研究中心发布研究成果称,排除了大质量弱相互作用粒子作为暗物质候选者的可能。2014年第一期的《环球科学》刊登了题为《暗物质永远找不到?》的文章,文章称暗物质为“幽灵般的粒子”,并表示,“要是在接下来的几年里,这些实验项目还是找不到暗物质粒子的话,科学家可能就不得不转移研究重点”。
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