引力波宣言：萬物皆方程！

宇宙的琴弦

還是

魔鬼的顫音

2500年前，古希臘哲學家數學家畢達哥拉斯宣稱：「萬物皆數」。時光流逝，數學在科學中扮演的角色越來越重要。如果說，愛因斯坦在1905年發現狹義相對論時，他還是一個經驗主義者的話，那麼，十年後，在1915年發現廣義相對論時，他已經是一位唯理論者了。這從他1938年給C·蘭佐斯的一封信中可以看出：「從有點像馬赫的那種懷疑的經驗論出發，經過引力問題，我轉變成為一個信仰唯理論的人，也就是說，成為一個到數學的簡單性中去尋求真理的唯一可靠源泉的人。邏輯簡單的東西，當然不一定就是物理上真實的東西。但是，物理上真實的東西一定是邏輯上簡單的東西，也就是說，它在基礎上具有統一性。」（1）他還說到：「只有在提出廣義相對論之後，我才遠離了實證主義。」（2）

這種轉變源於愛因斯坦在發現廣義相對論這種引力場理論的過程中，大量使用了數學，而這些數學的表達又源於一個及其簡單的思辨：「物體的引力質量同慣性質量在數值上是彼此相等的。這種數值上的相等，暗示著性質上的相同。引力與慣性能夠是同一的嗎？這個問題直接導致了廣義相對論。」（3）

沃爾特·艾薩克森在《愛因斯坦傳》中寫道（3）：

「在考察複雜的經驗事實時，科學家必須通過辨別某些一般特徵而從自然中探尋出這些一般原理。」 在尋找統一理論的基礎時，他在致外爾的一封信中道出了這一過程的本質：「我相信，要想取得任何真正的進步，就必須找到一條從自然中探取的普遍原理。」

一旦從自然中探明這條原理，他就會憑藉著物理直覺和數學形式，朝著某些可以檢驗的結論邁進。他早年間有時會輕視純數學可能起的作用，但在向廣義相對論作最後衝刺時，正是數學最終幫助他收穫了勝利的果實。

從那以後，他在探索統一場論時越來越依賴於數學形式。「廣義相對論的發展將愛因斯坦引向了抽象的數學形式、特別是張量演算，」天體物理學家約翰?巴羅寫道，「起初，一種深刻的物理洞見協調著廣義相對論的數學，但是後來，天平朝著另一個方向偏轉了。愛因斯坦對統一場論的尋求體現了對抽象形式本身的迷戀。」

在牛津講演中，愛因斯坦先是肯定了經驗論：「一切關於實在的知識都始於經驗並終於經驗。」但旋即強調了「純粹理性」和邏輯推導的作用。他坦言，在用張量演算成功地提出了廣義相對論方程之後，他已經轉而信任一種數學進路，較之經驗的作用，它更強調方程的簡潔和優雅。

他說，既然這種進路能夠使廣義相對論受益，那麼「我們就有理由相信，自然乃是可能設想的最簡單的數學觀念的實現。」 這種信念不僅雅緻，而且極為有趣。在數學「簡單性」指導他探索統一場論的那些年裡，它的確道出了愛因斯坦思想的精髓。它與牛頓在其《自然哲學的數學原理》第三卷中的偉大宣言遙相呼應：「自然喜歡簡單性。」

但愛因斯坦並未證明這一似乎與現代粒子物理學相對立的信念， 也從未詳細解釋他所說的數學簡單性到底是什麼意思。他只是堅持了這樣一種深刻的直覺，即這就是上帝創造宇宙的方式。「我確信我們可以藉助純數學構造來發現將它們彼此相連的概念和定律，」他宣稱。

這種信念（事實上是一種信仰）愛因斯坦曾在1931年5月訪問牛津時表達過，那時是要授予他榮譽博士學位。他在講演中解釋說，他對統一場論的不懈追求更多是受到了優雅的數學而不是實驗數據的推動。「指導我的不是來自背後實驗事實的壓力，而是來自前方數學簡單性的吸引，」他說，「只能希望實驗將會追隨數學的旗幟前進。」

在1933年牛津講演的最後，愛因斯坦同樣表示相信，場論的數學方程是把握「實在」的最好方式。他承認，到目前為止，這在似乎由偶然和概率所支配的亞原子層次並不奏效。但他告訴聽眾，他堅信這並非最終答案。「我仍然相信可能有一種關於實在的模型——也就是說，有一種理論可以表示事物本身，而不僅僅是它們發生的概率。」

然而，遺憾的是，即使像愛因斯坦這樣已經認識到數學之美的人，他對於外爾的那個簡潔的統一場論還是發表了錯誤的看法，以至於外爾一度終止了這方面的研究。

昨天---2016年2月11日，LSC（LIGO科學合作組織，LIGO Scientific Collaboration）向全世界宣布：人類首次直接探測到了引力波，並且首次觀測到了雙黑洞的碰撞與併合。這是暨光譜線引力紅移、水星近日點進動、光線的引力場彎曲三大廣義相對論實驗驗證之後最具意義的對廣義相對論預測的又一大證實。

最能體驗到這種激動人心的美的人，當然是對那些方程有著深刻理解的人。但大部分人並不能理解這些方程，那麼，我們就從哲學上去感受這些美吧。如上所述，如果我們對於愛因斯坦的哲學思想有所了解，對科學發現的歷程有所了解，那麼，我們依然可以欣賞到這種美，並對這種美激動得半夜睡不著覺。老蟬昨天凌晨，就處於這種狀態。正準備上床睡覺，習慣性地再刷新了一遍訂閱號，賽先生的一篇引力波文章赫然入目，看完後，馬上在拾柒年蟬上轉發，一看朋友圈，已經被引力波刷屏了。

從這個事件，更加堅定了老蟬的唯理論哲學觀以及堅持柏拉圖主義的決心。唯理論與經驗論並非是對立的，老蟬的觀念是：唯理論是高於經驗論的------一個好的的唯理論者從來不會否定經驗在人類知識產生過程中的起源性，以及輕視經驗在科學中的作用。

（1）《愛因斯坦文集》第一卷P380

（2）沃爾特·艾薩克森《愛因斯坦傳》P405

（3）《愛因斯坦全集》第七卷P364

（4）沃爾特·艾薩克森《愛因斯坦傳》P309-410

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