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从粒子物理的三重教训看 Kant、Schlick 与 Friedman 论空间、时间与引力

物理学史与哲学 2019-09-17 v1 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

Kant 的空间、时间与引力哲学受到粒子物理的三种显著影响。首先,粒子物理偏转了 Schlick 基于广义相对论的对先天综合知识的批判。Schlick 论证道,既然几何并非先天综合的,则无一事物是——这是通向逻辑经验论的关键一步。粒子物理提示了一种对 Kant 更友好的时空与引力理论,其据信可任意好地逼近广义相对论,即质量自旋-2 引力,同时保留在远距离处_间接_可观测的平直时空几何。该理论的根源包括 1890 年代的 Seeliger 与 Neumann,以及 1917 年的 Einstein 与 1920–30 年代的物理学。由于解决 1970 年代初技术困难的突破,此类理论自 2000 年起尤其是 2010 年起重新获得科学关注。其次,粒子物理对 Friedman 的等价原理的构成性\emph{先天}角色投下额外怀疑。质量自旋-2 引力据信应具有与广义相对论近乎相同的经验内容,同时在基础问题上根本不同。即便在广义相对论中,经验内容也在于偏微分方程,而非在于一个将引力与惯性等同的附加原理。第三,Kant 关于 Newton 结果可先天被知的明显主张被一种另类引力方程削弱。该修正理论具有比 Newton 理论更小的(Galilean)对称群。Kant 想从 Newton 引力得到的因其大对称群而为不可能,但给定另类理论则更接近可达成。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.11192,
  title  = {Kant, Schlick and Friedman on Space, Time and Gravity in Light of Three Lessons from Particle Physics},
  author = {J. Brian Pitts},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.11192},
  year   = {2019}
}