《物理学原理（第二卷）哲学、数学、物理学》

第三章 物理学与逻辑学

3.3.4 关于宇宙常数

现在，一些理论物理学家对于某些常数非常感兴趣，想给它们以一种类似逻辑前提的意义。就像爱因斯坦当年所做的那样把一个常数 c变成了逻辑前提中的最基本的因素。这在爱因斯坦的时代是可以理解的，因为那时候对于哲学、逻辑那样一些人类思维基本理念，对于数字，或对于描述的明确性的关系还不清楚，而物理学由于实践的发展远远超越了牛顿理论的有限论域，一切都变得混乱的时候，爱因斯坦提出那种想法是可以理解的，它有利于突破牛顿理论框架的有限论域所造成的僵化。而现在再把常数与逻辑前提混淆在一起实在难以让人理解。物理学和数学中的所有常数都是由于不同逻辑基元的界定中为了联系不同逻辑前提或逻辑基元之间的合理关系而引入的，有些常数的含义我们还不是很清楚，那只是我们对于与那个常数相关的逻辑体系还不够了解的缘故，我们要理解这个常数就必须去理解和建立那种逻辑体系。宇宙规律是要通过人类的思维能力来表达的，而人类思维能力的基础是数字，数字是无限的，并可以按确定规则进行运算的。一个永远不变的常数只反映某类逻辑元素之间的特定的关系。

这类数学和物理学中的常数实际上可以分为几类：一类是没有量纲的，这基本上是与数字 (包括某些时间和空间) 逻辑界定中所出现的，如π就是在空间的逻辑界定中出现的，它是圆周和直径的关系，因为它不仅在几何学和工程上很有用，而且也是时间的逻辑界定中很有用的常数；还有上面讨论的为了表示无限大域中的函数的明确性，又出现了一个纯数字的常数 e，它是为了寻找一个函数与函数的导数相等的函数时，所产生的常数，而导数与其函数相等则是无限大的逻辑界定中所必须的。总之，只有理解逻辑前提、逻辑基元的逻辑界定中的逻辑内涵才能够确实把握那些常数的内涵。

更多的“宇宙常数”是与物质运动有关的逻辑体系的界定中所出现的常数。由于直到现在，除了对牛顿物框架中的逻辑界定比较清楚些意外，其他物质运动中的逻辑体系尚不清楚，特别是一些现代物理学派不讲逻辑，所以那些常数也变得越来越神秘。实际上引力常数我们前面已经讨论了，它是与质量和距离这两个基本量纲的标定相联系的常数， c和 是两个与电磁场理论的逻辑体系相联系的常数，由于到目前为止麦克斯韦方程组还只是工程技术的实用的方程形式，而不是有自己的数理逻辑的物理体系，所以还很难说清楚它们的确切的物理内涵。物质是分层次的，牛顿理论是属于中性物质的宏观层次，它是没有结构的；麦克斯韦的电磁场理论描述的是物质结构中的最简单的层次——由负电性的电子和正电性的物质的其余部分所组成。这一个物质层次上的问题没有研究清楚，特别是直到现在，尽管有了相对论和量子力学，要表达这个物质层次上的物质存在和运动的规律，仍然需要用牛顿理论框架的三个支柱——时间、距离、和质量。当我们在分析电动力学、热学的各个物理量时，用的是牛顿力学的量纲，用克、厘米、秒来表达温度、电荷量、电场强度、磁场强度等与电磁场有关的物理量时，真是说不出有多么复杂和别扭，能说出其中的物理实在或逻辑的内涵吗？所以我们也不可能说出与电磁场有关的那些逻辑常数的内涵，因为电磁场运动本身的逻辑体系没有建立起来。但是从人类认知的发展过程和整个物理学历史的发展过程，我们能够确信，逻辑的前进过程具有明确的发展与继承的关系。这种发展与继承关系使我们能够拒绝一切违反逻辑的思维形式，把一个物理常数置于整个逻辑体系之上就是那样一种不合理的思维方式。把一个完全固定的、僵化的常数置于人类认知的基础的位置上，与整个人类思维和自然科学发展的历史是格格不入的。

并不是说认识宇宙常数的内涵不是一件物理学中重要的事，而是我们只能从物理体系的逻辑前提出发去认识物理常数的内涵。也就是说对于一些我们现在还说不清楚的物理常数逻辑，我们可以通过它去寻找活路节有关物理体系的逻辑前提和逻辑基元的性质，而不是把它当作逻辑前提来理解。只要一个逻辑体系的逻辑前提和逻辑基元搞清楚了，与此相关的物理常数的内涵也就自然清楚了。

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