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理查德·德威特
美國費爾菲爾德大學教授
理查德·德威特（Richard DeWitt），美國費爾菲爾德大學（Fairfield University）的教授，主要研究領域包括科學歷史哲學、哲學思想、數學和哲學邏輯。
他們認為，存在一個獨立于測量的現實，然而考慮到宇宙最基本的組成部分，這個現實在很大程度上是不確定的現實。這就好比說，“對，我的口袋里有硬幣，但是硬幣數量并不確定，硬幣的形狀和大小也不確定”。也就是說，存在一個由硬幣組成的現實，但是這個現實不具備任何確定的屬性。
理查德·德威特
盡管存在一個現實，但組成這個現實的并不是在測量之前就具有某些確定屬性的量子實體。讓我們花點時間來體會一下測量在這一類量子理論詮釋中所扮演的核心角色。從字面上來說，根據這一詮釋，測量行為就改變了世界的面貌。在測量之前，世界是一種面貌，而在測量之后，世界變成了另一種面貌。
理查德·德威特
假設我告訴你我口袋里有一些硬幣，你可能不知道我口袋里硬幣的數量是多少，但我相信你認為這個數量是一定的。可能是兩個、三個或八個，不管確切數字是幾，你都毋庸置疑地相信，關于我口袋里有多少硬幣存在一個確定、獨立的現實。這就是日常生活中信息缺失的一個例子。你說不出我口袋中有多少硬幣，因為你完全不知道有多少。
理查德·德威特
在一個漫長的歷史時期里，我們一直把基礎科學，也就是物理、化學和類似學科都看作研究客觀世界的科學，這個客觀世界是獨立于我們的，以一種客觀的、不依賴于我們興趣的方式向前發展。但是，到了標準量子理論，情況似乎不一樣了，在這門學科里，我們的興趣和測量似乎可以對這個世界產生影響（至少從現實主義的角度來看如此）。正如前面提到過的，如果我們選擇進行測量，世界將會是一個樣子，如果我們選擇不進行測量，那么世界又會呈現另一種樣子。
理查德·德威特
如果實驗中有對量子實體的探測或測量，那么被探測到的似乎是粒子，也就是說，量子實體在被探測時似乎是粒子。但是，在沒有探測或測量時，量子實體的行為模式似乎表明它們是波。
理查德·德威特
粒子是離散的物體，在空間和時間中都有定義好的位置。粒子與粒子之間以典型的粒子方式進行相互作用，比如彼此彈開，或者分裂成更小的粒子。波則被更多地看作一種現象，而不是離散的物體，在空間和時間中，波通常在相當大的范圍內傳播，而不是局限在一個相對較小且定義清晰的位置上。
理查德·德威特
正如庫恩所說，身處不同科學體系內的科學家是“在不同的世界里開展自己的研究”。
理查德·德威特
不同世界不可通約性圍繞一個核心觀點展開，那就是對于身處像亞里士多德科學體系和牛頓科學體系這樣不同體系的科學家來說，他們眼中的世界是不同的。
理查德·德威特
牛頓科學體系的一個基本觀點就是我們所說的慣性定律——一個運動的物體會保持運動，除非有外力作用于它。在這個基本定律得到認可后，請注意，許許多多在亞里士多德科學體系中應該是核心而基礎的問題就“啪”的一下消失了。在新科學體系的框架內，它們都已經不再是問題了。
理查德·德威特
在面對“如何進行科學研究”這樣宏大的話題時，不同的科學體系在很多基礎性命題上通常會存在分歧。對于科學應解決的核心問題是什么，不同的科學體系會給出不同的答案；同時，不同的科學體系會在研究中運用不同的假設和前提；對于“科學解釋應如何合理地鋪開”等問題，不同的科學體系所秉持的觀點也會存在根本性差異。
理查德·德威特
在預言和解釋方面（列舉其中兩個，對水星近日點進動和對恒星光線彎折的預言和解釋），廣義相對論的表現優于牛頓理論。牛頓理論仍然是一個非常有用的理論，但是，如果我們要說哪一個理論更準確地描述了已知數據，答案幾乎毫無疑問是廣義相對論。因此，如果我們傾向于用現實主義態度對待物理學理論，那么我們就應該用現實主義態度對待相對論，而用工具主義態度對待牛頓理論。
理查德·德威特
盡管牛頓本人采用了工具主義態度，但是大多數在牛頓世界觀教育下長大的人們都傾向于采用現實主義態度來對待重力。再引用一下我們在前面用過的例子，如果我往地上扔一支筆，然后問“為什么筆會下落”，標準答案是“這支筆因為重力而下落”。如果問題是“重力是否真實存在”，那么通常的回答是“當然存在”。也就是說，人們總的來說傾向于把重力當作物體之間真實存在的吸引力。簡言之，在牛頓世界觀中，人們通常采用現實主義態度來看待重力。
理查德·德威特
在一個彎曲的空間中，“直線”其實是測地線。正如我們在前面看到的，根據廣義相對論，像太陽這樣的大質量物體會導致時空曲率。根據廣義相對論方程式，這個曲率之大，會使火星運動所沿的測地線變成圍繞太陽的一個橢圓形。換句話說，在廣義相對論中，像火星和太陽這樣的物體之間不存在吸引“力”。事實上，火星只是沿直線運動，但是由于時空曲率，這條直線變成了圍繞太陽的一個橢圓形。
理查德·德威特
在廣義相對論中，不受任何力作用的物體會沿著最短路徑運動，也就是說，這些物體通常沿測地線運動。重點是，像行星這樣的物體，并不是受到了吸引力才呈現出其運動模式，這與牛頓世界觀中關于重力的觀點相比，是一個關鍵不同點。比如，火星圍繞太陽沿橢圓軌道運轉并不是火星與太陽之間相互的吸引力或者說萬有引力的結果。相反，與其他運動的物體一樣，火星沿直線運動。
理查德·德威特
就像池塘水面上的漣漪，在從中心向外擴散的過程中不斷變小，引力波也是如此。引力波在源頭時可能非常猛烈，但當它們在時空中以光速運動了上百萬年甚至數十億年到達地球時，就已經變得難以探測了。然而，在2015年年底，恰巧是愛因斯坦關于廣義相對論的論文發表100周年之際，兩個經過特殊設計的探測器分別獨立記錄到了一列引力波。這列引力波似乎發源于大約10億年前，由兩個相距10億光年的巨大黑洞碰撞而產生。
理查德·德威特
當我們重新表述相對性原理后就會發現，廣義協變性原理其實是一個更為概括的相對性原理。因此，相對性原理從本質上是說，物理定律在所有慣性參考系中都是相同的，而廣義協變性原理所表述的則是，在所有參考系中，物理定律都是相同的，不管這些參考系相對于彼此在進行怎樣的運動。這恰恰就是廣義相對論被認為是一個廣義理論的原因。狹義相對論適用于滿足了某種特定條件的特殊情況，也就是與慣性參考系有關的情況，而廣義相對論則突破了這個限制，可以適用于所有參考系。
理查德·德威特
不同的理論常常對不同屬性是變量還是不變量有不同的結論。舉個例子，長度、時間（也就是兩個事件相隔多長時間）和同時性（也就是兩個事件是否同時發生）在牛頓世界觀中被認為是不變量，但是正如我們在本章前面所看到的，根據相對論，這些屬性并不是不變量。另一方面，根據相對論，光速是不變量，然而，牛頓體系卻不認為光速是不變量。
理查德·德威特
有時，人們會聽到這樣的說法：根據愛因斯坦的相對論，“任何事都是相對的”，或者其他含義相似的表述。我們在前面已經看到，從靜止和運動兩個觀察點來看，長度、時間和同時性確實會有所不同，因此這些屬性是相對于觀察點的。但是，如果認為所有屬性都是相對的，那就大錯特錯了。
理查德·德威特
當你思考其他恒星發出的光線時，這個效果更為顯著。舉個例子，仙女座星系是你僅憑肉眼所能看到的最遠的物體，它距離地球2500000光年。當觀察這個星系時，你所看到的是250萬年前的仙女座星系，而不是當下的仙女座星系，而如果此時給這個星系拍一張照片，你所拍攝的將是仙女座星系250萬年前的樣子。
理查德·德威特
太陽光從太陽到達地球大約需要8分鐘。所以，當你看到太陽的時候，照亮你眼睛的光線（或者說，讓你產生太陽這個視覺畫面的光線）8分鐘以前就離開了太陽。換句話說，你看到的并不是當下這個時刻的太陽，而是8分鐘以前的太陽。
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