隐藏的假设

欧几里得认为他的公设是“不证自明的”。公设是对物理现实的陈述,任何人都可以通过思考而明白这些公设的正确性。事实上,这些公设可能因为包含隐藏的假设而被挑出毛病。

隐藏的假设 - 图1 经线和纬线

举个隐藏假设的例子,我们来看第五公设,也就是通常所说的“平行公设”。这条公设说平行线永不相交,因为它假设空间是平面的,但平行线当然可以相交,画在球体上就行了。

如果你不信,试试在足球上画两条平行线吧!充其量,你能画出两个“大圆圈”,就像地球仪上的线一样。看上去与赤道平行的纬线实际上是曲线,而经线在赤道附近是平行的,在南极和北极就会相交。用数学术语来说,它们相交于一条欧几里得线段的两个端点,这条线段就是球体直径。

另外两个隐藏假设是,空间是均匀的(到处都是一样的),而且是无限延伸的。为确保任意一点可以通过数学运算转化为另一个点,这两个假设前提都是必要的。实际上,这两个假设本身都没有得到证明。事实上,随着望远镜技术的发展,这两个假设就更加难以证明了,因为宇宙中的物质似乎并不是均匀分布的。

“非欧几里得”的爱因斯坦

隐藏的假设 - 图2 阿尔伯特·爱因斯坦

古希腊人认为欧几里得几何学(欧氏几何)是纯粹知识的典范,其原则不可侵犯,而现代人认为这只是多种可能的几何学之一。即使是阿尔伯特·爱因斯坦,也是经人提醒有另外的“非欧几里得”宇宙之后,才发展出相对论,开创了物理学的新天地。

爱因斯坦在20世纪初向人们提出了与过去截然不同的新宇宙观。你可能觉得哲学家们早就应该明白这一点,还可能觉得有些哲学家早有这个想法。著名的芝诺悖论经常被视为微积分发明之前的休闲文字,这种态度往往让人觉得是对芝诺缺乏理解,而不是针对芝诺提出的问题。