自然规律是否处处适用?

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自然规律是否处处适用?
讨论到太阳系起源的问题时,我们引用了有关重力引力、角动量定理及离心作用的知识,用这些定律对问题做出推断,我认为是无需置疑的。因为,这些定律至今仍在地球上支配着一切事物的运动,它们是千真万确的真理。
但是,我们能否知道现在地球上发生的事情,在 46 亿年前亦出现过?我们又能否知道这些事情也会在其他世界上发生呢?总之,我们能否判断宇宙中任意时刻发生的各种事件都有相同的自然规律?难道,不同时期或不同地点发生的事件可能是不一样的吗?当然不是,自然规律不会因地而异。历史证实这是对的。对于这一结论,科学家们自始至终都在做细致的研究。
但如果这些自然规律不适于宇宙空间,我们就会在现实生活中发现许多无法理解的现象。宇宙中的现象是十分复杂的,有时我们认可的规律在某些条件下是不成立的。也许就是出于这个原因,直至今天,宇宙间还有许许多多的现象仍是个谜。或许,摆在我们面前的现象确实太复杂。近年来,作为一个事实,科学家们断定宇宙间的某些领域比我们想象的复杂得多。
科学家们总喜欢这样想,即宇宙本来是很简单的,自然规律也是放之四海而皆准的。但这只不过是人们的一相情愿而已。在我们确信这一推理之前,我们必须有足够的理由证实它。
例如,18 世纪末,有关物理方面最重要的发现和总结是牛顿的宇宙万有引力定律的建立。毫无疑问,这条定律对整个太阳系都是有效的,因为所有的行星及其卫星几乎是准确无误地遵从这条规律运动的。当发现天王星的运动规律不完全遵从这条规律时,科学家们就怀疑天王星的外面还存在着行星,它的引力作用使天王星违反了万有引力的规律。这颗行星就是海王星。科学家们对它进行过不懈的研究,并推测出了它的位置。
只要我们断言太阳系就是宇宙的全部,宇宙间的自然规律就是真理。可是,当人类发现遥远的地方尚有像太阳这样的星群后,天文学家们就骚动起来了,他们问“自然规律在这样无法想象的距离之外还能有效吗?”
赫歇耳曾研究过这一问题。他力图通过对“视差”的研究找到证据,从而解答这个问题。他研究了那些在天空中靠得很近的星体。那时,人们自然而然地认为,所有的星体都是独立存在的,像太阳那样,独放光芒。即使是两颗星在天空中靠得很近,这也只是因为它们和我们处在同一个方向上,其中一个离我们近一点,另一个离我们远一点。这种情况下,离我们近一点的星体相对于另一颗星体将产生微小的视差。
赫歇耳发现了一些位置上有微小差异的星体,这些星体间的距离差并不是“视差”上的差异。1793 年,他观察了几对星体,后称之为“双星”。这几对星体不但看上去离得很近,实际上也确实离得很近,并且彼此间相互围绕着旋转。这样的星体是靠万有引力拉到一起的。由此可以证实,虽然牛顿的万有引力是从月亮绕地球旋转运动推证的,但它并不仅仅适用于太阳系中所有的星体运动,而且也适用于更遥远的星体运 动。
这是人类有关星体存在并非绝对独立这一事实的首次论证,星体可以成对组合,也可以以更复杂的形式组合。赫歇耳去世前,已发现和定位了 800 多颗双星,它们毫无例外地遵循于由牛顿提出的,后由爱因斯坦推广的万有引力定律。
上述一切已成为历史,在近两个世纪以来,所有的科学发现都证实了这一点,即自然规律在所有时空中都是有效的。也许在自然界会出现一些极为特殊的情况,在这种情况下,万有引力失效了。但到目前为止,人类还没有足够的能力去研究这种情况的存在。但这种情况的确可能存在,科学家们也在注意和思考这个问题。世界是复杂的,总会有一些难以琢磨的事情发生,我们目前尚不能解释它们,但是像这样的事件不仅在地球上随处可见,也许在遥远的天体中也会存在。

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