从科学到哲学的广义等效原理

科学哲学的等效原理既用于复杂、也用于简单的物理和社会场景，由于原理在复杂和简单的物理和社会场景应用的等效关系，狭义概念等效原理取得了广义概念等效原理的表述方式。举一个等效原理在复杂场景应用的例子，比方说当乘坐东方航空公司或四川航空公司的航班从特大的旅游城市杭州飞往中等的旅游城市西昌或从西部内陆的高海拔城市西昌飞往东部沿海的低海拔城市杭州时，假如机舱是一个没有舷窗、没有噪声的全封闭环境，那么我们在完全封闭的机舱内既不能判断飞机是静止地落在跑道上、还是在跑道上滑行，也不能判断飞机是静止地悬浮在空中、还是在空中匀速飞行，这说明失去了周围的参照物，我们不能判断飞机的静止和均速运动状态。

当飞机在跑道上或在空中加速运动时，我们感受到身体的向前或向后的惯性力；当飞机从陆地上起飞的时刻，我们感受到身体的“悬空”状态。只有当飞机加速运动或改变运动的忲态时，我们才能不是依赖对飞机周围参照物的直接观察、而是依赖我们对身体惯性力的感知间接地判断飞机的加速运动状态。科学哲学的等效原理最早起源于伽利略的“思想实验”，假设乘坐一艘全封闭的大船，我们在船舱内失去了对船体相对于水岸的静止或匀速运动状态的判断力，同样，我们在一架全封闭的机舱内失去了对飞机相对于陆地或相对于云团静止或匀速运动状态的判断力，不仅如此，我们还失去对白天和黑夜的感知能力，当将手机设置为关机或飞行模式时，我们也不知“外面的世界”发生了怎样的变化，这好像我们生活在一个“世外桃源”的小山村，不知社会发生了怎样的变化一样。

举一个科学哲学等效原理在简单场景应用的例子，每个地区、每个城市天亮和天黑的时间存在或小或大的区别，当两个城市或两个地区在东西方向的距离较近时，它们天亮和天黑的“时间差”主要表现为无差异原理，反之，当两个城市或两个地区在东西方向的距离较远时，它们天亮和天黑的“时间差”主要表现为差异原理。浙江杭州在中国版图的东端，靠近东海，四川西昌在中国版图的西端，靠近川藏高原，杭州与西昌相距的直线距离达2000多公里，地球从东至西的自转造成了太阳从东边升起，从西边落下的景象，杭州比西昌的天亮时间早了近2小时，西昌比杭州的天黑时间晚了近2小时，西昌早晨七、八点钟之间的天是黑的，晚上七、八点钟之间的天是亮的，但杭州和西昌白天和黑夜12小时的交替变化符合天象哲学节奏论的等效原理。

伽利略用一艘封闭的大船做“思想实验”，原因之一是在伽利略生活的16世纪还没有出现天空的交通工具——飞机，而那时的欧洲国家开启了大船航海的时代。伽利略用“伽利略号”封闭大船做物理思想实验的目的是为了证明“相对性原理”，即：力学原理在不同的惯性系同样适用，既适用于封闭的大船，也适用于敞开的陆地；既适用于地球，也适用于火星。比如：在封闭的船舱和在敞开的陆地做小球的自由落体实验时得到了相同的结果。我们从伽利略的相对性原理进一步概括或抽象出了科学哲学的等效原理，即：力学原理在不同的特珠惯性性和一般参考系的应用符合科学哲学原理论或结果论的等效原理。

力学的“相对性原理”是科学哲学等效原理重要的来源之一，它有两种表述形式，一种是“伽利略变换原理”，一种是“爱因斯坦变换原理”，前一种指的是力学原理在所有的惯性系适用，后一种指的是物理学原理在所有的参考系适用，无论是特殊的、还是一般的相对性原理，它的本质含义在于原理在参考系变换的情形中保持了不变性。爱因斯坦的参照系“变换原理”相当于伽利略惯性系“变换原理”的延伸和推广，前者表现了物理哲学等效原理的狭义性、特殊性，后者表现了物理哲学等效原理的广义性，一般性。从伽利略的相对性原理出发，可以从中概括出科学哲学的狭义等效原理，而从爱因斯坦的相对性原理出发，可以从中概括出科学哲学的广义等效原理。

科学、特别是物理学为什么天然地倾向于哲学？哲学、特别是自然哲学为什么天然地倾向于科学？除了理论哲学和理论科学共同的抽象、逻辑、分析特征以外，在哲学和物理学的探究中都时常采用“思想实验”，在某种意义上讲，理论哲学和理论科学是思想实验的产物，但不应以“无中生有”的唯心主义方式展开思想实验，而是以“有中生无”的唯物主义方式设置思想实验的场景，总之，理论哲学和理论物理学的思想实验不是主观和客观唯心主义的异想天开和胡编乱造，而是反映了人们形象思维的抽象化或抽象思维的形象化，这种人们主观的能动性、积极性和主导性从哲学和科学延伸到了美学，从这个意义上讲，哲学和科学是美学的来源和基础，美学、哲学和科学思维的形象性和抽象性符合科学哲学融合性的互补原理或互补性的融合原理，但美学主要表现抽象思维的形象化，而哲学和科学主要表现形象思维的抽象化。

走向哲学和科学的美学特征表现了美学具有抽象思维的一面，反之，走向美学的哲学和科学表明了哲学和科学具有形象思维的一面，当形象和抽象思维的“有机整体”主要表现抽象思维的特性时，我们获得了哲学和科学的认知方式；当形象和抽象思维的“合成体系”主要表现形象思维的特性时，我们获得了美学的感知方式。简要说来，哲学和科学是具体思维的抽象化或感性思维的理性化，美学和艺术学是抽象思维的具体化或理性思维的感性化，而抽象化和理性化、具体性和感性化符合思维哲学概念论的等效原理。黑格尔将美定义为理性的感性显现，我们可以按照黑格尔的定义法则将哲学和科学定义为感性的理性显现，黑格尔的定义法则是从思维形式、而不是从实践内容出发的。

我们在封闭的船舱或机舱内失去了对轮船和飞机静止和匀速运动的判断能力，或者说我们在封闭船舱或机舱内对轮船和飞机静止或匀速运动的认识和判断是不确定的、等效的，而不确定性的认识和判断对应了不确定性原理或测不准原理，等效性的认识和判断对应了等效原理，我们既可以认为科学哲学等效原理的本质和来源在于不确定性原理，也可以认为科学哲学不确定性原理的本质和来源在于等效原理，好像我们既可以认为物质来源于能量、也可以认为能量来源于物质或鸡能生蛋、蛋能生鸡一样。我们在封闭船舱或机舱内对轮船和飞机的静止或匀速运动不确定性的认识和判断好像我们对一个粒子的状态和运动轨迹不能在检测之前获知一样，这个粒子处在粒子性和波动性的叠加状态，它既可能从双缝试验的A缝穿过，也可能从双缝试验的B缝同时穿过，当我们以“量子眼”观察粒子的行为时，粒子的叠加态转化为粒子态，而粒子的运动轨迹要么从A缝、要么从B缝穿过，不会从A缝和B缝同时穿过。