近代哲学有两个派别——英国经验主义和欧陆理性主义。各自用一句口号来代表的话,一个是“一切知识都要从经验中得出”,另一个是“理性高于经验”。前一句口号好理解,后一句口号怎么理解?
譬如平面三角形内角和等于180°,这个知识无需任何经验就可以通过推理得出来。假如你拿着个量角器测量平面三角形的内角,然后加总起来发现不等于180°,那么肯定是你的测量实践错了,而不可能是几何定理错了。这么说起来,难道真理是检验实践的标准?
莱布尼茨把真理分成两种,一种叫推理的真理,或者叫逻辑真理,例如几何定理,是必真的。另一种叫事实真理,是从经验中得来,仅仅有可能是真的,所以叫或然真理。例如“所有的天鹅都是白的。”
但是且慢,几何定理是从几何公理推理出来的,几何公理打哪来?穆勒认为,几何公理也是从经验中总结出来的。假如穆勒是对的,那么几何公理岂不是也变成了“所有的天鹅都是白的”一样的“事实真理”,有朝一日我们发现了黑天鹅,那么几何公理会不会不成立?
19世纪俄罗斯有个数学家叫罗巴切夫斯基,他发了狠要把欧氏几何公理“证明”出来。怎么证呢?用反证法——假定过直线外一点,能做两条以上平行线,如果能证明这个假设不成立,那不就能证明“过直线外一点有且只有一条平行线”了么。结果意外地发现,两条以上平行线的假设完全可以成立。德国数学家黎曼则另辟蹊径,假设所有的直线都相交(没有平行线),也得到一套自洽的几何学。他俩的工作打开了一扇大门——非欧几何。罗巴切夫斯基也因此被人们尊为“几何学中的哥白尼”。

在今天看来,可以认为几何公理是定义——欧氏公理定义欧氏空间,罗氏公理定义罗氏空间,黎曼公理定义黎曼空间。在罗氏空间里,三角形内角和小于180°,在黎曼空间里,三角形内角和大于180°。
你可能会觉得,不对啊,罗氏空间是负曲率,黎曼空间是正曲率,欧氏空间是曲率为零的平面,那么我要问了,你怎么定义“平”面?你怎么知道一个面的曲率是零?......???!小心不要掉进循环论证的套套里去哦~
有一种“经验”上的判断“平”的方法,就是直接用眼睛瞄,这是因为通常我们假定光走直线,如果光可以不走直线的话呢?我们如何知道自己是不是处在一个大鱼缸内,看到的东西都受到了扭曲呢?(霍金在《大设计》中提出的有趣问题)

广义相对论的大意是把引力问题变成几何问题,说我们所处的空间是四维的,而且还是弯曲的,我们看到的三维世界只是一个投影。这个情形很难想象,大约像把地球投影到地图,航空公司的飞行线路总是选择“两点间最短的距离”(关于直线的定义或公理)——在球面上两点间最短距离是“大圆”(通过球心的平面和球面的交线),赤道、经线都是大圆,纬线可不是大圆,所以球面上“两点间最短的距离”在二维的平面地图上看起来就是条曲线。



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