可以将物理划分为广义物理和狭义物理或“大物理”和“小物理”两类,小物理学仅指物理学,它包括理论物理学、工程物理学和其它应用物理学;大物理学包括物理化学、物理生物、物理医学、物理数学、甚至包括物理经济学等。可以将数学划分为广义数学和狭义数学或“大数学”和“小数学”,小数学仅指数学,它包括理论数学、工程数学和其它应用数学;大数学包括数学物理、数学化学、数学生物学和数学医学、甚至包括数学经济学等。可以将化学和生物学划分为广义化学、广义生物学和狭义化学、狭义生物学,广义化学或“大化学”包括化学物理、化学数学、化学生物和化学医学等,广义生物学或“大生物学”包括生物物理、生物化学和生物医学、生物数学等,其中的物理化学和化学物理、物理数学和数学物理、物理生物和生物物理、化学数学和数学化学、化学生物和生物化学、生物数学和数学生物、生物医学和医学生物、医学物理和物理医学、医学化学和化学医学、医学数学和数学医学等符合科学哲学概念论的等效原理。
一般而言,可以将哲学划分为广义哲学和狭义哲学或“大哲学”和“小哲学”两类,小哲学仅指哲学,它包括理论哲学、工程哲学和其它应用哲学,大哲学包括大自然哲学和大社会哲学,大自然哲学包括物理哲学、化学哲学、数学哲学、生物哲学和医哲学等,大社会哲学包括经济哲学和*治哲学、文化哲学和教育哲学、*事哲学和体育哲学、心理哲学和伦理哲学、艺术哲学和美哲学、社会哲学和管理哲学等,可以将大哲学看成是小哲学在各门自然科学和社会科学中的应用。“小物理学”或物理学处在自然科学的中心,“小哲学”或哲学处在社合科学的中心,物理学和哲学符合科学哲学中心论的等效原理,我们因此可以将物理学看成是自然科学中的“哲学”,将哲学看成是社会科学中的“物理学”。狭义的科学哲学由狭义科学或“小科学”和狭义哲学或“小哲学”在融合的基础上形成,而广义的科学哲学由广义科学或“大科学”和广义哲学或“大哲学”在整合的过程中构成。
假设宇宙中的物质分为普通物质和“暗物质,既然普通物质在引力作用下可以形成各种天体,其中包括恒星和黑洞,那么暗物质在引力作用下可以形成各种“暗天体”,其中包括“暗恒星”和“暗黑洞”,普通物质天体和暗物质天体、比如:普通物质恒星和黑洞与暗物质恒星和黑洞的形成符合科学哲学机制论的等效原理。科学家已知普通物质占到宇宙总物质组成的大约15%,而暗物质占到宇宙总物质组成的大约85%,这似乎意味着在宇宙中只存在相对少量的普通天体、包括恒星和黑洞,而存在相对多量的暗天体、包括“暗恒星”和“暗黑洞”。暗物质存在的可能性几乎难以质疑,但“暗物质”不一定形成了暗天体,包括“暗恒星”和“暗黑洞”的天体结构方式。长期以来,科学家对暗物质的结构方式主要有两种假说,一种是“微粒说”,比如:暗物质由弱相互作用的大质量粒子(WIMP)、轴子等暗物质粒子构成,中国科学家在暗物质粒子的地下和太空搜索中“后来居上”;另一种是“黑洞说”,或者是由全部的暗物质、或者是由部分的暗物质在超强引力挤压下形成了黑洞。
科学家认为,最有可能由暗物质形成的黑洞不是已知的由大质量恒星爆炸时形成的“后恒星时代”黑洞,而是未知的由宇宙大爆炸后暴涨时期形成的原初黑洞。宇宙微波背景辐射的观测数据表明,宇宙在超大尺度上表现了均匀一致性,如果极早期的宇宙物质密度同样均匀一致,那么早期宇宙物质在“此消彼长”的抵消作用下不能形成任何大小的黑洞,然而,科学家在宇宙微波背景辐射图谱上发现了局部的密度不均匀性,这可能证实了在宇宙极早期的微小尺度上存在不同区域物质密度的差异和量子涨落,极早期的宇宙在量子引力的作用下形成了大量的原初黑洞,由于暗物质占到早期宇宙总物质的主要部分,因此,暗物质在量子引力或引力涨落机制的作用下有可能形成难以计数的原初黑洞。有一些科学家相信,原始黑洞可能的存在足以解释宇宙中暗物质的普遍性。年,激光干渋引力波天文台直接观测到了引力波,欧洲原子能中心的科学家解释说,宇宙在大爆炸之后的不到一秒时间产生了大量的原始黑洞,它们仍然是假设中解释暗物质来源的天体,暗物质在极早期宇宙形成了非恒星塌陷方式的原始黑洞。
根据现有的黑洞形成理论和科学家对不同类型黑洞的解释,可以从科学哲学概念上将黑洞划分为三种类型,第一种是由普通物质构成的黑洞,第二种是由暗物质构成的黑洞或“暗黑洞”,第三种是由普遍物质和暗物质共同构成的黑洞或“明暗黑洞”。所谓“看不到的物质”有两种含义,一种是真看不见的物质,暗物质在宇宙中无处不在,它们在宇宙的静态结构和动态演化中发挥了关键性和主导性的作用。暗物质不与作为电磁辐射的光子发生相互作用,天文学家不能用光学望远镜和射电望远镜发现它们的踪迹,只能以引力和引力波的观测手段找到它们的藏身之处,引力透镜和引力波天文台是现代科学家搜索暗物质的“两大神器”。另一种是假看不见的物质,普通物质一旦进入黑洞视界,它们就消失得“无影无踪”,落入黑洞“陷阱”的普通物质不会转变为真暗物质,人们在黑洞视界以外看不见、测不到被黑洞吞噬的普通物质,但假如人们在黑洞视界内“侥幸”地生存下来,他们可能看见和测量到黑洞内的普通物质。有科学家相信,地球和人类也许处在一个“不识庐山真面目”的某个宇宙黑洞之中,黑洞之外的“外星人”不知道地球和人类的存在,地球和人类成了“外星人”看不见、摸不着的“暗物质”,而地球人之间却看得一清二楚、真真切切。
邓如山