我們的量子哲學(xué)共同體
武漢大學(xué)哲學(xué)學(xué)院(430072) 桂起權(quán)
(發(fā)表于《吉林師范大學(xué)學(xué)報》(社)2004(6))
[摘要]量子力學(xué)的哲學(xué)問題隨同量子力學(xué)的創(chuàng)建,一開始就成為各派科學(xué)家、哲學(xué)家爭論的熱門話題。令人驚奇的是,過了3/4世紀(jì),這種爭論仍然經(jīng)久不衰.這個事實足以表明,量子力學(xué)確實是最富有認(rèn)識論意味的學(xué)科之一.難怪有人說,關(guān)于20世紀(jì)科學(xué)革命只需要記得三件事:相對論、量子革命、混沌。
[關(guān)鍵詞] 量子力學(xué);量子力學(xué)哲學(xué);科學(xué)共同體
[中圖分類號] No2[分類標(biāo)識碼]A[文章編號]1007-5674(2004)06-0001-06
我們的課題組是一個著重研究量子力學(xué)哲學(xué)問題、思想活躍的共同體。
我們的“物理學(xué)哲學(xué)的研究”課題組的幾項重要成果中的頭一項是專著《物理學(xué)的新神曲――量子力學(xué)曲率解釋》(武漢出版社,2004年第2版,趙國求、桂起權(quán)、吳新忠、萬小龍著)。應(yīng)當(dāng)指出,曲率解釋的原創(chuàng)性思想最早是由趙國求教授在1970年代中期所提出,本課題組的這一成果是基于這一早期研究在邏輯上成熟發(fā)展的一個必然結(jié)果。另一項是張桂權(quán)所著的《玻姆的物理學(xué)哲學(xué)思想》一書,已在臺灣出版。依我之見,張桂權(quán)是國內(nèi)對D.玻姆的哲學(xué)思想深有研究的第二號人物,僅次于職業(yè)物理學(xué)家洪定國先生。該書對玻姆其人其著、對因果性與機(jī)遇、隱變量與量子勢因果解釋、非定域性、生成序與隱卷序、意義觀與整體觀等問題都作了獨到的概括與分析。至于我本人的那本《物理學(xué)哲學(xué)研究》也將在武漢大學(xué)出版社出版。在這本專著中,我將更全面地論述我們的物理學(xué)哲學(xué)思想。
一、我對量子哲學(xué)的早期興趣
我對量子力學(xué)哲學(xué)問題的最早興趣,發(fā)端于1961年12月所讀的薩契柯夫的《論量子力學(xué)的唯物主義解釋》(1961年譯本),不過當(dāng)時我在書中寫的批語是“盡信書不如無書”。那時占主流的是布洛欣采夫的系綜解釋,然而我通過蘇什金的《理論物理學(xué)》第四冊(1960年)卻覺得福克觀點(認(rèn)為波函數(shù)表現(xiàn)出單個微觀粒子的實際態(tài))更有吸引力。早在1963年,在大學(xué)畢業(yè)前夕我就寫過一篇《論微觀客體的粒子性與波動性之間的辯證關(guān)系》(未發(fā)表),不過直到1981年江蘇省自然辯證法年會上才有機(jī)會以此內(nèi)容來做大會專題報告。
1990年,我申請到一個教育部博士點基金項目,那是關(guān)于哥本哈根學(xué)派的科學(xué)哲學(xué)的研究。于是,我與王自華教授等合作者就有機(jī)會對量子力學(xué)的歷史與哲學(xué)的相關(guān)方面作比較系統(tǒng)的研究,并產(chǎn)生了一系列研究成果。這些工作也可以看作我們在2000年獲準(zhǔn)的國家社會科學(xué)基金項目“物理學(xué)哲學(xué)研究”的前期準(zhǔn)備。
實際上,我們從邏輯、科學(xué)哲學(xué)或自然辯論法以及科學(xué)思想史(包括科學(xué)家個人的和科學(xué)家集團(tuán)的思想)等三個方面來研究量子力學(xué)的哲學(xué)問題,前前后后累積起來恐怕有一二十年之久。第一方面,我從邏輯角度著眼所寫論著有:《量子邏輯》(2萬字,載王雨田主編《現(xiàn)代邏輯科學(xué)導(dǎo)引》,1988)、《量子邏輯》(8000字,載楊百順主編《現(xiàn)代邏輯啟蒙》,1989)、《量子邏輯對應(yīng)原理對辯證邏輯的作用》(載《江漢論壇》1983(2))、《對應(yīng)原理――多種非經(jīng)典邏輯的通用原理》(載《自然辯論法通訊》1994(3))、《互補(bǔ)性構(gòu)架及其邏輯重建》(武漢大學(xué)報(社)1997(2)),還有《辯證邏輯形式化論綱》中的“對應(yīng)原理論題”與“超越世界語義學(xué)及其量子論詮釋論題”(載《珞珈論壇》(一),1996.11)。第二方面,我從科學(xué)哲學(xué)與自然辯證法角度著眼所寫的論文有:《量子危機(jī)的認(rèn)識論意義》(載上海社會科學(xué)1985(11))、《海森伯科學(xué)哲學(xué)思想的新評價》(載自然辯證法研究1987(5))、《非完全決定論:因果與機(jī)遇的辯證綜合》(載科學(xué)技術(shù)與辯證法1991(2))、《波普爾對量子理論的實在論詮釋》(載自然辯證法通訊1991(5))、《析量子力學(xué)的辯證法思想――玻爾互補(bǔ)性構(gòu)架之真諦》(載《哲學(xué)研究》1994(10))、《大學(xué)物理中的波粒二象性概念的教法研究》(載《洛陽大學(xué)學(xué)報》(科)1994(4))、《玻爾的互補(bǔ)思想是特種辯證法――量子力學(xué)的科學(xué)哲學(xué)》(載《珞珈哲學(xué)論壇》(二),1999.1)、《海森伯與三個科學(xué)共同體》(載《華南師范大學(xué)學(xué)報》(社)2000(3))、《理解當(dāng)代自然哲學(xué)的鑰匙――量子/系統(tǒng)辯證法》(載自然辯證法通訊1997(3))、《量子力學(xué)的場有整體論解釋》(載《場與有(六)》,中國社會科學(xué)出版社,2001)等。第三方面,我與王自華等合作者所寫量子物理學(xué)家思想傳記有:《量子王國的佼佼者》(載《科學(xué)巨星》,陜西教育出版社,1995)、《哲學(xué)科學(xué)家:玻恩》(福建教育出版社,1996)、《海森伯傳》(長春出版社1999年版及2001年通俗版)等。在我的《科學(xué)思想的源流》一書(武漢大學(xué)出版社,1994)中對量子思想史也有系統(tǒng)而簡明的闡述。王自華在現(xiàn)代物理史方面像是一本活辭典。
二、量子哲學(xué)共同體的起因:“曲率”是切入點
我把我們的課題組稱作“科學(xué)共同體”,那是采用了科學(xué)哲學(xué)中的一個習(xí)慣說法。正如科學(xué)哲學(xué)家T.S.庫恩所指出,科學(xué)共同體是產(chǎn)生科學(xué)知識的單位,它是指這樣的科學(xué)家集團(tuán),他們從事給定的專業(yè)研究,教育與專業(yè)訓(xùn)練的共同要素把他們聯(lián)結(jié)在一起,他們彼此了解,思想交流充分,在專業(yè)上判斷比較一致。一般地說,同一個科學(xué)共同體的成員都接受一個公共的總體思想模式(稱作“范式”),從基本的哲學(xué)觀、價值觀到所鐘愛的科學(xué)上的方法與樣板理論等等都比較一致。([1],159頁)然而,這并不妨礙每個成員保持自己鮮活的個性、獨特觀點及研究傾向。因此,不同成員之間常常發(fā)生激烈的爭論,這樣做有助于澄清疑難、消解矛盾并逐漸取得共識。這樣做非但不會產(chǎn)生離心力,恰恰相反,它是使科學(xué)共同體長久保持青春活力的必要條件。我相信,現(xiàn)實世界確實是由因果與機(jī)遇、必然性與偶然性聯(lián)合支配著的。固然,對量子力學(xué)的哲學(xué)問題的共同愛好是把我們聯(lián)結(jié)在一起的基本因素,但是機(jī)緣也是不可缺少的。
早在1980年代末,我對趙國求先生所創(chuàng)導(dǎo)的曲率解釋就有所耳聞。我的鄰居和朋友何建鄂教授是一位量子力學(xué)教員,那時也是曲率解釋的熱情宣傳者。1988年12月何老師在與我討論譚天榮的新著《哥本哈根迷誤》時就涉及到曲率解釋,可是當(dāng)時我的注意力仍集中于哥本哈根解釋。
1997年我有幸招收了兩名很有才華的博士生,他們就是《曲率解釋》的另兩位作者。萬小龍是由殷正坤教授推薦給我的,他的碩士論文就是研究物理學(xué)哲學(xué)的。吳新忠可算是由關(guān)洪教授無形中推薦的,為什么這樣說呢?因為在一次科學(xué)哲學(xué)會議期間,我似乎看到關(guān)洪先生與他有過親切交談,“關(guān)洪”對我來說就意味著“量子哲學(xué)家”,因此一下子就吸引了我的注意力,而從那時起在我的印象中吳新忠就是一個思想活躍、奇思異想特別多的學(xué)生。正因為吳新忠、萬小龍加盟于曲率解釋研究,這才引起了我對趙國求先生的工作的高度重視。
吳新忠的碩士論文是研究托姆突變論中所包含的科學(xué)哲學(xué)思想的。他在研究中發(fā)現(xiàn),趙國求的曲率解釋可以在國際著名學(xué)者托姆那兒找到依據(jù),這件事引起了我極大的興趣。原來,托姆早就主張對熵作曲率解釋,他認(rèn)為歸一化后的量子波函數(shù)將體現(xiàn)能量超曲面上的拓?fù)湫螒B(tài)的曲率,而波函數(shù)的頻率則反映微觀幾何形態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化率。看起來,趙國求的量子曲率解釋與托姆的曲率解釋在暗中相互呼應(yīng)。吳新忠還發(fā)現(xiàn),更有甚者,蔣秀夫先生在《粒子波動論》(1995)中所提出的波函數(shù)漩渦體模型,也涉及微觀量子波動的形態(tài)特征和準(zhǔn)經(jīng)典模型,其中大部分觀點與趙國求不謀而合。雖說蔣秀夫理論在某些數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)上更深入,但在物理學(xué)哲學(xué)的立場上卻比趙國求的思想更接近于老的經(jīng)典力學(xué)的世界觀。
趙國求教授是這個“量子”共同體的干將,也是第二主持人。他常自謙地說在科學(xué)思想上是“不安份的”,有評論說這種“不安份”正是創(chuàng)新的原動力。我在科學(xué)哲學(xué)上非常喜歡費耶阿本德的多元主義方法論。費耶阿本德主張科學(xué)上沒有固定的法律與秩序,每一種科學(xué)理論與方法都有優(yōu)缺點。他提倡“理論增多”的創(chuàng)新原則,主張要敢于引進(jìn)或發(fā)明同似最可信的正統(tǒng)理論相違背的新觀點、新假說或新概念系統(tǒng)。現(xiàn)在趙先生的新發(fā)明拿出來了!他的量子力學(xué)曲率解釋與正統(tǒng)解釋唱的就不是一樣的調(diào)。那么,趙國求的貢獻(xiàn)究竟表現(xiàn)在什么地方呢?按照我個人的看法,他的新概念在科學(xué)上可能有三方面的貢獻(xiàn):一是曲率解釋所把握的波函數(shù)的幾何特征和物理上的定性特征要比幾率解釋所提供的定量特征更為深刻;二是曲率解釋有助于消除“負(fù)幾率沒有恰當(dāng)?shù)奈锢硪饬x”的困難;三是曲率解釋所要描述的,正是微觀粒子的內(nèi)稟量子波動通過相互作用在現(xiàn)實時空中的投影。接著要說的是,與之相關(guān)的它在科學(xué)哲學(xué)上的貢獻(xiàn)。作為聯(lián)系科學(xué)與哲學(xué)的紐帶,趙國求在對激烈的爭論作總結(jié)時,發(fā)明了一個說法,叫做“相互作用實在論”,關(guān)鍵在于區(qū)分了“現(xiàn)象實體”與“自在實體”這兩個層次。在微觀領(lǐng)域,觀察作用是不可忽視的,我們觀察到的已不是作為自在實體的“電子”,而是作為觀察作用與自在實體綜合產(chǎn)物的現(xiàn)象實體。([2],182-185頁,237-240頁)
據(jù)我回憶,“相互作用實在論”是我們這個科學(xué)共同體內(nèi)部熱烈爭論的產(chǎn)物。爭論的起因是對“月亮不看它時,它就不存在”這一論斷有不同評價。趙國求從一開始就持有鮮明的實在論立場,而王貴友則強(qiáng)調(diào)量子現(xiàn)象對觀察的依賴性,認(rèn)為哥本哈根觀點不可輕易否定。我則強(qiáng)調(diào),在現(xiàn)象層次上“月亮”論題并沒有錯,不是主觀唯心主義。否定這一點反而會倒向機(jī)械唯物主義。經(jīng)過熱烈爭論,大家傾向于接受羅嘉昌教授的某些提法,因為它與相互作用實在論有相通之處。
借用羅嘉昌關(guān)系實在論的話來說,月亮有沒人看它的時候作為月球仍然存在;反過來說,只當(dāng)有人看它的時候,月球才作為“月亮”而存在。前一句話說的是“自在實體”的客觀性,后一句話說的是,“現(xiàn)象實體”對觀察的依賴性。總之,量子實在具有“關(guān)系存在”的特征,但它仍是實在。我補(bǔ)充說,正如羅森菲爾德所看到,所謂“觀察者介入原子事件進(jìn)程”的局勢,容易產(chǎn)生科學(xué)事實的客觀性被敗壞的假象,但實際情況卻并非如此。([3],138頁,130-133頁)我認(rèn)為,相互作用實在論的價值在于(由趙國求提出實在論的基本構(gòu)架,他的合作者們通過強(qiáng)調(diào)辯證性質(zhì)進(jìn)一步完善了它),一方面肯定了主體與客體之間存在著能動的相互作用,另一方面又堅持了科學(xué)實在論。從而與羅森菲爾德所說的機(jī)械唯物主義與不可救藥的唯心主義劃清了界線。我覺得,相互作用實在論并不孤立,它與羅嘉昌及胡新和的關(guān)系實在論、成素梅的《論科學(xué)實在》相互呼應(yīng),并組成相似族。
三、多元主義方法論立場
必須聲明,在量子力學(xué)的詮釋問題上,我仍然持科學(xué)哲學(xué)上的多元主義方法論的立場。按科學(xué)哲學(xué)眼光來看,在詮釋問題上存在著三種不同的立場:(1)工具主義者認(rèn)為,詮釋只是一種方便有用的思考工具,無所謂正確與否。(2)一元論者認(rèn)為,正確詮釋只能是獨一無二的。(3)整體多元主義者則認(rèn)為,盡管一種合理的詮釋應(yīng)該對整個論域一概地正確,然而仍可以采取不同視角,在不同意義上進(jìn)行正確解釋(這符合能動反映論的基本要求)。以上三種態(tài)度,可以簡要地概括為如下圖式([4], P225):
對量子力學(xué)形式體系的詮釋可以說“對”或“錯”嗎?
可以 不可以
只有一種唯一正確的詮釋嗎? 工具主義的解答
是的 不是的
一元論的解答 多元論的解答 詮釋只是方便的工具,說得通就行,無所謂對或錯
詮釋原則上對整個論域
一概地正確,但仍可能
從不同角度、在不同意
義上作出正確詮釋
因此,當(dāng)我在贊揚(yáng)量子力學(xué)曲率解釋的優(yōu)點的時候,請不要誤以為我在排斥與否定其它類型解釋的任何可能性和合理性。現(xiàn)有的量子力學(xué)解釋群,若參照曹志平、古祖雪的分類,主要分為五大類:(1)還原性詮釋(包括薛定諤的最早電磁詮釋、馬德隆等的流體力學(xué)詮釋、內(nèi)爾松等的隨機(jī)過程詮釋);(2)正統(tǒng)詮釋(哥本哈根詮釋加維格納-馮·諾意曼“標(biāo)準(zhǔn)”詮釋);(3)因果解釋(包括德布洛依雙重解詮釋及其簡化版導(dǎo)波理論、玻姆的量子勢解釋);(4)多世界解釋;(5)統(tǒng)計系綜解釋(布洛欣采夫解釋及波普爾傾向解釋)等([5],147頁)。關(guān)于“多世界解釋”,成素梅教授在其博士論文《量子測量的解釋語境與實在論》(2003年5月)中作了澄清,對從艾弗雷特的“相對態(tài)”到“多世界”及“多心”解釋的來龍去脈作了清晰、細(xì)致和全面的闡述,給讀者帶來許多有益的啟示。該論著可說是M. 雅默的《量子力學(xué)的哲學(xué)》中譯本之后國內(nèi)最全面、最系統(tǒng)地論述量子測量及其多種解釋的極其精彩的一本科學(xué)哲學(xué)著作。科學(xué)思想史的歷史經(jīng)驗一再提醒我們,任何科學(xué)領(lǐng)域中看似你死我活的相互競爭的研究綱領(lǐng),幾乎沒有例外地既不是哪一派在最后絕對地贏,也不是哪一個對立派絕對地輸,更典型的是競爭綱領(lǐng)最終走向融合。按照我的習(xí)性,更喜歡在多元競爭中看到每一派的優(yōu)點,并希望終有一天能找到一種解決辦法,能將多種解釋中的一個個局部真理合理地整合起來。這就像朱洪元先生在《從古典物理學(xué)到量子力學(xué)》(1956)這本小冊子里所講的盲人摸象的故事,每一個人只摸到局部真理,整合之后才有完全真理。
四、關(guān)于正統(tǒng)詮釋對錯之爭
科學(xué)扎根于討論與爭論,因此在我們這個科學(xué)共同體中各抒己見的激烈爭論是常有的事。由于曲率解釋的原創(chuàng)性思想是在艱苦奮斗中成長起來的,是靠堅定的自信來支撐的(這是生存之道),因此,在討論的初始階段,趙國求先生對“曲率”的維護(hù)是排他性的,它同時意味著對正統(tǒng)解釋及其他解釋的強(qiáng)烈否定。一開始,我和王貴友非常鮮明地站在哥本哈根觀點這一邊。對于我們來說,存在一根底線,每當(dāng)趙國求所采取的言詞過分激烈,使我們覺得已經(jīng)越過“底線”因而難以忍受時,我倆就立即跳出來進(jìn)行一番辯護(hù)。
按照通常說法,哥本哈根詮釋的三大支柱是海森伯的不確定性關(guān)系、玻爾的互補(bǔ)原理與玻恩的幾率解釋。依我看,經(jīng)過3/4世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨之后,新一代的量子物理學(xué)的研究者們?nèi)孕鑿母绫竟忈屩形I養(yǎng)。我本人喜歡追隨羅森菲爾德,按辯證唯物主義精神來解讀互補(bǔ)性、不確定性與幾率性。我的主要觀點可簡括如下:(1)我很欣賞羅森菲爾德,他作為哥本哈根學(xué)派的核心成員,能在《量子革命》一書中用恩格斯的辯證法解讀互補(bǔ)性,在“觀察者介入”問題上堅持與“機(jī)械唯物主義和不可救藥的唯心主義”劃清界線。(2)關(guān)于因果與機(jī)遇、決定論與非決定論之爭,我的基本態(tài)度是認(rèn)為:“上帝是擲骰子的”,但“機(jī)遇有規(guī)則”,“世界是由因果與機(jī)遇聯(lián)合統(tǒng)治的”(參看[6]),我批判地吸取了玻恩的思想,并改造成“非完全決定論”。(3)我贊同海森伯關(guān)于“潛在是一種新型的物理實在”、“可能性與現(xiàn)實性的中間物”的思想([7],11頁),贊同不確定關(guān)系是“自然本身所設(shè)下的一種客觀限制”,而并不只是由主體測量所引起的。
通過激烈爭論,大家終于認(rèn)識到將正統(tǒng)詮釋中科學(xué)成分與哲學(xué)成分混淆起來是不對的(無論支持者或反對者都犯了同樣的錯誤)。應(yīng)當(dāng)澄清的是:測不準(zhǔn)關(guān)系與幾率詮釋本身屬于科學(xué)成分,為各派所共有。那正是倡導(dǎo)者獲得諾貝爾獎的根據(jù)。唯有把它看成由單個粒子天生的不確定性所致,這種理解方式才為哥本哈根詮釋所特有。
我認(rèn)為,按幾率解釋所說“某處ψ波的強(qiáng)度(振幅平方)與該處粒子出現(xiàn)的幾率成正比”并沒有錯,它只是用統(tǒng)計的觀點看待單個粒子與粒子總體的聯(lián)系,用最簡明的代數(shù)方式讓粒子與波這兩種觀點初步結(jié)合了起來。然而,它既沒有給出粒子與波之間更精細(xì)的聯(lián)系機(jī)制,也并不排斥這種物理機(jī)制存在的可能性。看起來,德布洛依的雙重解理論就探索粒子與波的關(guān)系方面進(jìn)了一步,而趙國求的曲率解釋又把重點從德布洛依相位波轉(zhuǎn)移到康普頓物質(zhì)波,使人感覺到離開自在的實在又接近了一點,這一想法應(yīng)當(dāng)說是很有啟發(fā)性的。不過,我并不是贊同趙國求先生的所有觀點,例如,我對他試圖對測不準(zhǔn)關(guān)系作出嚴(yán)格決定論解釋的想法是大有意見的。一般來說,我對他的這種強(qiáng)論斷持保留態(tài)度,而對其弱論斷(即“測不準(zhǔn)關(guān)系未必支持非決定論”)卻持贊賞態(tài)度。因此,在這一問題上,趙國求先生與我們?nèi)阅芟嗷f(xié)調(diào)。我覺得將“不確定性”歸結(jié)為對微觀客體性質(zhì)點抽象的產(chǎn)物,確實抓到了“點模型”這個弱點或痛處。趙國求在分析問題時那種對嚴(yán)格決定論與因果性鍥而不舍的追求,它能反映出強(qiáng)烈的愛因斯坦式的實在論傾向。
真理越辯越明,通過多次討論與交鋒,課題組成員對量子力學(xué)多種解釋的物理內(nèi)涵與哲學(xué)意義的認(rèn)識大大加深了,并取得越來越多的共識。趙國求在保持曲率解釋的鋒芒和優(yōu)先性的前提下,對其他解釋的合理成分和優(yōu)點較以前采取了更為寬容的態(tài)度。我和王貴友一開始是從多元主義方法論立場上來接受曲率解釋,而把哥本哈根解釋看做基礎(chǔ)解釋的。如今認(rèn)識到哥本哈根解釋中的哲學(xué)成分與科學(xué)成分有可能剝離開來,兩者間只存在可能聯(lián)系,未必存在必然聯(lián)系。把機(jī)遇律看做終級自然也未必有充分根據(jù)等等。
受張桂權(quán)、洪定國先生的論著影響,并通過多次討論與爭論,我們加快了理解玻姆的深刻物理哲學(xué)思想的進(jìn)程,我本人尤其喜歡從辯證法角度去重新解讀它。如果要選擇對我們最有吸引力的觀點,就可以舉例說:(1)有一種流傳很廣的誤解認(rèn)為,玻姆是一個還原論者,說是他企圖將量子層次的機(jī)遇律還原到亞量子層次的嚴(yán)格決定論。其實,玻姆卻是一個反對還原論者,因為亞量子層次并不是終極的;恰恰相反,他認(rèn)為根本不存在終級自然律,而且每一層次都突現(xiàn)獨特的規(guī)律。([8],42-43頁)(2)在我看來,關(guān)于偶然與必然的辯證關(guān)系,玻姆的理解比M·玻恩又進(jìn)了一大步。因為他認(rèn)為,由于物理世界相互作用的復(fù)雜性,偶然性總是出現(xiàn)在多種不同因素、可能趨勢的交叉點上,而其中每一分支都是一條因果鏈等等。([8],33-34頁)(3)由量子勢所體現(xiàn)的全域整體性,是物理本體論意義上的整體性。因此,玻姆的整體論比玻爾關(guān)于測量儀器與被測對象不可分的惟象整體論更為深刻。
誠然,在涉及根本性信念的分歧上,誰也拿不出絕對確鑿的證據(jù),一時間誰也說服不了誰。這就像愛因斯坦與玻爾之爭。愛因斯坦相信客觀實在,卻又相信嚴(yán)格決定論(上帝不擲骰子)。玻爾相信非嚴(yán)格決定論,并批評愛因斯坦的實在觀太狹隘,但對什么樣的實在觀不狹隘卻又難以說清楚。一般人都小看了實驗檢驗的復(fù)雜性。科學(xué)哲學(xué)家費耶阿本德早就指出,證據(jù)受污染的事件時有發(fā)生,被人看作已經(jīng)十分“確鑿的事實”,恰恰可能在背后埋藏著一個錯誤的解釋性理論,一當(dāng)隱蔽的錯誤被揭示,“確鑿”性就瓦解了,情況就會反轉(zhuǎn)。沈惠川先生就貝爾不等式與EPR的實驗檢驗的問題的深刻分析,生動地說明了“證據(jù)受污染”是怎么回事。由于問題中高度復(fù)雜性的存在,這是一場沒有完結(jié)的爭論。
五、鮮活的個性:科學(xué)共同體活力之源泉
“量子”共同體中每個成員都有鮮活的個性,也各有各的貢獻(xiàn)。我認(rèn)為,吳新忠對曲率解釋研究的推進(jìn)與傳播起到了激活劑的作用,借助于科學(xué)共同體內(nèi)部的討論,則產(chǎn)生了“非線性”的正反饋放大效應(yīng)。看起來,吳新忠的右腦原發(fā)性思維特別發(fā)達(dá)。我很欣賞美國心理學(xué)家阿瑞提在《創(chuàng)造的秘密》之中所作的分析,創(chuàng)造的第一階段主要是原發(fā)性思維在起作用,打破常規(guī),大膽想象,似瘋非瘋,似醉非醉,帶一點非邏輯、非理性并非壞事;第二階段是繼發(fā)性思維,發(fā)散之后需要收斂,此時亞里士多德邏輯才起調(diào)節(jié)和控制作用;第三階段是最后的整合。吳新忠在提出創(chuàng)新觀點前夕,往往愛作夢一般的瘋狂聯(lián)想,說些在常人看來不著邊際的怪話,由于阿瑞提有言在先,對此我并不太在意。我所關(guān)注的只是他的最終成果:他已經(jīng)將量子曲率解釋推廣到解開傳統(tǒng)量子疑難(如EPR)、量子場論乃至量子引力論的研究之中。這就像人們只關(guān)心李白是否做出了好詩,而并不介意他醉了沒有一樣。我敢肯定,在《曲率解釋》第一版中吳新忠所寫的“量子場論的世界圖像與統(tǒng)一場論展望”,或在第二版中對“物理學(xué)中的瞬間”所作的獨特分析都是極富于啟發(fā)力的,并非只是異想天開。假如職業(yè)物理學(xué)家能將雄厚的科學(xué)功底、高超的數(shù)學(xué)技巧與大膽豐富的想象以及批判性思維有機(jī)地結(jié)合起來,定能取得出奇制勝的效果。至于萬小龍的特點則在于對物理概念作精細(xì)的哲學(xué)與邏輯分析,他更擅長于理性思維。依我看,他的貢獻(xiàn)有二:一是通過邏輯分析得出,量子力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)形式是內(nèi)在地自洽的,并與正統(tǒng)物理解釋相協(xié)調(diào),然而由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)形式加上正統(tǒng)詮釋所構(gòu)成的整體量子力學(xué)卻是不完備的。二是運(yùn)用歷史分析得出,若要使之完備化,必須將玻恩幾率這種關(guān)于代數(shù)關(guān)系的解釋轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的空間關(guān)系解釋。概括起來說,萬小龍對曲率解釋的必要性做了邏輯論證。萬小龍的博士論文是研究美國普林斯頓大學(xué)教授范弗拉森關(guān)于量子力學(xué)的哲學(xué)思想的,其核心內(nèi)容是關(guān)于量子測量的模態(tài)解釋。在正統(tǒng)解釋中,馮諾意曼將量子測量過程解釋為因果與機(jī)遇兩方面的作用:由薛定諤方程控制的量子態(tài)的可逆過程是因果決定性的,另一方面,還存在量子態(tài)的不可逆突變,那是非因果決定性的(即投影假定)。由于按馮·諾意曼的說法,最后若不是歸結(jié)到人類意識(的介入),測量過程就無法完成。因此許多持客觀主義立場的學(xué)者對此十分不滿,并且企圖摒棄投影假定,結(jié)果雖能將量子測量歸結(jié)為純客觀的物理相互作用,卻無法重現(xiàn)玻恩幾率解釋的一切經(jīng)驗預(yù)言,這就是著名的量子測量疑難。范弗拉森的模態(tài)解釋就正是為了解決這一疑難而提出的。范氏方案的要點是:假定整個物理情態(tài)包括兩種情況,一是動力學(xué)態(tài)無論是否作測量,它總是按薛定諤方程作因果決定性的演化;二是值態(tài),它是由測量儀器的指針?biāo)@示。新解釋的關(guān)鍵在于認(rèn)定動力學(xué)態(tài)與值態(tài)之間在邏輯上存在模態(tài)關(guān)系(統(tǒng)計約束關(guān)系)。其實,模態(tài)關(guān)系并不神秘。這就像投拋硬幣之前,正面朝上或朝下只是兩種抽象的可能狀態(tài),拋下去以后就變成例如正面朝上的現(xiàn)實狀態(tài)。在測量中從動力學(xué)態(tài)到值態(tài)的轉(zhuǎn)變,正好是海森伯所說的物理實在從潛在可能到實在的轉(zhuǎn)換,只不過范弗拉森用精確的數(shù)學(xué)和模態(tài)邏輯語言方式作了重塑。范氏把這種模態(tài)解釋的思想推廣處理整個量子力學(xué)和其他科學(xué)實驗問題,這樣在科學(xué)哲學(xué)上才確定了他的建構(gòu)經(jīng)驗論。目前國內(nèi)學(xué)術(shù)界對范弗拉森的研究很少能達(dá)到這一深度。萬小龍在博士論文答辯后,又赴法國深造,現(xiàn)已完成他在法國國家科研中心及著名的巴黎理工大學(xué)的博士后研究,回國繼續(xù)量子力學(xué)哲學(xué)的研究。
在我們這個“量子”共同體中還有兩員女將。劉蓮君教授多年從事量子力學(xué)的教學(xué)工作,她可說是正統(tǒng)量子力學(xué)的守護(hù)神,非正統(tǒng)量子觀點的懷疑者或嚴(yán)厲的批評家,她決不會放過偏離規(guī)范量子力學(xué)公式的任何一個符號表述!而博士生周祝紅則認(rèn)為,世紀(jì)之交量子引力論的最新成就已經(jīng)沖擊著科學(xué)思想和科學(xué)原則的邊界,僅僅依據(jù)經(jīng)典的科學(xué)哲學(xué)方式來思考量子理論的最新進(jìn)展已顯得不完整,因為科學(xué)哲學(xué)所回答的更多是限于科學(xué)“如其所是”的問題,而思辯哲學(xué)則是要站在整個人類精神的立場上來回答科學(xué)“是其所是”的問題,而量子引力論最新思想的邊界性則提供了思辯和分析的科學(xué)哲學(xué)交匯的絕好契機(jī)。她對按康德、海德格爾、黑格爾和馬克思的思辯哲學(xué)的理解模式,如何為量子引力論尋找哲學(xué)根據(jù)的探索性工作充滿熱情,這就為我們的“量子”共同體注入了青春活力。
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* 本文屬于國家社會科學(xué)基金項目,批準(zhǔn)號2000年00BZX015,主持人桂起權(quán),2004年7月通過國家鑒定,評為優(yōu)秀。
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