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量子力學的含義范文1

量子力學是當代科學發展中最成功、也是最神秘的理論之一。其成功之處在于，它以獨特的形式體系與特有的算法規則，對原子物理學、化學、固體物理學等學科中的許多物理效應和物理現象作出了說明與預言，已經成為科學家認識與描述微觀現象的一種普遍有效的概念與語言工具，同時也是日新月異的信息技術革命的理論基礎；其神秘之處在于，與其形式體系的這種普遍應用的有效性恰好相反，量子物理學家在表述、傳播和交流他們對量子理論的基本概念的意義的理解時，至今仍未達成共識。量子物理學家在理解和解釋量子力學的基本概念的過程中所存在的分歧，不是關于原子世界是否具有本體論地位的分歧，而是能否仍然像經典物理學理論那樣，把量子理論理解成是對客觀存在的原子世界的正確描述之間的分歧。

在量子力學誕生的早期歲月里，這些分歧的產生主要源于對量子理論中的波函數的統計性質的理解。因為量子力學的創始人把量子力學理解成是一種完備的理論，把量子統計理解成是不同于經典統計的觀點，在根本意義上，帶來了量子力學描述中的統計決定性特征。而理論描述的統計決定性與物理學家長期信奉的因果決定論的實在論研究傳統相沖突。在當時的背景下，對于那些在經典物理學的熏陶下成長起來的許多傳統物理學家而言，對量子力學的這種理解是難以容忍的。這些物理學家仍然堅持以經典實在觀為前提，希望重建對原子對象的因果決定論的描述。這種觀點認為，現有的量子力學只是臨時的現象學的理論，是不完備的，將來總會被一個擁有確定值的能夠解決量子悖論的新理論所取代。量子哲學家普遍地把這種實在論稱之為定域實在論，或者稱為非語境論的實在論。從EPR悖論到貝爾定理的提出正是沿著這一思路發展的。這種觀點把量子論中的統計決定論與經典實在論之間的矛盾，理解成是量子論與傳統實在論之間的矛盾。

但是，自從1982年阿斯佩克特等到人完成的一系列實驗，沒有支持定域隱變量理論的預言，而是給出了與量子力學的預言相一致的實驗結果以來，量子論與傳統實在論之間的矛盾焦點，由對量子理論中的統計決定性特征的質疑，轉向了對更加基本的量子測量過程中的“波包塌縮”現象的理解。因為量子測量問題是量子理論中最深層次的概念問題。馮諾意曼在本體論意義上引入量子態的概念來表征量子實在的作法，直接導致了至今難以解決的量子測量難題。到目前為止，所有的量子測量理論都是試圖站在傳統實在論的立場上，對量子測量過程作出新的解釋。玻姆的本體論解釋在承認量子力學的統計性特征，把量子世界看成是由客觀的不確定性、隨機性和量子糾纏所支配的世界的前提下，通過假設非定域的隱變量的存在，尋找對量子測量過程的因果性解釋。量子哲學家把這種實在論稱為非定域的實在論。[1] 多世界解釋在承認現有的量子力學的形式體系和基本特征是完全正確的前提下，通過多元本體論的假設來對具有整體性特征的量子測量過程作出整體論的解釋。量子哲學家把這種實在論稱為非分離的實在論。[1]

量子測量現象的非定域性和非分離性所反映的是量子測量過程的整體性特征。問題是，相對于科學哲學研究而言，如果把量子測量系統理解成是一個包括觀察者在內的整體，我們將永遠不可能在觀察者與被觀察系統之間作出任何形式的分割。而觀察者與被觀察系統之間的分界線的消失，將會使我們在不考慮觀察者的情況下，對物理實在進行客觀描述的夢想徹底地破滅。這是因為，一方面，如果我們認為量子力學的形式體系是正確而完備的理論，那么，就能夠用量子力學的術語描述包括觀察者在內的整個測量過程。這時，觀察者成為整個測量系統中的一個組成部分參與了測量中的相互作用；另一方面，如果我們仍然渴望像以可分離性假設為基礎的經典測量那樣，在以整體性假設為基礎的量子測量系統中，也能夠得到確定而純客觀的測量結果，那么，他們必須要在觀察者與被觀察的量子系統之間作出某種分割，觀察者才有可能站在整個測量系統之外進行觀察。然而，在量子測量的具體實踐中，這個重要的“阿基米德點”是永遠不可能得到的。因為對量子測量系統進行的任何一種形式的分割，都必然會導致像“薛定諤貓”那樣的悖論。這樣，關于量子論與實在論之間的矛盾事實上轉化為，在承認量子力學的統計性特征的前提下，如何解決量子測量的整體性與傳統實在論之間的矛盾。

以玻爾為代表的傳統量子物理學家在創立了量子力學的形式體系之后，并不追求從量子測量現象到量子本體論的超越中提供一種本體論的理解。而是在認識論和現象學的意義上做文章。玻爾認為，觀察的“客觀性”概念的含義，在原子物理學的領域內已經發生了語義上的變化。在這里，客觀性不再是指對客體在觀察之前的內在特性的揭示，而是具有了“在主體間性的意義上是有效的”這一新的含義。這種把“客觀性”理解成是“主體間性”的觀點，在認識論意義上，所隱藏的直接后果是，使“客觀性”概念失去了與“主觀性”概念相對立的基本含義，從而使量子力學成為支持科學的反實在論解釋的一個重要的立論依據。與此相反，近幾十年發展起來的多世界解釋，試圖以多元本體論的假設為前提，恢復對客觀性概念的傳統理解；玻姆的本體論解釋則是以粒子軌道與真實波的二元論假設為代價，把測量過程中的整體性特征歸結為是量子勢的性質。這兩種解釋雖然在理解量子測量現象時堅持了傳統實在論的立場。但是，這些立場的堅持是以在量子力學中增加某些額外的假設為代價的。這正是為什么近幾十年來，反思與研究量子力學與量子測量的概念基礎問題，成為不計其數的論著和論文所討論的中心論題的主要原因所在。

到目前為止，在量子物理學家的心目中，微觀客體的非定域性特征和量子測量的非分離性特征已經成為不爭的事實。如果我們站在科學哲學的立場上，像當初接受量子統計性一樣，也接受量子力學描述的微觀系統的這種整體性特征。那么，量子測量過程中被測量的系統與測量儀器（包括觀察者在內）之間的整體性關系將會意味著，在微觀領域內，我們所得到的知識，事實上，總是與觀察者密切相關的知識。這個結論顯然與長期以來我們所堅持的真理符合論的客觀標準不相容。因此，接受量子力學的整體性特征，就意味著放棄真理符合論的標準，需要對傳統實在論的核心概念——理論和真理的性質與意義——進行重新理解。這樣，現在的問題就變成是，能否在接受量子力學的統計性和整體性特征的前提下，闡述一種新的實在論觀點呢？如果答案是否定的，那么，科學實在論將永遠不可能得到辯護；如果答案是肯定的，那么，與理論的整體性特征相協調的實在論是一種什么樣的實在論呢？這正是本文所關注的主要問題所在。

2．認識論教益：隱喻思考與模型化方法的突現

自近代自然科學產生以來，公認的傳統實在論的觀點是建立在宏觀科學知識基礎之上的一種鏡像實在論。在宏觀科學的研究領域內，觀察者總是能夠站在整個測量系統之外，客觀地獲得測量信息。在有效的測量過程中，測量儀器對測量結果的干擾通?？梢院雎圆挥嫛y量結果為理論命題的真假提供了直接的評判標準，使命題和概念擁有字面表達的意義（literal meaning）或非隱喻的意義和指稱。因此，鏡像實在論是以觀察命題的真理符合論為前提的。

真理符合論的最實質性的內容是，堅持命題與概念同實際的事實相符合。長期以來，科學家一直把這種觀點視為是科學研究活動的價值基礎。

維特根斯坦在其著名的《邏輯哲學導論》一書中，把真理的這種符合論觀點表述為：就像唱片是聲音的畫像并具有聲音的某些結構一樣，命題所描述是事實的畫像，并具有與事實一致的結構。因為用語言來思考和說話，就是用語言來對事實作邏輯的模寫，它類似于畫家用線條、色彩、圖案來描繪世界上的事物。所以，用語言描述的圖象與世界的實際圖象之間具有同構性。1933年，塔爾斯基對這種真理觀進行了定義。在當前科學哲學的文獻中，人們習慣于用“雪是白的”這一命題為例，把塔爾斯基對真理的定義形象地表述為：“雪是白的”是真的，當且僅當，雪是白的。

普特南把塔爾斯基對真理的這種定義概括為“去掉引號的真理論”。塔爾斯基認為，要想使“‘雪是白的’是真的”，這個句子本身成真，當且僅當，“雪是白的”這個事實是真實的，即我們能夠得到“雪是白的”這一經驗事實。這個看似簡單的句子隱含著兩層與常識相一致的符合關系：第一層的相符合關系是，語言表達的命題與實際事實相符合；第二層的相符合關系是，觀察得到的事實與真實世界相符合。在日常生活中，像“雪是白的”這樣的經驗事實是非常直觀的，只要是一個正常的人，都有可能看到“雪確實是白色的”這個實際存在的事實。因此，人們對它的客觀性不會產生任何懷疑，能夠作為“‘雪是白的’是真的”這個句子的成真條件。

然而，量子力學揭示出的微觀測量系統中的整體性特征，既限制了我們對這種理想知識的追求，也向傳統的客觀真理標準的價值觀提出了挑戰。這是因為，在量子測量的過程中，對命題的這種理想的描述方式和對對象的如此單純的觀察活動，已經不再可能。以玻爾為代表的許多物理學家雖然在量子力學誕生的早期就已經意識到這一點。但是，在科學哲學的意義上，他們在拋棄了真理符合論之后，卻走向了認識論的反實在論；馮諾意曼的測量理論以真理符合論為基礎，要求在觀察者與測量儀器之間進行分割的做法，直接導致了量子測量中的“觀察者悖論”；現存的非分離與非定域的實在論解釋，也是以真理符合論為基礎，在量子力學的形式體系中增加了某些難以令人接受的額外假設，來解決量子測量難題。從哲學意義上看，這種借助于額外假設來使量子力學與實在論相一致的作法并沒有唯一性。它不過是借助于各種哲學的想象力來解決量子測量難題而已。

由此可見，量子測量難題的產生，實際上是以真理符合論為基礎的傳統實在論的觀點，來理解量子測量過程的整體性特征所導致的?，F在，如果我們像放棄經典的絕對時空觀，接受相對論一樣，也放棄真理符合論的實在論，接受現有的量子力學。那么，在當代科學哲學的研究中，我們需要以成功的量子力學帶給我們的認識論教益為出發點，對理論、概念和真理的性質與意義作出新的闡述。量子力學所揭示的微觀世界與宏觀世界之間的最大差異在于，我們對微觀世界的內在結構的認知，不可能像對宏觀世界的認知那樣，使觀察者能夠站在整個測量語境的外面來進行。

這就像盲人摸象的故事一樣，不同的盲人從大象的不同部位開始摸起，最初，他們所得到的對大象的認識是不相同的，因為每個人根據自己的觸摸活動都只能說出大象的某一個部分。只有當他們摸完了整個大象時，他們才有可能對大象的形狀作出客觀的描述。然而，雖然他們對大象的描述始終是從自己的視角為起點的，并建立在個人理解的基礎之上。但是，不可否認的是，他們的觸摸活動總是以真實的大象為本體的。在微觀領域內，量子世界如同是一頭大象，物理學家如同是一群盲人，有所區別的是，物理學家對微觀世界的認識不可能是直接的觸摸活動，而只能借助于自己設計的測量儀器與對象進行相互作用來進行。在這個相互作用的過程中，包括觀察者在內的測量語境成為聯系微觀世界與理論描述之間的一個不可分割的紐帶。

如果把這種量子力學的這種整體性思想延伸外推到一般的科學哲學研究中，那么，可以認為，科學家所闡述的理論事實上是一個產生信念的系統?？茖W家借助于模型化的理論，把他們對世界的認知模擬出來。理論模型所描述出的世界與真實世界之間的關系是一種內在的、整體性的相似關系。這種相似分為兩個不同的層次：其一，在特定的語境中，模型與被模擬的世界在現象學意義上的初級相似。這種相似是指，在這個層次上，我們只是能夠通過某些關系把現象描述出來，但是，對現象之所以發生的原因給不出明確的說明；其二，在特定的語境中，模型與被模擬的世界在認識論意義上的高級相似。這種相似是指，理論模型達到了與真實世界的內在結構與關系之間的相似。所以，現象學意義上的相似最后會被成熟理論所描述的認識論意義上的結構相似所包容或修正。

這兩個層次之間的相似關系是建立在經驗基礎之上的，而不是建立在邏輯或先驗的基礎之上。這樣，雖然科學家在建構理論模型的過程中，總是不可避免地存在著許多非理性的因素。但是，在根本的意義上，他們的建構活動是以最終達到使理論描述的可能世界與真實世界之間的結構與關系相似為目的的。因此，測量語境的存在成為科學家建構活動的一個最基本的制約前提。建構理論模型的活動是一種對世界的認知活動。建構活動中的虛構性將會在與公認的實驗事實的比較中不斷地得到矯正，直至達到與真實世界完全一致為止?；蛘哒f，在一定的語境中，當從理論模型作出的預言在經驗意義上不斷地得到了證實的時候，類比的相似性程度將隨之不斷地得以提高；當科學共同體能夠依據理論模型所描述的可能世界的結構來理解真實世界時，相似性關系將逐漸地趨向模型與世界之間的一致性關系。

在這種理解方式中，真理是物理模型與真實世界之間的相似關系的一種極限，是在一定的語境中完善與發展理論的一個最終結果。這樣，在科學研究中，真理成為科學研究追求的一個最終目標，而不是科學研究的邏輯起點。或者說，把真理理解成是在科學的探索過程中，成熟的物理模型與世界結構之間達成的一致性關系。對真理的這種理解，使過去追求的客觀真理變成了與語境密切相關的一個概念。超出理論成真的語境范圍，真理也就失去了存在的前提和價值。這樣，與玻爾把理論的客觀性理解成是主體間性的觀點所不同，本文是通過改變對真理意義的理解方式，挽救了理論的客觀性。

如果把科學活動理解成是對世界的模擬活動，那么，在理論的建構活動中，科學理論的概念與術語所描述出的可能世界，只在一定的語境中與真實世界具有相似性。所以，相對于不可能被觀察到的真實世界而言，科學的話語（scientific discourses）將不再具有按字面所理解的意義，而是只具有隱喻的意義。只有當理論與世界之間的關系趨向于一致性關系時，對某些概念的隱喻性理解才有可能變成字面語言的理解。所以，在科學研究的活動中，研究對象越遠離日常經驗，科學話語中的隱喻成份就越多。這也許是為什么在量子理論產生的早期年代，物理學家在理解微觀現象時，不可能在微觀對象的粒子性和波動性之間作出任何選擇的原因所在。實際上，微觀粒子的波——粒二象性概念只是在現象學意義上的一種典型的隱喻概念，它們并不擁有概念的字面意義，而只具有隱喻的意義。因此，它們不是對真實世界的基本結構的實際描述。正如惠勒的“延遲實驗”所揭示的那樣，物理學家不可能選擇用其中的一類圖象來解釋另一類圖象。只有當關于微觀世界的內在結構在可能世界的模型中得到全部模擬時，原來的波——粒二象性的概念才被一個更具有普遍意義的新的量子態概念所取代。

如果科學語言只具有隱喻的意義，科學理論所描述的是可能世界，那么，物理學家對測量現象的描述，也只是一種隱喻描述，而不是非隱喻的按照字義所理解的描述。這種描述既依賴于觀察者的背景知識，也依賴于當時的技術發展的水平。就像格式塔心理學所闡述的那樣，同樣的圖形、同一個對象，不同的觀察者會得出不同的結論。在這個意義上，測量與觀察不再是純粹地揭示對象屬性的一種再現活動，而是觀察者與對象發生相互作用之后，受到測量語境約束的一種生成活動。在這個活動中，就現象本身而言，至少包含有兩類信息：一是來自對象自身的信息；二是包括觀察者在內的測量系統內部發生相互作用時新生成的信息。

從這個意義上看，微觀粒子在測量過程中表現出的波——粒二象性只是一種現象學意義上的相似，而不是微觀粒子的真實存在。在大多數情況下，現象還不等于是證據，把現象作為一種證據表述出來，還要受到物理學家的背景知識和社會條件的制約，甚至受到已接受的可能世界的基本理念的制約。按照對理論、真理和測量的這種理解方式，由“波包塌縮”現象所反映的問題，就變成了提醒物理學家有必要對過去所忽視的物理測量過程的各個細節，對宏觀與微觀之間的過渡環節，進行更細致的理論研究的一個信號，成為進一步推動物理學發展的一個技術性的物理學問題，而不再是觀念性的與實在論相矛盾的哲學問題。

玻姆的量子論是試圖用非隱喻的字面語言對真實的量子世界進行描述，而現有的量子力學在它的產生初期則是用隱喻的語言對量子世界的一種模擬描述。正是由于理論模型具有的相似性，才使得薛定諤的波動力學與海森堡等人的矩陣力學能夠得出完全相同的結果，并最終證明兩者在數學上是等價的。在量子力學的語境中，不論是波動圖象，還是粒子圖象都只是理論與世界之間的現象學意義上的初級相似。在以后的發展中，量子力學所描述的可能世界的預言與真實世界的實驗現象相一致的事實說明，當馮諾意曼在希爾伯特空間以量子態為基本概念建立了量子力學的公理化體系之后，這些現象學意義上的相似已經上升到認識論意義上的結構相似，說明量子力學描述的可能世界與真實世界在微觀領域內是一致的。這時，以波——粒二象性為基礎的隱喻圖象被整體論的世界圖象所取代。這也許正是物理學家可以在拋開哲學爭論的前提下，只注重量子物理學的技術性發展的一個原因所在。而相比之下，玻姆的理論不過是追求傳統意義上的非隱喻的字面圖象和傳統哲學觀念的一種理想產物。

在對理論、概念和真理的意義的這種理解方式中，理論與世界之間的一致性關系不是建立在命題與概念的層次上，而是以測量語境為本體，建立在物理模型與真實世界之間從現象學意義上的初級相似到認識論意義上的結構相似的基礎之上的。測量語境的本體性，成為我們在認識論意義上承認科學理論是一個信念系統的同時，拒絕后現代主義者把理論理解成是可以隨意解讀的社會文本的極端觀點的根本保證。所以，真理的意義不是取決于詞、概念和命題與世界之間的直接符合，而是在于理論整體與世界整體之間在逼真意義上的一致性。由于可能世界與真實世界之間的這種一致性關系在一定程度上是依賴于社會技術條件的動態關系。因此，以一致性為基礎的真理是依賴于語境的真理，它永遠是一個動態的和可變的概念，而不是靜止的和不變的概念。這顯然是對“把科學研究的目的理解為是追求真理”這句話的最好解答。

3．從思維方式的變革到語境實在論的基本原理

當我們把對理論、真理和意義的這種理解方式應用于對真實世界的認識時，也可以在測量語境的基礎上，對理論進行實在論的解釋。所不同的是，這種實在論不再是把科學理論理解成是提供關于世界的某種鏡象圖景的、以強調語言與命題的真理符合論為基礎的那種實在論，而是把科學理論理解成是通過先對世界的模擬，然后，與真實世界趨于一致的、依賴于測量語境的實在論。不同的理論模型和測量語境可以提供對世界的不同描述。但是，通過進一步的觀察或實驗，我們可以判斷哪一個模型能夠更好地與世界相一致。在這里，理論模型與世界之間的關系是一種相似關系，而不再是相符合的關系；測量結果與對象之間的關系是在特定條件下的一種境遇性關系，而不再是一種純粹的再現關系。我們把這種與量子力學的整體性特征相一致的量子實在論稱為“語境實在論”。用語境實在論的觀點取代傳統實在論的觀點，必然帶來思維方式的根本轉變。需要以整體性的語境論的思維觀取代傳統思維觀。這種思維方式的逆轉主要通過下列幾個方面體現出來：

首先，在本體論意義上，用普遍的本體論的關系論（global-ontological relationalism）的觀點取代傳統的本體論的原子論（ontological atomism）的觀點。承認關系屬性或傾向性屬性的存在，承認概率的實在性，承認世界中的實體、屬性與關系之間的整體性。傳統的原子本體論總是把世界理解成是由可以進行任意分割的部分所組成，整體等于部分之和，牛頓力學是這種本體論的一個典型范例；關系本體論則把世界理解成是一個不可分割的整體，整體大于部分之和，量子力學是這種本體論的一個典型范例。與原子本體論中認為實體可以獨立地擁有自身的屬性所不同，在關系本體論中，實體及其屬性總是在一定的關系中體現出來。這里存在著兩層關系：一層是實體之間的內在關系屬性；另一層是實體固有屬性表現的外在關系條件。前者具有潛存性，后者為潛存性向現實性的轉變創造了有利條件。 其次，在認識論意義上，用理論模型的隱喻論的觀點取論模型的鏡象論的觀點。傳統的模型鏡象論觀點把理論理解成是命題的集合，命題與概念的指稱和意義是由對象決定的，它們的集合構成了對對象的完備描述；而模型隱喻論的觀點雖然也認為理論能夠以命題的形式表示出來，但是，理論不是命題的集合，而是包含有模仿世界的內在機理的模型集合。理論與世界之間的關系不是傳統的相符合關系，而是在一定的語境中，理論描述的可能世界與真實世界之間以相似為基礎的一致性關系。理論系統的模型與真實系統之間的相似程度決定理論的逼真性。這樣，真理不再是命題與世界之間的符合，而是成為理論的逼真性的一種極限情況?；蛘哒f，當理論所描述的可能世界與真實世界相一致的時候，理論的真理才能出現。這是對基本的認識論概念的倒轉：傳統的逼真性理論是用命題或命題集合的真理作為基本單元，來衡量理論距真理的距離，即理論的逼真度；而現在正好反過來，是通過對逼真性概念的理解來達到對真理的理解。

第三，在方法論意義上，用語義學方法取代傳統的認識論方法。在傳統的認識論方法中，是用命題的真理或圖象與世界之間的逼真度的術語來表達科學實在論的一般論點。然而，這種方法使我們從開始就需要清楚地辨別對一些解釋性描述的理解。例如，在相同的研究領域內，我們為什么能夠說，一個理論比與它相競爭的另一個理論更逼近真理或更遠離真理？對于諸如此類的問題，如果沒有一個明確的和可辯護的回答方式，那么，逼真性概念要么是空洞的；要么就是不一致的。結果，對理論的逼真性的論證反而成為對“認識的謬誤（epistemic fallacy）”的證明，并在某程度上支持了認識論的懷疑論觀點。但是，如果我們在語義學的語境中，通過對逼真性概念的分析與辯護，然后，衍生出理論的真理，對上述問題的理解方式將不會陷入如此的認識論困境。并且從認識論的懷疑論也不會推論出語義學的懷疑論。

第四，在經驗的意義上，用現象生成論的測量觀取代現象再現論的測量觀。所謂現象再現論的測量觀是指，把物理測量結果理解成是對對象固有屬性的一種再現，測量儀器的使用不會對對象屬性的揭示產生實質性的干擾，它扮演著一個單純意義上的工具角色。理論術語能夠對這些觀察證據進行精確的表述。觀察證據的這種純粹客觀性成為建構與判別理論的邏輯起點；而現象生成論的測量觀則認為，測量是對世界的一種透視，測量結果是在對象與測量環境相互作用的過程中生成的。測量結果所表達的經驗事實，不是純粹對世界狀態的反映，因為經驗事實存在于我們的信念系統之中，而不是獨立于觀察者的意識或論述之外與世界的純粹符合，只是在特定的測量語境中的一種相對表現，是相互作用的結果。或者說，測量語境構成了對象屬性有可能被認識的必要條件。

所以，理論的逼真度與科學進步之間的聯系，應該在經驗的意義上來確立。科學進步的記錄并不是真命題的積累，而是從模型系統與真實系統之間的相似性出發，用逼真度的概念衡量科學研究綱領接近真理的程度。在這里，相似性不是一個命題，也不是兩個世界之間的一種固定不變的關系，而是依賴于語境的一個程度性的概念。它的內容將會隨著我們對世界的不斷深入的理解而發生變化。所以，科學進步不是真命題積累的問題，而是理論的成功預言與經驗事實的函數。

第五，在語義學的意義上，用整體論或依賴于語境的隱喻語言范式取代非隱喻的字面真理范式（literal-truth paradigm）。從17世紀開始，非隱喻的字面真理的范式就已經被科學家廣泛地接受為是理想的語言。其動機是期望把理論模型的言語和論證，建立在優美而簡潔的數學和幾何的基礎之上。當時的理性論者和經驗論者把科學語言當成是理想的合乎理性的語言，或者說，把科學的經驗和知識看成是人類經驗和知識的典范。這種觀點認為，所有的知識與真實世界之間的關系是根據表征知識的命題方式來討論的，科學語言與概念的意義由它所表征的世界來確定，它們不僅在本質上具有固有的字義，而且語言本身的字面意義就是使用詞語的標準。語言的意義不僅與語言的用法無關，而被認為是客觀地對應于世界的各個方面?？茖W的話語總是關于自然界的現象、內在結構和原因的話語。

然而，在整體論的隱喻語言范式中，理論所討論的是由科學共同體提出的關于世界的因果結構的信念，知識與真實世界之間的關系是根據可能世界與真實世界之間的相似關系來討論的。在這里，兩個世界之間的相似程度的提高是它們共有屬性的函數。在隱喻的意義上，語言與概念的意義是極其模糊的和語境化的，隱喻的表達通常并不直接對應于世界中的實體或事件：即，按照字面的意義理解隱喻的陳述常常是錯誤的。例如，在理解量子測量現象時，實驗已經證明，或者強調使用粒子語言，或者強調波動語言都是失敗的。這也是玻爾的互補性原理在量子力學的時期歲月里容易被人們所接受的高明之處。從本文的觀點來看，關于微觀世界的粒子圖象或波動圖象只不過是傳統思維慣性的一種最顯著的表現而已。事實上，這兩種圖象都只是一種隱喻意義上的圖象，而不代表微觀世界的真實圖象。隱喻與其它非字面的言詞是依賴于語境的。正如后期維特根斯所言，語言與概念的意義依賴于活動，使用一個符號的充分必要條件必須包括對活動的描述。

在這種整體論的思維方式的基礎上，我們可以把語境實在論的主要觀點，總結為下列六個基本原理：

本體論原理：在物理測量的過程中，物理學家所觀察到的現象是由不可能被直接觀察到的過程因果性地引起的。這些不可能被直接觀察到的過程是獨立于人心而自在自為地存在著的。

方法論原理：對一個真實過程的理論模型的建構，是對不可能被觀察到的真實世界的機理和結構的模擬。對于真實世界而言，它在現象學意義上的表現與它的內在結構或機理在定性的意義上具有一致性。即，理論模型具有經驗的適當性。

認識論原理：理論描述的可能世界與真實世界只具有的相似性，它們之間的相似程度是它們具有的共同特性的函數。這些共性是在實驗與測量語境中找到的。

語義學原理：在一定的語境中，理論模型與真實系統之間的相似關系決定理論的逼真性。在理想的情況下，真理是理論描述的可能世界逼近真實世界的一種極限。

價值論原理：科學理論的建構在最終意義上總要受到實驗證據的制約，科學理論的發展總是向著越來越接近真實世界機理的方向發展的。

倫理學原理：包括人類在內的自然界具有不可分割的整體性，關于人類行為的評價標準應該建立在人與自然的整體性關系上。

4．科學進步的語境生成論模式

探討科學進步的模式問題一直是科學哲學研究中的重大理論問題之一。不同的學派提出了不同的觀點。邏輯實證主義者繼承了自培根以來的哲學傳統，認為科學的發展在于對經驗證實的真命題的積累。理論所包括的真命題越多，它就越逼近真理。波普爾把理論逼近真理的這種性質稱為“逼真性”，逼真性的程度稱為“逼真度”。他認為，理論是真內容與假內容的統一，理論的逼真度等于理論中的真內容與假內容之差。而真內容由理論中那些得到經驗確認的真命題所組成。真命題越多，理論的逼真度就越高。在所有這些觀點中，逼真性的主要特性是用命題與事實的符合作為近似真理的基本單元。換言之，是用命題真理的術語來理解理論的逼真性。在這里“符合”沒有程度上的差別；逼真性與真理之間的關系是部分與整體之間的關系。這種“符合”或“與事實相符”包含著四個方面的關系：其一，句子的主語與謂詞之間處于相互聯系的狀態；其二，事態（the state of affairs）與主語之間的指稱關系；其三，謂詞表達與被選擇的事態之間的指稱關系；其四，說話者所選擇的對象與事態之間的相適合關系。[1]

然而，這種以真命題的多少來衡量理論的逼真度的方法，似乎沒有辦法回答諸如下面的那些問題：如果一個理論最后被證明是與事實不相符，那么，這個理論怎么可能接近真理呢？比如說，在當前的情況下，量子場論還是一個不成熟的理論，它在未來一定會被加以修改，那么，我們能夠說，量子場論不如牛頓力學與事實更相符嗎？此外，“符合事實”這個概念也會遇到同樣的問題：如果某個理論根本就是錯誤的，我們又怎能說，它與事實符合的更好或更糟呢？也許有些在表面上曾經顯示出具有某種逼真性的理論，實際上，它卻在根本意義上就是錯的。例如，化學中的“燃素說”、物理學中的“地心說”，等等，這些理論都曾經在科學家的實際工作中，起到過積極的作用。但是，后來的發展證明，它們都是錯誤的假說。另一方面，這種方法還無法解釋為什么在前后相繼的理論中使用的同一個概念，卻具有不同的內涵這樣的問題。例如，經典物理學中的質量概念不同于相對論力學中的質量概念；量子力學的中微觀粒子概念也比經典物理學中的粒子概念擁有更豐富的內涵。庫恩在闡述他的科學進步的范式論模式時，為了避免上述問題的出現，走向了徹底的相對主義。

如果我們用強調理論描述的物理模型與世界之間的相似性比較，取論中包含的真命題的比較來理解理論的逼真性，那么，上述問題就很容易得到解決。在特定的語境中，并存著的相互競爭的理論，分別描繪出幾個相互競爭的可能世界，這些可能世界與真實世界之間的相似程度決定理論的逼真性。逼真度越高的理論，將會越客觀、越接近于真理。真理是理論的逼真度等于1時的一種極限情況。例如，牛頓力學比伽里略的力學更接近真理的真正理由是，因為牛頓物理學所描繪的世界模型比伽里略物理學所描繪的世界模型與真實世界更相似。而不應該把這個結論替換成是，在每一個方法中通過真命題的計數來使它們與精確地說明真實世界的真命題的總數進行比較后作出的選擇。前后相繼的理論中所使用的共同概念的意義也是依賴于可能世界的。不同層次的可能世界雖然賦予同一個概念以不同的內涵。但是，由于更深層的可能世界更接近真實世界的內在結構，所以，對為什么同一個概念會有不同內涵的問題就容易理解了。

我們把由理論描繪的可能世界逼近真實世界的過程，以及前后相繼的理論之間的更替關系總結為：

前語境階段——語境確立階段——語境擴張階段——語境轉換階段

——新的語境確立階段……

在科學進步的這個模式中，前語境階段是指，當科學進入一個新的研究領域時，面對不可能被舊理論所解釋的有限數量的實驗證據和存在的重要問題，科學家首先是進行大膽的創新和積極地猜測，提出可能與證據相一致的相互競爭的理論或假說。這些理論或假說分別描繪出了相互競爭的各種可能世界的圖象。這個時期，科學家在建構理論時，通過模型與現象的比較來約束他們的想象。或者說，他們的富有創造性的想象力是一種意向性的想象，而不是完全隨意的想象。這種意向性的信息直接來自不可能被直接觀察到的對象本身?？茖W家在相互競爭的理論中作出選擇時，依賴于兩個主要的歸納根據：其一，相信任何一個理論模型的建構都是為了盡可能準確地模擬真實世界的結構和機理；其二，依據模型所產生的信念能夠作為成為設計新的實驗方案的基礎，這個實驗方案的設計是為了探索世界，和檢驗模型與它所表征的世界之間的類似程度。在特定領域內和一定的歷史條件下，根據一個理論的信念所設計的實驗越新穎，在得到應用之后，越能夠證明理論的成功性。同時，理論的調整總是向著與新的實驗結果相一致的方向進行的。而新的實驗結果是由自然界中某種未知的因果機理引起的。

然而，說明的成功（explanatory success）只是理論逼近真理的一個象征或一個結果，或者說，說明的成功只是理論逼近真理的一個必要條件。凡是逼真的理論都必定能夠對實驗現象作出成功的說明。但是，并不是每一個擁有成功說明的理論都是逼真的理論。在理論的說明中，理論的逼真性與不斷增加的成功之間的聯系應該是一個認識論問題，而不是一個語義學問題。一個完整的科學理論從產生到成熟通常要經過三個階段：其一，對現象的描述階段，這個階段得到了在經驗上恰當的模型。例如，在量子力學之前，玻爾等人提出的各種原子模型；第二個階段是建立一個理論的說明模型。例如，現有的量子力學的數學形式體系。第三個階段是為成功的說明模型尋找一種可理解的機理，或者說，對說明模型提供語義學的基礎。相對于一個成熟的科學理論而言，現象——模型——機理三者之間的相互關系具有內在的不可分割的整體性。這也就是為什么原子物理學家在理解量子力學的內在機理的問題上沒有達成共識時，產生了量子力學的解釋問題的原因所在。

在這里，我們所說的模型是指物理模型而不是僅僅指數學模型。物理模型除了包括數學模型之外，還包括理解世界的構成機理的模型。物理模型是為數學模型提供一個語義學基礎。例如，分子運動論模型是解釋壓強公式的語義學基礎；場的觀點是理解引力理論的語義學基礎。所以，物理學中的模型是指真實物理系統的替代物，它既具有解釋的作用，也能夠把抽象的數學系統翻譯為一個可理解的論述。正是在這個意義上，物理學模型是指一個模型簇。由這些模型簇所描繪的可能世界的結構與真實世界的結構之間的相似關系，在選擇理論時是很重要的。一方面，它能夠使理論在科學實踐中被不斷地修改和擴展以適應新的現象，而不是靜止的和孤立的；另一方面，它使相互競爭的理論之間的選擇在科學實踐的規則與活動之內自然地得到了求解。這時，被淘汰掉的理論并非必須要被證偽（盡管證偽也是因素之一），而是如同生物進化那樣是自然選擇的結果。

在這里，把逼真度作為選擇理論的標準，與要么強調經驗證實，要么強調經驗證偽的標準不同，它永遠是動態的和依賴于研究語境的概念。它既有助于把淘汰掉的理論中的某些合理化因素進行再語境化，也能夠確?？茖W描述和與此相關的實驗技巧與獨立于人心的世界之間建立起一種物理聯結，從而堅持了存在著一個不可能被觀察到的獨立于人心的世界的本體論的實在論觀點。大體上，衡量可能世界與真實世界之間的結構或機理的相似程度可以通過它們之間的共有屬性（或共同特征）來進行。如果用S（A ，B）表示兩個世界之間的基本特征的相似關系，用 A∩B表示共有屬性，A – B和 B - A表示它們之間的差異，那么，在定性的意義上，這些量之間的關系可以定性地表示為：[1]

S（A ，B）= C1F（A∩B）- C2F（A - B）- C3F（B - A）

這個公式說明，兩個世界之間的相似關系是它們的共性與差異的函數。當C1遠遠大于C2和C3時，兩個系統之間的共性將比差異處于更重要的支配地位。其中，三個系數C1、C2和C3 的值是通過實驗來確定的。這樣，我們就有可能在經驗的意義上來研究相似關系。在經驗的意義上，如果相互競爭的理論中的某個理論的描述和說明模型能夠完全依據當前的實驗結果和本體論概念被加以校準，那么，我們就可以認為，這個理論是似真的（plausible）。理論越擬真，它就越逼真。

在一個特定的語境中，當一個理論的說明與理解模型能夠完全經得起經驗的考驗時，科學共同體將認為理論描繪的可能世界與真實世界之間達到了某種一致性。這時，科學的發展進入了語境確立的階段。這個階段相當于庫恩的常規科學時期或范式形成時期。這時，科學家不僅擁有共同的信念和共同的語言，而且擁有對真實世界的共同圖象。他們相信，理論描繪的可能世界代表了真實世界的內在機理；理論描繪的圖象就是不可觀察的真實世界的圖象。為了進一步探索真實世界的精細結構，科學家常常會根據現有理論提供的信念和約定，設計新的實驗規劃，預言新的實驗現象，特別是運用成熟理論中的理論實體進行實驗操作，從而形成了一個相對穩定的語境階段。但是，這個相對穩定的語境邊界是非常不確定的。

當科學家把成熟理論所揭示的世界機理作為一個范式和信念的基礎，延伸推廣到解釋其它相關領域的現象時，科學的發展進入到語境的擴張階段。其中，既包括理論研究的信念與方法的擴張，也包括以它的基本原理為基礎的技術與實驗的擴張。例如，在牛頓理論確立之后，不論是物理學還是化學家，他們都用牛頓力學的基本思想解釋他們所面臨的其它領域內的新的實驗現象，并且成功地制造出了許多測量儀器；同樣，現代技術的崛起和分子生物學、量子化學等學科的產生都是量子力學的基本原理成功應用的結果。所以，語境擴張的過程實際上是已有語境膨脹的過程。當科學共同體在語境擴張的過程中，遇到了與理論信念相矛盾的而且是他們料想不到的實驗事實時，他們才有可能開始對理論的信念產生懷疑，這時，理論的應用邊界，或者說，語境擴張的邊界逐漸地變得明確起來，科學的發展開始進入語境轉換階段。在這個階段，舊語境的擴張受到了限制，新的語境處于形成與培育當中。新的理論競爭也就隨之開始了。隨著新理論競爭的開始，科學共同體的信念也在不斷地發生著改變，直到一個全新的語境形成為止。

當新的語境確立之后，不僅科學家確立了新的信念，而且他們對問題的求解值域也隨之發生了改變。這時，原來前語境中的一些不合理的偏見，在新語境中得到了糾正。在前語境中是真理的理論，在后語境中失去了它的真理性。后語境的形成是伴隨著新理論的確立而完成的。由于新語境比舊語境揭示出了更深層次的世界結構或機理。所以，它在理論信念、方法和技術層次的擴張與滲透力將會比舊語境更強、更徹底。這也就是，為什么量子力學的產生所帶來的理論、方法與技術革命會比牛頓力學更深刻、更廣泛的原因所在。但是，前后語境之間的界線是連續的。這時，就像新理論是對舊理論的一種超越一樣，新語境也是對舊語境的一種超越。由于語境的變遷和運動是不斷地向著揭示世界的真實機理的方向發展的。因此，在語境中生成的理論也使得科學的發展與進步向著不斷地逼近真理的方向進行。本文把科學發展的這種模式稱為“語境生成論模式”。

這里包括兩個層次的生成，其一，理論的形成與完善是在特定的語境中進行的；其二，科學進步也是在語境的變更中完成的。但是，值得注意的是，強調語境化并不意味著使科學進步成為無規則的游戲。把理論系統放置于特定的語境當中，強調了系統的開放性和連續性。在這個意義上，語境論的事實也是一種客觀事實。運用語境論的隱喻思考與模型化方法，不僅能夠使科學進步過程中的微觀的邏輯結構與宏觀的歷史背景有機地結合起來，而且能夠使基本的內在邏輯的東西在歷史的發展中內化到新的語境當中，從而使得語境在自然更替的同時，一方面，完成了理論知識的積累與繼承的任務；另一方面，揭示出更深層次的世界機理。所以，語境生成論的科學進步模式既不會像庫恩的范式論那樣，走向相對主義，也不會像普特南那樣，走向多元真理論?？茖W進步的語境生成論模式，既能夠包容相對主義的某些合理成份，又能夠堅持實在論的立場。

5．結語

從量子力學的認識論教益中抽象出的語境實在論的觀點，是一種具有更廣泛的解釋力，并且有可能把許多觀點有機地融合在一起的實在論觀點。它不僅能夠賦予量子力學以實在論的解釋，而且為解決科學實在論面臨的許多責難，理清上世紀末圍繞“索卡爾事件”所發生的一場震驚西方學壇的科學大戰，[1] 提供了一條可能的思路。法因曾經在《擲骰子游戲：愛因斯坦與量子論》一書中斷言“實在論已經死了”。[2] 然而，我們通過對量子力學與實在論的分析，在放棄了傳統的真理符合論之后，運用隱喻思考與模型化方法所得出的結論則是，“實在論還活著，而且活的很好”。

[1] D.Bohm and B.J.Hiley， The Unpided Universe: An ontological interpretation of quantum theory， Routledge and Kegan Paul， London (1993).

[1] Jeffrey Alan Barrett， The Quantum Mechanics of Minds and Worlds， Oxford University Press (1999).

[1] Jerrold L. Aronson， Rom Harré & Eileen Cornell Way， Realism Rescued: How Scientific progress of possible， Gerald Duckworth & Co.Ltd (1994): 136-137.

[1] Jerrold L. Aronson， Rom Harré & Eileen Cornell Way， Realism Rescued: How Scientific progress of possible， Gerald Duckworth & Co.Ltd (1994): 133.

量子力學的含義范文2

關鍵詞：量子通信定義 量子通信理論由來 駁倒愛因斯坦的實驗論據

一、量子通信定義

量子通信（Quantum Teleportation）是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和信息論相結合的新的研究領域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向實驗，并向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。基于量子力學的基本原理，量子通信具有高效率和絕對安全等特點，并因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。

二、量子通信理論由來

“1935年5月的一天早晨，愛因斯坦像往常一樣準時來到普林斯頓高等研究院的辦公室。他來普林斯頓小鎮快兩年了，已經熟悉并開始喜歡這個恬靜的“室外桃園”。辦公桌上放著他和助手波多爾斯基、羅森一起剛剛發表在《物理評論》上的論文。他拿起來看了看，臉上露出孩子般頑皮的微笑――這回他終于可以戰勝老對手玻爾了。與此同時，在大西洋彼岸的哥本哈根大學玻爾研究所，愛因斯坦的文章立刻引起了物理學家玻爾的關注和不安。這對他來說簡直是個晴天霹靂！玻爾立刻放下所有的工作，他說：‘我們必須睡在問題上?！瘣垡蛩固购筒柺?0世紀兩位最偉大的物理學家，他們都為量子理論的建立做出了奠基性的貢獻。然而，他們對于這個理論的含義卻一直爭論不休。這一爭論被稱為‘關于物理學靈魂的論戰’?！报D―引自郭光燦院士《愛因斯坦的幽靈：量子糾纏之謎》。

郭光燦院士書中所指的“物理學靈魂”的論戰，與“量子糾纏”現象有著莫大的關系。 在量子力學中，有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著某種糾纏關系，不管它們被分開多遠，只要一個粒子發生變化就能立即影響到另外一個粒子，即兩個處于糾纏態的粒子無論相距多遠，都能“感知”和影響對方的狀態，這就是量子糾纏。盡管愛因斯坦最早注意到微觀世界中這一現象的存在，但卻不愿意接受它，并斥之為“幽靈般的超距作用（spooky action at a distance）”。

三、駁倒愛因斯坦的實驗論據

對EPR實驗的驗證始于1960年，在1980年終于獲得有說服力的結果。這些是實驗大多都是以光子來做為自旋關聯。主要是利用院子的級聯輻射，選擇出光子動量為0的情形。1982年，法國物理學家艾倫•愛斯派克特（Alain Aspect）和他的小組成功地完成了一項實驗，證實了微觀粒子“量子糾纏”（quantum entanglement）的現象確實存在，這一結論對西方科學的主流世界觀產生了重大的沖擊。它證實了任何兩種物質之間，不管距離多遠，都有可能相互影響，不受四維時空的約束，是非局域的（nonlocal），宇宙在冥冥之中存在深層次的內在聯系。

四、突破傳統的通信方式

1993年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年，6位來自不同國家的科學家，提出了利用經典與量子相結合的方法實現量子隱形傳送的方案：將某個粒子的未知量子態傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到該量子態上，而原來的粒子仍留在原處。在量子通信系統中，共享信息的兩個人必須共享幾乎一致的兩個成對產生并永遠纏結在一起的光子。一旦信息被帶到第一個光子上，它將會消失并重現在第二個光子上，以實現不加外力方式傳輸信息。不加外力傳輸的概念是以量子物理學為基礎的，它所使用的是具有波、粒兩重性但沒有電荷和質量的光子，而不是常規使用的電子。在量子通信中，報文是以不加外力傳輸方式傳輸的。不加外力傳輸方式就是使信息在一個地方消失，從而使其能在另一個地方出現的過程。它不需要通過空中、太空或線路傳輸。在這一過程中，發送者與接收者共享所需光子的數量，決于所發送報文的長度。在量子通信中，由于光子只能成對產生，因此，所有量子的不加外力方式只能在一個發送者和一個接收者之間進行。如果接收者需要將報文傳送給其他人，則每次必須共享和使用纏結在一起的新的一對光子。因此，量子網絡必須一個鏈路一個鏈路地建立。

利用量子信息技術之一量子密碼術，可實其基本思想是：將原物的信息分成經典信息和量子信息兩部分，它們分別經由經典通道和量子通道傳送給接收者。經典信息是發送者對原物進行某種測量而獲得的，量子信息是發送者在測量中未提取的其余信息；接收者在獲得這兩種信息后，就可以制備出原物量子態的完全復制品。該過程中傳送的僅僅是原物的量子態，而不是原物本身。發送者甚至可以對這個量子態一無所知，而接收者是將別的粒子處于原物的量子態上。在這個方案中，糾纏態的非定域性起著至關重要的作用。量子隱形傳態不僅在物理學領域對人們認識與揭示自然界的神秘規律具有重要意義，而且可以用量子態作為信息載體，通過量子態的傳送完成大容量信息的傳輸，實現原則上不可破譯的量子保密通信。

五、量子通信的發展狀況

量子通信具有傳統通信方式所不具備的絕對安全特性，不但在國家安全、金融等信息安全領域有著重大的應用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。

為了讓量子通信從理論走到現實,從上世紀90年代開始,國內外科學家做了大量的研究工作。自1993年美國IBM的研究人員提出量子通信理論以來，美國國家科學基金會、國防高級研究計劃局都對此項目進行了深入的研究，歐盟在1999年集中國際力量致力于量子通信的研究，研究項目多達12個，日本郵政省把量子通信作為21世紀的戰略項目。我國從上世紀80年代開始從事量子光學領域的研究，近幾年來，中國科技大學的量子研究小組在量子通信方面取得了突出的成績。

2006年夏,我國中國科技大學教授潘建偉小組、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、歐洲慕尼黑大學―維也納大學聯合研究小組各自獨立實現了誘騙態方案，同時實現了超過100公里的誘騙態量子密鑰分發實驗，由此打開了量子通信走向應用的大門。2008年底，潘建偉的科研團隊成功研制了基于誘騙態的光纖量子通信原型系統，在合肥成功組建了世界上首個3節點鏈狀光量子電話網，成為國際上報道的絕對安全的實用化量子通信網絡實驗研究的兩個團隊之一（另一小組為歐洲聯合實驗團隊）。

量子力學的含義范文3

關鍵詞：　科學實在論　內在實在論　帶人面的實在論

美國當代著名科學哲學家希拉里．普特南（Hilary Putnam ）作為科學實在論的主要代表人物之一，原本是一個唯物主義的科學實在論者，然而由于受到自尼采以來興起的，人本主義、后現代主義即非理性主義、多元主義、相對主義、懷疑主義和認識論的無政府主義的哲學思潮的影響，尤其是經過80年代科學實在論與反實在論的激烈爭論，使他開始逐漸對科學實在論立場產生懷疑，并最終由強實在論轉變為弱實在論，由科學實在論向人本主義實在論退讓。《帶人面的實在論》一書就集中體現了他的這一根本立場的動搖。那么，普特南又為什么僅僅表現為一種立場上的轉變，而不放棄實在論，卻堅持捍衛一種內在實在論，并進一步從人的立場給予闡釋呢？

一、從科學實在論立場退卻

眾所周知，W．塞拉斯作為美國科學實在論的創始人，因受其父R．塞拉斯的物理實在論的薰陶，具有堅定的唯物主義立場。正是這一基本立場對普特南的強烈影響，使他成為繼W． 塞拉斯之后最具代表性和感染力的科學實在論者。概括普特南的哲學，主要在如下方面突出了“科學實在論”的基本觀點和思想：

在科學觀上，他認為成熟的科學理論近于真實，前后相繼的理論擁有共同的指稱，這證明科學研究的對象是客觀存在的?；谶@種客觀實在性，他反對庫恩的范式信念、不可通約性和科學革命的理論；堅持認為科學知識通過逐漸累積的方式而增長是科學的基本特征。庫恩所反對的傳統累積觀的錯誤在于：原來用于辨認一個實體或自然種類的那些屬性不必一定屬于該實體或種類；人們也許會在后來發現那些屬性并不是決定性的；也可能在其它的實體或自然種類中發現。因此，我們必須拒絕認為最初給某一實體或自然種類所指定的屬性就構成了指稱它們的那些名詞的“意義”。實際上，在科學發展的不同時期的連續性中和不同的科學理論之間的可比較性中，以及不同概念的變化中保持的某些共同的東西，不是傳統理論所主張的構成名詞或概念的不可改變的意義，而是固定的指稱。換句話說，盡管人們對于一個事物所說的話不同，但都是談的“相同的事物”。這是根據最初一次“命名”的因果關系得到的邏輯保證。以后所談的有關屬性便都必然地歸屬于那個最初指稱者。另外，既然科學是逐漸累積而增長的，是對客觀對象的認識，因此科學進步也是無可懷疑的。新的科學理論總是比舊的科學理論能提供更正確的預言、更好的控制自然界的方法和更接近于科學真理。

在本體論上，雖然他聲稱自己的實在論既不是唯物主義實在論，也不是形而上學實在論，而是趨同實在論，但是他的唯物主義立場卻是顯而易見的。比如他說：“如果給出適當的條件（包括適當語言的其它方面），‘有電子流經導線’這個陳述可以和‘房間里有一把椅子’的陳述，或‘我頭痛’這個陳述同樣在客觀上是真的。在椅子（或感覺）存在的任何意義上，電子都存在著?！保ā?〕，第848頁）即在他看來，任何一個科學術語都是有所指的，即便是“電子”這樣的術語也如同“椅子”一類的詞匯一樣具有客觀實在的指謂對象。

在認識論上，普特南堅持“真理符合說”；強調科學理論的任務就是表述外部世界；決定科學陳述的真假，既不是人們的主觀感覺，也不是人的內心結構或語言，而是外部事物。他說：“如果沒有一個描述性術語有所指謂，那么在理論科學中，真理的概念會出現什么問題呢？也許所有的理論句子都是‘假的’；或者當謂詞無所指謂時，就代之以為指定真值所作出的某種約定?？傊?，對于包括理論術語的句子來說，‘真值’概念會變得沒有什么意思。所以也就無所謂真理了?！保╗2]，p.25）為此，他認為只有堅持科學實在論的真理符合論才能把科學研究 引上正確軌道。只是這種符合不是絕對的符合，而是存存一種趨同現象，即較新的理論總比較舊的理論更逼進真理。

但是，在長期的理論研究中，尤其是面對反實在論的激烈挑戰，使他逐漸發現自己的科學實在論立場中存在許多疑點。一是“詞和特定客體之間”、“表達與實在之間”是否一致的問題。他認為自己過去把追求概念與實在之間的吻合與一致看作是實在論的目的，認為概念或符號表達式可以通過指謂世界中的事物和事件而獲得意義，是將問題過分簡單化了。這種“一致性”理論實質上是一種樸素的常識觀念，而“常識在這個世界中已經沒有任何地位”。二是如果人們僅僅從反對“證實原則”的角度來批判分析哲學，那只是簡單地把自己描繪成為一個實在論者。事實上，具有組織信息功能的大腦，所能夠熟練操作和把握的只是對某物的“感覺”、有關某物的“信息”、“符號”等等，而不是某物本身。換句話說，人的認識只能局限于感覺和影像方面，而與客觀性無關。這個長期存在的、而且從未被真正解決的主體和客體、觀察者和觀察對象之間的矛盾性是動搖實在論的基礎。三是當代的科學觀不在于研究所謂的“主客觀相符合的真理”是什么，而在于真理的價值、真理的意義，如何產生真理，如何從事科學發現、科學應用，即主要是認識論、方法論和價值觀的問題，是生活、行為慣例和社會實踐的問題；方法、實踐和價值問題不解決，“真理”問題就不能夠解決。他說，他提出有關真理的合理性標準的最終目的是為了說明我們如何才能夠認識到真理，以及如何才能夠理解這個世界。這種反思的結果使他從早期的強實在論立場撤退，力圖以弱實在論的形式來擺脫科學實在論面臨的困境。其具體做法是：

1．他以糾正實證主義的“證實原則”和證實方法為前提， 從以客觀實在為基礎的本體實在論轉向以感覺經驗為基礎的認識實在論。由于比早期更自覺地注重邏輯問題，更傾向于對真理概念進行邏輯思考，故他從注重本體論上的“一致性”立場轉變到認識論上的“邏輯性”立場上來看待和分析真理。在轉變后的普特南看來，真理主要是語言、意義和實用價值的問題；一切概念和符號只有在使用中才有意義，不論它們是個人心理的還是公眾性的，“它們本身如果不被使用就不是概念。符號本身并不內在地指稱什么?！保╗3]，p．18）只有在人們進行認識活動時，才能夠將它們同特定的對象相對應。在這里，普特南實際上繼承了維特根斯坦后期哲學的實用主義觀點，突出了“指稱問題上的語境的重要作用”；暗示了符號和概念的意義都是社會地和歷史地被確定的，因而也都是變化的和相對的，確立了一種文化上和概念上的相對主義觀點。

2．他放棄了“真理符合說”，提出了真理是理想化的， 是邏輯地被證實了的可能性的思想。他說，真理是在理想化的證實意義上與證實相一致的。它與靠現存證據的證實是對立的。這種理想化的證實和真理發展的可能性是多種多樣的。那種機械的和僵化的真或假的“二價原則”只能是對具有各種可能性的真理發展的約束和限制，因為真理在本質上不是直觀地、外在地可參照的，而是理性范圍內的、邏輯的、抽象的、內在的相互關系。真理不涉及。直接外在的經驗證實。比如一位具有實在論思想的科學家，如果他擁有某種邏輯，他就會認為有某種行為在保護著真理。這樣，“如果他認為理論T1是真的，而且認為理論T2也是真的，那么從邏輯上，他就會認為T1和T2，即T1和T2的結合也是真的。”（[4]，p．90）為此，他非常欣賞康德的自在之物和不可知論的觀點，認為康德是最先提出內在真理觀的人，認為“康德不僅放棄了我們的觀念和物自體之間的相似的概念，甚至還放棄了任何抽象同構的概念。這就意味著他的哲學中不存在真理符合理論”。他說，從康德的著作中能夠引出的唯一答案是：“一種知識，即一個‘真陳述’，是這樣一個陳述，它能夠在一和我們的本性實際上可能具有的充分的經驗基礎上被有理性的東西所接受。而在其它任何意義上，‘真理’都無法為我們接受和理解，真理就是最完善的適合性?！保╗3]，p．64）這也就是普特南的有關真理的“合理性”的構想。

3． 他認為真正具有邏輯性的真理概念是概率的或非決定論的實在論觀點，即非傳統的形而上學的決定論觀點。傳統的所謂“與實在一致”是一種非認識論關系。為此他表明：在經典邏輯和決定論的本體論的意義上，他不是一個實在論者。他說，傳統的兩分法將事實判斷與價值判斷完全割裂開來是太絕對了。判斷是不是事實的唯一標準就是看接受它是不是合理的?！笆聦嶊愂霰旧?，以及我們據以決定什么是事實和什么不是事實的科學探究實踐，都預設了價值?！保╗3]，p．128 ）沒有價值，也就沒有事實和世界?！拔覀儽仨毦哂欣硇缘目山邮苄詷藴?，才能有一個經驗的世界，這些標準展示了我們理想思辨的理智概念的一部分。簡言之，我主張‘實在世界’依賴于我們的價值，當然后者也依賴于前者?！保╗3]，p．134）再一方面，他也反對在多種現象之后， 總存在一個反映共同的和終極本質的單一的“實在”的形而上學假定。他認為，在現實中并不存在任何特定的意向性現象的一切情形共同具有的可以科學地描述的性質。因此，也不要企圖探察現象背后的實在和本質。但是，在量子力學所展示的非決定論的本體論的意義上，他仍然堅持自己是一個科學實在論者。

4．在堅持真理是一種極限，因而具有趨向性的基礎上， 他又進一步把真理看作是一種可能性、而非現實性，真理不是已經達到，而只是趨向，而且可能有多種趨向。因此一個陳述被證實，只是說它有成為真理的可能性，不等于它就是真理。比如，牛頓的萬有引力理論以及根據這一理論所作出的一些預言，雖然已經多次得到證實，但并不等于說它就是真理，因為“這里的困難是，起到真理作用的謂詞，即導致成功預測的謂詞并不具有真理的性質?！保╗4]，p．90）再一方面，一個命題或句子的證實條件總是隨著人類的整個知識體系的變化而變化；它不可能永遠被固定。我們不僅可以發現現在認為被已經證實了的一些命題或理論是錯的，而且可以發現現在認為是正確的程序也是不正確的，而其它的程序則更好。所以，當下被證實的命題或理論可能是假的，而導致我們相信這個命題或理論的檢驗也可能是非常不可靠的。既然真理只是一種可能性和理想化的證實，而非完全現實的證實，所以真理是多維的。這種多維性能夠更好地反映世界復雜的內在結構。只堅持一種真理的觀點是狹隘的和站不住腳的。

二、保衛內在實在論

面對反實在論的不斷沖擊，普特南并沒有完全退出實在論的陣地，相反在1990年出版的《擁有人面的實在論》一書中又公開提出“保衛內在實在論”的口號。那么究竟何謂“內在實在論”呢？普特南解釋說，以前的“形而上學實在論”主要有三種：其一主張世界是由總量恒定的非精神客體構成的，即樸素的唯物主義或客觀主義；其二主張只存在一種有關這個世界的實際情形的真實而完整的描述，即經驗主義或真理一元論；其三主張真理只涉及一致性，即觀念與實在之間的符合論或一致論。這三種觀點除了擁有一套華而不實的東西外，并沒有什么清楚明白的內容。離開一種哲學傳統，所謂“客體”、“總量恒定”、“非精神的”、“有關世界的唯一真實而完整的描述”都沒有確切的性質與含義。所以，依照內在實在論的觀點，這三種形而上學實在論，實質上都不是各自獨立的，而是內在地相互聯系、相互依存的，并依賴于各種進一步的假設和概念，否則必將陷入自相矛盾。比如一個形而上學實在論者，如果他承認“存在一種構成世界的總量恒定的非精神物質”，那么他就不能不接受真理符合論；如果他說，“存在一種構成世界的總量恒定的非精神物質”，但這種物質只有在“內在真理”的意義上，即在構成認識主體的一部分的意義上，才可以被當作真，這樣，也就等于否定了物質的客觀實在性。而內在實在論既不否定物質世界的客觀實在性，也不否定真理的絕對性。它認為“真理是一種性質，這一性質不同于論證、或現存證據的或然性；它不是僅僅取決于說話者的現存記憶和經驗，而是我們不應該拋棄的對實在的一種洞察。”（[5]，p．32）

那么在內在實在論看來，應該怎樣理解抽象層次上的詞和概念的指謂或理論描繪的世界圖象呢？普特南說，一般科學上的術語、概念都有確定不移的指謂，從而顯示了它們的客觀實在性。比如最有爭議的“電子”，反實在論者總是否定它的真實存在，然而科學家們卻堅信其存在已經得到證明。否則為什么我們會認為玻爾在1900年和1934年使用的同一個詞“電子”是合理的，并認定他的兩種截然不同的理論是描述同一個對象？

“雖然玻爾在1900 年的主觀概率度規（subjectiveprobability metric）并不是他在1934年的主觀概率度規：但這并不是說，在玻爾的習用語匯中‘電子’這個詞，或是任何其它的德語詞，是否改變了它的指謂（reference）”。（[5]，p．33）在這種情況下， 假設為真的原理告訴我們，應當采納玻爾一貫指稱過的那個被稱之為電子的東西。我們應該說，我們有了一個關于相同實體的不同理論，而不應該說，有多少種理論就有多少種實體。所以不論是詞和概念，還是理論的辯護和解釋都存在客觀性。

當然不能否定解釋具有主觀性，但是這并不意味著指謂也是主觀的；不能說只存在“理性重建”或“經驗建構”的事實，不存在有關科學和日常實踐中說話者所指謂的客觀事實。恰好相反，“我們擁有一種獨立于一般程序和實踐的指謂概念；我們一直是通過這種程序和實踐認定處于不同地位，擁有不同信念背景的人們，其所作所為實際上涉及的是同一事物。”（[5]，p．34）以人類對植物的認識為例，毫無疑問我們都會認為200年前人類稱作“植物”的東西， 與今天人類叫做“植物”的東西是一類（或近似于我們今天叫做“植物”的東西）。盡管我們不同意200年前人類對植物的本質特征持有的觀念，因為200年來人類語言中絕大多數的常用詞都或多或少地改變了它們的指謂含義，但是如果所有這些都被認為是主觀的，如果翻譯實踐也是主觀的，那么我們就看不到任何有關指謂和真理的理論之間或語言之間的概念能夠完全保留下來。

但是如果認為所有的指謂都是客觀的，那么又怎么樣為客觀辯護？是否在大家都作了一致理解的情況下就是客觀的，在理解不一致的地方就是主觀的？如果是這樣，那么決定于人們確立的“多數”一致的標準有多高，也取決于時間、地點和文化。比如在宗教領域，教皇的一貫正確性，早就被作為客觀證明了的東西。這樣一來，就必然使人想到這一點，“證實了的東西不一定是指人們實際上說已得到證實的東西，而是人類中某種理想的有‘能力’的成員所要說的東西得到辯護。”（[5] ，p．35）這種為客觀性提出的論據， 實際上與街上那些把所有哲學當作主觀的東西的人們所提出的論據并無二致。因此，為客觀辯護的標準也不應是大家認為的“一致”，客觀就是指指謂對象的實在性。不論是翻譯的概念、解釋的概念還是辯護的概念，只要擁有指謂對象就具有客觀性。

所以，“我相信存在一種真理的概念，或說得普通一點，存在正確的概念。這種概念，我們經常使用，而且完全不是形而上學實在論者用以描述‘符合’本體事實狀況的概念?！保╗5]，p．40）比如從日常生活與理智實踐的觀點上看，把點作為個體的理論和把點作為極限的理論在適當的環境中，兩者都是正確的。根據超距作用描述物體間的相互作用的理論和根據場的概念描述同樣情況的物理學理論，兩者也都可以是正確的。這也就是說，在人們的日常生活中包含著真理的認識；在精確的理性思維和實踐中也包含著真理的認識；在科學的、數學化的認識形態中有真理，在非科學的、非數學化的認識中也有真理。對象是一個，而承擔真理的知識形態和科學理論卻可以是多種多樣的。

普特南說，每一位哲學家都為自己構繪出一幅有關外部世界的哲學概念圖，這并不是件壞事。壞的是忘記它們是圖，并把它們看作就是“這個世界”。與其他哲學家一樣，普特南也有一幅概念圖，在他的圖中，從理論的兩種不相容的本體論，即唯物主義和唯心主義的本體論都可以是正確的意義上看，客體是與理論相依賴的。說這些本體論都是正確的，并不是說存在著與擁有廣延性的實體一樣的“在那里頭”的場以及邏輯建構意義上的場；也不是說同時存在絕對時空點和僅僅作為界限的點。而是說各種表述和各種理論在一定場合下都同樣是適宜的。在實用主義的傳統中，它是說，各種手段在其為之設計的關系中，如果功能是相同的話，那么它們在我們所能控制的各方面都是等效的。

既然客體是與理論相依賴的，所謂真理是根據某一語言中各分項間以及固有的非理論化實體中各分項間的“對應聯系”而定義或解釋的思想就必須被放棄，而確立這樣一種觀念或認識論的圖景：“真理不過是觀念理性化的可接受性?！蹦切┍徽J定為“真”的東西，在賦有“理性和可感覺性”的生物擁有的經驗與智力的基礎上，應被認為是有保證的。但是我們卻不能草擬一種有關“實在”的保證理論（即一種有關保證的“本質”的理論），更不用說一種觀念化的保證理論了。在實踐中，我們實際上也沒有建構起一種有關世界的獨一無二的理論，只是建構起各種不同的理論，而且不是所有的理論都是等效的。因為我們實踐的多元論必然導致理論的多元論。所以在普特南的概念圖中，存在許多個世界，而不是一個世界；這個世界作為描繪的對象當然有客觀性，但也有多面性和模糊性。不過模糊的謂項并沒有什么錯誤，錯誤的是在特定場合中太模糊，這常常是一些實在論者忽略或錯誤表述的另一個事實。

三、人本主義傾向

在科學實在論與反實在論的激烈爭論中，普特南雖然沒有完全拋棄實在論，并力圖保衛它，但是在實在論的內涵方面，他已從早期的客觀實在的立場轉向客觀實在對人的依賴性立場，即從外在實在論轉向內在實在論；從科學知識的獨立性轉向對認識主體、認識工具的依存性；從科學理論的辯護和證明轉向科學理論的解釋；從真理的趨同性和符合論轉向真理的多元論和實用論；從欣賞唯物主義轉向欣賞唯心主義和操作主義；從注重本體論研究轉向到注重認識論和方法論研究，繼而又轉向到注重人類的日常生活和社會實踐的研究。而所有這一切，尤其是他的內在實在論立場集中地反映了他的實在論日益帶有人本主義色彩。這種帶人性的實在論色彩可以從如下方面證明：

首先在對待科學和世界的態度問題上，他對尼采所謂的“隨著科學范圍的日益擴大，它所觸及的悖論的地方也就越多”的觀點表示欣賞，并進一步考察：是否隨著科學知識范圍的不斷擴大，科學和這個世界本身也變得愈來愈自相矛盾。以只有少數人理解和熟悉的量子力學為例，一方面，它與經典物理學相區別的獨特性就在于：有關這一理論的任何應用都需要沒有被包括在這一理論系統之內的“科學儀器”或“觀察者”的存在；另一方面，“原則上又沒有關于整個宇宙的量子力學理論”。許多量子力學的創始人都已經注意到：在理論系統和觀察者的切面之間，用來測量和檢驗理論應用的儀器最終是靠在觀察者一邊的。以至玻爾在他的所謂“哥本哈根解釋”中明確表示：“只有與特殊的實驗場景中的特殊的測量儀器相聯系，該系統中的每一種性質才被認為是有意義的和存在的?！保╗5]，p．4 ）這也正是許多人認為量子力學與經典物理學不可比較的原因所在。然而要想利用測量儀器獲得滿意的描述和結果，就必須利用同樣存在于經典物理學中的語言和數學公式。這樣，在玻爾看來，量子力學又沒有簡單地使經典物理學廢棄不用。

從上述量子力學和經典物理學的關系上看，這好象是足夠悖謬的，但是普特南卻證明：量子物理學對于經典物理學的依賴性卻不是悖論。在他看來，所謂的量子力學理論只不過是“牛頓的想象力所要求的一部分”。因為牛頓的物理學擁有一種特殊的感染力；它對幾個世紀以來的神學、哲學、心理學、乃至整個文化都產生了巨大的影響；它給予我們的是“上帝的視野”，是上帝對整個宇宙的洞察。這個宇宙是一架巨大的機器。如果你是一個唯物主義者，就會認為我們自身就是這架巨大機器的一個分系統。如果你是一個二元論者，就會認為只有我們的身體才是這架機器的一部分。迄今以來，我們對于這架機器的測量、觀察和物理學上的描繪，只不過是整個事物內部的相互作用。這幅完美的宇宙圖的夢，即實際上包括描繪這個宇宙的理論家—觀察者在內的宇宙圖的夢，既是物理學的夢，也是形而上學的夢，甚至象笛卡爾這樣的二元論者也夢想構繪一幅完美的宇宙圖。值得注意的是，所有夢想繪制一幅宇宙圖的人都感覺到需要一門額外的基礎科學，即一門與描述“靈魂、思維或智力”的心理學有關的基礎科學，以實現自己的美夢。自十七世紀以來，整個西方文化一直在做著這種美夢，而且凡是借助一種真正的科學理論，利用實驗或數學方法從事過這種工作的人都一定感覺到這是一場夢。

但是，玻爾的哥本哈根解釋卻恰恰放棄了這種夢想。象康德一樣，玻爾感覺到這個世界“本身”是超越描繪它的人類思維的能力的。即便是一個“經驗的世界”，即我們的經驗的世界也不能只憑借一幅圖就實現其完整的描繪，而常常需要的是不同類型圖的互補。在一些實驗場合中必須繪制一幅波動圖，在另一些實驗場合中又必須繪制一幅粒子圖。要放棄只利用一種描繪來說明所有場合的觀念；要確立物理學概念與實驗場合相互依存的思想；要認識到在觀察者與觀察對象，即整個宇宙系統之間存在一個不可逾越的鴻溝，這是量子力學的核心，是與經典物理學不同的本質所在。但是，卻不能由此說量子力學與經典物理學是完全對立的。只能說量子力學在本質上涵蓋了經典物理學的應用。比如馮諾依曼（Von Neumann ）的經典著作就向我們表明了如何利用純粹的量子力學術語來分析測量的案例。所以，量子力學與經典物理學之間具有一種依存關系和包含關系，并不相互矛盾。只是經典物理學認為它所描繪的世界是唯一真實的世界，而量子力學則認為人類只能描繪包含自身在內的世界，而且這個世界因實驗場合的變化而變化，人類理智無能力認識一個“自在”的世界。

這是不是說，普特南已經成為一個地地道道的不可知論者和康德意義上的形而上學實在論者？關于形而上學，普特南說，“作為人類生活中的一種事實，在一種意義上，哲學的任務是克服形而上學；而在另一種意義上，它的任務又是持續形而上學的討論。每一個哲學家都會一面在叫喊，“這項事業是徒勞的、輕薄的、瘋狂的——我們必須說：停止！”，而另一面又叫喚，“這項事業完全是最一般、最抽象層次上的反映，停止它將是對理性的一種犯罪?！碑斎?，哲學問題是不可解決的，但是正如S.卡威爾（Stanley Cavell）曾經論述的，“存在有關它們的或是更好或是更壞的思考方式?！辈徽撚卸嗌偃苏J為哲學作為一種認識論和方法論是如何的無益和帶來了怎樣災難性的失敗，但“我還是想展示一些原理，這些原理在我們面對一些叫做形而上學的事情以及一些叫做認識論的事情遭受失敗而感到失望的時候不應當拋棄?！保╗5]，p．19）哲學雖然不能構成存在、知識和文化得以確立的基座， 但是作為一種講話和思維的方式對于人類的實踐和精神無疑有著重要價值。當然哲學的重要性不在于說“我拒絕實在論者與反實在論者的爭論”，但是它卻可以表明實在論者和反實在論者都歪曲了我們借助概念而生活的生命。一場爭論是無益的，并不意味著相互競爭的圖象是不重要的。因為哲學所編造的幻覺屬于人類生活自身的本性，而且需要進一步闡明。

那么普特南究竟展示了哪些不應當拋棄的哲學原理呢？1 ）在一般情況下，人們所作的陳述不管是否有根據，都是事實，但是其中多數事實都是“價值事實”。2 ）一個陳述的意義不管是否有根據都不取決于處于一種文化中的多數公民的口頭評判，而是取決于一定的社會、文化背景和實際功用。3）有根據的斷言的規范和標準是社會歷史的產物；它們是隨時間而演變著的。4 ）這些規范和標準總是反映我們的興趣和價值，而我們的理智興趣圖通常只是人類興趣圖的一部分。5 ）一切事物（包括有根據的斷言）的規范和標準都能夠改變。存在著更好或更壞的規范和標準。這五條原理概括到一點：評判一切陳述和命題都取決于人們的興趣和價值；人們的興趣和價值觀念變了，一個陳述或命題是否有根據和理由也就變了。這既是一種實用主義的哲學觀點，也是一種人本主義的哲學觀點。一切有無、真偽、好壞都以人而論。

既然如此，普特南雖然一再強調要保護內在實在論，然而他的“實在論”已經完全人本主義化了。這正象他自己所陳述的，“如果說我們所說的和我們所做的就是一個‘實在論者’，那么我們最好都是實在論者——用小r代表這類實在論者。 但是關于‘實在論’的形而上學說法卻超出擁有小r的實在論之外，而具有某種哲學幻想的特征?！保╗5]，p．26）對于小r的實在論來說，它不需要回答形而上學實在論者渴望解答的問題。諸如：“一個具體客體（空—時域）的存在怎么可能是一種約定？A（椅子）和B（空—時域）的同一性怎么可能是一種約定？”等問題。在小r看來，這些恰恰是生活中的一種事實。他能夠感覺到它。 那對于其他人是一種壓力的東西，對于他來說，則可能是一種有趣的東西。而形而上學實在論的基本特征則集中體現在這一觀念中，即主張“解決哲學問題的方式是構造一個比較好的科學的世界圖景”（[6]，p．107）為此他們總是竭力描繪一幅巨大的先驗論的圖畫； 在這幅圖中存在一套固定的“獨立于語言”的客體（其中一些是抽象的，另一些是具體的），以及術語與它們的附加物之間的一種“關系”。普特南認為，形而上學實在論的宇宙圖景只是部分地與它意欲解釋的常識觀點相一致。從常識的觀點上看，形而上學實在論所描繪的圖象是非常模糊的?！拔覀冏ダ握軐W家們的擁有小r的實在論，放棄擁有大R的實在論（形而上學實在論）完全沒有任何錯?！保╗5]，p．28）

作為結論，普特南所描繪的有關這個世界的圖象是：“一方面沒有任何東西能為之辯護，只能夠通過成功來證明它正當；而成功又要通過人的興趣和價值來判斷，而人的興趣和價值不僅在進化著，并同時獲得改造，而且與我們的有關這個世界本身的進化著的圖象相互作用。正象必須拋棄‘約定和事實’的絕對兩分法一樣，基于類似的理由，也必須拋棄‘事實和價值’的絕對兩分法。另一方面，它又畢竟是這個世界本身的圖象的一部分，而這個世界既不是我們意志的產物，也不是我們以某種方式講話的氣質的產物。”（[5]，p．29）換句話說，既不是我們制造了這個世界，也不是我們的語言或文化制造了這個世界；這個世界不是從無中生有的；它不是一種產品，而是：“世界就是世界”。但是，我們所認識的這個世界卻是與理論相依賴的，是與我們的興趣、價值觀念和最后的審視緊密相關的。

參考文獻

[1]　劉放桐主編：《現代西方哲學》，人民出版社，1990。

[2]　Hilary Putnam，Meaning and the Moral Science，1978.

[3]　Hilary　Putnam， Reason， Truth　 and　 History，　CambridgeUniversity Press，1981.

[4]　A.Baruch，Readings in the　Philosophy　of　Science， 3ed，New Jersey，1989.

量子力學的含義范文4

【關鍵詞】后現代科學/現代科學范式/后現代知識

【正文】

近年以來，后現代主義沸沸揚揚，“后現代科學”也成為一個時髦的名詞。似有“忽如一夜春風來”，后現代科學也如“梨花”盛開。問題是，后現代科學真能如此“盛開”嗎？本文首先考察現代科學具有什么樣的范式；其次，考察后現代科學有什么樣的特征，它的依據是什么，這些依據是否使現代科學范式漸趨式微？科學還要“返魅”嗎？如若不然，后現代科學又是在何種意義上有其價值？

1　現代科學范式

1.1　自近代以來，科學與哲學發生分離， 科學與宗教神學發生決裂。經過以伽利略、牛頓為代表的第一次科學革命和以能量守恒與轉化定律、電磁學理論為標志的第二次科學革命，到19世紀末，確立了近代科學的基本范式。與兩次科學革命相對應，發生了兩次工業革命，推動了科學制度、經濟制度和社會制度的創新，到19世紀末，歐洲、北美基本上實現了現代化，它們為世界不發達國家展示出嶄新的未來前景。

正是在這樣一種氛圍中，值19—20世紀之交的時刻，許多著名科學家認為經典物理學的大廈業已建立，只需對大廈作一些修補工作，晴朗的天空僅有兩朵烏云，殊不知，這兩朵烏云卻引發了20世紀初相對論、量子力學的誕生。在世紀之交早就為科學家彭加勒注意到的初始條件的敏感性，也引發了60—80年代的混沌學的誕生。相對論、量子力學和混沌學是同一水平的革命，同屬于第三次科學革命，它們從三個方面給牛頓力學施加了限制。如一位物理學家說：相對論排除了絕對空間和時間的牛頓幻覺；量子論排除了對可控測量過程的牛頓迷夢；混沌則排除了拉普拉斯決定論的可預見性的狂想?！?〕可見， 第三次科學革命否定了機械自然觀。但是， 第三次科學革命并沒有摧毀由第一、 二次科學革命確立的科學范式，而且，它們共同構建了現代科學范式。

需要指出的是，在我國一般把20世紀之前的科學稱為近代科學， 20世紀之后的科學稱之為現代科學。但是，在西方， 則通稱為現代科學。西方沒有近、現代之分，只有現代（modern）一詞。正如現代化研究專家羅榮渠指出：“在英文里（法文、西班牙文、德文、俄文等也同樣），‘現代’一詞至少有兩層含義：一層是作為時間尺度，它泛指從中世紀結束以來一直延續到今天的一個‘長過程’；一層是作為價值尺度，它指區別于中世紀的新時代精神與特征”?！?〕

1.2　我們首先看一下“范式”這一概念。范式（paradigm ）是由科學哲學家庫恩（T.Kuhn）在《科學革命的結構》一書提出來的。庫恩沒有給范式下一個明確的定義，解釋不一。大體上是指科學共同體成員共有的研究傳統、理論框架、理論上和方法上的信念、科學的模型和具體運用的范例等，還包括指導和聯系理論體系與心理認識的自然觀或世界觀，后來他又稱之為專業基質（disciplinary matrix）。 在庫恩看來：“‘范式’一詞，無論實際上還是邏輯上都很接近于科學共同體這個詞；反過來說，也正是由于他們掌握了共有的范式才組成了這個科學共同體”。〔3 〕“科學共同體”指的是在科學發展的某一歷史時期該學科領域中持有共同的基本觀點、基本理論和基本方法的科學家集團。大體講，庫恩所指的“范式”包含兩方面的涵義：（1）從心理上講，它是指科學共同體所共有的信念；（2）從理論與方法上講， 它是指科學共同體所共同具有的模型或框架?？茖W共同體還可分為許多級。全體自然科學家成為一個最大的科學共同體。

1.3　我們認為，現代科學范式由以下部分組成：（1）近、現代自然科學家所共同擁有的信念（如科學目標、科學的社會規范、自然觀等）；（2）建構科學理論所必須遵從的規范和方法論原則；（3）還包括科學與技術、經濟、社會、文化、宗教神學等的關系規范。大體講，現代科學范式的具體內容主要有：

1.3.1　關于科學的目標。到18—19世紀， 人們普遍形成了無誤論的觀點，即認為科學是由真命題構成的系統。科學無誤論認為科學目標是追求真知識，即絕對確定的可證明的知識。到20世紀，邏輯實證主義認為，科學是具有一定預言值的命題系統，科學的目標旨在追求高概率的理論（命題）。波普爾則認為科學的目標旨在提高理論的逼真度，追求逼真度更大的理論。而在者看來，科學目標是與真理問題相聯系的?？茖W是一項理性的事業，其目標是科學真理，而且科學真理是相對真理與絕對真理的統一?？茖W的目標是不斷向絕對真理逼近。

1.3.2　關于建構科學理論所必須遵從的規范或原則。 這一規范凸顯了科學理論與其它理論（或知識）相區別的根本性特征。就科學理論所遵從的規范而言，大致有預設主義和相對主義兩類觀點。預設主義是合理性的傳統模式，它以邏輯推理作為合理性的形式，其次以經驗檢驗作為合理性的最終標準。譬如，邏輯經驗主義認為，理論的評價或選擇與這個理論的形式結構和它引出的經驗證據有關。相對主義認為預設主義觀點極為片面。歷史主義者庫恩就說，邏輯形式與觀察實驗不能決定相對立的理論或范式，因為范式各方面的支持者都有一套彼此相異的評判標準。

盡管預設主義與相對主義相對立，但是或多或少可以接受的共同評價規范還是有的。至少，狹義地講，科學是一個陳述系統，該系統滿足一些基本規范。這些規范構建了科學不同于其它人類知識的典型特征，可以稱之為建構科學理論體系的基本原則。這些原則具體包括：內在一致性（理論的邏輯無矛盾），可檢驗性（經驗實證性），解釋性（預見性，特別是能預見新的不同類的科學事實），邏輯簡單性等。這些原則實際上反映了科學理性的基本內核。

1.3.3　關于構建科學理論的方法論原則。 為什么要選擇這樣一種方法或規則，而不選擇別的？這關涉到科學方法的根據。預設主義堅持方法論的一元論，認為科學方法論作為科學的邏輯是一套對科學進行邏輯分析的元科學，它給出一切理論都應具有的永恒不變的公理結構，即注重邏輯形式而不關注內容。與此相反，相對主義堅持方法論的多元論。歷史主義認為，重要的不是科學形式，而是科學的內容，其原因在于科學的一切隨社會文化條件而轉移。我們認為，科學方法論應當在一元與多元、變與不變之間保持適當的張力。雖然科學方法隨科學的發展而變化，但是一些基本的科學方法卻沒有多大的變化，只是在科學發展的不同時期凸現了不同的科學方法?？茖W愈向高級階段發展，其抽象性愈高，假設一演繹法愈受到重視。

1.3.4　關于科學的社會規范。 科學的社會規范支配著所有從事科學活動的人，同時成為科學活動的行為規范。倘若沒有這些規范，就無法產生重要的科學問題，無法評價科學活動的成果，獎勵卓有成效的科學家。科學的社會規范主要有：普遍性、競爭性、公有性、誠實性和合理的懷疑性?？茖W的社會規范被默頓（R·Merton ）稱之為科學的精神氣質。他指出：“科學的精神氣質是有感情情調的一套約束科學家的價值和規范的綜合。這些規范用命令、禁止、偏愛、贊同的形式來表示。它們借助于習俗的價值而獲得其合法地位。這些通過格言和例證來傳達、通過法令而增強的規則在不同程度上被科學家內在化了，于是形成了他的科學良心”?！? 〕科學的社會規范構成了科學區別于人類其它活動的基本特征。

1.3.5　關于科學與宗教神學之間的關系。 盡管科學與宗教神學之間的關系較為復雜，但是科學體系與上帝、神毫無關系?，F代科學是與“自然的祛魅”（disenchantment）相聯系的。所謂“自然的祛魅”，按后現代主義者格里芬（D·R·Griffin）的說法， “它意味著否認自然具有任何的主體性、經驗和感覺”。〔5 〕雖然人類文明初期的許多知識被宗教神學家篡改，為其神學目的服務，但是，具體的宗教教義是和相關科學的結論或原理相沖突的。羅素指出：“神學與科學的沖突，也就是權威與觀察的沖突”?！? 〕科學與宗教的本質區別在于科學的實證性與宗教的信仰性，二者是難以簡單調和的。

1.3.6　關于科學與政府之間的關系。自近代科學以來， 科學與政府的關系日趨緊密。特別是20世紀以來，科學已向人類社會的各個領域全面滲透，知識經濟的來臨，科學技術成為第一生產力，科學與政府權力日益整合。科學的問題在很大程度上已是一個政府的問題。沒有政府的贊助，科學難以發展。政府的不正當要求也會使科學迷失方向，甚至墮落。因此，科學的合法發展要由合法性的政府來規范。但是，當代合法的政府卻存在合法性危機（如政治危機、經濟危機和文化危機等等），為此，需要各國政府和國際社會一道制定合理的規范制約政府的行為，保證科學的合理合法的發展，保證科學指向人類進步的向度。

以上我們僅論及了現代科學規范的幾個主要方面，其中1.3.1、1. 3.2、1.3.3三節構成了科學的內在規范，1.3.4、1.3.5、1.3.6 三節構成了科學的外在規范。內在規范中1.3.2， 即“建構科學理論所必須遵從的規范或原則”凸顯了科學理論與其它人文知識的本質區別，界定了科學理論的本質規定性，換言之，它是現代科學范式的核心，是硬核，難以改變?？茖W的內在規范是科學范式的主要方面，對科學的發展起決定性作用；外在規范是次要方面，非本質的。但是，在一定條件下，外在規范也可能對科學的發展起決定性作用。

2　后現代科學可以成立嗎？

2.1　西方發達資本主義國家自50年代向后工業社會過渡，60 年代出現了后現代主義思潮。90年代在我國，后現代主義也大行其道。當代主要后現代主義哲學家的理論各有特點，雖有沖突，但是，他們主要從哲學層面出發，其共同點體現在：反對（否定、超越）傳統形而上學、體系哲學、心物二元論、基礎主義、本質主義、理性主義、人類中心主義、一元論和決定論等，可稱為否定性或解構性的后現代主義。與此相反，格里芬等人則從人與世界、人與自然的關系問題，在很大程度上是從科學的層面出發，探討更為廣泛的問題，倡導建設性的后現代主義，主張人與世界、物質與意識、價值與事實、真與善與美的統一，主張科學應當“返魅”（reenchantment）。 這些觀點較為集中地反映在由格里芬主編的《后現代科學—科學魅力的再現》一書中。參加此書撰寫的學者既有科學家，也有從事神學、靈學研究的學者。其中包括著名物理學家大衛·玻姆（David Bohm）。凡了解量子力學的讀者一定會知道玻姆，他的思想極為深刻。比如，在著名物理學家愛因斯坦與玻爾關于量子力學是否完備的論戰中，愛因斯坦等人于1937年提出了一個關于坐標與動量關聯的理想的EPR實驗來反駁玻爾。50 年代玻姆則從自旋的三個分量著手提出了具有可操作性的自旋EPR實驗方案。目前EPR的檢驗仍然是物理學的前沿之一，直接涉及到量子力學是否完備這一重大問題。（參見吳國林《從微觀物質開放性角度審視ERP佯謬》， 《科學技術與辯證法》，1997年第1期）。

2.2　近年來后現代主義之所以能夠迅速傳播， 就在于人們對現代性愈來愈不滿足。譬如，當代有人口問題、資源問題、環境問題、兩次世界大戰帶來的巨大災難等等。就中國而言，自1978年改革開放以來，一方面，經濟高速增長，經濟“軟著陸”成功；另一方面，中國的生態環境迅速惡化。隨著計劃經濟向市場經濟轉變，人們的思想觀念也發生了相當大的變化。對外開放使外域之風也迅速吹向國內。總之，種種因素使后現代主義在我國迅速傳播，這也表明了國人對我國正在進行的現代化運動的急切關注和深思。

無疑，外域之風并非都是清新馨香的，保持謹慎的批判態度是必要的，只有如此，我們才能更好地建設我國的現代化與信息化。實際上，許多西方學者早就注意到，晚期資本主義文化領域完全滲透了資本和資本的邏輯，滲透了商品的邏輯，而且，晚期資本主義文化正向全球蔓延，對于經濟落后的第三世界國家極為不利。西方者杰姆遜（F·Jameson）就指出：“中國讀者也應該抵制后現代社會的某些特征，其實也就是晚期（資本主義），但同樣是徹頭徹尾的資本主義文化邏輯的一部分，這些特征從內容到形式完全溶入到商品生產和消費中，盡管具有新的類型”。〔7〕

2.3　在當代，科學或知識或信息的作用日益凸顯。80 年代經濟學家羅默（P·Romer）、盧卡斯（R·Lucas）等人提出了新經濟增長理論，知識成為內生變量，知識內在地推動經濟發展。1996年經合組織第一次明確提出了知識經濟是以知識為基礎的經濟，人類將步入一個以知識資源的占有、配置、生產、分配和消費為最重要因素的經濟時代。我國業已制定的《技術創新工程》、《211工程》， 《知識創新工程》正處于試點階段。無疑，推動經濟增長最重要的知識是科學知識，其根源是科學。所謂科學，就是系統化的知識；反過來，知識則不一定是系統化的。知識包括人文知識與科學知識。一般所指的科學，是指自然科學。自然科學具有實證性?？茖W與知識的區別在于，科學是系統化的實證性的知識，而且如前所述現代科學已形成了自身的范式，這一范式也沒有因為后現代主義思潮發生突變。

2.4　雖然，早在19世紀之前就發生過反現代運動，如始于19 世紀初的浪漫主義者和盧德派的反現代運動。1755年盧梭在其專著《論人類不平等的起源和基礎》一書中對科學和藝術，進而對整個人類的文明進步，都持否定態度。本世紀法蘭克福學派也對科學技術進行過批判。他們把科學技術看作新的意識形態，認為科學技術具有壓抑人、統治人的功能。馬爾庫塞主張要徹底否定科學技術成果。但是，當前后現代主義的反現代情緒比以往任何時候都要普遍和強烈。如果說后現代主義可以概括為格里芬所言：“它指的是一種廣泛的情緒而不是任何共同的教條——即一種認為人類可以而且必須超越現代的情緒”。“后現代世界是一種新的科學、一種新的精神和一種新的社會”。〔8〕那么， 具有嚴格規范要求的“科學”如何可能與后現代主義“情緒”相調適呢？

2.4.1　在格里芬等人看來，后現代科學應當有什么特征呢？ 他們反對科學必然和一種“祛魅”的世界觀相聯盟，其中沒有宗教意義和道德價值，即頑固的自然主義。主張靈活的自然主義，即認為“自由、價值的客觀實在性，神在世界中作用（通過它的作用，價值才得以在我們生活中產生影響）、生態倫理以及對泛心理學，如超感觀視覺、心靈感應以及中國氣功師的外氣發放等問題的研究，甚至死后生命問題等等，都占有一席之地”?！?〕一言以蔽之， 后現代科學的特征大致可概括為：整體論和有機論。

轉貼于 2.4.2　在格里芬看來， 后現代科學背離了與現代科學密切相關的機械論和還原論的世界觀，根源于科學本身實質性的進展。的確，玻姆發展了一種隱變量的量子理論，提出了一個包含環境信息的量子勢概念，由此他認為：“世界不能真正分解成彼此分離的部分，而必須把它看成一個不可分的統一體，其分離部分的出現，只是作為一種僅僅在經典極限下才有效的近似”?！皬牧孔映叨瓤?，宇宙是一個不可分的整體，它不能真正看成是由彼此分離的獨立部分構成的。”〔10〕從物理上講，這是正確的。后來，他又提出了顯序和隱序概念，他認為，整體包含于每一部分之中，部分被展開成為整體。無疑，這已是物理哲學的概括了。在玻姆看來，“后現代物理學，廣而言之，后現代科學”，“不應將物質與意識割裂開來，因而也不應將事實、意義及價值割裂開來”?！?1〕這只能是更有哲學意味了。誠然，近代科學以機械論、還原論為特征，現代科學以整體論為特征。且不說，在西文意義上，近代科學與現代科學是同一概念，僅以科學史來看，是先有科學實驗、科學發現、科學理論，后有科學世界觀。換言之，還原論、整體論都是從近現代科學中抽象出來的，它只能看作科學理論的次級意義或社會意義。事實上，還原論、整體論也只能算作科學的外在規范，是非本質的，并不能構成對科學內在規范（核心）的重大沖擊。而且整體論也不是拋棄還原論的整體論，而是建立在還原論基礎上的整體論。當代科學發展的客觀事實是， 實踐中的科學家在某種意義上都是還原論者，進行還原嘗試的方法仍然極富成果?！?2〕

2.4.3　后現代的有機論認為，所有原初的個體都是有機體， 都具有哪怕是些許的目的因。原初的有機體可以被組織成兩種形式：（1 ）一個是復合的個體，它產生于一個無所不包的主體，（2 ）一個是非個體化的客體，它不存在統一的主體性。動物屬第一類。石頭屬第二類。后現代的有機論認為，不存在什么本體論的二元論，但存在著一種組織的二元論。〔13〕我們認為這一觀點是站不住腳的。按后現代的有機論看來，宇宙的原初總應當看作一個有機體吧！總應包含些許的目的因吧！但是，描述宇宙原初的物質狀態，是用宇宙波函數表達的。宇宙波函數僅有引力場和物質場。當代著名的理論物理學家、 宇宙學家霍金（S·W·Hawking）發展的“無邊界”量子宇宙學已粗略地給出了宇宙的創生與演化過程。實質上，它否定了任何目的論、否定了上帝或神秘力量的存在。正如卡爾·薩根在為霍金的名著《時間史之謎》一書中所做的“導言”中指出：“這還是一本關于上帝……或許關于上帝不存在的書”?！罢缁艚鹈鞔_指出的，他試圖理解上帝的思想。這使他的努力所得的結論越加出人意料之外，至少到目前為止是如此：一個沒有空間邊緣、沒有時間起點或終點，以及沒有上帝可做事情的宇宙”。〔14〕

2.4.4　克里普納（S·Krippner）在《靈學與后現代科學》一文中說：“不僅量子論指出無法區分一個‘觀察者’和一個‘被觀察者’，而且它還可以通過將意識完全并入科學研究的主流中來而得到解釋”。雖然在量子力學的觀察者與被觀察者關系上有許多爭論，但是，觀察者也沒有將自己的意識并入量子過程中。事實上，觀察者是宏觀物體，量子過程是微觀過程，兩者之間有本質區別。量子現象是微觀客體與宏觀外界共同作用的結果。物理學家玻姆曾明確指出：“我不認為精神對原子有重要的效應，至少人類精神對原子沒有影響”?！?5〕與玻姆長期合作的海利（B·Hiley）教授認為：“我不明白為何在現階段需要把精神引入到物理學中來”?，F在用量子勢來表達，就不會陷入量子理論的多宇宙解釋所造成的精神介入困境?！?6〕

2.4.5　格里芬認為， 自然的祛魅的一個深刻而主要的特征是否認“遠距離作用”。韋伯在形容祛魅一詞時，含有“驅除魅力”的含義。機械論的中心內容就是否定自然事物有任何吸引其它事物的隱匿（神秘）的力量?！?7〕事實上，從已有的關于EPR實驗的結果來看， 絕大多數支持量子力學是完備的，這也意味著量子力學中波函數之間的聯系是瞬時的，也即是遠距離作用；玻姆倡導的非定域的量子勢概念也是遠距離作用的。可見，從物理上講，微觀客體可以存在“遠距作用”，盡管現代物理學（如粒子物理學）仍然建立在近距作用基礎上?？茖W的一個基本原則是用自然說明自然，否認任何神秘作用。由EPR 實驗所表征的“遠距作用”與靈學中的超心理現象、心靈致動、“中國大氣功師”所宣稱的“他心通”、“遙視”等“特異功能”的“遠距作用”具有本質區別?？茖W堅持重復檢驗原則，一個科學事實是可以在相同的實驗條件和實驗程式下重復出現，至少存在相當高的概率。一個事實不能得到較高概率或重復出現就不能被證認為科學事實?！?8〕靈學中宣稱的心靈感應、氣功中的“特異功能”幾乎沒有在科學的嚴格規范下重復出現，“大師”們也沒有顯出比常人有更大的本領。然而靈學家、大氣功師們卻把結果的不可重復歸因于：心不誠則不靈，有人干擾氣場，沒有進入氣功狀態等，無疑這是遁詞?？梢?，科學不是簡單肯定或否定遠距作用，科學必須建立在具有可重復性檢驗的科學事實上。不可重復的事實，其真偽性無法判定，由此彰顯了科學與靈學的區別。

2.5　如果說后現代科學是可能的， 那么后現代科學的范式是什么呢？格里芬在《論心與分子：心身相關宇宙中的后現代醫學》一文中有所表達。在他看來，二元論和唯物論是17世紀以來統治現代社會的兩種范式，可具體歸納為：客觀論、現象論、移動論、機械決定論、還原論和感覺論，這樣一來，世界的基本構成要素是“空洞的實在”，全然不存在內在的實在、感知或經驗、主觀性、目的以及一切的內在的生成。但是，這種論點是可疑的。由此，格里芬提出了后現代范式的依據——泛經驗論，用以表述后現代科學的基本性格和方向。

2.5.1　 格里芬的泛經驗論建立在懷特海和哈茨霍恩哲學的基礎之上，是一種后現代的有機選擇論。泛經驗論的具體要點可概括為：（1）每一實際存在都是一個實際活動，亦被稱為一個經驗活動。（2 ）自為的經驗是一個作為主體的事件。事件作為主體，它被涉入一個簡短的生成過程中。作為主體的經驗活動將感受（肉體性）與自決（精神性）結合在一起。（3）一個客體就是一個原本實質上的主體事件， 主體與客體的不同僅表現在時間上。（4 ）“心”與“分子”是一系列先主體后客體的事件。它們之間的差異只是程度上的差異，而不是是否具有經驗這種絕對的差異。（5 ）每一種永恒的事物都是一個由一系列迅速發生的事件所組成的時間上的“群集”。事件是最基本的個體。一個事件的“運動”不是移動，而是內部生成。（6）內部生成是第一性的， 移動是派生的。（7）每一新的經驗都是產生于許多經驗之上的集合體。 合眾為一是經驗的終極實質。實際上，它就是宇宙的終極原因。（8 ）實在是完完全全群集的，不存在只保持其本來面目的永恒的實在，存在的僅是事件和事件的群集。（9 ）每一層次的個體都是有機體的一個層次。心理學和生物學研究較高層次的有機體。人類是具有等級結構的有機體：是有機體的有機體的有機體?！?9〕據此，格里芬斷言，心會受到身體內一切活動的影響，同時，身體內的一切活動也會受到心的影響——這是與現代范式截然不同的看法。

2.5.2　不難看出，泛經驗論是有一定啟發意義的， 是一種后現代性質的本體論。正如格里芬自己承認：“當然，泛經驗論是有一種未被證實的假設”。但是他又認為：“低級存在不具有任何形式的經驗的觀點亦未被證實。驗證每一假設的途徑只能是考察這一假設所導致的結論”?！?0〕中國幾千年的氣功實踐，無疑證明了心和身是相關的，但是，要把人類具有的經驗內涵泛化到分子也具有經驗，顯然是外延太大了。不僅在邏輯上是不成立的，而且在科學實踐中也沒有被證實。我們知道，一個科學理論除了滿足邏輯一致、經驗實證性和解釋性之外，還有一個重要的標志：科學理論必須能夠預見新的不同類的科學事實，而且愈多愈好。比如，愛因斯坦的廣義相對論，首先預言了光線彎曲，這與“光線為直線”的日常經驗不一致，是一類新的經驗。后來，廣義相對論還預見了雷達回波延遲、黑洞等新的物理現象。那么，泛經驗論的推論又預見了什么新的事實呢？用泛經驗論可以解釋醫學中業已存在的心身相關問題，并沒有什么特別之處，它能否在物理、化學等無生命物質世界邏輯地預見一個新的事實呢？顯然，目前沒有這樣的事例。我相信，今后也不會出現。因此，泛經驗論也只能是一種哲學思辨式的無根的假設，而不是一個具有可檢驗性的科學假設。可見，企圖建立于泛經驗論這一基礎之上的后現代科學，無異于空中樓閣。不僅結不了果，甚至連花也開放不了。

2.6　后現代科學空疏的根本原因在于，現代科學范式沒有突變， 現代科學沒有發生危機。

2.6.1　牛頓的第一次科學革命確立了機械論自然觀思想， 第二次科學革命確立了世界是聯系的發展的辯證的自然觀，第三次科學革命否定了機械論自然觀、否定了自然的不變性和預成性，否定了決定論和確定性，代之以世界的生成性和不確定性，凸顯了不確定性的重要地位。雖然從第一次、第二次到第三次科學革命，自然觀上有較大的變化，也就是說，現代科學的某些外在規范發生了變化，但是，科學的內在規范——現代科學范式的核心部分（如建構科學理論的規范或原則等）——卻沒有受到沖擊，經受住了科學發展的檢驗。

2.6.2　就現代科學自身而言， 特別是帶頭科學——物理學與生物學，它們不僅沒有危機發生，反而生機一片，有力地促進了信息社會、知識經濟時代的來臨。按照庫恩的科學發展模式：常規科學危機科學革命新的常規科學……。只有現代科學發生危機，科學革命才能發生。如果說現代科學有危機發生，至多只能說有危機的征兆（主要是指外在規范問題），而沒有沖擊現代科學范式的內在規范。既然現代科學范式沒有本質的危機，那么科學革命就不可能發生，亦即不可能發生從舊范式向新范式的過渡。

2.6.3　僅僅依持科學規范發生的某些變化， 僅僅停留在“祛魅”、“返魅”、“物質有痛苦”、“磁石有靈魂”等詞語的編排上，顯然是不可能符咒般地呼喚出后現代科學。既然如此，又為何極力呼喊后現代科學呢？難道我們還不能洞見到文化中滲透了商品的邏輯嗎？

2.7　我們認為，在后現代主義思潮中， 后現代科學更多的是一種哲學觀念。例如，玻姆在《后現代科學和后現代世界》一文中，提出了后現代物理學。他說，相對論與量子力學的共同點是同意宇宙是一個完整的整體，量子論的數學定律可以被理解為對整體運動的描述，在這一整體運動中，部分被展開為整體。后現代物理學應從整體出發?！?1〕可見，玻姆的后現代物理學也只是一個思路，沒有具體的操作意義，對量子力學的重新理解也不過是變換了一個視角。 法國哲學家利奧塔（J·F·Lyotard）在《后現代狀態——關于知識的報告》一書中也談到后現代科學，他說：“后現代科學本身發展為如下的理論化表述：不連續性、突變性、非矯正性以及佯謬。后現代科學對以下事物關切備至：不可決定的、精確控制的極限、以不完全信息表征的沖突、破碎的、突變和語用學悖論等”?！?2〕這些特征是與量子力學、突變論、混沌學、耗散結構論等有明顯的聯系，但是，這些學科卻都是屬于現代科學，而不是后現代科學。因此，我寧愿把現在所謂的“后現代科學”稱之為“后現代知識”，即在現代科學范式下可以合理存在著后現代知識，后現代知識以不確定性為標志。其原因在于：科學是一種嚴格的體系，有一定的穩定性和確定性，而知識則不一定，可以沒有體系要求。目前所稱的“后現代科學”更沒有什么體系可言，只是一種哲學式的假設罷了。從科學的角度看，后現代知識可以從1927年量子力學不確定性原理的提出作為肇始的標志。到50年達資本主義國家向后工業社會過渡之時，后現代知識才成為浩浩江河，特別是90年代知識經濟的出現，后現代知識已勢不可擋?！?3〕

3　結語

盡管后現代科學難以成立，但是，后現代科學力圖克服現代科學種種弊端，以達澄明之境；后現代科學對人類發展所表現出的深切關懷和焦慮，因此，它是有意義的。然而，有意義的東西不一定要冠之以“科學”稱謂，不如稱之為“后現代知識”。要使后現代科學真正成為可能，不僅需要哲學家、宗教學家等人文學者的努力，而且更重要的是，現代科學自身已發生了危機、發生了范式嬗變；不僅要有概念變革的先行，而且要有實踐運作的科學具體操作層面的突變，要有科學方法的變革。目前看來，后現代科學所具有的意義，或許從觀念逐漸浸潤的視角加以評價更為恰當些，而操作意義上的工作還遠沒有展開。而這種展開目前看不見明顯的征兆。

在我看來，在現代科學范式下，人類仍有現實的可行策略，即通過“立法”——制度創新——來化解現代科學帶來的弊端，減少現代科學帶來的不確定性。在科學如此發達的今天，人類可以通過各國政府及政府間的合作達成某些共識，利用人類文化（包括宗教、倫理等）的精粹，構建若干科學規范——“科學法”——規導現代科學，使科學更好地為人類社會的可持續發展服務?！?4〕從某種意義上講，這或許是一種現代科學范式下的“后現代知識”狀態。也正是中國當前所需要的有益的“后現代”策略。

【參考文獻】

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〔22〕J·F·Lyotard，The　Postmodern　Condition: A　Report　onKnowledge，the University of Minnesota， 1984， pp.60。

量子力學的含義范文5

1.1與專業必修理論課的接軌

本課程所采用的教材很多章節中展示了當年科學家理論推演的部分原始過程(與專業課書本上所講內容道理雖同，所采用的方法卻復雜很多)。比如在第六章第三節《狹義相對論體系的建立》當中多處使用愛因斯坦《論動體的電動力學》原文中的表述內容雖然汁原味，但太過抽象，對于專業課基礎較為薄弱的物理系大學二年級學生來說很難接受。而相對論理論的系統學習是大學四年級開設的《電動力學》專業必修課的任務。筆者在講授本節課程時新課導入采用“鐘慢尺縮”、“雙生子佯謬”和“天上一日，地上一年”等生動有趣的課題引入，淡化和刪除了課本上多處原文中的理論推導。因為這時學生的認知水平所處的階段正是英國教育家懷特海所說的浪漫階段(新奇而生動，浪漫的遐想)，通過這樣的例子和問題激發學生思維的火花，在同學們感知到狹義相對論的有趣事例之后，畫龍點睛一語中的般地指出這些只是狹義相對論的表面現象，而相對性原理———物理定律對于一切慣性系都應具有相同的形式(協變要求)，才是它的本質。學生的認知水平進入了精確階段。愛因斯坦本人在提出狹義相對論時是從電磁學入手的。學生剛剛在大學一年級學習過《電磁學》專業課，并不陌生。為了深化這一點認識，筆者舉出了如下例子，引導學生掌握:一個點電荷所帶電荷量為q，靜止放置在如圖所示的位置，問學生在圖中的靜止的A點處，有無電場和磁場?學生通過電磁學課上所學的“靜止電荷只能產生電場”和“運動電荷既產生電場又產生磁場”的知識很容易判斷A點有電場無磁場。筆者隨即將題設改為，點電荷q依然靜止不動，A點以速率v向右運動，再問同樣的問題，組織學生討論、探究，在筆者的啟發下學生終于認識到若以點電荷q為參考系，A點依然是有電場無磁場，但若以A點自身為參考系，由于電荷q相對于A點向左運動，那就變成了運動的電荷，所以A點既有電場，又有磁場。通過這樣一個簡單的例子使學生感知到專業必修課《電磁學》上所學的經典理論對于不同的參考系竟然得出不同的結果，在此基礎上直接給學生展示相對論電動力學的結果。這樣學生的認知水平便進入了懷特海所說的教育三階段中的綜合應用階段。

1.2與專業實驗課的接軌

本課程所采用的教材中詳細描述了許多當年的科學家所做的實驗。學院開設的普通物理實驗課程中的大部分內容正是對這些實驗的重現。筆者結合相關專業基礎課和實驗課的內容，發掘出《物理學史》課程中與普通物理實驗相關的問題(特別側重于科學方法的滲透)，既能激發學生探究問題的熱情，促使其反思實驗課當中處理問題所采用各種方法的深刻含義，又能加強師生互動，提高課堂效率和學生分析問題、解決問題的能力。

2對教材內容順序進行了調整

本課程教學所采用的教材是郭奕玲、沈慧君編著的由清華大學出版社出版的《物理學史》第二版。此教材體系完整，見解獨到，科學家實驗情景描寫細致入微。但僅限于每周兩課時的情況，教師講解不可能面面俱到。為此筆者根據學生專業發展需要，對教材內容進行整合、提煉，不合理的地方加以剔除，必要的知識點加以拓展，以更好地服務教學。本門課程的教學重點內容是前九章，后面幾章屬于介紹、略講范疇。筆者在教學過程中將第十一章《現代光學興起》內容與第三章《經典光學的發展》部分整合，題名《光學的發展》，將第十二章《天體物理學的發展》與第六章最后一節《廣義相對論的建立》內容整合，使學生將前后知識融為一體。例如現階段就學生考研而言，光學專業無論從就業、考研兩個方面來說均屬于相對熱門專業。如此教學法有利于學生深刻認識到光學學科的重要性，不僅促進了《光學》專業課教學，對學生將來的綜合發展也有益處。

3將學科前沿知識和大學生頂崗實習支教教學案例融入課堂教學

筆者在攻讀碩士學位時所學專業是理論物理，具體方向是量子信息和量子光學，畢業以來一直從事這個研究方向。第八章第九節《關于量子力學完備性的爭論》和第十節《量子電動力學》等內容正好與筆者的科研方向相關。故而筆者在講到這里時利用自己的專業優勢補充了大量的前沿知識如“薛定諤貓態”、“壓縮相干光場”、“量子計算”、“量子糾纏”、“EPR佯繆”等等，充實了課堂內容，使學生的視野從課本轉向前沿，做到“搞好科研促教學”。由于物理系屬于師范專業，絕大多數學生無論考研與否終將登臨三尺講臺。中學物理教學中若以物理學故事的形式引入，可以使教學過程更加生動活潑，激發學生的學習興趣。物理學史課堂正好提供了這種資源。另外，物理學史集中體現了人類探索和逐步認識物理世界的現象、特性、規律和本質的歷程，豐富的物理學史素材可以使中學課堂凸顯科學精神，對學生以后從事教學工作帶來益處。近年中考、高考對物理學史相關知識考察日趨增多?？茖W家思考研究問題的很多方法對于即將登臺講課的物理專業師范生來說具有重要意義。例如類比法是最重要的科學研究方法和教學方法之一?？茖W家拿庫侖定律類比萬有引力定律(平方反比)，拿電力線、磁力線類比流體，拿以太類比彈性介質等等，至為深刻。講到這里筆者結合自己的扶貧頂崗實習支教工作經歷，列舉出實習支教大學生講課的真實案例中“類比”方法使用的例子，使得學生感知到正確使用類比方法可以將抽象的概念和生活中的實際現象聯系起來。這樣的方法不僅是新課導入的關鍵，也是促使中小學生的認知過程由形象到抽象，由浪漫階段轉入到精確階段的重要教學手段之一。

4結語

量子力學的含義范文6

關鍵詞：流形；旋量；膜層；假說；弦

中圖分類號：O33 文獻標識碼：A

收錄日期：2014年4月29日

時空、物質、訊息熵、能場及其作用量等是共同構成宇宙及其萬物的基石，這實質上是屬于按宇宙各類各層次的相應非絕對的密度分布的“能場基元”，并通過該“基元”的能子交換，在其相應“場”的作用量的動態“粘合”作用下，就組合成旋量膜層M■（.）流形的相應分形的動態集群的綜合，就我們所處的本重本層次宇宙域而言，從微觀的基本粒子到宏觀的星系集群，從無生命的各化學元素到有生命的各種生物群落，從按廣義及分形的理念定義看：它們皆是客觀存在的各類廣義動態集群客體（以下簡稱群體），它們皆是遵循動態能場的最優演化規律；因而“群體”這一理念從廣義意義上可概括應用于更高層次及更深層次的各重宇宙中的集群系統，其中也包括經典力學定義的極限點；從宏觀、微觀及介觀等廣義定義，宇宙及其萬物皆是具有內稟混沌隨機性、綜合分形性、離散性、自組織性動態自適應性的復雜集群系統，并是皆具有廣義演化進程“（τ）”及廣義生命意義的群體M■（o）流形，但必須指出它們皆受能場概率密度上的既伴隨著對稱破缺結構性，又受具有不可逆性及耗散性的非線性結構特征的廣義性及統一性的各內稟特征所約束。

進一步，通過對群體的內稟運動及其演變的分析，可知反映時空拓撲破缺的本質因素，是由于宇溫梯度的下降及宇宙發生相變所形成的拓撲缺陷，其實質上是按“能優律”所導致的基布爾機制；它也展現著能場“儲積及耗散”的時間“矢（τ）”特征；；宇宙及其萬物是一個廣義統一并相互約束的多層多重群體，“場”是由“其相應各能子（或能元）”的作用量的作用而呈現，也是“廣義力”效應呈現；而廣義“訊息熵”卻是起著場作用量訊息傳遞平臺的功能，它們是該層域的“能場基元”或“能子”交換的物質屬性的重要特征體現。

雖然廣義相對論指出，引力是時空彎曲的表現，但更應指出，宇宙是既有曲率又有撓率的扭曲動態旋量時空，其撓率張量Γ■■具有非零分量，兩者才是導致引力的幾何根源，但須指出：宇宙及其萬物間的引力更是與“時空及物質”不可分割，因為它們是具有“0

引申可指出萬有引力及各廣義力的內稟本質卻是受“動態能場優化律”所約束的，是暗能量與暗物質的能場動態作用的物理屬性的基礎；與其相對應的動態平衡的斥力，卻是此相應群體內稟熱運動所致，雖然宇宙在物質混沌態形成前后，皆處于非平衡態中，但吸引與排斥卻是在其所形成的動態平衡的理念定義下，按“能優律”規律進行能場動態演變的同一實質的兩個“面”的作用表達。就廣義統計意義，各群體是以混沌性質的“廣義孤子”形態拓撲旋量流形M■（.）的動態演化狀態下存在著的；宇宙及其萬物的層次、能級及群體本身都是以可無窮分割（但不為零），也可無限擴展延伸（但不達到無窮大）的且從原始的無序結構經各層次各階段的不均勻的有序結構這一方式進行演化；它們皆具有諸自然內稟特征，也符合廣義分形理念規律。因此，我們可按廣義理念通過約化及約束等條件的前提下，根據事物階段發展規律越簡單越清晰的邏輯，對“群體動態能場”建立廣義動態演化模型，以便更好地進一步剖析及闡明宇宙及其萬物的內稟演化本質，因而現代有層次（0

例如，在嚴格的廣義定義下，用“動態能場優化律”中的自適應性來補充達爾文自然選擇進化論中的其他進化因素。

又如，引入“群體動態能場M■（.）旋量拓撲流形理念及撓率不為零的旋量時空概念來補充或解釋廣義相對論中引力及宇宙常數”入“的客觀存在性。

再如，在宇宙及萬物可無限分割但不為零的辯證機理的約束下，可進一步探索更深層次的群體――具有M■（.）流形的能場基元――能子（單位能元F（.）μ=■）的廣義物理理念及其廣義群體流形的同倫群理念等（如F（.）S[U（N）]）。

在此地，更應進一步明確指出各層“廣義群體”皆具有“卡一丘”時空旋量膜層廣義拓撲流形群體o

在M■（o）能場空間中過任意一點P（τ）皆可作o

一、群體動態能場機理的廣義物理圖景

對宇宙及其萬物的構成，從19世紀到20世紀五十年代，學者們從原子、電子、夸克、中微子……各個微觀層次及從行星、星系集團的各宏觀層次等的廣大領域進行探索；當現代物理學所依賴的兩大支柱相對論及量子力學，發展到廣義相對論、量子場論及引力量子論等領域時，它們相互間就產生了理論上無法統一的矛盾；在進一步研討到更高層次的黑洞理論及更深層次的弦理論時，也就引出了對新的理論應進一步探索的需要，需要有一種具有簡明但能予估的廣義理論去進行過渡性的分析研究，事實上，科學及其思維總是以螺旋式的發展觀走向其真理。

表1、表2給出四種自然力及其相關粒子和質量（以質子質量為單位）。（弱力的粒子有兩種可能的質量。理論研究證明引力子應該是沒有質量的）。從表1和表2的三族基本粒子和自然力的概括，可提出一系列問題，是什么機理形成的宇宙的物質及其四種作用力？“弦”論的更深層次的組成緣由是什么？宇宙演化的動力源泉來自何處等？（表1、表2）

從相對論堅決拋棄了絕對普適的時空概念后，近幾年發展起來的弦理論及更深層次的M理論向我們提出了嶄新的時空幾何模型，它們預先假定了時空的存在，“弦”在其中來往振動，其幾何形態為“卡一丘”空間，在這具有許多卷縮維的時空中產生了“決定著各處基本粒子和電荷的各種可能共振模式，但“弦”及“M”理論僅是理論發展過程中的一個轉折點，它絕不可能囊括一切力和物質的解釋框架，也不可能存在所謂“終極理論”，更不可能有所謂“智慧設計論”作為宇宙主宰，而只能是在科學發展觀的基礎上螺旋式發展過程中的一個階段性時代的假說或發現，隨后，肯定又有更高更深層次的理論的創新表達，總之，建立現代時空應將全宇宙時空觀作有層次的，且按內稟螺旋時變混沌多維理論進行分析闡述。

二、群體動態能場的數理廣義理念

上文已論述了宇宙及其萬物是具有內稟混沌隨機性、非線性、組合分形性及適應性的廣義復雜系統，各重各層次宇宙及其萬物皆具有卡一丘時空旋量膜層ML（.）廣義流形拓撲結構的特征；從按概率密度的孤子形態廣義角度看，是存在廣義“統一性”的內涵本質，因而按“群體能場動態流形ML（.）”的數理內涵，可給出其經約化及在廣義微擾域δFsi（τ）約束條件下的廣義數模方程組及其理念：

（一）動態旋量自然坐標系

1、宇宙內任意點“Pi（τ）”皆為該層次流形膜層δFsi（τ）曲面上一個n維變量Xμν（τ）矩陣元，且Xi（τ）本身又是更深層次ML（.）廣義流形，“τ”為該動態能場基元的總能儲耗演化進程，它滿足Hermite對稱空間的具有齊性K■hler流形的約束定義，在此曲面上的微擾線元：δ（dSi）2=δ（H02dQ02+H12dQ12+…+Hn2dQn2）演變成螺旋線式演化軌道而所形成的曲面滿足黎曼拓撲流形約束，Hi為拉密系數；Pi（τ）點在膜曲面上的運動軌跡任意微擾弧長δ（dSi）應滿足短程方程式的極小條件：

F（.）■+■■■?■=0

2、動態能場廣義坐標系用“度量矩陣”{G（.）}表達，并在矩陣群與群G（.）同構的約束下，給出廣義旋量動態時空群集F（.）{G（.）}來表達廣義時空，在δFsi（τ）微擾域約束下，按廣義矩陣元{Qn（τ）}的規則，并經動態變換F（.）變換后，可用Rn+1歐氏空間規則運算，且δFsi（τ）域曲面上的隨機意義皆滿足{Pi（.）：∈Rn}的布朗曲面規則，如F（.）Pi（τ）矩陣基元可變換到Rn+1時空的量子力學常用矩陣元規則：

∫？■■■■'dτ=

（二）動態能場坐標度規g■。上文已給出dS2=F（.）gμνidXμdXνdτ，在動態能場概念定義內演變進程“τ”是無靜止瞬間，所以“Pi（τ）”點只有動態瞬間，按Rn+1曲面上的任意δFsi（τ）及δ（dSi）的積分就是該曲面的動態能場變量總值；并且滿足下述定義：

1、Pi（τ）點動態軌線實際形成螺旋管弦拓樸流形，交集：

F│■■=■fk（D）

2、度規gμνi為n階張量，動態變換度規F（.）gμνi，適合于各層及其i曲面上的廣義度規，即：

F（.）g■=■

3、如按五維時空定義域經F（.）變換可得P（τi）點在螺旋管弦微曲面δFsi上的瞬時坐標；dx'■μ=■dX■■，（μ，ν=0，1，2）；

且Pi（τ）點的張量為：■│P■（τ）

4、當按活動標架法，考慮歐式空間R3中的“δFsi”域，則基本形式之一為F（.）ds2=gabd■■d■■，此“δFsi”域的規范場――自對偶的場-Mills場（SDYM）及廣義空間曲率，所符合的楊-M方程式為：η■■+（Ak，Fij）=0，Rn維數為4n。

5、度規gαβ（τ）也滿足WeyL變換下的對稱性，即gαβ（0）f（σ）gαβ（σ），σ（σ1，σ2）為δFsi的曲面上所確定的每一任意點Pi（τ）的坐標基元，并可與時空中每一點Xμν=Xμν（σ1，σ2）相聯系起來，即符合動態能場的內稟螺旋度規F（.）gμνi的約束條件。

6、度規gαβ（σ）是處處滿足微分流形的黎曼結構，即：gαβ（σx）>0，？坌（σx）∈Tx（M）切空間，σx≠0，σx∈M，因此動態能場群體坐標度規：gGμνi=F（.）gμνi│f（z），f（Z）旋量時空界面坐標。

（三）群體動態能場的最小作用量。由質點Pi（τ）任意域膜曲面上的任意微擾弧長δ（dsi）所滿足的極小條件，可證得存在：位置度量矩陣度規gαβi（σi），曲面上任意線元d■=■，演化函數x■■x■■（σi），gxβi（σi）；所描述的最小作用量泛函，在n維曲面條件下得：I■[g■]=F（.）■■g■（σ■）×■?■d■σ■ 并且上式是對應無質量，自旋為2的能場基元，的能量密度，其所表征的拉格郎日函數Ls，存在極值：

Ls=■=F（.）[g■■■■■■■■]■

（四）群體動態能場的沖量。動量張量在F（.）動態變換算子變換下，且使X■x■（τ），gμν，g■gμνi，g■等變換可推得能場的沖動張量為：TGμν=F（.）T■{F（ε，gGμν，T■？μν）}f（z）|，從動力學觀點看，一個作用量“I”對度規g■的泛函導數，可作為此描述動態能場群體的能動張量T■，并得表達式為：

δI=■∫d■x■■T■（xi）δg■（xi）

式中：gμνi，g■度規，d■x■■為不變體積元因子，δI是作用量無限小變分δg■■的某個線性泛函即g■（xi）g■（xi）+δμνi（xi），δI稱作用量泛函導數。

（五）群體動態能場的能量流。動量流密度，n維能動張量 f（?）Tμνi已內稟有能流及動量流等密度，宇宙現在的能量密度是：ρ■=■（■+Ho■），主要決定為非相對論性質，式中宇宙標度因子R（t）現在值Ro、哈勃常數Ho、臨界密度ρ■=■等與實測的星系質量密度有差別。由量子電動力學（QED），對某一層次宇宙假定只包含電子及光子，由狄拉克-溫格伯給出的能量密度，皆說明了真實的宇宙不存在真空，由非相對論能量關系ε=■+U，及薛定鍔方程：

i ■■=（-■？塄■+U）ψ

和狹拉克能量一動量關系及其相對論性波動方程：

ir"■-■ψ=0

可證得“真空”是能量最低狀態；但實質上，宇宙中到處存在著占其75%的暗物質及暗能量，它們與組成它們的能子（即能場基元），基本粒子、分子、星系團及宇宙中萬物皆是屬于不同層次，不同能階的各類廣義群體，它們通過動態能場的優化律（能優律）組合成和諧又相互協調的宇宙整體；而“能場膜層”流形結構ML（?）正是由各群體粘合集成的，從而形成多重多層宇宙的各類動態穩定“群體動態能場”。

（六）動態能場中動態熵及動態休息的演化規律。從非平衡統計物理的分析研究中可知Boltzmann動態演化方程S■（t）=-k■ρ（x，k，t）|n■dГdx+S■。其中，K為Boltzmann常數，ρ■-與S■各為平衡態的系綜幾率密度和熵，另Boltzmann動態信息演化方程式為，在6N維相空間狀態向量演化“t”時，得：

■=-？塄■'（■IXx）-V■+D？塄■■I■+Q■-■[（？塄■lnp）I■-？塄■I■]■-■■lnpI■-■■

■=-？塄■（V■I■+J■）-V■+D？塄■■I■+Q■-■（？塄■l■f■）-？塄■I■■-■■l■f■I■-■■

以上兩式說明了，在動態能場中的動態熵及動態信息的非線性，并與動態系統內部的狀態變量空間和傳遞過程的坐標空間的漂移、擴散和耗損三者有關，從而可進一步證明“能優律”規律對它們的制約及調控。同理，由Shamnon動態信息演化方程?■I■（t）dadt也可證得該結論。

三、動態能場流形ML （.）分形結構猜想

各層各級Li的ML （.）流形皆具有分形結構的內稟旋量結構特征，如生物的雙螺旋性基因，星系集團的螺旋性，基本粒子自旋以及弦的旋性拓撲等；現給出流形ML （.）所內稟的廣義本質的假說：

（一）螺線管構態 。在微域δFsi（τ）約化，并經F（.）變換到三維域Rn=3，存在一個曲面F（.）D，即當有一個單位圓盤B繞軸L旋轉的半徑r>1的圓C，則其環面D為{？.ω∈xB：0≤？≤2π，ω≤1}，Φ旋轉角，ω相對B的中心位置向量，因而可定義f：D，存在交集F=■fk（D）螺線管。

（二）遵循動力系統吸引子及分形吸引子的特征。即存在一個測速μ（μ（D）=1）的豪斯道夫維數：dimHμ=inf{dimμ E：μ（E）=1}。與動力系統熵有聯系的映射f1f：DD的熵：V（x.∈，k）={y∈D：f■i（x）-f■i（y）〈∈，對o≤i≤k}，其中熵為：hμ（f）=■■-■10gμ（V（x.∈.k））。

（三）具有按小因子理論Hamilton系統可滿足穩定性。

（四）ML（.）流形的內稟卡―丘空間內蘊著其卷縮維及纏繞維dimH分形。其內蘊吸引子，以集：F=■fk（D），X∈D，fk（x）∈■fi（D）表征，且當K∞時選代fk（x）趨于F的這樣一廣義分形吸引子內涵。

（五）動態能場群體的拓撲流形結構ML（.）。設群體算符GL （.），在經能場相互作用n次所產生的“n個”群體，則形成的群集，記為：GL（.）[nIn]∑■。又設任意層次LN的流形M（.）定義記為：M■（.）=f■|V■∈∑■，式中：fv為拓撲變換，VL為第L層n維空間域的開集，∑■為第L層所屬的群集，再設任意群Ai，Ai∈GL（.），可定義M■（.）上面一點Pi皆滿足：M■（.）={P∈Rn|fi（P）}。Rn―n維歐氏空間，上式定義為在該層次L=i上所有使fi（P）成立的Pi點的全體，且{x|P（x）}成立（即所有P（x）成立的x全體）。

（六）對ML（.）流形的幾點補充

？在所約化的微擾域或各域為某域的有界連通域，n維Tn環面。辛流形（G×Tn、W2），辛矩陣I時，則考慮的域是按小因子理論的標準Hamilton系統，并符合KAM系統，在該Fsi（τ）的約束域內可認為具有測度意義的動力學有效穩定性，且可認為所分析的正定：Hamilton系統與正定的Lagrange系統等價。

？例如：拉氏方程■■-■=0，對此，可運用Arud'd機制找到的擴散軌道及變分框架，且通過此軌道可使Lagrange作用量取得局部極小的理念成立。

？在所分析的Fsi（S（τ））域內的哈密頓系統函數處處存在動力學的有效穩定時，則可在FsiS（（τ））域內及其粘合接成各局部及全局的各層宇宙Fsi（S（τ））域內“能優律一極值規律”皆客觀存在。

？在通過F（.）Fsi（s（τ））的廣義變換定義下，ML（.） 流形滿足廣義Riemann流形和Hermite流形的一切定義，且滿足K？hler流形的約束條件，及適用李代條件等。

？動態能場群體集群的混沌性。設〈x，d〉或〈Xi，Xi+1〉為第Li層上微擾曲面δFsi（τ）上的度量空間。f：XiXi為映射，且Xi∈Rni，又設（Xi??）為Banach空間，則可稱：f：XiXi在Xi上混沌，約束在Devaney離散動力系統意義下的混沌，即可使在微擾曲面δFsi（τ）上進行n維實空間Rn上離散動力系統的混沌。

？例按規范場對稱行自發破缺，可重整化的戈德斯通坡色子標量場的拉氏能函LS（.）中的勢V（Φ）=■μ■■Φ■+■λΦ■，在μ■■>時，V（Φ）有極小值。

？例星系群體表面密度及其螺旋波，因為F（.）LS=σ米（？.θ1t），并對微擾項，可推證得由Q'（？，Q，t）=Re{■（ω）exp[i（ωt-mθ）]}，所表達的緊卷螺旋線，其中Q（？）=A（？）ei？ω。

更由式：〈σ1，ω，v〉={■'（？），■'（？），■'（？）×exp[i（ωt-mθ+？（？））]}得星系的螺旋結構。（附圖）

？按SU（2）×U（1）群體，弱電統一的規范理論在一個定域變換下的封閉動力學體系的拉氏能密為：F（.）LS=-■F■F■+（？，Dμ，？），式中F■、F■為張量。

四、動態能場“優化算法”引介

現僅當在滿足一定的約束條件及廣義約化的定義下，提出關于“場優算法”中的一些概念引介，尚無法完整嚴密的提供嚴謹的數學推論。動態能場優算法的定義及方程組列如下：

（一）按約化概念，ML（.）流形微擾曲面FSi（S（τ））FSi（S）約束域內進行局部優化，然后經各流形MLi（.）粘合并經F（.）變換到該重、該層次的宇宙的旋量膜曲面的有效時空。且定義FSi（S（τ））、FSi（S）、FSi（τ）、δFSi（τ）、δFSi（t（τ））等為某域內的微擾域，物理概念類同，僅F（.）變換有別。

（二）ML（.）流形在FSi（S）域內，可約化具有CrX緊支集Cr函數類性質，具有f∈Diffr（ML）的Cr同胚之全體，且{fn：n∈Z}屬離散流性質，Xi可記實Banach空間，并在微擾函數fm（t（τ））約束下趨向于穩定流形WS（Xi，ξ）即是ML（.）的Cr浸入子流形。在此定義下動態能場按非線性動力學規律進行優化。

（三）ML（.）流形在FSi（.）域內某子集合V，且f：VV為在V上是混沌，若它滿足對初始條件的敏感依賴性，信息按ML（.）流形傳遞及周期點在V中稠密，其意義為混沌系統的長遠不可預測性，系統的不變集不能被分解及混沌系統的內部規律可觀測性，并設定可選擇Logistic映射進行仿真運算。

（四）各類“群體”皆可約化為廣義意義下的“孤子”或“群體”等理念，在微擾域FSi（S（τ））的約束范圍內進行優化尋優，這就可按其目標函數及約束條件等綜合所需的優化算法進行仿真運算，盡可能得到“各種猜想及假說”理念的科學證實。

（五）在微擾FSi（S（τ））的域內一般最優化規律是存在的，即等式約束gi（Xi）=0，Xi∈En，不等式約束hj（Xj）≥0或≤0，i=1，…m，j=1，z…r，目標函數f（Xi），最優值Xi=X米i處，minf（Xi）=-max（-f（Xi））等規則是存在的。

（六）在δFSi（t（τ））的域內，由前述量子態ψ（hij，ψo）出發在三信度規hij約化的量子系統內的狀態空間模型及系統的狀態控制模型仍成立。

（七）在ML（.）中的δFSi（t（τ））域內，非線性對偶理論成立： minf（Xi）=α，Xi∈D，α=β；minf（Yi）=α，Yi∈K，α=β。

（八）在此δFSi（t（τ））域內，旋量時空中的鞍點特征具有螺旋曲面性質，并服從Minimax定理，當σ

（九）在此δFSi（t（τ））域內，其內的ML（.）可定義為CrX流形，r≥1，并要求dimML（.）

（十）當從廣義F（.）n維動態時空變換定義著手分析，則由于群體，動態能場的旋量流形ML（.），可證得：F（.）/：，{p∈Rn/fi（p）}表征其內稟本質及特征，就微擾面δFSi（τ）的量子態是為：

ψ（hij，ψo）=■d（g■）d（ψ）exp[-I（g■，ψ）]

而δI=■■d■X■■（Xi）δgμνi（Xi）

（十一）在hij約化定義為三維度規，則按量子力學原理可推得相應薛定鍔方程式為：■/ψ（hij，ψ0）>=H/ψ（hij，ψ0）>，其中■為普朗克常數，H為哈密頓函數。

（十二）通過么正算符變換/ψ（hij，ψ0）>=X（t）/ψ（0），可推證得約化條件下的量子力學系統的狀態廣義時空模型約束為：

F（.）/；，X（t（τ））=AkX（t（τ））+■BkX（t（τ））Uk（t（τ））

其中，定義矩陣為：Ak（1/ih）Ho，H=Ho+He（t（τ）），Bk=（1/ih）Hk；

Ho為群體內部哈密頓；He（t（v））為群體外部哈密頓；AkBk為系數矩陣。H可根據warshel和Levitt提出的生物群體系統哈密頓求得。

（十三）同理，也可推得，星系密度的狀態模型為：

F（.）/；，X（t（τ））=Xo（X（t（τ）））+■fm（t）Xm（Xt（τ））

實際上“群體動態能場，尤其生物界層次的群體動態能場更是為隨機非線性系統，因而各類型的系數矩陣Ak、Bk、Φk、Uk、Wk等皆是在廣義意義下定義，從而由上述量子ψ（hij，ψ0）出發，可約化在三維度規hij約束的量子系綜內的狀態空間模型及系統控制的狀態模型仍成立，宇宙生物界實際為混沌非線性系統。

（十四）當按隨機離散系統考慮，則其系綜離散狀態方程式：F（.）/：；x（k+1）i=φ（k+1）iXki+BkiUki+Wki

由此可求得最優性能指標為：Jmin=E{v（Xki，K）}，并可最終得廣義意義下的系綜期望值：J=E{V（Xo，0）}。

（十五）由于“群體動態能場”是隨機非線性混沌系統，從優化律控制策略，其各種類型的系數矩陣，Ak、Bk、Φk、Wk等皆按各類群體廣義統計意義下定義，因而從能控性，能觀測性及隨機性等理念是只能從“能場內稟”的極值優化律來論述；本文是無法也不可能作出其物理，數學等意義下的論證。

就其廣義意義下的系綜期值F（.）：，τ=E{V（Xo，0）}也僅是在各種約束約化及廣義統計意義下才能假設成立。

（十六）生物界領域內，前述模型的各處系數矩陣Ak、Bk、Φk、Uk、Wk皆是按生物生命群體本身的對“能優律”的自適應基因調控，通過“能優律”對生物群體的內稟優化預佑，并按自適應控制規律進行遞推、修正等一系列的自適應優化算法進行；如按自適應能優控制律使期望誤差∑=■0，達到極值，另外在上文中已論述了生物生命系統的能場能流及物質流所導致的熵流ds等參數，其內稟本質受耗散結構理論所約束，而導致“耗散極值最小值”，即是達到平衡時■=0，H達到極值，又其勢函數V（r）為最小值，因而可按分子動力學及隨機動力學模擬，經可證，可得出此結論的合理性。

（十七）其實無論從分子動力學或量子動力學QM模擬，通過其勢V及經典力學勢V的相結合，該體系總哈密頓H是滿足動態能場極值得優化律結構，這在經典力學中，最小作用原理s=■Ldt，已是處處滿足，并存在經典結構，在其演繹下，可推廣到以哈函H及拉氏能密所表征的能場動態力學及動態熱力學的“熵變”的能場優化演變規律，也要演證其優化指標“J”極值得存在。

（十八）由此可得列出上述算法思路的結構如下：在某些一定約束及約化條件下，可證得當任意變量Xi是f∈Diffr（ML（.））的不動點，且當集AL（.）為f的緊不變集，則可得f的每個Cr近似拓撲共軛于f，則f為Cr結構穩定，而當微領域δFSi（t（τ））？奐ML（.）ML（.），在α∈δFSi（t（τ））處為局部Cr同胚，則可通過非線性混沌分析法，證得：f在a處局部Cr結構穩定，所以ML（.）的δFSi（t（τ））的動態能場局部穩定，則通過黏合系數fi及其方式算法可推廣證得在廣義意義下的“群體動態能場處處具有內稟極值優化律”的統計本質。

（十九）最終可證得廣義能場的能優律的廣義質能關系式為：F（.）E（N）=F（.）ML（N）C（N）2|0

其中，廣義動態能場流形ML（.）（即ML（N））正是由各層各相應群體粘合集成為多重多層的各類動態穩定型群體動態能場，在各層次系綜動態能場的規范相互作用下所產生的各基元群體密度漲落及場的幾何性質產生了動態能場的旋量撓曲效應，且在各相應層次的動態能場就相應呈現的各相應的“四種自然力”效應，即各層次力皆是各層次動態能場的力的不同呈現，并導致了各層群體內稟能優律的自然規律及其法則；如造成各種生物界基因變異而產生了并發展了自適應自然選擇的演化規律的推動力，進而形成宇宙及其自然界的千萬物種和萬千演化。

宇宙及其自然界進化動力是由于各“N”層級群體的動態能場的能優律的調控作用，各層相應群體的動態能場與其物質是相輔相成，互不分離的，且處處呈現，即F（.）ML（O）？圳F（.）ML（O），泛函？啄（.）的極值效應處處呈現，即引力場、電磁場、分子場等各物理場效應皆是各廣義動態能場，在該層次的能場效應的呈現特別指出，不應將“彎曲時空”效應認為是“萬有引力”的唯一因素，而必須同時指出“宇宙間動態能場”的機理作用及“場幾何”的物質作用等也是造成引力、斥力、暗能量、暗物質及今后再發現，再發展的新群體的基本因素，總之“o

五、各層級動態能場ML（N）的量值比

從1937年狹拉克提出“大數假說”及1917年愛因斯坦將廣義相對論應用于宇宙學并建立物理的宇宙模型中引出“宇宙常數”疑難等問題，就導致了物理理論的各種探索及發展，現從各層動態能場ML（N）有關的相應比值為：

（一）狹拉克大數

■？芊2.3×10■；■？芊2.3×10■

物質粒子總數Np=■：=：■■？芊（2.6×10■）

其中，符號“：=：”表示粗糙相等，“？芊”表示近似相等。

（二）按原始最小引力黑洞和現今宇宙的超巨大黑洞對應比值：

質量比值Rm =■

？芊8.75×10■

黑洞視界比值Rr=■

？芊8.65×10■

對應的時間比值Rt=■=■？芊8.64×10■

對應的溫度比值RT =■=■？芊13.85×10■

對應的黑洞質子數比值=Rn=■=■

？芊8.72×10■

（三）按上述各相關對應比值及狹拉克大數可知：

？Mb∝Np∝Rb∝■∝tb

？各層群體動態能場ML（N）的相關量值比及相互作用相關常數比值為近似恒值。

？由此各層群體的動態能場ML（N）的各參數皆是由該能場的內稟內能所定，并符合能量守恒定律。

（四）這就是由以上各值更近一步闡述并證明了宇宙學常數（宇宙常數）是存在的（約在0.65～0.7間）且等效于宇宙內稟真空能量密度，并可見宇宙間物質組成，雖是按不同層次，但卻是與宇宙物質密度及真空能量密在同一數量層次層級上。

（五）核能釋放的機理本質是該原子核層次的群體受該更深層次群體在等于及大于光速“C”對該層次核能粒子的輻射沖擊動能并形成核能連鎖反應所導致的動態能場能量的釋放。并且從更深層次群體能級的深入發展，定會從原子能、氫核能、中子能等產生更深層次的核能效應。

（六）以上進一步闡述并證明了宇宙學常數（即宇宙常數）是存在于0.65～0.7之間，并且等效于宇宙內稟真空能量密度必須指出宇宙間物質組成雖是按不同層次，但確是宇宙物質密度與真空能量度具有同一數量級。

（七）狹拉克大數2.3×1039也是可說明各群體間能場的相互作用常數之比也接近此值。

（八）而前述原始最小引力黑洞和現今宇宙的超巨大黑洞對應項的比值也反映了群體各層次能場能量的比值具有內稟比值常數的含義。

（九）各層次群體的時間t、空間s、質量m、能量E及其他參數Zn的連乘也具有內稟常數的含義，其規律為■tsmezn=常數。

后記

本文是假說（猜想），是學術上的探索。從物理理念看，其論點是符合科學發展觀的，但從嚴格的數學講，僅是廣義、統計概率意義上的；就其“動態能場的優化律”的普適性結論是客觀存在的。總之，僅是向科學界拋磚引玉作用，今后“動態時空撓率”、“自適應基因調控進化因素”、“動態能場能優律”等的論述能被證實有可取取處一二，這就是我們所期望的了。

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