量子力學(xué)的含義精選(九篇)

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第1篇：量子力學(xué)的含義范文

在建立科學(xué)理論體系的過(guò)程中，往往需要以一系列巨量的、通常是至為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)、歸納和演繹工作為基礎(chǔ)。而且人們一般相信科學(xué)知識(shí)就是在這個(gè)基礎(chǔ)上產(chǎn)生和累積起來(lái)的。但只要這種認(rèn)識(shí)活動(dòng)過(guò)程是為一個(gè)協(xié)調(diào)一致的目標(biāo)所固有，只要它真正屬于科學(xué)研究自我累進(jìn)的進(jìn)程，則不論其如何復(fù)雜，仍只是過(guò)程性的，而不從根本上規(guī)定科學(xué)的性質(zhì)、程序，乃至結(jié)論。這就使我們?cè)诳疾鞆?fù)雜的科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)時(shí)，可以抽取出高于具體手段的，基本上只屬于人類(lèi)心智與外在世界相聯(lián)絡(luò)的東西，即科學(xué)語(yǔ)言，來(lái)作為認(rèn)識(shí)的中介物。

要說(shuō)明科學(xué)語(yǔ)言何以能成為這樣的中介，需要先對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)加以分析。

作為一種形式化理論的近現(xiàn)代科學(xué)，其目的是力圖摹寫(xiě)客觀(guān)實(shí)在。這種摹寫(xiě)的認(rèn)識(shí)論前提是一個(gè)外在的、自為的客體和作為其思維對(duì)立面的內(nèi)在的主體間的雙重存在。這一認(rèn)識(shí)論前提在科學(xué)認(rèn)識(shí)方面衍生出一個(gè)更實(shí)用的前提，就是把客體看作是一種自在的“像”或者“結(jié)構(gòu)”（包括動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，比如動(dòng)力學(xué)所概括的各種關(guān)系和過(guò)程）。

這一自在的實(shí)在具有由它的“自明性”所保證的嚴(yán)格規(guī)范性。這種自明性只在涉及存在與意識(shí)的根本關(guān)系時(shí)才可能引起懷疑。而科學(xué)是以承認(rèn)這種自明性為前提的。因此科學(xué)實(shí)際就是關(guān)于具有自明性的實(shí)在的思維重構(gòu)。它必須限于處理自在的實(shí)在，因?yàn)榭茖W(xué)的嚴(yán)格規(guī)范性（主要表現(xiàn)為邏輯性）是由實(shí)在的自明性所保證的，任何超越實(shí)在的描述都會(huì)破壞這種描述的前提。這一點(diǎn)對(duì)稍后關(guān)于量子力學(xué)的討論非常重要。

上述分析表明，科學(xué)的嚴(yán)格規(guī)范性并非如有唯理論傾向的觀(guān)點(diǎn)所認(rèn)為的那樣，是來(lái)自思維，也并非如經(jīng)驗(yàn)論觀(guān)點(diǎn)所認(rèn)為的來(lái)自具體手段對(duì)經(jīng)驗(yàn)表象的操作，也并不象當(dāng)代某些科學(xué)哲學(xué)家所認(rèn)為的純粹出于主體間的共同約定。科學(xué)的最高規(guī)范是存在在客觀(guān)實(shí)在中的，是來(lái)自客體的自明性。一切具體手段只是以這種規(guī)范為目標(biāo)而去企及它。

在科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，不論是一個(gè)思維過(guò)程還是一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，如果其中缺失了語(yǔ)言過(guò)程，那就什么意義都不會(huì)有?？茖W(xué)語(yǔ)言與人類(lèi)思維形態(tài)固然有很大的關(guān)系，但是它們可能在一個(gè)很高的層次上有著共同的根源。就認(rèn)識(shí)的高度而言，思維形態(tài)作為人類(lèi)的一種意識(shí)現(xiàn)象，對(duì)它進(jìn)行本質(zhì)的追究，至少目前還不能完全放在客觀(guān)實(shí)在的背景上。因此，在科學(xué)認(rèn)識(shí)的層次上，思維形態(tài)完全可以被視為相對(duì)獨(dú)立的東西。而科學(xué)語(yǔ)言則是明確地被置于實(shí)在自身這一背景之中的。這就使我們實(shí)際上可以把科學(xué)語(yǔ)言看作一種知識(shí)，它與系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)具有完全相同的確切性，即它首先是與實(shí)在自身相諧合，然后才以這種特殊性成為思維與對(duì)象之間的中介。這才能保證，既使科學(xué)語(yǔ)言所述說(shuō)的科學(xué)是關(guān)于實(shí)在的確切圖景，又使思維活動(dòng)具備與實(shí)在相聯(lián)絡(luò)的手段。

科學(xué)語(yǔ)言作為一種知識(shí)所具備的上述特殊性，使它成為客觀(guān)實(shí)在圖景構(gòu)成的基本要素，或科學(xué)知識(shí)的“基元”。思維形態(tài)不能獨(dú)立地形成知識(shí)，但思維形態(tài)卻提供某種方式，使科學(xué)語(yǔ)言所包含的知識(shí)基元獲得某種特定的加成和組合，從而構(gòu)成一種系統(tǒng)化的理論。這就是語(yǔ)言在認(rèn)識(shí)中的中介作用。由于任何事物都必須“觀(guān)念地”存乎人的意識(shí)中，才能為人的心智所把握，所以，在這個(gè)意義上，一個(gè)認(rèn)識(shí)過(guò)程就是一個(gè)運(yùn)用語(yǔ)言的過(guò)程。

二、數(shù)學(xué)語(yǔ)言

數(shù)學(xué)語(yǔ)言常常幾乎就是科學(xué)語(yǔ)言的同義詞。但實(shí)際上，科學(xué)語(yǔ)言所指的范圍遠(yuǎn)比數(shù)學(xué)語(yǔ)言的范圍大，否則就不會(huì)出現(xiàn)量子力學(xué)公式的解釋問(wèn)題。在自然科學(xué)發(fā)生以前，數(shù)學(xué)所起的作用也還不是后世的那種對(duì)科學(xué)的敘錄。只是由于精密推理的要求所導(dǎo)致的語(yǔ)言理想化，才推進(jìn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用。但歸根究底，數(shù)學(xué)與前面說(shuō)的那種合乎客觀(guān)實(shí)在的知識(shí)基元是不同的。將數(shù)學(xué)用作科學(xué)的語(yǔ)言，必須滿(mǎn)足一個(gè)條件，即數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)與實(shí)在的結(jié)構(gòu)相關(guān)，但這一點(diǎn)并不是顯然成立的。

愛(ài)因斯坦曾分析過(guò)數(shù)學(xué)的公理學(xué)本質(zhì)。他說(shuō)，對(duì)一條幾何學(xué)公理而言，古老的解釋是，它是自明的，是某一先驗(yàn)知識(shí)的表述，而近代的解釋是，公理是思想的自由創(chuàng)造，它無(wú)須與經(jīng)驗(yàn)知識(shí)或直覺(jué)有關(guān)，而只對(duì)邏輯上的公理有效性負(fù)責(zé)。愛(ài)因斯坦因此指出，現(xiàn)代公理學(xué)意義上的數(shù)學(xué)，不能對(duì)實(shí)在客體作出任何斷言。如果把歐幾里德幾何作現(xiàn)代公理學(xué)意義上的理解，那么，要使幾何學(xué)對(duì)客體的行為作出斷言，就必須加上這樣一個(gè)命題：固體之間的可能的排列關(guān)系，就象三維歐幾里德幾何里的形體的關(guān)系一樣?！?〕只有這樣，歐幾里德幾何學(xué)才成為對(duì)剛體行為的一種描述。

愛(ài)因斯坦的這種看法與上文對(duì)科學(xué)語(yǔ)言的分析是基本上相通的。它可以說(shuō)明，數(shù)學(xué)為什么會(huì)一貫作為科學(xué)的抽象和敘錄工具，或者它為什么看上去似乎具有作為科學(xué)語(yǔ)言的“先天”合理性。

首先，作為科學(xué)的推理和記載工具的數(shù)學(xué)，實(shí)際上是從思維對(duì)實(shí)在的一些很基本的把握之上增長(zhǎng)起來(lái)的。歐幾里得幾何學(xué)中的“點(diǎn)”、“直線(xiàn)”這樣一些概念本身就是我們以某種方式看世界的知識(shí)。之所以能用這些概念和它們之間的關(guān)系去描繪實(shí)在，是因?yàn)檫@些“基元”已經(jīng)包含了關(guān)于實(shí)在的信息（如剛體的實(shí)際行為）。

其次，數(shù)學(xué)體系的那種嚴(yán)密性其實(shí)主要是與人類(lèi)思維的屬性有關(guān)，盡管思維的嚴(yán)密性并不是一開(kāi)始就注入了數(shù)學(xué)之中。如前所述，思維的嚴(yán)密性是由實(shí)在的自明性來(lái)決定的，是習(xí)得的。這就是說(shuō)，數(shù)學(xué)之所以與實(shí)在的結(jié)構(gòu)相關(guān)，只是因?yàn)閿?shù)學(xué)的基礎(chǔ)確切地說(shuō)來(lái)自這種結(jié)構(gòu)；而數(shù)學(xué)體系的自洽性是思維的翻版，因而是與實(shí)在的自明性同源的。

由此可見(jiàn)，數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的不同僅表現(xiàn)在對(duì)于它們的結(jié)果的可靠性（或真實(shí)性）的驗(yàn)證上。也就是說(shuō)，科學(xué)和數(shù)學(xué)同樣作為思維與實(shí)在相互介定的產(chǎn)物，都有可能成為對(duì)實(shí)在結(jié)構(gòu)的某種描述或“偽述”，并且都具有由實(shí)在的自明性所規(guī)定的嚴(yán)密性。但數(shù)學(xué)基本上只為邏輯自治負(fù)責(zé)，而科學(xué)卻僅僅為描述的真實(shí)性負(fù)責(zé)。

事實(shí)正是如此。數(shù)學(xué)自身并不代表真實(shí)的世界。它要成為物理學(xué)的敘錄，就必須為物理學(xué)關(guān)于實(shí)在結(jié)構(gòu)的真實(shí)信息所重組。而用于重組實(shí)在圖景的每一個(gè)單元，實(shí)際上是與物理學(xué)的基本知識(shí)相一致的。如果在幾何光學(xué)中，歐幾里德幾何學(xué)不被“光線(xiàn)”及其傳播行為有關(guān)的概念重組，它就只是一個(gè)純粹的形式體系，而對(duì)光線(xiàn)的行為“不能作出斷言”。非歐幾何在現(xiàn)代物理學(xué)中的應(yīng)用也同樣說(shuō)明了這一點(diǎn)。

三、物理學(xué)語(yǔ)言

雖然物理學(xué)是嚴(yán)格數(shù)學(xué)化的典范，但物理學(xué)語(yǔ)言的歷史卻比數(shù)學(xué)應(yīng)用于物理學(xué)的歷史要久遠(yuǎn)得多。

在認(rèn)識(shí)的邏輯起點(diǎn)上，僅當(dāng)認(rèn)識(shí)論關(guān)系上一個(gè)外在的、恒常的（相對(duì)于主體的運(yùn)動(dòng)變化而言）對(duì)象被提煉和廓清時(shí)，才能保證一種僅僅與對(duì)象自身的內(nèi)在規(guī)定性有關(guān)的語(yǔ)言描述系統(tǒng)成為可能。對(duì)此，人類(lèi)憑著最初的直覺(jué)而有了“外部世界”、“空間”、“時(shí)間”、“質(zhì)料”、“運(yùn)動(dòng)”等觀(guān)念。顯然，這些觀(guān)念并非來(lái)自邏輯的推導(dǎo)或數(shù)學(xué)計(jì)算，它是人類(lèi)世代傳承的關(guān)于世界的知識(shí)的基元。

然后，需要對(duì)客觀(guān)實(shí)在進(jìn)行某種方式的剝離，才能使之通過(guò)語(yǔ)言進(jìn)入我們的觀(guān)念。一個(gè)客觀(guān)實(shí)在，比如說(shuō)，一個(gè)電子，當(dāng)我們說(shuō)“它”的時(shí)候，既指出了它作為離散的一個(gè)點(diǎn)（即它本身），又指出了它身處時(shí)空中的那個(gè)屬性。而后一點(diǎn)很重要，因?yàn)槲覀冋窃趶V延中才把握了它的存在，即從“它”與“其它”的關(guān)系中“找”出它來(lái)。

當(dāng)我們按照古希臘人（比如亞里士多德）的方式問(wèn)“它為什么是它”時(shí)，我們正在試圖剝離“它”之所以為“它”的屬性。但這個(gè)屬性因其離散的本質(zhì)，在時(shí)空中必為一個(gè)“奇點(diǎn)”，因而不能得到更多的東西。這說(shuō)明，我們的語(yǔ)言與時(shí)空的廣延性合若符節(jié)，而對(duì)離散性，即時(shí)空中的奇點(diǎn)，則無(wú)法說(shuō)什么。如果我們按照伽利略的方式問(wèn)“它是怎樣的”時(shí)，我們正是在描繪它與廣延有關(guān)的性質(zhì)，即它與其它的關(guān)系。這在時(shí)空中呈現(xiàn)為一種結(jié)構(gòu)和過(guò)程。對(duì)此我們有足夠的手段（和語(yǔ)言）進(jìn)行摹寫(xiě)。因?yàn)槲覀兊恼Z(yǔ)言，大多來(lái)自對(duì)時(shí)空中事物的經(jīng)驗(yàn)。我們運(yùn)用語(yǔ)言的主要方式，即邏輯思維，也就是時(shí)空經(jīng)驗(yàn)的抽象和提升。

可見(jiàn)，近現(xiàn)代物理學(xué)語(yǔ)言是一種關(guān)于客觀(guān)實(shí)在的時(shí)空形式及過(guò)程的語(yǔ)言，是一種廣延性語(yǔ)言。幾何學(xué)之所以在科學(xué)史上扮演著至為重要的角色，首先不在于它的嚴(yán)格的形式化，而在于它是關(guān)于實(shí)在的時(shí)空形式及過(guò)程的一個(gè)有效而簡(jiǎn)潔的概括，在于與物理學(xué)在面對(duì)實(shí)在時(shí)有著共同的切入點(diǎn)。

上述討論表明了近現(xiàn)代物理學(xué)語(yǔ)言格式包含著它的基本用法和一個(gè)根深蒂固的傳統(tǒng)，這是由客觀(guān)實(shí)在和復(fù)雜的歷史因素所規(guī)定的。至為關(guān)鍵的是，它必須而且只是關(guān)于實(shí)在的時(shí)空形式及過(guò)程的描述?？梢韵胂?，離開(kāi)了這種用法和傳統(tǒng)，“另外的描述”是不可能在這種語(yǔ)言中獲得意義的。而這正是量子力學(xué)碰到的問(wèn)題。

四、量子力學(xué)的語(yǔ)言問(wèn)題

上文說(shuō)明，在描摹實(shí)在時(shí)，人類(lèi)本是缺乏固有的豐富語(yǔ)言的。西方自古希臘以來(lái)，由于主、客體間的某種相互介定而實(shí)現(xiàn)了有關(guān)實(shí)在的時(shí)空形式和過(guò)程的觀(guān)念及相應(yīng)的邏輯思維方式。任何一種特定的語(yǔ)言，隨著時(shí)代的變遷和認(rèn)識(shí)的深入，某些概念的含義會(huì)發(fā)生變化，并且還會(huì)產(chǎn)生新的語(yǔ)言基元。有時(shí)，這樣的變化和增長(zhǎng)是革命性的。但不可忽視的是，任何有革命性的新觀(guān)念首先必須在與傳統(tǒng)語(yǔ)言的關(guān)系中獲得意義，才能成為“革命性的”。在自然科學(xué)中，一種新理論不論提出多么“新”的描述，它都必須仍然是關(guān)于時(shí)空形式及過(guò)程的，才能在整體的科學(xué)語(yǔ)言中獲得意義。例如，相對(duì)論放棄了絕對(duì)時(shí)空、進(jìn)而放棄了粒子的觀(guān)念，但代之而起的那種連續(xù)區(qū)概念仍然是時(shí)空實(shí)在性的描述并與三維空間中的經(jīng)驗(yàn)有著直接聯(lián)系。

量子力學(xué)的情況則不同。微觀(guān)粒子從一個(gè)態(tài)躍遷到另一個(gè)態(tài)的中間過(guò)程沒(méi)有時(shí)空形式；客體的時(shí)空形式（波或粒子）取決于實(shí)驗(yàn)安排；在不觀(guān)測(cè)的情況下，其時(shí)空形式是空缺的；并且，觀(guān)測(cè)所得的客體的時(shí)空形式并不表示客體在觀(guān)測(cè)之前的狀態(tài)。這意味著，要么微觀(guān)實(shí)在并不總是具有獨(dú)立存在的時(shí)空形式，要么是人類(lèi)無(wú)法從認(rèn)識(shí)的角度構(gòu)成關(guān)于實(shí)在的時(shí)空形式的描述。這兩種選擇都將超出現(xiàn)有的物理學(xué)語(yǔ)言本身，而使經(jīng)典物理學(xué)語(yǔ)言在用于解釋公式和實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)受到限制。

量子力學(xué)的這個(gè)語(yǔ)言問(wèn)題是眾所周知的。波爾試圖通過(guò)互補(bǔ)原理和并協(xié)原理把這種限制本身上升為新觀(guān)念的基礎(chǔ)。他多次強(qiáng)調(diào)，即使古典物理學(xué)的語(yǔ)言是不精確的、有局限性的，我們?nèi)匀徊坏貌皇褂眠@種語(yǔ)言，因?yàn)槲覀儧](méi)有別的語(yǔ)言。對(duì)科學(xué)理論的理解，意味著在客觀(guān)地有規(guī)律地發(fā)生的事情上，取得一致看法。而觀(guān)測(cè)和交流的全過(guò)程，是要用古典物理學(xué)來(lái)表達(dá)的?！?〕

量子力學(xué)的反對(duì)者愛(ài)因斯坦同樣清楚這里的語(yǔ)言問(wèn)題。他把玻爾等人盡力把量子力學(xué)與實(shí)驗(yàn)語(yǔ)言溝通起來(lái)所作的種種附加解釋稱(chēng)之為“綏靖哲學(xué)”（Beruhigunsphilosophie）〔3〕或“文學(xué)”〔4〕，這實(shí)際上指明了互補(bǔ)原理等觀(guān)念是在與時(shí)空經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的科學(xué)語(yǔ)言之外的。愛(ài)因斯坦拒絕承認(rèn)量子力學(xué)是關(guān)于實(shí)在的完備描述，所以并不以為這些附加解釋會(huì)在將來(lái)成為科學(xué)語(yǔ)言的新的有機(jī)內(nèi)容。薛定諤和玻姆等人從另一個(gè)角度作出的考慮，反映了他們以為玻爾、海森堡、泡利和玻恩等人的觀(guān)點(diǎn)回避了經(jīng)典語(yǔ)言與實(shí)在之間的深刻矛盾，而囿于語(yǔ)言限制并為之作種種辯解。薛定諤說(shuō)：“我只希望了解在原子內(nèi)部發(fā)生了什么事情。我確實(shí)不介意您（指玻爾）選用什么語(yǔ)言去描述它。”〔5〕薛定諤認(rèn)為，為了賦予波函數(shù)一種實(shí)在的解釋?zhuān)环N全新的語(yǔ)言是可以考慮的。他建議將N個(gè)粒子組成的體系的波函數(shù)解釋為3N維空間中的波群，而所謂“粒子”則是干涉波的共振現(xiàn)象，從而徹底拋棄“粒子”的概念，使量子力學(xué)方程描述的對(duì)象具有連續(xù)的、確定的時(shí)空狀態(tài)。

固然，幾率波的解釋使得理論的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)不能對(duì)應(yīng)于實(shí)在的時(shí)空結(jié)構(gòu)，如果讓幾率成為實(shí)驗(yàn)觀(guān)察中首要的東西，就會(huì)讓客觀(guān)實(shí)在在描述中成了一種“隱喻”。然而薛定諤的解釋由于與三維空間中的經(jīng)驗(yàn)沒(méi)有明顯的聯(lián)系，也成了另一種隱喻，仍然無(wú)法作為一種科學(xué)語(yǔ)言而獲得充分的意義。

玻姆的隱序觀(guān)念與薛定諤的解釋在語(yǔ)言問(wèn)題上是相似的。他所說(shuō)的“機(jī)械序”〔6〕其實(shí)就是以笛卡爾坐標(biāo)為代表的關(guān)于廣延性空間的描述。這種描述由于經(jīng)典物理學(xué)的某些限定而表現(xiàn)出明顯的局限性。玻姆認(rèn)為量子力學(xué)并未對(duì)這種序作出真正的挑戰(zhàn)，在一定程度上指出了量子力學(xué)的保守性。他企圖建立一種“隱序物理學(xué)”，將量子解釋為多維實(shí)在的投影。他以全息攝影和其它一些思想實(shí)驗(yàn)為比喻，試圖將客觀(guān)實(shí)在的物質(zhì)形態(tài)、時(shí)空屬性和運(yùn)動(dòng)形式作全新的構(gòu)造。但由于其基礎(chǔ)的薄弱，仍然只是導(dǎo)致了另一種脫離經(jīng)驗(yàn)的描述，也就是一種形而上學(xué)。

這里所說(shuō)的“基礎(chǔ)”指的是，一種全新的語(yǔ)言涉及主客體間完全不同的相互介定。它涉及對(duì)客體的完全不同的剝離方式，也就是說(shuō)，現(xiàn)行科學(xué)語(yǔ)言及其相關(guān)思維方式的整個(gè)基礎(chǔ)都將改變。然而，現(xiàn)實(shí)地說(shuō)，這不是某一具有特定對(duì)象和方法的學(xué)科所能為的。

可見(jiàn)，試圖通過(guò)一種全新的語(yǔ)言來(lái)解決量子力學(xué)的語(yǔ)言問(wèn)題是行不通的。這個(gè)問(wèn)題比通常所能想象的要無(wú)可奈何得多。

五、量子力學(xué)何種程度上是“革命性”的

量子力學(xué)固然在解決微觀(guān)客體的問(wèn)題方面，是迄今最成功的理論，然而這種應(yīng)用上的重要性使人們有時(shí)相信，它在觀(guān)念上的革命也是成功的。其實(shí)，上述語(yǔ)言與實(shí)在圖景的沖突并未解決。量子力學(xué)的種種解釋無(wú)法在科學(xué)語(yǔ)言的基礎(chǔ)上必然過(guò)渡到那種非因果、非決定論觀(guān)念所暗示的宇宙圖景。這就使我們有必要對(duì)量子力學(xué)“革命性”的程度作審慎的認(rèn)識(shí)。

正統(tǒng)的量子力學(xué)學(xué)者們都意識(shí)到應(yīng)該通過(guò)發(fā)展思維的豐富性來(lái)解決面臨的困難。他們作出的重要努力的一個(gè)方面是提出了很多與經(jīng)典物理學(xué)不同的新觀(guān)念，并希望這些新觀(guān)念能逐漸溶入人類(lèi)的思想和語(yǔ)言。其中玻恩用大量的論述建議幾率的觀(guān)念應(yīng)該取代嚴(yán)格因果律的概念?！?〕測(cè)不準(zhǔn)原理以及其中的廣義坐標(biāo)、廣義動(dòng)量都是為粒子而設(shè)想的，卻又不能描述粒子在時(shí)空中的行為，薛定諤認(rèn)為應(yīng)該放棄受限制的舊概念，而玻爾卻認(rèn)為不能放棄，可以用互補(bǔ)原理來(lái)解決。玻爾還希望，波函數(shù)這樣的“新的不變量”將逐漸被人的直覺(jué)所把握，從而進(jìn)入一般知識(shí)的范圍。〔8〕這相當(dāng)于說(shuō)，希望產(chǎn)生新的語(yǔ)言基元。

另一方面，海森堡等人提出，問(wèn)題應(yīng)該通過(guò)放棄“時(shí)空的客觀(guān)過(guò)程”這種思想來(lái)解決?！?〕這又引起了量子力學(xué)的客觀(guān)性問(wèn)題。

這些努力在很大程度上是具有保守性的。

我們?cè)嚢蚜孔恿W(xué)與相對(duì)論作比較。相對(duì)論的革命性主要表現(xiàn)在，通過(guò)對(duì)時(shí)間和空間的相對(duì)性的分析，建立起時(shí)間、空間和運(yùn)動(dòng)的協(xié)變關(guān)系，從而了絕對(duì)時(shí)空、絕對(duì)同時(shí)性等舊觀(guān)念，并代之以新的時(shí)空觀(guān)。重要的是，在這里，絕對(duì)時(shí)空和絕對(duì)同時(shí)性是從理論上作為邏輯必然而排除掉的。四維時(shí)空不變量對(duì)三維空間和一維時(shí)間的性質(zhì)依賴(lài)于觀(guān)察者的情形作了簡(jiǎn)潔的概括，既不引起客觀(guān)性危機(jī)，又與人類(lèi)的時(shí)空經(jīng)驗(yàn)有著直接關(guān)聯(lián)。相對(duì)論排除了物理學(xué)內(nèi)部由于歷史和偶然因素形成的一些含混概念，并給出了更加準(zhǔn)確明晰的時(shí)空?qǐng)D景。它因此而在科學(xué)語(yǔ)言的范圍內(nèi)進(jìn)入了一般知識(shí)。

量子力學(xué)的情況則不同。它的保守性主要表現(xiàn)在：

第一，嚴(yán)格因果律并不是從理論的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中邏輯地排除的。只是為了保護(hù)幾率波解釋?zhuān)挪坏貌环艞墖?yán)格因果律，這只是一種人為地避免邏輯矛盾的處理。

第二，不完全連續(xù)性、非完全決定論等觀(guān)念并沒(méi)有構(gòu)成與人類(lèi)的時(shí)空經(jīng)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)的自洽的實(shí)在圖景。互補(bǔ)原理和并協(xié)原理并沒(méi)有從理論內(nèi)部挽救出獨(dú)立存在于時(shí)空的客體的概念，又沒(méi)有證明這種概念是不必要的（如相對(duì)論之于“以太”那樣）。因此，量子力學(xué)的有關(guān)哲學(xué)解釋看似拋棄舊觀(guān)念，建立新觀(guān)念，實(shí)際上，卻由于這些從理論結(jié)構(gòu)上說(shuō)是附加的解釋超出了關(guān)于實(shí)在的描述，因而破壞了以實(shí)在的自明性為保證的描述的前提。所以它實(shí)際上對(duì)觀(guān)念的豐富和發(fā)展所作的貢獻(xiàn)是有限的。

第三，量子力學(xué)內(nèi)在地不能過(guò)渡到關(guān)于個(gè)別客體的時(shí)空形式及過(guò)程的模型，使得它的反對(duì)者指責(zé)說(shuō)這意味著位置和動(dòng)量這樣的兩個(gè)性質(zhì)不能同時(shí)是實(shí)在的。而為了保護(hù)客觀(guān)性，它的支持者說(shuō)，粒子圖像和波動(dòng)圖象并不表示客體的變化，而是表示關(guān)于對(duì)象的統(tǒng)計(jì)知識(shí)的變化?！?0〕這在關(guān)于實(shí)在的時(shí)空形式及過(guò)程的科學(xué)語(yǔ)言中，多少有不可知論的味道。

第四，人們必須習(xí)慣地設(shè)想一種新的“實(shí)在”觀(guān)念以便把充滿(mǎn)矛盾的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象統(tǒng)一起來(lái)。在對(duì)客體的時(shí)空形式作抽象時(shí)，這種方法是有效的。而由于波函數(shù)對(duì)應(yīng)的不是個(gè)別客體的行為，所以大多新的“實(shí)在”幾乎都是形而上學(xué)的構(gòu)想。薛定諤和玻姆的多維實(shí)在、玻姆在闡釋哥本哈根學(xué)派觀(guān)點(diǎn)時(shí)提出的那種包含了無(wú)限潛在可能性的“第三客體”〔11〕，都屬于這種構(gòu)想。玻恩也曾表示，量子力學(xué)描述的是同一實(shí)在的排斥而又互補(bǔ)的多個(gè)影像。〔12〕這有點(diǎn)象是在物理學(xué)語(yǔ)言中談?wù)摗盎煸被颉疤珮O”一樣，很難說(shuō)對(duì)觀(guān)念有積極的建設(shè)。

本文從科學(xué)語(yǔ)言的角度，對(duì)量子力學(xué)尤其是它的哲學(xué)基礎(chǔ)的保守性作出一些分析，這并不是在相對(duì)論和量子力學(xué)之間作價(jià)值上的優(yōu)劣判斷。也許量子力學(xué)的真正價(jià)值恰恰在于它所碰到的困難是根本性的。

海森堡等人與新康德主義哲學(xué)家G·赫爾曼進(jìn)行討論時(shí)，赫爾曼提出，在科學(xué)賴(lài)以發(fā)生的文化中，“客體”一詞之所以有意義，正在于它被實(shí)質(zhì)、因果律等范疇所規(guī)定，放棄這些范疇和它們的決定作用，就是在總體上不承認(rèn)經(jīng)驗(yàn)的可能性?！?3〕我們應(yīng)該注意到，赫爾曼所使用的“經(jīng)驗(yàn)”一詞，實(shí)際上是人類(lèi)對(duì)客觀(guān)事物的廣延性和分立性的經(jīng)驗(yàn)。這種經(jīng)驗(yàn)是科學(xué)的實(shí)在圖景成立的基礎(chǔ)或真實(shí)性的保證，邏輯是它的抽象和提升。

在本文的前三節(jié)已經(jīng)談到，自從古希臘人力圖把日常語(yǔ)言理想化而創(chuàng)立了邏輯語(yǔ)言以來(lái)，西方的科學(xué)語(yǔ)言就一直是在實(shí)在的廣延性和分立性的介定下發(fā)展起來(lái)的。我們也許可以就此推測(cè)，對(duì)于人的認(rèn)識(shí)而言，世界是廣延優(yōu)勢(shì)的，但如果因此認(rèn)為實(shí)在僅限于廣延性方面，卻是缺乏理由的。廣延性?xún)?yōu)勢(shì)在語(yǔ)言上的表現(xiàn)之一是幾何優(yōu)勢(shì)。西方傳統(tǒng)中的代數(shù)學(xué)思想是代數(shù)幾何化，即借助空間想象來(lái)理解數(shù)的。不論畢達(dá)哥拉斯定理還是笛卡爾坐標(biāo)都一樣。直角三角形的斜邊是直觀(guān)的，而根號(hào)2不是。我們可以用前者表明后者，而不能反過(guò)來(lái)?？墒且粋€(gè)離散的數(shù)量本身究竟是什么呢？它是否與實(shí)在的另一方面或另一部分（非廣延的）相應(yīng)？也許在微觀(guān)領(lǐng)域里不再是廣延優(yōu)勢(shì)而量子力學(xué)的困難與此有關(guān)？

如果量子力學(xué)面臨的是實(shí)在的無(wú)限可能性向語(yǔ)言的有限性的挑戰(zhàn)，那么問(wèn)題的解決就不單單是語(yǔ)言問(wèn)題，甚至不單單是目前形態(tài)的物理學(xué)的問(wèn)題。它將涉及整個(gè)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的基礎(chǔ)。玻爾似乎是深刻地意識(shí)到這一點(diǎn)的。他說(shuō)“要做比這些更多的事情完全是在我們目前的手段之外?！薄?4〕他還有一句格言；“同一個(gè)正確的陳述相對(duì)立的必是一個(gè)錯(cuò)誤的陳述；但是同一個(gè)深?yuàn)W的真理相對(duì)立的則可能是另一個(gè)深?yuàn)W的真理?！薄?5〕

參考文獻(xiàn)和注釋

〔1〕〔3〕〔4〕《愛(ài)因斯坦文集》第一卷，商務(wù)印書(shū)館，1994，第137、241、304頁(yè)。

〔2〕〔5〕〔9〕〔13〕〔14〕〔15〕海森堡：《原子物理學(xué)的發(fā)展和社會(huì)》，中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社，1985，第141、84、82、131、47、112頁(yè)。

〔6〕玻姆：《卷入——展出的宇宙和意識(shí)》，載于羅嘉昌、鄭家棟主編：《場(chǎng)與有——中外哲學(xué)的比較與融通（一）》，東方出版社，1994年。

〔7〕玻恩：《關(guān)于因果和機(jī)遇的自然哲學(xué)》，商務(wù)印書(shū)館，1964年。

〔8〕〔12〕玻恩：《我這一代的物理學(xué)》，商務(wù)印書(shū)館，1964，第65、192頁(yè)。

第2篇：量子力學(xué)的含義范文

Quantum Themes

The Charms of the Microworld

2009, 225pp.

Hardcover

ISBN 9789812835451

T. Padmanabhan著

量子理論是理論物理學(xué)最抽象的一個(gè)分支,但是它給出的所有明確而具體的預(yù)言無(wú)一不在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)中得到了精確的驗(yàn)證。這一不爭(zhēng)的事實(shí)以及它的深刻和奧妙的哲學(xué)含義,總是讓普通公眾及科普作家甚至一些專(zhuān)業(yè)的研究人員著迷不已。最近,人們發(fā)現(xiàn)微觀(guān)物理與宏觀(guān)物理之間存在著大量意想不到的和極為重要的密切聯(lián)系和相互影響。按照當(dāng)前流行的宇宙學(xué)觀(guān)點(diǎn),暗物質(zhì)、暗能量、宇宙結(jié)構(gòu)的形式、甚至早期宇宙物理乃至宇宙的起源都與量子理論的概念密切相關(guān)。這些新的和影響深遠(yuǎn)的突破性進(jìn)展促使作者決心寫(xiě)這樣一部科普著作,力圖以一種能讓受過(guò)基礎(chǔ)教育的外行知道什么是量子理論、量子理論已經(jīng)取得了哪些成就以及這個(gè)理論未來(lái)將走向何方,介紹這些最新的成果。作者強(qiáng)烈地認(rèn)為,在目前這樣做是非常值得的。

作者認(rèn)為科普著作應(yīng)避免以下兩種極端傾向,一是必須要依靠數(shù)學(xué)才能解釋清楚;二是為了迎合讀者而扭曲概念本來(lái)的含義。為此作者力求從一開(kāi)始就用盡可能通俗的語(yǔ)言吸引讀者的興趣,并以嚴(yán)格的科學(xué)方式描述概念,避免陷于哲學(xué)爭(zhēng)論之中或給人一種刻意炒作的印象;其次作者還努力要讓本書(shū)的內(nèi)容盡可能多地包括最新的進(jìn)展,不用數(shù)學(xué)語(yǔ)言而仔細(xì)地解釋概念和細(xì)節(jié)以及那些必需的技術(shù)術(shù)語(yǔ),但重點(diǎn)放在量子理論的一些最基本的前沿論題,特別強(qiáng)調(diào)量子理論與引力及宇宙學(xué)的交匯點(diǎn)。避開(kāi)了關(guān)于量子力學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)以及一些技術(shù)應(yīng)用的詳細(xì)介紹。

全書(shū)內(nèi)容分成7章,各章的標(biāo)題分別為:1.無(wú)所不能的經(jīng)典物理學(xué);2. 然后出了個(gè)愛(ài)因斯坦;3. 微觀(guān)世界的瘋狂;4. 粒子,無(wú)所不在的粒子;5. 宇宙和量子;6. 引力的實(shí)質(zhì);7. 開(kāi)始的時(shí)候……。

這是一部面向普通讀者的高級(jí)科普讀物,其內(nèi)容新穎,敘述深入淺出、簡(jiǎn)潔易懂,難易與“New Scientist”或“Scientific American”的文章相當(dāng)。對(duì)于那些對(duì)當(dāng)前成為人們熱點(diǎn)話(huà)題的暗物質(zhì)、暗能量以及宇宙的演化感興趣的一般公眾,它是一部值得一讀的好書(shū)。而對(duì)于從事量子理論及宇宙學(xué)研究的專(zhuān)家學(xué)者以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生和研究生,本書(shū)也極具參考價(jià)值。

丁亦兵,

教授

(中國(guó)科學(xué)院研究生院)

第3篇：量子力學(xué)的含義范文

    我們的生活是不斷變化的，我們的世界也是不斷變化的，但這變化是亂行無(wú)定的、抑或還是有定規(guī)的呢？這就是決定論問(wèn)題，一個(gè)重大哲學(xué)原理。它關(guān)系到我們應(yīng)該如何看待自然界的變化與發(fā)展，對(duì)之是否可以預(yù)計(jì)和控制，而且也牽連著人類(lèi)社會(huì)的前途和個(gè)人命運(yùn)的展望與把握，聯(lián)系著人的自由、創(chuàng)造、道德與責(zé)任。從而，歷代思想家、哲學(xué)家們大都本著各自的立場(chǎng)對(duì)決定論問(wèn)題提出了自己的觀(guān)點(diǎn)。然而時(shí)至今日，這個(gè)問(wèn)題依然沒(méi)有獲得公認(rèn)的解決，爭(zhēng)論更是廣泛和深入。本文先簡(jiǎn)述決定論問(wèn)題的古今爭(zhēng)論，接而分析現(xiàn)代科學(xué)揭示的各種“本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)意義，然后論述決定論的確切含義、形成根據(jù)以及決定論是否真正存在的問(wèn)題。

    一、決定論問(wèn)題的古今爭(zhēng)論

    歷史表明，關(guān)于決定論的思想隨著人類(lèi)對(duì)于事物變化發(fā)展的因果性與規(guī)律性的觀(guān)察在世界上很早就出現(xiàn)了。我國(guó)商、周時(shí)代的卜卦活動(dòng)和關(guān)于卜卦的學(xué)說(shuō)《易經(jīng)》中就已經(jīng)包含了決定論的思想——只當(dāng)一切事物之生滅是有定數(shù)的方才可以通過(guò)占卜來(lái)預(yù)測(cè)(當(dāng)時(shí)的哲人把“太極”作為萬(wàn)物的元始與統(tǒng)制)；春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，“天行有常”或“天有常道”之認(rèn)識(shí)的形成又使決定論思想進(jìn)一步明確化(這基本上是一種規(guī)律決定論)。然而，中國(guó)古代的決定論也是不完善的，因?yàn)橐环矫嫦嘈庞心芡扑?ldquo;過(guò)去未來(lái)”可得知“五百年前五百年后”的通慧大師，但另一方面又認(rèn)為有“法力無(wú)邊”的玉皇大帝和如來(lái)佛祖，這樣的神明是不遵守固定法則的至高無(wú)上的自由主宰，世界會(huì)隨它們的意愿而無(wú)規(guī)變化。

    西方人的決定論思想也產(chǎn)生得很早，西方哲學(xué)史上有西方人決定論思想形成發(fā)展的脈絡(luò)，這也是一個(gè)決定論與非決定論反復(fù)爭(zhēng)論的歷史過(guò)程。在古希臘時(shí)代，首先出現(xiàn)了兩種性質(zhì)不同的決定論：一是赫拉克利特和德謨克利特所代表的自然決定論，他們相信規(guī)必然律和因果關(guān)系的普遍存在，主張世界“古往、現(xiàn)在與未來(lái)的一切都是有定數(shù)的”。二是畢達(dá)哥拉斯和柏拉圖所代表的觀(guān)念決定論，他們也相信世界是有秩序的，但說(shuō)這種秩序是來(lái)自“數(shù)”或“理念”或神；柏拉圖又將這種觀(guān)念決定論發(fā)展為目的論，認(rèn)為世界萬(wàn)物都是由神的目的所決定的。后來(lái)的宗教神學(xué)繼承了這種決定論，認(rèn)為一切都是由全知全能的上帝決定的(但對(duì)于上帝決定論又分為一次決定論和不斷決定論兩種理解)。

    亞里士多德以后，西方早期的決定論受到兩種思想的動(dòng)搖。一是斯多葛派的自由意志論(他們?cè)谧匀挥^(guān)上主張必然性，但在社會(huì)倫理領(lǐng)域主張自由意志論)，二是伊壁鳩魯?shù)?ldquo;原子自動(dòng)偏斜說(shuō)”的提出把本質(zhì)意義的偶然性帶入了自然界。從此，自由意志和偶然性就成了反對(duì)決定論的兩大理由和支持非決定論的兩大根據(jù)。決定論問(wèn)題的論戰(zhàn)由此而在西方哲學(xué)史上拉開(kāi)了帷幕。再后，古希臘—羅馬時(shí)代的懷疑主義學(xué)派反對(duì)因果性而宣揚(yáng)不可知論，擯棄一切確定的論斷，成為極端非決定論的早期代表。

    歐洲中世紀(jì)是宗教神學(xué)的一統(tǒng)天下，上帝決定論統(tǒng)治了這個(gè)漫長(zhǎng)的黑暗時(shí)代，人民大眾在嚴(yán)格的宿命論觀(guān)念中忍受著教會(huì)的壓迫剝削。

    文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)給近代西方帶來(lái)了思想解放和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，上帝決定論也逐漸為新的哲學(xué)所拋棄；科學(xué)研究對(duì)自然規(guī)律和因果關(guān)系的不斷揭示使自然決定論的觀(guān)念日益增強(qiáng)，產(chǎn)生了許多堅(jiān)定的自然決定論者，斯賓諾莎、霍爾巴赫和拉普拉斯是其中的三位代表人物，他們?cè)谧约旱闹髦邢群筇岢隽巳齻€(gè)自然決定論的典型表述。

    斯賓諾莎是一個(gè)堅(jiān)持從世界本身說(shuō)明世界的唯物主義哲學(xué)家，他確信因果關(guān)系在物質(zhì)領(lǐng)域和精神領(lǐng)域都是普遍存在的，作為世界本原的“實(shí)體”通過(guò)普遍存在的因果關(guān)系鏈網(wǎng)必然地決定著自然和社會(huì)中的一切事物之運(yùn)動(dòng)和發(fā)展。他在其名著《倫理學(xué)》中寫(xiě)道：“每個(gè)個(gè)體事物或者有限的且有一定的存在的事物，非經(jīng)另一個(gè)有限的，且有一定的存在的原因決定它存在和動(dòng)作，便不能存在，也不能有所動(dòng)作，而且這一個(gè)原因也非經(jīng)另一個(gè)有限的，且有一定存在的原因決定它存在和動(dòng)作，便不能存在，也不能有所動(dòng)作；如此類(lèi)推，以至無(wú)窮。”[1]25－26]同時(shí)，“每一個(gè)意愿只有為另一個(gè)原因所決定，才可以存在，可以動(dòng)作，而此另一個(gè)原因又復(fù)為另一個(gè)原因所決定，如此類(lèi)推以至無(wú)窮。”[1]29再者，作為世界本原的“實(shí)體”雖然不再為他物所決定而是自己決定自己的“第一原因”，但它也沒(méi)有自由意志而只能依其本性必然地行動(dòng)，除了產(chǎn)生現(xiàn)已存在的自然狀態(tài)和秩序之外，不能再產(chǎn)生別的替代樣式[1]29－30。這樣，斯賓諾莎就把世界描述成了一個(gè)因果必然性的決定論系統(tǒng)，這里沒(méi)有偶然性，沒(méi)有自由意志，沒(méi)有超自然的目的論，一切皆由“實(shí)體”的本性因果必然地惟一決定了，人應(yīng)該平靜而理智地面對(duì)所遇到的一切有幸和不幸，這是自然的法則。

    霍爾巴赫是另一位杰出而徹底的唯物主義哲學(xué)家，他也堅(jiān)信因果關(guān)系普遍而必然地存在于世界的一切事物之中，并以物質(zhì)的必然因果法則對(duì)偶然性觀(guān)點(diǎn)和自由意志論作了嚴(yán)密而系統(tǒng)的批判，由此而提出了他的決定論：“宇宙本身不過(guò)是一條原因和結(jié)果的無(wú)窮的鎖鏈，這些原因和結(jié)果，不斷地這一些從那一些中產(chǎn)生出來(lái)。只要我們稍加思索，我們就會(huì)不得不承認(rèn)，我們所見(jiàn)的一切都是‘必然的’，或不能不是現(xiàn)在這個(gè)樣子的；我們所看到的一切東西，以及超乎我們視覺(jué)以外的一切東西，都按照一定的法則而活動(dòng)”[2]51。以至狂風(fēng)巨浪中的一粒沙、一滴水的運(yùn)動(dòng)跡線(xiàn)都是嚴(yán)格地決定了的，在激烈政治動(dòng)亂中人們的每一言一行也是由因果關(guān)系必然地安排了的[2]51－52?？傊?，一切都在因果必然性的秩序之中，霍爾巴赫的決定論是絕對(duì)嚴(yán)格的，不允許有絲毫的偶然性；并認(rèn)為一個(gè)極微小的原因也會(huì)決定未來(lái)的一個(gè)巨大結(jié)果[2]52，但世界上決沒(méi)有找不到原因的東西(如果一時(shí)找不到的話(huà)也不能承認(rèn)它沒(méi)有原因)，哪怕混亂的狀態(tài)其實(shí)也是有嚴(yán)格原因的必然現(xiàn)象。

    以上斯賓諾莎和霍爾巴赫的決定論都是以嚴(yán)格必然的因果關(guān)系鏈維系的因果決定論，但這二者也有一個(gè)明顯的不同：斯賓諾莎的決定論是以“實(shí)體”為基點(diǎn)——第一原 因——發(fā)出一束無(wú)限伸展的“射線(xiàn)式”因果關(guān)系鏈，可稱(chēng)為射線(xiàn)決定論。霍爾巴赫則認(rèn)為不能存在“第一原因”，主張宇宙因果關(guān)系鏈?zhǔn)菬o(wú)限循環(huán)的圓圈——自然事物“是更替地作著原因和結(jié)果；它們就是這樣地形成一個(gè)生與滅、配合與解體的巨大的圓圈，這個(gè)圓圈既不能有開(kāi)端，也沒(méi)有終結(jié)。”[2]33從因果關(guān)系的性質(zhì)上看，霍爾巴赫的圓圈體系更合理些。

    拉普拉斯是一位近代自然科學(xué)家，他在普遍成立于宏觀(guān)世界的經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)上提出了一個(gè)科學(xué)形式的決定論：“我們應(yīng)該把宇宙的現(xiàn)在狀態(tài)看作是它先前狀態(tài)的結(jié)果，隨后狀態(tài)的原因。暫時(shí)設(shè)想有一位有超人的智力的神靈，它能夠知道某一瞬間施加于自然界的所有作用力以及自然界所有組成物各自的位置，它并且能夠廣泛地分析這些數(shù)據(jù)，那么它就可以把宇宙中最重的物體和最輕的原子的運(yùn)動(dòng)，均納入同一公式之中。對(duì)于它，再也沒(méi)有什么事情是不確定的，未來(lái)和過(guò)去一樣，均呈現(xiàn)在它的眼前。”[3]36(這個(gè)決定論后來(lái)密爾在其《邏輯體系》中作了重述)顯而易見(jiàn)，拉普拉斯的決定論表述有其鮮明的特點(diǎn)：第一，它不僅是一種存在論的哲學(xué)論斷，而且是以科學(xué)定律的形式試對(duì)世界的過(guò)去和未來(lái)定量計(jì)算，原則上要給出一切時(shí)刻的精確的宇宙物理圖像，因而也是一個(gè)認(rèn)識(shí)論意義的且有科學(xué)性質(zhì)的物理決定論。第二，斯賓諾莎和霍爾巴赫的決定論的理論基礎(chǔ)或立論根據(jù)是定性的因果關(guān)系或因果必然性，拉普拉斯的決定論的立論根據(jù)則不僅是因果關(guān)系，而主要是定量的經(jīng)典力學(xué)規(guī)律。因此，拉普拉斯決定論可以稱(chēng)為規(guī)律決定論，或因果律決定論(經(jīng)典力學(xué)規(guī)律是因果律)；相應(yīng)斯賓諾莎決定論則可稱(chēng)為因果決定論或因果性決定論。由于后來(lái)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的產(chǎn)生以及發(fā)現(xiàn)經(jīng)典力學(xué)規(guī)律對(duì)微觀(guān)領(lǐng)域不適用，故而拉普拉斯的經(jīng)典力學(xué)規(guī)律決定論就被貶稱(chēng)為“機(jī)械決定論”，在當(dāng)今成了批判的對(duì)象(但由于一切統(tǒng)計(jì)規(guī)律都不與動(dòng)力學(xué)因果律真正矛盾，故而當(dāng)今論者的批判意見(jiàn)并不真正有效，拉氏決定論表述的主要缺陷乃在于它沒(méi)有處理無(wú)限問(wèn)題，參見(jiàn)后面分析)。

    另一方面，近現(xiàn)代西方哲學(xué)中也有許多持自由意志論的哲學(xué)家，像笛卡爾、萊布尼茨、康德、費(fèi)希特、黑格爾、詹姆士、柏格森、薩特等人，都是著名的自由意志論者。由于認(rèn)為自由意志不遵守因果關(guān)系和客觀(guān)規(guī)律，那么上述哲學(xué)家原則上都是不支持決定論的。笛卡爾主張人是憑自由意志而自由行動(dòng)的：“我們也當(dāng)認(rèn)為自己不止是機(jī)器，而還更進(jìn)一步，因?yàn)槲覀冊(cè)诮邮苷胬頃r(shí)，并非出于必然，而是自由的。”[4]14薩特也認(rèn)為，自由之為自由，僅僅是由于自由的選擇永遠(yuǎn)是無(wú)條件、無(wú)根據(jù)的，所以，人的選擇和行動(dòng)并不遵循什么規(guī)律，而是絕對(duì)偶然的[5]24。這樣，即便自然事物具有必然性，但由于人的自由行動(dòng)的干預(yù)，世界在總體上就不能是決定論的。因此，詹姆士說(shuō)：“自由意志的實(shí)用主義的意義，就是意味著世界有新事物，在其最深刻的本質(zhì)方面和表面現(xiàn)象上，人們有權(quán)希望將來(lái)不會(huì)完全一樣地重復(fù)過(guò)去或模仿過(guò)去。”[6]62也就是說(shuō)，自由意志論是希望將來(lái)不重復(fù)過(guò)去，一切是可變的，世間不斷出現(xiàn)不能預(yù)定的新東西—這就是非決定論的本質(zhì)意義。此外，羅素主張因果關(guān)系的概然性，認(rèn)為一切規(guī)律皆有例外，所以他也不贊成嚴(yán)格的決定論；尚在發(fā)展中的西方后現(xiàn)代主義學(xué)派向近代傳統(tǒng)挑戰(zhàn)，他們反對(duì)基礎(chǔ)論(否定世界有本原)和本質(zhì)論(否定現(xiàn)象—本質(zhì)關(guān)系)，主張非確定性，從而也反對(duì)一切決定論。

    但是，也不是一切自由意志論者都主張非決定論。首先，萊布尼茨雖然主張心靈活動(dòng)不遵循自然規(guī)律，但他又認(rèn)為心靈和物體的運(yùn)動(dòng)都是上帝預(yù)先安排好的，世界萬(wàn)物都處于一種“前定的和諧”之中，這也是一種決定論的景圖，屬于上帝決定論。其次，康德的自由意志論主張人的自在本體是自由的，但在現(xiàn)象世界上，人的行動(dòng)又是可有因果關(guān)系的，且符合自然規(guī)律。于是，在康德的哲學(xué)中，現(xiàn)象世界可以是決定論的。再者，黑格爾主張自由與必然相統(tǒng)一(自由是對(duì)必然的認(rèn)識(shí))，那么他的哲學(xué)實(shí)質(zhì)上也不真正反對(duì)決定論。

    由以上所述，我們已看到，不論在古代還是在近代或近現(xiàn)代，一直都存在著決定論與非決定論兩種相反觀(guān)點(diǎn)的對(duì)立，在決定論方面也有理論根據(jù)上的差別和分歧。到了現(xiàn)代社會(huì)，現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展在微觀(guān)領(lǐng)域和復(fù)雜系統(tǒng)中又揭示出了許多新的隨機(jī)事件或不確定性現(xiàn)象，又加劇了人們對(duì)決定論問(wèn)題的爭(zhēng)議。這些新的不確定性現(xiàn)象，首先是量子力學(xué)理論(波函數(shù))對(duì)微觀(guān)事件(之觀(guān)測(cè)結(jié)果)的統(tǒng)計(jì)性(幾率)描述和關(guān)于微觀(guān)粒子的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系(不能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定其位置和動(dòng)量等值)。其次，系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展也揭示出復(fù)雜大系統(tǒng)中具有非線(xiàn)性因果關(guān)系、漲落現(xiàn)象、“分叉點(diǎn)”問(wèn)題和“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)等不確定性現(xiàn)象，它們似都不遵循原因與結(jié)果的確定對(duì)應(yīng)關(guān)系。于是許多論者把這些新的不確定性現(xiàn)象稱(chēng)為“本質(zhì)上的偶然性”事件，并認(rèn)為它們已否定了因果確定性、摧毀了嚴(yán)格的決定論。隨之，國(guó)內(nèi)外也相應(yīng)提出了名目繁多的新理論，如西方的“非因果決定論”和“不完全決定論”；國(guó)內(nèi)的“辯證決定論”、“哲學(xué)決定論”和“多元決定論”等[7]。這些新理論盡管名稱(chēng)不同，但都是一種兼容了非線(xiàn)性因果關(guān)系、各種統(tǒng)計(jì)規(guī)律和“本質(zhì)上的偶然性”的新式?jīng)Q定論，在嚴(yán)格的機(jī)械決定論和極端的非決定論之間開(kāi)劈中間道路。它們都建立在一個(gè)新的共識(shí)之上——即認(rèn)為現(xiàn)代科學(xué)揭示出來(lái)的各種新的隨機(jī)事件與偶然性現(xiàn)象否定了因果律(因果確定性或必然性)的普遍存在。這些論者們步科學(xué)新發(fā)現(xiàn)而動(dòng)，并以不同的方式與風(fēng)格來(lái)著手批判或摧毀建立在因果律之上的舊式?jīng)Q定論，在國(guó)內(nèi)外掀起了一股否定嚴(yán)格決定論的浪潮。但由于各種新的隨機(jī)現(xiàn)象仍然服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不是絕無(wú)章法的混亂現(xiàn)象，又使這些論者們不得贊同極端的非決定論。因此，建立一種介于嚴(yán)格決定論與極端非決定論之間而又能概括科學(xué)新進(jìn)展的新式?jīng)Q定論就成了自然趨勢(shì)。至于如何具體建構(gòu)這種新理論，不同的論者基于各自的立場(chǎng)與學(xué)識(shí)而各取方案：有人通過(guò)修改舊決定論的概念含義而沿用其名稱(chēng)來(lái)表述新的決定論；有人維持近代概念的原有含義而修改其名稱(chēng)；還有人則采用部分修改 部分否定的折衷方案。于是就出現(xiàn)了上述內(nèi)容類(lèi)同而表述方式和名稱(chēng)各異的各種新式?jīng)Q定論，其實(shí)都是某種折衷理論，它們之間的爭(zhēng)論實(shí)際上主要乃是概念定義方式上的爭(zhēng)論。當(dāng)然，堅(jiān)持嚴(yán)格決定論和極端非決定論的人現(xiàn)在仍有存在，因?yàn)閷?duì)于現(xiàn)代科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)還是可以有進(jìn)行多種解釋之余地的。

    總之，從古至今，決定論問(wèn)題經(jīng)過(guò)了人類(lèi)兩三千年的研究和爭(zhēng)論，現(xiàn)在仍未真正達(dá)成共識(shí)，在概念與實(shí)質(zhì)兩方面還需繼續(xù)研究。

    二、“本質(zhì)上的偶然性”之實(shí)質(zhì)分析

    現(xiàn)代科學(xué)揭示出的上述“本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象或隨機(jī)事件已被廣泛談?wù)?，并已成為許多論者否定因果確定性和嚴(yán)格決定論的基本根據(jù)。但這也不是一致公認(rèn)的結(jié)論，已有一些深入一步的研究分析表明，它們?nèi)灾皇且恍┈F(xiàn)象問(wèn)題，是對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表觀(guān)理解，而缺乏實(shí)質(zhì)性分析。下面我們?cè)囎饕恍?shí)質(zhì)分析(我們已經(jīng)在《因果關(guān)系研究》一書(shū)中對(duì)于各種不確定性現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)意義作了系統(tǒng)的研究分析，這里將其要點(diǎn)簡(jiǎn)述如下)。

    1.量子力學(xué)中的不確定性現(xiàn)象之實(shí)質(zhì)分析

    

    即量子力學(xué)波函數(shù)對(duì)微觀(guān)物質(zhì)的原本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述是有因果確定性的。量子力學(xué)的不確定性只發(fā)生在上述第二個(gè)環(huán)節(jié)中，這個(gè)環(huán)節(jié)屬于測(cè)量環(huán)節(jié)。因?yàn)槲⒂^(guān)物質(zhì)(或粒子)的原本狀態(tài)是不可見(jiàn)的隱態(tài)存在，從單個(gè)量子(微觀(guān)粒子)到其在宏觀(guān)儀器上的表現(xiàn)，是一個(gè)微觀(guān)客體與宏觀(guān)儀器組成的整體現(xiàn)象，人們看見(jiàn)一觀(guān)測(cè)到的“微觀(guān)粒子”實(shí)際乃是微觀(guān)粒子本身與測(cè)量設(shè)備—顯示介質(zhì)(乳膠、云室、屏幕、照相板等)以及各種背景和操作因素相互作用的產(chǎn)物，這是一個(gè)“波包縮編”過(guò)程，一個(gè)從微觀(guān)隱態(tài)到宏觀(guān)可見(jiàn)態(tài)的層次過(guò)渡。但由于現(xiàn)有的量子力學(xué)理論不是關(guān)于測(cè)量的理論，量子力學(xué)波函數(shù)并不描述微觀(guān)測(cè)量過(guò)程之波包縮編的物理機(jī)制，即它未能完備描述測(cè)量過(guò)程對(duì)微觀(guān)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的各種影響作用，因而它就不能對(duì)微觀(guān)粒子的可見(jiàn)態(tài)給出精確的描述，只能給出一個(gè)發(fā)現(xiàn)的幾率。

    由上分析明示，量子力學(xué)不是測(cè)量理論，量子力學(xué)的波動(dòng)方程和波函數(shù)乃是描述微觀(guān)物質(zhì)原本狀態(tài)(隱態(tài))的數(shù)學(xué)模式，此描述是有因果確定性的。量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)性(幾率)描述乃是發(fā)生在以波函數(shù)之模平方預(yù)言微觀(guān)過(guò)程之觀(guān)測(cè)結(jié)果P的測(cè)量環(huán)節(jié)上。波函數(shù)對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)的原因描述是不完備的，正如玻姆所言：“它依靠的是對(duì)人們尚不知道的過(guò)程的一種平均作用”[9]。海森伯也認(rèn)為，量子力學(xué)的幾率描述代表著進(jìn)行測(cè)量時(shí)的實(shí)驗(yàn)狀況，這里的統(tǒng)計(jì)性描述的出現(xiàn)是與知識(shí)不完備有關(guān)的，對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的不完備的認(rèn)識(shí)一定是量子論的每一個(gè)表述的本質(zhì)部分。因而，現(xiàn)在已有越來(lái)越多的物理學(xué)家認(rèn)為，～P關(guān)系乃是一種并不必然違反個(gè)體因果律的系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分布。這也就是說(shuō)，微觀(guān)過(guò)程本身原是具有因果確定性的，這里的“不確定性”乃發(fā)生于不適合量子力學(xué)波函數(shù)描述的測(cè)量環(huán)節(jié)上，它是由未計(jì)量因素的未知作用所造成，屬于原因作用的未確定而非因果對(duì)應(yīng)的不確定。所以，量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)性描述并不真的否定微觀(guān)過(guò)程具有因果確定性，它也不是真正的“本質(zhì)上的偶然性”。

    其次，量子力學(xué)還有一個(gè)著名的“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”，這是海森伯公式X·P≥h/4π的物理意義：在一次測(cè)量中，不可能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定微觀(guān)粒子的位置與動(dòng)量。其他諸如時(shí)間與能量或頻率之間也有這種測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系。這就意味著人們永遠(yuǎn)無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)定微觀(guān)粒子的存在狀態(tài)，它們將常在不確定之中。但進(jìn)一步的分析表明，測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系乃是人們采用經(jīng)典力學(xué)描述宏觀(guān)物體的概念和術(shù)語(yǔ)(如粒子、位置、動(dòng)量、時(shí)間、頻率等)去描述微觀(guān)物質(zhì)狀態(tài)所導(dǎo)致的問(wèn)題，它只表明，對(duì)于微觀(guān)對(duì)象用經(jīng)典力學(xué)物理量來(lái)測(cè)量—描述時(shí)，將不能同時(shí)得到精確的全部數(shù)據(jù)。但這并不意味著微觀(guān)物質(zhì)沒(méi)有自己的確定狀態(tài)(上面已述，波函數(shù)對(duì)于微觀(guān)物質(zhì)不可見(jiàn)的原本狀態(tài)的描述是有因果確定性的)。量子物理學(xué)家玻姆已經(jīng)指出，微觀(guān)過(guò)程是“一種真實(shí)的、具體的和確定性的物理過(guò)程——即一種能夠以精確數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)加以描述的過(guò)程——而測(cè)量行為則不可避免地阻礙了正在加以測(cè)量的東西。”[9]因此，量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系，只是表明人們難以準(zhǔn)確地測(cè)定微觀(guān)粒子的一些物理量，而不是說(shuō)它們本身也不能確定地存在，即只是“測(cè)不準(zhǔn)”而已。當(dāng)人們不對(duì)這些粒子進(jìn)行觀(guān)測(cè)時(shí)，它們?cè)菐е鞣N確定的物理量而存在和運(yùn)動(dòng)的(對(duì)微觀(guān)過(guò)程進(jìn)行“回溯性測(cè)量”可以證明這一點(diǎn)，海森伯也這樣認(rèn)為的[10])。

    鑒于上述兩方面的實(shí)質(zhì)性分析，我們已看到，量子力學(xué)并未真正發(fā)現(xiàn)微觀(guān)領(lǐng)域存在“本質(zhì)上的偶然性”，人們談?wù)撝械奈⒂^(guān)過(guò)程的不確定性，實(shí)乃是由于量子力學(xué)涉及測(cè)量問(wèn)題和相應(yīng)的不完備描述所導(dǎo)致的未知原因作用引起的；關(guān)于原子核衰變事件的隨機(jī)性實(shí)際也是由于量子力學(xué)對(duì)其衰變過(guò)程的非機(jī)制性統(tǒng)計(jì)描述所造成[11]。量子理論并沒(méi)有清晰明確地給出關(guān)于微觀(guān)過(guò)程的實(shí)在圖像，它們至今仍是不確知的暗箱事件，故“知識(shí)不完備”問(wèn)題定然難免，這正是其不確定性現(xiàn)象的基本原因。

    2.系統(tǒng)科學(xué)中的不確定性現(xiàn)象之實(shí)質(zhì)分析

    與量子力學(xué)互應(yīng)，現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)也在復(fù)雜大系統(tǒng)中揭示出了許多新的不確定性現(xiàn)象，主要有非線(xiàn)性因果關(guān)系問(wèn)題、漲落現(xiàn)象、“分叉點(diǎn)”問(wèn)題和“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)等幾種，它們也被一些人視為是“本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象。下面我們也對(duì)其實(shí)質(zhì)意義進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

    (1)非線(xiàn)性因果關(guān)系分析。復(fù)雜大系統(tǒng)中的因果關(guān)系也相應(yīng)復(fù)雜化了，出現(xiàn)了一些“非線(xiàn)性”特征，表現(xiàn)為：系統(tǒng)中各種不同原因的作用不能簡(jiǎn)單地相加，總體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不能簡(jiǎn)單地還原為各局部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的加和；一個(gè)原因可能引出多種結(jié)果，一個(gè)結(jié)果也可能有多種原因；結(jié)果有時(shí)會(huì)反作用于原因。這看似破壞了因果之間的單向?qū)?yīng)關(guān)系，否定了因果確定性。但我們的研究表明，“非線(xiàn)性因果關(guān)系”仍是一種嚴(yán)格的因果關(guān)系，這里的原因仍然有其確定的結(jié)果。

    一方面，復(fù)雜系統(tǒng)中各種不同原因的作用不能簡(jiǎn)單相加的問(wèn)題，這表明系統(tǒng)中的相互作用復(fù)雜化和層次化了。正如數(shù)學(xué)上的非線(xiàn)性關(guān)系是由于變量之間存在著相乘作用引起的一樣，系統(tǒng)中的非線(xiàn)性因果關(guān)系也是由于其內(nèi)各種因素或局部運(yùn)動(dòng)之間存在著橫向的交互 聯(lián)系和相互作用。正是這種橫向的交互關(guān)系的存在，而使得系統(tǒng)的總體狀態(tài)不能是其各元素各部分的原因作用之簡(jiǎn)單相加的結(jié)果，它也不能夠簡(jiǎn)單地還原為各元素各部分的存在和運(yùn)動(dòng)，也即線(xiàn)性關(guān)系失效了。然而，系統(tǒng)內(nèi)部的交互聯(lián)系和相互作用的存在也只是把系統(tǒng)結(jié)合成為了一個(gè)有機(jī)的整體，使人們難以在其中分離出獨(dú)立的二體因果鏈，但此系統(tǒng)的前一總體狀態(tài)仍然對(duì)其后一總體狀態(tài)有著嚴(yán)格的因果規(guī)定性。由于因果確定性(原因?qū)Y(jié)果的嚴(yán)格規(guī)定性)本來(lái)也只是對(duì)完全原因或封閉系統(tǒng)之總體狀態(tài)而言的，故這種非線(xiàn)性關(guān)系就并不破壞嚴(yán)格意義的因果確定性了，它也不是一種“本質(zhì)上的偶然性”。

    另一方面，關(guān)于“一因多果、多因一果”之說(shuō)，實(shí)乃一種不嚴(yán)格的表述。研究表明，關(guān)于“一個(gè)原因可能引出多種結(jié)果”的現(xiàn)象，實(shí)際乃是由于把一種變化根據(jù)當(dāng)作原因而讓它在不同的條件下產(chǎn)生了不同的結(jié)果(例如說(shuō)一個(gè)火種放在油中能燃燒而放入水中則生煙)，或是讓同樣的原因在不同的條件下產(chǎn)生出不同的結(jié)果，或是將一個(gè)結(jié)果的不同部分當(dāng)做了不同的結(jié)果。這里的問(wèn)題乃在于沒(méi)有從完全原因和完全結(jié)果上講關(guān)系，其所言的“原因”實(shí)乃部分原因，因?yàn)?ldquo;不同的條件”也是原因成分(為外因，上例中，火種與油的相互作用是一種原因，火種與水的相互作用則是另一種原因)；或其結(jié)果只是部分結(jié)果。再說(shuō)，宏觀(guān)隨機(jī)事件，由于其中存在著試驗(yàn)操作因素的未知作用，故它們不是真正的“一因多果”事件；微觀(guān)隨機(jī)事件中也存在著測(cè)量條件的多種未知作用，故兩個(gè)看來(lái)同樣的微觀(guān)實(shí)驗(yàn)之不同的觀(guān)測(cè)結(jié)果，也不是真正的“同因異果”。因果確定性本來(lái)只是對(duì)完全的原因和結(jié)果而言的，部分原因與部分結(jié)果之間的不確定關(guān)系并不破壞因果確定性的本義。同樣，關(guān)于“多因一果”現(xiàn)象，也是由于把表面類(lèi)同的不同東西當(dāng)成了“相同結(jié)果”所致的近似判斷，這種“相同結(jié)果”之間其實(shí)存在著許多的內(nèi)部差異，從而對(duì)應(yīng)著不同的原因。例如，手搖打字機(jī)和電腦所打印出的“相同文件”，二者在打印時(shí)間與字跡形色細(xì)節(jié)上仍是存在差異的不同結(jié)果；木棒和鐵棒所敲響的鑼聲(之音色)也不一樣；不同初始條件所致的“熱平衡狀態(tài)”其內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng)跡線(xiàn)也是不完全相同的。故這也不破壞嚴(yán)格的因果對(duì)應(yīng)性。

    總的說(shuō)，世界上或系統(tǒng)中的事物是普遍地互相聯(lián)系的，任何一個(gè)因素作用都會(huì)引發(fā)一連串相關(guān)結(jié)果，一個(gè)結(jié)果也必定由多種因素綜合導(dǎo)致，確定對(duì)應(yīng)的嚴(yán)格因果關(guān)系只對(duì)孤立或封閉系統(tǒng)的前后總體狀態(tài)而有效。其他各種“二體”因果關(guān)系(包括上述的“一因多果”“多因一果”關(guān)系)皆是忽略了大量次要因素的近似因果關(guān)系，才引出了一些因果不確定對(duì)應(yīng)的假象，曲解了因果關(guān)系的本來(lái)意義。再則，自控系統(tǒng)中的反饋?zhàn)饔脝?wèn)題，也并不是“結(jié)果對(duì)原因的反作用”，而實(shí)際是多個(gè)因果過(guò)程的接續(xù)：前一原因引起一個(gè)結(jié)果，這個(gè)結(jié)果狀態(tài)轉(zhuǎn)而又作為一個(gè)新的原因再作用于原來(lái)曾是原因的東西而使之成為一個(gè)新的結(jié)果(構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)圈式因果鏈)，如此多次循環(huán)構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)控制過(guò)程。這里我們不應(yīng)把時(shí)間上多個(gè)不同的因果過(guò)程混淆成為一個(gè)因果過(guò)程。三體問(wèn)題和多體問(wèn)題也都應(yīng)從系統(tǒng)角度來(lái)看待，因果關(guān)系才能理順。總之，所謂“非線(xiàn)性因果關(guān)系”的各種現(xiàn)象，實(shí)際都不構(gòu)成因果確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的反例，它們也不是“本質(zhì)上的偶然性”。

    (2)漲落現(xiàn)象分析。“漲落”也稱(chēng)“起伏”，指熱力學(xué)系統(tǒng)中表征系統(tǒng)之某種性質(zhì)的物理量(密度、壓強(qiáng)等)在統(tǒng)計(jì)平均值附近不斷地作無(wú)規(guī)則的微小變化。它是由系統(tǒng)中大量物質(zhì)微粒的熱運(yùn)動(dòng)造成的。由于漲落現(xiàn)象大量存在而又難以預(yù)計(jì)和控制，故而也成為一種引人注目的偶然性現(xiàn)象。深入一步的分析表明，由于漲落現(xiàn)象是系統(tǒng)內(nèi)部微粒的熱運(yùn)動(dòng)所造成，對(duì)于氣體和液體系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其漲落現(xiàn)象的原因則是大量?jī)?nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)。物理學(xué)已知，分子的運(yùn)動(dòng)是遵循動(dòng)力學(xué)規(guī)律的，具有因果確定性；那么大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集合體(系統(tǒng))也就是一個(gè)嚴(yán)格意義的因果關(guān)系網(wǎng)，而由它們表現(xiàn)出來(lái)的漲落現(xiàn)象也就存在于嚴(yán)格的因果關(guān)系中，并且原則上是可以通過(guò)對(duì)每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)跡線(xiàn)的計(jì)算來(lái)預(yù)計(jì)它的，只是由于這種計(jì)算極其復(fù)雜而人力難以進(jìn)行而已。照此道理，由分子以上的物質(zhì)微粒構(gòu)成的系統(tǒng)的漲落現(xiàn)象，都應(yīng)是因果關(guān)系網(wǎng)中的確定性事件，而非“本質(zhì)上的偶然性”。關(guān)于微觀(guān)領(lǐng)域的“量子漲落”問(wèn)題，也即微觀(guān)粒子的“波動(dòng)性”，在上面我們已經(jīng)論證微觀(guān)粒子的波動(dòng)過(guò)程(不可見(jiàn)的原本運(yùn)動(dòng)狀態(tài))是有因果確定性的，因而，量子漲落現(xiàn)象也不會(huì)違反因果確定性?？傊?，漲落現(xiàn)象只是一種人力難以掌控的復(fù)雜事件，是一種可作因果解釋的偶然現(xiàn)象。

    (3)“分叉點(diǎn)”問(wèn)題分析。“分叉點(diǎn)”是耗散結(jié)構(gòu)理論中的一個(gè)著名問(wèn)題，其內(nèi)容是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)向遠(yuǎn)離平衡態(tài)演化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一種通向不同狀態(tài)的“分叉點(diǎn)”，一個(gè)無(wú)限小的擾動(dòng)就可以促成一個(gè)特定的演化方向。鑒于“一個(gè)無(wú)限小的擾動(dòng)”是一難以捉摸的偶然現(xiàn)象，故而有人認(rèn)為系統(tǒng)在“分叉點(diǎn)”處就失去了因果確定性。那么應(yīng)該如何看待此問(wèn)題呢？通過(guò)對(duì)一些相關(guān)事例的具體考查而看到：某些系統(tǒng)產(chǎn)生“分又點(diǎn)”時(shí)，就是進(jìn)入了一個(gè)即將發(fā)生變化的“臨界狀態(tài)”，一個(gè)微小的擾動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)變化迅速發(fā)生，就像一絲小風(fēng)就會(huì)使一個(gè)立椎倒向一方一樣。這實(shí)是一個(gè)小原因引發(fā)一個(gè)大結(jié)果的事件。然而，盡管這個(gè)“微小擾動(dòng)”不易掌控和計(jì)量，但畢竟還是一個(gè)實(shí)在的原因作用，它引起的特定變化也是一個(gè)合規(guī)律而發(fā)生的因果事件，這里并沒(méi)有因果確定性的真正破壞。分叉理論的提出者普里戈金也認(rèn)為：“小的原因可能產(chǎn)生大的效果，但這個(gè)世界并非是任意而為的。……漲落逃脫控制這樣的事實(shí)并不意味著我們不能找出漲落放大所引起的不穩(wěn)定性的原因來(lái)。”[12]“分叉點(diǎn)”處的相變事件是有其確定原因的，不是神秘莫測(cè)之事。

    (4)“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)分析。“對(duì)初值敏感性”乃是混沌系統(tǒng)之隨機(jī)現(xiàn)象的特征效應(yīng)，系統(tǒng)初始條件的 微小差別將會(huì)導(dǎo)致后續(xù)狀態(tài)的巨大變化，并且這種“微小差別”是生自系統(tǒng)內(nèi)部的，故此效應(yīng)又稱(chēng)為“內(nèi)在隨機(jī)性”。這里以“奇異吸引子”現(xiàn)象為例來(lái)作考查：吸引子是漩渦中心一類(lèi)東西，混沌系統(tǒng)的“奇異吸引子”的特征在于，它在整體上是一種穩(wěn)定的無(wú)窮層次自相似套嵌結(jié)構(gòu)，但從局部看，它又是不穩(wěn)定的，其內(nèi)部套嵌的小吸引子之間互相競(jìng)爭(zhēng)著，相鄰的運(yùn)動(dòng)軌線(xiàn)互相排斥而迅速分離。研究表明，奇異吸引子乃是分形幾何中的一種分形結(jié)構(gòu)，相鄰內(nèi)部小吸引子之間的邊界也是無(wú)窮細(xì)節(jié)的分形——存在著許多微小的差別；正是這些微小的差別致使邊界上的質(zhì)點(diǎn)歸屬不同的吸引子。這也就是說(shuō)，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的吸引子之間的質(zhì)點(diǎn)終究歸屬哪一個(gè)吸引子，是由邊界上的微小差別決定的；這種微小的差別(作為原因)將使這些質(zhì)點(diǎn)以后的去向巨大不同(相鄰軌線(xiàn)按指數(shù)分離)。這是一種典型的“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)。其他還有“倍周期分岔現(xiàn)象”和“蝴蝶效應(yīng)”等，也皆是因微小的初始差別或變化導(dǎo)致后續(xù)的巨大變化的事例。

    上述事例以其微小難辨的差別促成巨大變化的奇特現(xiàn)象使人難以捉摸和不可思議，確實(shí)是一種無(wú)從把握的隨機(jī)事件，人力不可能對(duì)它們進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量和預(yù)控。但另一方面也應(yīng)看到，“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)也不是絕無(wú)原因的亂象，它們每一巨大的變化皆由一種“微小的差別”所引起，這是一種難以把握但又是真實(shí)確定的“原因”；加之混沌系統(tǒng)乃是“確定性系統(tǒng)”，故而又保證了此“小原因”對(duì)大結(jié)果的規(guī)定是有確定性的。所以有些科學(xué)家稱(chēng)此為“混沌決定系統(tǒng)的偽隨機(jī)性”[13]。這樣一來(lái)，“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)也應(yīng)歸屬于認(rèn)識(shí)上的不確定性現(xiàn)象，它們的出現(xiàn)雖不是源于人的無(wú)知，但卻是由于人的能力有限所然，也不能算是“本質(zhì)上的偶然性”；就像人們雖然寫(xiě)不出圓周率π的確切數(shù)值(而無(wú)法精確計(jì)算圓的周長(zhǎng))，但每個(gè)圓皆有其確定的周長(zhǎng)一樣。

    3.事理分析

    以上我們對(duì)于量子力學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)揭示出來(lái)的微觀(guān)過(guò)程與復(fù)雜系統(tǒng)中的一些不確定性現(xiàn)象之實(shí)質(zhì)意義作了簡(jiǎn)要分析，已經(jīng)看到它們都不真是破壞因果確定對(duì)應(yīng)性的“本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象。其不確定性皆由于原因的不能確定計(jì)量所引起，而非因果對(duì)應(yīng)性的否定。再?gòu)氖吕砩戏治?，?dāng)今談?wù)摰?ldquo;本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象，乃是原因?qū)Y(jié)果的不完全規(guī)定的事件(而非完全無(wú)規(guī)的亂象)；但這“不完全規(guī)定”之性征，是介于“完全規(guī)定性”與“完全無(wú)規(guī)性”之間的，應(yīng)是兩種對(duì)立作用的中和效應(yīng)——具體應(yīng)是遵因果性與反因果性?xún)煞N對(duì)立性質(zhì)一同作用所造成。于是這就意味著相關(guān)原因事物同時(shí)具有著遵循因果關(guān)系和違反因果關(guān)系兩種性質(zhì)。然而，要讓一事物既遵循因果關(guān)系而同時(shí)又不遵循因果關(guān)系，或讓一性質(zhì)對(duì)一物態(tài)既規(guī)定而又不規(guī)定，乃是明顯違反邏輯的矛盾之事，定然不能真實(shí)存在。那么是否可以設(shè)想原因中一些因素遵因果性而另一些因素反因果性呢？若是如此，世界上就得存在一類(lèi)遵因果性的東西和一類(lèi)反因果性的東西；而人類(lèi)科學(xué)實(shí)際上只是發(fā)現(xiàn)有前者，而從未發(fā)現(xiàn)有完全反因果性的東西(無(wú)因之果或無(wú)果之因)存在；故此設(shè)想也不能成立。一物要么嚴(yán)格遵循因果關(guān)系，要么完全不遵循因果關(guān)系，“半遵半不遵”乃是悖理之言，而全無(wú)因果性之物又不見(jiàn)存在。所以，那種“不完全規(guī)定”的“本質(zhì)上的偶然性”從事理邏輯上也是不能存在的。另外，伊壁鳩魯關(guān)于原子能作直線(xiàn)和斜線(xiàn)兩種運(yùn)動(dòng)之學(xué)說(shuō)，乃是未經(jīng)證實(shí)的思辨猜想，也不能支持有“本質(zhì)上的偶然性”存在。數(shù)千年的人類(lèi)實(shí)踐知識(shí)已確認(rèn)了“自然齊一性”原理，現(xiàn)代科學(xué)也證實(shí)了“基本粒子全同性”規(guī)律，那么當(dāng)科學(xué)已表明因果關(guān)系大量存在而一些疑難的不確定性隨機(jī)現(xiàn)象也都能作出合理的因果解釋的情況下(即并未發(fā)現(xiàn)有因果關(guān)系真正失效的地方)，我們就能夠得出：“相同的物質(zhì)具有相同的屬性，相同的原因皆有相同的結(jié)果”的結(jié)論，因果關(guān)系對(duì)于一切事物都嚴(yán)格成立，“本質(zhì)上的偶然性”當(dāng)不存在。之所以有許多的人都傾向于認(rèn)可微觀(guān)過(guò)程和復(fù)雜系統(tǒng)的隨機(jī)事件對(duì)于因果確定性的挑戰(zhàn)，本是出于對(duì)科學(xué)的誠(chéng)信與尊重，但他們?cè)谧鹬乜茖W(xué)新發(fā)現(xiàn)的同時(shí)，只是直接援引科學(xué)新事實(shí)來(lái)作出理論判斷，缺乏對(duì)它們的實(shí)質(zhì)意義進(jìn)行深入分析，流于事情的表觀(guān)理解之中，故其判斷難免偏頗或失當(dāng)。我們上面通過(guò)對(duì)于這些不確定性隨機(jī)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)分析已經(jīng)表明，這些不確定性現(xiàn)象實(shí)是原因不詳之事，而非真的違反了因果確定性。爭(zhēng)論還會(huì)繼續(xù)，關(guān)鍵在于對(duì)科學(xué)的理解?？茖W(xué)的結(jié)論有其成立的嚴(yán)格條件，不可隨意擴(kuò)大其有效范圍。

    三、決定論的含義與真假問(wèn)題

    上面第一節(jié)中我們已簡(jiǎn)述了古今人們對(duì)于決定論問(wèn)題的不同觀(guān)點(diǎn)，由之看到了“決定論”的概念一直處在變化發(fā)展之中，其確切含義至今尚未統(tǒng)一界定；它的真假問(wèn)題——究竟存在還是不存在——更是人們長(zhǎng)期爭(zhēng)論的話(huà)題，至今也尚無(wú)定論。下面我們根據(jù)有關(guān)研究來(lái)對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題試作分析，希能有助于它們獲得解決。

    1.決定論的含義分析

    在至今以來(lái)關(guān)于“決定論”的眾多定義中，有許多是把它述為一種關(guān)于世界上因果關(guān)系和客觀(guān)規(guī)律普遍存在的學(xué)說(shuō)或理論。但有進(jìn)一步的研究則表明，這類(lèi)定義并不確切：因?yàn)橐蚬P(guān)系和客觀(guān)規(guī)律的普遍存在只是意味著變化發(fā)展有客觀(guān)必然性，但對(duì)于一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)而言，這并不能導(dǎo)致根據(jù)初始條件對(duì)其未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r有決定性和預(yù)言性(因?yàn)闀r(shí)刻有外部干擾作用進(jìn)來(lái)破壞其決定性)從概念邏輯上講，所謂“決定論”，其本義在于“決定”二字，在于對(duì)未來(lái)的已經(jīng)“決定”了，而不僅只是說(shuō)未來(lái)的發(fā)展有不隨意志轉(zhuǎn)移的客觀(guān)必然性。若一個(gè)世界或系統(tǒng)之未來(lái)發(fā)展不能決定或預(yù)言，它就不能是“決定論”的。通過(guò)領(lǐng)會(huì)古今各種決定論的意旨，我們能夠從中發(fā)現(xiàn)一種基本思想，構(gòu)成一切決定論的本質(zhì)意義，它就是：“過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的一切事物之存在與變化皆在定數(shù)之中”(“定數(shù)”即已安排好了之義)，簡(jiǎn)言之，“一 切皆有定數(shù)”。若偏離或舍棄了這個(gè)基本思想，它就不能成為一種決定論，至少已不是嚴(yán)格意義的決定論了。但是，這一基本思想只是指示“有定數(shù)”，而并未指示這種定數(shù)是由何而來(lái)或誰(shuí)給出的；后者乃是各種決定論所要具體論究的重要問(wèn)題，并明確體現(xiàn)在它的決定論定義之中。

    由第一節(jié)所述已知道，古代的決定論有三種，一是因果決定論，以因果關(guān)系普遍而必然地存在為根據(jù)，由它決定世界的古往今來(lái)之定數(shù)；另一種是神靈決定論，它的定數(shù)由上帝、真主或佛祖的法力來(lái)安排；再一種是目的論，它由某種超自然的目的性規(guī)定了古往今來(lái)的一切定數(shù)。實(shí)際上，目的論也可以歸入神靈決定論。

    由于神靈決定論和目的論隨著科學(xué)文化的發(fā)展而逐漸為歷史所拋棄，只有因果決定論長(zhǎng)期流傳下來(lái)，并且在內(nèi)容上不斷充實(shí)，成為了近代決定論的主流。又則，近代社會(huì)、特別是西方近代社會(huì)，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，揭示出了許多自然規(guī)律，這些規(guī)律以數(shù)學(xué)形式表述，具有精確定量的特點(diǎn)，能夠把事物存在與變化的各種定數(shù)具體地計(jì)算出來(lái)，比定性的因果推理關(guān)系大大前進(jìn)了一步。于是，規(guī)律又進(jìn)入了決定論的定義和根據(jù)之中，補(bǔ)充和發(fā)展著因果決定論，并有取而代之的趨勢(shì)。例如，拉普拉斯決定論就是在因果決定論的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了力學(xué)規(guī)律的內(nèi)容，使它成為了一種有操作意義的規(guī)律決定論。進(jìn)而，如今還有一些論者已完全用規(guī)律來(lái)定義決定論，或只承認(rèn)規(guī)律決定性。

    那么，究竟應(yīng)該如何來(lái)界定決定論的確切含義呢？或者說(shuō)，決定論與因果性、規(guī)律性以及必然性的關(guān)系究竟是怎樣的，三者中何者才是決定論的真正基礎(chǔ)與根據(jù)呢？顯然，要判定這些問(wèn)題，只能以決定論的基本思想——一切皆有定數(shù)——為準(zhǔn)則。由這一準(zhǔn)則來(lái)審視，可認(rèn)為決定論與規(guī)律的關(guān)系最直接。因?yàn)闆Q定論的“定數(shù)”是指一切事物的存在與變化而言的，它既指一切因果性變化過(guò)程有定數(shù)，也指一切非因果性變化過(guò)程有定數(shù)，還指事物的空間結(jié)構(gòu)與分布狀態(tài)有定數(shù)。但是，因果關(guān)系只是使因果性過(guò)程有定數(shù)，必然性也只是使一切變化過(guò)程有定數(shù)，這二者都不直接規(guī)定事物之空間結(jié)構(gòu)與分布上的定數(shù)，而空間定數(shù)也是決定論的基本內(nèi)容，這一內(nèi)容又只能由結(jié)構(gòu)規(guī)律來(lái)規(guī)定。因此，只有普遍的規(guī)律性才完全符合決定論的要求，它可以構(gòu)成決定論的直接基礎(chǔ)。若是把因果關(guān)系或必然性作為決定論的基礎(chǔ)的話(huà)，則總有一些定數(shù)難以直接說(shuō)明。例如，因果關(guān)系的普遍存在只意味著現(xiàn)在的空間狀態(tài)是由過(guò)去的空間狀態(tài)規(guī)定的，但初始狀態(tài)的空間結(jié)構(gòu)又是如何規(guī)定的呢？因果關(guān)系本身不能直接回答這個(gè)問(wèn)題，必然性同樣也不能回答它，只能求助于事物的結(jié)構(gòu)規(guī)律。不過(guò)，對(duì)于一個(gè)已經(jīng)存在的世界或系統(tǒng)而言，它的初始條件已經(jīng)確定了，這時(shí)只要因果關(guān)系普遍而嚴(yán)格地存在，此世界或系統(tǒng)(封閉系統(tǒng))就是決定論的了；即在這種情況下，普遍而嚴(yán)格的因果關(guān)系可以成為決定論的基礎(chǔ)或根據(jù)。

    然而，用規(guī)律性作為決定論的基礎(chǔ)或根據(jù)也有其特定的問(wèn)題，這就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律問(wèn)題。我們知道，動(dòng)力學(xué)規(guī)律能給出對(duì)象的確定數(shù)據(jù)，它直接體現(xiàn)著決定論的意義；但統(tǒng)計(jì)規(guī)律只有系集的大數(shù)確定性，對(duì)于個(gè)別事件，它只能給出一個(gè)幾率描述，規(guī)定一個(gè)大致的答案范圍，而并無(wú)確切的定數(shù)。那么，只有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性的事物還屬于決定論的范疇嗎？這乃是當(dāng)今論者正在爭(zhēng)論的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)導(dǎo)致了決定論意義的變化，有些論者提出嚴(yán)格決定論與趨勢(shì)決定論之分，后者又被賦予哲學(xué)決定論、辯證決定論和統(tǒng)計(jì)決定論等新名稱(chēng)。但實(shí)際上，趨勢(shì)決定論乃是在嚴(yán)格決定論與極端非決定論之間的折衷方案，是既要屈從科學(xué)新發(fā)現(xiàn)而又欲堅(jiān)持決定論原則的不得已之為；若敢于放棄決定論原則的話(huà)，統(tǒng)計(jì)規(guī)律也可以劃歸非決定論范疇。不過(guò)，我們已在上一節(jié)中較系統(tǒng)地論證了統(tǒng)計(jì)規(guī)律并不與因果確定性真正對(duì)立，它的不確定性乃是由于相關(guān)科學(xué)的局限性和人的能力限度等原因造成的，故而統(tǒng)計(jì)規(guī)律并未真正否定嚴(yán)格的決定論，它也不能成為另一種非嚴(yán)格決定論的存在根據(jù)。因此，統(tǒng)計(jì)規(guī)律的存在不會(huì)破壞以普遍的規(guī)律性作為決定論之基礎(chǔ)的結(jié)論。

    由以上分析我們已看到，“決定論”概念的含義應(yīng)由兩部分組成：一是本義，即認(rèn)為世界上過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的一切事物之存在與變化皆在定數(shù)之中，絕無(wú)例外；二是基礎(chǔ)或根據(jù)，世界之所以一切皆有定數(shù)，是因?yàn)槭澜缬幸蚬耘c規(guī)律性，普遍而嚴(yán)格存在的客觀(guān)規(guī)律和因果關(guān)系已把世界古往今來(lái)的一切皆安排成嚴(yán)格的秩序，規(guī)為定數(shù)。由是，“決定論”概念的確切含義已經(jīng)清楚，我們現(xiàn)在可以給出它的定義：

    “決定論”宣示：世界上普遍而嚴(yán)格的客觀(guān)規(guī)律和因果關(guān)系使得過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的一切事物均在確定的秩序之中，導(dǎo)致宇宙萬(wàn)象的存在與變化皆有定數(shù)。

    上面的表述是決定論的完整定義。至于其“定數(shù)”是否可以計(jì)算的問(wèn)題是不能一概而論的，因?yàn)槭澜缰薮笈c復(fù)雜已限制了人力計(jì)算天地人生等大值定數(shù)的可能，但人們可以按照科學(xué)定律推算各種具體事物的存在狀態(tài)和變化結(jié)果之(一定精度的)數(shù)值。同時(shí)，決定論的存在也為宇宙的全息結(jié)構(gòu)及其相關(guān)的各種預(yù)兆提供了可能或依據(jù)，反之，一些預(yù)兆或預(yù)言的實(shí)現(xiàn)也可引為對(duì)于決定論的支持，非決定論的世界是沒(méi)有預(yù)言性的。

    上述定義也表明，決定論作為一大哲學(xué)原理，也是一種存在論意義的宇宙觀(guān)，它宣示了世界之存在與演化的必然性；同時(shí)也指示了事物之變化發(fā)展的可預(yù)計(jì)性，又具有認(rèn)識(shí)論意義。換個(gè)角度看，決定論既是關(guān)于世界總體發(fā)展的必然性原理，也是關(guān)于具體事物存在與變化的確定性法則，它兼有世界決定論和事物決定論二義。再?gòu)臎Q定論拒斥自由意志論意義上說(shuō)，它是一種關(guān)于人類(lèi)活動(dòng)的物質(zhì)決定論；鑒于決定論否定“本質(zhì)上的偶然性”，它又是一種關(guān)于事物演化的時(shí)空決定論。

    2.決定論的真假分析

    上面我們已界定了決定論的概念含義，它是一種關(guān)于由普遍的客觀(guān)規(guī)律和因果關(guān)系導(dǎo)致嚴(yán)格的世界秩序的哲學(xué)原理或宇宙觀(guān)。當(dāng)然，這只是從概念邏輯上界定了它的內(nèi)涵，至于它是否具有相應(yīng)的外延，即是否真正存在的問(wèn)題，則還需另行研究分析而定，因?yàn)閺墓胖两褚恢贝嬖谥鞣N反對(duì)決定論的觀(guān)點(diǎn)。我們先來(lái)分析這些反對(duì)觀(guān)點(diǎn)的理由。

    回顧古今各種非決定論，其反對(duì)決定論的基本理由或根據(jù)，在古代主要有兩種：一是主張人有自由 意志，二是認(rèn)為物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有偶然性(如伊壁鳩魯?shù)脑幼詣?dòng)偏斜說(shuō))。在近代和當(dāng)今，自由意志論依然相當(dāng)廣泛地存在，但微觀(guān)過(guò)程和復(fù)雜系統(tǒng)中的隨機(jī)事件或不確定性現(xiàn)象已成為反對(duì)(嚴(yán)格)決定論的主要根據(jù)。由于隨機(jī)事件也屬于偶然性范疇，所以，總計(jì)古今反對(duì)決定論的基本理由或根據(jù)，也就只有兩種：即認(rèn)為世界上存在自由意志和偶然性。關(guān)于偶然性，我們已在上面第二節(jié)中，對(duì)于微觀(guān)過(guò)程和復(fù)雜系統(tǒng)中的各種不確定性偶然現(xiàn)象作了專(zhuān)題分析批判，論證了它們都不是真正違反嚴(yán)格的因果性與規(guī)律性的“本質(zhì)上的偶然性”。至于各種經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)中的相對(duì)偶然性事件，則更是些可作因果解釋的復(fù)雜現(xiàn)象，它們不會(huì)破壞決定論的存在。再關(guān)于自由意志問(wèn)題，經(jīng)過(guò)近百年來(lái)生理學(xué)家和心理學(xué)家們堅(jiān)持不懈的努力，現(xiàn)代心腦科學(xué)已經(jīng)無(wú)可辯駁地證明了各種心理意志過(guò)程都具有相應(yīng)的神經(jīng)生理機(jī)制，是大腦神經(jīng)活動(dòng)(以及有關(guān)的身體結(jié)構(gòu))引起和支持著一切心理意志活動(dòng)的進(jìn)行；而大腦神經(jīng)(和身體組織)的活動(dòng)乃是物質(zhì)性生理活動(dòng)，它們只能遵照客觀(guān)規(guī)律和因果關(guān)系來(lái)進(jìn)行。因此，一切超越神經(jīng)生理活動(dòng)而違反客觀(guān)因果規(guī)律的自由意志是不能存在的，人類(lèi)科學(xué)也否定了有獨(dú)立存在的精神實(shí)體。但由于人們?cè)谏钪袑W(xué)習(xí)了許多知識(shí)與技能，能夠在一定程度上組織自己的思想與行為去實(shí)現(xiàn)自己的意愿和目的，這也可以視為是一種“自己決定自己”的自由意志活動(dòng)。但這種意義的“自由意志”活動(dòng)是基于神經(jīng)生理活動(dòng)且符合因果規(guī)律而進(jìn)行的(因?yàn)橹R(shí)與技能是依規(guī)律而習(xí)得和起作用的)，屬于與必然相統(tǒng)一的自由行為，它們并不破壞世界的因果關(guān)系鏈[14]。總之，自由意志問(wèn)題也不能構(gòu)成對(duì)于因果性、規(guī)律性和決定論的反例。這樣，上述兩種對(duì)于決定論的反對(duì)理由就都已化解否棄了。那么，決定論就真的存在無(wú)疑了嗎？待我們進(jìn)一步分析之。

    我們認(rèn)為，除了自由意志和偶然性之外，還有一個(gè)干擾決定論嚴(yán)格存在的自然因素，這就是世界的無(wú)限性。因?yàn)闆Q定論的基本含義乃是普遍的因果規(guī)律使得世界的一切皆有定數(shù)，這意味著可以依照因果規(guī)律由世界的先前狀態(tài)規(guī)定其后續(xù)狀態(tài)，有一種因果確定對(duì)應(yīng)關(guān)系。然而，世界或宇宙的無(wú)限性會(huì)破壞因果之間的長(zhǎng)程對(duì)應(yīng)性，從而也破壞了決定論的嚴(yán)格存在。道理如下：

    第一，因果確定性或嚴(yán)格因果關(guān)系的普遍存在只能在一個(gè)孤立或封閉系統(tǒng)中才導(dǎo)致嚴(yán)格的決定論，對(duì)于一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)則不然。因?yàn)橐粋€(gè)開(kāi)放系統(tǒng)會(huì)不斷受到外來(lái)因素的影響，以它的初始條件或先前狀態(tài)為原因依照因果規(guī)律決定不了它的后續(xù)發(fā)展過(guò)程、雖然外來(lái)因素也是依照因果規(guī)律確定地起作用的。由此，我們看到了決定論與因果關(guān)系和規(guī)律性的區(qū)別：決定論是指世界或系統(tǒng)的初始狀態(tài)對(duì)其以后全部演化過(guò)程的規(guī)定性，為一種長(zhǎng)時(shí)程的預(yù)言法則；因果規(guī)律嚴(yán)格說(shuō)只有瞬時(shí)的規(guī)定性——由前一狀態(tài)嚴(yán)格規(guī)定后一瞬間的存在狀態(tài)而不能保證對(duì)再后的狀態(tài)有嚴(yán)格的規(guī)定(外來(lái)因素會(huì)干擾其原先的作用效果)，它們只是一種關(guān)于事物變化機(jī)制的法則。

    第二，如果世界是有限宇宙的話(huà)，它就可以作為一個(gè)孤立或封閉系統(tǒng)來(lái)看待，普遍的因果性和規(guī)律性將導(dǎo)致它的決定論；但如果世界是無(wú)限大的話(huà)，它就不再是一個(gè)系統(tǒng)了，因?yàn)?ldquo;無(wú)限大”沒(méi)有止境，是不可想象、不可描述、不可總括的，故而不能作為一個(gè)整體來(lái)把握了，而系統(tǒng)則是一個(gè)可以總括的整體。從而，無(wú)限大的世界也就沒(méi)有了一個(gè)可描述的總體“初始狀態(tài)”來(lái)作為因果關(guān)系和規(guī)律的推演起點(diǎn)，決定論因而也無(wú)從安立。另一方面，當(dāng)世界是無(wú)限大的時(shí)，那么其中的任何一個(gè)有限系統(tǒng)—不論如何巨大—其外都將存在著一個(gè)無(wú)限大的環(huán)境，從而將避免不了來(lái)自無(wú)限環(huán)境的外部影響因素，且時(shí)間越長(zhǎng)，影響因素也越多。再則，無(wú)限世界的每一事物也將受到來(lái)自無(wú)限過(guò)去之無(wú)限遠(yuǎn)處的無(wú)限因素的無(wú)限影響，這種無(wú)限影響也是無(wú)從計(jì)量的。同時(shí)，不論未來(lái)科學(xué)如何發(fā)達(dá)，人力所及的范圍總是有限的；盡管數(shù)學(xué)上有表示量無(wú)限的極限方法，但可以斷言，科學(xué)絕不可能發(fā)展出描述無(wú)限物質(zhì)世界和總括無(wú)限環(huán)境影響的實(shí)用方法來(lái)，“無(wú)限遠(yuǎn)處”永遠(yuǎn)是未知之謎。因此，無(wú)限世界中的任何一個(gè)有限系統(tǒng)和事物都將無(wú)法確定它所遇到的全部影響因素，從而也就無(wú)法確定它們的未來(lái)狀態(tài)，故其決定論也無(wú)從形成。即從全體和部分兩方面分析，無(wú)限世界都不能是決定論的。

    第三，或許有人會(huì)說(shuō)，上述道理只是一種認(rèn)識(shí)論的非決定論，而不是實(shí)在意義的非決定論，普遍而嚴(yán)格的客觀(guān)規(guī)律和因果關(guān)系必然會(huì)使無(wú)限世界的現(xiàn)在狀態(tài)決定它的未來(lái)狀態(tài)。其實(shí)，這種辯解并不成理，關(guān)鍵仍在于“無(wú)限世界”不能作為一個(gè)整體、一個(gè)系統(tǒng)來(lái)看待，這并不僅是因?yàn)槿说哪芰τ邢拊斐傻?，而是本?lái)就不可能有“無(wú)限大的整體”或“無(wú)限大的系統(tǒng)”這種違反邏輯的東西存在(因?yàn)?ldquo;無(wú)限大”是永遠(yuǎn)不能完成其綜合的，故不能當(dāng)作一種已完成的東西來(lái)看待)。再說(shuō)，各種客觀(guān)規(guī)律和因果關(guān)系也只能成立于已綜合的事物之中，而無(wú)從以“不能綜合的無(wú)限狀態(tài)”為初始條件(未完成綜合者不能起確定的原因作用，故因果關(guān)系和規(guī)律皆無(wú)從生效)；即不能將因果規(guī)律用于無(wú)限情形。所以，決定論對(duì)于無(wú)限世界及其一切部分和事物皆不成立的結(jié)論，不僅是認(rèn)識(shí)論的，也是存在論的。

    綜上所述，雖然自由意志和偶然性問(wèn)題不足以否定決定論的嚴(yán)格存在，但世界的無(wú)限性問(wèn)題則可以左右它的真假：如果世界是有限宇宙，則決定論為真；若世界是無(wú)限大的，則決定論對(duì)于世界及其一切有限部分(系統(tǒng)和事物)都不能成立。但是，在近似意義上，無(wú)限宇宙中的某些近似孤立的系統(tǒng)在有限時(shí)段內(nèi)還是可以存在一定精度的決定論的(羅素的“因果線(xiàn)”就屬于這種情形)，因果規(guī)律可以在這些系統(tǒng)中作一定精度的運(yùn)用。具體對(duì)于我們的地球世界而言，如果宇宙是有限的，則地球世界是決定論的；如果宇宙無(wú)限大，地球世界原則上應(yīng)是非決定論的，但在一定期限內(nèi)它也可以有近似意義的決定論。

    另一方面，上述分析結(jié)論還使我們看到了拉普拉斯決定論表述的缺陷所在。實(shí)際上，拉氏決定論表述的主要缺陷并不在于它的嚴(yán)格因果性和力學(xué)規(guī)律性(因?yàn)樗⒉慌懦饧{入其他規(guī)律共同起作用)，而在于它尚未確知世界是有限還是無(wú)限的情況下就把宇宙作為一個(gè)可 總括的整體來(lái)描述了，并認(rèn)為這個(gè)“整體”的力學(xué)數(shù)據(jù)可以(通過(guò)神靈)計(jì)算出來(lái)。然而，如上所述，如果世界是無(wú)限大的話(huà)，這個(gè)“整體”就并不存在、更不可能計(jì)算了。當(dāng)然，如果世界是有限宇宙的話(huà)。則拉氏決定論的表述原則上是正確的；其缺陷乃在于并未確定世界是有限還是無(wú)限的情況下就按有限宇宙來(lái)表述了。

    那么，世界究竟是無(wú)限還是有限的呢？這個(gè)問(wèn)題乃是哲學(xué)和科學(xué)中的難題，需要另作專(zhuān)題研究。但從邏輯角度來(lái)看，無(wú)限空間和世界起點(diǎn)乃是兩個(gè)最不可理解且難以想象的東西；“無(wú)限大”意味著永無(wú)止境、永未完成之狀，不當(dāng)為已經(jīng)“是”的存在物之空間；而“世界起點(diǎn)”則意味著毫無(wú)憑依的突然創(chuàng)造，永遠(yuǎn)不可解釋者！反之，如若世界是有限無(wú)邊的閉合宇宙的話(huà)，則可有合理的邏輯意義。因此，有限宇宙和決定論世界至少也是可能存在的情形。并且，嚴(yán)格決定論的世界也沒(méi)有什么可擔(dān)憂(yōu)的：因?yàn)橐环矫妫澜缰薮蠛蛷?fù)雜已使世界和人生的未來(lái)絕不可詳知，人們還是永遠(yuǎn)面臨著未知的命運(yùn)，前程總是新景；另一方面，在因果規(guī)律的決定論世界中，人的思想行為也是事物因果鏈條的構(gòu)成環(huán)節(jié)(即人的心理意愿會(huì)通過(guò)其神經(jīng)生理機(jī)制參與決定下一步的事物發(fā)展)，從而人生的理想和奮斗仍有意義和必要，未來(lái)仍然需要自己去爭(zhēng)取(即人生是組成決定論的構(gòu)元而參與未來(lái)的決定，而不是決定論世界的外在等待者)，并要對(duì)自己的行為負(fù)責(zé)任[14]。所以，對(duì)于我們的人生來(lái)說(shuō)，世界是不是決定論的并無(wú)實(shí)際的不同，前程仍然常新，成功仍需奮斗。

第4篇：量子力學(xué)的含義范文

記者：這次有人提出要“廢除中醫(yī)”，原因是“中醫(yī)不科學(xué)”。而中醫(yī)給人的印象，無(wú)論是診斷方法還是用藥確實(shí)不像西醫(yī)學(xué)那么嚴(yán)謹(jǐn)。

何裕民：這個(gè)問(wèn)題話(huà)題比較長(zhǎng)，首先，在近一百年來(lái)，科學(xué)對(duì)于中國(guó)是非常時(shí)髦的事，其實(shí)科學(xué)的含義是多樣的。首先科學(xué)作為一種知識(shí)形態(tài)；其二，我們講“科學(xué)的”，往往是相對(duì)于迷信而言的。

就知識(shí)形態(tài)而言，我認(rèn)為中醫(yī)是帶有歷史烙印的傳統(tǒng)科學(xué)形態(tài)。至于中醫(yī)科學(xué)不科學(xué)，那是毋庸置疑的，因?yàn)橹嗅t(yī)相對(duì)于迷信來(lái)說(shuō)是科學(xué)的。就引申出一個(gè)更大的問(wèn)題：怎么來(lái)看醫(yī)學(xué)。

就“狹義的科學(xué)”來(lái)說(shuō)，歷史上或者目前所遵循的主要是指物理科學(xué)，物理科學(xué)是嚴(yán)格意義上的科學(xué)。它是用還原方法，進(jìn)行定量分析，然后用數(shù)字化表達(dá)。從這個(gè)含義上來(lái)說(shuō)，我說(shuō)一句可能很多人都會(huì)吃驚的話(huà)“現(xiàn)代西方醫(yī)學(xué)都不是科學(xué)”。

這是一個(gè)非常著名的科學(xué)哲學(xué)家說(shuō)的，他叫庫(kù)恩，美國(guó)人，這是他在50年前就發(fā)表的一種議論。他認(rèn)為醫(yī)學(xué)分兩部分：一部分是基礎(chǔ)，是生物科學(xué)，他認(rèn)為生物科學(xué)尚夠得上科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)；醫(yī)學(xué)的另一塊，更為重要的，也是醫(yī)學(xué)的主體――臨床醫(yī)學(xué)，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)夠不上科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。

我們講兩個(gè)例子：一般人看病都喜歡找老醫(yī)生，不管找老中醫(yī)還是老西醫(yī)，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)豐富。經(jīng)驗(yàn)的東西就不是定量化可以表達(dá)的，充滿(mǎn)著技藝之類(lèi)成分，不是科學(xué)的問(wèn)題。真正意義上的科學(xué)，比如說(shuō)IT行業(yè)，原子物理，一般來(lái)說(shuō)，30歲左右是最好的年齡段。因?yàn)榭茖W(xué)是嚴(yán)格遵循還原方法論的，且不斷更新，很快很快，醫(yī)學(xué)卻恰恰相反。

第二個(gè)證據(jù)，近十幾年來(lái)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域興起了一門(mén)新學(xué)科：循證醫(yī)學(xué)。就是充分尋求可信的臨床證據(jù)，因?yàn)槲覀児饪繉?shí)驗(yàn)室得出來(lái)的這些證據(jù)，還不足以說(shuō)明很多問(wèn)題。循證醫(yī)學(xué)的出現(xiàn)也表明醫(yī)學(xué)主體目前還夠不上一門(mén)嚴(yán)格意義的科學(xué)。

再如，揭示規(guī)律是科學(xué)理論的重要特征，物理科學(xué)認(rèn)為規(guī)律是唯一的，無(wú)例外的。但生物科學(xué)領(lǐng)域并無(wú)嚴(yán)格意義上的規(guī)律，用著名現(xiàn)代生物科學(xué)哲學(xué)家邁爾的話(huà)來(lái)說(shuō)：“生物學(xué)中只有一條定律，那就是所有概括都有例外?！?/p>

所有的物理科學(xué)，最后表達(dá)都是數(shù)字公式，比如自由落體定律，可以表達(dá)為H等于1/2gt2。但生命科學(xué)講的都是概率、百分比，大概是多少。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，即使生物科學(xué)也夠不上嚴(yán)格意義上的科學(xué)。

這些生物科學(xué)家強(qiáng)調(diào)生物階層在不同水平上都有不同的特征，需要不同的理論，從大分子到細(xì)胞器，到細(xì)胞、組織、器官、人的整體，每一階層都導(dǎo)致獨(dú)立的生物學(xué)分支產(chǎn)生，低層次的特征并不足以完全解釋高層次生命活動(dòng)的特點(diǎn)，但這在物理科學(xué)卻是必然的，因此他們力主生物學(xué)必須與物理科學(xué)保持“持續(xù)的間隔”。生物科學(xué)可以充分借助物理科學(xué)的方法、手段，但還必須形成自己的方法體系。

再講第三個(gè)含義，醫(yī)學(xué)還是一門(mén)人學(xué)，還是一種生活方式。有個(gè)離休干部，他患高血壓、糖尿病，每次都開(kāi)同樣兩種藥物。醫(yī)院有三種號(hào)5塊錢(qián)、15塊錢(qián)、50塊錢(qián)，他每次就掛50塊錢(qián)，同樣拿兩種藥。他說(shuō)：“5塊錢(qián)的，醫(yī)生不聽(tīng)我說(shuō)，不讓我說(shuō)；15塊錢(qián)的，讓我說(shuō)，不聽(tīng)我說(shuō)；50塊錢(qián)既讓我說(shuō)也聽(tīng)我說(shuō)，也和我交流?！蹦阏f(shuō)這是科學(xué)問(wèn)題，還是人學(xué)問(wèn)題？所以我個(gè)人認(rèn)為，關(guān)于醫(yī)學(xué)科學(xué)問(wèn)題的討論，或者中醫(yī)不是科學(xué)問(wèn)題的討論本身前提就是有點(diǎn)站不住腳的，缺乏一個(gè)常識(shí)，你想把醫(yī)學(xué)嚴(yán)格定義為科學(xué)，那么這門(mén)醫(yī)學(xué)肯定是沒(méi)有人性的。

醫(yī)學(xué)本身是科學(xué)的一個(gè)部分，醫(yī)學(xué)本身帶有一定的人文特征，如果我們帶有這種觀(guān)點(diǎn)來(lái)看的話(huà)，我覺(jué)得中醫(yī)學(xué)的存在，對(duì)世界是一件幸事。

中醫(yī)可稱(chēng)是“生態(tài)醫(yī)學(xué)”

記者：有人說(shuō)真理是唯一的，醫(yī)學(xué)真理西方已揭示了，中醫(yī)學(xué)就沒(méi)有存在必要了。

何裕民：這句話(huà)很不妥，實(shí)際上是上世紀(jì)占主導(dǎo)地位的科學(xué)主義的核心觀(guān)點(diǎn)。我只舉一個(gè)例子，心理學(xué)研究的也是人的問(wèn)題，心理活動(dòng)也有物質(zhì)基礎(chǔ)，心理學(xué)卻是存在著眾多的學(xué)派與學(xué)說(shuō)，從精神動(dòng)力學(xué)、行為主義、格式塔、心理生理學(xué)到人本主義等等，就心身醫(yī)學(xué)而言，日本也有自己的“森田療法”。生命科學(xué)領(lǐng)域，遠(yuǎn)未達(dá)到可以肆談統(tǒng)一、唯一的境界，我們完全應(yīng)該寬容地珍惜傳統(tǒng)精華，加以弘揚(yáng)。

記者：現(xiàn)在西方醫(yī)學(xué)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，在社會(huì)生活中占主流地位，中醫(yī)還有什么意義？

何裕民：所有科學(xué)探索活動(dòng)都受制于哲學(xué)觀(guān)念的指導(dǎo)。中國(guó)占主導(dǎo)的是自然觀(guān)點(diǎn)元?dú)庹摚鞣秸贾鲗?dǎo)的是原子論。元?dú)庹擈?qū)使人們注重過(guò)程與狀態(tài)，注重相互關(guān)聯(lián)與互動(dòng)；而原子論則促使人們注重結(jié)構(gòu)，注重還原，重視細(xì)節(jié)與構(gòu)造。中西醫(yī)學(xué)理論解釋的最深層次的分野也就在于此。因此，我們看到了中醫(yī)注重整體的“氣”，活體的經(jīng)絡(luò)，人與外界的互動(dòng)，中醫(yī)叫“天人相應(yīng)”。而西醫(yī)卻汲汲于細(xì)胞、大分子、基因。而現(xiàn)代科學(xué)的走向是強(qiáng)調(diào)兩者的有機(jī)互補(bǔ)與結(jié)合，特別是新興的復(fù)雜性科學(xué)。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，量子力學(xué)是二十世紀(jì)物理學(xué)的最偉大貢獻(xiàn)之一，量子力學(xué)的理論解釋至今就存在著“粒子說(shuō)”與“波動(dòng)說(shuō)”，而“粒子說(shuō)”就是原子論的經(jīng)典體現(xiàn)，“波動(dòng)說(shuō)”似乎與中國(guó)（包括中醫(yī)學(xué)）的氣論更能對(duì)話(huà)。

這就回到了自主論生物學(xué)家的基點(diǎn)了：生物不同階層，有著不同的特征，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)著重于揭示細(xì)胞、細(xì)胞器及基因?qū)哟蔚纳飳W(xué)特征，向上也兼及了器官、組織，但到此為止。而中醫(yī)學(xué)卻著重揭示粗略的臟腑之間，特別是生命整體及該生命體與其生存的環(huán)境（生態(tài)）之間的互動(dòng)特征。

用我的話(huà)來(lái)歸納，可以這么說(shuō)，中西醫(yī)是以“不同的術(shù)語(yǔ)，揭示著生物不同階層系統(tǒng)的不同特征”。盡管中醫(yī)用的術(shù)語(yǔ)粗疏得多，甚至有許多荒謬之處，但你無(wú)法否定他的理論價(jià)值所在，就像整體層次的“經(jīng)絡(luò)”現(xiàn)象，就像是“氣”所揭示的整體生命現(xiàn)象。

順便說(shuō)一句，有位著名的否定中醫(yī)人士，口口聲聲說(shuō)中醫(yī)是偽科學(xué)，但他卻從20世紀(jì)70年代就一直撰文充分肯定元?dú)庹摰默F(xiàn)代科學(xué)價(jià)值，因?yàn)檫@是無(wú)法否定的事實(shí)。

中醫(yī)理論揭示更多的是整體與生態(tài)層次的生物問(wèn)題，認(rèn)為稱(chēng)中醫(yī)為“生態(tài)醫(yī)學(xué)”，亦無(wú)不可。

第5篇：量子力學(xué)的含義范文

關(guān)鍵詞：時(shí)間之矢；演化；熵

從古至今，關(guān)于時(shí)間方向問(wèn)題的探討一直困擾著哲學(xué)家和物理學(xué)家。在傳統(tǒng)物理學(xué)中，時(shí)間沒(méi)有方向，它僅僅是作為運(yùn)動(dòng)的一個(gè)外部參量存在的，用可逆的物理方程描述客觀(guān)世界，忽略了不可逆性的真實(shí)過(guò)程的理論近似，這就在本質(zhì)上否定了自然界的演化與歷史性，因此受到了恩格斯與波普爾等人的深刻批判。20世紀(jì)80年代普利高津提出了“時(shí)間之矢”的概念，并科學(xué)論證了時(shí)間是有方向的，“熵”概念的引入使時(shí)間之矢開(kāi)始從外部走向內(nèi)部，把自然界的各種規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái)，使自然界的演化獲得較好的解釋?zhuān)瑸榭茖W(xué)的發(fā)展提供了方法論支持，因此， “時(shí)間之矢”概念的探討具有了非常深刻的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

一、時(shí)間之矢的概念及內(nèi)涵

唯物辯證法認(rèn)為一切事物都是發(fā)展變化的。同樣，人們對(duì)時(shí)間問(wèn)題的認(rèn)識(shí)也是在不斷發(fā)展變化的。在科學(xué)史上，牛頓是第一個(gè)給時(shí)間以科學(xué)定義的人。但在他的物理學(xué)中時(shí)間是均勻恒定的流逝的，它僅僅是描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)外部參量，與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)沒(méi)有任何內(nèi)在的必然的聯(lián)系；堅(jiān)信時(shí)間具有同時(shí)性，是對(duì)稱(chēng)的可逆的，過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)是完全相同的，這在本質(zhì)上就否定了自然界的演化或歷史性——時(shí)間失去了方向。20世紀(jì)初，相對(duì)論的誕生超越了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)，引入了時(shí)間、空間等概念，強(qiáng)調(diào)了事物的整體性、時(shí)空與物質(zhì)的不可分性，指出時(shí)間和空間隨物體運(yùn)動(dòng)的速度變化而變化。但此時(shí)由于牛頓“絕對(duì)時(shí)空觀(guān)”長(zhǎng)期對(duì)人們思想的禁錮，使人們難以走出“時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性”的桎梏，正如愛(ài)因斯坦所說(shuō)“過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái)之間的分別只不過(guò)有一種幻覺(jué)的意義而已”（1）。顯然，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論時(shí)間雖然在時(shí)間觀(guān)念上引起了一次偉大的革命，但它對(duì)人們理解時(shí)間的方向、演化的不可逆性卻毫無(wú)幫助——時(shí)間仍然沒(méi)有方向。20世紀(jì)70年代英國(guó)宇宙學(xué)家霍金提出了“虛時(shí)間”的概念，拓寬了時(shí)間的含義，但此時(shí)時(shí)間仍是可逆的沒(méi)有方向，80年代普利高津提出了“時(shí)間之矢”的概念，并科學(xué)論證了時(shí)間是有方向的；自然界中發(fā)生的所有過(guò)程都是不可逆的，并且指出時(shí)間的不可逆性是無(wú)條件的絕對(duì)的而時(shí)間的可逆性是相對(duì)的。由此，時(shí)間有了方向。人們最終在一定層面達(dá)成了共識(shí)：時(shí)間之矢是指時(shí)間的流逝，是指時(shí)間的單向性或不可逆性，亦即時(shí)間對(duì)稱(chēng)的破缺，或世界演化的不可逆性。到目前為止人們已經(jīng)在熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、生物學(xué)、電磁學(xué)、量子力學(xué)、宇宙學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域證實(shí)了時(shí)間之矢的存在。

熱力學(xué)的時(shí)間之矢即熵增加的時(shí)間方向，它來(lái)自熱力學(xué)第二定律，指向無(wú)序；生物學(xué)中的時(shí)間之矢是生物進(jìn)化的時(shí)間方向，是一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜從低級(jí)到高級(jí)的不可逆過(guò)程，它指向有序；電磁學(xué)以時(shí)間之矢是振動(dòng)電磁產(chǎn)生的電磁波的傳導(dǎo)方向；量子力學(xué)時(shí)間之矢是原子的自發(fā)輻射的時(shí)間方向；宇宙學(xué)時(shí)間之矢指向宇宙膨脹的方向；心理學(xué)時(shí)間之矢在我們?nèi)祟?lèi)的經(jīng)驗(yàn)中是最顯著的，我們覺(jué)察到的并記住的總是過(guò)去而不是將來(lái)。當(dāng)然它們之間亦存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，史蒂芬?霍金在《時(shí)間簡(jiǎn)史》中曾做過(guò)詳盡的闡述?？傊?，許多學(xué)者都認(rèn)為自然界所有過(guò)程的不可逆性都來(lái)自宇宙的原始爆炸和隨后發(fā)生的宇宙膨脹。他們認(rèn)為，宇宙中最根本的方程是可逆的引力場(chǎng)方程，加上大爆炸的初始條件就選擇了宇宙膨脹這個(gè)解，從而產(chǎn)生了宇宙學(xué)之矢。以后在宇宙膨脹的不同階段，相繼產(chǎn)生了電磁學(xué)之矢、熱力學(xué)之矢、生物學(xué)之矢等，而心理學(xué)時(shí)間之矢是在我們頭腦中由熱力學(xué)時(shí)間之矢所決定的。

二、時(shí)間之矢與自然演化

在傳統(tǒng)物理學(xué)與經(jīng)典力學(xué)中沒(méi)有進(jìn)化與歷史，時(shí)間僅僅是一個(gè)描述運(yùn)動(dòng)的幾何參量，世界演化的方向僅由經(jīng)驗(yàn)決定而不是由理論來(lái)描述的。正如柏格森在《創(chuàng)造進(jìn)化論》中指出，經(jīng)典力學(xué)中“變化不是別的，而是對(duì)演化的一種否認(rèn)”。對(duì)此普利高津認(rèn)為，盡管相對(duì)論與量子力學(xué)自身相當(dāng)革命，卻仍因襲了牛頓物理學(xué)的思想：一個(gè)靜止的宇宙，即一個(gè)存在著的、沒(méi)有演化的宇宙。然而把時(shí)間之矢同自然演化聯(lián)系在一起時(shí)就突現(xiàn)了時(shí)間的質(zhì)的規(guī)定性，使時(shí)間同方向真正地、內(nèi)在地統(tǒng)一起來(lái)，進(jìn)而使自然演化的程度可以用時(shí)間來(lái)度量。當(dāng)然在演化的基礎(chǔ)上對(duì)時(shí)間之矢加以科學(xué)的系統(tǒng)的闡述則是在非平衡系統(tǒng)自組織理論提出“內(nèi)部時(shí)間”之后。

自然演化有兩個(gè)特定的方向：進(jìn)化與退化，進(jìn)化與退化從哲學(xué)上講同有序與無(wú)序、可逆與不可逆、對(duì)稱(chēng)與破缺等范疇有十分密切的聯(lián)系。自然界的變化表現(xiàn)為過(guò)程，其有可逆與不可逆之分?？赡媾c不可逆是自然科學(xué)在研究變化過(guò)程中遇到的一種普遍現(xiàn)象?？茖W(xué)家用“熵”的增減來(lái)說(shuō)明演化過(guò)程的方向。英國(guó)物理學(xué)家愛(ài)丁頓就把熵看作“時(shí)間之矢”，并堅(jiān)信時(shí)間之矢的方向就是物質(zhì)系統(tǒng)的演化過(guò)程的方向。熵增就意味著系統(tǒng)從有序向無(wú)序演化。

“熵”的提出是19世紀(jì)的重大成就之一，它出自于熱力學(xué)，并經(jīng)過(guò)玻爾茲曼的統(tǒng)計(jì)解釋被移植到其它多門(mén)學(xué)科。愛(ài)因斯坦在與里茲的爭(zhēng)論中曾說(shuō)過(guò)：熱力學(xué)箭頭是由熵增原理定義的，時(shí)間箭頭是完全同熱力學(xué)關(guān)系聯(lián)系在一起的。自然界里絕大多數(shù)是開(kāi)放的系統(tǒng)，與外界有能量和物質(zhì)的交換，即外界與系統(tǒng)之間有熵流，因此也就有熵流與負(fù)熵流之分。事實(shí)也說(shuō)明生命過(guò)程與負(fù)熵聯(lián)系著，負(fù)熵是導(dǎo)致生物進(jìn)化的一個(gè)必要條件。薛定諤在《生命是什么》一書(shū)中提到，生命似乎是物質(zhì)的有秩序和有規(guī)律的行為，它不是完全以其從有序轉(zhuǎn)向無(wú)序的傾向?yàn)榛A(chǔ)的，而是部分地基于那種被保持著的現(xiàn)存秩序，即生命有機(jī)體是依賴(lài)負(fù)熵為生的，負(fù)熵是開(kāi)放系統(tǒng)從無(wú)序向有序的進(jìn)化過(guò)程的“時(shí)間之矢”。雖然熵并非能夠完美的對(duì)時(shí)間進(jìn)行標(biāo)度——在與平衡態(tài)相距很遠(yuǎn)的非平衡態(tài)中，熵的概念不再存在，——但它已足夠說(shuō)明時(shí)間的方向性。 轉(zhuǎn)貼于

在熱力學(xué)第二定律提出后，達(dá)爾文提出了生物進(jìn)化論學(xué)說(shuō)，將演化的觀(guān)點(diǎn)帶入科學(xué)界，但人們很快發(fā)現(xiàn)經(jīng)典熱力學(xué)與達(dá)爾文生物學(xué)發(fā)現(xiàn)的單向過(guò)程并不一致。經(jīng)典熱力學(xué)中“時(shí)間之矢”朝下，趨向于無(wú)序狀態(tài)和隨機(jī)性；而在生物進(jìn)化論中“時(shí)間之矢”朝上，趨向于在一定結(jié)構(gòu)和功能方面的組織性更高層次。對(duì)此不同的科學(xué)家們有不同的價(jià)值取向，并據(jù)此提出了不同的理論與觀(guān)點(diǎn)，為自然演化的進(jìn)程做出了巨大的理論貢獻(xiàn)。1969年普利高津發(fā)現(xiàn)，在不違反熱力學(xué)第二定律的前提下，自然系統(tǒng)可以經(jīng)過(guò)自組織過(guò)程從無(wú)序演化為有序。從而使人們明白進(jìn)化與退化的兩種時(shí)間之矢的沖突僅僅是一種表面現(xiàn)象，進(jìn)化的系統(tǒng)是一開(kāi)放系統(tǒng)，宇宙過(guò)程并不將時(shí)間之矢指向宇宙熱寂狀態(tài)。但不可否認(rèn)的是在生物的進(jìn)化中也有退化——局部的退化。

三、時(shí)間之矢的現(xiàn)實(shí)意義

首先，正確理解“時(shí)間之矢”有利于人們樹(shù)立正確的世界觀(guān)和方法論，防止偽科學(xué)的產(chǎn)生?！皶r(shí)間之矢”實(shí)質(zhì)就是對(duì)經(jīng)典物理學(xué)中對(duì)稱(chēng)性的突破，對(duì)決定論的否定，它促進(jìn)人們的思維發(fā)生了一場(chǎng)徹底的革命。非決定論代替了決定論使其描述的自然圖景更負(fù)有科學(xué)性與時(shí)代性。這是科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果，是我們?cè)谡J(rèn)識(shí)世界的過(guò)程中追求新的平衡新的對(duì)稱(chēng)性的必然結(jié)果，是人類(lèi)認(rèn)識(shí)史上的一次巨大飛躍。但我們并不否認(rèn)對(duì)其的誤用亦使世界文化充斥著濃厚的相對(duì)主義與多元主義色彩，為偽科學(xué)的產(chǎn)生提供了基礎(chǔ)。

其次，把時(shí)間之矢納入科學(xué)描述之中，有利于對(duì)科技的正負(fù)效用產(chǎn)生正確的認(rèn)識(shí)，防止對(duì)待科學(xué)技術(shù)的極端化傾向，有利于更加合理的使用科技造福人類(lèi)，做到防患于未然。長(zhǎng)期以來(lái)，由于受確定性的影響人們堅(jiān)信科學(xué)規(guī)律是永恒不變的絕對(duì)真理，人們對(duì)科技關(guān)注的焦點(diǎn)也在于科技為人們所帶來(lái)的福利，而對(duì)于科技所附有的負(fù)面作用要么視而不見(jiàn)，要么認(rèn)為科學(xué)能解決一切。然而事實(shí)證明了如果將時(shí)間之矢排除在科學(xué)的描述之外，表面上我們是獲得了確定的知識(shí)，但實(shí)際上他并不符合自然法則。當(dāng)然不確定性并不意味我們完全無(wú)知，科學(xué)規(guī)律顯示了它的相對(duì)真理性與內(nèi)在的不確定性，是確定性與不確定性的辨證統(tǒng)一。所以對(duì)待科技我們既不能盲目的樂(lè)觀(guān)也不能盲目的悲觀(guān)。時(shí)間之矢觀(guān)念的加強(qiáng)可以使我們正確認(rèn)識(shí)科學(xué)規(guī)律的不確定性是實(shí)質(zhì)，從而防止對(duì)科技作用的無(wú)限夸大，認(rèn)為科技能包攬和解決一切。當(dāng)然時(shí)間之矢意識(shí)的加強(qiáng)也有助于防止因科學(xué)規(guī)律本身的隨機(jī)性而陷入徹底的相對(duì)主義，進(jìn)而盲目悲觀(guān)。

再者，時(shí)間之矢的確立能促進(jìn)自然科學(xué)反省由近代科學(xué)所造成的人與自然相分離的關(guān)系格局。時(shí)間之矢的遺忘使人們把整個(gè)未來(lái)與整個(gè)過(guò)去都包含在現(xiàn)在之中，人的主體性地位被空前提高，人與自然嚴(yán)重分離，從而帶來(lái)了哲學(xué)上主體與客體的分離，也導(dǎo)致了科技文化與人文文化的不相容，所有這些都是與我們當(dāng)今所倡導(dǎo)的和諧、可持續(xù)發(fā)展的道路相違背的，所以科技與人文的融通已迫在眉睫。

總之，人類(lèi)的發(fā)展與自然的演化是不可能脫離時(shí)間之矢而獨(dú)自進(jìn)行的，任何否定時(shí)間之矢的行為其實(shí)質(zhì)都是企圖將世界演化的歷史性、生命的根源等排除于科學(xué)之外；都是要否定不確定性與隨機(jī)性的存在，而一味的追求單純，追求單一性。事實(shí)上“大自然喜愛(ài)單純，不愛(ài)過(guò)多因素的繁華。”（2）這僅僅是科學(xué)家們的一相情愿。而要真正走出科學(xué)確定性的迷霧，正確認(rèn)識(shí)時(shí)間的真諦與世界的演化，并在認(rèn)識(shí)自然與改造自然的科技活動(dòng)中能自覺(jué)保持人與自然的動(dòng)態(tài)平衡與和諧，牢牢樹(shù)立時(shí)間之矢的觀(guān)念是必不可少的。

注釋?zhuān)?/p>

[1] 許良英等譯：《愛(ài)因斯坦文集》第三卷，商務(wù)印書(shū)館，1979年版，第507頁(yè)

[2] 彼得、

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳其榮.自然哲學(xué).復(fù)旦大學(xué)出版社，2005(2).

第6篇：量子力學(xué)的含義范文

1.信息是哲學(xué)層次上的抽象

信息論的主要?jiǎng)?chuàng)始人，美國(guó)數(shù)學(xué)家克芬特?仙農(nóng)在研究信號(hào)、消息和信息的相互關(guān)系時(shí)指出：信號(hào)是信息的物理表達(dá)層；消息是信息的數(shù)學(xué)表達(dá)層；信息則是更高層次哲學(xué)上的抽象，是信號(hào)與消息的更高表達(dá)層次。這是一個(gè)非常精辟的論述?？上?，現(xiàn)在我們很多人在很多情況下都把消息和信息混淆在一起。包括仙農(nóng)先生本人給信息一詞下的定義：“信息就是不確定性的消除量”，也并不是從哲學(xué)層次上提出來(lái)的?；煜畔⒑拖⒌谋澈笫俏覀儗?duì)哲學(xué)和數(shù)學(xué)的認(rèn)知出現(xiàn)了差錯(cuò)。我們要找出這些差錯(cuò)，還要對(duì)整個(gè)事件發(fā)生的來(lái)龍去脈詳加分析。信息論、控制論和系統(tǒng)倫這三個(gè)密切相關(guān)又自成體系的理論為什么會(huì)在短短的三、五年內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)？它們產(chǎn)生的歷史背景是什么？恐怕還得從一百年前相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)開(kāi)始談起。

A.哲學(xué)百年滄桑

我在上一章“時(shí)間和空間”中講到：現(xiàn)代哲學(xué)一直停留在19世紀(jì)的水平上沒(méi)有多大的進(jìn)展，表現(xiàn)出了明顯的衰落。造成這一狀況的原因是：自從20世紀(jì)初相對(duì)論和量子力學(xué)先后問(wèn)世，人們對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)就進(jìn)入到一個(gè)新的層次，而哲學(xué)家的步伐卻一直跟不上來(lái)。辯證法只能解讀“牛頓三定律”層次的東西，而科學(xué)家們急需要有一種新的思想方法來(lái)解讀相對(duì)論和量子力學(xué)。在這樣的歷史背景下，一些科學(xué)家在從事自己所在專(zhuān)業(yè)的研究過(guò)程中，逐漸觸及到一個(gè)新的哲學(xué)體系――系統(tǒng)觀(guān)察法。這是一個(gè)超出辯證法而又不脫離辯證法的思想體系，就像相對(duì)論既超出又不脫離牛頓三定律一樣。由于大家所處的具體專(zhuān)業(yè)不同，每一個(gè)人都僅僅接觸到這個(gè)思想體系的一部份，于是信息論、控制論和系統(tǒng)論紛紛出籠。這三個(gè)科學(xué)理論實(shí)際上就是不同專(zhuān)業(yè)的科學(xué)家從不同的角度對(duì)同一個(gè)哲學(xué)思想體系的表述?？上У氖且呀?jīng)半個(gè)世紀(jì)過(guò)去了一直沒(méi)有人能把三者融會(huì)貫通地結(jié)合起來(lái)，提煉出一個(gè)完整的哲學(xué)思想體系，形成一個(gè)完整的宇宙觀(guān)。

為什么會(huì)這樣呢？經(jīng)過(guò)了二、三百年的發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)在西方文化的基礎(chǔ)上形成了一個(gè)相對(duì)完整的思想體系。在思維方式上它以微觀(guān)分析思維為主導(dǎo)思維方式，拒絕承認(rèn)宏觀(guān)綜合思維的主導(dǎo)作用；在思想方法上它僅僅認(rèn)識(shí)到矛盾雙方的辯證關(guān)系，對(duì)矛盾雙方生存的共同基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)不足，對(duì)多頭矛盾共同作用缺乏認(rèn)識(shí)；在宇宙觀(guān)上它固守“牛頓三定律――廣義相對(duì)論”的宇宙觀(guān)，對(duì)量子力學(xué)的宇宙觀(guān)視而不見(jiàn)。只把量子力學(xué)當(dāng)作奴隸來(lái)使用，而拒絕承認(rèn)它的宇宙觀(guān)，真可謂是天大的冤枉。在這樣一個(gè)具有明顯缺陷的思想體系主導(dǎo)下，我們的科學(xué)家即便是在自己的實(shí)踐活動(dòng)中已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了更高層次的思想方法，也是僅僅局限于一般性應(yīng)用，不能從宇宙觀(guān)的高度把一個(gè)完整的哲學(xué)思想體系建立起來(lái)。

如此說(shuō)來(lái)，目前信息論、控制論和系統(tǒng)論都還是一種處在原生狀態(tài)的哲學(xué)。它們剛剛從社會(huì)實(shí)踐中走出來(lái)，還需要有一個(gè)錘煉和升華的過(guò)程，最后才能形成一個(gè)更高層次的哲學(xué)思想體系。一個(gè)全新的思想方法背后必然有一個(gè)全新的宇宙觀(guān)。盡管目前人們?cè)趶?qiáng)大的思維慣性作用下僅僅把新的思想方法當(dāng)作工具在廣泛使用，而拒絕承認(rèn)它的宇宙觀(guān)，但是它入主哲學(xué)殿堂的步伐是誰(shuí)也阻擋不了的。當(dāng)唯物辯證法升級(jí)為系統(tǒng)觀(guān)察法的時(shí)候，唯物主義宇宙觀(guān)也自然會(huì)提升為一個(gè)系統(tǒng)性的宇宙觀(guān)。總之，哲學(xué)在20世紀(jì)發(fā)生了一場(chǎng)跨越式的發(fā)展，很多哲學(xué)家被拋棄在了19世紀(jì)，這是不容否認(rèn)的歷史事實(shí)。

信息論、控制論和系統(tǒng)論它們究竟屬于哪一個(gè)學(xué)科？為什么我們不能講“信息學(xué)、控制學(xué)和系統(tǒng)學(xué)”？我們?yōu)槭裁慈匀环Q(chēng)克芬特?仙農(nóng)和諾伯特?維納是數(shù)學(xué)家，難道他們?cè)谛畔⒄摵涂刂普摲矫娴呢暙I(xiàn)比不上在數(shù)學(xué)方面的貢獻(xiàn)嗎？我心頭多年的疑惑總算是有了一個(gè)說(shuō)法?！懊徽齽t言不順”，現(xiàn)在到了給信息論正名的時(shí)候了。信息論就是20世紀(jì)最偉大的哲學(xué)論著；它的作者就是20世紀(jì)最偉大的哲學(xué)家。我們不這樣給他們定位，我們就不可能真正理解什么是“信息”；也不能真正理解什么是哲學(xué)。

我在前面“第三章時(shí)間和空間”中曾經(jīng)說(shuō)：“20世紀(jì)沒(méi)有嚴(yán)格意義上的哲學(xué)家”，現(xiàn)在看來(lái)也需要稍作修正。應(yīng)該說(shuō)：信息論、控制論和系統(tǒng)論的幾位創(chuàng)始人真真正正是20世紀(jì)的哲學(xué)家。雖然連他們自己都沒(méi)有意識(shí)到他們觸及到的是一個(gè)高層次的哲學(xué)體系，這并不影響他們成為新的哲學(xué)體系的發(fā)現(xiàn)者和實(shí)踐者。這也正顯示出哲學(xué)的奧妙所在。從歷史上看，真真正正坐在那里大篇大篇地寫(xiě)哲學(xué)專(zhuān)著的人，往往并不一定是真正意義上的哲學(xué)家。

聯(lián)想信息論、控制論和系統(tǒng)論在當(dāng)今社會(huì)中的顯赫地位，豈不正好是哲學(xué)理應(yīng)所處的位置嗎？20世紀(jì)衰落的并不是哲學(xué)，而是我們這些職業(yè)的哲學(xué)人。歷史給我們哲學(xué)家們開(kāi)了一個(gè)不大不小的玩笑，恍然大悟之后還真有點(diǎn)讓人羞愧難當(dāng)?！巴卟豢芍G，來(lái)者猶可追?！弊鹁吹恼軐W(xué)家們，讓我們把19世紀(jì)的一些哲學(xué)命題權(quán)當(dāng)是寶貴的文物暫且擱置起來(lái)吧，什么物質(zhì)和精神呀，唯物和唯心呀，都暫且不要考慮，趕快投身到建設(shè)新的哲學(xué)體系的宏偉工程中來(lái)吧！現(xiàn)在，信息論、控制論和系統(tǒng)論已經(jīng)滲透到了全社會(huì)的各行各業(yè)和所有的科學(xué)領(lǐng)域，我們?cè)賹⑺鼈冐炌ㄆ饋?lái)整合成一個(gè)完整的哲學(xué)思想體系，那還不把整個(gè)人類(lèi)社會(huì)都折騰到天堂上去？

B.哲學(xué)源于實(shí)踐

我們從信息論、控制論和系統(tǒng)論的產(chǎn)生到它們向全社會(huì)各個(gè)研究領(lǐng)域全面滲透的過(guò)程中看到了什么？看到的是：一個(gè)新的哲學(xué)體系從實(shí)踐中產(chǎn)生又返過(guò)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐的過(guò)程。

廣義相對(duì)論和量子力學(xué)把人類(lèi)對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)帶入了一個(gè)新的層次；在這個(gè)新的層次里面產(chǎn)生了新的認(rèn)識(shí)方法；新的認(rèn)識(shí)方法背后隱藏一個(gè)新的宇宙觀(guān)。所以，要想在新的世紀(jì)里面當(dāng)一位新的哲學(xué)家，首先必須認(rèn)真理解廣義相對(duì)論和量子力學(xué)，特別是要學(xué)會(huì)系統(tǒng)地理解它們的時(shí)空觀(guān)，然后再學(xué)習(xí)在這兩個(gè)基礎(chǔ)理論之上已經(jīng)形成的信息論、控制論和系統(tǒng)論。最后才有資格展開(kāi)你的哲學(xué)思維。哲學(xué)源于實(shí)踐，你不進(jìn)入到這樣的物質(zhì)層次就不可能產(chǎn)生相應(yīng)的哲學(xué)思考。

當(dāng)我們學(xué)習(xí)了信息論、控制論和系統(tǒng)論再去學(xué)習(xí)中國(guó)哲學(xué)的時(shí)候，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它們兩者之間竟然能非常容易地溝通起來(lái)。這是為什么呢？我們把上面的道理返過(guò)來(lái)想一想就會(huì)明白，原來(lái)它們的思維都深入到了同一個(gè)物質(zhì)層次?，F(xiàn)代人是由廣義相對(duì)論和量子力學(xué)把思維引入到這個(gè)物質(zhì)層次里面來(lái)的，那么中國(guó)古代哲人是如何把自己的思維深入到這個(gè)層次里面來(lái)的呢？沒(méi)有別的方法，只有練功“入靜”，讓大腦進(jìn)入“莊子”所說(shuō)的那種“坐忘”狀態(tài)，從而感觸到一個(gè)更深入的物質(zhì)世界。練功就是中國(guó)古代哲人非常重要的一種實(shí)踐活動(dòng)。

研究哲學(xué)需要有很深入的社會(huì)實(shí)踐體驗(yàn)。一個(gè)現(xiàn)代的哲學(xué)家，你如果想研究中國(guó)哲學(xué)就必須要學(xué)會(huì)“入靜”。你感觸不到意境中的那個(gè)物質(zhì)世界，你就不能理解中國(guó)哲學(xué)的精髓所在。同樣，你要是想當(dāng)一個(gè)21世紀(jì)的哲學(xué)家，就必須跟隨廣義相對(duì)論和量子力學(xué)進(jìn)入到一個(gè)更深入的物質(zhì)世界，特別是要弄清楚它們的時(shí)空觀(guān)。這是最基本的入門(mén)條件，你如果作不到這一點(diǎn)就只能停留在19世紀(jì)，做一個(gè)19世紀(jì)西方哲學(xué)的守護(hù)神。因?yàn)?9世紀(jì)以前的西方哲學(xué)對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)只局限在四維時(shí)空的顯物質(zhì)世界。

C.信息和意識(shí)

“信息”實(shí)際上就是哲學(xué)家通常所說(shuō)的“意識(shí)”，是更高理論層次上的意識(shí)。信息較意識(shí)有著更廣泛、更深入、更充實(shí)、更具體、更實(shí)用的內(nèi)涵。從意識(shí)到信息，標(biāo)志著人類(lèi)對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)深入到一個(gè)新的物質(zhì)層次，也是哲學(xué)在20世紀(jì)發(fā)生的一次跳躍式的發(fā)展。

20世紀(jì)初，廣義相對(duì)論把一個(gè)由時(shí)空張力廣泛聯(lián)系的宇宙介紹給我們；量子力學(xué)把一個(gè)不確定的混沌宇宙介紹給我們；而在此之前，人們只有一個(gè)由萬(wàn)有引力廣泛聯(lián)系的宇宙。人類(lèi)對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)由此深入到了一個(gè)新的層次。人與外界的交換越來(lái)越頻繁、越來(lái)越復(fù)雜。人與人之間的意識(shí)交流出現(xiàn)了越來(lái)越多的轉(zhuǎn)換形式。原來(lái)人與人之間是通過(guò)語(yǔ)言來(lái)直接進(jìn)行意識(shí)交流的，語(yǔ)言是意識(shí)的表現(xiàn)形式；語(yǔ)言是現(xiàn)實(shí)的意識(shí)。電話(huà)的出現(xiàn)，使電信號(hào)也成了意識(shí)的表現(xiàn)形式和現(xiàn)實(shí)的意識(shí)。到了信息論我們就把電信號(hào)改稱(chēng)為信息的表現(xiàn)形式和現(xiàn)實(shí)的信息，意識(shí)就是這樣很簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)稱(chēng)為信息進(jìn)入一個(gè)更高層次的哲學(xué)體系?，F(xiàn)在人們往往不能十分清晰地界定信號(hào)、消息和信息之間的關(guān)系，我們只要把這三者的關(guān)系稍微理順一下就很容易明白：信息就是原來(lái)的哲學(xué)體系中的意識(shí)。原來(lái)我們把語(yǔ)言看作是現(xiàn)實(shí)的意識(shí)、把一本書(shū)看作是固化的意識(shí)；現(xiàn)在我們把語(yǔ)言看作是信息在物理層次上的表達(dá)、把一本書(shū)看作是儲(chǔ)存起來(lái)的信息。

信息一點(diǎn)也不否定原來(lái)的意識(shí)，只是在原來(lái)意識(shí)一詞的含義上加入了一些新的內(nèi)容。新的內(nèi)容主要是從兩個(gè)方面加入的。一個(gè)方面就是上面剛講過(guò)的，原來(lái)的哲學(xué)僅僅把語(yǔ)言看成是意識(shí)的表現(xiàn)形式和現(xiàn)實(shí)的意識(shí)，而信息論則把信號(hào)看成是“意識(shí)”的物理表現(xiàn)形式，把消息看成是“意識(shí)”的數(shù)學(xué)表現(xiàn)形式。很明顯是根據(jù)時(shí)展的需要把意識(shí)的表達(dá)形式更進(jìn)一步細(xì)化了。

另一方面加入的內(nèi)容就不太容易理解了。我們對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)不斷深入，“物質(zhì)”一詞的內(nèi)涵不斷向“意識(shí)”方向擴(kuò)展，到了暗物質(zhì)、暗能量，物質(zhì)和意識(shí)實(shí)際上已經(jīng)完全合二為一了。按說(shuō)依照辯證法并不應(yīng)該難以理解，矛盾雙方在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化呀！可是我們的哲學(xué)家就是拒絕承認(rèn)。歷史要發(fā)展，科學(xué)要前進(jìn)，“信息”一詞也就應(yīng)運(yùn)而生了。它不僅保留了“意識(shí)”一詞原來(lái)的內(nèi)涵：“意識(shí)是物質(zhì)的產(chǎn)物”，它更告訴我們：“在物質(zhì)世界的一定深度，意識(shí)就是物質(zhì)”。也就是說(shuō)，信息一詞不僅包涵了主觀(guān)的意識(shí)還增加了客觀(guān)的意識(shí)。信息論要討論主觀(guān)信息和客觀(guān)信息的問(wèn)題，這在原來(lái)的哲學(xué)體系中是拒絕討論這個(gè)問(wèn)題的。

總之，信息就是系統(tǒng)化、層次化、客觀(guān)化的意識(shí)。在這里一下子還講不明白，到下面“主觀(guān)信息和客觀(guān)信息”一節(jié)再作詳談。

D.信息和消息

信息和消息的關(guān)系非常復(fù)雜，因?yàn)樗婕暗秸軐W(xué)和數(shù)學(xué)的關(guān)系。研究它們之間的關(guān)系使我想起了中國(guó)哲學(xué)一句名言：“道可道，非常道”。就是說(shuō)：用語(yǔ)言可以表達(dá)清楚的道理，都不是自然界最根本的、永恒不變的道理。我們給“信息”一詞下了幾十上百個(gè)定義，沒(méi)有一個(gè)十分妥貼讓人滿(mǎn)意的。就是因?yàn)椤靶畔ⅰ迸c中國(guó)哲學(xué)的“道”進(jìn)入了大致相同的哲學(xué)層次。用語(yǔ)言（包括數(shù)學(xué)語(yǔ)言）都不可能完全表達(dá)清楚它的內(nèi)涵。

能夠用語(yǔ)言表達(dá)清楚的“道理”比“道”低一個(gè)層次，但是當(dāng)我們所要認(rèn)識(shí)的客觀(guān)事物本身就處在物質(zhì)世界比較淺顯的層次的時(shí)候，“道理”和“道”就完全一致了，在這種情況下我們完全可以把道理看作是“道”。同樣，信息和消息的也是這樣。信息一詞具有較深層次的哲學(xué)內(nèi)涵，是不可能用語(yǔ)言（包括數(shù)學(xué)語(yǔ)言）完全表達(dá)清楚的。用語(yǔ)言（包括數(shù)學(xué)語(yǔ)言）能夠完全解釋清楚的應(yīng)該是消息。但是，當(dāng)信息所在的系統(tǒng)處在客觀(guān)世界比較淺顯的層次時(shí)，信息和消息是完全等同的，在這樣的情況下我們把信息和消息混淆在一起也不為錯(cuò)。只是我們必須清楚二者在什么情況下是相同的，可以相互通稱(chēng)；在什么情況下二者是截然不同的不能相互通稱(chēng)。

信息是哲學(xué)層次上的抽象。如何抽象才是哲學(xué)層次上的抽象呢？我對(duì)克芬特?仙農(nóng)先生的論述是這樣理解的：對(duì)客觀(guān)事物的物理特征進(jìn)行抽象，包括三維大小尺度、顏色、溫度、頻率、速度、強(qiáng)度等等，可以獲得信息的最低級(jí)表達(dá)層次---信號(hào)；對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行邏輯推理、綜合、分析，可以獲得信息的較低級(jí)表達(dá)層次―-消息；哲學(xué)層次上的抽象在以前的哲學(xué)中主要是指運(yùn)用辯證法對(duì)客觀(guān)事物進(jìn)行多方位的抽象，而到了信息論這里已經(jīng)上升為運(yùn)用系統(tǒng)觀(guān)察法對(duì)客觀(guān)事物進(jìn)行多時(shí)空的系統(tǒng)的抽象了。學(xué)習(xí)過(guò)系統(tǒng)論的人都知道，系統(tǒng)可以賦予我們一種洞察力，讓我們能認(rèn)識(shí)到其他方法觀(guān)察不到的一些客觀(guān)現(xiàn)象，而信息一詞的內(nèi)涵恰恰就包括了這樣一些新的內(nèi)容。

消息是信息的數(shù)學(xué)表達(dá)層，或者說(shuō)是語(yǔ)言表達(dá)層。由于四維時(shí)空的“數(shù)理屏障”作用，消息只能存在于四維時(shí)空之內(nèi)，而信息一詞是不受時(shí)空屏障制約的。在四維時(shí)空之外只有客觀(guān)信息存在，沒(méi)有消息和信號(hào)存在；在四維時(shí)空之內(nèi)既有客觀(guān)信息存在還有主觀(guān)信息存在。消息與主觀(guān)信息是完全相通的，可以通稱(chēng)；消息與四維時(shí)空內(nèi)的客觀(guān)信息就不在同一個(gè)層次，是不可以通稱(chēng)的。詳細(xì)解釋還是放到下面“主觀(guān)信息和客觀(guān)信息”一節(jié)來(lái)講。

2.信息是我們與外界交換內(nèi)容的名稱(chēng)

信息論與控制論的創(chuàng)始人之一，美國(guó)著名數(shù)學(xué)家諾伯特?維納認(rèn)為:“信息就是我們?cè)谶m應(yīng)外部世界和控制外部世界的過(guò)程中，同外部世界進(jìn)行交換的內(nèi)容的名稱(chēng)。”這一句話(huà)講的很有內(nèi)涵，值得我們仔細(xì)探究。首先它告訴我們：信息存在于我們同外界進(jìn)行交換的過(guò)程中，我們不與外界進(jìn)行交換的時(shí)候信息就不存在。在沒(méi)有我們存在的客觀(guān)世界中本來(lái)是沒(méi)有信息存在的，“信息”的主觀(guān)屬性赫然若揭。

“交換內(nèi)容的名稱(chēng)”這7個(gè)字也值得我們細(xì)心玩昧，信息不就是我們對(duì)交換內(nèi)容的一個(gè)稱(chēng)呼嘛？這使我想起中國(guó)古人的一句名言：“名可名，非常名”。說(shuō)的是我們對(duì)周?chē)挛锏娜魏畏Q(chēng)呼都不是一成不變的，隨著時(shí)間和空間的變化，我們對(duì)周?chē)挛锏姆Q(chēng)呼一直都在不斷地發(fā)生著變化。一般情況下，我們都是給相對(duì)穩(wěn)定的事物起一個(gè)名字，對(duì)于變化快的、比較復(fù)雜的事物我們沒(méi)有必要給它起名字，或者不方便起名字，這時(shí)候就需要有一個(gè)統(tǒng)稱(chēng)，信息就是我們?cè)谶@個(gè)時(shí)候使用的一個(gè)統(tǒng)稱(chēng)。所以，不管是已經(jīng)有名稱(chēng)的客觀(guān)事物，還是沒(méi)有名稱(chēng)的客觀(guān)事物我們都可以把它們的基本屬性和存在方式看作是一個(gè)信息。當(dāng)然這樣的信息在未被我們的大腦意識(shí)到之前只能算是一個(gè)消息或一個(gè)信號(hào)。

我們?cè)谶m應(yīng)外部世界和控制外部世界的過(guò)程中，同外部世界在不斷地進(jìn)行著物資和能量的交換。對(duì)于交換的內(nèi)容有時(shí)我們有具體的名稱(chēng)，我們既可以直呼其名，也可以稱(chēng)之為“信息”；如果沒(méi)有具體的名稱(chēng)，我們就直接稱(chēng)之為“信息”。在此，我想模仿我的祖人“莊子”說(shuō)一句粗話(huà)，還望大家見(jiàn)諒?！笆裁炊际切畔?，信息也什么都不是。信息是個(gè)‘屁’”。消化道中的臟氣從排出，它的響聲和氣味開(kāi)始擴(kuò)散、稀釋?zhuān)恢钡饺说母杏X(jué)器官不能感覺(jué)到為止，我們把這一時(shí)間段的臟氣稱(chēng)之為：屁。通常我們說(shuō)：甲某放了一個(gè)屁把乙某給嗆跑了。如果我們用信息化的思維方式來(lái)說(shuō)這句話(huà)，就是：甲某釋放出一個(gè)信息，乙某接受到這一信息后迅速離開(kāi)了。這個(gè)簡(jiǎn)單的例子告訴我們：信息論就是一個(gè)方法論，它告訴我們?nèi)绾斡眯畔⒒乃季S方式去認(rèn)識(shí)復(fù)雜的客觀(guān)世界。

一個(gè)外科醫(yī)生可以從患者的放屁聲中獲得手術(shù)成功的信息。因?yàn)椤捌ā笔腔颊呦赖漠a(chǎn)物，它攜帶著患者消化系統(tǒng)的信息，它攜帶的信息量與它所在系統(tǒng)的復(fù)雜度密切相關(guān)。屁聲在沒(méi)有轉(zhuǎn)輸?shù)结t(yī)生的大腦之前只是一個(gè)客觀(guān)信號(hào)，被醫(yī)生的意識(shí)系統(tǒng)接受之后才成為信息，這時(shí)它的信息量與醫(yī)生大腦意識(shí)系統(tǒng)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生可以獲得更多的信息量。從這個(gè)簡(jiǎn)單的例子我們可以看到：任何信息都是系統(tǒng)中的信息，脫離開(kāi)系統(tǒng)無(wú)所謂信息。所以要認(rèn)識(shí)一個(gè)信息，首先要了解它所在的系統(tǒng)。

總之，信息論是一種方法論,是我們認(rèn)識(shí)復(fù)雜問(wèn)題的一種思想方法.當(dāng)我們不使用這一種思維方法的時(shí)候,信息是不存在的.客觀(guān)世界中只存在著物質(zhì),不存在信息.當(dāng)我們開(kāi)始運(yùn)用這一種思想方法的時(shí)候,我們可以把任何物質(zhì)稱(chēng)之為信息,包括我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到的物質(zhì)和我們還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到的物質(zhì);信息就是我們的大腦對(duì)物質(zhì)的一種意識(shí)方法.信息化的認(rèn)識(shí)方法和信息化的思維方式是系統(tǒng)思維的主要內(nèi)容之一,任何信息都是一定系統(tǒng)中的信息，脫離開(kāi)系統(tǒng)就沒(méi)有信息。我們必須把信息論、控制論和系統(tǒng)論結(jié)合起來(lái)一塊研究，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)觀(guān)察法。

3.主觀(guān)信息和客觀(guān)信息

作為一個(gè)唯物論者，我不認(rèn)為信息[意識(shí)]是一種客觀(guān)存在。但是我是一個(gè)中國(guó)式的唯物論者，承認(rèn)有客觀(guān)信息[意識(shí)]存在。走出四維時(shí)空物質(zhì)就是意識(shí)，意識(shí)也就是物質(zhì)。對(duì)于中國(guó)哲學(xué)，言重一點(diǎn)的人稱(chēng)它為：“客觀(guān)唯心”，平和一點(diǎn)的人稱(chēng)它是“樸素的唯物主義”。以前我知道他們說(shuō)的都不對(duì)，可是不知道如何來(lái)反駁，現(xiàn)在當(dāng)我學(xué)習(xí)了信息論、控制論和系統(tǒng)論以后，我明白了，原來(lái)中國(guó)哲學(xué)中的唯物主義應(yīng)該叫做：“系統(tǒng)辯證唯物主義”。中國(guó)哲學(xué)的“天人合一”思想就是透過(guò)人體這個(gè)小系統(tǒng)去認(rèn)識(shí)宇宙這個(gè)大系統(tǒng)。系統(tǒng)辯證唯物主義對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)比辯證唯物主義更深入一個(gè)層次，是辯證唯物主義的升級(jí)版。辯證唯物主義僅僅是系統(tǒng)辯證唯物主義的一個(gè)重要組成部分。

我是馬克思和恩格斯的崇拜者，我崇尚馬克思充滿(mǎn)睿智的頭腦；我佩服恩格斯思路的敏捷，我對(duì)他們的辯證唯物主義從未有過(guò)懷疑。但是，我是一個(gè)中國(guó)人，我更信奉中國(guó)哲學(xué)；我還是一個(gè)現(xiàn)代人，我更喜歡學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)理論。我曾經(jīng)在它們?nèi)咧g徘徊，不知所措。現(xiàn)在好了系統(tǒng)辯證唯物主義把它們非?？茖W(xué)地協(xié)調(diào)起來(lái)了。中國(guó)哲學(xué)、辯證唯物主義和信息論、控制論、系統(tǒng)論原本都是一體的，出現(xiàn)矛盾是我們對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)還不夠深入。

信息論、控制論、系統(tǒng)論三論歸一是現(xiàn)代科學(xué)理論研究的一大趨勢(shì)，系統(tǒng)論是前兩論的基礎(chǔ)也已經(jīng)基本明確，只是這三歸一該如何一個(gè)歸法？多年來(lái)一直沒(méi)有一個(gè)明確的說(shuō)法。我的方法就是首先給它們區(qū)分主觀(guān)、客觀(guān)屬性，就是把主觀(guān)系統(tǒng)和客觀(guān)系統(tǒng)，主觀(guān)控制和客觀(guān)控制，主觀(guān)信息和客觀(guān)信息一一區(qū)分開(kāi)來(lái)。

A.主觀(guān)系統(tǒng)和客觀(guān)系統(tǒng)

系統(tǒng)就是一種整體觀(guān)念。當(dāng)我們用整體的觀(guān)念去認(rèn)識(shí)宇宙的時(shí)候，我們就把宇宙在主觀(guān)上設(shè)定為一個(gè)系統(tǒng)；當(dāng)我們把一個(gè)國(guó)家在主觀(guān)上設(shè)定為一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，也就是在用整體的觀(guān)念研究這個(gè)國(guó)家。系統(tǒng)論就是一個(gè)整體方法論?？墒遣恢蠹沂欠裣脒^(guò)，你只要用整體的觀(guān)念去認(rèn)識(shí)客觀(guān)事物就必然會(huì)落入中國(guó)哲學(xué)的套路，因?yàn)樵谶\(yùn)用整體觀(guān)念上目前還沒(méi)有誰(shuí)能比得上中國(guó)哲學(xué)。

我們說(shuō)：“系統(tǒng)論是具有邏輯和數(shù)學(xué)性質(zhì)的一門(mén)新興的科學(xué)”，并常常以它具有邏輯和數(shù)學(xué)性質(zhì)來(lái)證明它的科學(xué)性。其實(shí)我們錯(cuò)了，正是邏輯和數(shù)學(xué)的局限性制約了系統(tǒng)論的整體性，致使自然界中廣泛存在的另一大類(lèi)系統(tǒng)不能被納入系統(tǒng)論研究。這另一大類(lèi)系統(tǒng)就是德國(guó)科學(xué)家艾根在他的超循環(huán)理論中描述的“循環(huán)生成和循環(huán)制約系統(tǒng)”；也就是中國(guó)哲學(xué)中的“五行生克系統(tǒng)”?，F(xiàn)代的超循環(huán)理論和古代的五行生克循環(huán)，他們研究的是同一類(lèi)自然現(xiàn)象。

這兩大類(lèi)系統(tǒng)就像是一對(duì)孿生兄弟緊密聯(lián)系，相互影響，相互制約共同維護(hù)著客觀(guān)事物的平衡發(fā)展。也就是說(shuō)：任何一個(gè)客觀(guān)事物的歷史發(fā)展過(guò)程都是這兩類(lèi)系統(tǒng)相互影響，相互制約，相互依存共同發(fā)展的過(guò)程，像物質(zhì)世界的膨脹運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、生物界的遺傳和變異、人類(lèi)社會(huì)中的民主和集中等等。可惜的是這兩類(lèi)系統(tǒng)中有一類(lèi)系統(tǒng)是不能用邏輯和數(shù)學(xué)來(lái)表達(dá)的，現(xiàn)在的系統(tǒng)論只研究具有邏輯和數(shù)學(xué)性質(zhì)的系統(tǒng)也是出于無(wú)奈。

對(duì)系統(tǒng)論的深入研究，讓我們認(rèn)識(shí)到：系統(tǒng)起源于混沌，而最終也結(jié)束于混沌，系統(tǒng)的邊緣地帶也都是混沌的，系統(tǒng)處在混沌的包圍之中。那么系統(tǒng)究竟是如何起源于混沌的呢？

我們知道混沌是物質(zhì)的徹底的自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。自由運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致部分物質(zhì)和能量聚積起來(lái)，大聚積引發(fā)大爆炸、大膨脹。就是這種膨脹運(yùn)動(dòng)勢(shì)力在自由運(yùn)動(dòng)的混沌之中支撐起了系統(tǒng)；反過(guò)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)是膨脹運(yùn)動(dòng)勢(shì)力把物質(zhì)組織起來(lái)形成的。所以系統(tǒng)都具有方向性[時(shí)間性]和擴(kuò)張性。但是，在膨脹運(yùn)動(dòng)勢(shì)力支撐起來(lái)的系統(tǒng)之中自由運(yùn)動(dòng)勢(shì)力并沒(méi)有被消滅，原來(lái)表現(xiàn)為混沌狀態(tài)的自由運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)在膨脹運(yùn)動(dòng)勢(shì)力的沖壓下轉(zhuǎn)變成了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步演化出循環(huán)運(yùn)動(dòng)。循環(huán)運(yùn)動(dòng)讓物質(zhì)在自由運(yùn)動(dòng)的原則下組織起來(lái)形成另外一種系統(tǒng)。這樣在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立、完整的系統(tǒng)內(nèi)部就出現(xiàn)了兩種組織形式的系統(tǒng)，按照膨脹運(yùn)動(dòng)組織原則形成的系統(tǒng)我們稱(chēng)之為“主觀(guān)系統(tǒng)”；按照自由運(yùn)動(dòng)組織原則形成的系統(tǒng)我們稱(chēng)之為“客觀(guān)系統(tǒng)”。所有自然形成的系統(tǒng)都是主觀(guān)和客觀(guān)兩種系統(tǒng)交織在一起形成的。

很明顯，現(xiàn)在的系統(tǒng)論研究的主要是主觀(guān)系統(tǒng)。雖然德國(guó)科學(xué)家艾根在研究生物系統(tǒng)進(jìn)化過(guò)程時(shí)發(fā)現(xiàn)了循環(huán)系統(tǒng)，也認(rèn)識(shí)到了循環(huán)系統(tǒng)在自然界中存在的廣泛性，但是幾十年過(guò)去了，人們一直沒(méi)有把這兩類(lèi)系統(tǒng)并列到一起來(lái)研究。造成這一現(xiàn)象發(fā)生的原因大概有如下三個(gè)方面：首先是人們的基本觀(guān)念問(wèn)題?，F(xiàn)代社會(huì)的主流文化是以分析思維占主導(dǎo)地位的西方文化。人們剛剛開(kāi)始運(yùn)用像信息論、系統(tǒng)論這樣的整體思想方法去認(rèn)識(shí)客觀(guān)事物，還不能完全擺脫分析思維慣性的制約。客觀(guān)系統(tǒng)中各要素之間的復(fù)雜關(guān)系超出了辯證邏輯的認(rèn)識(shí)范圍，數(shù)學(xué)語(yǔ)言也無(wú)能為力，導(dǎo)致科學(xué)在客觀(guān)系統(tǒng)面前駐足不前?？蒲袑?duì)象的局限性也制約了系統(tǒng)整體思維的全面發(fā)展?，F(xiàn)在科學(xué)家們研究的系統(tǒng)大多還是以人工系統(tǒng)為主，而人工系統(tǒng)工程都是主觀(guān)系統(tǒng)。在大自然中客觀(guān)控制系統(tǒng)主要表現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如原子的旋轉(zhuǎn)、太陽(yáng)系的旋轉(zhuǎn)，我們目前還不知道它們?yōu)槭裁匆D(zhuǎn)；在四維時(shí)空之外它表現(xiàn)為暗物質(zhì)和暗能量，而我們對(duì)暗物質(zhì)也還知之甚少。

在生物界和社會(huì)組織中，客觀(guān)系統(tǒng)雖然容易被我們認(rèn)識(shí)到，由于物理學(xué)家認(rèn)識(shí)不到，數(shù)學(xué)家又解讀不了，這種客觀(guān)系統(tǒng)也只能被排斥在主流文化之外。如果再?zèng)]有哲學(xué)來(lái)揭開(kāi)其中的奧妙，長(zhǎng)此以往后果很?chē)?yán)重，整個(gè)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展都會(huì)受到很大影響。

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)論的研究，我們認(rèn)識(shí)到：系統(tǒng)來(lái)源于混沌。由于系統(tǒng)論研究的主要是主觀(guān)系統(tǒng)，而混沌本身就是一種客觀(guān)控制系統(tǒng)，所以應(yīng)該說(shuō)：主觀(guān)系統(tǒng)產(chǎn)生于客觀(guān)系統(tǒng)之中。而隨著系統(tǒng)的發(fā)展，主觀(guān)系統(tǒng)中又出現(xiàn)客觀(guān)系統(tǒng)；客觀(guān)系統(tǒng)中又產(chǎn)生主觀(guān)系統(tǒng)。從宇宙大爆炸到生命的產(chǎn)生，再到人類(lèi)社會(huì)的出現(xiàn)，再到人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和完善，系統(tǒng)就是這樣由客觀(guān)中產(chǎn)生主觀(guān)，再由主觀(guān)中出現(xiàn)客觀(guān)，主觀(guān)系統(tǒng)與客觀(guān)系統(tǒng)交替促進(jìn)，協(xié)調(diào)發(fā)展。

總之，系統(tǒng)就是一種整體觀(guān)念。任何一個(gè)完整的系統(tǒng)或者說(shuō)自然形成的系統(tǒng)都是主觀(guān)和客觀(guān)兩類(lèi)系統(tǒng)交織在一起形成的。主觀(guān)系統(tǒng)是按照膨脹運(yùn)動(dòng)的組織原則組織起來(lái)的，因而它具有方向性和擴(kuò)張性；客觀(guān)系統(tǒng)是按照自由運(yùn)動(dòng)的組織原則組織起來(lái)的，因而它具有不確定性。主觀(guān)系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間有級(jí)差關(guān)系，這是由系統(tǒng)的方向性所決定的控制與被控制關(guān)系；而客觀(guān)系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間都是相互平等的，這是物質(zhì)的自由運(yùn)動(dòng)原則所決定的相互制約，相互協(xié)同關(guān)系。現(xiàn)代系統(tǒng)論研究的僅僅是主觀(guān)系統(tǒng)，這是因?yàn)閿?shù)學(xué)語(yǔ)言解讀不了客觀(guān)系統(tǒng)。要想建立一個(gè)完整的系統(tǒng)理論就必須站在哲學(xué)的高度把主觀(guān)系統(tǒng)和客觀(guān)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)一塊研究。

B.主觀(guān)控制和客觀(guān)控制

在現(xiàn)宇宙中，任何客觀(guān)事物都是在膨脹運(yùn)動(dòng)和自由運(yùn)動(dòng)兩種勢(shì)力的相互抗衡中發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)我們把某一相對(duì)獨(dú)立、完整的客觀(guān)事物看作是一個(gè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行研究的時(shí)候，就把膨脹運(yùn)動(dòng)勢(shì)力對(duì)系統(tǒng)的影響作用稱(chēng)之為：“主觀(guān)控制”；自由運(yùn)動(dòng)勢(shì)力對(duì)系統(tǒng)的影響作用稱(chēng)之為：“客觀(guān)控制”。實(shí)際上，主觀(guān)控制和客觀(guān)控制是相互依存、密不可分的，任何一個(gè)獨(dú)立、完整的系統(tǒng)內(nèi)部都同時(shí)存在著主觀(guān)和客觀(guān)兩種控制形式。比如：議會(huì)對(duì)國(guó)家的控制就是一種客觀(guān)控制，而政府對(duì)國(guó)家的控制就是一種主觀(guān)控制；董事會(huì)對(duì)企業(yè)的控制屬于客觀(guān)控制，而總經(jīng)理對(duì)企業(yè)的控制就屬于主觀(guān)控制。

主觀(guān)控制是膨脹運(yùn)動(dòng)勢(shì)力對(duì)客觀(guān)事物的影響過(guò)程。它具有種種膨脹運(yùn)動(dòng)的基本特性，如：擴(kuò)張性、時(shí)序性和方向性等。指令和反饋是主觀(guān)控制的最基本形式，而促進(jìn)客觀(guān)事物不斷向前發(fā)展是主觀(guān)控制的目的。

客觀(guān)控制是自由運(yùn)動(dòng)勢(shì)力對(duì)客觀(guān)事物的影響過(guò)程。系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間自由平等、有序競(jìng)爭(zhēng)是其基本特性。在這里，“有序”是圍繞主觀(guān)控制的方向和目的形成的有序，是主觀(guān)控制的結(jié)果。循環(huán)相生、循環(huán)相克是客觀(guān)控制的基本形式，而維持系統(tǒng)平衡是客觀(guān)控制的目的。

現(xiàn)代系統(tǒng)論主要是研究主觀(guān)系統(tǒng)；同樣，現(xiàn)代控制論研究的也主要是主觀(guān)控制。這是人類(lèi)對(duì)客觀(guān)世界認(rèn)識(shí)的階段性造成的，隨著人們對(duì)客觀(guān)世界認(rèn)識(shí)的不斷深入，將逐漸認(rèn)識(shí)客觀(guān)控制，這是一種不容易用邏輯思維和數(shù)學(xué)語(yǔ)言解讀的控制形式。

C.主觀(guān)載體信息和客觀(guān)本體信息

任何信息都是系統(tǒng)中的信息，沒(méi)有系統(tǒng)無(wú)所謂信息。在主觀(guān)系統(tǒng)中運(yùn)行的是主觀(guān)信息；在客觀(guān)系統(tǒng)中運(yùn)行的是客觀(guān)信息。主觀(guān)信息和客觀(guān)信息在結(jié)構(gòu)形式上是截然不同的。主觀(guān)信息只能依附于相應(yīng)的載體而存在，故稱(chēng)之為：主觀(guān)載體信息；客觀(guān)信息就是一種客觀(guān)自在的物質(zhì)，故稱(chēng)之為：客觀(guān)本體信息。

現(xiàn)代信息論主要講的是主觀(guān)信息，客觀(guān)信息這一概念缺失，主觀(guān)信息和客觀(guān)信息混淆不清，導(dǎo)致“信息”一詞的概念一直不能確定。比如：現(xiàn)代科學(xué)家經(jīng)常說(shuō)：“信息被吸入黑洞、黑洞釋放出信息”等等，在這里信息就是物質(zhì)，物質(zhì)就是信息，這就是客觀(guān)本體信息。由于不明白主觀(guān)信息和客觀(guān)信息之間的關(guān)系，一些人在論壇上大聲疾呼：“某某科學(xué)家在宣揚(yáng)唯心主義，唯心主義必?cái)　钡冗^(guò)激言辭。實(shí)際上科學(xué)家沒(méi)有錯(cuò)，錯(cuò)誤的是我們，我們對(duì)系統(tǒng)科學(xué)理論的認(rèn)識(shí)不夠深刻；我們對(duì)客觀(guān)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)還停留在比較膚淺的一個(gè)層次。研究21世紀(jì)的哲學(xué)必須在深入理解廣義相對(duì)論和量子力學(xué)之后。

我們的大腦就是客觀(guān)世界中自然生成的一個(gè)信息處理器。主觀(guān)信息就是大腦把物質(zhì)的存在狀態(tài)和基本屬性抽象出來(lái)，以一定的物理符號(hào)[信號(hào)]、記錄、儲(chǔ)存起來(lái)。大腦抽象的過(guò)程既是主觀(guān)信息形成的過(guò)程，也是主觀(guān)意識(shí)形成的過(guò)程，在這里主觀(guān)信息等于主觀(guān)意識(shí)。當(dāng)我們非常客觀(guān)地把大腦當(dāng)作一個(gè)信息處理器來(lái)認(rèn)識(shí)思維過(guò)程時(shí)，我們的思路似乎突然開(kāi)闊起來(lái)，原來(lái)意識(shí)的實(shí)質(zhì)就是物質(zhì)的存在狀態(tài)和基本屬性。原本物質(zhì)和物質(zhì)的存在狀態(tài)、物質(zhì)的屬性是不可分離的，是大腦把物質(zhì)的存在狀態(tài)和屬性抽象出來(lái)與本體相分離。

在四維時(shí)空之外，宇宙大爆炸之前，物質(zhì)處于自由運(yùn)動(dòng)的混沌狀態(tài)，物質(zhì)就是信息――客觀(guān)信息；物質(zhì)就是意識(shí)――客觀(guān)意識(shí)。物質(zhì)處于混沌狀態(tài)，物質(zhì)和物質(zhì)的基本屬性無(wú)可分離，就不存在主觀(guān)信息和主觀(guān)意識(shí)。

物質(zhì)進(jìn)入四維時(shí)空，進(jìn)入了多層次的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有了相對(duì)穩(wěn)定的形體，可以被大腦所意識(shí)。物質(zhì)的存在特征和基本屬性被大腦抽象出來(lái)就形成了主觀(guān)信息和主觀(guān)意識(shí)。

進(jìn)入四維時(shí)空的物質(zhì)，在膨脹運(yùn)動(dòng)勢(shì)力和自由運(yùn)動(dòng)勢(shì)力的雙重作用下，運(yùn)動(dòng)形式不斷提高。生命運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，社會(huì)運(yùn)動(dòng)的出現(xiàn)，主觀(guān)控制和客觀(guān)控制的表現(xiàn)形式也不斷提高，客觀(guān)信息的表現(xiàn)形式相應(yīng)發(fā)生了一定的變化。比如：在人類(lèi)社會(huì)中，議會(huì)對(duì)國(guó)家的控制屬于客觀(guān)控制，議會(huì)選舉過(guò)程中每一張選票都是一個(gè)客觀(guān)信息，都代表一定的社會(huì)勢(shì)力。選票作為一個(gè)載體與社會(huì)勢(shì)力之間是一個(gè)代表關(guān)系，是一個(gè)設(shè)定關(guān)系。選票不是抽象出來(lái)的，是設(shè)定出來(lái)的。所以說(shuō)，在比較高級(jí)的客觀(guān)控制系統(tǒng)中，客觀(guān)信息可以和客觀(guān)事物本身相分離，但是，這種分離不是抽象出來(lái)的和主觀(guān)載體信息有著明顯的區(qū)別。

舉例說(shuō)明一下：前幾年長(zhǎng)虹集團(tuán)在電視機(jī)市場(chǎng)上掀起一場(chǎng)降價(jià)風(fēng)波。長(zhǎng)虹集團(tuán)老總的一紙電文，長(zhǎng)虹彩電在全國(guó)范圍內(nèi)全面降價(jià)。這一紙電文就是一個(gè)主觀(guān)載體信息。這一降價(jià)行為作用于電視機(jī)市場(chǎng)引起各個(gè)品牌的電視機(jī)紛紛降價(jià)。這一降價(jià)行為就是一個(gè)客觀(guān)本體信息。

4.小結(jié)

20世紀(jì)初相對(duì)論和量子力學(xué)先后問(wèn)世，人們對(duì)客觀(guān)世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)入到一個(gè)新的物理層次。更開(kāi)闊的視野，引發(fā)人們更深入的思考。到了20世紀(jì)四、五十年代，新的思想方法開(kāi)始不斷涌現(xiàn)，信息論，控制論和系統(tǒng)論幾乎是同時(shí)出現(xiàn)。這些新的思想方法背后是一個(gè)新的宇宙觀(guān)、一個(gè)新的哲學(xué)思想體系。新、舊思想體系之間不是相互否定、不是相互對(duì)立，而是一種新的拓展。這也決定了新、老宇宙觀(guān)之間不是直接的對(duì)抗，就像相對(duì)論與牛頓三定律之間的關(guān)系一樣，是一種承接、發(fā)展關(guān)系。辯證唯物主義就是這樣發(fā)展成為系統(tǒng)的辯證唯物主義。

我們現(xiàn)在都沒(méi)有把信息論、控制論和系統(tǒng)論當(dāng)作一個(gè)新的哲學(xué)體系來(lái)看待，這是因?yàn)榭陀^(guān)世界中同時(shí)存在著兩大類(lèi)系統(tǒng)，而現(xiàn)代系統(tǒng)論只研究其中占主導(dǎo)地位的一類(lèi)系統(tǒng)，對(duì)另一類(lèi)系統(tǒng)視而不見(jiàn)。巨大的認(rèn)識(shí)缺陷，不認(rèn)真仔細(xì)地潛心思辨，還真的不容易發(fā)現(xiàn)。我們把客觀(guān)系統(tǒng)、客觀(guān)信息和客觀(guān)控制提出來(lái)，把主、客觀(guān)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系辨析清楚，一個(gè)嶄新的哲學(xué)體系就顯現(xiàn)在我們的面前。

第7篇：量子力學(xué)的含義范文

古希臘人把所有對(duì)自然界的觀(guān)察和思考，籠統(tǒng)地包含在一門(mén)學(xué)問(wèn)里，那就是自然哲學(xué).科學(xué)分化為天文學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)等，只是最近幾百年的事.在牛頓的時(shí)代里，科學(xué)和哲學(xué)還沒(méi)有完全分家.牛頓劃時(shí)代的著作名為“自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理”，就是一個(gè)明證.物理學(xué)最直接地關(guān)心自然界最基本規(guī)律，所以牛頓把當(dāng)時(shí)的物理學(xué)叫做自然哲學(xué).17世紀(jì)牛頓在伽利略、開(kāi)普勒工作的基礎(chǔ)上，建立了完整的經(jīng)典力學(xué)理論，這是現(xiàn)代意義下的物理學(xué)的開(kāi)端.從18世紀(jì)到19世紀(jì)，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，卡諾、焦耳、開(kāi)爾文、克勞修斯等建立了宏觀(guān)的熱力學(xué)理論;克勞修斯、麥克斯韋、玻耳茲曼等建立了說(shuō)明熱現(xiàn)象的氣體分子動(dòng)理論;庫(kù)侖、奧斯特、安培、法拉第、麥克斯韋等建立了電磁學(xué)理論.至此，經(jīng)典物理學(xué)理論體系的大廈巍然聳立.然而，正當(dāng)大功甫成之際，一系列與經(jīng)典物理的預(yù)言極不相容的實(shí)驗(yàn)事實(shí)相繼出現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)大廈的基礎(chǔ)動(dòng)搖了.

在這些新實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦獨(dú)自創(chuàng)立了相對(duì)論，先后在普朗克、愛(ài)因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛定愕、玻恩等多人的努力下，創(chuàng)立了量子論和量子力學(xué)，奠定了近代物理學(xué)的理論基礎(chǔ).本世紀(jì)隨著科學(xué)的發(fā)展，從物理學(xué)中不斷地分化出諸如粒子物理、原子核物理、原子分子物理、凝聚態(tài)物理、激光物理、電子物理、等離子體物理等名目繁多的新分支，以及從物理學(xué)和其它學(xué)科的雜交中生長(zhǎng)出來(lái)的，諸如天體物理、地球物理、化學(xué)物理、生物物理等眾多交又學(xué)科.什么是物理學(xué)?試用一句話(huà)來(lái)概括，可以說(shuō):物理學(xué)是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科.盡管這個(gè)相當(dāng)廣泛的定義仍難以刻畫(huà)出當(dāng)代物理學(xué)極其豐富的內(nèi)涵，不過(guò)有一點(diǎn)是肯定的，即一與其它科學(xué)相比，物理學(xué)更著重于物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律的追求.物理學(xué)和天文學(xué)由來(lái)已久的血緣關(guān)系，是有目共睹的.當(dāng)今物理學(xué)的研究領(lǐng)域里有兩個(gè)尖端，一個(gè)是高能或粒子物理，另一個(gè)是天體物理.前者在最小的尺度上探索物質(zhì)更深層次的結(jié)構(gòu)，后者在最大的尺度上追尋宇宙的演化和起源.可是近幾十年的進(jìn)展表明，這兩個(gè)極端竟奇妙地銜接在一起，成為一對(duì)密不可分的姊妹學(xué)科.物理學(xué)和化學(xué)從來(lái)就是并肩前進(jìn)的.

如果說(shuō)物理化學(xué)還是它們?cè)谳^為唯象的層次上的結(jié)合，則量子化學(xué)已深人到化學(xué)現(xiàn)象的微觀(guān)機(jī)理.物理學(xué)和生物學(xué)的關(guān)系怎么樣?對(duì)于如何解釋生命現(xiàn)象的問(wèn)題，歷史卜有吁兩種極端相反的看法:一是“生機(jī)淪”，認(rèn)為生命現(xiàn)象是由某種“活力”主宰著，水遠(yuǎn)不能在物理和化學(xué)的基礎(chǔ)上得到解釋;另一是“還原論認(rèn)為一切生命現(xiàn)象都可歸結(jié)(或者說(shuō)，還原)為物理和化學(xué)過(guò)程.1824年沃勒成功地在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用無(wú)機(jī)物合成了’尿素之后，生機(jī)論動(dòng)搖了.但是、能否用物理學(xué)和化學(xué)的原理與定律解釋生命呢?回答這個(gè)問(wèn)題為時(shí)尚早.不過(guò)，生命科學(xué)有自己獨(dú)特的思維方式和研究手段，積累了大量知識(shí)，確立了許多定律，說(shuō)把生物學(xué)“還原”為物理學(xué)和化學(xué)，是沒(méi)有意義的.可是物理學(xué)研究的是物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律，這些規(guī)律對(duì)有機(jī)界和無(wú)機(jī)界同樣適用.物理學(xué)構(gòu)成所有自然科學(xué)的理論基礎(chǔ)，其中包括生物學(xué)在內(nèi).物理學(xué)和生物學(xué)相互滲透，前途是不可估量的.近四、五十年在兩學(xué)科的交叉點(diǎn)上產(chǎn)生的一系列重大成就，如D、、雙螺旋結(jié)構(gòu)的確定、耗散結(jié)構(gòu)理論的建立等，充分證明了這一點(diǎn).現(xiàn)在人們常說(shuō)，21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，這話(huà)有一定道理.不過(guò)，生命科學(xué)的長(zhǎng)足發(fā)展，必定是在與物理學(xué)科更加密切的結(jié)合中達(dá)到的.

2物理學(xué)與技術(shù)

社會(huì)上習(xí)慣于把科學(xué)和技術(shù)聯(lián)在一起，統(tǒng)稱(chēng)“科技”，實(shí)際上二者既有密切聯(lián)系，又有重要區(qū)別.科學(xué)解決理論問(wèn)題，技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題.科學(xué)要解決的問(wèn)題，是發(fā)現(xiàn)自然界中確鑿的事實(shí)和現(xiàn)象之間的關(guān)系，并建立理論把這些事實(shí)和關(guān)系聯(lián)系起來(lái);技術(shù)的任務(wù)則是把科學(xué)的成果應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中去.科學(xué)主要是和未知的領(lǐng)域打交道，其進(jìn)展，尤其是重大的突破，是難以預(yù)料的;技術(shù)是在相對(duì)成熟的領(lǐng)域內(nèi)工作，可以作比較準(zhǔn)確的規(guī)劃.歷史上，物理學(xué)和技術(shù)的關(guān)系有兩種模式.回顧以解決動(dòng)力機(jī)械為主導(dǎo)的第一次工業(yè)革命，熱機(jī)的發(fā)明和使用提供了第一種模式.17世紀(jì)末葉發(fā)明了巴本鍋和蒸汽泵;18世紀(jì)末技術(shù)工人瓦特給蒸汽機(jī)增添了冷凝器、發(fā)明了活塞閥、飛輪、離心節(jié)速器等，完善了蒸汽機(jī)，使之真正成為動(dòng)力.其后，蒸汽機(jī)被應(yīng)用于紡織、輪船、火車(chē);那時(shí)的熱機(jī)效率只有5一8%.1824年工程師卡諾提出他的著名定理，為提高熱機(jī)效率提供了理論依據(jù).

到20世紀(jì)蒸汽機(jī)效率達(dá)到15%，內(nèi)燃機(jī)效率達(dá)到40%，燃?xì)鉁u輪機(jī)效率達(dá)到50%.19世紀(jì)中葉科學(xué)家邁耶、亥姆霍茲、焦耳確立了能量守恒定律，物理學(xué)家開(kāi)爾文、克勞修斯建立了熱力學(xué)第一、第二定律.這種模式是技術(shù)向物理提出了問(wèn)題，促使物理發(fā)展了理論，反過(guò)來(lái)提高了技術(shù)，即技術(shù)~物理~技術(shù).電氣化的進(jìn)程提供了第二朽模式.從1785年建立庫(kù)侖定律，中間經(jīng)過(guò)伏打、奧斯特、安培等人的努力，直到1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，基本上是物理上的探索，沒(méi)有應(yīng)用的研究.此后半個(gè)多世紀(jì)，各種交、直流發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和電報(bào)機(jī)的研究應(yīng)運(yùn)而生，蓬勃地發(fā)展起來(lái).有了1862年麥克斯韋電磁理淪的建立和1888年赫茲的電磁波實(shí)驗(yàn)，才導(dǎo)致了馬可尼和波波夫無(wú)線(xiàn)電的發(fā)明.當(dāng)然，電氣化反過(guò)來(lái)大大促進(jìn)了物理學(xué)的發(fā)展.這種模式是物理~技術(shù)~物理.本世紀(jì)以來(lái)，在物理和技術(shù)的關(guān)系中，上述兩種模式并存，相互交叉.但幾乎所有重大的新技術(shù)領(lǐng)域(如電子學(xué)、原子能、激光和信息技術(shù))的創(chuàng)立，事前都在物理學(xué)中經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的醞釀，在理論和實(shí)驗(yàn)上積累了大量知識(shí)，才突然迸發(fā)出來(lái)的.沒(méi)有1909年盧瑟福的。

粒子散射實(shí)驗(yàn)，就不可能有40年代以后核能的利用;只有1917年愛(ài)因斯坦提出受激發(fā)射理論，才可能有1960年第一臺(tái)激光器的誕生.當(dāng)今對(duì)科學(xué)、技術(shù)，乃至社會(huì)生活各個(gè)方面都產(chǎn)生了巨大沖擊的高技術(shù)，莫過(guò)于電子計(jì)算機(jī)，由之而引發(fā)的信息革命被譽(yù)為第二次工業(yè)革命.整個(gè)信息技術(shù)的發(fā)生、發(fā)展，其硬件部分都是以物理學(xué)的成果為基礎(chǔ)的.大學(xué)都知道，1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室的巴丁、布拉頓和肖克萊發(fā)明了晶體管，標(biāo)志著信息時(shí)代的開(kāi)始，1962年發(fā)明了集成電路.70年代后期出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路.殊不知，在此之前至少還有20年的“史前期”，在物理學(xué)中為孕育它的誕生作了大量的理淪和實(shí)驗(yàn)_L的準(zhǔn)備:1925一1926年建立了量子力學(xué);1926年建立了費(fèi)米一狄拉克統(tǒng)計(jì)法，得知固體中電子服從泡利不相容原理;1927年建立了布洛赫波的理論，得知在理想晶格中電子不發(fā)生散射;1928年索末菲提出能帶的猜想;1929年派爾斯提出禁帶、空穴的概念，解釋了正霍耳系數(shù)的存在;同年貝特提出了費(fèi)米面的概念，直至1957年才由皮帕得測(cè)量了第一個(gè)費(fèi)米面，爾后劍橋?qū)W派編制了費(fèi)米面一覽表.總之，當(dāng)前的第二次工業(yè)革命主要是按物理一，技術(shù)，物理的模式進(jìn)行的.

3物理學(xué)的方法和科學(xué)態(tài)度

現(xiàn)代的物理學(xué)是一門(mén)理論和實(shí)驗(yàn)高度結(jié)合的精確科學(xué).物理學(xué)中有一套獲得知識(shí)、組織知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的有效步驟和方法，其要點(diǎn)可概括為:1)提出命題命題一般是從新的觀(guān)測(cè)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)事實(shí)中提煉出來(lái)的，也可能是從已有原理中推演出來(lái)的.2)推測(cè)答案答案可以有不同的層次:建立唯象的物理模型;用已知原理和推測(cè)對(duì)現(xiàn)象作定性的解釋;根據(jù)現(xiàn)有理論進(jìn)行邏輯推理和數(shù)學(xué)演算，以便對(duì)現(xiàn)象作出定量的解釋;當(dāng)新事實(shí)與舊理論不符時(shí)，提出新的假說(shuō)和原理去說(shuō)明它，等等.3)理論預(yù)言作為一個(gè)科一學(xué)的論斷，新的理論必須提出能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)所證偽的預(yù)言.這是真、偽科學(xué)的分野.為什么說(shuō).‘證偽”而不說(shuō)“證實(shí)”?因?yàn)槎嗌賯€(gè)正面的事例也不能保證今后不出現(xiàn)反例，但一個(gè)反例就足以否定它，所以理論是不能完全被證實(shí)的.為什么要求能用實(shí)驗(yàn)來(lái)證偽?假如有人宣稱(chēng):在我們中間存在著一種不可探知的外來(lái)生靈.你怎么駁倒他?對(duì)這種論斷，你既不能說(shuō)它正確，又不能說(shuō)它錯(cuò)誤.我們只能說(shuō)，因?yàn)樗荒苡脤?shí)驗(yàn)來(lái)證偽，所以不是科學(xué)的論斷.4)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，一切理論最終都要以觀(guān)測(cè)或?qū)嶒?yàn)的事實(shí)為準(zhǔn)則.

理論不是唯一的，一布、理論包含的假設(shè)愈少、愈簡(jiǎn)潔，同時(shí)與之符合的事實(shí)愈多、愈普遍，它就愈是一個(gè)好的理論.5)修改理論當(dāng)一個(gè)理論與新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)不符合，或不完全符合時(shí)，它就面臨著修改或被.不過(guò)，那些經(jīng)過(guò)大量事實(shí)檢驗(yàn)的理論是不大會(huì)被的，只是部分地被修改，或確定其成立范圍.以上步驟循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成物理學(xué)發(fā)展模式化的進(jìn)程.但是物理學(xué)中的許多重大突破和發(fā)現(xiàn)，并不都是按照這個(gè)模式進(jìn)行的，預(yù)感、直覺(jué)和頓悟往往起很大作用.此外，且探且進(jìn)的摸索、大膽的猜測(cè)、偏離初衷的遭遇或巧合，也導(dǎo)致了不少的發(fā)現(xiàn).頓悟是經(jīng)驗(yàn)和思考的升華，而機(jī)遇偏愛(ài)有心人，平時(shí)思想上有準(zhǔn)備，就比較容易抓住稍縱即逝的機(jī)遇.所以科學(xué)上重大的發(fā)現(xiàn)不會(huì)是純粹的僥幸.科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，遠(yuǎn)非盡如人愿.不管你喜歡不喜歡，實(shí)事求是的作風(fēng)、老老實(shí)實(shí)的科學(xué)態(tài)度是絕對(duì)必要的.在科學(xué)研究中，一相情愿的如意算盤(pán)是行不通的，弄虛作假遲一早會(huì)暴露.

失誤任何人都難以避免，一旦發(fā)現(xiàn)，最聰明的辦法是勇于承認(rèn).1922年年輕的蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家弗里德曼發(fā)表了動(dòng)態(tài)宇宙模型的論文，遭到愛(ài)因斯坦的批評(píng).次年，愛(ài)因斯坦在讀了弗里德曼誠(chéng)懇的申辯信之后，公開(kāi)聲明自己被說(shuō)服了.據(jù)伽莫夫回憶，愛(ài)因斯坦說(shuō)，這是他一生中最大的疏忽.偉大科學(xué)家這種坦蕩的襟懷，是所有人的楷模.基礎(chǔ)科學(xué)研究的信息資源是共享的，這里沒(méi)有秘不可及的玄機(jī)和訣要.根據(jù)公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)，人人可以自己判斷，獨(dú)立思考.所以，在科學(xué)的王國(guó)里，直理面前人人平等.這里最少對(duì)偶像的迷信和對(duì)權(quán)威的屈從.“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一信條，在自然科學(xué)的領(lǐng)域里貫徹得最堅(jiān)決.實(shí)踐不是個(gè)別的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)槟菚?huì)有假象，重大的實(shí)驗(yàn)事實(shí)必須經(jīng)多人重復(fù)印證才被確認(rèn).自然科學(xué)的主要任務(wù)是探索未知的領(lǐng)域，很多事情是難以預(yù)料的.實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證了理論，固然可喜;與理論不符合可能預(yù)示著重大的突破，更加令人興奮，世界上建造了許多加速器，每個(gè)加速器都是針對(duì)某類(lèi)現(xiàn)象而設(shè)計(jì)的.40多年的歷史表明，除了反核子和中間玻色子外，粒子物理中的所有重大發(fā)現(xiàn)都不是當(dāng)初建造那個(gè)加速器的理由.高能物理學(xué)界把這看作正常現(xiàn)象.1984年在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了弱電統(tǒng)一理論所預(yù)言的中間玻色子后，曾一度較少發(fā)現(xiàn)出乎理論預(yù)料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.人們反而說(shuō):現(xiàn)在最令人驚訝的，是沒(méi)有出現(xiàn)令人驚訝的事.這便是物理學(xué)界極富進(jìn)取精神的得失觀(guān).因?yàn)樵谧匀豢茖W(xué)中物理學(xué)最直接觸及自然界的基本規(guī)律，物理學(xué)家對(duì)事物是最好窮本極源的.他們?cè)谘芯康倪^(guò)程中不斷地思考著，凡事總喜歡問(wèn)個(gè)“為什么”.理論物理學(xué)家不能僅僅埋首于公式的推演，應(yīng)該詢(xún)問(wèn)其物理實(shí)質(zhì)，從中構(gòu)想出鮮明的物理圖象來(lái);實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家不應(yīng)滿(mǎn)足于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的記錄，或某種先進(jìn)的指標(biāo)，而要追究其中的物理機(jī)理.因?yàn)樵谧匀豢茖W(xué)中物理學(xué)研究的是自然界最普遍的規(guī)律，物理學(xué)家不應(yīng)總把自己的目光和興趣局限于狹窄的本門(mén)學(xué)科，而要放眼于更廣闊的天地.人們公認(rèn)，當(dāng)今最有生命力的是不同學(xué)科間雜交的領(lǐng)域，有志的年輕物理學(xué)工作者在那里是大有作為的.

4怎樣教導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理學(xué)?

第8篇：量子力學(xué)的含義范文

關(guān)鍵詞：科學(xué)審美主義宇宙觀(guān)

引言

在科學(xué)活動(dòng)中，具有一種將科學(xué)研究審美化的趨向。從古希臘時(shí)代到20世紀(jì)，我們都可以在偉大科學(xué)家的行列中，找到例子，證明對(duì)科學(xué)揭示的自然美的追求，是科學(xué)發(fā)展的一個(gè)基本動(dòng)機(jī)。法國(guó)數(shù)學(xué)家彭家勒(H.Poincaré)說(shuō)：“科學(xué)家并不為了有用而研究自然。他研究自然，是因?yàn)樗軓闹蝎@得樂(lè)趣；他之所以能獲得樂(lè)趣，是因?yàn)樽匀皇敲赖摹Ｈ绻匀徊皇敲赖?，它就不值得認(rèn)識(shí)，生活也不值得一過(guò)?！保?］彭家勒的科學(xué)觀(guān)，在20世紀(jì)的科學(xué)家（尤其是數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家）中有很大的代表性。愛(ài)因斯坦堅(jiān)持與彭加勒同樣的主張，并且更明確、更堅(jiān)決。他認(rèn)為，科學(xué)家從事艱辛的科學(xué)研究的根本動(dòng)機(jī)是對(duì)自然的“預(yù)定和諧”的一種宗教式的虔誠(chéng)情感，“渴望看到這種先定的和諧，是無(wú)窮的毅力和耐心的源泉”；科學(xué)家的最高使命是揭示自然世界的基本規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)形式為自然世界繪制一幅完全和諧、完整單純的圖像。科學(xué)家們是帶著神圣的激情和偉大的想象力來(lái)探索和繪制這幅世界圖像的，并從中獲得發(fā)現(xiàn)和證實(shí)了自然世界的完美和諧的快樂(lè)（滿(mǎn)足感）。［2］

我們可以把彭加勒和愛(ài)因斯坦的科學(xué)觀(guān)概括為科學(xué)中的審美主義。它包含三個(gè)主要觀(guān)念：第一，堅(jiān)持對(duì)自然世界的和諧完美秩序的信念，認(rèn)為自然規(guī)律本身必然是完美和諧的；第二，認(rèn)為科學(xué)研究的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，不是出于實(shí)用目的，甚至也不是為了認(rèn)識(shí)自然真理，而是為了發(fā)現(xiàn)和展示自然世界和諧完美的秩序；第三，科學(xué)的審美感，既是引導(dǎo)和推動(dòng)科學(xué)理論發(fā)現(xiàn)（創(chuàng)新）的力量，也是鑒別一個(gè)科學(xué)理論是否具有真理性（科學(xué)性）的主要標(biāo)準(zhǔn)。

本文將進(jìn)一步探討科學(xué)審美主義的基本含義是什么？它與藝術(shù)中的審美主義的差異是什么？科學(xué)審美主義對(duì)20世紀(jì)科學(xué)思想發(fā)展的主要影響是什么？它對(duì)于當(dāng)代人類(lèi)精神具有什么意義？

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在討論科學(xué)中的審美主義時(shí)，需要討論的一個(gè)重要問(wèn)題是：究竟什么是科學(xué)理論的審美性質(zhì)？英國(guó)科學(xué)理論家麥卡里斯特（J.W.McAllister）曾將科學(xué)理論的審美性質(zhì)概括為五種：對(duì)稱(chēng)性形式、模型的使用、形象化/抽象化、簡(jiǎn)單性和形而上學(xué)虔誠(chéng)。［3］根據(jù)麥卡里斯特，使用模型是在兩個(gè)理論之間建立類(lèi)比關(guān)系，比如拉普拉斯的熱力學(xué)理論給出了一個(gè)將熱作為流體處理的模型；形象化則是指在一個(gè)科學(xué)理論與某種現(xiàn)象之間建立比喻關(guān)系，比如將DNA螺旋形象化為盤(pán)旋而上的樓梯；抽象化則是指借助數(shù)學(xué)的和其他抽象形式的工具描述現(xiàn)象。這三種審美性質(zhì)（使用模型、形象化/抽象化），在科學(xué)審美主義中，并不是很重要的。重要的是對(duì)稱(chēng)性形式、簡(jiǎn)單性和形而上學(xué)虔誠(chéng)。在這里，我們有必要對(duì)這三種審美性質(zhì)逐一探討。

首先，我們探討對(duì)稱(chēng)性形式。在自然界中，從宏觀(guān)到微觀(guān)，普遍存在著對(duì)稱(chēng)性形式。左右對(duì)稱(chēng)（反射對(duì)稱(chēng)）和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)，是與我們?nèi)粘Ｉ畹目臻g相關(guān)的兩種最基本的對(duì)稱(chēng)形式，也是最早被數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家關(guān)注和普遍運(yùn)用的兩種對(duì)稱(chēng)形式。在物理學(xué)中，C（電荷共軛對(duì)稱(chēng)）、P（空間反射對(duì)稱(chēng)）、T（時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)）對(duì)稱(chēng)是三種最基本的對(duì)稱(chēng)形式。［4］首先我們要明確的是，“對(duì)稱(chēng)”，是一個(gè)非常復(fù)雜的概念，它在生活、藝術(shù)和科學(xué)中的含義是不同的。在科學(xué)理論中，對(duì)稱(chēng)性涉及到兩個(gè)概念：變換和不變性。麥卡里斯特說(shuō)：“一個(gè)結(jié)構(gòu)在一定的變換下是對(duì)稱(chēng)的，只要該變換能夠使該結(jié)構(gòu)保持不變?！保?］科學(xué)理論也從另一個(gè)意義上定義對(duì)稱(chēng)，即“不可觀(guān)測(cè)性”。李政道指出：“實(shí)際上，所有對(duì)稱(chēng)都是以這個(gè)假定為前提的：確定的基本量是不能觀(guān)測(cè)到的，這些基本量即稱(chēng)為‘不可觀(guān)測(cè)量’。相反，當(dāng)一個(gè)不可觀(guān)測(cè)量變成了可觀(guān)測(cè)量，我們就發(fā)現(xiàn)一個(gè)對(duì)稱(chēng)損壞?！保?］我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的比喻來(lái)說(shuō)明這個(gè)對(duì)稱(chēng)定義：我們一般認(rèn)為我們的左手和右手是對(duì)稱(chēng)的，這是因?yàn)槲覀冎皇强吹剿鼈冊(cè)谕庥^(guān)上大致相同的量，沒(méi)有觀(guān)測(cè)到它們之間的更基本量的差異；如果觀(guān)測(cè)到了這些更基本的量，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)左手與右手的對(duì)稱(chēng)并不存在（不是絕對(duì)對(duì)稱(chēng)的）。

對(duì)稱(chēng)性在自然界和人類(lèi)生活中都占有非常重要的位置，科學(xué)家很早就運(yùn)用對(duì)稱(chēng)性原理探索自然規(guī)則。但是，對(duì)稱(chēng)觀(guān)念只有在現(xiàn)代科學(xué)中才產(chǎn)生重要作用，進(jìn)入20世紀(jì)以后，對(duì)稱(chēng)觀(guān)念變成了物理學(xué)、化學(xué)等諸多科學(xué)的中心概念。楊振寧指出，對(duì)稱(chēng)觀(guān)念在現(xiàn)代物理學(xué)中的重要性，來(lái)自于兩個(gè)原因：第一，到了20世紀(jì)，人們才發(fā)現(xiàn)守恒定律與對(duì)稱(chēng)性的密切聯(lián)系——一種守衡定律對(duì)應(yīng)著一種對(duì)稱(chēng)性形式；第二，量子物理學(xué)的發(fā)展需要利用對(duì)稱(chēng)性原理確定量子數(shù)和選擇規(guī)則。根據(jù)量子物理學(xué)原理，世界各個(gè)不同的基本粒子之間有4種不同的相互作用：強(qiáng)相互作用，電磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。對(duì)稱(chēng)性是決定相互作用的主要因素。相互作用就是力量?！皩?duì)稱(chēng)決定力量?！保?］對(duì)稱(chēng)性在現(xiàn)代科學(xué)中的中心地位，從狄拉克對(duì)愛(ài)因斯坦的評(píng)價(jià)也可看出。他在1982年詢(xún)問(wèn)楊振寧，什么是愛(ài)因斯坦對(duì)物理學(xué)最重要的貢獻(xiàn)？楊振寧回答說(shuō)：“1916年的廣義相對(duì)論。”狄拉克說(shuō)：“那是重要的，但不象他引入的時(shí)空對(duì)稱(chēng)的概念那么重要?！睂?duì)狄拉克這個(gè)與眾不同的觀(guān)點(diǎn)，楊振寧事后評(píng)論說(shuō)：“狄拉克的意思是，盡管廣義相對(duì)論是異常深刻的和有獨(dú)創(chuàng)性的，但是空間和時(shí)間的對(duì)稱(chēng)對(duì)以后的發(fā)展有更大的影響。的確，與人類(lèi)的原始感受如此抵觸的時(shí)空對(duì)稱(chēng)，今天已與物理學(xué)的基本觀(guān)念緊密地結(jié)合在一起了?！保?］

科學(xué)理論的對(duì)稱(chēng)性是和自然存在的對(duì)稱(chēng)性相對(duì)應(yīng)的?！翱梢哉f(shuō)一個(gè)科學(xué)理論具有某種對(duì)稱(chēng)性，如果對(duì)該理論的諸概念性組分（它的概念、公設(shè)、自變數(shù)、方程或其他元素）施加一個(gè)變換而該理論的內(nèi)容或者主張保持不變。”［9］麥克斯韋電磁方程組、洛倫茲變換理論和愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，都具有高度的對(duì)稱(chēng)性（相對(duì)變化的不變性）。楊振寧說(shuō)：“從十分復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)中所引導(dǎo)出來(lái)的一些對(duì)稱(chēng)性，有高度的單純與美麗。這些發(fā)展給了物理工作者鼓勵(lì)與啟示。他們漸漸了解到了自然現(xiàn)象有著美妙的規(guī)律，而且是他們可以希望了解的規(guī)律?！保?0］在科學(xué)理論中，對(duì)稱(chēng)性給予科學(xué)家在兩個(gè)基本觀(guān)念上的滿(mǎn)足：相對(duì)性的不變性和邏輯的簡(jiǎn)單性。這兩者的統(tǒng)一，是對(duì)稱(chēng)性美感的實(shí)質(zhì)。由此我們涉及到科學(xué)理論的簡(jiǎn)單性審美性質(zhì)?！昂?jiǎn)單性相等于美?！边@是彭加勒、愛(ài)因斯坦、狄拉克和海森堡等現(xiàn)代科學(xué)家都堅(jiān)持的信條，而且，他們相應(yīng)把簡(jiǎn)單性作為評(píng)估科學(xué)理論的真理價(jià)值的一個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)。海森堡在與愛(ài)因斯坦討論時(shí)曾表示，“如果自然讓我們獲得高度簡(jiǎn)潔而優(yōu)美的數(shù)學(xué)形式，那種前人未曾見(jiàn)到的形式，我們會(huì)毫不猶豫地認(rèn)為它們是‘真實(shí)的’，認(rèn)為它們展示了自然的真面目?！保?1］愛(ài)因斯坦在一封通信中，更明確地說(shuō)：“從有點(diǎn)象馬赫那種懷疑的經(jīng)驗(yàn)論出發(fā)，經(jīng)過(guò)引力問(wèn)題，我轉(zhuǎn)變成為一個(gè)信仰唯理論的人，也就是說(shuō)，成為一個(gè)到數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)單性中去尋求真理的唯一可靠源泉的人。邏輯上簡(jiǎn)單的東西，當(dāng)然不一定就是物理上真實(shí)的東西。但是，物理上真實(shí)的東西一定是邏輯上簡(jiǎn)單的東西，也就是說(shuō)，它在基礎(chǔ)上具有統(tǒng)一性?！保?2］

科學(xué)理論的第三個(gè)重要的審美性質(zhì)是表現(xiàn)一種形而上學(xué)虔誠(chéng)。這就是說(shuō)，科學(xué)家在他的理論體系中堅(jiān)持并表達(dá)了他及其科學(xué)共同體遵從的形而上學(xué)世界觀(guān)。在包括愛(ài)因斯坦在內(nèi)的科學(xué)傳統(tǒng)中，科學(xué)家的形而上學(xué)虔誠(chéng)的核心是對(duì)自然秩序的確定性和不變性的信念。愛(ài)因斯坦盡管不滿(mǎn)意牛頓用絕對(duì)不變的時(shí)間和空間觀(guān)念來(lái)描述自然秩序，而把時(shí)間和空間結(jié)合成為時(shí)間－空間變換的相對(duì)體系，但是仍然主張自然秩序是一個(gè)時(shí)－空對(duì)稱(chēng)的體系，即時(shí)空相對(duì)論不變性的確定體系。他說(shuō)：“相信世界在本質(zhì)上是有秩序的和可認(rèn)識(shí)的這一信念，是一切科學(xué)的基礎(chǔ)。這種信念是建筑在宗教感情上的。我的宗教感情就是對(duì)我們的軟弱的理性所能達(dá)到的不大一部分實(shí)在中占優(yōu)勢(shì)的那種秩序懷著尊敬的贊賞心情?！保?3］愛(ài)因斯坦反對(duì)量子力學(xué)，不僅因?yàn)榱孔恿W(xué)的數(shù)學(xué)方式不能滿(mǎn)足他關(guān)于科學(xué)理論的對(duì)稱(chēng)性和簡(jiǎn)單性審美偏愛(ài)，而且因?yàn)榱孔恿W(xué)的不確定性原理和量子躍遷原理在根本上瓦解了他的形而上學(xué)世界觀(guān)的基礎(chǔ)：自然秩序的確定性和連續(xù)性。他堅(jiān)持用嚴(yán)格的因果關(guān)系看待量子運(yùn)動(dòng)，并且試圖給這種運(yùn)動(dòng)以“明確的形式”。他說(shuō)：“我覺(jué)得完全不能容忍這樣的想法，即認(rèn)為電子受到輻射的照射，不僅它的跳躍時(shí)刻，而且它的方向，都由它自己的自由意志去選擇。在那種情況下，我寧愿做一個(gè)補(bǔ)鞋匠，或者甚至做一個(gè)賭場(chǎng)里的雇員，而不愿意做一個(gè)物理學(xué)家?！保?4］

形而上學(xué)虔誠(chéng)，是審美主義的理論歸宿，審美主義所追求的對(duì)稱(chēng)性和簡(jiǎn)單性都是指向這個(gè)目的的。如果說(shuō)科學(xué)傳統(tǒng)的形而上學(xué)虔誠(chéng)的中心是自然秩序的確定性和不變性，即自然是一個(gè)和諧統(tǒng)一的體系，對(duì)稱(chēng)性和簡(jiǎn)單性則是這個(gè)體系的統(tǒng)一性的最好保證。美國(guó)物理學(xué)家、愛(ài)因斯坦審美主義科學(xué)觀(guān)的追隨者阿·熱（AnthonyZee）指出：“物理學(xué)家們夢(mèng)想能對(duì)自然作一個(gè)統(tǒng)一的描述。對(duì)稱(chēng)性以它強(qiáng)大的力量把物理學(xué)中那些看上去毫不相關(guān)的方面捆在了一起，因而和統(tǒng)一的觀(guān)念緊緊相聯(lián)。”［15］對(duì)稱(chēng)在20世紀(jì)上半期物理學(xué)中的中心意義，主要原因是直到1956年之前，物理學(xué)家們都相信基本粒子間的四種相互作用（力）都分別遵守CPT定律。C指電荷共軛不變性，P指宇稱(chēng)（反映）不變性，T指時(shí)間反演不變性。如果四種相互作用都遵守CPT定律，則對(duì)稱(chēng)性成為世界秩序的最基本組織原理，世界無(wú)疑是一個(gè)和諧統(tǒng)一的對(duì)稱(chēng)體系。但是，1956年楊振寧和李政道揭示了弱相互作用不遵守宇稱(chēng)不變性，其后，物理學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了弱相互作用也不遵守電荷共軛不變性。宇稱(chēng)守衡定律的破壞，不僅破壞了物理學(xué)家用對(duì)稱(chēng)性最后統(tǒng)一世界的構(gòu)想，也從根本上打擊了科學(xué)傳統(tǒng)關(guān)于世界統(tǒng)一性的形而上學(xué)虔誠(chéng)。20世紀(jì)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，否定了一個(gè)關(guān)于靜態(tài)的均勻的宇宙觀(guān)念，展示給我們的是一個(gè)膨脹的非均勻的宇宙。這個(gè)新的宇宙圖景無(wú)疑是對(duì)科學(xué)審美主義的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

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愛(ài)因斯坦說(shuō)：“音樂(lè)和物理學(xué)領(lǐng)域中的研究工作在起源上是不同的，可是被共同的目標(biāo)聯(lián)系著，這就是對(duì)表達(dá)未知的東西的企求。它們的反應(yīng)是不同的，可是它們互相補(bǔ)充著。至于藝術(shù)和科學(xué)上的創(chuàng)造，那末，在這里我完全同意叔本華的意見(jiàn)，認(rèn)為擺脫日常生活的單調(diào)乏味，和在這個(gè)充滿(mǎn)著由我們創(chuàng)造的形象的世界中尋找避難所的愿望，才是它們的最強(qiáng)有力的動(dòng)機(jī)。這個(gè)世界可以由音樂(lè)的音符組成，也可以由數(shù)學(xué)的公式組成。我們?cè)噲D創(chuàng)造合理的世界圖象，使我們?cè)谀抢锩婢拖蟾械皆诩依镆粯樱⑶铱梢垣@得我們?cè)谌粘Ｉ钪胁荒苓_(dá)到的安定?！保?6］

愛(ài)因斯坦的話(huà)引起我們對(duì)科學(xué)的審美主義和藝術(shù)的審美主義兩者關(guān)系的思考。在這段話(huà)中，愛(ài)因斯坦指出了藝術(shù)與科學(xué)（音樂(lè)與物理學(xué)）的兩個(gè)共同目的：第一，企求認(rèn)識(shí)和表達(dá)未知的東西，第二，在自己創(chuàng)造的世界圖象中獲得安慰和安定。亞里士多德在2300多年前就指出，藝術(shù)（詩(shī)藝）產(chǎn)生的原因有兩個(gè)：第一，人從孩提時(shí)候起就有模仿的本能，并通過(guò)模仿獲得了最初的知識(shí)；第二，每個(gè)人都能從模仿的成果中得到，甚至在現(xiàn)實(shí)中讓人感到不快的丑的事物，也能通過(guò)模仿變得美，引起人的。［17］亞里斯多徳的觀(guān)點(diǎn)正與愛(ài)因斯坦一致，都以求知為藝術(shù)和科學(xué)共同的目的，并且實(shí)際上都肯定了美與真的統(tǒng)一。無(wú)疑，藝術(shù)活動(dòng)包括了認(rèn)識(shí)自然的動(dòng)機(jī)。但是，藝術(shù)還有將自然理想化和自由表現(xiàn)的動(dòng)機(jī)。從藝術(shù)發(fā)展史來(lái)看，如果說(shuō)共同的認(rèn)識(shí)動(dòng)機(jī)使藝術(shù)與科學(xué)曾經(jīng)處于交差、統(tǒng)一的狀態(tài)（古希臘將藝術(shù)與科學(xué)都作為自由的技藝，由繆斯女神統(tǒng)管），那么，藝術(shù)特有的理想化和自由表現(xiàn)的動(dòng)機(jī)卻將藝術(shù)與科學(xué)逐漸分離開(kāi)來(lái)，甚至造成了兩者的歷史性對(duì)立。

在經(jīng)典科學(xué)原則下，甚至在愛(ài)因斯坦這樣的科學(xué)審美主義者的原則下，科學(xué)創(chuàng)造也不能被理解為對(duì)自然的理想化和自由表現(xiàn)。相反，科學(xué)的審美主義是反對(duì)自由意志，而堅(jiān)持嚴(yán)格的確定性原則的。這就是愛(ài)因斯坦多次申明的：“我無(wú)論如何深信上帝不是在擲骰子?！保?8］在現(xiàn)代藝術(shù)發(fā)展中，藝術(shù)創(chuàng)造的自由原則具有中心意義。正是在這個(gè)意義上，康德在對(duì)藝術(shù)作本質(zhì)界定的時(shí)候，對(duì)科學(xué)和藝術(shù)作了嚴(yán)格區(qū)分：藝術(shù)是非認(rèn)識(shí)的天才的自由創(chuàng)造活動(dòng)，而科學(xué)是通過(guò)學(xué)習(xí)可以掌握的認(rèn)識(shí)活動(dòng)?？祻哉f(shuō)：“那些一旦人們知道了應(yīng)當(dāng)做什么就能操作的活動(dòng)，不是藝術(shù)；只有那些人們雖然完全掌握了它卻并不相應(yīng)就有操作能力的活動(dòng)，才是藝術(shù)?！保?9］康徳的論述無(wú)疑包含了對(duì)科學(xué)創(chuàng)造性的偏見(jiàn)，許多科學(xué)家（牛頓、愛(ài)因斯坦、海森堡）的科學(xué)活動(dòng)非常好地證明了科學(xué)的突破性發(fā)展是科學(xué)天才的偉大創(chuàng)造。但是，康徳揭示了科學(xué)與藝術(shù)的一個(gè)基本差異：即科學(xué)創(chuàng)造不以個(gè)性和自由表現(xiàn)為目的，這恰是藝術(shù)（尤其是現(xiàn)代藝術(shù)）創(chuàng)造的目的。當(dāng)然，科學(xué)理論作為科學(xué)家個(gè)人的創(chuàng)造成果，總是在一定程度上帶著他的個(gè)性和自由特征。德國(guó)數(shù)學(xué)家玻爾茲曼（Boltzmann）說(shuō)：“正如一個(gè)音樂(lè)家可以在聽(tīng)到頭幾個(gè)音節(jié)就能判斷他的莫札特、貝多芬或舒伯特，一個(gè)數(shù)學(xué)家也能夠在讀過(guò)頭幾頁(yè)之后辨別出他的柯西（Cauthy）、高斯（Gauss）、雅可比（Jacobi）、亥爾姆霍茲（Helmholtz）或基爾霍夫（Kirchhoff）。法國(guó)作者表現(xiàn)出他們的極其形式化的優(yōu)美風(fēng)格，而英國(guó)作者，特別是麥克斯韋（Maxwell），卻表現(xiàn)出他們的戲劇感?！保?0］但是，與音樂(lè)家在音樂(lè)創(chuàng)作中的個(gè)性表現(xiàn)相比，科學(xué)家在科學(xué)創(chuàng)作中的個(gè)性表現(xiàn)不僅不是著意追求的目標(biāo)，而且它的自由度受到科學(xué)規(guī)則的相當(dāng)嚴(yán)格的限制。

具體到科學(xué)理論的審美性質(zhì)，我們已論述，它主要表現(xiàn)為對(duì)稱(chēng)性、簡(jiǎn)單性，并歸宿為對(duì)世界和諧統(tǒng)一的形而上學(xué)虔誠(chéng)。在藝術(shù)中，這三種審美性質(zhì)，即對(duì)稱(chēng)性、簡(jiǎn)單性和統(tǒng)一性（和諧），同樣具有普遍和基本的審美價(jià)值，在古典藝術(shù)范圍中，甚至可以說(shuō)它們是一切形式美原則的基礎(chǔ)。當(dāng)代人類(lèi)行為學(xué)研究成果表明，人類(lèi)的形式美感是建立在人作為一個(gè)高等脊椎動(dòng)物在這個(gè)世界中生存的基本生理－心理需要基礎(chǔ)上的：秩序感和安全感。因此，人類(lèi)視知覺(jué)有一種尋找統(tǒng)一和秩序的本能機(jī)制，這個(gè)機(jī)制不僅對(duì)一切統(tǒng)一而有秩序的形式產(chǎn)生滿(mǎn)足感（），而且會(huì)自動(dòng)創(chuàng)造秩序和統(tǒng)一，將對(duì)象審美化。對(duì)稱(chēng)性和簡(jiǎn)單性，無(wú)疑具有基本的秩序和高度的統(tǒng)一性。因此，它們具有普遍的審美價(jià)值。［21］在這個(gè)基本意義上，我們看到科學(xué)與藝術(shù)對(duì)形式美追求的共同性，并且應(yīng)當(dāng)贊成愛(ài)因斯坦的觀(guān)點(diǎn)，科學(xué)和藝術(shù)都在為我們創(chuàng)造和諧優(yōu)美（合理）的世界圖象，“使我們?cè)谀抢锩婢拖蟾械皆诩依镆粯?，并且可以獲得我們?cè)谌粘Ｉ钪胁荒苓_(dá)到的安定”。但是，人并不能滿(mǎn)足于只是生活在寧?kù)o安全的環(huán)境中，在尋找秩序和安全的同時(shí)，他還在自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的影響下保持著一種對(duì)差異和變化的要求，有著好奇的本能沖動(dòng)。德國(guó)人類(lèi)行為學(xué)家愛(ài)波－愛(ài)伯斯費(fèi)爾塔（I.Eibl-bibesfeldt）說(shuō)：“一方面，人努力獲得寧?kù)o和安全，但同時(shí)，他需要差異、激烈、和緊張，這也是必須滿(mǎn)足的?！保?2］藝術(shù)的形式美原則，不是單向地以對(duì)稱(chēng)、簡(jiǎn)單指向統(tǒng)一，而是同時(shí)要求著變化、差異和多樣性；科學(xué)理論的審美性質(zhì)卻是單向地指向簡(jiǎn)單和統(tǒng)一的?！昂?jiǎn)單就是美”，這對(duì)于科學(xué)審美主義是一個(gè)具有真理性的原則，而對(duì)于藝術(shù)卻必須在充分展示對(duì)象豐富性的意義上，才具有審美有效性。同樣，在藝術(shù)中，對(duì)稱(chēng)性必須以變化和差異為基礎(chǔ)，它應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)為一種動(dòng)態(tài)的知覺(jué)平衡（均衡，balance），而不是實(shí)在的物理守恒。正是在這個(gè)意義上，我們不僅在生動(dòng)優(yōu)雅的古希臘雕塑中，而且在相對(duì)僵硬機(jī)械的古埃及雕塑中，也找不到完全符合物理－數(shù)學(xué)對(duì)稱(chēng)性的造型。

正如科學(xué)理論的最終形式是數(shù)學(xué)模型，科學(xué)理論的審美性質(zhì)歸根到底是數(shù)學(xué)形式的優(yōu)美和諧。愛(ài)因斯坦說(shuō)：“我以為科學(xué)家是滿(mǎn)足于以數(shù)學(xué)形式構(gòu)成一幅完全和諧的圖象的，通過(guò)數(shù)學(xué)公式把圖象的各個(gè)部分聯(lián)系起來(lái)，他就十分滿(mǎn)意了，而不再去過(guò)問(wèn)這些是不是外在世界中因果作用定律的證明，以及證明到什么程度?！保?3］狄拉克說(shuō)：“愛(ài)因斯坦可能覺(jué)得，于取得與觀(guān)察一致相比較，在一種真正根本的意義上，數(shù)學(xué)根基上的美才是更重要的?！保?4］正是在這個(gè)意義上，即科學(xué)的美是數(shù)學(xué)形式的美的意義上，彭加勒指出，科學(xué)家所關(guān)注的美，不是感性現(xiàn)象的美，而是來(lái)自于事物的各部分和諧秩序的內(nèi)在的美，換句話(huà)說(shuō)，科學(xué)美是感覺(jué)不能把握，只能用純理智才能把握的理性美。他明確說(shuō)：“這種感覺(jué)能力，即對(duì)數(shù)學(xué)秩序的直覺(jué)，使我們能夠窺見(jiàn)自然隱秘的和諧關(guān)系，但不是每個(gè)人都具有的?！保?5］這就是說(shuō)，科學(xué)理論的美，不僅需要理智才能把握，而且只有具有數(shù)學(xué)直覺(jué)力的科學(xué)家才能把握。

科學(xué)追求使用數(shù)學(xué)符號(hào)和公式精確地表現(xiàn)自然秩序的統(tǒng)一性。它是對(duì)自然世界高度精密地簡(jiǎn)化描述。海森堡說(shuō)：“美就是部分與部分之間、部分與整體之間的固有的一致?！保?6］這個(gè)美的定義是以數(shù)學(xué)的精確性和統(tǒng)一性為基礎(chǔ)的。彭加勒也對(duì)美（數(shù)學(xué)的美）給出了相同的定義。科學(xué)理論的美要符合數(shù)學(xué)精確性，因此是有客觀(guān)標(biāo)準(zhǔn)的。但是，藝術(shù)美不具有數(shù)學(xué)的精確性，沒(méi)有客觀(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。阿多諾說(shuō)：“絕不能就象蔡辛?xí)r代的美學(xué)所做的那樣，把形式概念歸結(jié)為數(shù)量關(guān)系?！保?7］蔡辛（A.Zeising）是19世紀(jì)德國(guó)美學(xué)家，他認(rèn)為21：34的比例，即黃金分割［28］是一種標(biāo)準(zhǔn)的審美關(guān)系，是在整個(gè)自然界和藝術(shù)中占優(yōu)勢(shì)的比例。［29］實(shí)驗(yàn)美學(xué)之父，德國(guó)美學(xué)家費(fèi)希納（G.Fechner）在1876年出版了他的《美學(xué)導(dǎo)論》（VorschulederÄsthetik）。在書(shū)中，費(fèi)希納利用他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示了對(duì)蔡辛的觀(guān)點(diǎn)的支持。此后，黃金分割一度在美學(xué)中被認(rèn)定為一種普遍的形式美原則。20世紀(jì)70年代以來(lái)，實(shí)驗(yàn)心理學(xué)對(duì)黃金分割是否是一種普遍有效的形式美規(guī)則，做了多次跨文化實(shí)驗(yàn)。被試對(duì)象包括歐洲居民和非歐洲居民，實(shí)驗(yàn)具有人類(lèi)學(xué)意義。多次實(shí)驗(yàn)證明，無(wú)論在歐洲文化環(huán)境中，還是非歐洲文化環(huán)境中，黃金分割都不是具有審美優(yōu)勢(shì)的形式規(guī)則。心理學(xué)家艾森克（H.Eysenck）指出：“總而言之，黃金分割被證明并不是美學(xué)家或?qū)嶒?yàn)美學(xué)家的一個(gè)有效的支點(diǎn)?！保?0］

英國(guó)學(xué)者庫(kù)克（T.A.Cook）認(rèn)為，遵守?cái)?shù)學(xué)精確性不是美的原因，相反，“美的條件之一是對(duì)數(shù)學(xué)精確性的巧妙變動(dòng)”［31］。無(wú)論自然事物的美，還是藝術(shù)的美，都是生命生長(zhǎng)的形式（結(jié)果），都包含著數(shù)學(xué)公式無(wú)法描繪的復(fù)雜性和微妙變化。相對(duì)于數(shù)學(xué)公式的規(guī)則性而言，美與生命的形式永遠(yuǎn)是不規(guī)則的。庫(kù)克說(shuō)：“原創(chuàng)藝術(shù)的困惑因素在于它的美，這是一種與生命本質(zhì)一樣復(fù)雜的品質(zhì)。因此，盡管簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)可以幫助我們鑒賞和歸類(lèi)所研究的現(xiàn)象，但并不能完整地表達(dá)生長(zhǎng)。這說(shuō)明，僅僅根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)構(gòu)筑的物品一定不會(huì)完美。因?yàn)?，完美，和自然生長(zhǎng)一樣，隱含著不規(guī)則變化和微妙的差異?！保?2］數(shù)學(xué)可以用中末比（黃金分割）或以此為基礎(chǔ)的φ級(jí)數(shù)來(lái)描述希臘雕塑的形體比例關(guān)系，但是它無(wú)力揭示它的美的根源。因?yàn)檫@個(gè)描述只能是近似的，而且不能說(shuō)明雕塑家對(duì)這個(gè)比例關(guān)系作的巧妙變動(dòng)。建筑無(wú)疑是所有藝術(shù)形式中最需要遵守?cái)?shù)學(xué)原則的藝術(shù)。但是，使建筑成為一種優(yōu)美藝術(shù)的條件，正是它對(duì)數(shù)學(xué)精確性的巧妙變動(dòng)。充分利用這個(gè)條件，是古希臘建筑達(dá)到極高的藝術(shù)成就的奧秘所在。不朽的帕特農(nóng)神殿以沉重的大理石為材料，卻壯麗而不失優(yōu)雅，輕盈之至，“你幾乎可以聽(tīng)到神殿震動(dòng)翅膀的聲音”［33］。是什么力量使那些無(wú)生命的石頭獲得了靈氣呢？是建筑家對(duì)數(shù)學(xué)精確性的微妙改變。比如，神殿四周立柱從下到上向中心微小傾斜，各立面柱間距由中部向兩側(cè)逐漸增大，山墻下的橫楣由兩端向中間輕微隆起，基座水平線(xiàn)也有相應(yīng)的曲度。這些非規(guī)則性的改變，是建筑家天才的創(chuàng)造，是數(shù)學(xué)公式不能確定的。然而，正是它們賦予了巴特農(nóng)神殿的每一塊大理石美妙而永恒的生命，乃至于它們今天在雅典阿卡普羅斯山上的廢墟中仍然放射出至美的光輝。

愛(ài)波－愛(ài)伯斯費(fèi)爾塔說(shuō)：“藝術(shù)從一個(gè)新的、非常規(guī)的視角描述世界，揭示在日常生活中并不明顯可見(jiàn)的關(guān)系。實(shí)際上，科學(xué)也在表現(xiàn)這樣的新視覺(jué)。因而兩個(gè)領(lǐng)域都在追求更深刻地洞見(jiàn)世界。藝術(shù)探索人的情感的深度，進(jìn)而主要是表達(dá)信念和其他價(jià)值，而科學(xué)的目的是傳達(dá)客觀(guān)知識(shí)。這似乎是藝術(shù)與科學(xué)的基本差異?！保?4］科學(xué)與藝術(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)的不同，導(dǎo)致了科學(xué)與藝術(shù)對(duì)客體的基本態(tài)度和方式的不同。概括地講，科學(xué)是以數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)，以抽象簡(jiǎn)化的方式描述對(duì)自然對(duì)象的認(rèn)識(shí)，數(shù)學(xué)公式是它給予自然的最終圖像；藝術(shù)是以生命－情感原理為基礎(chǔ)，以具體感性的方式表達(dá)對(duì)自然對(duì)象的感受，藝術(shù)形象是它給予自然的主要表象。卡西爾說(shuō)：“語(yǔ)言和科學(xué)是現(xiàn)實(shí)的減約；藝術(shù)是對(duì)現(xiàn)實(shí)的強(qiáng)化。語(yǔ)言和科學(xué)都建立在同一個(gè)抽象過(guò)程基礎(chǔ)上，藝術(shù)卻應(yīng)被描述為一個(gè)具體化的持續(xù)過(guò)程?！保?5］因此，盡管它可能包含復(fù)雜奧秘的內(nèi)含，科學(xué)美仍然要表現(xiàn)出笛卡爾所要求的真理屬性：清晰、明確；相反，藝術(shù)形象也可能由簡(jiǎn)單、明晰的形式構(gòu)成，但是，藝術(shù)美的情致和美妙卻總包含有無(wú)限的意味，是不可測(cè)度和透徹闡釋的。我們可以說(shuō)，關(guān)于自然，科學(xué)在無(wú)限豐富的世界中追求照亮了這個(gè)世界的同一個(gè)太陽(yáng)，并且給予它明確的形式（秩序），而藝術(shù)在同一個(gè)太陽(yáng)中展現(xiàn)出無(wú)限豐富的世界，表達(dá)人類(lèi)自我對(duì)這個(gè)世界的深刻感受。在這個(gè)意義上，我們應(yīng)當(dāng)贊成卡西爾的觀(guān)點(diǎn)：“藝術(shù)與科學(xué)不僅有不同的目的，而且有不同的對(duì)象。”［36］3

當(dāng)我們審視20世紀(jì)科學(xué)中的審美主義思潮時(shí)，我們必須同時(shí)考慮到與之相聯(lián)系的科學(xué)思潮——科學(xué)觀(guān)念的藝術(shù)形而上學(xué)轉(zhuǎn)化。在本文中，我們前面的論述已經(jīng)表明，我們?cè)谙薅ǖ模íM義）的意義上使用“科學(xué)的審美主義”，它的主旨是堅(jiān)持宇宙的內(nèi)在和諧和完整秩序，并且要求科學(xué)本身從理論形態(tài)到內(nèi)容都表現(xiàn)這個(gè)宇宙的和諧和完整?，F(xiàn)在，我們使用“科學(xué)的藝術(shù)形而上學(xué)”，目的是要概括20世紀(jì)科學(xué)觀(guān)念的一個(gè)新變化：科學(xué)的藝術(shù)形而上學(xué)主張，科學(xué)理論與藝術(shù)品一樣是人借助于直覺(jué)和想象力進(jìn)行自由創(chuàng)造的結(jié)果，是對(duì)自然的理想化表現(xiàn)；因此，科學(xué)在表現(xiàn)自然的時(shí)候，必然也表現(xiàn)了人的主觀(guān)因素和需要。

麥卡里斯特認(rèn)為，科學(xué)審美主義者持一種保守的經(jīng)典主義科學(xué)立場(chǎng)，因?yàn)樗鼒?jiān)持靜態(tài)的不變的宇宙信念，并且以此為基礎(chǔ)堅(jiān)信科學(xué)真理的客觀(guān)性和確定性。［37］關(guān)于20世紀(jì)科學(xué)觀(guān)念的藝術(shù)形而上學(xué)轉(zhuǎn)化，美國(guó)學(xué)者斯帕里俄蘇（M.Spariosu）認(rèn)為，它是對(duì)自文藝復(fù)興以來(lái)確立的、嚴(yán)密近似于宗教的的科學(xué)體制的一次浪漫主義革命——一次根本性的美學(xué)轉(zhuǎn)向。這次美學(xué)轉(zhuǎn)向，不僅將直覺(jué)、想像、游戲和審美諸觀(guān)念引入科學(xué)，分享甚至取代了經(jīng)驗(yàn)、理性、分析和推理等觀(guān)念在科學(xué)中的傳統(tǒng)位置，而且對(duì)科學(xué)立場(chǎng)進(jìn)行了類(lèi)似于哲學(xué)中進(jìn)行的藝術(shù)形而上學(xué)的改變，賦予它（科學(xué)立場(chǎng)）一種前理性的品格。“這個(gè)認(rèn)識(shí)［意識(shí)到科學(xué)的美學(xué)轉(zhuǎn)向中的前理性品格——引者］將帶來(lái)一系列的認(rèn)識(shí)論結(jié)果，它們對(duì)于現(xiàn)代科學(xué)的基本理性宗旨和方法是太激進(jìn)了，并且最終可能威脅到科學(xué)作為人類(lèi)活動(dòng)的一個(gè)主要領(lǐng)域的存在?！保?8］

在美學(xué)中，審美主義與藝術(shù)形而上學(xué)具有復(fù)雜的聯(lián)系，很難被區(qū)分開(kāi)來(lái)，但是兩者無(wú)疑是不能被等同的。在20世紀(jì)科學(xué)中，審美主義與藝術(shù)形而上學(xué)也是相互糾纏的?？茖W(xué)審美主義最重要的代表人物無(wú)疑是愛(ài)因斯坦，海森堡則可以視作科學(xué)藝術(shù)形而上學(xué)的一個(gè)典型代表。在本文限定的意義上，愛(ài)因斯坦與海森堡的沖突，可以視為審美主義與藝術(shù)形而上學(xué)的沖突。但是，愛(ài)因斯坦在限定的意義上也對(duì)科學(xué)持有藝術(shù)形而上學(xué)的觀(guān)念，甚至我們可以說(shuō)他對(duì)20世紀(jì)科學(xué)的藝術(shù)而上學(xué)（美學(xué)）轉(zhuǎn)向起了重要推動(dòng)作用。實(shí)際上，如愛(ài)因斯坦這樣的徹底的科學(xué)審美主義者是不可能最終排斥藝術(shù)形而上學(xué)的，正如海森堡在相當(dāng)深入的層次上主張科學(xué)的藝術(shù)形而上學(xué)，同時(shí)也在一定意義上認(rèn)同審美主義的科學(xué)價(jià)值觀(guān)。我們可以在下面三個(gè)層次分析20世紀(jì)科學(xué)中的審美主義與形而上學(xué)的聯(lián)系和矛盾：

（1）科學(xué)方法論。在這個(gè)層次上，審美主義與藝術(shù)形而上學(xué)更多地表現(xiàn)了兩者的一致性，它們共同針對(duì)經(jīng)典科學(xué)方法論表現(xiàn)出一種革命意識(shí)。

經(jīng)典科學(xué)的代表人物牛頓有一句名言，“我不杜撰假說(shuō)”（hypothesesnonfingo）。這句話(huà)意味著，科學(xué)的目的不是創(chuàng)造，而是發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律。在這個(gè)目的下，經(jīng)典科學(xué)的基本方法必然是：觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)、分析、推理（歸納、演繹）。這些方法將充分保證科學(xué)的真理價(jià)值：客觀(guān)性、準(zhǔn)確性和邏輯性。經(jīng)典科學(xué)方法論的形而上學(xué)前提不僅是絕對(duì)信仰自然規(guī)律的客觀(guān)性，而且是堅(jiān)持笛卡爾確立的認(rèn)識(shí)主體與客體絕對(duì)分離的二元論。

但是，愛(ài)因斯坦卻持不同的主張。他認(rèn)為，科學(xué)概念和思想體系不能通過(guò)歸納從經(jīng)驗(yàn)中提取出來(lái)，只能靠自由發(fā)明來(lái)得到（人腦自由創(chuàng)造的結(jié)果）；在科學(xué)理論和感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)世界之間，不存在先驗(yàn)（邏輯）的聯(lián)系，只有“直覺(jué)”才能在兩者之間建立聯(lián)系；科學(xué)的規(guī)則，正如游戲的規(guī)則，是人定的，而不是客觀(guān)先驗(yàn)的，它是科學(xué)正常進(jìn)行的必要條件（正如游戲必須有規(guī)則才可能進(jìn)行）。［39］愛(ài)因斯坦特別強(qiáng)調(diào)想象力（和直覺(jué)）在科學(xué)創(chuàng)造和科學(xué)判斷中的重要作用。在與海森堡諸人論戰(zhàn)中，他多次宣告“我的本能告訴我”、“我信賴(lài)我的直覺(jué)”。關(guān)于想象力對(duì)科學(xué)創(chuàng)造的作用，他這樣說(shuō)：“想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說(shuō)，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素。”［40］在20世紀(jì)科學(xué)活動(dòng)中，愛(ài)因斯坦當(dāng)然不是第一位推崇直覺(jué)和想象力的重要科學(xué)家。然而，他將“直覺(jué)”、“想象力”、“游戲”和“自由創(chuàng)造”等本來(lái)屬于藝術(shù)活動(dòng)的概念結(jié)合為對(duì)科學(xué)方法論的基本描述，這個(gè)描述體系具有對(duì)笛卡爾二元論式的經(jīng)典科學(xué)方法論的深刻挑戰(zhàn)性，并且啟發(fā)和鼓勵(lì)了20世紀(jì)科學(xué)的浪漫主義革命。

海森堡正是在愛(ài)因斯坦的科學(xué)方法論的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進(jìn)行了對(duì)笛卡爾二元論式的經(jīng)典科學(xué)方法論的革命。海森堡認(rèn)為，科學(xué)與藝術(shù)一樣，都是對(duì)自然聯(lián)系的理想化表現(xiàn)，是人的語(yǔ)言的一部分：我們?cè)谂c世界打交道的過(guò)程中形成了自己的語(yǔ)言，并以此回應(yīng)自然的挑戰(zhàn)?？茖W(xué)與藝術(shù)，是人與世界相互作用的產(chǎn)物，它們是與人的存在相關(guān)的，但都絕對(duì)不是主觀(guān)任意的——兩者都受到歷史（時(shí)代精神）的制約，遵循時(shí)代設(shè)定的規(guī)則。海森堡用量子論的哥本哈根解釋?zhuān)–openhageninterpretationofquantumtheory）進(jìn)一步闡述主觀(guān)因素是科學(xué)理論的必要因素。他認(rèn)為，不確定性原理從根本上揭示了科學(xué)理論的構(gòu)成是與科學(xué)家使用的語(yǔ)言、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)儀器不可分的?！白匀豢茖W(xué)并不只是描述和解釋自然；它是自然和我們自己相互作用的一部分；它描述我們的提問(wèn)方法所揭示的自然?！保?1］哥本哈根解釋否定了笛卡爾分隔人與世界（主體與客體）的二元論，否定了以此為前提的科學(xué)研究中的理想化的主體——先驗(yàn)的純粹的認(rèn)識(shí)者。海森堡說(shuō)：“這樣，正如玻爾（Bohr）所指出的，量子論提醒我們想起一個(gè)古老的格言：在追求生活的和諧的時(shí)候，一定不要忘記，在生存的戲劇中，我們自己同時(shí)是演員和觀(guān)眾。”［42］

（2）科學(xué)真理觀(guān)。在這個(gè)層次上，審美主義與藝術(shù)形而上學(xué)展開(kāi)了對(duì)立，愛(ài)因斯坦與海森堡的爭(zhēng)論是兩者對(duì)立的表現(xiàn)。代表審美主義，愛(ài)因斯坦表現(xiàn)了對(duì)經(jīng)典科學(xué)真理觀(guān)的堅(jiān)守；代表藝術(shù)形而上學(xué)，海森堡則表現(xiàn)了對(duì)經(jīng)典真理觀(guān)的浪漫主義革命。

自文藝復(fù)興以來(lái)，憑著實(shí)驗(yàn)科學(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展，科學(xué)長(zhǎng)期被認(rèn)為是對(duì)自然規(guī)律的客觀(guān)認(rèn)識(shí)和精確描述——客觀(guān)真理。這種科學(xué)真理觀(guān)念，是17世紀(jì)以來(lái)，牛頓直到愛(ài)因斯坦等所有經(jīng)典科學(xué)家的共同信仰。愛(ài)因斯坦說(shuō)：“相信真理是離開(kāi)人類(lèi)而存在的，我們這種自然觀(guān)是不能得到解釋或證明的。但是，這是誰(shuí)也不能缺少的一種信仰——甚至原始人也不可能沒(méi)有。我們認(rèn)為真理具有一種超乎人類(lèi)的客觀(guān)性，這種離開(kāi)我們的存在、我們的經(jīng)驗(yàn)以及我們的精神而獨(dú)立的實(shí)在，是我們必不可少的——盡管我們還講不出它究竟意味著什么。”［43］

愛(ài)因斯坦的科學(xué)真理觀(guān)與他的科學(xué)方法論之間是存在矛盾的。這個(gè)矛盾是愛(ài)因斯坦科學(xué)思想中的方法論和價(jià)值論的矛盾：他的科學(xué)方法論是相對(duì)論的，他的科學(xué)價(jià)值觀(guān)卻是絕對(duì)論的。這個(gè)矛盾實(shí)質(zhì)上也是科學(xué)審美主義暗含的主觀(guān)性原則與經(jīng)典科學(xué)的客觀(guān)性原則之間的矛盾。問(wèn)題是，當(dāng)愛(ài)因斯坦承認(rèn)了科學(xué)如藝術(shù)一樣，是人的想象力“自由創(chuàng)造”，是在人定規(guī)則基礎(chǔ)上的“游戲”，那么，他又憑什么保證科學(xué)真理的“超乎人類(lèi)的客觀(guān)性”？愛(ài)因斯坦說(shuō)，作為一種游戲，科學(xué)的規(guī)則（概念、命題、公理）的選擇是自由的；但是，這種自由是一種特殊的自由，它完全不同于作家寫(xiě)小說(shuō)時(shí)的自由，而是近似于一個(gè)人在猜一個(gè)設(shè)計(jì)得很巧妙的字謎時(shí)的自由：他可以隨意猜測(cè)，但只有一個(gè)字是真正的謎底。“相信為我們的五官所能知覺(jué)的自然界具有這樣一種巧妙雋永的字謎的特征，那是一個(gè)信仰問(wèn)題。迄今科學(xué)所取得的成就，確實(shí)給這種信仰以一定的鼓舞?！保?4］

對(duì)經(jīng)典科學(xué)真理觀(guān)的致命打擊是量子力學(xué)對(duì)微觀(guān)世界的不確定原理的發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)不僅改變了經(jīng)典科學(xué)對(duì)微觀(guān)世界的實(shí)在性和確定性的信念，而且直接威脅到科學(xué)真理本身的客觀(guān)性和確定性。因?yàn)楦鶕?jù)不確定性原理，在微觀(guān)世界中，基本粒子的運(yùn)動(dòng)不具有一種自然（確定）的因果關(guān)系，而只具有一種統(tǒng)計(jì)的因果關(guān)系——量子力學(xué)不能描述單個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的“軌跡”，只能描述它的幾率波。這就是說(shuō)，在世界構(gòu)成的基本部分（微觀(guān)層次）不具有經(jīng)典科學(xué)所信仰的確定性和客觀(guān)性。愛(ài)因斯坦堅(jiān)持信仰世界存在完備的定律和秩序，始終不放棄科學(xué)的自然因果律和確定性原則。他認(rèn)為，量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)性原則是對(duì)粒子實(shí)在不完備描述的結(jié)果。但是，海森堡則堅(jiān)持認(rèn)為，微觀(guān)物理學(xué)定律的統(tǒng)計(jì)本質(zhì)是不可避免的，因?yàn)榛诹孔诱撘?guī)律，關(guān)于任何“實(shí)際”的知識(shí)在其本質(zhì)上都是一種不完備的知識(shí)。他認(rèn)為愛(ài)因斯坦堅(jiān)持的是一種唯物主義的本體論幻想。［45］

從藝術(shù)形而上學(xué)的角度，即從世界圖景是人與世界相互作用的結(jié)果，是人使用自己的語(yǔ)言和規(guī)則“自由創(chuàng)造”的產(chǎn)品的角度，是不難接受不確定性原理的。但是，愛(ài)因斯坦遵從的是柏拉圖式的理性主義的審美主義立場(chǎng)。在這個(gè)立場(chǎng)上，一切偶然和變化的因素都被排斥，只有必然和確定的秩序才被肯定和接受。與之相反，海森堡及其哥本哈根學(xué)派卻從赫拉克利特式的前理性的藝術(shù)形而上學(xué)立場(chǎng)出發(fā)，不僅承認(rèn)世界在本質(zhì)上是充滿(mǎn)變化和動(dòng)亂的，而且將之視為人必不可分地參與其中的游戲。如果說(shuō)兩者都將世界圖景看作一個(gè)游戲，那么，在愛(ài)因斯坦看來(lái)，世界是一個(gè)由理性控制的確定性的游戲，在海森堡看來(lái)，它則是一個(gè)由非理性的物理力量推動(dòng)的非確定性的游戲。［46］

（3）宇宙圖景。在這個(gè)層次上，審美主義與藝術(shù)形而上學(xué)的沖突進(jìn)一步表現(xiàn)為基本宇宙觀(guān)念的沖突，同時(shí)也涉及到科學(xué)理論選擇的人文基礎(chǔ)。

在西方科學(xué)史上，自亞里斯多德直到愛(ài)因斯坦都相信我們生存于其中的宇宙是靜止不變的。它或者被認(rèn)為已經(jīng)并且將繼續(xù)永遠(yuǎn)存在下去，或者被認(rèn)為是以我們今天所看到的樣子被創(chuàng)造于有限長(zhǎng)久的過(guò)去。牛頓的引力定律本來(lái)包含了宇宙在引力作用下發(fā)生收縮（塌陷）的原理，但20世紀(jì)以前并沒(méi)有人就此意識(shí)到宇宙是動(dòng)態(tài)的；愛(ài)因斯坦在1915年發(fā)表廣義相對(duì)時(shí)，仍然堅(jiān)持宇宙是靜態(tài)的信念，他為了在自己的理論中維持一個(gè)靜態(tài)的宇宙模型，引入一個(gè)“反引力”的宇宙常數(shù)，以維持宇宙在引力作用下的平衡。［47］

如果說(shuō)20世紀(jì)科學(xué)在與高技術(shù)的相互推動(dòng)下進(jìn)入了一個(gè)無(wú)限創(chuàng)新的浪漫主義革命時(shí)代，藝術(shù)形而上學(xué)沖擊了經(jīng)典科學(xué)的理性－實(shí)證原則，那么，維護(hù)秩序和統(tǒng)一的需要，作為人在世界生存的最內(nèi)在需要，也相應(yīng)地成為一個(gè)20世紀(jì)科學(xué)的強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)。愛(ài)因斯坦說(shuō)：“人們感覺(jué)到人的愿望和目的都屬徒然，而又感覺(jué)到自然界里和思維世界里卻顯示出崇高莊嚴(yán)和不可思議的秩序。個(gè)人的生活給他的感受好象監(jiān)獄一樣，他要求把宇宙作為單一的有意義的整體來(lái)體驗(yàn)?！保?8］這就是愛(ài)因斯坦的宇宙宗教感。這個(gè)宗教感既是審美的，因?yàn)樗鼒?jiān)持將內(nèi)在的和諧作為宇宙存在的基本原則；又是人性的，因?yàn)樗母緞?dòng)機(jī)是追求人的世界的意義和整體性。準(zhǔn)確講，審美主義通過(guò)愛(ài)因斯坦的論說(shuō)成為整體性世界觀(guān)的科學(xué)表達(dá)，表達(dá)了人要生存在一個(gè)和諧穩(wěn)定的宇宙中的深刻渴望。

海森堡在晚年（1973）談到伽利略堅(jiān)持哥白尼學(xué)說(shuō)而與羅馬宗教法庭發(fā)生的沖突時(shí)，表達(dá)了對(duì)后者的保守和專(zhuān)制的新的理解。他說(shuō)：“作為一個(gè)社會(huì)的精神結(jié)構(gòu)一部分的世界觀(guān)曾經(jīng)在使社會(huì)生活和諧方面起過(guò)重要的作用，人們不應(yīng)該過(guò)早地把不安定和不確定的因素帶入這種世界觀(guān)?！保?9］他認(rèn)為，社會(huì)的精神形式（世界觀(guān)）在本性上是靜態(tài)的，因此它才能成為社會(huì)永恒基礎(chǔ)的精神根源；科學(xué)則是持續(xù)擴(kuò)展和不斷更新的，具有動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)在揭示世界的部分秩序時(shí)，將影響、甚至打破人們既有的關(guān)于社會(huì)和世界的整體觀(guān)念，“它可能帶來(lái)這樣的后果，當(dāng)與整體聯(lián)系的觀(guān)點(diǎn)在個(gè)人意識(shí)中消失時(shí)，社會(huì)的內(nèi)聚的感情就受損害了，并受到衰敗的威脅。隨著受技術(shù)支配的過(guò)程取代天然的生活條件，個(gè)人與社會(huì)之間的疏遠(yuǎn)也發(fā)生了，而這就帶來(lái)了危險(xiǎn)的不穩(wěn)定性?！保?0］

在這里，海森堡揭示了科學(xué)理論與社會(huì)精神結(jié)構(gòu)的深刻關(guān)聯(lián)，實(shí)際上指出了科學(xué)理論對(duì)人類(lèi)世界觀(guān)建設(shè)和維護(hù)的形而上學(xué)責(zé)任。發(fā)表這個(gè)思想時(shí)的海森堡無(wú)疑已經(jīng)深刻感受到了20世紀(jì)人類(lèi)在不確定性原理作用下的新世界圖景前的悲傷和失落。他贊同歌德在兩百年后仍以恐懼和敬慕的心情將人們承認(rèn)哥白尼體系稱(chēng)為“作出了犧牲”：“他作出了犧牲，但不是心甘情愿的，雖然對(duì)他自己說(shuō)來(lái)，他深信這個(gè)學(xué)說(shuō)的正確性?！保?1］繼后，海森堡又說(shuō)：“如果在今天的青年學(xué)生中有許多不幸，那么原因不在于物質(zhì)上的貧乏，而是在于缺乏信任，這使得個(gè)人難以為他的生活找到目的。所以我們嘗試著去克服孤立，它威脅著生活在被技術(shù)的實(shí)際需要所支配的世界中的個(gè)人。”［52］我相信，此時(shí)的海森堡也一定意識(shí)到了人們接受不確定性原理所付出的“犧牲”。因此可以說(shuō)，如果在科學(xué)中海森堡仍然不贊成愛(ài)因斯坦的審美主義原則，那么在精神上他一定渴望人類(lèi)重新有機(jī)會(huì)“將宇宙作為單一的有意義的整體來(lái)體驗(yàn)”。

科學(xué)的藝術(shù)形而上學(xué)轉(zhuǎn)向推動(dòng)并且更好地適應(yīng)了20世紀(jì)科學(xué)（特別是物理學(xué)）的發(fā)展，它是對(duì)新科學(xué)精神和新宇宙圖景的積極表現(xiàn)——充分展示了20世紀(jì)科學(xué)創(chuàng)造中的前理性的沖動(dòng)和力量。這是藝術(shù)形而上學(xué)在科學(xué)中的浪漫主義革命的意義所在。與此相對(duì)，審美主義則以一種“宇宙宗教”的虔誠(chéng)堅(jiān)持經(jīng)典科學(xué)的整體性和確定性原則，竭力維護(hù)傳統(tǒng)穩(wěn)定、和諧的宇宙圖景。

結(jié)語(yǔ)

根據(jù)霍金在《時(shí)間簡(jiǎn)史》中的論述，不確定性原理、大爆炸理論、對(duì)稱(chēng)性破缺原理等20世紀(jì)的新科學(xué)（物理學(xué)）理論向我們揭示了一個(gè)新宇宙圖景：我們生存在其中的宇宙是從一個(gè)非常隨機(jī)的初始狀態(tài)（大爆炸）開(kāi)始，并且在膨脹狀態(tài)中按照熱力學(xué)第二定律（熵增加原理）不斷從有序向無(wú)序的時(shí)間箭頭運(yùn)動(dòng)的。在這個(gè)新宇宙圖景中，人只是生活在一個(gè)非常狹小的，起伏較少、相對(duì)平滑的區(qū)域——一個(gè)適宜智慧生命存在的世界，享受著在不確定性原理極限內(nèi)的秩序性和確定性。對(duì)于這個(gè)缺少確定性的宇宙，人類(lèi)不能根本認(rèn)識(shí)它，只能說(shuō)：“我們只是以我們的存在為前提來(lái)理解這個(gè)宇宙?！保?3］

在新宇宙圖景中沒(méi)有神的位置。因?yàn)橹挥挟?dāng)我們確信生存在一個(gè)確定不變的宇宙中，并且追問(wèn)它是何以存在的時(shí)候，我們才需要一個(gè)創(chuàng)世者；相反，在一個(gè)隨機(jī)產(chǎn)生而變化的宇宙中，一切現(xiàn)象都應(yīng)該歸于物理原因。［54］同時(shí)，這個(gè)新宇宙圖景也取消了人的目的性，因?yàn)榇嬖谠诟旧献兂闪宋锢砹α康慕y(tǒng)計(jì)性的因果作用。因此，20世紀(jì)科學(xué)向我們展示的宇宙，不僅是一個(gè)沒(méi)有確定性的、不能最終把握的宇宙，而且也是一個(gè)沒(méi)有目的性、沒(méi)有意義的宇宙。就此，我們可以理解為什么諾貝爾獎(jiǎng)獲得者溫伯格（S.Weinberg）在《最初三分鐘》的結(jié)尾時(shí)說(shuō)：“這個(gè)宇宙越是看起來(lái)可以理解，它也就越是看起來(lái)不可思議?！保?5］

第9篇：量子力學(xué)的含義范文

一、化合價(jià)概念的歷史演變

化合價(jià)概念從提出到現(xiàn)在，已經(jīng)一個(gè)半世紀(jì)，隨著人們對(duì)分子及分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，早期那種認(rèn)為可用整數(shù)定量量度化學(xué)元素性質(zhì)的化合價(jià)概念已經(jīng)過(guò)時(shí)，化學(xué)家的注意力已轉(zhuǎn)向用分子軌道理論來(lái)討論化學(xué)鍵的本質(zhì).從歷史發(fā)展的角度來(lái)看，化合價(jià)概念的演變與發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)重要階段：化合價(jià)的提出、化合價(jià)概念的發(fā)展、化合價(jià)的電子理論階段和分子軌道理論階段.

1.化合價(jià)概念的提出

1852年，英國(guó)化學(xué)家弗蘭克蘭在研究金屬有機(jī)化合物時(shí)提出了化合價(jià)的思想，認(rèn)為金屬或其他元素的每一個(gè)原子在化合時(shí)具有一種特殊的性質(zhì)――化合力，即任何一個(gè)原子都有和一定數(shù)目的其他原子結(jié)合的性質(zhì).“化合力”概念的提出揭示了元素化合力與基團(tuán)化合力之間的聯(lián)系，“化合力”后來(lái)被德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒翻譯為“價(jià)”，得到歐洲各國(guó)的普遍認(rèn)可；我國(guó)早期使用的術(shù)語(yǔ)是“原子價(jià)”，1991年公布的《化學(xué)名詞》中譯為化合價(jià)，并給出定義：一定數(shù)目的一種元素的原子只能跟一定數(shù)目的其他元素的原子化合，這種性質(zhì)叫做化合價(jià).

2.“化合價(jià)”概念的發(fā)展

化合價(jià)的概念提出后，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)并沒(méi)有相應(yīng)的理論去解釋原子間結(jié)合的原因，直到化學(xué)家們把研究重點(diǎn)從化合價(jià)的本質(zhì)轉(zhuǎn)移到原子結(jié)合的數(shù)量關(guān)系上.20世紀(jì)，原子結(jié)構(gòu)理論的建立為揭示化合價(jià)的本質(zhì)奠定了基礎(chǔ).1861年，俄國(guó)有機(jī)化學(xué)家特列洛夫首先提出“化學(xué)架構(gòu)”的概念，并指出物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)決定于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，1916年美國(guó)化學(xué)家路易斯在《原子和分子》中闡釋了化合價(jià)的電子理論，解釋了分子間作用力的實(shí)質(zhì)，提出：原子失去或獲得電子后形成穩(wěn)定的電子結(jié)構(gòu)，金屬原子易失電子，非金屬原子易得電子形成負(fù)離子，正、負(fù)離子間的靜電庫(kù)侖力是離子間形成化合價(jià)的本質(zhì).

3.電子理論的發(fā)展

1927年，英國(guó)化學(xué)家海特勒和德國(guó)化學(xué)家倫敦把量子力學(xué)理論應(yīng)用到分子結(jié)構(gòu)中來(lái)，后來(lái)又經(jīng)過(guò)美國(guó)化學(xué)家鮑林等人的發(fā)展，建立了現(xiàn)代價(jià)鍵理論(簡(jiǎn)稱(chēng)VB法，又叫電子配對(duì)法)，1931年，由鮑林和斯萊托創(chuàng)立了雜化軌道理論.價(jià)鍵理論和雜化軌道理論都認(rèn)為，原子的化合價(jià)與原子核外電子層中未配對(duì)的電子數(shù)目相等.因?yàn)橛袔讉€(gè)未配對(duì)電子，就可以借電子對(duì)的形式來(lái)形成幾個(gè)共價(jià)鍵，從而生成具有一定穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子.例如：H、F、O、N、He、Ne基態(tài)時(shí)原子核外未配對(duì)電子數(shù)分別是1、1、2、3、0、0，所以它們的化合價(jià)也分別為1、1、2、3、0、0.

4.分子軌道理論階段

1931年鮑林提出了雜化軌道理論和電價(jià)配鍵、共價(jià)鍵的配合物價(jià)鍵理論，1932年美國(guó)化學(xué)家密立根和德國(guó)化學(xué)家洪特等人創(chuàng)立了分子軌道理論(簡(jiǎn)稱(chēng)MO理論)，以及隨后提出的單電子鍵、三電子鍵和缺電子鍵等概念，使化學(xué)家們對(duì)原子間相互化合的形式、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化和發(fā)展，同時(shí)也使化合價(jià)的傳統(tǒng)概念暴露出來(lái)這樣那樣的缺陷.1938年，鮑林出版了《化學(xué)鍵本質(zhì)》一書(shū)，宣告了用整數(shù)定量量度化學(xué)元素性質(zhì)的化合價(jià)的消亡，并引導(dǎo)化學(xué)家們將注意力轉(zhuǎn)到探索化學(xué)鍵的本質(zhì)上來(lái).至此，人們開(kāi)始清醒地認(rèn)識(shí)到用化學(xué)鍵數(shù)目來(lái)計(jì)算原子的化合價(jià)的方法是行不通的，至少在有些類(lèi)型的化合物中是無(wú)法應(yīng)用的.

二、化合價(jià)的學(xué)習(xí)困難分析

通過(guò)對(duì)化合價(jià)概念的演變與發(fā)展的歷史回顧，我們可以看到，在第一階段的化合價(jià)概念僅僅回答了原子間相互化合的數(shù)量關(guān)系.第二階段則將化合價(jià)的數(shù)值與共價(jià)鍵數(shù)目或原子中未配對(duì)電子數(shù)目畫(huà)上等號(hào)，從而使化合價(jià)這一起初比較抽象的概念變得具體起來(lái).第三階段，化合價(jià)的分子軌道理論為揭示化學(xué)鍵的本質(zhì)提供了理論基礎(chǔ)，同時(shí)說(shuō)明用整數(shù)定量度量原子化合價(jià)的概念已經(jīng)過(guò)時(shí)，對(duì)于奇數(shù)電子的分子、缺電子分子和夾心面包型分子中原子的化合價(jià)，必須用分子軌道理論來(lái)闡述才能得到滿(mǎn)意的解釋.這不斷變化的含義，讓化合價(jià)披上了一層神秘的面紗，也導(dǎo)致了學(xué)生化合價(jià)學(xué)習(xí)的困難.

首先，從化合價(jià)的發(fā)展歷程可以看出，化合價(jià)這一概念的含義不斷在發(fā)生變化，而并不是我們現(xiàn)在教材中給出的化合價(jià)的含義，所以這就導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)了化合價(jià)概念之后，按照所學(xué)的化合價(jià)知識(shí)去判斷其他物質(zhì)中元素的化合價(jià)時(shí)，常常會(huì)遇到解釋不通的時(shí)候，比如說(shuō)四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)、過(guò)氧化氫中氧的化合價(jià).這樣就導(dǎo)致學(xué)生難以理解化合價(jià)這個(gè)概念.

初三學(xué)生在學(xué)習(xí)化合價(jià)之前頭腦中沒(méi)有與“化合價(jià)”相連接的先行組織者，化合價(jià)知識(shí)很難與學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)相連接，學(xué)生只能靠死記硬背老師教給的口訣，這樣學(xué)到的知識(shí)在練習(xí)應(yīng)用中又頻頻出錯(cuò)，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)更是雪上加霜，化合價(jià)的學(xué)習(xí)更加困難.

其次，化合價(jià)如此復(fù)雜的發(fā)展史，對(duì)于很多的初中教師也是陌生的，教師在理解化合價(jià)時(shí)都不能給出其確切的含義，如果要傳授給學(xué)生，講到什么程度、怎樣講合適，這對(duì)教師來(lái)說(shuō)本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)，所以很多教師則干脆不講，直接告訴學(xué)生一個(gè)“化合價(jià)記憶口訣”，學(xué)生們只會(huì)記住這些口訣，而對(duì)于化合價(jià)什么含義、怎么用，則是一塌糊涂.

三、解決化合價(jià)學(xué)習(xí)困難的教學(xué)建議

以上從化合價(jià)發(fā)展史的角度分析了初中化合價(jià)難學(xué)的主要原因，在教學(xué)中為幫助學(xué)生理解化合價(jià)的概念，教師要注意以下兩個(gè)方面：