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［中图分类号］NO2 ［文献标识码］A ［文章编号］1007-5674(2004)06-0001-06
我们的课题组是一个着重研究量子力学哲学问题、思想活跃的共同体。
我们的“物理学哲学的研究”课题组的几项重要成果中的头一项是专著《物理学的新神曲 量子力学曲率解释》（武汉出版社，2004年第2版，赵国求、桂起权、吴新忠、万小龙著）。应当指出，曲率解释的原创性思想最早是由赵国求教授在1970年代中期所提出，本课题组的这一成果是基于这一早期研究在逻辑上成熟发展的一个必然结果。另一项是张桂权所著的《玻姆自然哲学导论》一书，已在台湾出版。依我之见，张桂权是国内对D.玻姆的哲学思想深有研究的第二号人物，仅次于职业物理学家洪定国先生。该书对玻姆其人其著、对因果性与机遇、隐变量与量子势因果解释、非定域性、生成序与隐卷序、意义观与整体观等问题都作了独到的概括与分析。至于我本人的那本《物理学哲学研究》也将在武汉大学出版社出版。在这本专著中，我将更全面地论述我们的物理学哲学思想。
一、我对量子哲学的早期兴趣
我对量子力学哲学问题的最早兴趣，发端于1961年12月所读的萨契柯夫的《论量子力学的唯物主义解释》（1961年译本），不过当时我在书中写的批语是“尽信书不如无书”。那时占主流的是布洛欣采夫的系综解释，然而我通过苏什金的《理论物理学》第四册（1960年）却觉得福克观点（认为波函数表现出单个微观粒子的实际态）更有吸引力。早在1963年，在大学毕业前夕我就写过一篇《论微观客体的粒子性与波动性之间的辩证关系》（未发表），不过直到1981年江苏省自然辩证法年会上才有机会以此内容来做大会专题报告。
1990年，我申请到一个教育部博士点基金项目，那是关于哥本哈根学派的科学哲学的研究。于是，我与王自华教授等合作者就有机会对量子力学的历史与哲学的相关方面作比较系统的研究，并产生了一系列研究成果。这些工作也可以看作我们在2000年获准的国家社会科学基金项目“物理学哲学研究”的前期准备。
实际上，我们从逻辑、科学哲学或自然辩证法以及科学思想史（包括科学家个人的和科学家集团的思想）等三个方面来研究量子力学的哲学问题，前前后后累积起来恐怕有一二十年之久。第一方面，我从逻辑角度着眼所写论著有：《量子逻辑》（2万字，载王雨田主编《现代逻辑科学导引》，1988）、《量子逻辑》（8000字，载杨百顺主编《现代逻辑启蒙》，1989）、《量子逻辑对应原理对辩证逻辑的作用》（载《江汉论坛》1983(2)）、《对应原理——多种非经典逻辑的通用原理》（载《自然辩证法通讯》1994(3)）、《互补性构架及其逻辑重建》（武汉大学报（社）1997(2)），还有《辩证逻辑形式化论纲》中的“对应原理论题”与“超越世界语义学及其量子论诠释论题”（载《珞珈论坛》（一），1996.11）。第二方面，我从科学哲学与自然辩证法角度着眼所写的论文有：《量子危机的认识论意义》（载上海社会科学1985(11)）、《海森伯科学哲学思想的新评价》（载自然辩证法研究1987(5)）、《非完全决定论：因果与机遇的辩证综合》（载科学技术与辩证法1991(2)）、《波普尔对量子理论的实在论诠释》（载自然辩证法通讯1991(5)）、《析量子力学的辩证法思想——玻尔互补性构架之真谛》（载《哲学研究》1994(10)）、《大学物理中的波粒二象性概念的教法研究》（载《洛阳大学学报》（科）1994(4)）、《玻尔的互补思想是特种辩证法——量子力学的科学哲学》（载《珞珈哲学论坛》（二），1999.1）、《海森伯与三个科学共同体》（载《华南师范大学学报》（社）2000(3)）、《理解当代自然哲学的钥匙——量子／系统辩证法》（载自然辩证法通讯1997(3)）、《量子力学的场有整体论解释》（载《场与有（六）》，中国社会科学出版社，2001）等。第三方面，我与王自华等合作者所写量子物理学家思想传记有：《量子王国的佼佼者》（载《科学巨星》，陕西教育出版社，1995）、《哲学科学家：玻恩》（福建教育出版社，1996）、《海森伯传》（长春出版社1999年版及2001年通俗版）等。在我的《科学思想的源流》一书（武汉大学出版社，1994）中对量子思想史也有系统而简明的阐述。王自华在现代物理史方面像是一本活辞典。
二、量子哲学共同体的起因：“曲率”是切入点
我把我们的课题组称作“科学共同体”，那是采用了科学哲学中的一个习惯说法。正如科学哲学家T.S.库恩所指出，科学共同体是产生科学知识的单位，它是指这样的科学家集团，他们从事给定的专业研究，教育与专业训练的共同要素把他们联结在一起，他们彼此了解，思想交流充分，在专业上判断比较一致。一般地说，同一个科学共同体的成员都接受一个公共的总体思想模式（称作“范式”），从基本的哲学观、价值观到所钟爱的科学上的方法与样板理论等等都比较一致。[1](P159)然而，这并不妨碍每个成员保持自己鲜活的个性、独特观点及研究倾向。因此，不同成员之间常常发生激烈的争论，这样做有助于澄清疑难、消解矛盾并逐渐取得共识。这样做非但不会产生离心力，恰恰相反，它是使科学共同体长久保持青春活力的必要条件。我相信，现实世界确实是由因果与机遇、必然性与偶然性联合支配着的。固然，对量子力学的哲学问题的共同爱好是把我们联结在一起的基本因素，但是机缘也是不可缺少的。
早在1980年代末，我对赵国求先生所创导的曲率解释就有所耳闻。我的邻居和朋友何建鄂教授是一位量子力学教员，那时也是曲率解释的热情宣传者。1988年12月何老师在与我讨论谭天荣的新著《哥本哈根迷误》时就涉及到曲率解释，可是当时我的注意力仍集中于哥本哈根解释。
1997年我有幸招收了两名很有才华的博士生，他们就是《曲率解释》的另两位作者。万小龙是由殷正坤教授推荐给我的，他的硕士论文就是研究物理学哲学的。吴新忠可算是由关洪教授无形中推荐的，为什么这样说呢？因为在一次科学哲学会议期间，我似乎看到关洪先生与他有过亲切交谈，“关洪”对我来说就意味着“量子哲学家”，因此一下子就吸引了我的注意力，而从那时起在我的印象中吴新忠就是一个思想活跃、奇思异想特别多的学生。正因为吴新忠、万小龙加盟于曲率解释研究，这才引起了我对赵国求先生的工作的高度重视。
吴新忠的硕士论文是研究托姆突变论中所包含的科学哲学思想的。他在研究中发现，赵国求的曲率解释可以在国际著名学者托姆那儿找到依据，这件事引起了我极大的兴趣。原来，托姆早就主张对熵作曲率解释，他认为归一化后的量子波函数将体现能量超曲面上的拓扑形态的曲率，而波函数的频率则反映微观几何形态拓扑结构的变化率。看起来，赵国求的量子曲率解释与托姆的曲率解释在暗中相互呼应。吴新忠还发现，更有甚者，蒋秀夫先生在《粒子波动论》(1995)中所提出的波函数漩涡体模型，也涉及微观量子波动的形态特征和准经典模型，其中大部分观点与赵国求不谋而合。虽说蒋秀夫理论在某些数学细节上更深入，但在物理学哲学的立场上却比赵国求的思想更接近于老的经典力学的世界观。
赵国求教授是这个“量子”共同体的干将，也是第二主持人。他常自谦地说在科学思想上是“不安份的”，有评论说这种“不安份”正是创新的原动力。我在科学哲学上非常喜欢费耶阿本德的多元主义方法论。费耶阿本德主张科学上没有固定的法律与秩序，每一种科学理论与方法都有优缺点。他提倡“理论增多”的创新原则，主张要敢于引进或发明同似最可信的正统理论相违背的新观点、新假说或新概念系统。现在赵先生的新发明拿出来了！他的量子力学曲率解释与正统解释唱的就不是一样的调。那么，赵国求的贡献究竟表现在什么地方呢？按照我个人的看法，他的新概念在科学上可能有三方面的贡献：一是曲率解释所把握的波函数的几何特征和物理上的定性特征要比几率解释所提供的定量特征更为深刻；二是曲率解释有助于消除“负几率没有恰当的物理意义”的困难；三是曲率解释所要描述的，正是微观粒子的内禀量子波动通过相互作用在现实时空中的投影。接着要说的是，与之相关的它在科学哲学上的贡献。作为联系科学与哲学的纽带，赵国求在对激烈的争论作总结时，发明了一个说法，叫做“相互作用实在论”，关键在于区分了“现象实体”与“自在实体”这两个层次。在微观领域，观察作用是不可忽视的，我们观察到的已不是作为自在实体的“电子”，而是作为观察作用与自在实体综合产物的现象实体。[2](P182-185)(P237-240)
据我回忆，“相互作用实在论”是我们这个科学共同体内部热烈争论的产物。争论的起因是对“月亮不看它时，它就不存在”这一论断有不同评价。赵国求从一开始就持有鲜明的实在论立场，而王贵友则强调量子现象对观察的依赖性，认为哥本哈根观点不可轻易否定。我则强调，在现象层次上“月亮”论题并没有错，不是主观唯心主义。否定这一点反而会倒向机械唯物主义。经过热烈争论，大家倾向于接受罗嘉昌教授的某些提法，因为它与相互作用实在论有相通之处。
借用罗嘉昌关系实在论的话来说，月亮有没人看它的时候作为月球仍然存在；反过来说，只当有人看它的时候，月球才作为“月亮”而存在。前一句话说的是“自在实体”的客观性，后一句话说的是，“现象实体”对观察的依赖性。总之，量子实在具有“关系存在”的特征，但它仍是实在。我补充说，正如罗森菲尔德所看到，所谓“观察者介入原子事件进程”的局势，容易产生科学事实的客观性被败坏的假象，但实际情况却并非如此。[3](P138)(P130-133)我认为，相互作用实在论的价值在于（由赵国求提出实在论的基本构架，他的合作者们通过强调辩证性质进一步完善了它），一方面肯定了主体与客体之间存在着能动的相互作用，另一方面又坚持了科学实在论。从而与罗森菲尔德所说的机械唯物主义与不可救药的唯心主义划清了界线。我觉得，相互作用实在论并不孤立，它与罗嘉昌及胡新和的关系实在论、成素梅的《论科学实在》相互呼应，并组成相似族。
三、多元主义方法论立场
必须声明，在量子力学的诠释问题上，我仍然持科学哲学上的多元主义方法论的立场。按科学哲学眼光来看，在诠释问题上存在着三种不同的立场：(1)工具主义者认为，诠释只是一种方便有用的思考工具，无所谓正确与否。(2)一元论者认为，正确诠释只能是独一无二的。(3)整体多元主义者则认为，尽管一种合理的诠释应该对整个论域一概地正确，然而仍可以采取不同视角，在不同意义上进行正确解释（这符合能动反映论的基本要求）。以上三种态度，可以简要地概括为如下图式：[4](P225)
因此，当我在赞扬量子力学曲率解释的优点的时候，请不要误以为我在排斥与否定其他类型解释的任何可能性和合理性。现有的量子力学解释群，若参照曹志平、古祖雪的分类，主要分为五大类：(1)还原性诠释（包括薛定谔的最早电磁诠释、马德隆等的流体力学诠释、内尔松等的随机过程诠释）；(2)正统诠释（哥本哈根诠释加维格纳－冯·诺意曼“标准”诠释）；(3)因果解释（包括德布洛依双重解诠释及其简化版导波理论、玻姆的量子势解释）；(4)多世界解释；(5)统计系综解释（布洛欣采夫解释及波普尔倾向解释）等。[3](P147)关于“多世界解释”，成素梅教授在其博士论文《量子测量的解释语境与实在论》（2003年5月）中作了澄清，对从艾弗雷特的“相对态”到“多世界”及“多心”解释的来龙去脉作了清晰、细致和全面的阐述，给读者带来许多有益的启示。该论著可说是M.雅默的《量子力学的哲学》中译本之后国内最全面、最系统地论述量子测量及其多种解释的极其精彩的一本科学哲学著作。科学思想史的历史经验一再提醒我们，任何科学领域中看似你死我活的相互竞争的研究纲领，几乎没有例外地既不是哪一派在最后绝对地赢，也不是哪一个对立派绝对地输，更典型的是竞争纲领最终走向融合。按照我的习性，更喜欢在多元竞争中看到每一派的优点，并希望终有一天能找到一种解决办法，能将多种解释中的一个个局部真理合理地整合起来。这就像朱洪元先生在《从古典物理学到量子力学》(1956)这本小册子里所讲的盲人摸象的故事，每一个人只摸到局部真理，整合之后才有完全真理。
四、关于正统诠释对错之争
科学扎根于讨论与争论，因此在我们这个科学共同体中各抒己见的激烈争论是常有的事。由于曲率解释的原创性思想是在艰苦奋斗中成长起来的，是靠坚定的自信来支撑的（这是生存之道），因此，在讨论的初始阶段，赵国求先生对“曲率”的维护是排他性的，它同时意味着对正统解释及其他解释的强烈否定。一开始，我和王贵友非常鲜明地站在哥本哈根观点这一边。对于我们来说，存在一根底线，每当赵国求所采取的言词过分激烈，使我们觉得已经越过“底线”因而难以忍受时，我俩就立即跳出来进行一番辩护。
按照通常说法，哥本哈根诠释的三大支柱是海森伯的不确定性关系、玻尔的互补原理与玻恩的几率解释。依我看，经过3/4世纪的风风雨雨之后，新一代的量子物理学的研究者们仍需从哥本哈根诠释中吸取营养。我本人喜欢追随罗森菲尔德，按辩证唯物主义精神来解读互补性、不确定性与几率性。我的主要观点可简括如下：(1)我很欣赏罗森菲尔德，他作为哥本哈根学派的核心成员，能在《量子革命》一书中用恩格斯的辩证法解读互补性，在“观察者介入”问题上坚持与“机械唯物主义和不可救药的唯心主义”划清界线。[3](2)关于因果与机遇、决定论与非决定论之争，我的基本态度是认为：“上帝是掷骰子的”，但“机遇有规则”，“世界是由因果与机遇联合统治的”，[6]我批判地吸取了玻恩的思想，并改造成“非完全决定论”。(3)我赞同海森伯关于“潜在是一种新型的物理实在”、“可能性与现实性的中间物”的思想，[7](P11)赞同不确定关系是“自然本身所设下的一种客观限制”，而并不只是由主体测量所引起的。
通过激烈争论，大家终于认识到将正统诠释中科学成分与哲学成分混淆起来是不对的（无论支持者或反对者都犯了同样的错误）。应当澄清的是：测不准关系与几率诠释本身属于科学成分，为各派所共有。那正是倡导者获得诺贝尔奖的根据。唯有把它看成由单个粒子天生的不确定性所致，这种理解方式才为哥本哈根诠释所特有。
我认为，按几率解释所说“某处ψ波的强度（振幅平方）与该处粒子出现的几率成正比”并没有错，它只是用统计的观点看待单个粒子与粒子总体的联系，用最简明的代数方式让粒子与波这两种观点初步结合了起来。然而，它既没有给出粒子与波之间更精细的联系机制，也并不排斥这种物理机制存在的可能性。看起来，德布洛依的双重解理论就探索粒子与波的关系方面进了一步，而赵国求的曲率解释又把重点从德布洛依相位波转移到康普顿物质波，使人感觉到离开自在的实在又接近了一点，这一想法应当说是很有启发性的。不过，我并不是赞同赵国求先生的所有观点，例如，我对他试图对测不准关系作出严格决定论解释的想法是大有意见的。一般来说，我对他的这种强论断持保留态度，而对其弱论断（即“测不准关系未必支持非决定论”）却持赞赏态度。因此，在这一问题上，赵国求先生与我们仍能相互协调。我觉得将“不确定性”归结为对微观客体性质点抽象的产物，确实抓到了“点模型”这个弱点或痛处。赵国求在分析问题时那种对严格决定论与因果性锲而不舍的追求，它能反映出强烈的爱因斯坦式的实在论倾向。
真理越辩越明，通过多次讨论与交锋，课题组成员对量子力学多种解释的物理内涵与哲学意义的认识大大加深了，并取得越来越多的共识。赵国求在保持曲率解释的锋芒和优先性的前提下，对其他解释的合理成分和优点较以前采取了更为宽容的态度。我和王贵友一开始是从多元主义方法论立场上来接受曲率解释，而把哥本哈根解释看做基础解释的。如今认识到哥本哈根解释中的哲学成分与科学成分有可能剥离开来，两者间只存在可能联系，未必存在必然联系。把机遇律看做终极自然律也未必有充分根据等等。
受张桂权、洪定国先生的论著影响，并通过多次讨论与争论，我们加快了理解玻姆的深刻物理哲学思想的进程，我本人尤其喜欢从辩证法角度去重新解读它。如果要选择对我们最有吸引力的观点，就可以举例说：(1)有一种流传很广的误解认为，玻姆是一个还原论者，说是他企图将量子层次的机遇律还原到亚量子层次的严格决定论。其实，玻姆却是一个反对还原论者，因为亚量子层次并不是终极的；恰恰相反，他认为根本不存在终极自然律，而且每一层次都突现独特的规律。[8](P42-43)(2)在我看来，关于偶然与必然的辩证关系，玻姆的理解比M·玻恩又进了一大步。因为他认为，由于物理世界相互作用的复杂性，偶然性总是出现在多种不同因素、可能趋势的交叉点上，而其中每一分支都是一条因果链等等。[8](P33-34)(3)由量子势所体现的全域整体性，是物理本体论意义上的整体性。因此，玻姆的整体论比玻尔关于测量仪器与被测对象不可分的惟象整体论更为深刻。
诚然，在涉及根本性信念的分歧上，谁也拿不出绝对确凿的证据，一时间谁也说服不了谁。这就像爱因斯坦与玻尔之争。爱因斯坦相信客观实在，却又相信严格决定论（上帝不掷骰子）。玻尔相信非严格决定论，并批评爱因斯坦的实在观太狭隘，但对什么样的实在观不狭隘却又难以说清楚。一般人都小看了实验检验的复杂性。科学哲学家费耶阿本德早就指出，证据受污染的事件时有发生，被人看作已经十分“确凿的事实”，恰恰可能在背后埋藏着一个错误的解释性理论，一当隐蔽的错误被揭示，“确凿”性就瓦解了，情况就会反转。沈惠川先生就贝尔不等式与EPR的实验检验的问题的深刻分析，生动地说明了“证据受污染”是怎么回事。由于问题中高度复杂性的存在，这是一场没有完结的争论。
五、鲜活的个性：科学共同体活力之源泉
“量子”共同体中每个成员都有鲜活的个性，也各有各的贡献。我认为，吴新忠对曲率解释研究的推进与传播起到了激活剂的作用，借助于科学共同体内部的讨论，则产生了“非线性”的正反馈放大效应。看起来，吴新忠的右脑原发性思维特别发达。我很欣赏美国心理学家阿瑞提在《创造的秘密》之中所作的分析，创造的第一阶段主要是原发性思维在起作用，打破常规，大胆想象，似疯非疯，似醉非醉，带一点非逻辑、非理性并非坏事；第二阶段是继发性思维，发散之后需要收敛，此时亚里士多德逻辑才起调节和控制作用；第三阶段是最后的整合。吴新忠在提出创新观点前夕，往往爱作梦一般的疯狂联想，说些在常人看来不着边际的怪话，由于阿瑞提有言在先，对此我并不太在意。我所关注的只是他的最终成果：他已经将量子曲率解释推广到解开传统量子疑难（如EPR）、量子场论乃至量子引力论的研究之中。这就像人们只关心李白是否做出了好诗，而并不介意他醉了没有一样。我敢肯定，在《曲率解释》第一版中吴新忠所写的“量子场论的世界图像与统一场论展望”，或在第二版中对“物理学中的瞬间”所作的独特分析都是极富于启发力的，并非只是异想天开。假如职业物理学家能将雄厚的科学功底、高超的数学技巧与那种大胆丰富的想象以及批判性思维有机地结合起来，定能取得出奇制胜的效果。至于万小龙的特点则在于对物理概念作精细的哲学与逻辑分析，他更擅长于理性思维。依我看，他的贡献有二：一是通过逻辑分析得出，量子力学的标准数学形式是内在地自洽的，并与正统物理解释相协调，然而由标准数学形式加上正统诠释所构成的整体量子力学却是不完备的。二是运用历史分析得出，若要使之完备化，必须将玻恩几率这种关于代数关系的解释转换成相应的空间关系解释。概括起来说，万小龙对曲率解释的必要性做了逻辑论证。万小龙的博士论文是研究美国普林斯顿大学教授范弗拉森关于量子力学的哲学思想的，其核心内容是关于量子测量的模态解释。在正统解释中，冯诺意曼将量子测量过程解释为因果与机遇两方面的作用：由薛定谔方程控制的量子态的可逆过程是因果决定性的，另一方面，还存在量子态的不可逆突变，那是非因果决定性的（即投影假定）。由于按冯·诺意曼的说法，最后若不是归结到人类意识（的介入），测量过程就无法完成。因此许多持客观主义立场的学者对此十分不满，并且企图摒弃投影假定，结果虽能将量子测量归结为纯客观的物理相互作用，却无法重现玻恩几率解释的一切经验预言，这就是著名的量子测量疑难。范弗拉森的模态解释就正是为了解决这一疑难而提出的。范氏方案的要点是：假定整个物理情态包括两种情况，一是动力学态无论是否作测量，它总是按薛定谔方程作因果决定性的演化；二是值态，它是由测量仪器的指针所显示。新解释的关键在于认定动力学态与值态之间在逻辑上存在模态关系（统计约束关系）。其实，模态关系并不神秘。这就像投抛硬币之前，正面朝上或朝下只是两种抽象的可能状态，抛下去以后就变成例如正面朝上的现实状态。在测量中从动力学态到值态的转变，正好是海森伯所说的物理实在从潜在可能到实在的转换，只不过范弗拉森用精确的数学和模态逻辑语言方式作了重塑。范氏把这种模态解释的思想推广处理整个量子力学和其他科学实验问题，这样在科学哲学上才确定了他的建构经验论。目前国内学术界对范弗拉森的研究很少能达到这一深度。万小龙在博士论文答辩后，又赴法国深造，现已完成他在法国国家科研中心及著名的巴黎理工大学的博士后研究，回国继续量子力学哲学的研究。
在我们这个“量子”共同体中还有两员女将。刘莲君教授多年从事量子力学的教学工作，她可说是正统量子力学的守护神，非正统量子观点的怀疑者或严厉的批评家，她决不会放过偏离规范量子力学公式的任何一个符号表述！而博士生周祝红则认为，世纪之交量子引力论的最新成就已经冲击着科学思想和科学原则的边界，仅仅依据经典的科学哲学方式来思考量子理论的最新进展已显得不完整，因为科学哲学所回答的更多是限于科学“如其所是”的问题，而思辨哲学则是要站在整个人类精神的立场上来回答科学“是其所是”的问题，而量子引力论最新思想的边界性则提供了思辨和分析的科学哲学交汇的绝好契机。她对按康德、海德格尔、黑格尔和马克思的思辩哲学的理解模式，如何为量子引力论寻找哲学根据的探索性工作充满热情，这就为我们的“量子”共同体注入了青春活力。
我喜欢这个科学共同体！
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