
“双波包”与易哲学——关于量子力学的种本体论诠释.doc
9页双波包〞与易哲学——关于量子力学的种本体论诠释 1引言 近年来,许多人著书立说,认为当代物理学与东方哲学(包括中国与印度)之间存在着某种相似性在本文中,作者将着重讨论它与中国哲学,特别是易哲学的共同点易哲学主要源出于?易传?,该书是约在公元前3世纪编成的,传统的看法是由儒家编纂的,但从它的内容来看应该推测是由道家编纂的 简单地把量子力学与易哲学做直接的类比,只能给出它们之间一样性的浅薄描绘为了把这种无定形的直觉变成为一种有价值的、具有透彻性的思想,必需要在本体论的层面上对二者进展深化的分析比拟本文作者试图在这一工作的根底上,交融量子力学与易哲学这两方面的思想成果,建立起一个崭新的哲学观,这一哲学观将会较好地对量子力学做出哲学上的诠释,同时也包含对易经哲学中的主要哲学思想进展科学化与形式化的转变 2量子力学的本体论表述 2.1玻尔的哲学观 从经典物理学到量子力学,这一过渡对物理学观念产生了深远的影响如今人们已清楚地认识到,经典物理学的原理仅适用于有限的范围,而且只是一种近似经典力学的标准哲学诠释混淆了物理的现象与本体论的概念,并且与量子力学是不相容的 尼尔斯·玻尔是在量子论出现时期的一位偏好哲学的著名物理学家。
他对量子理论引起的哲学问题进展过深化考虑玻尔关于量子力学的哲学观既深化又有局限性,这源于他的方法学他的方法学的中心部分是关于物理学概念体系的分析他锋利地指出,西方本体论的概念是对经历现象产生的概念体系的不适当的外推玻尔的哲学观的局限在于,他的方法学过份强调了物理学中的经历根底而无视了他分析中暴露出的量子力学含有的思想体系的内涵 在他著名的科莫演讲中,玻尔陈述了量子论的根底:或容许以用所谓“量子假设〞来表述,即一个根本的不连续性或更确切地说是分立性,存在于任何原子过程中这对经典理论来说是完全陌生的,这一分界以普朗克的量子运动为标志据此,他做出以下结论:量子假设说明,有关原子现象的任何观察,都不可防止地包含观察者与观察媒介的互相作用 2.2互相作用原理 当然,玻尔自己很小心地避开了本体论的话题,也回绝提出任何本体的假设,因为这样的假设违犯了他的方法论的原那么虽然如此,因为上面说过量子力学包涵着新的思想材料,我们可以看见他的立场很含蓄地赞成了本体实体的存在这是因为他的立场既要把观察描绘成一种互相作用又要把在不同实验条件下对同一被观察物得出的现象的描绘,作为对这一被观察物的互补性的信息 需要一种新的本体论的原那么,来描绘本体与现象之间的关系。
这个原那么可取之于两个来源,一个是玻尔对观察与互相作用的观念;另一个是假设现象是本体与观测仪器互相作用的结果这导致了互相作用原理: 现象是由于本体与观测媒介互相作用的结果 互相作用原理将全面的现实分为两个领域:一个领域是本表达实,它与实验媒介互相作用,这一现实是独立存在于互相作用之外的;另一领域是指互相作用的结果,这是被称为现象的现实,互相作用使得这一现实可以被实验所感觉到从这一理解出发,本体论的中心问题是探究这一本表达实的性质 2.3通向本体论的三个步骤 建立量子力学的本体论哲学体系可以分为三个步骤第一个步骤是给出这一概念的形式化的数学构造薛定谔方程中的波函数概念是量子力学的中心形式化概念玻恩的几率诠释符合了使波包与实验统一起来的需求,但是创造一个本体论的独立实在的概念需要完全不同的方法由于薛定谔方程可以用来描绘观测之间的真实变化过程,而符合薛氏方程的波包的量子力学的干预有物质的结果,所以本文作者认为,薛氏方程所描绘的波包概念是一个比拟适宜的用以建立本体论概念的形式化概念 第二步,我们必须考虑,假设有实体满足该描绘,为了真正的存在,它们还要满足什么样的其他条件在目前情形下,我们必须考虑波包应具有怎样的本体性的性质才能得以存在,这即是说一个单独的波包不能做一个本体实体,我们必须考虑要加上怎样更多的性质去构成一个完备的本体实体。
这一考虑的结果将会给波包一个实在性的诠释具有波包的数学构造的真实存在,将与我们通常所认为的自然实体有着截然的不同这一诠释需要一个全新的概念体系的框架因此,诠释的问题,便是在波包的数学构造根底上,创造一个全新的范畴体系,来表达一个适宜的本体实体概念这一概念必须成认,实体在孤立时是非局域性的,而当与一个实验媒介发生系列互相作用后,便会成为局域的根据这一要求,本文作者提出一个新的概念就是“双波包〞的概念双波包由正弦元波包与相调节子波包构成这些概念将在下一章节里加以说明 第三步,是要建立一个普遍的哲学体系,使我们可以理解现实的一切,它将包含而又超出我们一开始所讨论的所有科学问题这将导致对精神一类性质的问题的哲学探究,以及对双波包体系的哲学上的考虑后一问题是本文的主要重点,并将在“3〞讨论,出于适当的动机,将在“2.5〞对精神和意识问题做出一个粗略的描绘 2.4双波包 本体实体必须是某种真实波包,从而波包的形式体系可以用来描绘它构成这一波包的波可以认为是一组单色正弦元波这样的波包是量子力学的群包的本体论的诠释它所组成的各个单色正弦波不是真正的本体实体,但是为了构成真实的波包,它们必须具有一种似实非实的存在性质。
它们没有现象上的存在,是因为它们自己本身不能有量子力学的干预从而产生局域化而被观测到可以说本体实体的原料不是正弦波而是正弦波之间的量子力学的干预 构成这波包的波,必然有很复杂的互相关联,这样波与波之间的干预才能建立并保持下来进一步,它们还必须具有一些特别的性质来造成它们的粒子现象假设粒子现象是由于波包里的波之间的干预被重新调节而形成的一个极限小构造,那么,这就可以用相关联的重新调节来解释群包的塌缩,就是粒子的出现所以,在波包形成与塌缩时,便会通过相关联来建立或调节构成波之间的干预 在量子力学中,没有任何力可以在波包中调节一个单独的元波所有的量子力学的力都表现于不可分割的根本粒子之间,不表现于一个根本粒子之内因此,本文作者认为本体性的干预实际上是通过一种比量子力学的力更复杂精巧的调节来实现借鉴电磁互相作用与强互相作用中的光子与胶子概念,可以把这些干预相应地解释为一种本体性的实体,即所谓的相调节子,因为它调节正弦元波的相位 为构成一个波包,一大群的相调节子必须一齐配合起作用所以,我们提出这大群调制子构成一个调节波包没有相调节子来调节一群正弦元波,这群正弦元波就不能构成一个波包因此正弦波包的存在依靠着相调节子波包的作用。
所以本文作者认为,一个根本的本体实体,是由一对双波包构成的,它包含亲密相关的正弦元波包与相调节子波包双波包概念是建立在形式化量子理论根底上的本体论的中心概念 2.5精神与意识 互相作用原理和双波包的本体论提供了一个根底,可以用来建立一个关于意识的解释性体系,而这一点用其他的量子论诠释是无法到达的首先,我们利用互相作用原理把意识经历解释为本表达实与经历媒介、我们的感官互相作用的结果这样的互相作用的概念是由相调制波包的互相作用的概念扩展而来的其次,双波包的本体论让我们可以假定互相作用是相调节子波包,而非量子力学的群波包因此,意识是本体实体的相调节子与人类的器官的互相作用结果意识现象与它的相应本表达实分子的关系,与物质实体与它的相应本表达实分子的关系类似当然,在进入互相作用中的本表达实分子的性质必须被诠释为如下两种不同的情形:进入物理作用的是正弦元波包,它是量子力学的群波包,可用薛定谔方程描绘;有意识现象做结果的是相调节子波包,它不能用量子力学来描绘但是只是通过量子力学概念体系就可以发挥这个概念在这两个范围内互相作用必然有性质上的不同在物质的方面互相作用是波包的塌缩在意识的方面,可以类似地称之为相调节子波包的塌缩。
可是由于我们没有一个关于相调节子波包的决定性概念,这样说必然照旧相对地不明朗无论怎样,这种概念在区分互相作用的来源与结果上有着重要的用处,正像在量子力学中一样正如物质实体是现象,意识也是现象它是本体实体与人类的器官的互相作用的结果,就像量子力学的粒子是本体实体与观察媒介的互相作用的结果一样 如今,我们有了一个关于精神哲学的全新的概念体系我们可以称其最高范畴为相调节子领域中的“心〞或“灵〞,它相应于传统上西方哲学对心与灵的理解但我们必须注意,传统的解释有严重缺陷,因为人们把关于心和灵的本体的因素与意识的现象的因素混淆在一块了现象的因素必须从本体论概念中抽出来,归到现象性的自我,即意识心或灵概念中剩下的本体论的内容应该被诠释为一个相调节子波包系统进一步地,相调节子除在解释量子力学的现实诠释上有重要作用外,它既给心以自然诠释也使心的概念自然化,并将它扩大到整个自然界 总之,量子力学的双波包本体论使本体实体与现象实体之间有了本质上的区分现象实体是本体实体与经历媒介互相作用的结果本体实体与现象实体,都各有两个领域现象实体的两个领域是意识和物质实体本体实体的两个领域是物质的正弦元波包和非物质的相调节子波包。
3中国的本体论与量子力学 3.1双波包的本体论与西方本体论概念 如今我们必须把我们的注意力转向建立一个解释现实的普遍的哲学概念体系纵观西方哲学概念,没有类似双波包理论的西方哲学有二元论的传统,其中以笛卡尔为最但是二元论与这里提到的双波包的二元性有根本上的不同在二元论中,物质与精神两个领域是截然隔离的这就是说,物质与精神这两个领域中的每一个别的实体,都有着独立的本体的存在但是在双波包理论中,正弦元波包与相调节子波包只能互相关联地存在以构成独立存在的真实波包在这里要强调,由逻辑观点来说正弦元波包与调节子波包是先于存在的,但它们本身不是这一本体论的真实存在,仅仅是构成真实存在的某种前提性的东西 3.2双波包本体论与阴阳 笛卡尔的二元论深化地影响了现代西方哲学和科学,但双波包本体论与它在构造上是完全不一样的与双波包类似的本体论却主导了中国哲学近2000年,这就是易哲学这种哲学根源于阴阳的原理;阴阳是?易经?中有关变化过程的东西在阴阳及其变化的观念根底上形成了?易传?的宇宙论体系,这是此后所有哲学的根底,也是此后大多数儒家的本体论的基矗 阴阳的概念,来源于对自然现象中呈现的对立两方面的观察,并认为这是自然界存在与运行的根本动力。
例如,男人与女人的对立被认为是产生生命与维系自然物种的力量光与暗、热与冷代表循环变化的动力当?易经?演变成为一个哲学体系时,阴与阳便成为本体论上的二元性的宇宙的原那么 这就是双波包与阴阳之间的类同之处纯的阴与阳可以被认为是正弦元波与相调节子波正弦元波与相调节子波单独地并不构成真实的存在,只有它们的混合交织才能构成波包,波包又构成双波包,就是构成真实实体这非常近似于对阴阳的本体论解释的原理阴和阳并不单独构成真实世界自然中没有任何东西是纯阴或纯阳的所有存在之物都是阴与阳互相交织的杂交体本表达实是由两个不同的似实非实的领域组成,这两个领域的成分本身又不是真实的实体这一命题是两者比拟的核心;但这抽象命题在两种不同的体系中却有着两种不同的详细内容 3.3复杂性的两个层次 在?易经?体系里,八卦(经卦)有三爻,六十四卦(别卦)有六爻,别卦由两经卦组成,这是另外一项类比的根据在双波包本体论与?易经?哲学中,真实存在的根本成分都是由两个部分组成:一个双波包包含了正弦元波包和相调节子波包,而一个有六爻的别卦是由二个有三爻的经卦组成的这便产生了两个层次上的现象的复杂性,在?易经?中这一点被非常清楚地说明了。
把这一点应用到双波包情形上,对于一个深化的哲学问题会产生非常有趣的观点 ?易经?把现实组成描绘为两个阶段,其中根本的详细物象是由有三爻的经卦构造提醒出的,而事件以及关于变化运动的规律是由有六爻的别卦的构造提醒出的易传·系辞传。
