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更新于 2026年10月13日 版权声明
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量子力学的创始者之一、同时又是测不准原理的创始人海森堡在《今天物理学的自然图景》中明确说道:“如果说可以谈论现在精密自然科学的自然图景的话,那实际上已经不是自然的图像了,而是相对于自然的我们的关系的图像。时空中的客观现象与对它进行模仿的精神两者分离、笛卡尔学派对思维实体和广延实体的区分已经不适用了。……自然科学已经不是作为观察者来面自为然了,而是成为了人类和自然相互作用的一部分。”他又写道:“即使像爱因斯坦这样杰出的科学家也难以理解和接受量子论的哥本哈根学派的解释,我们知道其根源在于笛卡尔学派的(主观和客观的)两者分离。”

正如这篇文章雄辩地阐述的那样,量子力学,尤其是海森堡的理论是以自觉地与“近代”的认识论诀别这一姿态为基础的,就像围绕着“哥本哈根学派的解释”那样的哲学层面上的论争。

我们已经请你注意牛顿的“整体的运动……等于其各部分场所的移动的总和”这一命题了,经典物理学的逻辑构成机制是这样的,即“各部分场所的移动”被假定成可以精确地认识的东西,通过计算其“总和”,应该也可以线性地、确定地认识“整体的运动”。为了确定“各部分场所的移动”,只要能够测定“部分物体”在某个瞬间的位置、速度和质量,并将它们之间的“关系”用方程(微分方程)来表达就行了。各“部分”的这种方程是线性的,所以它们的“总和”也是线性的、确定的。从理论上来说,根据上述办法应该能够得到的宇宙方程,可以线性地知道任意时刻宇宙的状态。虽然只是原理上的推断,但这样经典力学的逻辑构成机制就可以保证“拉普拉斯之魔”的宇宙方程了[11]。

在此,也许有人会反问:“整体是部分的代数相加后的总和吗?”这一反问的确是对机械的世界观的反论。但是,如果认为它缺乏内在批判而仅仅是反确立的话就太不具建设性了。——作为经典力学世界观前提的“部分的运动”的线性的确定原本是可以保证的吗?凭着这一问题我们才能进行内在的批判。从第三者的角度来看,无论当初的机缘如何,海森堡提出的不确定性确实开辟了这条新道路。

如果略去海森堡的论述过程和定型过程而只是记下他的结论的话,就会看到在理论上不可能同时确定地知道运动体的位置和运动量(质量与速度的乘积)这两者。对能量和时间来说也一样(众所周知,如果假定某测定对象的空间、时间坐标的“误差”为Δx,Ay,Δz,Δt,与其对应的运动量及能量的“误差”为ΔPx,ΔPy,ΔPz,AE,那么,ΔPx·Δx≥h,APy·Ay≥h,ΔPz·Δz≥h,AE·Δt≥h,而h是普朗克常数)。(https://www.daowen.com)

正如哥本哈根学派的领袖玻尔在《原子物理学和人智》中论述的那样,“由无法知道原子性对象的运动量和位置的这一命题,直接地产生了关于这两个属性的物理实在性的疑问”。想来这是因为“所谓某属性的物理实在性,是只有通过设定保证空间、时间坐标的线性使用的诸条件,并且依据力学的保存原则才能回答的问题。”但是“将这些概念组织起来的东西被加工成现象的因果连锁这一单一的描述,这正是经典力学的本质”,“即使在相对论中,只要是在所给的基准系内部,因果记述就被保持着”。然而,如今“在量子论中,从对象和测定装置之间有不可控制的相互作用这一情形来看,我们不得不采取放弃这最后一点的态度”。

这里有几个需要解释的论点,但下面这点在前面的论述中应该已经明确了,即如果位置和运动量的测定值是不确定的,那就不可能确定地知道该物体的运动,因而经典力学的前提性理解的其中的一个就不确立了。

但是必须记住的是,这里所说的“不确定”并非来自于纯粹的测定技术性的制约,而是从根本上关系到测定值乃至所给的测定现象本身的本体论—认识论“资格”的东西。即使在量子力学中,如果测定的仅仅是“位置”和“运动量”中的任何一方的话,估计无论多精确都是可以确定的。问题是,正如前面的方程所显示的那样,同时确定“位置”和“运动量”是不可能的。然而,如果说随着一方测定值变得精密另一方的测定值会相应地变得不精密这一情形俨然存在的话,那就有必要从本体论上重新审视“位置”和“运动量”、“能量”和“时间”等向来被当成独立的“要素”的东西了。而且,运动现象的测定一事本身的认识论资格也不得不再次被打上问号。

这一本体论、认识论上的问题与光(一般地称为,“物质”)的粒子性和波动性的矛盾统一问题也是密切相关的。——下面将补充若干论述材料,对论点逐步进行详述和明示。

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