量子力學的哲學困境 | “九”答不可

量子力學有個“不確定性”原理,這是自然規律設置的,關于測量精度的上限,與測量儀器無關,大體含義是,如果你測量一個系統,就必然會干擾這個系統,從而造成測量結果的“不準確”,”亦即當你觀測它時,它的狀態就被改變從而造成觀測結果的不準確。一切都是“觀測結果”。

在科學史上,還沒有任何一個理論比量子力學帶來的哲學困惑更基本,也沒有任何一個理論像量子力學那樣,從其誕生之日起一直到有了驚人應用前景的今天,還伴隨著激烈的哲學爭論。

量子力學的哲學困境 | “九”答不可的圖1

相對于人類而言,樸素的實在論是與人的日常生活相符合的很自然的態度,就像動物的本能一樣。但是在科學中,科學家通常與超出日常生活之外的現象打交道,需要借助特定的抽象理論才能達到對所觀察到的現象的說明。是理論拯救了現象,而不是從現象中歸納出理論。這樣,客觀性問題就變的復雜起來,現象背后是否存在一個不依賴于觀察者的客觀世界,就成為一個無法逃避的問題。

量子力學的哲學困境 | “九”答不可的圖2

量子力學誕生前,科學家有兩個共同的基本信念:

一是相信自然現象的發生都是有原因的,有規律可循的。相同的實驗條件必然得到相同的實驗結果,既決定論的因果性觀念;

一是相信科學理論都是對現象背后的客觀世界的規律的解釋,科學的目標在于掌握規律,作出預言。

然而,量子力學一開始就從根本意義上對這兩種信念提出了挑戰。正如波恩所說“從我們的量子力學的觀點來看,在任何一個個別的情形里,都沒有一個量能夠用來確定碰撞的結果;不過迄今為止我們在實驗上也沒有理由相信,原子會具有某種內部特性,能夠要求碰撞有一個確定的結果......我自己傾向于在原子世界里放棄決定論。但是這是一個哲學問題,只靠物理學的論證是不能決定的。”

量子力學的哲學困境 | “九”答不可的圖3

如果物理學家完全接受量子力學波函數的概率解釋,那么就意味著降低了科學的預言能力,“而是像算命先生一樣,只能說一些模棱兩可的話,從而使科學變成一項追求不確定性的一項事業?!绷硪环矫?,如果我們認為量子力學真實的描述了現象背后的世界,那么那個神秘的世界確實讓人難于想象。反之,如果認為量子力學沒有描述現象背后的世界,那么就顛覆了科學家長期信奉的科學研究傳統,這正是量子力學帶來的哲學困惑之一。

量子力學的哲學困境 | “九”答不可的圖4

另一個困惑是由量子測量導致的。

測量的結果概率是一個數學量而不是一個物理量,是主體與客體通過測量相互作用的一個綜合結果,量子力學是研究主體與被研究客體之間相互關系與作用的規律。量子測量中,主體與客體的分界線變得模糊不清了,量子力學不再是客觀的,還包含主觀的因素。“量子力學的建立,是以放棄對于物理現象的客觀處理,亦以放棄我們唯一的區分觀測者與被觀測者的能力為代價的。”

量子力學的哲學困境 | “九”答不可的圖5

量子力學告訴我們,僅憑日常生活經驗我們無法理解我們根本無法體驗的微觀世界的,量子世界在本質上是隨機的,也是整體的,微觀粒子是抽象空間的存在,它的演化遵循的是統計因果性的規律。

與此同時,量子力學還似乎告訴我們,物質的實在性存在于觀察中,不存在一個與我們的精神世界并行的客觀獨立的物質世界。我們所描述的物質世界是依賴于我們的精神世界而存在的,量子之間呈現的超距同謀是個體生命意識活動的綜合反映,世界的實在性扎根于個體生命中的感受和理解中。

來源:量子科學

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