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量子理論呼喚哲學(xué)社會(huì)科學(xué)創(chuàng)新發(fā)展

點(diǎn)擊：2778  作者：陸航    來(lái)源：今日頭條  發(fā)布時(shí)間:2022-10-09 09:26:53

 

“朝菌不知晦朔，蟪蛄不知春秋”，每個(gè)生命都受制于自己的感知方式及壽命，無(wú)法對(duì)世界形成充分的認(rèn)知。在量子世界中，兩個(gè)“糾纏”的粒子，無(wú)論被分隔到多么遙遠(yuǎn)，都可以保持聯(lián)系，并瞬時(shí)共享它們的物理狀態(tài)。愛因斯坦曾將這種神秘的現(xiàn)象稱之為“鬼魅般的超距作用”。2022年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的三位獲獎(jiǎng)人Alain Aspect、John Clauser和Anton Zeilinger各自利用糾纏量子態(tài)進(jìn)行了開創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)。他們的研究結(jié)果為目前為基于量子信息的新技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。我們正在進(jìn)入一個(gè)新的量子信息時(shí)代。

 

 

在歷史長(zhǎng)河中，人類不斷迭代添加已有知識(shí)寶庫(kù)，產(chǎn)生了相互交融、互為支撐的自然科學(xué)和哲學(xué)社會(huì)科學(xué)，創(chuàng)造了更加高效和多樣的手段來(lái)應(yīng)對(duì)生活挑戰(zhàn)，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。近年來(lái)，與量子力學(xué)的應(yīng)用有關(guān)的研究領(lǐng)域已經(jīng)變得非常龐大，包括量子計(jì)算機(jī)、量子網(wǎng)絡(luò)，以及安全的量子加密通信。這一進(jìn)展的一個(gè)關(guān)鍵便是，量子力學(xué)允許兩個(gè)或多個(gè)粒子處于糾纏態(tài)中。以量子力學(xué)為核心的量子理論，為當(dāng)代哲學(xué)社會(huì)科學(xué)發(fā)展提供了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，呼喚著與其范式相匹配的哲學(xué)社會(huì)科學(xué)創(chuàng)新發(fā)展。

 

挖掘科學(xué)世界中的新問題

 

量子是現(xiàn)代物理學(xué)的重要概念，德國(guó)物理學(xué)家普朗克在1900年提出量子論。他認(rèn)為能量是非連續(xù)的，有一個(gè)最小的單位，并將其稱為量子。后來(lái)，量子指代一些遵循量子力學(xué)規(guī)律而運(yùn)行的事物，比如量子計(jì)算、量子信息或者一些微觀的基本粒子，比如希格斯玻色子等也叫作量子。

 

以不確定性為基本原則的量子世界和我們熟悉的宏觀世界大相徑庭。根據(jù)牛頓力學(xué)，描述一個(gè)系統(tǒng)，一般需要三個(gè)量：坐標(biāo)、動(dòng)量和能量，并且這些量都是連續(xù)變化的。能量的量子化，即能量擁有最小單元、不可無(wú)限細(xì)分，顛覆了人們以往的直觀經(jīng)驗(yàn)以及建立在其上的物質(zhì)觀。但是，量子力學(xué)并沒有明確時(shí)空和動(dòng)量是否也是量子化的。一些量子引力理論，如圈量子引力理論，預(yù)言時(shí)空是離散的。如果這一理論成立，那么動(dòng)量也可能是離散的，這將進(jìn)一步革新我們的物質(zhì)觀。物理學(xué)與哲學(xué)，探索的都是世界的本源問題。哲學(xué)的發(fā)展，離不開物理學(xué)的推動(dòng)。

 

愛因斯坦有一句名言：我們不觀測(cè)時(shí)，難道月亮就不存在了嗎？這句話反映了愛因斯坦所秉持的客觀實(shí)在觀。在量子世界中，一個(gè)自由電子，如果沒有觀測(cè)者的觀測(cè)，它將處于某種左旋和右旋不確定的疊加態(tài)。一旦觀測(cè)，觀測(cè)者得到的不是左旋就是右旋的確切自旋的電子。反映在認(rèn)識(shí)論上，說明主客體之間存在著不可分割的聯(lián)系，主體對(duì)客體的認(rèn)識(shí)必須通過對(duì)客體施加影響（如觀測(cè)）來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此，量子力學(xué)向世界宣告，必然性是隨機(jī)性的特殊表現(xiàn)，確定性是不確定性的特殊表現(xiàn)。海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理、玻爾的互補(bǔ)原理和波恩的波函數(shù)統(tǒng)計(jì)詮釋以及相關(guān)聯(lián)的量子觀念，構(gòu)成了量子物理的基本思想——哥本哈根詮釋。這些思想，影響甚至革新了人類的哲學(xué)觀。

 

在經(jīng)典科學(xué)中，我們通常是在本體論意義上討論問題，經(jīng)典思維方式是將認(rèn)識(shí)論問題本體論化的思維方式。而在量子理論中，物理學(xué)家則是在認(rèn)識(shí)論意義上使用概念和語(yǔ)言。如果我們意識(shí)不到運(yùn)用概念層次的這種變化，就無(wú)法對(duì)量子革命有更清晰的認(rèn)識(shí)。正如海森堡在《愛因斯坦與玻恩通信集》序言中所評(píng)論的那樣，只有當(dāng)科學(xué)家愿意付出巨大努力擴(kuò)展其哲學(xué)框架和改變思想進(jìn)程的結(jié)構(gòu)時(shí)，才能理解新的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。同樣，科學(xué)哲學(xué)家也只有樂意付出努力，基于量子科學(xué)蘊(yùn)含的哲學(xué)假設(shè)來(lái)修正過去不經(jīng)審思和批判的常識(shí)觀念時(shí)，才能更好地理解科學(xué)的目標(biāo)。

 

在經(jīng)典科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，科學(xué)家主要是提出理論體系來(lái)理解和說明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)知者、測(cè)量環(huán)境、認(rèn)知對(duì)象間有著明確的邊界，實(shí)驗(yàn)既是歸納理論的前提，也是印證理論的證據(jù)。在這里，作為研究對(duì)象的對(duì)象性實(shí)在是自在實(shí)在的一部分，理論所描繪出的理論實(shí)在被認(rèn)為是對(duì)自在實(shí)在的直接描述。然而，在量子領(lǐng)域內(nèi)，對(duì)象性實(shí)在只能扮演承上啟下的角色，成為溝通自在實(shí)在和理論實(shí)在的中間橋梁，并不再像經(jīng)典意義上的對(duì)象性實(shí)在那樣，與自在實(shí)在具有等同關(guān)系，而是成為一種新的實(shí)在形式，一種由自在實(shí)在和儀器共同建構(gòu)出來(lái)的實(shí)在。

 

與時(shí)俱進(jìn)科學(xué)回答時(shí)代之問

 

科學(xué)真正的偉大之處不止為人類帶來(lái)一些物質(zhì)的財(cái)富，更多是要優(yōu)化人類的精神，創(chuàng)造更高尚的人文。人作為人的本質(zhì)來(lái)自于他所承受的人類過去的經(jīng)驗(yàn)，而這個(gè)經(jīng)驗(yàn)首先通過語(yǔ)言來(lái)體現(xiàn)的。

 

在人類發(fā)展史上，自然界早于人類，人類早于語(yǔ)言，語(yǔ)言早于科學(xué)。人類的種種成就都源于人們能從其他個(gè)體那里獲得知識(shí)，并利用這些共同的經(jīng)驗(yàn)為生活中的難題設(shè)計(jì)新穎的解決方案。只有人類建構(gòu)出了一個(gè)豐富而有活力的知識(shí)世界，只有人類依靠語(yǔ)言表述。為什么只有人類的祖先演化出了語(yǔ)言？有一種可能是，人類演化出了語(yǔ)言來(lái)降低成本，增加教育的準(zhǔn)確性，并擴(kuò)大教育的范圍，增強(qiáng)知識(shí)的代際傳播。當(dāng)量子理論的發(fā)展遠(yuǎn)超出日常概念和經(jīng)典概念適用范圍時(shí)，抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言就成為科學(xué)家認(rèn)知和描述世界的新工具。

 

本體論研究世界的本質(zhì)。認(rèn)識(shí)論探索人類知識(shí)的起源、本質(zhì)、方法及局限。自然科學(xué)的關(guān)注點(diǎn)在于一些典型的現(xiàn)象，社會(huì)科學(xué)的關(guān)注點(diǎn)在于所有個(gè)案組成的總體的狀況。自然科學(xué)在可能的情況下，希望用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)證明結(jié)論；社會(huì)科學(xué)只能運(yùn)用一定社會(huì)環(huán)境下的數(shù)據(jù)（被稱為觀察數(shù)據(jù)），而觀察數(shù)據(jù)必然受到外來(lái)因素的影響。自然運(yùn)動(dòng)有規(guī)律可循，人類社會(huì)發(fā)展同樣必須遵循規(guī)律，表現(xiàn)為由無(wú)數(shù)個(gè)偶然事件構(gòu)成的必然趨勢(shì)。

 

柏拉圖提出，真正的知識(shí)并不是對(duì)你看得見摸得著的現(xiàn)實(shí)社會(huì)的認(rèn)識(shí)，而是對(duì)抽象的、超現(xiàn)實(shí)的理念世界的了解，這樣的知識(shí)才是真正的知識(shí)?！稌r(shí)間簡(jiǎn)史》的中文版譯者、浙江工業(yè)大學(xué)教授吳忠超在悼念史蒂芬·霍金的文章中提到，霍金提出宇宙中的一切結(jié)構(gòu)起源于均勻背景中的量子場(chǎng)的漲落?；艚?ldquo;無(wú)邊界設(shè)想”實(shí)現(xiàn)了宇宙無(wú)中生有的場(chǎng)景。

 

由于科學(xué)尺度由宏觀細(xì)化到微觀，原先對(duì)物影響微乎其微的人的觀測(cè)行為，變成了一個(gè)不能被忽視的、甚至具有決定意義的因素，成為了一種類似于“不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中”的狀態(tài)，而自然科學(xué)的這種狀態(tài)，和社會(huì)科學(xué)的狀態(tài)變得越發(fā)近似。在社會(huì)科學(xué)中，每個(gè)人既是觀察者，又是觀察對(duì)象的一部分，既是社會(huì)的觀察者，又是社會(huì)的實(shí)踐者。而人們的觀察行為，不可避免地會(huì)影響社會(huì)的走向，會(huì)對(duì)自然界中的物的發(fā)展造成決定性的影響。

 

量子理論的基礎(chǔ)是量子力學(xué)，量子力學(xué)是人類探究微觀世界的重大成果。量子力學(xué)也在幫助人們理解宇宙。馬克思主義的生命力在于其能與時(shí)俱進(jìn)地科學(xué)回答時(shí)代提出的問題。馬克思主義哲學(xué)的唯物性在量子理論的沖擊中似乎受到挑戰(zhàn)，但其所包含的諸多哲學(xué)原理隨著自然科學(xué)的新發(fā)展而更加堅(jiān)實(shí)。例如，絕對(duì)運(yùn)動(dòng)與相對(duì)靜止的觀點(diǎn)，否定之否定的觀點(diǎn)，普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)等，最為突出的是對(duì)立統(tǒng)一與矛盾的觀點(diǎn)。馬克思主義的辯證性，由于量子理論的發(fā)展而更加光輝。

 

自然界和人類社會(huì)發(fā)展的規(guī)律隱藏在自然界和社會(huì)運(yùn)行之中，需要人們不斷探索和發(fā)掘。這一探索和發(fā)掘的過程，就是理論創(chuàng)新的過程。正是通過不斷創(chuàng)新，哲學(xué)社會(huì)科學(xué)才具有了推動(dòng)歷史前進(jìn)的巨大力量，一種理論學(xué)說也才能具有跨越時(shí)空的影響力和生命力。量子理論是事關(guān)人類未來(lái)的關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域，雖然目前的發(fā)展還處在起步階段，但其未來(lái)有無(wú)限可能。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)量子理論中這些未解之迷的認(rèn)識(shí)，將進(jìn)一步對(duì)人們已有的哲學(xué)因果觀和時(shí)空觀帶來(lái)影響甚至沖擊。量子理論呼喚哲學(xué)社會(huì)科學(xué)創(chuàng)新發(fā)展。

 

來(lái)源：中國(guó)社會(huì)科學(xué)網(wǎng)今日頭條號(hào)　作者：陸航