「測不準原理」的三種類型

2021-02-15 迪普曼地球與宇宙哲學工作室

   (1)我們可以將人類理解或認識的、科學測量的「測不準關係」或「認不準關係」劃分為三種類型,第一種是純粹認識、測量行為的「測不準原理」;第二種是純粹客觀、物自體的「不確定性原理」;第三種是認識論和客觀論相互關係的「測不準原理」。如果我們將哲學定義為一門研究思維的科學,那麼思維哲學、或認識哲學主要研究第一種和第三種類型的測不準關係、或認不準關係;如果我們將哲學定義為一門科學的哲學,那麼科學哲學、或自然哲學主要研究第二種類型的測不準關係。我們既可建立一門量子哲學,也可建立一門相對論哲學。現代的量子力學用複雜的數學語言進行描述,除去量子力學的現代數學符號形式,量子力學則是一門最接近哲學意境的科學,正因為量子力學領域充滿了玄妙的哲學思辨,我們有時難以分辨科學家究竟是在討論量子力學?還是在爭辯量子哲學?量子力學深奧無比,完全掌握的人寥寥無幾,主要的原因是它使用了最複雜的數學語言,次要的原因是它應用了最前沿的哲學思維。最優秀的量子物理學家通常兼具兩重身份,第一重主要的身份是數學家,兼第二重次要的身份是哲學家。

   (2)在十四、十五世紀的近代科學出現之前,科學和哲學「不分家」,哲學是一門無所不包的「大科學」體系,一些哲學家成為了百科全書式的學者,在近代科學出現之後,科學從哲學的「大懷抱」中脫離出來,科學形成了門類齊全、學科獨立的自然和工程學的體系。鑑於在近代科學發生了「哲學的崩潰」、哲學大廈的「倒塌」、哲學的「貧困」,十九世紀的哲學家和人類學家馬克思和恩格斯定義了一種「狹義哲學」,他們將新生的、剩餘的哲學理解為一門思維的科學,或者認識論哲學,這並不意味著哲學只能是一門研究思維規律的科學,哲學能夠研究量子論和相對論領域發生的現象,如果哲學局限於思維的科學、或心理認知、大腦認知的科學,那麼人們就不能建立科學哲學中的量子論和相對論哲學。我們發現量子力學以非常詭異的形式,相對論以非常奇異的形式觸及了德國古典哲學的辯證法思維,觸及了英國經驗主義和法國實證主義的哲學,這說明德國的辯證法、英國的經驗論和法國的實證論在近現代科學的背景下延續了以往的形式,舊的哲學命題換成了新的哲學命題,舊的科學對象換成了新的科學對象。既然哲學「等效原理」的歷史意義在於形式上的繼承,而哲學「突變原理」的歷史意義在於內容的創新,那麼在科學發生「躍遷」和突飛猛進的二十一世紀,哲學家有必要思考「二十一世紀哲學」,它和以往的「二十世紀哲學」有什麼不同?在科學發展史上,我們經常發現科學推動經濟和科學推動哲學符合哲學發展論「等效原理」的事實。

   (3)將「測不準原理」劃分為三種類型有利於我們對科學哲學的認識。量子力學的「測不準原理」應用於客觀存在的粒子行為,它與人們思維或認識的「飄忽不定」、「左右搖擺」毫無關係,有些人的情感「移情別戀」,今天愛上範冰冰,明天愛上李冰冰;今天想戀張靚穎,明天想戀章子怡,人的情感變遷不會影響物理世界中粒子和基本粒子的不確定行為,粒子和基本粒子的行為屬於第一種類型的測不準關係、或認不準關係的範疇,這是一種純粹的、客觀的不確定性,與我們作為一個物理世界的觀察者、作為一個物理對象的測量者沒有關聯,我們的觀察和測量行為能夠影響粒子和基本粒子的行為,將它們不確定的狀態轉變為某種確定的狀態,這是物理的、實在的影響,而不是我們的意念、情感影響了粒子的行為,我們要在客觀主義、而不是主觀主義的基礎上來看待物質結構中粒子的不確定行為,我們可以引進一個新的科學哲學詞彙「量子客觀主義」,它的對應詞彙是「量子主觀主義」。有一些科學家和科學人士相信某種「量子意識」的存在,這是一種「量子主觀主義」的思維方式,網絡上有很多「量子意識論」的言辭,一些科學人士認為,粒子和基本粒子之所以表現了令人琢磨不定的怪異行為,這是因為粒子和基本粒子具有人腦一樣的意識,它們在微觀世界中「一會兒這樣、一會兒那樣」,甚至在同一時間「在這一路徑出現、在那一路徑出現」,粒子的行為好似受到了某種「意識」的支配一樣,就像有些人的愛戀行為受到了健康和不健康的情感支配一樣。

   (4)將「測不準原理」劃分為三種類型有利於我們區別哲學的「廣義測不準」和量子力學的「狹義測不準」。廣義測不準原理包括了三種、或所有的測不準類型,而量子力學的「測不準原理」指的是第二種類型,即:純粹客觀、物自體的「不確定性原理」,比如:我們在單個光子的「雙峰實驗」中不能判斷一個光子在同一時間究竟穿越了哪一個縫隙,這是單個光子的「分身術」決定的穿越行為,一個光子可以同時穿越兩個縫隙,這與我們的認知方式和測量精度無關。第一種類型、或純粹認識、測量行為的「測不準原理」則與我們的認識方式和測量精度有密切的關聯,比如:在我們與社會接觸很少的年輕時期,會覺得自己「樣樣都行」,這也能做,那也能做,商道和政道,科學家和工程師,體育和藝術皆是我們展示能力的舞臺;在我們與社會接觸很多的中青年時期,會覺得「事事不行」,這也不能做,那也不能做,每一個職業和創業的領域都有繁複的人際關係和競爭格局,我們的一生就在「行和不行」、「能和不能」、「挫折和嘗試」的不確定性關係中度過。哲學的「廣義測不準」既包括客觀物體存在和運動狀態的不確定性,也包括主觀認識和行為狀態的不確定性。第三種類型的「測不準原理」適用於主觀認識和客觀世界的相互關係,比如:網友經常提出各種各樣的自然和社會科學問題:宇宙為什麼限定光速?這是不是為了限定人類文明的活動範圍?如果量子糾纏能夠用於「瞬間移物」,卻不能用於「傳輸意識」,那麼「身心分離」的移動方式將帶來科學家目前不能回答的難題:「你還是你」,「我還是我」嗎?

   (5)(後記)央視主持人勞春燕在今天的「微頭條」寫到,「一株盛放的玫瑰,有的人看到的是嬌豔的花,有的人看到的是莖上的刺,有的人看到的是根上的泥,有的人看到的是花瓣上有一個蟲咬的小缺口,有的人看到的則是它未來的枯萎。」這段具有詩意和散文意境的語言描述了第三種類型的「測不準原理」,同樣是一株盛開的玫瑰,有的人看到它的美麗,嗅到它的芬芳,從中感受到人生的快樂;有的人卻看到它的瑕疵,感傷它的凋零,從中感受到人生的傷悲。勞春燕以簡短的文字告訴網民一個深刻的道理:美和快樂的感受不是人的天性,而是人們的一種能力,一種意願。在完美的事物中存在不完美的地方,在不完美的事物中存在完美的地方,如果具有審美的能力,那麼我們能在帶刺的玫瑰中欣賞它的美;如果具有樂觀的心情,那麼我們能在凋零的玫瑰中體驗人生的快樂。我們在今日媒體的報導中了解到一則消息:北大有百分之四十的新生認為人生沒有意義,也許勞春燕的「語錄」可以為大學生送去「心靈雞湯」。量子力學和哲學「測不準原理」的一個區別在於,前者不討論人生和社會的意義問題,後者除了分析客觀世界的性質之外,還涉及人和社會的意義問題,比如:科學的人類意義何在?機器人的出現究竟是解放了社會生產力?還是剝奪了人們勞動的權益?現代科技生產力的形成究竟是提升了人類的生存能力?還是導致了全球氣候變化和生態鏈的破壞?很多網民認為,科學和哲學不能「當飯吃」,缺少實用性,離我們的日常生活非常遙遠,其實對待科學和哲學的態度就像主持人勞春燕以「一朵玫瑰」來說明不同的審美觀一樣,兩種解釋符合哲學價值論的「等效原理」。

 

 

(宇哲筆記:2015-3-22)

相關焦點

  • 海森堡的測不準原理
    ■蕭如珀、楊信男/譯■原標題:《1927年2月:海森堡的測不準原理》1927 年 2
  • 量子力學與測不準原理
    為什麼說,測不準原理是大殺器?    可惜的是,宇宙說明書沒找到,當年在丹麥的同僚,玻爾同學,橫空出世,拿著一柄「測不準原理」魔杖,反而把愛因斯坦的根刨了!    ——什麼都測不準了,現代物理學還搞個球啊?
  • 2.1 測不準原理!
    海森堡對物理學的主要貢獻是給出了量子力學的矩陣形式(矩陣力學),在1927年提出了「測不準原理」和S矩陣理論等;《量子論的物理學基礎》是量子力學領域的一部經典著作;在美國學者麥克·哈特所著的《影響人類歷史進程的100名人排行榜》中名列第43位。海森堡在創立矩陣力學時,仍然使用「坐標」、「速度」等詞彙,當然這些詞彙已經不再等同於經典理論中的意義。
  • 量子力學中的測不準原理,是儀器本身測不準,還是其他原因?
    測不準原理,這幾個字其實很容易讓人產生誤解,會誤認為是
  • 量子思維與測不準原理
    量子思維則來源於海森堡的「測不準原理」和量子物理學。上個世紀初期,德國物理學家海森堡根據微觀粒子的特徵,提出了著名的「測不準原理」,即微觀粒子的「成對物理量」不可能同時具有確定的數值。例如,「位置」與「動量」、「方位角」與「動量矩」,二者之中,一個越確定,則另一個越不確定——即不可能有一種方法,同時把兩者都測定。
  • 量子力學筆記12---波動力學-測不準原理
    本節的重點就是要對這種不確定性進行公式化描述,建立一個描述力學量不確定行為的關係式,這就是所謂海森堡「測不準關係」。它在理論層面上被稱為海森堡「測不準原理」——一個揭示微觀世界不確定性本質的物理學原理。
  • 海森堡測不準原理,指的是用光測不準粒子,但並非指其他方法都測不準,是這樣嗎?
    (宇宙探索QQ群:1145693748)海森堡測不準原理
  • 量子力學的測不準原理是個啥?通俗的給你解釋一遍!
    接觸過量子力學的人都知道,量子力學中有一個怪異的現象,那就是測不準原理。
  • 方法驗證異常情況分析: 定量限測不準原理
    本文旨在對定量限驗證的過程中一些常見的不符合預期的情況如信噪比不穩定、回收率不符合規定等現象進行分析,以及由這些現象引出的定量限測不準原理
  • 科學百科53期:海森堡的測不準原理是怎麼回事?
    ▼第五十三個問題:海森堡的測不準原理是怎麼回事?要解釋測不準的問題,我們先得問一問:什麼叫做測準了?再舉個例子,假定你想測量輪胎中的空氣壓力,你就要讓輪胎逸出極小量的空氣來推動測壓計的活塞。但是,有空氣逸出這個事實就說明,空氣的壓力已經由於測量它這一動作而稍稍降低了。有沒有可能發明一些非常微小、非常靈敏,而又不直接同所要測量的性質發生關係的測量器件和方法,因而也就根本不會給所要測量的性質帶來絲毫變化呢?
  • 致敬,測不準的你!
    海森堡測不準原理「海森堡測不準原理」(Uncertainty principle)是由德國著名物理學家、量子力學的主要創始人海森堡於1927年提出,這個理論是說,你不可能同時知道一個粒子的位置和它的速度,粒子位置的不確定性,必然大於或等於普朗克常數(Planck constant)除於4π(ΔxΔp
  • 1927 年 2 月:海森堡的測不準原理∣​歷史上的今天
    1927年2 月,年輕的海森堡提出了量子理論中的一個重要原理——測不準原理,涵義極為深遠。
  • 量子物理海森堡」測不準原理
    這就是互補原理。用哲學術語來說,就是」統一的多樣性「。但是,人們無法將這兩個互補的特性作為一個統一體進行研究,這是量子物理的海德堡」測不準原理「告訴我們的。我們可以測量有關粒子或波方面的數據——粒子的位置或波的傳播,但是,我們絕不可能同時測量到這兩方面的數據。佐哈說:」雖然我們能夠測量到波的屬性或者粒子的屬性,但具有二元性的整個粒子的屬性我們卻無法測量到。
  • 逃離上帝之路:從羅素悖論、哥德爾不完備性到測不準原理
    牛頓對它曾作過三種不同解釋:1669年說它是一種常量;1671年又說它是一個趨於零的變量;1676年它被「兩個正在消逝的量的最終比」所代替。但是,他始終無法解決上述矛盾。萊布尼茲曾試圖用和無窮小量成比例的有限量的差分來代替無窮小量,但是他也沒有找到從有限量過渡到無窮小量的橋梁。
  • 鬼魅般的超距作用——揭開海森堡「測不準原理」的神秘面紗
    量子力學的靈魂海森堡測不準原理是量子世界的救世主。如果不是在量子力學中,量子力學在它開始之前就已經崩潰了。根據海森堡說法,你不可能同時知道一個粒子的位置和它的速度,粒子位置的不確定性,必然大於或等於普朗克常數除以4π(ΔxΔp≥h/4π)。
  • 額溫計測不準?有無輻射? 專家解析使用方法及疑點
    中新網北京3月7日電 (記者 杜燕)紅外額溫計測不準?溫計會不會產生產生對人體有害的輻射?北京市計量檢測科學研究院院長姚和軍在今天舉行的發布會上表示,紅外額溫計一般要求的使用溫度是16℃至35℃,一般在20℃左右最好。當前是冬季,室外比較寒冷,要注意工作環境、注意測量模式、注意測量部位。
  • 測不準原理有2種解釋,1種已被證偽!也許,真理不允許無限逼近
    尤其是量子力學的最基本出發點之一,測不準原理,不同的科學家有不同的解釋。愛因斯坦和波爾還就此展開世紀爭論,最終的結果就是Epr佯謬,導致量子糾纏被發現。》這就導致了對於測不準原理的兩種經典的解釋。第1種,人為幹擾性解釋。該解釋認為在人類對量子參數的測量過程中,幹擾了量子的行為,因而無法準確測出量子的參數。量子測量的精度,與實驗時所使用的粒子數目成反比,其極限值為海森堡極限:1/n。
  • 血糖測不準,是血糖儀不好嗎?
    然而沒多久後馮大爺發現,他來醫院就診前,剛剛用血糖儀測過空腹血糖,還很標準。然而到醫院抽血測血糖,檢查結果卻比他在家自己測的要高。同樣的情況還不止一次,馮大爺很疑惑,難道自己買的是血糖儀不好?其實,不只是馮大爺有這樣的疑問,不少患者也同樣提出類似的問題。
  • 測不準原理是世界的本質
    上篇文章已經和大家講解過了:基於宏觀物體而進行的實驗,是無法驗證海森堡的不確定性原理的,無法驗證的原因在於:因不確定性原理造成的測量誤差實在是太小了,小到以至於在宏觀物體上基本可以忽略不計,既然不確定性原理是基於微觀粒子提出的,那麼我們如何能在微觀粒子的身上驗證不確定性原理呢?
  • 智能手環測血壓準不準_智能手環測血壓原理詳解
    智能手環測血壓準確嗎時刻監控你的健康 智能手環的功能日益增強,現在市場上已經出現了可以測量血壓的手環產品了,這對有需要的用戶來說是一個好消息。你知道手環是如何進行血壓測量以及測量結果是否準確嗎? 先讓我們一起來了解一下手環測量血壓的原理是什麼。據悉,目前能測量血壓的智能手環無非是採用以下三種途徑來進行的,分別是光電傳感器、光電傳感加心電以及示波法。