光是粒子又不是粒子

2020-10-13 辯證法學苑

毫無疑問,光是我們這個世界上最重要的東西。萬物生長靠太陽,沒有光,世界將是死寂一片。然而光究竟是什麼,自從有了科學,人們就想從科學的角度認識光。人們很早就知道物質的兩種運動形式,一是機械位移,物質從一個地方直接移動到另一個地方,二是波動,物質雖然沒有移動,但是上下震動從而帶動周圍的物質也震動,由近及遠形成運動。英國科學家牛頓比較早地提出了光的粒子說,認為光本質上是粒子。同時期的荷蘭物理學家惠更斯提出了光的波動說,認為光本質上是波。牛頓是當時英國皇家科學院的院長,所以牛頓的粒子說很自然佔據了主導地位。200多年以後,十九世紀,人類有了更加先進的儀器,發現了光有衍射效應。大家都知道,只有波才有衍射效應,所以這個發現一舉推翻了牛頓的粒子說,確立了光的波動說。當時社會一片譁然,說牛頓這麼偉大的物理學家,怎麼會犯這麼低級的錯誤。又過了幾十年,人類遇到了一個無法解釋的物理現象,光電效應。最後,愛因斯坦給出了解釋,並由此獲得了諾貝爾物理學獎。他的解釋是,光既是波,又是粒子,只是會在不同的環境下,表現出粒子和波的不同的特性。

光是粒子又不是粒子(是波),這就是物理學家的結論。本來,這是辯證法、辯證邏輯的一個很好的例子,但是主流哲學家在講辯證法、辯證邏輯的時候一般不舉這個例子,為什麼呢?我猜想,這是因為他們認為辯證法、辯證邏輯所講的矛盾,毛主席所講的矛盾與形式邏輯所講的矛盾不是一回事。他們認為,毛主席講的矛盾都是現實生活中的矛盾,與形式邏輯講的矛盾是性質完全不同的,現實生活中的矛盾是不可避免的,而邏輯矛盾無論在什麼情況下都是不應該有的。我這樣猜想有什麼根據呢?讓我們看一本哲學小詞典的解釋:辯證矛盾和邏輯矛盾的區別在哪裡?形式邏輯「講思維的確定性,講前後不自相矛盾和排除矛盾。與形式邏輯相反,辯證邏輯要求全面地考察事物及其在人們意識中的反映,從一切事物和現象的相互聯繫、運動、發展中去把握他的實質,因而它不可避免的要承認客觀世界裡的一切事物、現象的聯繫和發展都在於他自身的矛盾。矛盾就是世界,就是事物,就是過程。辯證邏輯是研究對象的本質自身中的矛盾;但他並不排斥形式邏輯從思維形式的結構方面來研究思維形式,不允許在思維中有邏輯上的矛盾。因為形式邏輯所排除的矛盾,是由於一個人的思想不連貫、混亂而產生的,這種矛盾本來是不應有的。……由於辯證矛盾和邏輯矛盾根本不是一回事,所以承認辯證矛盾,並不意味著在形式邏輯中可以不用排除邏輯矛盾。」「如果認為辯證思維比日常思維高級,它比形式邏輯高明,是講矛盾的,於是可以不遵循形式邏輯,能夠允許有思想混亂和邏輯矛盾,這種看法是完全錯誤的。」「我們應當把辯證矛盾和邏輯矛盾區別開來,而不應加以混淆;同時必須明確它們之間的相互關係。在此基礎上,我們就能堅定的認定,儘管矛盾無時不在,無處不有,邏輯矛盾在任何情況下都是應當加以排除的,而形式邏輯所講的排除矛盾原理,在正確理解的意義上,是一個對一切時代和一切正確的思維說來都有效的原理。」(《哲學小百科》,邢憤思主編,第51——53頁)小詞典還引用列寧的話證明自己的觀點:「『邏輯矛盾』——當然在正確的邏輯思維的條件下——無論在經濟分析中或在政治分析中都是不應當有的。」(《列寧全集》第23卷,第33頁)把邏輯矛盾等同於思想混亂,認為辯證法、《矛盾論》所講的矛盾與形式邏輯所講的矛盾是兩類完全不同的矛盾,這就是現在科學界、哲學界的普遍看法。我認為,這個看法是根本錯誤的。辯證法、辯證邏輯講的矛盾包括形式邏輯講的矛盾,形式邏輯不允許思維有矛盾,辯證法則允許思維有矛盾,甚至可以說辯證法就是矛盾思維。

光是粒子又不是粒子(是波),就是典型的矛盾思維方法,很明顯,這種說法違背了形式邏輯的矛盾律。因為「邏輯矛盾在任何情況下都是應當加以排除的,而形式邏輯所講的排除矛盾原理,在正確理解的意義上,是一個對一切時代和一切正確的思維說來都有效的原理」,所以說光是粒子又不是粒子這種矛盾的說法是不成立的,根本就不是辯證法、辯證邏輯的說法。所以大多數哲學家講辯證法、辯證邏輯的時候,是不會舉這個例子的。直到現在,有的科學家還站在形式邏輯的角度認為,光是粒子又是波,這是量子力學還不成熟的表現,總有一天物理學家會把這個矛盾排除掉。辯證法、辯證邏輯則認為,想排除矛盾並不是不可以,但是必須站在更高的層面,這有可能引發一場新的物理學革命。現實層面看,光確實具有二重性,光是粒子又不是粒子(是波),這種表述形式根本不是什麼問題,而是典型的辯證思維形式。

恩格斯批評形上學者說:「在他們看來,一個事物要麼存在,要麼不存在;同樣,一個事物不能同時是自己又是別的東西。」「任何一個有機體,在每一瞬間都是它本身,又不是它本身;在每一瞬間,它同化著外界供給的物質,並排洩出其他他物質;在每一瞬間,它的機體中都有細胞在死亡,也有新的細胞在形成;經過或長或短的一段時間,這個機體的物質便完全更新了,由其它物質的原子代替了,所以每個有機體永遠是它本身,同時又是別的東西」(《反杜林論》,人民出版社1971年版,第19頁)把恩格斯的這個論述用於一些人對光的認識也許是很貼切的:在形上學看來,光只能是光,光不能是粒子,也不能是波;光是粒子就不能是波。光是粒子又不是粒子,是邏輯矛盾,然而卻是科學事實。實證科學的發展越來越證明,世界歸根結底是矛盾邏輯的又是形式邏輯的,是矛盾邏輯與形式邏輯的統一。

有些人總想進一步弄清楚光到底是粒子還是波,或是其它的什麼。對此我們只能說,現實地看,光是粒子又是波,是粒子與波的統一。進一步解釋,就是說單獨粒子和波都不能完全描述光,只有將兩者結合起來才能比較完整地描述光。愛因斯坦這樣描述這一現象:「好像有時我們必須用一套理論,有時候又必須用另一套理論來描述(這些粒子的行為),有時候又必須兩者都用。我們遇到了一類新的困難,這種困難迫使我們要藉助兩種互相矛盾的觀點來描述現實,兩種觀點單獨是無法完全解釋光的現象的,但是合在一起便可以。」 波粒二象性是微觀粒子的基本屬性之一。1924年,德布羅意提出「物質波」假說,認為和光一樣,一切物質都具有波粒二象性。根據這一假說,電子也會具有幹涉和衍射等波動現象,這被後來的電子衍射試驗所證實。2015年瑞士洛桑聯邦理工學院科學家成功拍攝出光同時表現波粒二象性的照片。

從形式邏輯看,光是粒子與光不是粒子是相互對立的兩個判斷,光是波的判斷只是光不是粒子的一種情況。光是粒子與光不是粒子是對立的,因此光是粒子與光是波也是對立的。光不是粒子,不僅僅意味著光是波,也可能還是其它的東西,這取決於我們用什麼裝置測量它。從這個意義上講,光好像有點不那麼客觀了。這已經觸及了到哲學的根本問題,即物質與精神、主觀與客觀的關係問題。

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