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思想前沿|量子纠缠改变了传统哲学怎样的思考方式
发布时间: 2021-06-03  阅读: 10

思想前沿|量子纠缠改变了传统哲学怎样的思考方式

成素梅      科学人文在线

以下文章来源于上观新闻根据作者518日在上海社科院举行的“量子科技引发的哲学革命”学术研讨暨著作发布会上的发言整理而成。作者成素梅。

当前,大力推进量子技术的研发和相关产业发展已经成为各国竞争的重要利器之一。美国诺贝尔奖获得者斯坦博格甚至估计,在当代经济发展中,有三分之一的国民生产总值以某种方式来自以量子力学为理论基础的高科技要素。21世纪将是量子技术全面崛起的量子时代。我国在量子信息领域的研究处在世界前列,已经成为量子信息世界版图中一股不可或缺的力量。

物理学家费曼说过,“没有人能理解量子力学”,这种说法充分表达了人们立足于常识或经典观念来理解或领会量子理论的困难所在。量子纠缠是量子力学的一个最根本的特征,是量子力学理论的内在特质,是物理学家在认知微观世界的量子化道路上所揭示出的一种极其奇特的量子现象。

物理学家们对量子纠缠概念的理解与接纳经历了两个阶段:其一是观念质疑与概念辨析阶段;其二是实验证实与技术应用阶段。目前,关于量子纠缠的测量、转换和纯化等研究已经成为21世纪量子科学技术的前沿热点。然而,当科学家们不得不承认如此不可思议的量子纠缠确实真实存在时,这是令他们既向往又烦恼的一件事。他们之所以向往,是因为量子科学已经带来了令人向往的技术应用;他们之所以烦恼,是因为如果接受量子纠缠的存在,就意味着不得不承认量子力学是正确的。然而,如果量子力学是正确的,那么,接受量子力学的基础假设,就必须放弃建立在常识和经典物理学基础之上形成的哲学框架。因此,对于当代科学哲学研究来说,量子纠缠引发的哲学问题比过去任何时候都更加尖锐与深刻。

我们对这些问题的讨论,不是对传统哲学观念的细枝末节的修正或补充,而是从传统的根深蒂固的哲学观念中脱胎换骨式地带来一场哲学革命。首先,虽然量子理论中的许多物理学概念(比如超对称、超弦、夸克、光子等),都没有得到观察或经验证据的支持,但却使科学研究从经验科学时代转向后经验科学时代,从而要求科学哲学家必须重新阐述,在后经验科学时代,“什么是实在”的问题。其次,在后经验科学时代,量子物理学家选择放弃传统的科学方法,转而凭借在长期科学实践过程中养成的直觉认知能力,求助于数学和审美的敏感性,创造性地提出量子概念与建立量子理论。这使科学哲学研究的问题域从关注理论与经验的关系,转向关注理论与科学家的认知技能和直觉的关系,从而要求科学哲学必须重新定位与阐述。

目前为止,量子“哲学”带给我们如下思考与启迪:第一,自然界是不连续的。普朗克提出的量子化假设及其推广应用,为我们撬开了关注不连续世界的大门,并在科学思想史上第一次打破了莱布尼兹明确宣称的“自然界无跳跃”的常识性观念,确立了“自然界存在着跃变式变化”的观念。当代量子信息技术的发展,进一步印证了基于这种不连续性思想建立起来的理论大厦的正确性,限制了经典思维方式的适用范围,把检验理论正确与否的标准从单纯注重观察与实验结果,扩展到技术应用领域,“自然界是不连续的”这一观念一旦确立,就具有颠覆性的作用,带来了一系列观念的改变。
第二,理论可能是在谈论世界而不是在描述世界。量子理论描述的量子实在只是对“对象性实在”的描述,而不一定是对作为“自在实在”的微观粒子本身的直接描述。第三,包括人类在内的微观世界,是一个错综复杂的世界。量子纠缠现象的存在性颠覆了决定论的因果性观念,确立了统计因果性的观念,这种统计因果性是一种形式的统计决定论。量子纠缠体现出的整体性是一种非分离的整体性,这种整体性表明整体不等于部分之和。最后,量子物理学家对世界的认知是从较低层次的问题域到较高层次的问题域,从具体的三维时空到抽象的多维时空,从可观察的宏观客体到不可观察的微观客体,从日常语言到数学语言,从可存在的量到可观察的量,从本体论的追求到认识论的追求,这是一个对物理世界认知不断深化的过程。

研究量子哲学的理论价值在于,通过揭示量子纠缠概念的提出与发展所带来的哲学观念的改变,为促进科学哲学研究的视域转换,把科学发现重新纳入科学哲学研究的范围之内,提供了概念基础和基本框架,为推动科学哲学的当代发展提供一个新的视域。同时,通过揭示量子纠缠概念的基本含义,能够有力批判当前网络中流行的“量子纠缠为意识决定论提供了科学依据”等错误的主观唯心主义观点。这些观念不仅是对量子纠缠概念的误读,没有任何可靠的科学根据,而且把物理学问题与哲学问题乃至宗教问题相混淆,对人们的观念形成错误的引导。



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