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标  题: 绪  论
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月12日10:30:04 星期一), 站内信件

标  题: 绪  论
发信站: 华南网木棉站 (Fri Jun  2 19:18:10 2000), 转信
 
绪  论
 
(1929)
 
   科学的任务是既要扩大我们的经验范围又要把我们的经验条
 
理化,而这种任务就表现着各种各样的彼此不可分割地联系着的
 
一些方面。只有通过经验本身,我们才会认识到那些使我们能够
 
对于现象的多样性有一个概括看法的规律。因此,当我们的知识
 
变得更加广泛时,我们就应该经常有准备地期待最适用于整理我
 
们经验的那些观点会有所改变。在这方面我们必须首先记得,理
 
所当然,一切的新经验都是在我们习见观点和习见知觉形式的框
 
框里显现出来的。和科学探究的各个方面相适应的那种相对显著


框里显现出来的。和科学探究的各个方面相适应的那种相对显著
 
性,依赖于被研究事物的本性。关于我们知觉形式的本性问题,在
 
物理学中一般将不如在心理学中那样尖锐;在物理学中,我们的问
 
题在于标示(to coordinate)我们有关外在世界的经验;在心理学
 
中,作为研究对象的却恰恰是我们自己的心理活动。但是,有时
 
候,正是物理观察的这种“客观性”,会变得特别适用于强调一切经
 
验的主观性。科学史上有许多这样的例子。我只要提到声学现象
 
及光学现象——我们的感觉的物理媒介——的研究在心理分析学
 
的发展中所一贯具有的重大意义也就够了。作为另一个例子,我
 
们可以提到力学规律的阐明在一般认识论的发展中所曾起的作
 
用。在物理学的一些最近发展中,科学的这一根本特点曾经是特
 
别显著的。近年以来我们知识的巨大扩充,曾经揭示了我们的简


别显著的。近年以来我们知识的巨大扩充,曾经揭示了我们的简
 
单力学观念的不足,其结果就动摇了习惯上诠释观察结果时所依
 
据的基础,于是就刷新了一些古老的哲学问题。这一点,不但对于
 
相对论所带来的对时空描述方式的基础的修正来说是正确的,而
 
且对于由量子理论所引起的对因果原理的重新讨论来说也是正确
 
的。
 
   相对论的起源,是和电磁概念的发展有着密切联系的;通过将
 
力的概念加以扩展,这一发展曾经带来了力学基本思想的一种如
 
此深刻的变革。关于依赖于观察者的运动现象之相对性品格的认
 
识,在经典力学的发展中已经起了重大的作用;在那里,这种认识
 
曾经成为表述普遍力学定律的有效助手。暂时,人们对于所讨论
 
的问题成功地提出了一种表面上令人满意的处理,不但从物理学


的问题成功地提出了一种表面上令人满意的处理,不但从物理学
 
观点看来是如此,而且从哲学观点看来也是如此。事实上,使得问
 
题达到高潮的,首先就是电磁理论所带来的关于一切力效应的有
 
限传播速度的认识。诚然,在电磁理论的基础上建立一种因果描
 
述方式曾是可能的,这种描述方式可以将能量守恒和动量守恒的
 
基本力学定律保留下来,如果人们赋予力场本身以能量和动量的
 
话。然而,在电磁理论的发展中曾经如此有用的宇宙以太观念,是
 
作为时空描述中的一个绝对参照系而出现于这一理论中的。证明
 
地球相对于这种假说性宇宙以大的运动的一切尝试都失败了,这
 
种失败有力地强调了从哲学观点看来这一概念不能令人满意的性
 
质;而且,认识到所有这些尝试的失败和电磁理论完全相符,是并
 
不能使情况有所改善的。爱因斯坦曾经阐明,包括辐射在内的一


不能使情况有所改善的。爱因斯坦曾经阐明,包括辐射在内的一
 
切力效应,其有限传播速度会对观察的可能性加以限制,从而也会
 
对时空概念的应用加以限制;正是这种阐明,就第一次将我们引到
 
了更加灵活地对待这些概念的态度;这种态度在关于同时性概念
 
之相对性的认识中得到了最突出的表现。我们知道,采用了这种
 
态度,爱因斯坦在电磁理论能够确切适用的那一领域之外也成功
 
地找出了很有意义的新关系,而且,在引力效应已经不再在各种物
 
理现象中间占有特殊地位的广义相对论中,爱因斯坦已经在一种
 
颇为意外的程度上接近了自然描述中的统一性;这种统一性是经
 
典物理理论的理想。
 
   量子理论起源于原子观念的发展;在上一世纪的过程中,这种
 
发展曾经有增无已地给力学和电磁理论的应用提供了一个有成果


发展曾经有增无已地给力学和电磁理论的应用提供了一个有成果
 
的领域。然而,在接近本世纪开端的几年中,这些理论对原子问题
 
的应用却注定要揭示出一向不曾被人注意的一种限制;这种限制
 
在普朗克(M.Planck)关于所谓作用量子的发现中表现了出来;作
 
用量子对个体原子过程加上了一种完全超出经典物理学基本原理
 
之外的不连续性要素,而按照经典物理学的基本原理,一切作用量
 
是可以以一种连续方式发生改变的。对于整理我们关于原子属性
 
的实验知识来说,作用量子已经变得越来越不可缺少了。然而,与
 
此同时,我们已经一步一步地被迫放弃关于个体原子在空间和时
 
间中的行为的因果描述,并一步一步地被迫处理大自然在各种可
 
能性之间的自由抉择,对于这些可能性是只能应用几率考虑的。
 
在最近,经过一系列的发展阶段之后,借助于经典理论概念的适当


在最近,经过一系列的发展阶段之后,借助于经典理论概念的适当
 
有限度的应用来表述一些适用于这些可能性和这些几率的普遍定
 
律的那些努力,已经导致了一种合理的量子力学的创立;利用这种
 
量子力学,我们能够描述一个很广阔的经验范围,而且,在每一方
 
面看来这种量子力学都可以认为是经典物理理论的一种推广。此
 
外,关于量子力学描述中对于因果性的放弃以及受到作用量子不
 
可分性的制约的现象及其观察的可区分性方面的限制,我们对于
 
二者之间的密切联系已经逐步得到全面的理解。这一情况的认
 
知,意味着我们对待因果原理以及对待观察概念的态度上的一种
 
根本变化。
 
   尽管在相对论中所遇到的问题和在量子力学中所遇到的问题
 
有着很多不同之点,但是二者之间却有一种深刻的内在相似性。


有着很多不同之点,但是二者之间却有一种深刻的内在相似性。
 
在这两种情况下,我们所涉及的都是一些物理规律的认知,这些规
 
律超出于我们普通经验的领域之外,而给我们的习见知觉形式带
 
来了困难。我们体会到,这些知觉形式是一些理想化;这些理想化
 
在把我们的普通感官印象条理化时的适用性,依赖于实际上可以
 
认为无限的光速,并依赖于作用量子的微小性。然而,在评价这一
 
形势时我们必须记得,尽管习见知觉形式带有局限性,我们却绝不
 
能废弃这些知觉形式——它们濡染了我们的全部语言,而且一切
 
的经验归根到底必须借助于它们来表达的。恰恰是这样一种情
 
况,就在根本上使得所讨论的问题具有了普遍的哲学兴趣。相对
 
论给我们的世界图景所带来的结局,已经被吸收在一般的科学意
 
识之内,但是,对于已由量子理论阐明了的那些一般性的认识论问


识之内,但是,对于已由量子理论阐明了的那些一般性的认识论问
 
题来说,却还很难说事情已经发展到同样的地步了。
 
   当我应约为《哥本哈根大学1929年年鉴》写一篇文章时,我起
 
初本想从分析我们描述自然所依据的基本概念开始,用尽可能简
 
单的形式来说明一下量子理论所带来的那些新观点。然而,我所
 
负责的其他工作使我没有足够的时间来完成这种说明;而且,这些
 
新观点在不断发展也给这种说明带来不小的困难。理解到这种困
 
难,我放弃了准备一篇新文章的想法,而开始考虑用为此场合所准
 
备的某些文章的丹麦译文来代替,这些文章是我在近年以来作为
 
讨论量子理论问题的投稿而在外国刊物上发表的。这些文章属于
 
一系列的演讲和论文,在这些演讲和论文中,我一直企图对当时原
 
子理论的状况提出一种首尾一贯的概观。这一系列中若干早期的


子理论的状况提出一种首尾一贯的概观。这一系列中若干早期的
 
文章,在某些方面形成此处重印出来的这三篇文章的一种背景。
 
尤其是题名为《原子结构》的一篇演讲词,更是如此;那篇演讲是在
 
1922年12月在斯德哥尔摩发表的,当时曾作为《自然》的增刊而
 
出版。然而,这儿重印的几篇文章,在形式上显得是完全独立的。
 
它们都是讨论的原子理论发展中的最新形势,在这种形势中基本
 
概念的分析已经变得如此重要;在这方面,这几篇文章是密切地相
 
互联系着的。这些文章追随了发展的进程,从而对于逐渐阐明概
 
念的过程提供了一个直接的印象;这一事实也许可以在某种程度
 
上有助于文章的论题,使它比较容易为那些不属于物理学家狭窄
 
圈子的读者们所接受。下面是关于这些文章出现时的那些特定情
 
况的说明;在这种说明中,通过增加一些引导性的注释,我曾经企


况的说明;在这种说明中,通过增加一些引导性的注释,我曾经企
 
图帮助人们对文章内容得到一种普遍看法,并企图尽可能地弥补
 
或许会给较广泛范围中的读者们造成困难的一些阐述上的缺点。
 
   第一篇文章由一篇演讲修订而成,该演讲是在1925年8月在
 
哥本哈根召开的斯堪底纳维亚数学会议上发表的。这篇文章以简
 
练的形式提供了关于量子理论发展的概观,直到海森伯(Werner
 
Heisenberg)的论文预示了一种新形势的来临时为止;在文章的末
 
尾,曾经讨论了海森伯的那篇论文。这篇演讲处理的是力学概念
 
在原子理论中的应用,它并且指示出来,借助于量子理论来整理大
 
量的实验数据,已经如何给新发展开辟了道路;这种新发展以合理
 
的量子力学方法的创立为其特征。最重要的是,以前的发展已经
 
引导人们认识到对原子现象进行首尾一贯的因果描述是不可能


引导人们认识到对原子现象进行首尾一贯的因果描述是不可能
 
的。这方面的一种自觉放弃,已经蕴涵在文中所提到的那些公设
 
的形式中了;这种形式从经典理论的观点看来是不合理的,而这些
 
公设则是作者在应用量子理论来解决原子结构问题时所依据的。
 
符合着作用量子不可分性的要求,一个原子的态的一切变化,都被
 
描述为一些个体性的过程;通过这种过程,原子将从一个所谓的定
 
态变到另一个定态,而且,对于这种过程的发生只能进行几率的考
 
虑。一方面,这一事实必然会大大地限制了经典理论的适用领域。
 
另一方面,仍然需要广泛地使用诠释一切经验所最终依赖的那些
 
经典概念,这种必要性就导致了所谓对应原理的表述;所谓对应原
 
理,表现着我们通过赋予经典概念以适当的量子理论再诠释来利
 
用这些概念的那种努力。然而,用这种观点来对实验数据进行详


用这些概念的那种努力。然而,用这种观点来对实验数据进行详
 
细分析,却注定要越来越清楚地表明我们并没有足够适当的办法
 
来完成一种以对应原理为基础的严格描述。
 
   因为演讲是在特殊场合发表的,所以文中曾经特别强调了理
 
论物理学所特有的那种数学手段的应用。在这里,符号化的数学
 
表示形式,不但是描述定量关系的不可缺少的工具,而且,在阐明
 
一般的定性观点方面这些表示形式也同时提供了一种不可缺少的
 
手段。在文章的末尾曾经表示,希望数学分析将再次证实能够帮
 
助物理学家克服困难;在过去的一段时间内,这种希望已经超出一
 
切预料地得到了满足。不但抽象代数学注定要在文中提到的海森
 
伯量子力学的表述中起一种决定性的作用,而且,就连微分方程
 
一经典物理学的最重要的方法——的理论也几乎紧跟着就在原


一经典物理学的最重要的方法——的理论也几乎紧跟着就在原
 
子问题中得到了广泛的应用。这种应用的出发点,就是力学和光
 
学之间的独特类比;哈密顿(Hamilton)对于发展经典力学方法的
 
重要贡献,就已经是以这种类比为依据了。这种类比对于量子理
 
论的重要性,是由德布洛意(Louis de Broglie)所首先指出的;联系
 
到众所周知的爱因斯坦光量子理论,德布洛意曾将一个粒子的运
 
动和一些波系的传播进行了比较。正如德布洛意所指出的,这种
 
比较使我们能够对于本文所提到的适用于原子定态的量子化法则
 
给出一种简单的几何意义。通过进一步发展这些考虑,薛丁谔
 
(E. schodinger)在把量子力学间题归结为某一微分方程即所谓薛
 
丁谔方程的求解方面得到了成功,于是就给我们提供了一种方法,
 
在近几年来原子理论所经历的巨大发展中,这种方法起了一种决


在近几年来原子理论所经历的巨大发展中,这种方法起了一种决
 
定性的作用。
 
   第二篇文章是一篇论文的修订本,该文是在1927年9月为纪
 
念伏打逝世百周年而在科莫(Como)召开的国际物理学会议上宣
 
读的。在当时,上述那些量子力学方法已经达到一种高度的完善,
 
而且已经在很多应用中显示了它们的有成果性。但是,关于这些
 
方法的物理诠释却出现了意见分歧,而且这种分歧曾经引起很多
 
讨论。尤其是薛丁谔波动力学的巨大成功,曾经使很多物理学家
 
的希望重新抬头;他们希望能够按照和经典物理理论路线相类似
 
的路线来描述原子现象,而不引入一直作为量子理论之特征的那
 
种“不合理性”。与此观点相反,在本文中曾经坚持指出,从经典的
 
观点看来,作用量子的不可分性这一基本公设,本身就是一种不合


观点看来,作用量子的不可分性这一基本公设,本身就是一种不合
 
理的要素;这种要素不可避免地要求我们放弃因果描述方式,而
 
且,由于现象及其观察之间的耦合,这种要素就迫使我们采用一种
 
新的描述方式,叫做互补描述方式;互补一词的意义是:一些经典
 
概念的任何确定应用,将排除另一些经典概念的同时应用,而这另
 
一些经典概念在另一种条件下却是阐明现象所同样不可缺少的。
 
文中指出,当考虑光的本性问题和物质的本性问题时,我们马上就
 
会遇到这种特点。在第一篇文章中就曾经强调过,在我们关于辐
 
射现象的描述中,我们在电磁理论的波动描述和光量子理论中光
 
传播的颗粒观念之间面临着一种选择上的两难推论。同时,关于
 
物质,德布洛意波的概念已由众所周知的电子在金属晶体上反射
 
的实验所证实;这种证实使我们面临了一种颇为相似的两难推论,


的实验所证实;这种证实使我们面临了一种颇为相似的两难推论,
 
因为这里不可能有什么放弃基本粒子个体性思想的问题。因为,
 
这种个体性形成一种稳固的基础,原子理论的全部新发展就是依
 
赖于这种基础的。
 
   文章的主要目的是要证明,为了无矛盾地诠释量子理论的方
 
法,这种互补性特点是不可缺少的。不久以前,海森伯曾经对这种
 
讨论作出了非常重要的贡献,他指出了力学概念的有限适用性和
 
下述事实之间的密切联系:以追踪基本粒子的运动为目的的任何
 
测量,都会对现象的进程引起一种不可避免的干涉,从而就会包括
 
一种决定于作用量子之量值的不确定因素。这种不确定性,确实
 
显示着一种独特的互补品格;这种品格妨碍着时空概念和能量守
 
恒定律及动量守恒定律的同时应用,而这种应用乃是力学描述方


恒定律及动量守恒定律的同时应用,而这种应用乃是力学描述方
 
式的特征。然而,要理解因果描述何以不能实施就必须记得:正如
 
文章中所指出的,由测量所引起的那种干扰,其大小永远是无法知
 
道的,因为这种限制能够适用于力学概念的任何应用,从而也就同
 
样适用于观察器械和所研究的现象。恰恰是这一情况导致了下述
 
事实:任何观察的进行,都以放弃现象的过去进程和未来进程之间
 
的联系为其代价。如上所述,作用量子的有限量值,使我们完全无
 
法在现象和观察现象所用的器械之间画一明确分界线;这种分界
 
线是习见的观察概念的依据,从而也形成经典的运动概念的基础。
 
注意到这一点,下述事实就不足为奇了:量子力学方法的物理内
 
容,被限制为一些统计规律性的表述,这些规律性存在于那样一些
 
测量结果之间的关系中,各该结果表征着现象的各种可能进程。


测量结果之间的关系中,各该结果表征着现象的各种可能进程。
 
   在文章中曾经强调,这种方法的符号化的外貌,是和有关问题
 
根本无法形象化这一特性密切适应的。当我们用到定态的概念
 
时,我们就遇到加在应用经典概念之可能性上的那种限制的一个
 
特别典型的例子;如上所述,甚至在量子力学方法发展以前,定态
 
概念就已经作为一种不可缺少的要素包括在量子理论对原子结构
 
问题的应用中了。正如文中所指出的,这一概念的任何应用,都会
 
排除追踪原子中个体粒子的运动的可能。在这儿,我们涉及的是
 
一种特征互补性,和我们在考虑光的本性问题及物质的本性问题
 
时所遇到的那种互补性相类似。正如文章中详细阐明的,在它的
 
适用范围之内,定态概念确实可以说和基本粒子本身具有同样多
 
的“实在性”,或者,如果我们愿意,也可以说二者具有同样少的“实


的“实在性”,或者,如果我们愿意,也可以说二者具有同样少的“实
 
在性”。在每一种情况下,我们都是涉及的一些手段,它们使我们
 
能够用一种无矛盾的方式来表示现象的一些重要方面。此外,当
 
我们用到定态概念时,我们就以一种很有教育意义的方式面临着
 
一种必要性:在量子理论中必须注意现象的分划,而且,正如在文
 
章第一段中已经强调的,必须严格区分闭合体系和非闭合体系。
 
因此,在原子的情况,当阐明辐射过程的发生时,我们就遇到因果
 
描述方式的一种特别惹人注目的失败。当追踪自由粒子的运动
 
时,考虑到我们并不同时具备关于包括在经典力学描述中的那些
 
量的知识,我们就可以具体想像因果性的欠缺;而在我们关于原子
 
行为的说明中,经典概念的有限适用性也是一下子就很清楚的,因
 
为单独一个原子的态的描述绝对没有包括关于跃迁过程之发生的


为单独一个原子的态的描述绝对没有包括关于跃迁过程之发生的
 
任何要素,从而在这一情况下我们几乎无法避免谈到原子在各种
 
可能性之间的抉择。
 
   联系到基本粒子的基本属性问题,注意到最近揭示出来的一
 
种独特互补性也许是不无兴趣的。有一些实验,过去一直是通过
 
赋予电子一个磁矩来加以解释的,而文章最后一段所简单讨论了
 
的狄喇克(P.A.M.Dirac)理论却对这些实验作出了自然的诠释;
 
这一事实,确实就和另一种说法等效:利用以直接观察电子的运动
 
为根据的实验来探测一个电子的磁矩,是不可能的。我们在这儿
 
遇到的自由电子和原子之间的不同,和这样一件事实有关:原子磁
 
矩的测量,要求放弃追踪基本粒子的运动的一切企图,这种放弃和
 
应用定态概念时所应满足的普遍条件相适应。


应用定态概念时所应满足的普遍条件相适应。
 
   在文章的末尾,谈到了在量子理论构架中满足相对性普遍要
 
求的工作;这种重要工作迄今还不曾令人满意地得到完成。事实
 
上,虽然上述的狄喇克理论在这方面前进了一大步,但这一理论却
 
揭露了一些新的困难。然而,认识到这些困难,却可能在基本粒子
 
的存在所引起的那些深奥问题方面导致新观点的发展。现在的量
 
子力学的描述与对经典电子理论的重新解释有关,这种解释是以
 
对应原理为依据的,而经典电子理论却没有提供理解基子粒子本
 
身的存在及其特有质量与特有电荷的任何线索。因此,我们必须
 
准备发现,这一领域中的进一步进展,将要求我们更广泛地放弃习
 
惯上认为时空描述方式所应具备的那些特征,比用量子理论来处
 
理原子问题时所应放弃的还要广泛,而且,关于动量概念和能量概


理原子问题时所应放弃的还要广泛,而且,关于动量概念和能量概
 
念的应用,我们也必须有准备地预期新的惊人情况。
 
数学符号的广泛应用是量子力学方法的特点;这种应用使我
 
们很难撇开数学细节而对这些方法的优美性及逻辑无矛盾性提供
 
一个真实的印象。尽管我在准备这篇文章时曾经设法尽可能地避
 
免用到数学工具,但是,这一演讲是在一群物理学家面前发表的,
 
其目的在于开展一种关于当时量子理论发展趋势的讨论,这一目
 
的使我们必须涉及细节,这些细节无疑地会给以前对于这一论题
 
并不怎样熟悉的读者们造成困难。然而,我愿意指出,在整篇文章
 
中,主要的力量是用在纯粹的认识论态度上的,这一点在第一节和
 
文章结尾处表现得尤其明显。
 
  第三篇文章是为一本庆祝性的小册子撰写的,该书出版于


  第三篇文章是为一本庆祝性的小册子撰写的,该书出版于
 
1929年6月,目的在于纪念普朗克获得博士学位五十周年。在这
 
篇文章中,我曾经更加详细地讨论了量子理论的一般性的哲学方
 
面。对于放弃原子现象的严格因果描述方式,人们广泛地表示了
 
感到遗憾;部分地由于注意到这种情况,作者就企图证明,因为作
 
用量子的不可分性而在原子理论中引起的有关我们知觉形式的那
 
些困难,可以看成一种很有教益的召唤,它使我们想到人类概念产
 
生时所凭借的那些普遍条件。不可能按照我们的习见方式来区分
 
物理现象及其观察;这种不可能性确实就使我们所处的地位和在
 
心理学中所处的如此熟悉的地位非常相似;在心理学中,我们不断
 
地需要想到区别主体和客体的困难。初看起来也许以为,对待物
 
理学的这样一种态度,会给和自然科学精神相反的神秘主义留下


理学的这样一种态度,会给和自然科学精神相反的神秘主义留下
 
余地。但是,不面对出现在概念的形成中和表达媒介的应用中的
 
那些困难,我们在物理学中得到一种清楚理解的希望就不比在其
 
他人类研究领域中得到这种理解的希望更大。例如,按照作者的
 
看法,相信最终用一些新的观念形式来代替经典物理概念就可以
 
避开原子理论的困难,那或许是一种误解。事实上,正如已经强调
 
过的,认识到我们的知觉形式的局限性,绝不意味着在把我们的感
 
官印象条理化时可以不必用到我们的习见概念或这些习见概念的
 
直接文字表述。同样,经典理论的基本概念。看来在描述物理经验
 
时是永远不会成为多余的。作用量子不可分性的认知,以及作用
 
量子量值的确定,不但依赖于以经典概念为基础的对于测量的分
 
析,而且,一直是只有应用这些概念才能把量子理论符号体系和经


析,而且,一直是只有应用这些概念才能把量子理论符号体系和经
 
验资料联系起来。然而,我们同时必须记住:单义地应用这些基本
 
概念的可能性,仅仅依赖于这些概念所由导出的那些经典理论的
 
自身无矛盾性,因此,对这些概念的应用所加的那些限制,自然就
 
取决于我们在说明现象时能够在多大程度上忽略不属于经典理论
 
而以作用量子来表示的那种要素。
 
   在关于光的属性和物质的属性的那种屡经讨论的两难推论中
 
显得如此明显的,恰恰就是上述这种情况。只有依据经典电磁理
 
论,才能给光的本性和物质的本性问题提供一种可以理解的内容。
 
诚然,光量子和物质波,在表述一些统计规律时是一些非常有价值
 
的手段,那些统计规律支配着诸如光电效应和电子射线的干涉之
 
类的现象。然而,这些现象事实上是属于那样一个领域的;在该领


类的现象。然而,这些现象事实上是属于那样一个领域的;在该领
 
域中必须考虑作用量子,在该领域中,单义的描述是不可能的。在
 
这种意义上,上述数学工具的符号性品格也就变得很显然了,因为
 
电磁波场的详尽描述不会为光量子留下余地,因为在应用物质波
 
的观念时绝不存在和经典理论的描述相类似的那种完备的描述问
 
题。事实上,正如在第二篇文章中所强调的,当诠释实验结果时,
 
波的所谓周相的绝对值是永远用不到加以考虑的。在这方面也必
 
须强调指出,对于物质波的波幅函数来说,“几率幅”一词是属于这
 
样一种表达方式的:它虽然往往是方便的,但却不能认为是具有普
 
遍有效性的。如上所述,只有借助于经典概念才有可能赋予观察
 
结果以单义的含义。因此,我们将永远涉及几率考虑对可以依据
 
经典概念来加以诠释的那种实验结果的应用问题。由此可见,符


经典概念来加以诠释的那种实验结果的应用问题。由此可见,符
 
号化方法的应用,在每一个体事例中都将依赖于和实验装置有关
 
的特定情况。现在,赋予量子理论的描述以独特的特征的恰恰就
 
是这样一件事实:为了避开作用量子,我们必须应用分别的实验装
 
置来得到不同物理量的精确测量,这些量的同时知识是以经典理
 
论为依据的那种完备描述所要求的,而且,尤有甚者,这些实验结
 
果并不能通过重复的测量来得到增益。事实上,作用量子的不可
 
分性就要求着,当利用经典观念来诠释任一个别的测量结果时,在
 
我们关于客体和观察工具之间的相互作用的说明中必须允许有一
 
定大小的活动范围。这就意味着,随后的一次测量,将在一定程度
 
上使得前一次测量所提供的信息失去其预言现象之将来进程的意
 
义。显然,这些事实不但会对可由测量获得的信息的范围有所限


义。显然,这些事实不但会对可由测量获得的信息的范围有所限
 
制,而且也会对我们所能赋予这些信息的意义有所限制。在这儿,
 
我们遇到一条新形式下的老真理:在我们关于自然的描述中,目的
 
不在于揭露现象的实在要素,而在于尽可能地在我们的经验的种
 
种方面之间追寻出一些关系。
 
   我们正是必须在这种背景上来评判我们所遇到的困难,如果
 
我们企图提供一种有关量子理论内容及量子理论和经典理论的关
 
系的正确印象的话。正如在讨论第二篇文章时已经强调的,这些
 
问题只有依据一种数学符号体系才能得到充分的阐明;这种数学
 
符号体系,已经使我们有可能将量子理论表述成经典理论的以对
 
应性思想为依据的严格再诠释。有鉴于这一符号体系中经典概念
 
的用法所特有的反比对称性,作者在本文中采用了“反比性”一词


的用法所特有的反比对称性,作者在本文中采用了“反比性”一词
 
而没有采用“互补性”一词;在前一篇文章中,“互补性”一词曾被用
 
来表示量子理论在各种经典概念和经典想法的应用方面所特有的
 
那种互斥性的关系。同时,作为进一步讨论的结果,我曾经注意到
 
前一名词可能是容易引起误解的,因为“反比性”一词常常在一种
 
很不相同的意义下在经典理论中被人应用。“互补性”一词已经逐
 
渐得到采用;这一名词也许可能更适用于使我们记起下述事实:终
 
于使我们能够把量子理论看成经典物理理论的一种合理推广的,
 
正是一些特征的汇合,这些特征在经典描述方式中是结合的而在
 
量子理论中则显得是分离的。此外,这样一个术语的目的,是要尽
 
可能地避免一般论证的重复,同样也使我们经常记起一些困难;如
 
上所述,这些困难起源于一件事实:我们所有的一切普通的语言表


上所述,这些困难起源于一件事实:我们所有的一切普通的语言表
 
达法,都带有我们的习见知觉形式的烙印,从这种知觉形式的观点
 
看来,作用量子的存在就是一种不合理性。确实,由于有这种情
 
况,甚至像“存在”和“认知”之类的字眼都失掉了单义的意义。在
 
这方面,有一句用来表示因果描述方式之失败的话,对于我们语言
 
用法的歧义性提供了一个有趣的例子:那就是人们所说的“大自然
 
的自由选择”。事实上,确切他说,这样一句话就要求有一个关于
 
外在选择者的想法,然而,这种选择者的存在却已经被大自然一词
 
的用法所否定了。在这儿,我们遇到一般认识论中的一种根本特
 
色;而且我们必须知道,由于事物的本性如此,我们最后永远要依
 
靠一种字句图景,在这种图景中,字眼本身是不能进一步加以分析
 
的。正如文中所强调的,我们确实必须记得,我们的意识的本性,


的。正如文中所强调的,我们确实必须记得,我们的意识的本性,
 
将在一切知识领域中在一个概念的分析和该概念的直率应用之间
 
带来一种互补关系。
 
   在文章的后一部分,谈到了某些心理学问题;这种作法有着双
 
重的目的。心理学规律所显示的和某些量子理论基本特点之间的
 
类似性,不但可能使我们比较易于适应物理学中的新形势,而且,
 
这样一种希望也许不算过份:我们从简单得多的物理问题中得到
 
的教益,在我们企图对于更加微妙的心理学问题得到一种概观的
 
那些努力中也会是有价值的。正如文中所强调的,作者感到很清
 
楚的是,目前我们必须满足于适切程度不等的一些类比。但是,相
 
当可能的是,不但在这些类比的后面存在着和一些认识论方面有
 
关的一种联属,而且在和双方都有直接联系的生物学根本问题后


关的一种联属,而且在和双方都有直接联系的生物学根本问题后
 
面也隐藏着一种更深的关系。虽然现在还不能说量子理论已经对
 
于阐明这种问题有了重大的贡献,但是,很多迹象都指示出来,在
 
生物学中,我们涉及的是和量子理论的概念范围非常接近的一些
 
问题。事实上,表征着生命机体的,首先就是个体和外界之间的截
 
然区分以及各机体反应外界刺激的巨大能力。很有启发性的是,
 
这种能力已经发展到物理学所允许的最大限度,起码在视觉印象
 
方面是如此的;因为,正如人们常常指出的,只要很少几个光量子
 
就足以引起视觉印象了。尽管如此,我们得到的关于描述着原子
 
现象的那些定律的知识是否已经为我们准备了处理生命机体问题
 
的充分基础,或者说,是否还有一些未经探讨的认识论方面隐藏在
 
生命之谜的后面,这显然还是一个完全悬而未决的问题。


生命之谜的后面,这显然还是一个完全悬而未决的问题。
 
   正如在文章的末尾所强调的,不论这一领域中可能有什么发
 
展,我们都有一切理由欢迎这一事实:在比较客观的物理学领域
 
中,情绪因素是被大大地压低了的,而就在这一领域中我们却遇到
 
一些问题,它们可以重新使我们想起一切的人类理解所依据的那
 
些普遍条件,这些普遍条件从难以记忆的时候起就已经吸引着哲
 
学家们的注意了。
 
   附志(1931)。第四篇文章由一篇演讲修订而成;该演讲是
 
在1929年在斯堪底纳维亚自然科学家会议上发表的。这篇文章
 
和其他三篇文章密切有关,因为它力图在同一背景上对原子理论
 
在自然描述中所处的地位提供一种概观。特别说来,我的希望是
 
要强调这一点:尽管伴同原子构成物的发现——一种依赖于经典


要强调这一点:尽管伴同原子构成物的发现——一种依赖于经典
 
概念的应用的发现——而来的是巨大的成功,但是,原子理论的发
 
展已经首先使我们认识了一些规律,它们不能被包括在由我们的
 
习见知觉方式所形成的那一构架之内。正如上面已经指出的,我
 
们从作用量子的发现中得到的教益,对我们展示了一些新的前景;
 
这些前景或许是有着决定重要性的,尤其对于生命机体在我们的
 
世界图景中所处地位的讨论来说更是如此。
 
   如果我们按照普通语法说一个机器是死的,这不过是意味着,
 
我们可以依据经典力学的观念形态来对该机器的工作给出一种满
 
足我们的目的的描述。然而,因为现在认识到经典概念在原子理
 
论领域中的不足性,所以,只要谈到的是原子现象,上述这种无生
 
物的判据就不再适用了。但是,为了能够通晓生命的特征规律,甚


物的判据就不再适用了。但是,为了能够通晓生命的特征规律,甚
 
至量子力学也并不能充分地离开经典力学的描述方式。然而,在
 
这方面我们必须记得,正如文章中所强调的,生命现象的研究不但
 
把我们引导到那样一个原子理论的领域中,在那里,现象及其观察
 
之间的明确划分这一普通理想化不复成立,而且,除此以外,在依
 
据物理概念来分析生命现象方面也还存在着一种根本性的限制,
 
因为,要从原子理论的观点来尽可能完备地进行观察,就必然会引
 
起一种造成机体死亡的干扰。换句话说:严格应用我们在描述无
 
生界时所采用的那些概念和考虑生命现象的规律,这二者之间的
 
关系可能是互斥的。
 
  只有根据原子态概念的适用性和原子级粒子的时空标示之间
 
的根本互补性,才能用一种合理的方式来说明原子属性的特征稳


的根本互补性,才能用一种合理的方式来说明原子属性的特征稳
 
定性;完全同样,生命现象的特点,特别是机体的自身稳定能力,也
 
可能是不可分割地和详细分析发生生命时所处物理条件的根本不
 
可能性相联系着的。简单一点,我们也许可以说,量子力学所涉及
 
的是确定数目的原子在明确规定的外界条件下的统计行为,而我
 
们却不能用原子尺度来定义一个生物的状态;事实上,由于机体的
 
新陈代谢,我们甚至不能断定哪些原子确实属于生命个体。在这
 
方面,以对应论证为基础的统计量子力学的领域,在因果时空描述
 
方式这一理想的适用领域和以目的论论证为其特征的生物学领域
 
之间占据着一种中间性的地位。
 
   虽然用上述方式表达出来的这种想法只牵涉到问题的物理方
 
面,但是,对于整理生命的各个心理方面,这种想法或许也适于形


面,但是,对于整理生命的各个心理方面,这种想法或许也适于形
 
成一种背景。正如在第三篇文章中曾经阐明而且在以上也曾经接
 
触到的,一切心理经验的内省所引起的不可避免的影响,是以意志
 
感为其特征的,这种影响和在原子现象的分析中造成因果性的失
 
败的那些条件非常相似。首要的是,正如那里所指出的,我们对于
 
心理一物理平行论的诠释,原先是以物理因果性为根据的,这种诠
 
释的一种本质改进,应该是由于我们考虑了心理经验的无法预言
 
的变更,这种变更是客观地追索中枢神经系统中的伴生物理过程
 
的任何企图所要引起的。然而,在这方面我们不应该忘记,当把生
 
存的心理方面和物理方面结合起来时,我们所涉及的是一种特殊
 
的互补关系,这种关系是不能通过物理学定律或心理学定律的单
 
方面的应用来全面地加以理解的。在考虑我们从原子理论得来的


 
释的一种本质改进,应该是由于我们考虑了心理经验的无法预言
 
的变更,这种变更是客观地追索中枢神经系统中的伴生物理过程
 
的任何企图所要引起的。然而,在这方面我们不应该忘记,当把生
 
存的心理方面和物理方面结合起来时,我们所涉及的是一种特殊
 
的互补关系,这种关系是不能通过物理学定律或心理学定律的单
 
方面的应用来全面地加以理解的。在考虑我们从原子理论得来的
 
一般教益时,看起来很可能的是,只有放弃这种单方面的应用,才
 
会使我们有可能在第四篇文章所更加充分地阐述了的意义上理解
 
那种作为自由意志而被人体验并依据因果性来加以分析的和谐性。
 
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存在,是为了一些承诺......


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人生在世须尽欢,莫使金尊空对月。
人生在世不称意,明朝散发弄扁舟。

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