現(xiàn)代物理學中的因果性與機遇
出版時間：1965-9 出版社：商務印書館 作者：[美]D.玻姆 譯者：秦克誠,洪定國
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內(nèi)容概要
此人在量子力學中作出了重要貢獻。在作者的研究工作中，對物理理論的性質(zhì)以及對那些能在現(xiàn)代科學發(fā)展水平上闡明自然現(xiàn)象的各種解釋的性質(zhì)、重新進行批判性審查的時機已經(jīng)成熟了。他把經(jīng)典物理學發(fā)展過程中普遍的機械論、一般場論和統(tǒng)計理論等觀點一一相繼出現(xiàn)的情況與量子物理學引入一套自己獨有的新概念的情況進行了比較。他精辟而仔細地分析了機遇這個概念，并且指出，在我們知識增長的每一階段，每當我們還沒有覺察到我們正處在
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- 經(jīng)過斷斷續(xù)續(xù)的近兩個星期，今天終于把這本玻姆著的《現(xiàn)代物理學中的因果性和機遇》看完了。掩卷之余，還是有頗多東西值得細思：物理學不只是純粹的建立在數(shù)學公式上的，他需要有他自己對整個世界的洞見。最初出版于1957年，之后在1984年出了新版，但基本內(nèi)容并未改變，只是增加了一篇新的序言，介紹了期間內(nèi)基于作者想法的一些新的發(fā)展和成果。
玻姆這個名字，相信對近代物理有所了解的人都不會感到陌生。寫作這書時的背景，物理學面臨的問題，德布洛意在前言中說的很清楚：“在經(jīng)典物理學中，曾經(jīng)有可能這樣描述自然事件的進程：它是在時間和空間的框架內(nèi)按因果性演變的，這給物理學家提供了清晰而精確的模型。但是，現(xiàn)代量子物理學則杜絕任何這種類型的表述..........它只承認建立在抽象公式上的理論，而否認原子和微粒子現(xiàn)象中有因果演化觀念，它只提供幾率定律，認為幾率定律是第一性的，并且構(gòu)成最后可被認知的實在：他不允許把幾率定律解釋為有更深一級物理世界的因果性演化而來?！边@就是量子力學對物理世界的解釋和認知。不可否認，量子力學理論的建立不僅是物理學世界的革命，而且對整個社會都產(chǎn)生了不可估量的影響。可以這樣說，量子力學是我們整個現(xiàn)代社會的根基。但就是這樣一個理論，關(guān)于它的哲學解釋，卻一直困擾著人們。哥本哈根學派的解釋，至少現(xiàn)在已經(jīng)被大多數(shù)物理學家接受。但哥本哈根學派的解釋，則在根本上同我們整個觀念相左，當年愛因斯坦就一直站在反對的另一方，當然玻姆也是站在這一方的。
經(jīng)典物理是建立在‘決定’的機械論哲學上的，這是不可否認的。而玻姆在這本書中，給量子論的位置是‘幾率’的機械論。也就是在玻姆看來，量子力學仍未跳出機械論的范圍，只不過從一端走到了另一端而已。而解決的方案，則是需要一種“全新的、超越機械論的”研究方法。這當然在作者看來，有自己的道理，而且很清楚，就像在20世紀末的時候一樣，許多物理學家都認為物理學已經(jīng)走到了盡頭，所有理論都已發(fā)現(xiàn)。但相對論和量子理論的出現(xiàn)，則改寫了整個物理世界。被認為是最完美，最終的理論的經(jīng)典物理大廈，被整個掀翻，變成了一種一種宏觀低速下的近似?，F(xiàn)在量子理論也發(fā)展到了這一種地步，哥本哈根學派的解釋，讓它也成了最后的理論，正如海森堡所說的：“如果物理學將來有什么發(fā)展，那么發(fā)展的方向，只是使確定事物帶的行為的精確度，，比起現(xiàn)行量子理論作出的更不精確”P99。海森堡不確定原理，是物理學中最為讓人難以理解的，但又是沒有任何近似的。在量子理論中，至少與現(xiàn)在的實驗結(jié)果，量子理論是精確相符的，其精確度是經(jīng)典理論難以達到的。哥本哈根幾率解釋，海森堡的不確定原理，如果讓人們還存在一些幻想，那就是量子理論的幾率、不確定，是由于存在“隱變量”的結(jié)果，也就是我們還沒發(fā)現(xiàn)的，在量子力學的下一級里，存在一些我們所不知的變量造成的，那么諾依曼的一條定理則宣判了這種幻想的死刑：不僅不可能從實驗驗證任何旨在原子級上單個系統(tǒng)詳細行為的因果性理論，甚至連想象這樣一個因果解釋也是不可能的 。因為諾依曼曾經(jīng)在數(shù)學上證明，在被觀察系統(tǒng)中，隱變量的任何一種可能運動，都不能導出與薛定諤方程加幾率解釋完全相同的結(jié)果 P101
所有這些 ，都在向人們展示了了一個微觀領(lǐng)域似乎根本無法理解的現(xiàn)象：其無規(guī)則漲落根本不具備任何原因。也就是說量子力學的解釋里面不允許出現(xiàn)比它更深入的理論。這個在我們現(xiàn)實中根本是無法想象的。而且與一般的哲學觀念都發(fā)生沖突：如果正是這樣，量子理論將成為人們對世界理解的最后歸宿。 在這里因果性是不存在的，存在的只是一些沒有任何原因的漲落。而且對這些的理解，是借助于所謂的‘并協(xié)原理’：不存在一個可精確確定的概念模型，只存在有一對對并協(xié)概念，其內(nèi)容本來就是不精確定義的。如粒子和波、位置和動量。每對概念的兩個成員最大的精確度彼此成反比。但是一個單一的，能精確表示個別系統(tǒng)的行為的一切重要方面的概念則從來不認為是可能的。P111
玻姆在這里對這進行了批判：首先，承認不確定原理在目前量子理論內(nèi)的正確性，但這并不說明在更深的一級上，次量子力學級上也是正確的。其次，關(guān)于諾依曼的定理，其證明是基于一下隱含假設的：不管對自然的研究有多大的進展，我們總會發(fā)現(xiàn)，一個系統(tǒng)的狀態(tài)可以借助滿足流行理論的“可觀察量”來定義的。這是一個先驗的假設，根本沒有任何證實，無論從實驗上，還是理論上。在分析為什么會有這樣一個原因時，在我們的大腦印象中，似乎“人的頭腦總的來說只能想象兩類事物，即場和粒子”P113。我們的概念金來源于日常經(jīng)驗這以觀念，是非常片面的，我們的概念也來源于科學經(jīng)驗,這在科學史上可以經(jīng)?？匆姟＿€有就是科學發(fā)展的道路顯示：既可以由實驗出發(fā)，建立一套新的概念和理論，也可以依靠新的概念，預言新的實驗現(xiàn)象，從而建立一套理論。這兩條道路都是屢見不鮮的，從而促進了科學的進步。
所以，世界作為一個整體是客觀真實的，并且是一個可以精確描述和分析的無限復雜結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)可以通過一系列越來越基本的，越來越廣泛，越來越精確地概念被認知。顯然，從這一點可以看出，沒有哪一個理論或任何理論的哪一特征可以看做絕對和最后的。 P117
之后，作者提出了幾種量子力學的別種解釋，這主要在第四章有所介紹，就是基于對上面觀點的批判的基礎(chǔ)上的。
這里只是簡單介紹了其中的一些部分，呵呵，自己興趣大一些的。前面作者仔細分析了關(guān)于因果性，幾率，統(tǒng)計的特性以及對自然定律的一般考察。一些看似哲學方面的問題。雖說是物理學家寫的，但對其他的，非物理的相信也會有幫助的。畢竟，科學和哲學是相互促進的，而哲學又非僅對科學有用。順便說一下，感覺玻姆的一些想法很是接近于辯證法，能辯證的看待問題，呵呵，和馬哲有了交點，這倒是意外的收獲，所以，自然辯證法還是要看的，當然不是記住一些原理，而是能用，用之分析問題，甚至分析其本身。因為近代量子物理很多方面解釋就是與之格格不入的，而又與實驗符合的精度讓人意外。最后，引一句書中的話：“科學研究的本質(zhì)特征是，在其不可窮盡的多樣性和差異性中，通過相對的研究向絕對挺進”。
2009年寫現(xiàn)轉(zhuǎn)載于此
- 八十年代讀過此書，很有啟發(fā)?，F(xiàn)在是崇拜金錢物質(zhì)的世界，真正有思想的人已經(jīng)很少，希望真正喜歡物理學的人研讀。八十年代讀過此書，很有啟發(fā)?，F(xiàn)在是崇拜金錢物質(zhì)的世界，真正有思想的人已經(jīng)很少，希望真正喜歡物理學的人研讀。