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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用戶評論 (總計2條)

 
 

  •     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。
 

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