量子理论孕育了怎样的新科学哲学范式 成素梅 哲学( 二 )
在量子力学诞生的早期岁月里，新旧哲学观念的较量，首先在物理学家中间展开。没有这种较量，爱因斯坦等人就不会发表基于经典实在观来质疑量子力学完备性的著名文章，薛定谔就不会在1935年提出量子纠缠概念；没有这种较量，就不会出现关于量子力学的解释之争，玻姆就不会提出隐变量量子理论，具有划时代意义的贝尔不等式也不会在1964年出现。物理学家关于如何理解量子力学及其内禀特征的分歧，正是接受或不接受量子力学蕴含的哲学假设的分歧。这些假设主要体现为下列三个方面。
其一，概率因果性假设。原子世界是概率的，而不是决定论的，这是由量子概率的本性和薛定谔方程中波函数的概率解释决定的。在量子力学中，求解方程只能得到关于测量结果的一种概率分布，而得不到物理量在测量之后的具体数值。量子概率既不是方法论上的权宜之计，也不是知识论上的无知表现，而是具有根本性。这意味着，我们对因果决定论的追求，是未经审思便接受下来的常识观念，不是不可动摇的绝对真理。
其二，域境实在论假设。量子力学是对世界的整体性模拟，只表达了特定条件下的认知内容，而不是符合意义上的直接描述。这是由量子力学的理论体系决定的。在日常生活中，我们运用的概念指向真实的对象本身，概念与对象具有一一对应关系，由它们构成的理论被认为是对世界的描述。但在量子领域内，诸如光子、电子之类的微观粒子则是依赖于理论而存在的“实体”，通常被称之为“理论实体”，是希尔伯特空间中的一种抽象实在，它们只是理论上的指称，不是真实的指称。它们和赋予其意义的理论与世界之间只具有同构关系。
其三，非分离的整体性假设。在量子领域内，处于叠加态的两个或多个粒子，完全失去了个体性，即使它们分开之后，也不能再被拆分为各个独立的个体，而是始终被作为一个整体来对待。这是由量子态的叠加原理决定的，这是典型的量子效应，被称之为量子纠缠现象：意指相互纠缠的两个粒子，即使远隔万里，也能产生相互“影响”，这种影响是即时的，与时空距离无关，它们之间的关联是一种纯粹关联，我们只有诉诸于数学，才能理解这种非分离的整体性，而不能根据传统的因果相互作用来理解。
这些哲学假设与我们的常识相违背。在经典领域内，我们通常认为，自然界是连续的和因果决定论的，理论是对世界的正确描述，物体具有个体性或定域性，两个相互作用过的物体，一旦分离开来，就会彼此独立地存在。而在量子领域内，这一切都不适用。为此，爱因斯坦深有体会地说，他为了使物理学的理论基础与量子力学的知识相适应所付出的一切努力彻底失败了，这就像是从一个人的脚下抽走了地基，在任何地方也找不到可以立论的坚实基础了。这道出了量子力学蕴含的哲学假设的革命性。
文章插图
后经验时代的科学哲学需要超越各种二分观念，深入到科学家的创新活动中重新理解科学
以建立量子力学的理论体系为标志的第一次量子革命，虽然对20世纪科学哲学的发展已经产生了深刻的影响，比如，普特南的内在实在论、哈金的实体实在论、范·弗拉森的经验建构论、法因的自然本体论态度等，都在不同程度上与他们对量子力学新观念的理解与吸收相关。但是，从他们各自阐述的哲学思想体系来看，他们依然是在逻辑经验主义奠定的科学哲学范围内讨论问题，这表明，这些影响还没有促使他们从整体上产生出新的科学哲学范式。
逻辑经验主义是科学哲学的第一个流派，其标志性的特征是，坚持可证实性原则和拒斥形而上学，即认为只能够被经验直接或间接证实的理论才是科学的。尔后的科学哲学是在批判逻辑经验主义的过程中演进的，虽然学派林立，观点迥异，但大体上它们都是围绕如何理解理论与经验的关系、理论与观察的关系、以及理论实体的本体论地位等论题展开的。这些进路继承了近代以来经验科学的思维方式。在经验科学时代，实验不仅是不可错的，并且还发挥着发现理论与检验理论的双重功能，实验具有的物质性、能动性、可感知性以及可重复性，为经验科学奠定了本体论化的实在论基础。
以量子力学的基本原理为技术资源的第二次量子革命的兴起，不仅促使我们接受量子力学蕴含的哲学假设，改变我们的传统思维方式，而且意味着需要重建新的科学哲学范式。如果说，量子力学是一群物理学家在潜心解决实验现象与现有理论之间矛盾的过程中创造出来的话，那么，将非相对论的量子力学与相对论结合起来的当代量子论的发展，则是物理学家基于统一理论的坚定信念，在既没有现实的实验基础，也暂时看不到能被实验证实的可能性之前提下，进行理论思维与概念创造的结果。这种发展趋向拉开了后经验科学时代的帷幕。
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