相对论物理的哲学意义——纪念爱因斯坦诞辰一百周年

今年三月十四日,是阿尔伯特·爱因斯坦诞辰一百周年,全世界的学术界都在隆重地纪念这位伟大的科学家。 早在本世纪初,还是爱因斯坦的学说刚刚问世的时候,列宁就高度赞扬了爱因斯坦的首创精神,誉爱因斯坦为十九世纪末叶以来自然科学的一位大革新家。 正是在这个世纪交替之际,自然科学经历了一场深刻的革命。这场革命造就了以爱因斯坦和玻尔等人为代表的一批巨匠,促成了相对论,包括狭义相对论和广义相对论,以及量子理论的创立。从此,理论自然科学进入到一个以相对论和量子论为标志的崭新时期,并促使包括应用科学和技术科学在内的整个自然科学都随之发生变革;直到今天,在一些重要的领域之内,这些变革还在继续。     

量子力学中的测量过程是否必须有“主观介入”?

量子力学中有一个争议就是EPR佯谬。这一佯谬涉及量子力学是否完备,是否遵循定域性准则等原则问题,或者说量子力学是否存在着隐参数,是否破坏微观因果律。由于这一“佯谬”涉及的问题如此重要和基本,以致爱因斯坦和玻尔都卷入并领导了这一争论。其先后历时达数十年,至今仍然不衰。近年来由于实验有利于量子力学而不利于贝尔不等式,于是量子力学是否不满足微观因果律的问题,就更为尖锐和突出。D-L-P理论有可能用来解释EPR佯谬。在哲学上,爱因斯坦正确些,在物理学上,玻尔较为正确些。怎样理解物理实在问题?这一问题的实质性在于:是否存在着不依赖于观察者的物理实在?自从量子力学出现以后,人们发现     

波函数的实在性分析

波函数是量子力学的核心概念。波函数的实在性问题一直是科学实在论与反实在论争论的焦点之一。20世纪上半叶量子力学研究主要是检验量子力学的理论是否正确或完备,仅有少量量子技术产品问世。1935年爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)发表的《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》一文,提出了EPR关联——量子纠缠,直接引发了对量子力学基本问题的论争。(Einstein,Podolsky and Rosen,pp.777-780)基于EPR量子纠缠,1993年本内特(Bennett)等6位科学家在《物理评论快报》发表题为《经由经典和EPR通道传送未知量子态》的重要论文,引发了一系列有关量子信息与量子技术的研究,形成了量子信息理论、量子控制论、量子技术等新的量子科技理论。量子纠缠     

唯物主义是否为现代科学实验所证伪?

一、引言爱因斯坦和玻尔之间关于“量子力学对物理实在的描述是否完备”的争论,已进行了约57年。在这一方向上的一个重要进展,是贝尔不等式的推导。1964年,贝尔曾从定域的、决定论的理论出发,推导出一个和量子力学不问的有关自旋关联问题的不等式。自1972～1982年,陆续有不少实验就这一问题进行实验验证,结果表明证实了量子力学的预测,而贝尔不等式已被推倒。     

科学巨人玻尔的道德风范

科学巨人玻尔的道德风范李祖扬物理学家尼尔斯·玻尔（１８８５－１９６２）是把人类带入原子时代的科学巨人之一。他的科学发现开创了现代物理学和化学发展的新时期,他领导的理论物理研究所是锻造量子力学的熔炉。他还是卓越的教育家和社会活动家、杰出的反法西斯和反核...     

“五个月亮爬上来”——谈量子力学哲学问题的“实在”概念

最近,《哲学研究》、《自然辩证法通讯》、《自然辩证法研究》等杂志,开展了量子力学哲学问题和EPR实验的哲学意义的热烈讨论,这无疑对于哲学和物理学的发展都有重大意义。这是一场学术讨论,是伟大的科学家和哲学家爱因斯坦与另一个伟大的科学家和哲学家玻尔之间旷日持久的大辩论在我国的继续,这就是论争的背景。作为哲学工作者,我特别关注的     

认知决策中锚定效应的量子模型研究

文章回顾了锚定效应研究中个体层面和群体层面的相关文献,认为选择易得性模型理论能够很好地解释锚定效应的发生机制。同时,通过回顾决策认知领域的最新研究观点——量子模型,包括从只利用量子论空间性质到使用薛定谔方程的两种表述,阐述了这一领域的研究趋势。并通过为锚定效应建立量子模型(个体层面和两人层面),拓展了锚定效应的研究。     

量子信息哲学正在兴起

一方面,量子信息概念与量子力学有关。自20世纪20年代建立量子力学矩阵力学和波动力学,在近一个世纪的探索中,量子力学取得了巨大成功,但是,对量子力学的理解仍然存在重大分歧。1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)在《物理评论》发表了《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗》一文,引发了对量子力学基本问题的论争,特别是EPR佯谬成为令人困惑的重大问题。1964年,贝尔提出了贝尔不等式。20世纪70年代以来,一连串的物理实验开始检验贝尔不等式,并开始检验EPR佯谬本身。另一方面,量子信息概念与计算机技术的发展有关。按照莫尔…     

量子非定域性及其哲学意义

量子力学自诞生以来已取得了巨大成功,但是,国内外围绕量子力学所展开的哲学争论并没有停下来。20世纪80年代末以来,量子力学的研究,特别是量子隐形传态等相关实验取得成功,以及量子信息理论的兴起,对微观世界的关键概念———非定域性带来了新的哲学启示,本文就此展开相关讨论。一1935年爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(以下简称EPR)在《物理评论》发表论文《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗?》,开创了研究定域性与非定域性的先河。1964年,贝尔(J.S.Bell)基于定域实在论和有隐变量存在,得到了自旋相关度的不等式———贝尔不等式,…     

玻尔“并协原理”与《八卦太极图》

玻尔“并协原理”与《八卦太极图》李仕 Ｒ．Ｌ．韦伯著《诺贝尔物理学奖获得者（１９０１～１９８４》￣１）中介绍玻尔时说：“玻尔的名字是与下面两个原理分不开的。一个是‘对应原理’（１９１６年），它是说原子的量子力学模型，在线度很大时，必然逐渐趋于经典概念?..     

三值量子逻辑进路探析

量子测量实验显示部分经典逻辑规则在量子世界中失效。标准量子逻辑进路通过特有的希尔伯特空间的格运算揭示出一种内在于微观物理学理论的概念框架结构,也即量子力学测量命题的正交补模或弱模格,解释了经典分配律的失效,它在形式化方面十分完美,但在解释方面产生了一些概念混乱。在标准量子逻辑进路之外,赖欣巴赫通过引入"不确定"的第三真值独立地提出一种不同的量子逻辑模型来解释量子实在的特征,不是分配律而是排中律失效,但是他的三值量子逻辑由于缺乏标准量子逻辑的上述优点而被认为与量子力学的概率空间所要求的潜在逻辑有很少联系。本文尝试引入一种新的三值逻辑模型来说明量子实在,它有以下优点:(1)满足卢卡西维茨创立三值逻辑的最初语义学假定;(2)克服赖欣巴赫三值量子逻辑的缺陷;(3)澄清标准量子逻辑遭遇的概念混乱;(4)充分地保留经典逻辑规则,特别是标准量子逻辑主张放弃的分配律。     

宇宙本体统一于场吗?——E.拉兹洛的亚量子全息场理论简介

一、引言寻求对世界的整体理解、追求统一的科学世界图景,是当代科学的一个显著特点。其中物理学中关于统一场论的尝试尤为激动人心。本世纪20、30年代玻尔和海森伯等人创立的量子力学,把人们的注意力从对物理实在的研究引向对物理“现象”的研究;而海森伯则不仅用不确定性和概率论取代了牛顿科学世界图景中的确定性和决定论;也在数学表达的范围内消除了物理实在的直接基础。这就为科学和哲学传统中由来已久的那种试图在实体的意义上寻求关于世界的统一理论而遗留的僵局注入了一线生机。应运而生的所谓“大统一理论”试     

析量子力学中的辩证法思想──玻尔互补性构架之真谛

玻尔互补性构架的实质究竟是什么？这个问题是物理学哲学中争议最多的棘手问题之一。由于玻尔互补性思想的具体内容与我们习惯上所说的辩证法似乎相去甚远，因而许多人不承认其为辩证法思想。然而，我们认为，互补性思想与一般辩证法的关系只是一个个性与共性的差异问题。众所周知，实际上辩证法思想已经有木同的具体型态，如印度佛教的辩证法思想，中国周易的辩证法思想，黑格尔的辩证法思想，因而似乎也可以有尼尔斯·玻尔的量子辩证法。我们认为、玻尔的互补性构架是从哲学和逻辑角度充分刻划了量子力学描述自然的特征方式，它是一种对量…     

互补原理——来自微观世界探索的新思维

作为20世纪自然科学研究的重大成就之一,量子力学为现代人类科学思想和哲学思想的发展提供了十分丰富的养料。哥本哈根学派的领导人玻尔从认识论和方法论的角度对量子力学的理论意义进行了比较深入的探     

论汤川秀树的真理观

场川秀树（1907—1981）是日本著名的理论物理学家,他因提出了介子场理论而对现代物理学作出了杰出的贡献,并因此获得了1949年度的诺贝尔物理学奖,成为日本获得这一荣誉的第一人。他的主要著作有《论基本粒子的相互作用》、《创造力和直觉——一个物理学家对于东西方的考察》等。现在,汤川秀树已作为本世纪一位国际著名的物理学家而载入世界科学的史册。美国著名科学家韦斯科夫（V．F．Weisskof）曾将汤川秀树和爱因斯坦、玻尔并列在一起,称他为“科学大师”。的确,汤川秀树就是东方的爱因斯坦、玻尔,在他身上,不仅可以发现那些伟…     

量子实在与“薛定谔猫佯谬”

一、引言量子力学描述的“仅仅是现象”还是“现象背后的实在”?50、60年前,在逻辑实证主义或逻辑经验主义的影响下,大多数物理学家对这个问题可能给出实证主义的回答。即使是今天,当“可观察量”一词被用来指称一个厄密共轭算子表征的物理量时,仍能感觉到经验主义对于量子力学的数学形式的解释的影响。尽管玻尔和海森堡都不能被认作逻辑实证主义者,但是他们的“哥本哈根解释”确实是用经验主义的语言“现象”来描述的。特别是,他们对于测量安排的本质作用的强调助长了这样的观念:量子力学只是处理在测量过程中观察到的现象(如照相底片上的…     

一个杰出的科学研究纲领——试论牛顿的科学方法结构

伟大的科学家爱因斯坦指出:“牛顿的成就的重要性,并不限于为实际力学科学创造了一个可用的和逻辑上令人满意的基础,而且直到19世纪末,它一直是理论物理学领域中每一个工作者的纲领。”(《爱因斯坦文集》第1卷,第225页)牛顿的伟大成就之所以具有这种“纲领”的功能,不仅在于他的力学理论为人类的知识宝库增添了划时代的贡献,而且在于他酿     

量子力学与中观佛教的“空性”观

正EPR关联与波函数塌缩是量子力学的两个基本概念,它们分别揭示了世界的相互关联性以及实在与观察之间的关系。本文先介绍这两个基本概念的涵义,然后分析它们与中观佛教空性之间的关系。一、EPR实验所谓EPR实验,是由爱因斯坦、波尔多夫斯基和罗森三位科学家共同设计的一个著名的反量子力学的理想实验。它后来发展出许多不同的版本,下面是其中之一:假设一具有动量P的物体A被分为两部分,分     

量子力学视角下的三种意识解释

近年从量子力学视角来解释意识问题的研究是意识科学领域内的热点和前沿。本文主要介绍了戴维·玻姆、罗杰·彭罗斯和亨利·斯塔普等人基于量子力学视角对意识所作的解释,并就这些解释作相应的分析和评论。     

量子理论哲学涵义研究的新进展——《量子理论的哲学涵义:对贝尔定理的沉思》简介

量子力学为我们提供了关于世界的最一般理解,但其涵义则从量子力学诞生起就成为一个热烈争论的问题。爱因斯坦认为,必须把量子理论看作是一个基础上不完备的理论。例如它不能预言单个放射性原子嬗变的精确时间,这种不能预言只能归因于量子理论的缺陷,而不能归因于我们人类认识能力的局限性或自然界自身的非决定性。 这场争论旷日持久,20世纪的大物理学家几乎都参与了争论。1964年,约翰·贝尔推导出了一个以其名字命名的定理,即贝尔定理(亦称贝尔不等式)。贝尔定理表明,任何保留“定域性” (即拒斥超距作用)的决定论理论对于彼此远离的两个粒子所作的测量都具有确定的结果。但实验已经表明,事实上得不到这样的结果。事件集之间的关联要比任何“定域”决定论理论所能容许的关联强得多。更重要的是,这种强关联精确地与量子理论所作的预言一致。令人惊奇的结果是,古典类型的定域决定论理论似乎已被彻底地排除了。不仅目前对单个粒子的嬗变不能预言,而且将来也决不会再有任何理论能对之作出预言。