物质波与波函数(7)

七.量子力学曲率解释

(一)、狭义相互作用原理(哲学准备)

自然界中一切物体在时空中的形象都是由物质间的相互作用形成的，相互作用的性质、大小不同，由相互作用形成的物体的时空形象也不同。狭义相互作用原理指明人类认知的自然现象和与物体联系的时空是如何形成的。人对自然的认识离不开主体、客体、传递相互作用的中介传媒等三个基本要素^[1]。

1、几个相关概念及其相互联系

1）物质：物质——外在世界的本原,万物的基始。我们认为,哲学上的抽象物质，无所谓“形体”概念。物理学中的原子、电子、质子、中子，以至夸克、超弦等不能视同哲学上的本原。它只能是物质本原在物理学中的具体呈现。

2）时间和空间: 时间和空间是物质的存在形式,是物质运动过程和延展性的量度,自然界既没有没有物质的时空,也没有没有时空的物质。

3）基本相互作用：泛指普遍的自然力。现今,人类认识了引力、电磁力、强力、弱力等四种基本相互作用。物质与相互作用相辅相成,既没有没有相互作用的物质,也没有没有物质的相互作用。

4）存在与实在：“存在”是比“实在”更基本的哲学概念。我们认为,谈到“实在”就引进了相互作用，相互作用是“体”形成的原因，离科学和物理更近了。

5）自在实体

惟物论中的“本体”，我们称作“自在实体”，指人类意识之外独立存在的客体。“自在实体”与“物质”概念相比，已经通过“自然力”的相互作用“凝聚”成“体”了,“体”的概念,在“形”的构成上向现实世界靠近了一步。相互作用,包括观察信号作用是“体”的形成与呈现的动力学成因。“自在实体”是什么样子，人类不去观察，就不能具体认知。但“自在实体”不是不可知之物，通过观察可转化成“为我之物”^[2]。世界上没有不可知的东西，昔日不可知，今日变成可知。这种转化就是认识。

“自在实体”是本体论中的“实在”，它比哲学上“物质的‘存在’”向现实世界走得更近了。

6）物理实体

物理理论所指称的研究对象^[5]。“物理实体”与“自在实体”相比，一方面,它体现了自然力—引力、电磁力、弱力、强力对形成“体”及其运动规律的自然作用,另一方面,它又渗进了人类对“自在实体”的具体观察和认知。不同的自然力，物理理论所指称的研究对象—物理实体的呈现也不一样。它们分别以质量载体（m）、电荷载体（q）、弱荷载体（g）、强荷载体（G）加以区别。

“物理实体”在牛顿力学、相对论力学及现行量子力学中 “形”都忽略不计，抽象成了质点。质点是物理理论所指称的研究对象。物理实体均是物理实在。

7）现象实体

 “现象”指“自在实体”作用于人的感官所引起的感觉表象，是事物外在的、零散的、易变的、非本质的方面；“实体”通常指能够独立存在，作为一切属性的基础和万物本原的东西。“现象实体”是新概念,是“自在实体”通过观测信号作用，由人的感官或感官的延伸与大脑神经系统综合作用引起的系统的、稳定的、深刻反映事物本质的“感觉表象”。“感觉表象”是人脑的一种生物建构。它表明人对客观世界的认知有一个科学的物质作用和认知过程。“现象实体”是“自在实体”在特定认知条件下，一定认识层次上的一个具体呈现，尽管与人脑接收的中介传媒信号的性质(连续、非连续、强、弱等)和人脑的结构有关，但它是客观实在的。当“现象实体”作为物理学研究对象时，就构成物理实体；作为医学研究对象,尤其是中医学研究对象，如经络、气等时，就构成医学实体。“现象实体”的提出是科学认知过程的补充，这是康德时代无法办到的。“范式不可通约”是库恩误把“现象实体”当“自在实体(本体)”所做的错误结论。

8）观测信号

人类认知世界借以使用的探测信号。没有观测信号，人类就不知道“自在实体”是什么。观测信号的性质，直接影响人类对“自在实体”的观测结果，其中包括“现象实体”的时空特征。因此，凡涉及“现象实体”，人的主体地位就加进来了。人类认知世界的“中介观测信号”是“感觉表象”必备的客观基础。人类认识的时空必然打上“现象实体”时空特征的烙印。空间即物质广延性的哲学思想有了物理学基础。

2、现象实体的三种认知进路

二百年前人们恐怕还无法深入研究“感觉表象”的科学机制问题。今天,现代物理学、现代生物生理学、现代脑科学、现代神经科学及计算机科学的迅速发展，为研究“感觉表象”的科学机制提供了基础。就我们的研究，“现象实体”至少有三种不同的认知途径。

第一、“自在实体”通过光等中介传媒直接作用于人的感官，在人的大脑中引起“感觉表象”，建构、认知“现象实体”。例如，月亮、太阳、苹果的形象，就是通过光直接作用于我们的眼睛，然后由大脑中的神经系统综合建构出来的。这就是一种认知。我们看到的月亮、太阳、苹果不是“自在实体”，而是“自在实体”通过传媒（光）和人的眼—脑系统共同作用形成的“现象实体”。

第二、“自在实体”向“现象实体”的转换，不能由人的感官和大脑直接认知，而是通过感官的延伸—显微镜、望远镜等在我们的大脑中形成被观察物的形象。例如，微生物、细胞、分子、遥远的星球等。当然，此时的“感觉表象”，虽然最终都离不开人眼—脑的直接建构;但仪器的原理、设计等却离不开人类已有的知识、理论和已经建立起来的逻辑体系，“感觉表象”又与人的理性有一定的联系。

第三、“现象实体”还有一种间接认知方式。那就是人脑的现有结构和功能不能直接感觉“形象”，而只能由已有的经验、知识、理论和逻辑基础，为研究对象理性建构“形象”。这种“形象”不是精神，它既有现象表现，亦有实体依托，是物理实在，是物理学的研究对象。在微观世界，电子不但肉眼看不到，就连再高倍的显微镜也看不到。原子中电子跃迁发出的光不连续,非连续光人脑无法适应,不能直接建构其“形”。我们对电子等微观客体形体的认知，只能凭现象、经验、知识、理论和相应的逻辑推理来进行建构。原子像个葡萄干，电子像“沙粒”镶嵌其中?不对!电子象形状不变的“小球”，绕原子核旋转?好象也不能成立!物理观察表明,在原子世界电子是一个波粒二象性的统一体!波粒二象性的统一是个什么样的实体？电子至今仍在折磨人类的思维。看来,建构一个符合客观实际的电子“现象实体”仍是人们追求的目标。

人类通过自身的感官或感官的延伸建构的“现象实体”是客观实在，人类通过现象、经验、知识、理论和逻辑推理建构的“现象实体”亦是客观实在。月亮、太阳、遥远的星球是实在的,微生物、细胞、分子也是实在的，量子力学中具有波粒二象性的电子等微观客体还是实在的。不过电子“现象实体”需要通过前述第三种方式去建构。(本博文摘于《从相互作用实在到量子力学曲率解释》武汉出版社,2008.)

 

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