量子力學(xué)論文1

　　量子力學(xué)在本世紀(jì)二十年代就形成了其形式系統(tǒng)，然而它的物理意義，亦即對它的解釋卻一直眾說紛紜，時至今日仍是物理學(xué)家和哲學(xué)家關(guān)注的一個中心問題。雖然在其體系形成后不久，玻爾就在玻恩的幾率詮釋和海森堡的測不準(zhǔn)原理基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)一貫的互補(bǔ)性詮釋并成為被普遍接受的正統(tǒng)詮釋，但互補(bǔ)思想的確切內(nèi)容卻始終沒有人能說得清，因為玻爾總是把他深奧的思想，深深藏在晦澀冗長的深思熟慮的句子和事例性的說明之中，而沒有任何現(xiàn)成的條條款款，這就使得無論接受它的還是反對它的人都給出了各式各樣不同的理解，所以互補(bǔ)含義亟需澄清。關(guān)于量子力學(xué)詮釋研究的主要問題也都與互補(bǔ)性詮釋密切相關(guān)（如因果性問題、幾率性問題、關(guān)于測不準(zhǔn)關(guān)系的理解問題、測量問題、完備性問題等），這些問題的澄清和解決也首先需要正確理解互補(bǔ)性詮釋。

　�。保�互補(bǔ)性詮釋的邏輯結(jié)構(gòu)

　　與互補(bǔ)性詮釋不同的其它詮釋的邏輯結(jié)構(gòu)是，先設(shè)計出某種本體實在的模式，再將這種本體實在與量子力學(xué)中的某種符號聯(lián)系起來，然后將這種符號按量子力學(xué)演繹的理論結(jié)果與觀察結(jié)果對照來解釋量子現(xiàn)象和量子理論。在這些解釋中，觀察結(jié)果不是作為解釋的根據(jù)，而是作為量子力學(xué)演繹的結(jié)果。如隱變量理論先假設(shè)有因果決定性的亞量子層的隱變量的本體實在，再將這種本體實在隱變量的統(tǒng)計平均與量子力學(xué)中的可觀察量聯(lián)系起來，量子力學(xué)的理論值就代表著隱變量的統(tǒng)計平均的演化結(jié)果，它與統(tǒng)計性的結(jié)果相對應(yīng)，這樣隱變量理論就將觀察結(jié)果和量子力學(xué)的描述解釋為客體的隱變量的統(tǒng)計平均的表現(xiàn)和對這種統(tǒng)計平均的變化規(guī)律的描述。統(tǒng)計系綜詮釋則先假設(shè)統(tǒng)計分布具有實在的客觀性，它代表著微觀客體的狀態(tài)和特征，量子力學(xué)描述中的波函數(shù)ψ的模方就表示客體的這種統(tǒng)計分布，波動方程的解的模方與觀察結(jié)果的統(tǒng)計分布相一致，表示著客體的統(tǒng)計分布狀態(tài)�；パa(bǔ)性詮釋不從一個預(yù)先的本體實在模式的假設(shè)出發(fā)，而是直接對觀察結(jié)果進(jìn)行分析和解釋，然后從這種對觀察結(jié)果的分析中推出客體的實在特點和對它進(jìn)行描述的符號的意義。當(dāng)然，從一般假設(shè)能演繹出一個唯一的結(jié)果，而從觀察結(jié)果只能推出客體實在的某些本質(zhì)特征，不會得出唯一確定的實在模式和對它描述的符號的完全確定的意義。因為觀察結(jié)果可以由各種不同的符號系統(tǒng)描述，即使只有一套符號，其數(shù)學(xué)演算過程也無法與實際的物理過程一一對應(yīng)，而只能將演算結(jié)果與觀察結(jié)果對應(yīng)，所以，雖然觀察是唯一確定的，但關(guān)于它的描述和解釋卻可以有多種。這說明解釋具有一定的靈活性，允許有各種不同的關(guān)于實在的假設(shè)，但這些假設(shè)的實在并不就是真實的實在，而只是在某些方面反映著由觀察結(jié)果所表征的實在�；パa(bǔ)性詮釋通過對觀察結(jié)果的認(rèn)識特點和描述的語義方面的分析，找到對客體和諧一致的互補(bǔ)描述方式，再從這種描述中找出客體的實在特點，而不是先給出一種實在的模式或圖景。

　　互補(bǔ)性詮釋從觀察到的原子的穩(wěn)定性和輻射光譜的不連續(xù)性所表征的量子性出發(fā)，以量子公設(shè)作為其理論的出發(fā)點來構(gòu)建對具有量子性的原子客體的合理描述。量子公設(shè)本身意味著過程的非連續(xù)性、個體性，也就意味著觀察過程中儀器與客體的相互作用過程是不可細(xì)分的，觀察結(jié)果中必然包含了儀器及其對客體的作用。在經(jīng)典物理中，儀器對客體的作用比客體本身的物理量小得可以忽略，即使不能忽略也能通過對過程的分析將它剔除，但在對原子客體的觀察中，儀器對客體的作用與客體的物理量相比擬，其作用過程又是非連續(xù)的，所以不可能將儀器的作用剔除，這樣，觀察結(jié)果中就必然包含了觀察儀器的作用，而不是代表客體本身的現(xiàn)象，對客體的描述也必然只能是觀察下的客體的描述，而不可能是對沒有觀察的孤立客體本身的描述，所以對客體的任何描述都依賴一定的觀察，沒有觀察，就沒有可描述的確定的現(xiàn)象，即使沒有對應(yīng)于客體本身的觀察，也必然存在與之相關(guān)的其它客體的觀察。這不是說，沒有觀察，現(xiàn)象世界就不存在，而是說，沒有觀察，確定的客體就不存在，沒有觀察，世界上可以發(fā)生許多事件，但我們卻不能確定對它們的描述。

　　觀察對描述的重要性和觀察中儀器對原子客體的作用的不可分性是原子現(xiàn)象及其描述的特殊性之所在。正是觀察的特殊性帶來了概念的定義和描述上的新特點，從而帶來描述方式的根本改變和實在的新特點。

　　在對原子客體的觀察中，儀器與客體間的不可剔除的相互作用，使得對客體的時空確定和態(tài)的確定間成為互斥的。當(dāng)我們通過一種儀器如剛性標(biāo)尺和時鐘對客體進(jìn)行時空的觀察和確定時，觀察中儀器的作用和對時空的確定條件，排斥對客體的態(tài)進(jìn)行定義，因為這種確定時空的儀器對客體的作用所帶來的客體的態(tài)的改變是無法確定的，從而客體在另一種確定它的態(tài)的儀器下所確定的對態(tài)的定義的條件被破壞，而不再可能對時空觀察下的客體進(jìn)行態(tài)的定義。當(dāng)我們利用另一種儀器對客體的能量和動量進(jìn)行觀察和定義時，由于儀器與客體相互作用的時間的不確定性，使得對客體的時空確定成為不可能�？腕w的時空標(biāo)示和態(tài)的描述間的互斥，不僅在于時空觀察帶來的態(tài)的不可控制的改變，而且也是定義客體兩種屬性的條件的互斥的表現(xiàn)。態(tài)的定義要求消除除態(tài)的觀察外的任何觀察的外來干擾，而時空的觀察必包含有對客體的干擾，兩種描述所代表的定義的理想化和觀察的理想化的互斥，使得它們不能再統(tǒng)一在一種描述圖景中對客體進(jìn)行時空中的因果描述，只能對客體進(jìn)行這兩種互斥的描述。因為它們都是對客體的描述，并且只有兩種描述一起才能構(gòu)成對客體的全面描述，所以二者是互補(bǔ)的。這就是對原子客體的互補(bǔ)性描述方式。

　　量子公設(shè)所蘊(yùn)涵的儀器與客體的不可避免的相互作用是互補(bǔ)性詮釋的一個邏輯起點，作用量子的公式所包含的波粒二象性是互補(bǔ)性詮釋的另一邏輯起點。

　　時空和能量動量描述的互補(bǔ)性意味著經(jīng)典的粒子圖象和波動圖象都不完全適于原子客體，它們只是詮釋兩種原子現(xiàn)象的不同嘗試。在這種詮釋中，經(jīng)典概念的局限性以互補(bǔ)的方式表現(xiàn)出來。在粒子圖象中，因果要求的滿足必伴隨對時空描述的放棄；在波動圖象中，時空傳播規(guī)律的描述必伴隨因果描述的放棄而只能代之以統(tǒng)計的考慮。如果我們不把時空描述和因果描述看作互補(bǔ)的而堅持經(jīng)典的時空概念，我們就必會面對光和物質(zhì)有時表現(xiàn)象波有時又象粒子的矛盾，所以，光和物質(zhì)粒子的本性不是經(jīng)典描述的粒子或波，而是時空和因果的互補(bǔ)描述的波粒二象性，即其時空描述遵循波動的疊加規(guī)律、其因果描述遵循粒子的守恒定律的兩種圖象的互補(bǔ)。任何將客體看作經(jīng)典波或經(jīng)典粒子的解釋都是行不通的。如薛定諤將原子客體看作經(jīng)典電磁波的電磁波解釋，就遇到波包的擴(kuò)散、波是位形空間而不是真實空間的波以及波函數(shù)與測量與所選擇的非對易的可觀察量有關(guān)等問題，這些問題恰恰反映了經(jīng)典波概念對原子客體描述的局限性。統(tǒng)計系綜詮釋雖把原子客體看作粒子，但卻不是經(jīng)典的能夠?qū)λ�作時空描述的粒子，而是只能對粒子系綜的統(tǒng)計規(guī)律進(jìn)行描述的粒子，因果描述和時空描述的互補(bǔ)性被包含在系綜的能量、動量和時間空間的統(tǒng)計散差具有反比性的特殊統(tǒng)計性中。隱變量理論雖然為量子力學(xué)描述建立了一個亞量子層的因果描述，但它對可觀察的量子層的描述與量子力學(xué)的統(tǒng)計描述完全一樣，而且在其亞量子層的因果描述中也加入了與經(jīng)典描述不同的隱變量與測量的相關(guān)性。所以，因果描述和時空描述的互補(bǔ)性是不可避免的，用經(jīng)典的粒子圖象或波動圖象來解釋所有原子現(xiàn)象都會遇到邏輯困難，因而必須將它們加以修正并使它們互補(bǔ)起來。

　�。玻畬α孔恿�學(xué)描述的統(tǒng)計性的理解

　　統(tǒng)計性是量子力學(xué)描述的一個基本特點，統(tǒng)計或幾率概念是量子理論的基本概念，理解它是理解量子力學(xué)的關(guān)鍵所在，各種詮釋的主要分歧也在于此。按照互補(bǔ)性詮釋，統(tǒng)計性是量子性的必然結(jié)果，或者說統(tǒng)計性是邏輯地包含在量子概念之中的。因為作用量子的存在本身就意味著原子過程不再是因果連續(xù)的，而是非連續(xù)的個體性過程，對于這種過程不可能進(jìn)行因果描述，而只能對個體事件進(jìn)行統(tǒng)計描述，而且量子公設(shè)還意味著觀察對原子客體狀態(tài)的不可控制的改變，從而使我們無法通過觀察建立起客體運(yùn)動變化的因果規(guī)律。量子概念中所蘊(yùn)涵的時空的確定和能量動量的確定間的互斥關(guān)系，也使我們不可能給出客體的一個初始狀態(tài)而對客體進(jìn)行因果性的描述和預(yù)言，所以，量子性必意味著描述的統(tǒng)計性，對非連續(xù)的原子過程只能進(jìn)行幾率描述。描述恰當(dāng)?shù)胤从沉嗽�子過程的非連續(xù)的變化的可能性而不是因果連續(xù)變化的必然性，它對原子客體的物理量的描述不再是具有唯一確定值，而是按一定的統(tǒng)計分布具有一系列的值，這些值及其統(tǒng)計分布就是對原子客體的這一物理屬性的描述，而量子力學(xué)對原子客體的物理量的值譜和統(tǒng)計分布的變化規(guī)律的描述就是對原子客體的統(tǒng)計變化規(guī)律的描述。這種由量子公設(shè)帶來的統(tǒng)計描述也必然包含描述的互補(bǔ)性，只有通過時空描述和能量動量描述的互補(bǔ)性才能理解對原子客體的統(tǒng)計描述的這些特點。量子力學(xué)描述中波函數(shù)按薛定諤方程隨時間的演化，往往給人一種感覺，它就是對客體的態(tài)或客體的統(tǒng)計性（或趨向性）的因果變化的描述。其實，薛氏方程并不能滿足人們對因果描述的追尋，雖然我們可以從波函數(shù)中找到關(guān)于客體的所有屬性的描述，但是波函數(shù)的隨時間的演化并不代表客體的狀態(tài)的因果變化，因為波函數(shù)與客體的行為并無對應(yīng)關(guān)系，只有波函數(shù)的模方才代表客體的幾率，波動方程只是以恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式包含了對客體滿足疊加原理的波動屬性的描述，而這種描述的合理性是以客體作為粒子出現(xiàn)的幾率對波函數(shù)的詮釋來達(dá)到的，波動方程的解不是描述代表客體的波，而是描述代表客體的粒子的幾率，波動方程描述中對量子描述的互補(bǔ)性就表現(xiàn)在這里。所以波動方程并不表示對客體的因果描述，而是以波動描述形式對粒子幾率進(jìn)行描述的波－粒互補(bǔ)性的表現(xiàn)。

　�。常畬�測不準(zhǔn)關(guān)系的理解

　　測不準(zhǔn)關(guān)系是量子力學(xué)中的一個重要內(nèi)容，它是量子力學(xué)形式體系的一個直接數(shù)學(xué)結(jié)論，所以接受量子力學(xué)的人都能接受它，但對于這個數(shù)學(xué)公式的理解卻千差萬別。由于測不準(zhǔn)關(guān)系表現(xiàn)為對物理量的測量的限制關(guān)系，所以，不少早期的量子力學(xué)教科書把它作為量子力學(xué)的一個核心內(nèi)容和邏輯基礎(chǔ)或操作基礎(chǔ)，但是，正如Karl R.Popper所指出的，從薛定諤方程可導(dǎo)出測不準(zhǔn)關(guān)系而從測不準(zhǔn)關(guān)系導(dǎo)不出薛氏方程，這說明測不準(zhǔn)關(guān)系應(yīng)是某種基礎(chǔ)的推論。在互補(bǔ)性詮釋看來，測不準(zhǔn)關(guān)系是量子公設(shè)所蘊(yùn)涵的波粒二象性的結(jié)果，它表現(xiàn)的是經(jīng)典概念的可定義的精確度間的互補(bǔ)關(guān)系。玻爾從關(guān)于作用量子的基本公式ＥＴ＝Ｉλ＝ｈ出發(fā)，從其中所蘊(yùn)涵的經(jīng)典概念的矛盾推出關(guān)于這些經(jīng)典概念的可定義的最大精確度間的普遍反比關(guān)系即測不準(zhǔn)關(guān)系，從而使這個關(guān)系代表了時空和因果描述間的互補(bǔ)性的一種簡單的符號化表示，測不準(zhǔn)關(guān)系中共軛物理量的測量精確度間的反比關(guān)系恰當(dāng)?shù)胤从沉藘晌锢砹康幕コ饣パa(bǔ)關(guān)系。

　　海森堡把他所發(fā)現(xiàn)的測不準(zhǔn)關(guān)系看作是對經(jīng)典概念的適用性的限制和對經(jīng)典物理量的可確定程度的限制，并且正是由于這種不確定性導(dǎo)致因果律的失效和量子力學(xué)的統(tǒng)計描述，這種解釋帶有明顯的操作論和實證論傾向，是一種只講其然而不講其所以然的解釋�；パa(bǔ)性詮釋則給出了其所以然的說明，是對測不準(zhǔn)關(guān)系的更深層的理解，避免了上述操作解釋的弊端。如海森堡把物理量的測量的不確定度解釋為測量的操作結(jié)果，而不是不同概念的可定義和可觀察的互補(bǔ)性的結(jié)果，就會導(dǎo)致由于我們測量和認(rèn)識能力的限制，使我們對本來可能存在精確值和因果性的客體只能作有限精確度和統(tǒng)計描述的實證論的和不可知論的問題。測不準(zhǔn)關(guān)系所表征的一種物理量的測量中儀器的作用導(dǎo)致另一種物理量的不確定，證明了互補(bǔ)性詮釋的儀器對客體的不可控制作用的說法，但是這種儀器的干擾作用是對原子客體進(jìn)行描述所必需的，也是量子力學(xué)描述中所包含的，而不是對客體進(jìn)行描述所要排除的。

　　Popper的統(tǒng)計系綜詮釋認(rèn)為，測不準(zhǔn)關(guān)系的含義是兩個正則共軛變量的標(biāo)準(zhǔn)偏差之積有一下限ｎ／４π，它不象互補(bǔ)性詮釋的測不準(zhǔn)關(guān)系是從對理想實驗的分析得到的，而是量子力學(xué)形式體系的邏輯數(shù)學(xué)推論，而且由于現(xiàn)在實際的對測不準(zhǔn)關(guān)系的實驗檢驗還不能達(dá)到個體粒子測量所要求的精確度，而往往是對許多粒子的統(tǒng)計平均的偏差的測量，所以統(tǒng)計系綜詮釋顯得比互補(bǔ)性詮釋有更堅實的經(jīng)驗支持。我認(rèn)為，也許統(tǒng)計系綜詮釋較互補(bǔ)性詮釋在數(shù)學(xué)上更嚴(yán)密，但互補(bǔ)性詮釋對量子性的描述特點的分析顯得更深刻。

　�。矗畬γ枋龅耐陚湫詥栴}的回答和理解

　　完備性問題和測量問題是量子力學(xué)詮釋之爭的兩個焦點問題，近幾十年量子力學(xué)的基礎(chǔ)研究主要圍繞這兩個問題展開且使問題不斷演化，并挖掘出不少新的內(nèi)容，互補(bǔ)性詮釋無論對這兩個問題的提出還是發(fā)展都有著直接的影響，而它對這兩個問題的解釋也成為互補(bǔ)性詮釋本身的重要內(nèi)容。

　　完備性問題是愛因斯坦與玻爾論戰(zhàn)的第三次交鋒中在著名的Ｅ－Ｐ－Ｒ論文中提出的。文中通過一個Ｅ－Ｐ－Ｒ實驗論證了量子力學(xué)的描述不是對實在的完備描述。此文引起的首先是關(guān)于何為實在的討論，后來討論的焦點轉(zhuǎn)移到關(guān)于Ｅ－Ｐ－Ｒ關(guān)聯(lián)究竟意味著非局域性、非因果性還是不可分離性的問題。

　　Ｅ－Ｐ－Ｒ的論文從沒有干擾而能預(yù)言的客體的物理屬性為物理實在這一實在概念出發(fā)，通過大家所熟知的Ｅ－Ｐ－Ｒ實驗，論證了量子力學(xué)描述不是對實在的完備描述。簡述如下：相互作用后的兩粒子，按量子力學(xué)描述，可以通過對第一個粒子的兩非對易物理量的測量而不加干擾地得到對第二個粒子的同樣的兩非對易物理量的預(yù)言，既然是不加干擾且兩粒子相距無限遠(yuǎn)，第二個粒子的兩非對易量雖對應(yīng)于第一個粒子的不同時的兩次測量，但卻是同時屬于第二個粒子的物理實在，否則就得假設(shè)兩粒子間具有超距作用；Ｅ－Ｐ－Ｒ又認(rèn)為，完備描述應(yīng)同時對同時存在的物理實在進(jìn)行描述，但量子力學(xué)的描述卻將對非對易的兩個物理實在的描述看作互補(bǔ)的，即對一個進(jìn)行精確描述時對另一個則不能進(jìn)行同時的精確描述，所以Ｅ－Ｐ－Ｒ得出結(jié)論說，量子力學(xué)蘊(yùn)涵著Ｅ－Ｐ－Ｒ悖論，其原因是量子力學(xué)描述不完備。

　　大量實驗證實了Ｅ－Ｐ－Ｒ關(guān)聯(lián)的存在，也證明了量子力學(xué)描述的成功，但如何解決Ｅ－Ｐ－Ｒ悖論卻仍有兩條道路可以選擇，這便是修正Ｅ－Ｐ－Ｒ的兩個前提，或者修正實在概念，或者修正分離原理（包括局域性原理和可分離性原理），前者是玻爾對Ｅ－Ｐ－Ｒ的回答，后者是隱變量實在論者對Ｅ－Ｐ－Ｒ關(guān)聯(lián)的解釋，雖然實在概念不同（一個是必包含有觀察的實在；一個是不包含觀察干擾的實在），但卻都包含了儀器與客體的狀態(tài)、客體與其有相互作用的其它客體的狀態(tài)的相關(guān)。

　　互補(bǔ)性詮釋通過修正實在概念，即認(rèn)為實在必包含有觀察的干擾來解決Ｅ－Ｐ－Ｒ悖論。正如互補(bǔ)性詮釋的邏輯前提中所認(rèn)為的，任何描述必是對觀察的描述，任何預(yù)言也必是對觀察的預(yù)言，任何實在也必是觀察的實在而不是獨(dú)立自在的實在，觀察的作用必包含在實在之中，觀察的作用不僅意味著儀器對客體的直接的物理作用，而且意味著一種儀器所特有的對儀器和所觀察客體的整體的反映方式和描述方式，所以客體的描述和實在必與進(jìn)行觀察的儀器的類型相關(guān)，無論是直接的觀察還是象Ｅ－Ｐ－Ｒ實驗中的間接觀察。這就是量子力學(xué)中的相對性，即客體狀態(tài)與儀器的相對性。所以Ｅ－Ｐ－Ｒ實驗中對第二個粒子的非對易物理量的預(yù)言所對應(yīng)的是不同的測量，因而仍是不同時的實在，對它們的描述也是互補(bǔ)的描述而不能是同時的描述，所以這與量子力學(xué)描述并無矛盾。Ｅ－Ｐ－Ｒ關(guān)聯(lián)所反映的是儀器類型和描述預(yù)言類型及實在類型的必然聯(lián)系和儀器作用的不可細(xì)分所帶來的儀器與客體實在的不可分，對第二個粒子的描述與對第一個粒子測量的關(guān)聯(lián)，恰恰表明了觀察和描述類型一致的要求和儀器與所描述客體實在的不可分性，不是儀器或第一個粒子對第二個粒子的超距作用使第二個粒子的實在發(fā)生了改變，而是它們的實在本身就是一個不可分的整體，它們的狀態(tài)必然相關(guān)而不是獨(dú)立的，所以互補(bǔ)性詮釋在新的實在概念中包含了對可分離性原理的否定，解決了Ｅ－Ｐ－Ｒ悖論。其實，互補(bǔ)性詮釋雖然是在對Ｅ－Ｐ－Ｒ悖論的回答中明確了它的新的實在概念，但它的儀器與客體的實在的不可分性，儀器與客體狀態(tài)、描述的不可分性早在como演講中作為互補(bǔ)性詮釋、互補(bǔ)描述的邏輯前提就已經(jīng)提出來了，難怪戈革先生說玻爾提前八年預(yù)先回答了Ｅ－Ｐ－Ｒ佯謬。

　�。担畬�測量問題的回答和理解

　　測量問題顧名思義就是關(guān)于測量過程的解釋和描述問題，由于在微觀測量中儀器對客體的作用使客體發(fā)生了不可忽略的改變，從而使微觀測量不再象經(jīng)典宏觀的測量那樣可以忽略儀器對客體的作用，直接將客體對儀器作用產(chǎn)生的儀器上的讀數(shù)當(dāng)作客體本身的狀態(tài)，微觀測量的結(jié)果是測量后客體的狀態(tài)，它與測量前客體的狀態(tài)不同。由測量引起的客體狀態(tài)的突變叫波包收縮，如何解釋和描述波包收縮亦即測量過程中客體狀態(tài)的變化就是量子力學(xué)的測量問題。在量子力學(xué)描述中，描述客體狀態(tài)的ψ（ｘ）的變化有兩種方式，一種是按薛定諤方程隨時間的因果演變，另一種是測量時突變?yōu)樗鶞y力學(xué)量的一個本征態(tài)ψ［，ｎ］（ｘ），也就是客體由各種可能值的幾率分布變?yōu)榘匆欢◣茁蕦崿F(xiàn)的確定值，如果測量前的統(tǒng)計分布 ，測量后的統(tǒng)計分布 ，其中各本征態(tài)的相干項消失了。為什么測量時客體狀態(tài)要變?yōu)楸菊鲬B(tài)？為什么相干項消失？這些問題成為量子力學(xué)測量問題的中心問題。各種測量理論大都力圖通過分析儀器與客體的相互作用過程，并以薛定諤方程來描述這一過程以求找到問題的解答�；パa(bǔ)性詮釋認(rèn)為，波包收縮和干涉項的消失是由一種描述方式向互補(bǔ)的另一種描述轉(zhuǎn)換的結(jié)果，這種結(jié)果的出現(xiàn)是由互補(bǔ)的兩種描述的定義的條件不同和觀測中儀器和客體的相互作用關(guān)系不同造成的。

　　首先，ψ（ｘ）所表示的是如果測量客體的位置，其位置分布將是怎樣的，而不是說測量前客體的狀態(tài)是怎樣的，｜ψ（ｘ）｜［２］表示的是在ｘ處找到粒子的幾率。算符ｘ在坐標(biāo)表象中對應(yīng)于確定值ｘУ謀菊骱數(shù)是δ（ｘ－ｘВ，將ψ（ｘ）按ｘ的本征函數(shù)展開即 ，雖然包含有干涉項，但對于ｘ［，ｉ］處的幾率｜ψ（ｘ［，ｉ］）｜［２］與 是一樣的，因為除ｘВ郟ｎ］＝ｘ［，ｉ］時δ函數(shù)不為零外其余都為零，所以干涉項根本就不存在，｜ψ（ｘ）｜［２］本身就是指測量位置時測得各種位置數(shù)值的幾率。

　　其次，雙縫實驗中雙縫后的波函數(shù)ψ（ｘ）是兩縫的波函數(shù)之和即ψ（ｘ）＝ψ［，Ａ］（ｘ）＋ψ［，Ｂ］（ｘ）但當(dāng)測定究竟粒子穿過哪一個縫時就會使干涉項消失，這是因為ψ（ｘ）＝ψ［，Ａ］（ｘ）＋ψ［，Ｂ］（ｘ）所蘊(yùn)涵的測量條件和描述方式與｜ψ（ｘ）｜［２］＝｜ψ［，Ａ］（ｘ）｜［２］＋｜ψ［，Ｂ］（ｘ）｜［２］所蘊(yùn)涵的不同，前者是在雙縫后的屏幕上測得的干涉情況，后者是在各單個縫后測得衍射的相加，由于在測粒子是否穿過一個縫時，測量儀器對客體的作用使客體的互補(bǔ)物理量發(fā)生了改變，如測粒子動量時就會使它的位置發(fā)生不可控制的改變而引起位置的一個不準(zhǔn)量，這種不準(zhǔn)量將引起相等的條紋位置的不準(zhǔn)量，從而不再出現(xiàn)任何干涉效應(yīng)。所以這里的干涉項的消失不是客體測量前的自身狀態(tài)向測量后狀態(tài)的突變，而是觀察干涉效應(yīng)向?qū)で罅Ｗ榆壍赖拿枋龅霓D(zhuǎn)變，是一種觀測條件下的態(tài)向另一種觀測條件下的態(tài)的轉(zhuǎn)變，它所表現(xiàn)的是互補(bǔ)性現(xiàn)象在互斥的實驗裝置下的不同表現(xiàn)。

　　對于一般力學(xué)量Ｑ，ψ（ｘ，ｔ）可按Ｑ的本征值所對應(yīng)的本征函數(shù)展開， 其中ｕ［，ｎ］（ｘ）為Ｑ的本征值Ｑ［，１］、Ｑ［，２］…Ｑ［，ｎ］的本征函數(shù)，按量子力學(xué)，當(dāng)測量到本征值Ｑ［，１］時，系統(tǒng)就處于本征態(tài)ｕ［，１］（ｘ），其幾率是｜ａ［，１］（ｔ）｜［２］，但在觀測到確定數(shù)值前，量子力學(xué)給出的是ψ（ｘ，ｔ）而不是Ｑ［，１］和ｕ［，１］（ｘ），但實際上，所給出的預(yù)言和實際測得Ｑ［，１］的幾率｜ａ［，１］（ｔ）｜［２］是一致的， ，由于ｕ［，ｎ］（ｘ）是正交歸一函數(shù)系，ｕ［＊，ｍ］（ｘ）ｕ［，ｎ］（ｘ）＝０，當(dāng)ｍ≠ｎ時，所以干涉項不出現(xiàn)， ，這就是說，ψ（ｘ，ｔ）給出的就是測量時各本征值出現(xiàn)幾率的分布，對客體狀態(tài)的由ψ（ｘ，ｔ）到ｕ［，ｎ］（ｘ）的轉(zhuǎn)變只是對客體測量后所有可能狀態(tài)的幾率分布的集合預(yù)定到其中一個狀態(tài)元素按相同幾率實現(xiàn)的描述變化，而并不對應(yīng)客體本身的在有無測量的不同條件下的狀態(tài)的變化。

　　所以按照互補(bǔ)性詮釋，由ψ（ｘ，ｔ）到ｕ［，ｎ］（ｘ）的波包收縮不是測量引起的測量前后客體狀態(tài)的變化。測量肯定會引起客體的變化，但這種變化已經(jīng)包含在ψ（ｘ，ｔ）中，而且不同類型的測量會引起不同的變化，這由所測得的不同類型的本征值和本征函數(shù)表現(xiàn)出來，如果 中有干涉項，那么新的測量所引起的變化還會表現(xiàn)在干涉項的消失上。因此，波包收縮中干涉項的消失是由互斥的測量導(dǎo)致的由一種描述向互補(bǔ)的另一種描述的轉(zhuǎn)換造成的，而波包收縮中由對許多可能值的預(yù)言到其中一個值的實現(xiàn)的波函數(shù)的變化，只是預(yù)言條件的變化引起的統(tǒng)計預(yù)言的變化，而不對應(yīng)客體本身的狀態(tài)變化。

　　由此可見，在測量的波包收縮過程中，引起客體狀態(tài)變化的是不同的測量的實驗條件和它們對客體的不同類型的作用，關(guān)于客體知識的變化引起的是對客體的統(tǒng)計預(yù)言條件的變化，而不是客體本身的狀態(tài)變化，所以，這里沒有任何主體的作用，也不需要引入主體意識的最后一瞥。馮．諾意曼之所以需要引入人的最后一瞥，是因為他把儀器在測量中的作用當(dāng)作一個純粹的量子客體，而沒有看到在儀器身上所必須兼有的使確定的觀察結(jié)果和經(jīng)典概念的適當(dāng)運(yùn)用成為可能的特性，這樣一來，就象馮氏所分析的那樣，我們的觀察和描述就必然要無限后退，直至求助于意識的最后一瞥。

　　當(dāng)然，從量子現(xiàn)象的普遍性上講，儀器也與微觀客體一樣具有量子性，但量子性又必須通過我們的宏觀觀察和經(jīng)典概念來觀察和描寫，所以，儀器又是認(rèn)識的一個邏輯起點，它必須能夠直接被觀察且能用經(jīng)典概念進(jìn)行描述。只有這樣我們才能通過儀器來觀察和描述微觀客體。儀器的這種既是量子客體又是宏觀客體的二重性是互補(bǔ)描述的基礎(chǔ)。我們的認(rèn)識必須從直接觀察和由這種觀察而定義的概念開始，但又必須對超出這種直接觀察和日常概念框架的新現(xiàn)象進(jìn)行邏輯一致的描述，這就必然導(dǎo)致概念框架和描述方式的改變。如果沒有儀器的直接可觀察性，就不能得到任何微觀客體的經(jīng)驗、現(xiàn)象和可描述的東西，而如果沒有儀器與客體的一致性，儀器也就不可能對客體的信息進(jìn)行反映記錄，所以，儀器的二重性是認(rèn)識微觀客體的必然要求。這并不會引起宏微分界問題（即把世界分為宏觀和微觀兩個截然分裂的世界的問題），而只意味著一個可直接認(rèn)識，而另一個則需借助于宏觀儀器的觀察，因為量子性是客觀物體具有的普遍特性，只是由于這種特性超出了日常概念的理解范圍而必須借助于對日常概念的修正來達(dá)到對它的理解。量子性的認(rèn)識特殊性并不在于它的微觀尺度，而在于它的非連續(xù)的、個體的觀察條件與我們建立日常概念時的連續(xù)的、無限可分的觀察條件不同，這種不同就需要我們對各概念的適用條件和相互關(guān)系進(jìn)行修正。實際上，宏觀客體的觀察也一樣需要借助于我們建立概念時的觀察，這里不是宏觀微觀的不同，也沒有二者的截然分界，只有所描述現(xiàn)象在多大程度上與我們建立概念的觀察條件的符合程度的不同，所以，微觀描述一方面是對經(jīng)典描述的修正，一方面又以經(jīng)典概念為基礎(chǔ)，這不是一個邏輯矛盾，而是意味著微觀描述必須以可直接理解的經(jīng)典概念為起點，通過對這些概念在新的觀察條件下適用程度和相互關(guān)系的修正來達(dá)到對微觀現(xiàn)象的合理描述，這不是互補(bǔ)性詮釋的矛盾，而是理解量子概念與經(jīng)典描述的矛盾所必需的。

　　對于企圖用量子理論來描述測量過程以求得到一個統(tǒng)一的描述的做法，互補(bǔ)性詮釋認(rèn)為是不會有結(jié)果的。因為我們對微觀現(xiàn)象的觀察和描述必須借助于我們的日常的觀察和概念，而這種觀察和概念建立的條件是無法形式化的。

　　主要參考文獻(xiàn)

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　　郟常蕁〔６：《原子物理學(xué)和人類知識續(xù)編》，北京：商務(wù)印書館，１９７８。

　　郟矗蕁〔６：《尼爾斯·玻爾集》，北京：商務(wù)印書館，科學(xué)出版社，１—９卷。

量子力學(xué)論文2

　　1 引言

　　近年來，許多人著書立說，認(rèn)為當(dāng)代物理學(xué)與東方哲學(xué)(包括中國與印度)之間存在著某種相似性。在本文中，作者將著重討論它與中國哲學(xué)，特別是易哲學(xué)的共同點。易哲學(xué)主要源出于《易傳》，該書是約在公元前3世紀(jì)編成的，傳統(tǒng)的看法是由儒家編纂的，但從它的內(nèi)容來看應(yīng)該推測是由道家編纂的。

　　簡單地把量子力學(xué)與易哲學(xué)做直接的類比，只能給出它們之間相同性的膚淺描述。為了把這種無定形的直覺變成為一種有價值的、具有透徹性的思想，必須要在本體論的層面上對二者進(jìn)行深入的分析比較。本文作者試圖在這一工作的基礎(chǔ)上，融合量子力學(xué)與易哲學(xué)這兩方面的思想成果，建立起一個嶄新的哲學(xué)觀，這一哲學(xué)觀將會較好地對量子力學(xué)做出哲學(xué)上的詮釋，同時也包含對易經(jīng)哲學(xué)中的主要哲學(xué)思想進(jìn)行科學(xué)化與形式化的轉(zhuǎn)變。

　　2 量子力學(xué)的本體論表述

　　2.1 玻爾的哲學(xué)觀

　　從經(jīng)典物理學(xué)到量子力學(xué)，這一過渡對物理學(xué)觀念產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響�，F(xiàn)在人們已清楚地認(rèn)識到，經(jīng)典物理學(xué)的原理僅適用于有限的范圍，而且只是一種近似。經(jīng)典力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)哲學(xué)詮釋混淆了物理的現(xiàn)象與本體論的概念，并且與量子力學(xué)是不相容的。

　　尼爾斯·玻爾是在量子論出現(xiàn)時期的一位偏好哲學(xué)的著名物理學(xué)家。他對量子理論引起的哲學(xué)問題進(jìn)行過深刻思考。玻爾關(guān)于量子力學(xué)的哲學(xué)觀既深刻又有局限性，這源于他的方法學(xué)。他的方法學(xué)的中心部分是關(guān)于物理學(xué)概念體系的分析。他尖銳地指出，西方本體論的概念是對經(jīng)驗現(xiàn)象產(chǎn)生的概念體系的不適當(dāng)?shù)耐馔�。玻爾的哲學(xué)觀的局限在于，他的方法學(xué)過份強(qiáng)調(diào)了物理學(xué)中的經(jīng)驗基礎(chǔ)而忽視了他分析中暴露出的量子力學(xué)含有的思想體系的內(nèi)涵。

　　在他著名的科莫演講中，玻爾陳述了量子論的基礎(chǔ)：或許可以用所謂“量子假設(shè)”來表述，即一個基本的不連續(xù)性或更確切地說是分立性，存在于任何原子過程中。這對經(jīng)典理論來說是完全陌生的，這一分界以普朗克的量子運(yùn)動為標(biāo)志。據(jù)此，他做出以下結(jié)論：量子假設(shè)表明，有關(guān)原子現(xiàn)象的任何觀察，都不可避免地包含觀察者與觀察媒介的相互作用。

　　2．2 相互作用原理

　　當(dāng)然，玻爾自己很小心地避開了本體論的話題，也拒絕提出任何本體的假設(shè)，因為這樣的假設(shè)違背了他的方法論的原則。雖然如此，因為上面說過量子力學(xué)包涵著新的思想材料，我們可以看見他的立場很含蓄地贊成了本體實體的存在。這是因為他的立場既要把觀察描述成一種相互作用又要把在不同實驗條件下對同一被觀察物得出的現(xiàn)象的描述，作為對這一被觀察物的互補(bǔ)性的信息。

　　需要一種新的本體論的原則，來描述本體與現(xiàn)象之間的關(guān)系。這個原則可取之于兩個來源，一個是玻爾對觀察與相互作用的觀念；另一個是假設(shè)現(xiàn)象是本體與觀測儀器相互作用的結(jié)果。這導(dǎo)致了相互作用原理：

　　現(xiàn)象是由于本體與觀測媒介相互作用的結(jié)果。

　　相互作用原理將全面的現(xiàn)實分為兩個領(lǐng)域：一個領(lǐng)域是本體現(xiàn)實，它與實驗媒介相互作用，這一現(xiàn)實是獨(dú)立存在于相互作用之外的；另一領(lǐng)域是指相互作用的結(jié)果，這是被稱為現(xiàn)象的現(xiàn)實，相互作用使得這一現(xiàn)實可以被實驗所感覺到。從這一理解出發(fā)，本體論的中心問題是探索這一本體現(xiàn)實的性質(zhì)。

　　2．3 通向本體論的三個步驟

　　建立量子力學(xué)的本體論哲學(xué)體系可以分為三個步驟。第一個步驟是給出這一概念的形式化的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。薛定諤方程中的波函數(shù)概念是量子力學(xué)的中心形式化概念。玻恩的幾率詮釋符合了使波包與實驗統(tǒng)一起來的需求，但是創(chuàng)造一個本體論的獨(dú)立實在的概念需要完全不同的方法。由于薛定諤方程可以用來描述觀測之間的真實變化過程，而符合薛氏方程的波包的量子力學(xué)的干涉有物質(zhì)的結(jié)果，所以本文作者認(rèn)為，薛氏方程所描述的波包概念是一個比較合適的用以建立本體論概念的形式化概念。

　　第二步，我們必須考慮，假如有實體滿足該描述，為了真正的存在，它們還要滿足什么樣的其他條件。在目前情形下，我們必須考慮波包應(yīng)具有怎樣的本體性的性質(zhì)才能得以存在，這即是說一個單獨(dú)的波包不能做一個本體實體，我們必須考慮要加上怎樣更多的性質(zhì)去構(gòu)成一個完備的本體實體。這一考慮的結(jié)果將會給波包一個實在性的詮釋。具有波包的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的真實存在，將與我們通常所認(rèn)為的自然實體有著截然的不同。這一詮釋需要一個全新的概念體系的框架。因此，詮釋的問題，便是在波包的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個全新的范疇體系，來表達(dá)一個合適的本體實體概念。這一概念必須承認(rèn)，實體在孤立時是非局域性的，而當(dāng)與一個實驗媒介發(fā)生系列相互作用后，便會成為局域的。根據(jù)這一要求，本文作者提出一個新的概念就是“雙波包”的概念。雙波包由正弦元波包與相調(diào)節(jié)子波包構(gòu)成。這些概念將在下一章節(jié)里加以闡明。

　　第三步，是要建立一個普遍的哲學(xué)體系，使我們能夠理解現(xiàn)實的一切，它將包含而又超出我們一開始所討論的所有科學(xué)問題。這將導(dǎo)致對精神一類性質(zhì)的問題的哲學(xué)探索，以及對雙波包體系的哲學(xué)上的思考。后一問題是本文的主要重點，并將在“3”討論，出于適當(dāng)?shù)膭訖C(jī)，將在“2．5”對精神和意識問題做出一個粗略的描述。

　　2．4 雙波包

　　本體實體必須是某種真實波包，從而波包的形式體系可以用來描述它。構(gòu)成這一波包的波可以認(rèn)為是一組單色正弦元波。這樣的波包是量子力學(xué)的群包的本體論的詮釋。它所組成的各個單色正弦波不是真正的本體實體，但是為了構(gòu)成真實的波包，它們必須具有一種似實非實的存在性質(zhì)。它們沒有現(xiàn)象上的存在，是因為它們自己本身不能有量子力學(xué)的干涉從而產(chǎn)生局域化而被觀測到。可以說本體實體的原料不是正弦波而是正弦波之間的量子力學(xué)的干涉。

　　構(gòu)成這波包的波，必然有很復(fù)雜的相互關(guān)聯(lián)，這樣波與波之間的干涉才能建立并保持下來。進(jìn)一步，它們還必須具有一些特別的性質(zhì)來造成它們的粒子現(xiàn)象。如果粒子現(xiàn)象是由于波包里的波之間的干涉被重新調(diào)節(jié)而形成的一個極限小結(jié)構(gòu)，那么，這就可以用相關(guān)聯(lián)的重新調(diào)節(jié)來解釋群包的塌縮，就是粒子的出現(xiàn)。所以，在波包形成與塌縮時，便會通過相關(guān)聯(lián)來建立或調(diào)節(jié)構(gòu)成波之間的干涉。

　　在量子力學(xué)中，沒有任何力可以在波包中調(diào)節(jié)一個單獨(dú)的元波。所有的量子力學(xué)的力都表現(xiàn)于不可分割的基本粒子之間，不表現(xiàn)于一個基本粒子之內(nèi)。因此，本文作者認(rèn)為本體性的干涉實際上是通過一種比量子力學(xué)的力更復(fù)雜精巧的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。借鑒電磁相互作用與強(qiáng)相互作用中的光子與膠子概念，可以把這些干涉相應(yīng)地解釋為一種本體性的實體，即所謂的相調(diào)節(jié)子，因為它調(diào)節(jié)正弦元波的相位。

　　為構(gòu)成一個波包，一大群的相調(diào)節(jié)子必須一齊配合起作用。所以，我們提出這大群調(diào)制子構(gòu)成一個調(diào)節(jié)波包。沒有相調(diào)節(jié)子來調(diào)節(jié)一群正弦元波，這群正弦元波就不能構(gòu)成一個波包。因此正弦波包的存在依靠著相調(diào)節(jié)子波包的作用。所以本文作者認(rèn)為，一個基本的本體實體，是由一對雙波包構(gòu)成的，它包含密切相關(guān)的正弦元波包與相調(diào)節(jié)子波包。雙波包概念是建立在形式化量子理論基礎(chǔ)上的本體論的中心概念。

　　2．5 精神與意識

　　相互作用原理和雙波包的本體論提供了一個基礎(chǔ)，可以用來建立一個關(guān)于意識的解釋性體系，而這一點用其他的量子論詮釋是無法達(dá)到的。首先，我們利用相互作用原理把意識經(jīng)驗解釋為本體現(xiàn)實與經(jīng)驗媒介、我們的感官相互作用的結(jié)果。這樣的相互作用的概念是由相調(diào)制波包的相互作用的概念擴(kuò)展而來的。其次，雙波包的本體論讓我們可以假定相互作用是相調(diào)節(jié)子波包，而非量子力學(xué)的群波包。因此，意識是本體實體的相調(diào)節(jié)子與人類的器官的相互作用結(jié)果。意識現(xiàn)象與它的相應(yīng)本體現(xiàn)實分子的關(guān)系，與物質(zhì)實體與它的相應(yīng)本體現(xiàn)實分子的關(guān)系類似。當(dāng)然，在進(jìn)入相互作用中的本體現(xiàn)實分子的性質(zhì)必須被詮釋為如下兩種不同的情形：進(jìn)入物理作用的是正弦元波包，它是量子力學(xué)的群波包，可用薛定諤方程描述；有意識現(xiàn)象做結(jié)果的是相調(diào)節(jié)子波包，它不能用量子力學(xué)來描述。但是只是通過量子力學(xué)概念體系就能夠發(fā)揮這個概念。在這兩個范圍內(nèi)相互作用必然有性質(zhì)上的不同。在物質(zhì)的方面相互作用是波包的塌縮。在意識的方面，可以類似地稱之為相調(diào)節(jié)子波包的塌縮�？墒怯捎谖覀儧]有一個關(guān)于相調(diào)節(jié)子波包的決定性概念，這樣說必然依舊相對地不明朗。無論怎樣，這種概念在區(qū)分相互作用的來源與結(jié)果上有著重要的用處，正像在量子力學(xué)中一樣。正如物質(zhì)實體是現(xiàn)象，意識也是現(xiàn)象。它是本體實體與人類的器官的相互作用的結(jié)果，就像量子力學(xué)的粒子是本體實體與觀察媒介的相互作用的結(jié)果一樣。

　　現(xiàn)在，我們有了一個關(guān)于精神哲學(xué)的全新的概念體系。我們可以稱其最高范疇為相調(diào)節(jié)子領(lǐng)域中的“心”或“靈”，它相應(yīng)于傳統(tǒng)上西方哲學(xué)對心與靈的理解。但我們必須注意，傳統(tǒng)的解釋有嚴(yán)重缺陷，因為人們把關(guān)于心和靈的本體的因素與意識的現(xiàn)象的因素混淆在一塊了�，F(xiàn)象的因素必須從本體論概念中抽出來，歸到現(xiàn)象性的自我，即意識。心或靈概念中剩下的本體論的內(nèi)容應(yīng)該被詮釋為一個相調(diào)節(jié)子波包系統(tǒng)。進(jìn)一步地，相調(diào)節(jié)子除在解釋量子力學(xué)的現(xiàn)實詮釋上有重要作用外，它既給心以自然詮釋也使心的概念自然化，并將它擴(kuò)大到整個自然界。

　　總之，量子力學(xué)的雙波包本體論使本體實體與現(xiàn)象實體之間有了本質(zhì)上的區(qū)分。現(xiàn)象實體是本體實體與經(jīng)驗媒介相互作用的結(jié)果。本體實體與現(xiàn)象實體，都各有兩個領(lǐng)域�，F(xiàn)象實體的兩個領(lǐng)域是意識和物質(zhì)實體。本體實體的兩個領(lǐng)域是物質(zhì)的正弦元波包和非物質(zhì)的相調(diào)節(jié)子波包。

　　3 中國的本體論與量子力學(xué)

　　3．1 雙波包的本體論與西方本體論概念

　　現(xiàn)在我們必須把我們的注意力轉(zhuǎn)向建立一個解釋現(xiàn)實的普遍的哲學(xué)概念體系�？v觀西方哲學(xué)概念，沒有類似雙波包理論的。西方哲學(xué)有二元論的傳統(tǒng)，其中以笛卡爾為最。但是二元論與這里提到的雙波包的二元性有根本上的不同。在二元論中，物質(zhì)與精神兩個領(lǐng)域是截然隔離的。這就是說，物質(zhì)與精神這兩個領(lǐng)域中的每一個別的實體，都有著獨(dú)立的本體的存在。但是在雙波包理論中，正弦元波包與相調(diào)節(jié)子波包只能互相關(guān)聯(lián)地存在以構(gòu)成獨(dú)立存在的真實波包。在這里要強(qiáng)調(diào)，由邏輯觀點來說正弦元波包與調(diào)節(jié)子波包是先于存在的，但它們本身不是這一本體論的真實存在，僅僅是構(gòu)成真實存在的某種前提性的東西。

　　3．2 雙波包本體論與陰陽

　　笛卡爾的二元論深刻地影響了現(xiàn)代西方哲學(xué)和科學(xué)，但雙波包本體論與它在結(jié)構(gòu)上是完全不相同的。與雙波包類似的本體論卻主導(dǎo)了中國哲學(xué)近20xx年，這就是易哲學(xué)。這種哲學(xué)根源于陰陽的原理；陰陽是《易經(jīng)》中有關(guān)變化過程的東西。在陰陽及其變化的觀念基礎(chǔ)上形成了《易傳》的宇宙論體系，這是此后所有哲學(xué)的基礎(chǔ)，也是此后大多數(shù)儒家的本體論的基礎(chǔ)。

　　陰陽的概念，來源于對自然現(xiàn)象中呈現(xiàn)的對立兩方面的觀察，并認(rèn)為這是自然界存在與運(yùn)行的基本動力。例如，男人與女人的對立被認(rèn)為是產(chǎn)生生命與維系自然物種的力量。光與暗、熱與冷代表循環(huán)變化的動力。當(dāng)《易經(jīng)》演變成為一個哲學(xué)體系時，陰與陽便成為本體論上的二元性的宇宙的原則。

　　這就是雙波包與陰陽之間的類同之處。純的陰與陽可以被認(rèn)為是正弦元波與相調(diào)節(jié)子波。正弦元波與相調(diào)節(jié)子波單獨(dú)地并不構(gòu)成真實的存在，只有它們的混合交織才能構(gòu)成波包，波包又構(gòu)成雙波包，就是構(gòu)成真實實體。這十分近似于對陰陽的本體論解釋的原理。陰和陽并不單獨(dú)構(gòu)成真實世界。自然中沒有任何東西是純陰或純陽的。所有存在之物都是陰與陽相互交織的雜交體。本體現(xiàn)實是由兩個不同的似實非實的領(lǐng)域組成，這兩個領(lǐng)域的成分本身又不是真實的實體。這一命題是兩者比擬的核心；但這抽象命題在兩種不同的體系中卻有著兩種不同的具體內(nèi)容。

　　3．3 復(fù)雜性的兩個層次

　　在《易經(jīng)》體系里，八卦(經(jīng)卦)有三爻，六十四卦(別卦)有六爻，別卦由兩經(jīng)卦組成，這是另外一項類比的根據(jù)。在雙波包本體論與《易經(jīng)》哲學(xué)中，真實存在的基本成分都是由兩個部分組成：一個雙波包包含了正弦元波包和相調(diào)節(jié)子波包，而一個有六爻的別卦是由二個有三爻的經(jīng)卦組成的。這便產(chǎn)生了兩個層次上的現(xiàn)象的復(fù)雜性，在《易經(jīng)》中這一點被十分清楚地闡明了。把這一點應(yīng)用到雙波包情形上，對于一個深刻的哲學(xué)問題會產(chǎn)生十分有趣的觀點。

　　《易經(jīng)》把現(xiàn)實組成描述為兩個階段，其中基本的具體物象是由有三爻的經(jīng)卦結(jié)構(gòu)揭示出的，而事件以及關(guān)于變化運(yùn)動的規(guī)律是由有六爻的別卦的結(jié)構(gòu)揭示出的�！兑讉鳌は缔o傳(下)》說：“八卦成列，象在其中矣。因而重之，爻在其中矣�！�

　　從雙波包實在論的觀點看，不同程度的復(fù)雜性的區(qū)分是十分有意義的。但是把這種區(qū)分看成是現(xiàn)象與變化之間的不同是錯誤的。最好是區(qū)分兩個不同層次的復(fù)雜性的現(xiàn)象的領(lǐng)域，每一個層次又包含了相應(yīng)的變化規(guī)則。

　　在20世紀(jì)，好多西方哲學(xué)家試圖將意識現(xiàn)象歸并到物質(zhì)現(xiàn)象，兩個層次的復(fù)雜性對這個歸并方案導(dǎo)致了一個既新穎又深刻的觀點。這一方案對西方的唯物論哲學(xué)家們一直是一個難于應(yīng)付的問題�！艾F(xiàn)象”這個概念，在普通語言中，比在經(jīng)典物理學(xué)中，是豐富多了�，F(xiàn)象的本質(zhì)在物理上處理為位置與動量這些東西，但是對某種層次的現(xiàn)象的徹底性的分析，并不適合去解釋有目的的行為與主觀經(jīng)驗這類現(xiàn)象。

　　使復(fù)雜性的層次性原理適應(yīng)雙波包理論的概念體系便會產(chǎn)生以下的解釋。正弦元波包與物理中的物質(zhì)聯(lián)系在一起，相調(diào)節(jié)子波包與意識聯(lián)系在一起。物理學(xué)的原理僅僅是作用在整個現(xiàn)象范圍的一部分；而作用在這個有限的物理范圍的原理比之作用在整個現(xiàn)象現(xiàn)實的原理要有限得多。任何包含人在內(nèi)的變化必須包含相調(diào)節(jié)子對正弦元波的影響。這表明，物理只是現(xiàn)象現(xiàn)實的一部分的描述，在目的性可以被概括進(jìn)描述之前需要引伸到相調(diào)節(jié)子范圍。

　　雙波包理論與易哲學(xué)的兩種復(fù)雜性的二層次的原理有兩個重要不同的地方。第一，組成《易經(jīng)》的六爻別卦與兩個三爻的經(jīng)卦的性質(zhì)是一樣的，但是，組成雙波包的兩個成分是不同的，互補(bǔ)性的。第二，在《易經(jīng)》的體系中陰陽的互相交織組成三爻經(jīng)卦，經(jīng)卦是獨(dú)立的真正的現(xiàn)象，陰陽是現(xiàn)象界的原始原料，可是，在雙波包理論中，正弦元波包與相調(diào)節(jié)子波包不是真正現(xiàn)象，只是現(xiàn)象界的原始原料，現(xiàn)象界是由它們的交織構(gòu)成的。

　　3.4 關(guān)于自然概念的含義

　　自然的含義在西方科學(xué)中與在易哲學(xué)中是不同的，在西方物理學(xué)中，自然是與能測量的自然屬性聯(lián)系在一起的，例如位置與動量，所以意識與目的的范疇被完全排斥在外。西方方法學(xué)的優(yōu)點在于分離測量過程，這使得科學(xué)得以誕生。它的缺點是丟棄了現(xiàn)實中的一個十分重要的部分。

　　孕育了科學(xué)的哲學(xué)背景現(xiàn)在卻成了它的絆腳石，因為它使科學(xué)與一個包括意識在內(nèi)的全面世界不能相容。量子力學(xué)把經(jīng)典物理的物質(zhì)的本體論粉碎了。我們應(yīng)當(dāng)更進(jìn)一步，希望能在量子力學(xué)的體系中發(fā)掘出能包含目的性在內(nèi)的關(guān)于自然的觀念。《易經(jīng)》的一種方法做到了這一點，難以為西方的想象力所接受。雙波包的本體論也做到了這一點，它是以科學(xué)哲學(xué)的理論方式來敘述的。

　　基于這一觀點，可以得出結(jié)論：自然的概念應(yīng)該包含目的性。物理學(xué)不包含它的原因在于它是限制于雙波包的正弦波包的范圍。雙波包的哲學(xué)體系的相調(diào)節(jié)子波包卻潛在的蘊(yùn)涵了目的性的因素。這樣自然化目的性的結(jié)果相似于《易經(jīng)》的自然概念�？墒窃谝捉�(jīng)的體系中，三爻的經(jīng)卦跟六爻的別卦都有目的性，不過是兩個層次的。物理學(xué)的偉大成就證明自然界有一個非目的性的層次。這表明，在這個方面雙波包理論的二層次的結(jié)構(gòu)比《易經(jīng)》優(yōu)越。

　　3．5 道的三個層面

　　關(guān)于自然的廣義概念中，易經(jīng)哲學(xué)強(qiáng)調(diào)一種整體性的原理，其中一個抽象的單一的自然的規(guī)則“道”可以在自然界中不同的實體與結(jié)構(gòu)中有不同的表現(xiàn)。《易傳·說卦》中說：“是以立天之道，曰陰與陽。立地之道，曰柔與剛。立人之道，曰仁與義�！钡赖娜齻�自然層面可以解釋為，一個統(tǒng)一的規(guī)則概括了物理、生命和目的性過程。這一點與西方的觀念截然不同。西方哲學(xué)家對此進(jìn)退兩難：要么把目的性現(xiàn)象看成是物理過程(唯物主義)；要么把物理過程看成是目的性現(xiàn)象(唯心主義)；要么認(rèn)為二者是完全地不相容(二元論)。為了把這一統(tǒng)一的原理引進(jìn)現(xiàn)代的西方科學(xué)框架中，需要對非決定論與目的性做出新的解釋，這將給予它們一個共同的基礎(chǔ)核心。

　　3.6 非決定論

　　雙波包的本體理論既可以把自然的概念由物質(zhì)現(xiàn)象擴(kuò)大到意識現(xiàn)象，也可以對非決定論提出新的解釋。在量子力學(xué)中，從決定論轉(zhuǎn)換到非決定論，不會給出更深的哲學(xué)意義。

　　這是因為，量子力學(xué)不過是簡單的而已。如果能給出一個物理上的解釋，一個選擇可以怎樣從一些可能性中做出，那么在量子力學(xué)觀念上這將不是非決定論了�？墒窍嗾{(diào)節(jié)子的假設(shè)提出選擇過程在量子力學(xué)描述的領(lǐng)域之外受到影響。

　　在雙波包中，正弦元波包領(lǐng)域與相調(diào)節(jié)子波包領(lǐng)域在本體論上是截然分開的。相調(diào)節(jié)子波包對一個事件的影響，從本體論上而言，是在量子力學(xué)描述范圍之外的。所以，這樣講并不矛盾：在物理上是非決定論的，但在更廣的整個現(xiàn)實范圍里卻遵從某一選擇。在這一意義上，物理現(xiàn)實只是本體的現(xiàn)實的一個部分而量子力學(xué)是它的完全性描述。這意味著，量子力學(xué)在玻爾與愛因斯坦?fàn)幷摰囊饬x上是完全的，因為在它的范圍內(nèi)它是完整的；但在一個本體論的意義上說，它又是不完全的，因為它只是描述了本體現(xiàn)實的一個部分而已。

　　在單個粒子的量子體系中，選擇由相調(diào)節(jié)子波包所決定，它從由波函數(shù)塌縮而致的可能性中做出選擇，而這一塌縮過程在標(biāo)準(zhǔn)的量子力學(xué)看來是純隨機(jī)的。在兩個粒子的情形中，例如在貝爾實驗中所描述的那樣，兩個粒子的量子力學(xué)的干涉糾纏在一起以至兩個事件的結(jié)果是相干的。這兩個粒子的相調(diào)節(jié)波包也糾纏在一起了，這是一些相調(diào)節(jié)波包構(gòu)成復(fù)雜組織的根據(jù)。在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，相調(diào)節(jié)子波包之間的相互關(guān)聯(lián)變得更強(qiáng)，逐漸地導(dǎo)致了生命、行為、意識和目的性。在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，選擇變得更復(fù)雜，更有效。量子力學(xué)的可能的觀察結(jié)果的選擇變?yōu)橥耆�目的性的自由意志過程。這需要建立一系列的新概念，量子力學(xué)的選擇是其中一個極端，自由意志是另一極端。這一系列新生的概念可以延伸至

　　包括意識與目的性，覆蓋所有層次，而且必須在雙波包的基礎(chǔ)上給它們自然的詮釋。

　　3．7 目的性概念的廣義化

　　在這一詮釋下，相調(diào)節(jié)子在十分復(fù)雜的物理體系中于不同層次上發(fā)生作用。第一，它們有著純物理的功能，用以調(diào)節(jié)正弦元波構(gòu)成真實實在，也作為最基本的選擇。第二，在包含生命在內(nèi)的十分復(fù)雜的物理體系中，從無生命物質(zhì)到生物體的構(gòu)成過程，是一個更高級的規(guī)則；這是由相互關(guān)聯(lián)的相調(diào)節(jié)子所構(gòu)成的(關(guān)于所有的有關(guān)的物理粒子)。最后，考慮到人類行為的適應(yīng)性和意識以及目的性的出現(xiàn)，更高級的相調(diào)節(jié)子過程必須構(gòu)造出來。

　　在現(xiàn)代科學(xué)思想體系中，關(guān)于現(xiàn)象過程的三個層面的特性可以概括為一個單一的普遍的規(guī)則，它實現(xiàn)并應(yīng)用在不同的形式中：物質(zhì)實體的存在與穩(wěn)定；生命從物質(zhì)中演化出來；目的性行為從生命中產(chǎn)生出來。除了語言上的不同外，這一規(guī)則與道的三個層面的特性有共同之處，它們都給出了自然的一個圖景，并且都強(qiáng)調(diào)一個單一的規(guī)則作用在不同的體系中，體現(xiàn)出不同的特性。

　　4 結(jié)論

　　通常對東方哲學(xué)與現(xiàn)代物理學(xué)之間的相似性所做的論述僅僅有微小的價值。應(yīng)當(dāng)努力去構(gòu)造一個全新的概念體系，這個體系從東方哲學(xué)與現(xiàn)代物理學(xué)兩方面吸取營養(yǎng)并加以綜合與改造�；�于量子力學(xué)中某些最具革命性的觀念(有別于經(jīng)典的西方哲學(xué))，本文作者構(gòu)造出一個關(guān)于量子論的本體論的詮釋。這一本體論詮釋與易哲學(xué)在某些方面顯示了共同性。雙波包本體論的概念體系融合并深化了科學(xué)與易哲學(xué)的概念因素。它對易哲學(xué)思想賦予科學(xué)概念體系的表述，也對科學(xué)觀念賦予本體的含義。這樣，雙波包本體論從兩方面吸取觀念并加以轉(zhuǎn)化，融合成一個統(tǒng)一的本體論圖像。