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思想前沿|量子糾纏改變了傳統(tǒng)哲學(xué)怎樣的思考方式

當(dāng)前,大力推進(jìn)量子技術(shù)的研發(fā)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的重要利器之一。美國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者斯坦博格甚至估計(jì),在當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,有三分之一的國(guó)民生產(chǎn)總值以某種方式來(lái)自以量子力學(xué)為理論基礎(chǔ)的高科技要素。21世紀(jì)將是量子技術(shù)全面崛起的量子時(shí)代。我國(guó)在量子信息領(lǐng)域的研究處在世界前列,已經(jīng)成為量子信息世界版圖中一股不可或缺的力量。

物理學(xué)家費(fèi)曼說(shuō)過(guò),“沒(méi)有人能理解量子力學(xué)”,這種說(shuō)法充分表達(dá)了人們立足于常識(shí)或經(jīng)典觀念來(lái)理解或領(lǐng)會(huì)量子理論的困難所在。量子糾纏是量子力學(xué)的一個(gè)最根本的特征,是量子力學(xué)理論的內(nèi)在特質(zhì),是物理學(xué)家在認(rèn)知微觀世界的量子化道路上所揭示出的一種極其奇特的量子現(xiàn)象。

物理學(xué)家們對(duì)量子糾纏概念的理解與接納經(jīng)歷了兩個(gè)階段:其一是觀念質(zhì)疑與概念辨析階段;其二是實(shí)驗(yàn)證實(shí)與技術(shù)應(yīng)用階段。目前,關(guān)于量子糾纏的測(cè)量、轉(zhuǎn)換和純化等研究已經(jīng)成為21世紀(jì)量子科學(xué)技術(shù)的前沿?zé)狳c(diǎn)。然而,當(dāng)科學(xué)家們不得不承認(rèn)如此不可思議的量子糾纏確實(shí)真實(shí)存在時(shí),這是令他們既向往又煩惱的一件事。他們之所以向往,是因?yàn)榱孔涌茖W(xué)已經(jīng)帶來(lái)了令人向往的技術(shù)應(yīng)用;他們之所以煩惱,是因?yàn)槿绻邮芰孔蛹m纏的存在,就意味著不得不承認(rèn)量子力學(xué)是正確的。

然而,如果量子力學(xué)是正確的,那么,接受量子力學(xué)的基礎(chǔ)假設(shè),就必須放棄建立在常識(shí)和經(jīng)典物理學(xué)基礎(chǔ)之上形成的哲學(xué)框架。因此,對(duì)于當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)研究來(lái)說(shuō),量子糾纏引發(fā)的哲學(xué)問(wèn)題比過(guò)去任何時(shí)候都更加尖銳與深刻。我們對(duì)這些問(wèn)題的討論,不是對(duì)傳統(tǒng)哲學(xué)觀念的細(xì)枝末節(jié)的修正或補(bǔ)充,而是從傳統(tǒng)的根深蒂固的哲學(xué)觀念中脫胎換骨式地帶來(lái)一場(chǎng)哲學(xué)革命。

首先,雖然量子理論中的許多物理學(xué)概念(比如超對(duì)稱(chēng)、超弦、夸克、光子等),都沒(méi)有得到觀察或經(jīng)驗(yàn)證據(jù)的支持,但卻使科學(xué)研究從經(jīng)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代轉(zhuǎn)向后經(jīng)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代,從而要求科學(xué)哲學(xué)家必須重新闡述,在后經(jīng)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代,“什么是實(shí)在”的問(wèn)題。其次,在后經(jīng)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代,量子物理學(xué)家選擇放棄傳統(tǒng)的科學(xué)方法,轉(zhuǎn)而憑借在長(zhǎng)期科學(xué)實(shí)踐過(guò)程中養(yǎng)成的直覺(jué)認(rèn)知能力,求助于數(shù)學(xué)和審美的敏感性,創(chuàng)造性地提出量子概念與建立量子理論。這使科學(xué)哲學(xué)研究的問(wèn)題域從關(guān)注理論與經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系,轉(zhuǎn)向關(guān)注理論與科學(xué)家的認(rèn)知技能和直覺(jué)的關(guān)系,從而要求科學(xué)哲學(xué)必須重新定位與闡述。

目前為止,量子“哲學(xué)”帶給我們?nèi)缦滤伎寂c啟迪:第一,自然界是不連續(xù)的。普朗克提出的量子化假設(shè)及其推廣應(yīng)用,為我們撬開(kāi)了關(guān)注不連續(xù)世界的大門(mén),并在科學(xué)思想史上第一次打破了萊布尼茲明確宣稱(chēng)的“自然界無(wú)跳躍”的常識(shí)性觀念,確立了“自然界存在著躍變式變化”的觀念。當(dāng)代量子信息技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)一步印證了基于這種不連續(xù)性思想建立起來(lái)的理論大廈的正確性,限制了經(jīng)典思維方式的適用范圍,把檢驗(yàn)理論正確與否的標(biāo)準(zhǔn)從單純注重觀察與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,擴(kuò)展到技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,“自然界是不連續(xù)的”這一觀念一旦確立,就具有顛覆性的作用,帶來(lái)了一系列觀念的改變。

第二,理論可能是在談?wù)撌澜缍皇窃诿枋鍪澜纭A孔永碚撁枋龅牧孔訉?shí)在只是對(duì)“對(duì)象性實(shí)在”的描述,而不一定是對(duì)作為“自在實(shí)在”的微觀粒子本身的直接描述。 第三,包括人類(lèi)在內(nèi)的微觀世界,是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的世界。量子糾纏現(xiàn)象的存在性顛覆了決定論的因果性觀念,確立了統(tǒng)計(jì)因果性的觀念,這種統(tǒng)計(jì)因果性是一種形式的統(tǒng)計(jì)決定論。量子糾纏體現(xiàn)出的整體性是一種非分離的整體性,這種整體性表明整體不等于部分之和。

最后,量子物理學(xué)家對(duì)世界的認(rèn)知是從較低層次的問(wèn)題域到較高層次的問(wèn)題域,從具體的三維時(shí)空到抽象的多維時(shí)空,從可觀察的宏觀客體到不可觀察的微觀客體,從日常語(yǔ)言到數(shù)學(xué)語(yǔ)言,從可存在的量到可觀察的量,從本體論的追求到認(rèn)識(shí)論的追求,這是一個(gè)對(duì)物理世界認(rèn)知不斷深化的過(guò)程。

研究量子哲學(xué)的理論價(jià)值在于,通過(guò)揭示量子糾纏概念的提出與發(fā)展所帶來(lái)的哲學(xué)觀念的改變,為促進(jìn)科學(xué)哲學(xué)研究的視域轉(zhuǎn)換,把科學(xué)發(fā)現(xiàn)重新納入科學(xué)哲學(xué)研究的范圍之內(nèi),提供了概念基礎(chǔ)和基本框架,為推動(dòng)科學(xué)哲學(xué)的當(dāng)代發(fā)展提供一個(gè)新的視域。同時(shí),通過(guò)揭示量子糾纏概念的基本含義,能夠有力批判當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中流行的“量子糾纏為意識(shí)決定論提供了科學(xué)依據(jù)”等錯(cuò)誤的主觀唯心主義觀點(diǎn)。這些觀念不僅是對(duì)量子糾纏概念的誤讀,沒(méi)有任何可靠的科學(xué)根據(jù),而且把物理學(xué)問(wèn)題與哲學(xué)問(wèn)題乃至宗教問(wèn)題相混淆,對(duì)人們的觀念形成錯(cuò)誤的引導(dǎo)。

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