能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像_第1頁(yè)
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能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像----紀(jì)念中國(guó)數(shù)學(xué)家吳學(xué)謀教授逝世四周年科孝文摘要:本文是紀(jì)念中國(guó)數(shù)學(xué)家吳學(xué)謀教授逝世四周年,以解讀《泛系:萬(wàn)悖癡夢(mèng)》,其中《泛系史記》《泛系方程》由吳學(xué)謀教授編著、中國(guó)科技大學(xué)出版社2005年出版的學(xué)術(shù)著作;該書(shū)雖屬于泛系理論研究的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍;吳學(xué)謀教授還去華中科技大學(xué)辦過(guò)講座,但也引起爭(zhēng)議----什么是能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像?關(guān)鍵詞:先驗(yàn)圖像、經(jīng)驗(yàn)圖像、泛系方程、系綜詮釋、三旋【0、引言】本文是紀(jì)念中國(guó)數(shù)學(xué)家吳學(xué)謀(1935—2022)教授逝世四周年,以解讀《泛系:萬(wàn)悖癡夢(mèng)》,其中《泛系史記》《泛系方程》由吳學(xué)謀教授編著、中國(guó)科技大學(xué)出版社2005年出版的學(xué)術(shù)著作;該書(shū)雖屬于泛系理論研究的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍;吳學(xué)謀教授還去華中科技大學(xué)辦過(guò)講座,但也引起爭(zhēng)議----什么是能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像?吳學(xué)謀(1935--2022)教授,1935年生,廣西柳州市人。1956年畢業(yè)于武漢大學(xué)數(shù)學(xué)系,后任中國(guó)船舶集團(tuán)武漢數(shù)字工程研究所研究員;主要從事函數(shù)論、電磁介質(zhì)動(dòng)力學(xué)與泛系理論研究,發(fā)表論著300余篇,出版6本專(zhuān)著,其開(kāi)創(chuàng)的泛系理論在國(guó)際上受到廣泛關(guān)注,被多部百科全書(shū)和學(xué)術(shù)著作引用;涉及數(shù)理工醫(yī)文社史哲等多種專(zhuān)題,獲數(shù)學(xué)結(jié)果數(shù)百,另發(fā)表過(guò)詩(shī)作數(shù)百和其他文藝作品。他在數(shù)學(xué)內(nèi)部,做的跨越10多分支并且具有400多新定理的網(wǎng)聯(lián)性的探索,直到1976年才正式起用泛系或泛系論一詞,進(jìn)而把泛系思想具體擴(kuò)變到數(shù)學(xué)外許多領(lǐng)域,成為泛系理論、數(shù)學(xué)逼近轉(zhuǎn)化論、電磁介質(zhì)動(dòng)力學(xué)等價(jià)論等理論創(chuàng)建人,對(duì)哲學(xué)、數(shù)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、美學(xué)詩(shī)學(xué)創(chuàng)一家之言;先后入理15個(gè)學(xué)會(huì),入委25個(gè)出版物,入事20個(gè)組織高職。晚年仍兼任SCI系統(tǒng)科學(xué)雜志副主編,于2022年在武漢去世,享年87歲,被稱(chēng)為一代數(shù)理哲學(xué)大師。【1、統(tǒng)計(jì)力學(xué)上的系綜詮釋】有人說(shuō),根據(jù)量子力學(xué)的流體力學(xué)表象就可以知道,系綜詮釋對(duì)于量子力學(xué)來(lái)說(shuō)是最自然的。多粒子系統(tǒng)的量子理論必然是量子場(chǎng)論的或系綜詮釋的;凡多粒子系統(tǒng),凡相對(duì)論性理論,凡與經(jīng)典場(chǎng)有關(guān)的量子力學(xué),必然應(yīng)當(dāng)是系綜詮釋的。只有如此才合理,否則便不能自圓其說(shuō)。但事情并不這樣簡(jiǎn)單。眾所周知,根據(jù)量子理論,光可視為波,光又可視為波不連續(xù)的微粒。對(duì)多粒子系統(tǒng)來(lái)說(shuō),量子具有波粒二象性是沒(méi)有問(wèn)題,但對(duì)于單個(gè)量子,波粒二象性中的“波”如果像流體或介質(zhì)中的水波就有矛盾。因?yàn)榱黧w或介質(zhì)必然是多粒子系統(tǒng),這和“單個(gè)量子”的前提是相悖的。為了解決這個(gè)矛盾,玻恩提出量子具有波粒二象性的“波”,是幾率波而不是像水波。但爭(zhēng)論并沒(méi)有停止。堅(jiān)持“單個(gè)量子”的系綜詮釋者說(shuō),在通常的量子力學(xué)中,擔(dān)心系綜詮釋會(huì)抹殺對(duì)單個(gè)體系(或粒子)知識(shí)的了解(如認(rèn)為"粒子沒(méi)有了")是完全多余的,“系綜”的概念可以追溯到流體力學(xué)的兩種描述方法:(1)將流體視為質(zhì)點(diǎn)系,研究的是“點(diǎn)”;(2)以流體所占空間中固定點(diǎn)的流動(dòng)狀況為出發(fā)點(diǎn),研究的是“場(chǎng)”;這相當(dāng)于量子力學(xué)的系綜觀點(diǎn)。關(guān)于量子力學(xué)系綜詮釋中存在的問(wèn)題,可舉如,量子力學(xué)系綜詮釋中的基本方程是線(xiàn)性的,因而此理論中的量子(粒子或系統(tǒng))都僅僅是數(shù)學(xué)點(diǎn)。其次,在系綜詮釋中,一些被其它各種詮釋解釋得較為合理的量子特征,如測(cè)不準(zhǔn)原理和波粒二象性等,卻變得模糊不清。第三,量子力學(xué)系綜詮釋仍然未能始終如一地服從相對(duì)論的要求。最后,系綜詮釋關(guān)于"無(wú)限大廣延宇宙"的概念,也無(wú)法同廣義相對(duì)論相協(xié)調(diào)。但“系綜詮釋”已逐漸演化成具有取代正統(tǒng)詮釋力量的“王者之象”,對(duì)大多數(shù)“量子理論家”來(lái)說(shuō),具有心理上的安慰作用;有人稱(chēng)系綜詮釋是現(xiàn)有量子力學(xué)體制下各種詮釋中最“苗條”的詮釋?zhuān)患聪稻C詮釋仍然是“無(wú)理”也要硬說(shuō)成“有理”的東西。而且,我們也可以簡(jiǎn)單地來(lái)理解“系綜”,相對(duì)單體,它類(lèi)似多體的東西。當(dāng)然這不是“系綜”的正宗解釋?zhuān)y(tǒng)計(jì)力學(xué)理論上的“系綜”的解釋才是正宗的。1、吉布斯是首創(chuàng)統(tǒng)計(jì)系綜理論的美國(guó)物理學(xué)家。1873年至1878年,他發(fā)表了被稱(chēng)為是“吉布斯熱力學(xué)三部曲”的3篇論文,即“流體熱力學(xué)的圖示法”(1873)、“借助曲面描述熱力學(xué)性質(zhì)的幾何方法”(1873),以及“非均勻物質(zhì)的平衡”(1876、1878)。由于他出色的工作,熱力學(xué)成為一個(gè)完整嚴(yán)密的理論體系。1902年吉布斯發(fā)表了巨著《統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基本原理》,創(chuàng)立了統(tǒng)計(jì)系綜的方法,建立起經(jīng)典平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)力學(xué)的系統(tǒng)理論,對(duì)統(tǒng)計(jì)力學(xué)給出了適用任何宏觀物體的最徹底、最完整的形式。2、說(shuō)白了,若假定波函數(shù)與系綜有關(guān)而不是與單個(gè)事件有關(guān)的話(huà),統(tǒng)計(jì)力學(xué)理論上的“系綜”,是一種原子或分子系綜。統(tǒng)計(jì)“系綜”為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)平均,先要尋找描述方法,即要引入統(tǒng)計(jì)系綜概念。這里統(tǒng)計(jì)平均,是宏觀體系的微觀量對(duì)所有(以一定幾率出現(xiàn))的可能微觀態(tài)的平均。就是說(shuō),對(duì)一個(gè)物體系的微觀量在無(wú)數(shù)次“表演”的各微觀態(tài)中進(jìn)行平均,與對(duì)無(wú)數(shù)相同的物體系的微觀量在一次性“表演”的各微觀態(tài)中進(jìn)行平均等價(jià)。于是可以設(shè)想,用很多個(gè)與研究的體系完全相同的所處的微觀態(tài),又是按該體系多次觀測(cè)所得幾率分布著的體系群,代替一個(gè)體系的多次觀測(cè)統(tǒng)計(jì)平均,這就是統(tǒng)計(jì)系綜的由來(lái)。例如,“孫悟空”拔出一撮毫毛變來(lái)無(wú)數(shù)孫大圣的”表演”,這是對(duì)多個(gè)完全相同的體系的”表演”,設(shè)想可以如“電影攝像機(jī)”一般“瞬間地”一次同時(shí)“攝像”,記錄物體系的微觀態(tài)。這里不是在不同時(shí)間里對(duì)同一個(gè)物體系進(jìn)行多次觀測(cè),如又假定進(jìn)行多次觀測(cè),N次觀測(cè)中出現(xiàn)s態(tài)Ns次;只要N足夠大(微觀長(zhǎng)時(shí)間),Ns/N趨于于確定值(Ns/N→ρs),由于熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)軌性,這兩種方式拍出的圖象應(yīng)該完全相同,給出的s態(tài)幾率也是一樣的。因此可以定義:大量性質(zhì)完全相同、以一定的幾率,各處于某運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的、彼此獨(dú)立的力學(xué)體系的集合,謂之統(tǒng)計(jì)系綜(簡(jiǎn)稱(chēng)系綜);所有態(tài)的幾率,構(gòu)成一種幾率分布,或稱(chēng)系綜分布。即理論系綜,是處在相同的給定宏觀條件下的大量結(jié)構(gòu)完全相同的系統(tǒng)的集合。它是統(tǒng)計(jì)物理的一個(gè)想象中的工具,而不是實(shí)際客體。系綜理論的基本觀點(diǎn)是,宏觀量是相應(yīng)微觀量的時(shí)間平均,而時(shí)間平均等價(jià)于系綜平均。系綜的一個(gè)基本假設(shè)是各態(tài)歷經(jīng)假說(shuō):只要等待足夠長(zhǎng)的時(shí)間,宏觀系統(tǒng)必將經(jīng)歷和宏觀約束相應(yīng)的所有可達(dá)微觀態(tài)。系綜理論主要是研究,處于三種不同宏觀條件下的平衡系統(tǒng)組成的三種穩(wěn)定系綜:即由能量E,粒子數(shù)N,體積V一定的孤立系統(tǒng)組成的微正則系綜,由溫度T,粒子數(shù)N,體積V一定的恒溫封閉系統(tǒng)組成的正則系綜,和由溫度T,化學(xué)勢(shì)μ一定的開(kāi)放系統(tǒng)組成的巨正則系綜。微正則系綜描述孤立系統(tǒng)的平衡性質(zhì),正則系綜描述與大熱源平衡的恒溫系統(tǒng)的性質(zhì);巨正則系綜描述與大熱源,大粒子源平衡的開(kāi)放系統(tǒng)的性質(zhì)。而三種統(tǒng)計(jì)系綜的關(guān)系是:它們是等價(jià)的,但應(yīng)用的廣泛程度不同,方便應(yīng)用的條件不同。三種系綜等價(jià)的含義為:雖然組成三種系綜的系統(tǒng)所處的宏觀條件有原則上的區(qū)別,但在熱力學(xué)極限下用三種系綜,計(jì)算同一個(gè)宏觀系統(tǒng)的熱力學(xué)量時(shí),會(huì)得到相同的結(jié)果。也就是,我們可以不管系統(tǒng)所處的實(shí)際系統(tǒng),按照方便,采用任何一種系綜進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果都是相同的。即從理論角度考慮,微正則系綜是系綜理論的基礎(chǔ),正則分布和巨正則分布是由微正則分布導(dǎo)出的;在應(yīng)用上,三種系綜是等價(jià)的,實(shí)際上,巨正則系綜由于其巨配分函數(shù)計(jì)算最簡(jiǎn)單而應(yīng)用最廣。由于三種系綜是等價(jià)的,我們可以從解決問(wèn)題的難易情況上選擇一種便于計(jì)算的系綜,然后求相應(yīng)的(巨)配分函數(shù),再由前面相應(yīng)系綜的統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)公式直接計(jì)算系統(tǒng)的全部熱力學(xué)量。3、微正則分布討論,最簡(jiǎn)單也最基本的情形是孤立系。1870年玻爾茲曼1870年提出等幾率假設(shè),孤立系處于平衡態(tài)時(shí),體系各可能微觀狀態(tài)出現(xiàn)的幾率相等。由等幾率假設(shè)可以導(dǎo)出各種分布,因此是統(tǒng)計(jì)物理最基本的也是唯一必要的假設(shè)。例如,擲骰子,如果六個(gè)面是均勻的,六種不同的點(diǎn)數(shù)出現(xiàn)的幾率也相同;如果莊家作弊,在某面打眼灌鉛,相對(duì)的一面出現(xiàn)的機(jī)會(huì)就會(huì)多得多。即等幾率假設(shè)的合理性是,物體系孤立,又處于平衡態(tài),這時(shí),從宏觀上控制微觀態(tài)的條件對(duì)所有微觀態(tài)都相同且固定(如能量、粒子數(shù)、體積)。沒(méi)有理由說(shuō)某個(gè)或幾個(gè)態(tài)出現(xiàn)可能性更大,故可假定各態(tài)的幾率相同。從實(shí)踐性上說(shuō),實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),基本假設(shè)的正確性由其推論(熱力學(xué)定律,具體的體系性質(zhì)的結(jié)果)已驗(yàn)證,迄今為止,玻爾茲曼的等幾率假設(shè)假設(shè)已經(jīng)得起歷史考驗(yàn)。但應(yīng)注意的是,實(shí)踐上進(jìn)行微正則系綜平均的計(jì)算,在數(shù)學(xué)上往往難以實(shí)現(xiàn),直接應(yīng)用十分困難。但是由微正則系綜,可導(dǎo)出所有便于應(yīng)用的系綜和適用的分布,因此等幾率假設(shè)或微正則系綜,是統(tǒng)計(jì)物理的基本假設(shè),也是唯一的假設(shè),整個(gè)平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)物理的理論就建立在這個(gè)假設(shè)的基礎(chǔ)之上。4、統(tǒng)計(jì)物理的一個(gè)基本思想是從成分粒子的動(dòng)力學(xué)出發(fā),用統(tǒng)計(jì)的方法給出多粒子系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)。而系綜理論則是統(tǒng)計(jì)方法;但傳統(tǒng)的物理課本中,討論的都是在原子分子層次上的統(tǒng)計(jì)物理,沒(méi)有指明隨著人類(lèi)對(duì)物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí)發(fā)展,會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)物理的重大發(fā)展。例如,當(dāng)人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)深入到核子這一層次時(shí),特別是建立了核子動(dòng)力學(xué)的模型理論后,出現(xiàn)了與這種動(dòng)力學(xué)相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)熱力學(xué),揭示有在核子層次上的物質(zhì)形態(tài)----核物質(zhì)或泛稱(chēng)強(qiáng)子物質(zhì)。又如,當(dāng)人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)深入到夸克這一層次,建立了描述夸克相互作用的動(dòng)力學(xué)----規(guī)范場(chǎng)論時(shí),就導(dǎo)致了夸克層次上的統(tǒng)計(jì)物理。其中特別引人注目的是以QCD為動(dòng)力學(xué)的統(tǒng)計(jì)物理,它預(yù)言了在夸克層次上的一種新物質(zhì)形態(tài)----夸克物質(zhì)或稱(chēng)夸克膠子等離子體,開(kāi)創(chuàng)了以探索夸克物質(zhì)為目的的新的研究領(lǐng)域。但在不同層次上的統(tǒng)計(jì)物理,從內(nèi)容到表述形式又都有各自的特殊性。特別是在夸克層次上的統(tǒng)計(jì)物理,由于成分粒子的動(dòng)力學(xué)都是相對(duì)論量子場(chǎng)論,這導(dǎo)致了以描述場(chǎng)的熱力學(xué)問(wèn)題為主體的內(nèi)容,以量子場(chǎng)論形式表述統(tǒng)計(jì)物理的框架,即有限溫度場(chǎng)論。尤其是描述了夸克物質(zhì)的有限溫度場(chǎng)論,即夸克物質(zhì)統(tǒng)計(jì)理論,它與原來(lái)在原子分子層次上建立的統(tǒng)計(jì)物理相比,由于其非阿貝爾屬性,給人們帶來(lái)了許多尚待揭示的新問(wèn)題、新現(xiàn)象。例如,研究禁閉夸克的傳播子,有的得到了夸克動(dòng)力學(xué)質(zhì)量隨動(dòng)量變化的關(guān)系,即得到了從流夸克質(zhì)量到組分夸克質(zhì)量的動(dòng)力學(xué)過(guò)渡。又如,夸克的橫向性分布的一次矩定義了核子張量荷;核子張量荷也可用張量流算符在核子態(tài)的矩陣元定義,由此用量子色動(dòng)力學(xué)求和規(guī)則、有效理論和模型計(jì)算了核子張量荷。5、近幾年來(lái),人們從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面探討了利用自由原子系綜作為量子記憶體的可能性,這實(shí)際是量子系綜的運(yùn)用。例如,傳統(tǒng)的量子通信是利用糾纏的光子對(duì),以達(dá)到量子態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸和量子編碼。又如,基于格點(diǎn)上和自由空間多能級(jí)系綜的量子存貯方案,發(fā)現(xiàn)了相關(guān)多原子耦合系統(tǒng)的隱藏動(dòng)力學(xué)對(duì)稱(chēng)性,研究此類(lèi)介質(zhì)中的光傳播的奇異特性,可探討利用相關(guān)的自旋波和準(zhǔn)自旋波進(jìn)行量子存貯的可能性。6、量子系綜研究也涉及全同粒子。例如,所有的電子都是全同粒子,所有的質(zhì)子也都是全同的粒子。這里是稱(chēng)質(zhì)量、電荷、自旋等固有性質(zhì)完全相同的微觀粒子為全同粒子。由全同粒子的不可區(qū)分性,使得在全同粒子組成的體系中,兩全同粒子相互代換不引起物理狀態(tài)的改變,這個(gè)論斷被稱(chēng)為全同性原理,它是量子力學(xué)的基本原理。其次,微觀全同粒子的不可區(qū)分性,對(duì)全同粒子的波函數(shù)提出了一個(gè)嚴(yán)格的要求。自旋為1/2的奇數(shù)倍的粒子,如電子、質(zhì)子、中子等,遵從費(fèi)密--狄喇克統(tǒng)計(jì),稱(chēng)為費(fèi)密子,由費(fèi)密子組成的全同粒子體系的波函數(shù)是反對(duì)稱(chēng)的。自旋為零或?yàn)?/2的整數(shù)倍的粒子,如光子,遵從玻色--愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì),稱(chēng)為玻色子,由玻色子組成全同粒子體系的波函數(shù)是對(duì)稱(chēng)的。原子、原子核等復(fù)合粒子,到底屬于哪一類(lèi)粒子,則取決于它們所含費(fèi)米子的奇偶數(shù)而決定。由奇數(shù)個(gè)費(fèi)米子組成的復(fù)合粒子遵循費(fèi)米統(tǒng)計(jì),仍為費(fèi)米子。由偶數(shù)個(gè)費(fèi)米子組成的復(fù)合粒子遵循玻色統(tǒng)計(jì),則為玻色子。由玻色子組成的復(fù)合粒子,仍是玻色子。由此可見(jiàn),由無(wú)相互作用的全同粒子所組成的體系的哈密頓算符,其本征函數(shù)等于各單粒子哈密頓算符本征函數(shù)之積,本征能量則等于各粒子本征能量之和。【2、泛系理法及理性與康德的經(jīng)驗(yàn)和先驗(yàn)】相對(duì)論和量子力學(xué)的重大問(wèn)題都可以聯(lián)系或涉及到統(tǒng)計(jì)系綜,而且對(duì)其中個(gè)體波粒二象性觀點(diǎn)的爭(zhēng)論有正確的結(jié)果,那將預(yù)兆21世紀(jì)物理學(xué)有大的突破。這是因?yàn)槲镔|(zhì)性的“個(gè)體”在宏觀基本上是個(gè)可被分割開(kāi)的可計(jì)量的的單元,這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的、也是一個(gè)先驗(yàn)的圖景;此時(shí)“個(gè)體”的波粒二象性是分為兩個(gè)層次。第一個(gè)層次是宏觀的物體被分為固體、液體、氣體等三相,它們的“個(gè)體”相對(duì)物質(zhì)性的“原子”個(gè)體來(lái)說(shuō)不是基本的,所以肉眼看不見(jiàn)是“原子”個(gè)體的液體、氣體的“個(gè)體”物質(zhì)可以具有明顯的波動(dòng)性。第二個(gè)層次是固體的個(gè)體相對(duì)物質(zhì)性的“原子”個(gè)體來(lái)說(shuō)也不是基本的,肉眼也看不見(jiàn)是“原子”,但相說(shuō)液體、氣體來(lái)說(shuō)如果它是剛體的,或是它雖有剛性但不是像有長(zhǎng)度的繩子和彈簧那樣可振動(dòng),就不具有明顯的波動(dòng)性。這是一般說(shuō)的粒子個(gè)體的經(jīng)驗(yàn)的、也是先驗(yàn)的圖像,量子力學(xué)中所謂波粒二象性不相容,也就是以這種固體個(gè)體的經(jīng)驗(yàn)的和先驗(yàn)的圖像作論據(jù)的。這里,所謂經(jīng)驗(yàn)的圖像,指實(shí)在的圖像,一般為客觀的實(shí);所謂先驗(yàn)的圖像,指實(shí)在的圖像,一般為客觀的虛,類(lèi)似真理的實(shí)。統(tǒng)計(jì)系綜不是經(jīng)驗(yàn)的圖像而是先驗(yàn)的圖像,它經(jīng)驗(yàn)的圖像的統(tǒng)計(jì)方法,本身不具有經(jīng)驗(yàn)的個(gè)體圖像,只具有先驗(yàn)的個(gè)體圖像,并且這些先驗(yàn)的個(gè)體圖像是以固體個(gè)體的經(jīng)驗(yàn)的和先驗(yàn)的圖像作論據(jù)的,這種圖像說(shuō)白了,就是拓?fù)鋷缀紊系那蛄孔訄D像。統(tǒng)計(jì)系綜的所屬等幾率假設(shè)中的幾率,指的也類(lèi)似對(duì)這種球量子經(jīng)驗(yàn)的一種標(biāo)記,其幾率本身不是經(jīng)驗(yàn)的個(gè)體圖像,而是球量子先驗(yàn)個(gè)體圖像的標(biāo)記。所以玻恩提出量子力學(xué)波函數(shù)中的“波”,是幾率波而不是物質(zhì)波,有它一定的合理性。第一,幾率波是先驗(yàn)的個(gè)體圖像,避開(kāi)了粒子的經(jīng)驗(yàn)的個(gè)體圖像;第二,如果幾率波經(jīng)驗(yàn)的個(gè)體圖像是球量子,那么標(biāo)記的先驗(yàn)個(gè)體圖像也是球量子,反之也然。原因是“標(biāo)記”等價(jià)于觀察,“標(biāo)記”作球量子,還是球量子投影在觀察屏上的,兩者“標(biāo)記”是線(xiàn)性關(guān)系的。這使兩者的圖像太一致了,所以球量子的幾率波“標(biāo)記”太像“球量子”,使不管是經(jīng)驗(yàn)的圖像而是先驗(yàn)的圖像又不應(yīng)具有“波動(dòng)性”,即這不是“波動(dòng)性”的先驗(yàn)性的圖像。愛(ài)因斯坦是個(gè)先驗(yàn)性圖像的理想主義者,而玻爾相對(duì)愛(ài)因斯坦則是個(gè)經(jīng)驗(yàn)圖像的說(shuō)實(shí)話(huà)者,量子個(gè)體圖像具有波粒二象性,不管矛盾不矛盾,是真實(shí)的經(jīng)驗(yàn)圖像就堅(jiān)持。于是愛(ài)因斯坦與玻爾的爭(zhēng)論由此開(kāi)始;其實(shí)愛(ài)因斯坦與玻爾沒(méi)有本質(zhì)的矛盾,他們都追求能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像解釋的統(tǒng)一,我們認(rèn)為玻恩的幾率波解釋只成功了一半,即他提出一種“標(biāo)記”式的處理經(jīng)驗(yàn)圖像的方法。正是從這里我們看到了解釋量子個(gè)體圖像具有波粒二象性統(tǒng)一曙光,即如果量子的個(gè)體圖像是環(huán)量子,又具有三旋的內(nèi)稟性,那么在環(huán)量子作的“標(biāo)記”,與環(huán)量子投影在觀察屏上的“標(biāo)記”,兩者是非線(xiàn)性的關(guān)系而不是線(xiàn)性的關(guān)系。即觀察環(huán)量子三旋,“標(biāo)記”出現(xiàn)的是幾率波,觀察環(huán)量子“標(biāo)記”三旋投影在觀察屏上的“標(biāo)記”,也是幾率波,兩者無(wú)論先驗(yàn)的圖像和經(jīng)驗(yàn)的圖像是統(tǒng)一的。其次,對(duì)環(huán)量子本身來(lái)說(shuō),無(wú)論先驗(yàn)的圖像和經(jīng)驗(yàn)的圖像,都類(lèi)似“粒子性”的,只是不是愛(ài)因斯坦、玻爾、玻恩等無(wú)數(shù)人想象中的球量子。2005年是個(gè)不平凡的日子----既是愛(ài)因斯坦發(fā)表相對(duì)論100周年,也是他逝世50周年。此年作為一種象征,無(wú)數(shù)人總結(jié)追求能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像解釋的統(tǒng)一,企圖在21世紀(jì)對(duì)物理學(xué)有所突破,其目的是發(fā)展量子力學(xué),其本意卻分別是就量子系統(tǒng)控制理論和泛系觀控模式作他們的如是觀。例如,中國(guó)數(shù)學(xué)家吳學(xué)謀教授2005年出版的《泛系方程》《泛系理論與數(shù)學(xué)方法》《泛系史記》等著作中,擴(kuò)展為包含逾百種泛系理法的體系;典型的新理法有:廣義的系統(tǒng)、關(guān)系、轉(zhuǎn)化、微積、對(duì)稱(chēng)、極端、量化、優(yōu)化、生克、相對(duì)性,等等;包括數(shù)學(xué)、系統(tǒng)工程、醫(yī)學(xué)等,并衍生出一系列跨學(xué)科定理與方法;其核心內(nèi)容強(qiáng)調(diào)“泛系”作為廣義系統(tǒng)與關(guān)系的復(fù)合體,融合系統(tǒng)論、聯(lián)系論、轉(zhuǎn)化論及東西方哲學(xué)與科技方法論;作為網(wǎng)絡(luò)型學(xué)術(shù)框架,其研究涵蓋數(shù)學(xué)、控制論等20余學(xué)科分支。其實(shí)“泛系”不“泛”,為啥?有人寫(xiě)的泛系猜想論文,就是從泛對(duì)稱(chēng)的觀念作的向泛系觀控相對(duì)界觀念的發(fā)展;有人寫(xiě)的有關(guān)概率與貝爾的論文,又是通過(guò)揭示測(cè)不準(zhǔn)問(wèn)題和波函數(shù)的實(shí)質(zhì),說(shuō)明量子觀控相對(duì)界的觀控模式對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不起決定。為了盡可能說(shuō)清楚這兩類(lèi)論文所勾畫(huà)出的那個(gè)看不見(jiàn)的世界的情景,我們一方面權(quán)當(dāng)他們說(shuō)的是完全正確和可操作的;另一方面我們不得不借助于"看得見(jiàn)的"世界的日常生活中的語(yǔ)言,這猶如詩(shī)人不得不求助于隱喻和比喻一樣,闡述我們的如是觀。據(jù)吳學(xué)謀教授宣傳,泛系理性是20世紀(jì)科學(xué)、技術(shù)、哲學(xué)的綜合,泛系猜想認(rèn)為泛系理法是泛系變分運(yùn)籌的具體展開(kāi),是現(xiàn)實(shí)顯生,而泛系理性則是十側(cè)重并泛系變分運(yùn)籌化的種子理性,在泛系相對(duì)論約制下,從已知泛系(現(xiàn)象世界)判定潛在泛系(物自體--自在世界)可能計(jì)算的觀控相對(duì)界。但我們不準(zhǔn)備評(píng)介泛系理性--泛系變分原理和泛系七步道,而來(lái)看看泛系的十側(cè)重“事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐、邏輯批判、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模、計(jì)算機(jī)仿真、不斷集散觀控、不斷五互揚(yáng)棄(自我、他我、否定的否定)、不斷顯生前進(jìn)”的科學(xué)理性。按照康德的術(shù)語(yǔ),經(jīng)驗(yàn)和先驗(yàn)屬于不同的層次,經(jīng)驗(yàn)的對(duì)象是物自體對(duì)我們的顯現(xiàn),是現(xiàn)象;而物自體則是不可經(jīng)驗(yàn)的先驗(yàn)對(duì)象。我們是用交換信息代替經(jīng)驗(yàn)的對(duì)象,用結(jié)構(gòu)信息代替先驗(yàn)對(duì)象。這樣我們就可進(jìn)入物自體,在沒(méi)有進(jìn)入之前,也可以作科學(xué)研究;著名的例子是玻爾茲曼。據(jù)《參考消息》2002年1月3日刊登的《出師未捷身先死,理性光芒照后人》一文介紹,奧地利物理學(xué)家玻爾茲曼在統(tǒng)計(jì)力學(xué)的理論上有重大貢獻(xiàn),波爾茲曼常數(shù)具有相當(dāng)重要的地位。1872年,“原子”還是先驗(yàn)的抽象的東西,無(wú)人見(jiàn)過(guò)、無(wú)人經(jīng)驗(yàn)。但玻爾茲曼堅(jiān)信“原子”存在,并憑借自己在數(shù)學(xué)方面驚人獨(dú)創(chuàng)的玻爾茲曼方程式和從這一方程中得出的H定理,表明了原子為什么可以解釋?zhuān)瑥臍怏w的變化到大自然為什么不允許導(dǎo)致熵的事件減少。但悲劇由此發(fā)生,1894年玻爾茲曼接受維也納大學(xué)的教授職位,第二年著名科學(xué)家馬赫也來(lái)到這所大學(xué),他同著名化學(xué)家?jiàn)W斯特瓦爾德共同對(duì)玻爾茲曼的研究發(fā)起了一場(chǎng)持久的攻擊,他們認(rèn)為在經(jīng)驗(yàn)上得到證實(shí)的說(shuō)法才有科學(xué)意義,由于沒(méi)有人見(jiàn)到原子,我們就不應(yīng)當(dāng)拿原子當(dāng)真;他們宣稱(chēng),理解物理學(xué)的關(guān)鍵是能量而非原子。二比一的筆頭上和會(huì)談上的爭(zhēng)論,精疲力竭的玻爾茲曼1906年9月自殺吊死在家中。有人評(píng)論說(shuō),指責(zé)批評(píng)者導(dǎo)致玻爾茲曼自殺,這種看法過(guò)于簡(jiǎn)單。讓玻爾茲曼自殺的是抑郁癥,而不是批評(píng)者。因?yàn)槲锢韺W(xué)是一種容易出現(xiàn)對(duì)立看法的學(xué)科,新觀點(diǎn)的鼓吹者都要做好心理準(zhǔn)備迎接同行的挑戰(zhàn)。玻爾茲曼不知道當(dāng)時(shí)他距打敗自己的批評(píng)者有多近:在他死前一年,愛(ài)因斯坦的論文已表明原子確實(shí)存在;在他死后一年,奧斯特瓦爾德也承認(rèn)玻爾茲曼是對(duì)的。現(xiàn)在來(lái)看波爾茲曼先驗(yàn)的數(shù)學(xué)方程和H定理,實(shí)際他還是有經(jīng)驗(yàn)的“原子”圖像“球量子”在作基礎(chǔ),其數(shù)學(xué)表達(dá)計(jì)算的結(jié)果,還是有經(jīng)驗(yàn)的宏觀物質(zhì)可供檢測(cè)。所謂的“理解物理學(xué)的關(guān)鍵是能量而非原子”,實(shí)際既非能量也非原子而是唯象的經(jīng)驗(yàn)的“球量子”圖像----能量沒(méi)有唯象的經(jīng)驗(yàn)的“球量子”圖像,就沒(méi)有波爾茲曼的學(xué)生普朗克的“量子論”;盡管他們都反對(duì)“唯能論”,但普朗克對(duì)玻爾茲曼珍愛(ài)的原子論并沒(méi)有多少熱情,這就是普朗克的觀點(diǎn)與玻爾茲曼的觀點(diǎn)的有所區(qū)別。其次,能把吳學(xué)謀教授,與玻爾茲曼作對(duì)比嗎?現(xiàn)在聯(lián)系泛系的“事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、不斷集散觀控、不斷五互揚(yáng)棄、不斷顯生前進(jìn)”,這是屬于康德的經(jīng)驗(yàn)層次;泛系的“邏輯批判、數(shù)學(xué)建模、計(jì)算機(jī)仿真”,是屬于康德的先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)層次。泛系這“十側(cè)重”實(shí)際是個(gè)大包圍,在泛系猜想作的類(lèi)似希爾伯特23個(gè)問(wèn)題的34個(gè)猜想中,泛系變分運(yùn)籌的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,如:吳學(xué)謀教授寫(xiě)的泛系方程:d(xy)=*0*/PRR'P',構(gòu)建基于多元陰陽(yáng)泛導(dǎo)(m*D*xy*)、泛系異同式(=*)和泛極(0*)的新型方程框架;方程概念的泛系化,揚(yáng)棄擴(kuò)變中把傳統(tǒng)方程----顯化等式=的泛系“P*//=”,擴(kuò)變?yōu)椤癳q*:P*//m*D*xy*=*0*(側(cè)重多元的陰陽(yáng)泛導(dǎo)m*D*xy*、泛系異同式=*和泛極0*)”等,卻使人看不明白,實(shí)為吳學(xué)謀教授自己解讀是:《泛系:萬(wàn)悖癡夢(mèng)》。為啥他會(huì)走到這個(gè)地步?形成的泛系本體觀,他既沒(méi)有先驗(yàn)的具體圖像,也沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的具體圖像。他的34個(gè)猜想中有4個(gè)猜想,是直指21世紀(jì)廣義物理學(xué)----宇宙學(xué)的三大困惑的,這就是:統(tǒng)一解決愛(ài)因斯坦與玻爾的爭(zhēng)論;測(cè)不準(zhǔn)問(wèn)題和波粒二象性;康德認(rèn)識(shí)論問(wèn)題----現(xiàn)象對(duì)本質(zhì)的可認(rèn)知性或者人的認(rèn)知能力的底線(xiàn)是什么;從泛系看物理實(shí)在論----物理學(xué)的尺度極限(觀控相對(duì)界)和微觀因果性問(wèn)題,特別是三大度量/觀控極限問(wèn)題:時(shí)間5.4×10的-44次方秒,空間1.6×10的-33次方厘米,質(zhì)量2.2×10的-5次方克。如果把“康德認(rèn)識(shí)論”所提出的自在世界(物自體)和自為世界(現(xiàn)象世界)的劃界,歸結(jié)為是結(jié)構(gòu)信息和交換信息的關(guān)系,泛系猜想從辯證法基本規(guī)律和范疇的泛系數(shù)學(xué)模型,到泛系靈境對(duì)心理、方法論、醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)療法等的現(xiàn)實(shí)顯生的概括,而所建立的泛對(duì)稱(chēng)、統(tǒng)馭的泛系論識(shí),其經(jīng)驗(yàn)的球量子的自旋泛對(duì)稱(chēng),是否可以延伸進(jìn)量子力學(xué)中去呢?泛系猜想其實(shí)是既沒(méi)有先驗(yàn)的具體圖像,也沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的具體圖像的猜想。因此泛系猜想遇到一些重大的具體問(wèn)題,如要解決的觀控相對(duì)界的一些問(wèn)題:(1)老子的"非常道";(2)康德的"不可知論";(3)哥德?tīng)柕牟豢膳卸};(4)拓樸空間的非內(nèi)域的邊界點(diǎn);(5)宇宙的無(wú)界問(wèn)題;(6)一般抽象的自動(dòng)機(jī)框架下的不可觀控性問(wèn)題;(7)非理性(包括迷信)的相對(duì)不可消除性問(wèn)題;(8)超越物理學(xué)的波粒二象性的一般測(cè)不準(zhǔn)問(wèn)題;(9)無(wú)窮可分性的數(shù)學(xué)化判定等,無(wú)論泛系猜想的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,如吳學(xué)謀教授寫(xiě)的泛系方程如d(xy)=*0*/PRR'P',還是他的物理思維,實(shí)際什么也說(shuō)不清楚。因?yàn)楸娝苤?,“量子的自旋”,量子力學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和先驗(yàn)是不同于宏觀物理“自旋”的經(jīng)驗(yàn)和先驗(yàn)的。這是微觀物理和宏觀物理的斷層;由于量子力學(xué)的數(shù)學(xué)語(yǔ)言已經(jīng)把“量子自旋”搞得很?chē)?yán)密,類(lèi)似已從康德的先驗(yàn)的自在世界或物自體,變到了經(jīng)驗(yàn)的自為世界或現(xiàn)象世界。但舊量子力學(xué)的自旋解釋?zhuān)?lèi)似一頂“花帽子”,誰(shuí)戴誰(shuí)頭痛,但不管是自然科學(xué)家還是社會(huì)科學(xué)家,又都會(huì)自覺(jué)不自覺(jué)地選擇這頂“花帽子”戴在頭上。像吳學(xué)謀教授一類(lèi)的中國(guó)學(xué)者,即使是類(lèi)似“孫悟空”,本事很大,但西方的大科學(xué)家更像《西游記》的唐僧,一念?lèi)?ài)因斯坦和玻爾爭(zhēng)論的“緊箍咒”,我國(guó)的自然科學(xué)家、社會(huì)科學(xué)家,甚至政治家們都會(huì)亂方寸。那泛系猜想,何能揭開(kāi)“花帽子”頭上的“蓋頭”?【3、概率與貝爾定理的數(shù)學(xué)語(yǔ)言和物理思維】其實(shí)西方的一些大科學(xué)家,已搭起了微觀物理和宏觀物理關(guān)于自旋的斷層,只是他們“只作不說(shuō)”罷了。例如,坂田昌一反對(duì)哥本哈根學(xué)派“點(diǎn)”模型不可分思想,提出基本粒子是“體”不是“點(diǎn)”。那么既然是“體”,就可以有類(lèi)似宏觀物體的自旋。而環(huán)量子和球量子的內(nèi)稟自旋是不同的,分開(kāi)可以解決許多宏觀與微觀分野的問(wèn)題。繼而聯(lián)系普朗克創(chuàng)立的“量子”論,實(shí)際是在物理學(xué)尺度極限時(shí)的實(shí)連續(xù)統(tǒng)的既“實(shí)”又“虛”的能量子,這使量子內(nèi)稟自旋有環(huán)量子和球量子的內(nèi)稟自旋是不同的。另外是量子力學(xué)與信息學(xué)結(jié)合產(chǎn)生的量子信息學(xué),實(shí)際也含有球量子信息學(xué)的成分;因?yàn)榱孔佑?jì)算的科學(xué)家們說(shuō),一個(gè)自然系統(tǒng)可以用有限的比特值來(lái)描述,即在系統(tǒng)內(nèi),每個(gè)粒子的行為正象一臺(tái)計(jì)算機(jī)的邏輯門(mén),它的自旋“軸”能指向兩個(gè)方向中的一個(gè),因此可以編碼一個(gè)比特,并可以翻轉(zhuǎn),由此執(zhí)行一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算操作;這指的就是一個(gè)球量子計(jì)算機(jī)的情況。聯(lián)系丁肇中教授說(shuō),高能實(shí)驗(yàn),電子是測(cè)不出體積的,它的半徑小于10的-17次方厘米,每一次測(cè)量的數(shù)據(jù)都不同;夸克也同這一樣。這里,如果球量子和環(huán)量子涉及自旋,最基本的東西可分是球量子及它的場(chǎng),那么從圖像上說(shuō)自旋是有體積的;但如果最基本的東西可分是環(huán)量子及它的場(chǎng),那么從圖像上說(shuō),環(huán)量子的自旋可分立為三種自旋----體旋、面旋、線(xiàn)旋,線(xiàn)旋帶動(dòng)它的場(chǎng),這是沒(méi)有體積的。現(xiàn)在來(lái)看有人抓住概率與貝爾定理(判定定域隱變量理論是否與量子力學(xué)全部統(tǒng)計(jì)相符的中介=貝爾不等式),揭示的量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)模式與經(jīng)典概率論模式,是兩種不同的觀控模式的高論:貝爾不等式來(lái)自于經(jīng)典概率論,而量子力學(xué)的自旋相關(guān)公式來(lái)自于量子力學(xué)的新型概率,并已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)證實(shí);如果承認(rèn)后者正確,就不能說(shuō)貝爾不等式也正確,因?yàn)樗鼈円粋€(gè)適用微觀,一個(gè)適用宏觀,兩觀之間有一個(gè)界面。倒貝爾者,不僅指出微觀上的量子力學(xué)的自旋相關(guān)公式,與宏觀上的貝爾不等式不可能同時(shí)成立,而且認(rèn)為定域隱變量理論也不可能導(dǎo)致貝爾不等式,因?yàn)樨悹柌坏仁郊扰c定域性原理無(wú)關(guān),也與隱變量理論無(wú)關(guān)。倒貝爾者定理,是否真正揭示定域隱變量理論--貝爾不等式--量子力學(xué)的自旋相關(guān)公式,這三者之間不存在相對(duì)應(yīng)關(guān)系?可能只是一家之言,而且是戴了量子力學(xué)傳統(tǒng)的“花帽子”的。特別是倒貝爾者與泛系猜想不同,是揭開(kāi)了“花帽子”頭上的“蓋頭”,大膽亮出宏觀世界和微觀世界的自旋有不同的界限。倒貝爾者的觀控模式,是在維格納對(duì)貝爾定理的最簡(jiǎn)潔的證明基礎(chǔ)上,通過(guò)維格納證明的再改寫(xiě),得出貝爾前提是一個(gè)經(jīng)典概率論的命題,它并不總是適用于微觀過(guò)程;又再采納洛查克異議,即首先,量子概率存在測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系,聯(lián)合概率不能定義,而說(shuō)貝爾不等式的推導(dǎo)用了經(jīng)典概率論,又與測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系相矛盾,使貝爾不等式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致,與所謂"非定域性"或"不可分離性"完全無(wú)關(guān),它只不過(guò)表明量子力學(xué)概率不是經(jīng)典概率;進(jìn)而指出僅僅知道在推導(dǎo)貝爾不等式時(shí),曾經(jīng)應(yīng)用經(jīng)典概率論,既不能得出它一定與量子力學(xué)相矛盾的結(jié)論,也不能得出它一定與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不符的結(jié)論。我們必須弄清楚,究竟是經(jīng)典概率論的哪個(gè)公式導(dǎo)致了貝爾不等式?這個(gè)導(dǎo)致貝爾不等式的公式究竟怎樣不適用于微觀過(guò)程?其實(shí)倒貝爾者自己也并不明確,真正導(dǎo)致貝爾不等式前提的量子自旋的圖像。倒貝爾者與泛系猜想一樣,是既沒(méi)有先驗(yàn)的具體圖像也沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的具體圖像。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的量子力學(xué)已告訴人們,量子自旋沒(méi)有具體的圖像,其量子自旋的數(shù)學(xué),是不得不借助于“看得見(jiàn)的自旋”的語(yǔ)言罷了。而1964年約翰·貝爾提出“貝爾定理”,提供的是利用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)“超光速影響”存在的可能性。貝爾不等式看量子隱形傳態(tài),愛(ài)因斯坦認(rèn)為,這違背了海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理;波爾卻認(rèn)為只要兩個(gè)粒子處于量子糾纏態(tài),分開(kāi)還是存在內(nèi)在的相互關(guān)聯(lián)。那么究竟誰(shuí)是誰(shuí)非呢?物理學(xué)家貝爾從愛(ài)因斯坦的隱參數(shù)理論推導(dǎo)出一個(gè)不等式,如果不等式成立,那么愛(ài)因斯坦就是對(duì)的,就需要隱參數(shù)理論。如果不等式可以違背,那么波爾就是對(duì)的。自從上一世紀(jì)50年代以來(lái),科學(xué)家們做了大量的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)證明貝爾不等式是可以違背的,這兩個(gè)粒子之間是有內(nèi)在的相互聯(lián)系的。這就表明量子力學(xué)是非局域性的。也許貝爾也既沒(méi)有先驗(yàn)的具體圖像,也沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的具體圖像,但倒貝爾者,指出貝爾的推導(dǎo)用了經(jīng)典概率論;貝爾是否用了經(jīng)典的自旋概念?倒貝爾者沒(méi)有直接說(shuō),但言下之意是用了,因?yàn)榈关悹栒哒J(rèn)為,貝爾不等式是反量子力學(xué)的自旋的,這就夠了。因?yàn)橛辛私?jīng)典的環(huán)量子自旋的三旋模型這種隱秩序,反過(guò)來(lái)對(duì)于愛(ài)因斯坦、波多爾斯基、羅森發(fā)現(xiàn)的量子EPR效應(yīng)也好理解。量子力學(xué)的自旋相關(guān)公式,即使得到實(shí)驗(yàn)事實(shí)的證實(shí),也不影響貝爾不等式,因?yàn)榱孔恿W(xué)的自旋和概率,實(shí)際是包含在環(huán)量子自旋中的。上世紀(jì)70年代那些關(guān)于貝爾不等式的判決的實(shí)驗(yàn)事實(shí),也為人們留下了康德認(rèn)識(shí)論的解答?!?、玻姆整體隱卷序的自然觀】對(duì)“理解物理學(xué)的關(guān)鍵是能量而非物質(zhì)”,我們要說(shuō),實(shí)際既非能量也非物質(zhì)而是唯象的經(jīng)驗(yàn)的“球量子”或“環(huán)量子”圖像。如此說(shuō),即使“唯能論”也不是真“唯能”,而實(shí)質(zhì)是表明存在超能量和物質(zhì)的圖像。因?yàn)槿绻芰繘](méi)有唯象的經(jīng)驗(yàn)的“球量子”圖像,也就沒(méi)有波爾茲曼的學(xué)生普朗克的“量子論”。在尋找能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像統(tǒng)一解釋的道路上,戴維·玻姆是位飲譽(yù)當(dāng)代的著名的人物。他對(duì)玻爾創(chuàng)立的量子力學(xué)正統(tǒng)觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn),致力于量子理論的新解釋?zhuān)岢鲈噲D超越相對(duì)論和量子力學(xué)又把二者包括在內(nèi)的隱卷序理論,實(shí)際是一種變相的球量子自旋作的類(lèi)似環(huán)量子自旋的探索。我們認(rèn)為這雖然不是很成功,但他為環(huán)量子自旋的解釋提供不少物理性語(yǔ)言。例如,玻姆創(chuàng)立的整體--隱卷序的自然觀或?qū)嵲谟^,他用這種實(shí)在觀解釋物質(zhì)與精神、時(shí)空、運(yùn)動(dòng)等基本問(wèn)題,具有啟示的科學(xué)基礎(chǔ)。那么什么是隱卷序呢?如果從透鏡和全息圖(全息照相)來(lái)說(shuō)明,映象里的點(diǎn)與對(duì)象的點(diǎn),透鏡是一一對(duì)應(yīng)的,因此透鏡的使用,人們強(qiáng)化了“點(diǎn)外空間”關(guān)于對(duì)象的各部分的意識(shí),和各部分之間存在聯(lián)系的觀點(diǎn)。但是在全息照相中,任何一個(gè)小區(qū)的“點(diǎn)內(nèi)空間”,都包含了原來(lái)的整個(gè)結(jié)構(gòu),這表明“點(diǎn)外空間”結(jié)構(gòu)的未分割的整體性。我們認(rèn)為玻姆的物理學(xué)定律,涉及“點(diǎn)內(nèi)空間”表明的全息圖序:即描述內(nèi)容的未分割的整體性這種序,類(lèi)似在全息圖的每一空間區(qū)域中,光的運(yùn)動(dòng)都隱含了巨大范圍的、與整個(gè)被照亮的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的“點(diǎn)內(nèi)空間”序和度的種種差別。實(shí)際上,這種被照亮的結(jié)構(gòu),大體上擴(kuò)展到“點(diǎn)外空間”整個(gè)宇宙、全部過(guò)去以及對(duì)全部將來(lái)而言,都是隱藏著的“點(diǎn)內(nèi)空間”之中的東西?!包c(diǎn)內(nèi)空間”總序在某種隱含的意義上,包含在“點(diǎn)外空間”的空間和時(shí)間的每一區(qū)域中;或者反過(guò)來(lái)說(shuō),每個(gè)空間和時(shí)間結(jié)構(gòu)的區(qū)域,都包含了被卷入在它自身的“點(diǎn)內(nèi)空間”總結(jié)構(gòu)里面的。在這里,玻姆通過(guò)類(lèi)似虛數(shù)與實(shí)數(shù)相加的復(fù)數(shù)式的全息圖的例子說(shuō)明,每一時(shí)空區(qū)域都隱含了“點(diǎn)內(nèi)空間”的總序(未分割整體的總序)和總結(jié)構(gòu)。這是玻姆來(lái)自類(lèi)似球面自旋“標(biāo)記”式的油墨滴--甘油實(shí)驗(yàn)的啟示,進(jìn)而分辯了隱卷序與顯展序的概念。類(lèi)似球面自旋“標(biāo)記”式的實(shí)驗(yàn)裝置,是由兩個(gè)同軸的玻璃筒組成,在兩個(gè)玻璃筒的空隙之間加上很稠的流體如甘油,然后很緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)外面的玻璃筒,使粘稠的流體輕微地?cái)U(kuò)散開(kāi)來(lái)。這時(shí)將一滴不易溶解的油墨加入粘稠的流體,再轉(zhuǎn)動(dòng)外面的玻璃筒,油墨滴就被托成一條線(xiàn),“隨機(jī)地”擴(kuò)展到整個(gè)流體中。但是,如果反向轉(zhuǎn)動(dòng)外面的玻璃筒,這根線(xiàn)一樣的東西又向后縮,突然變成了看得見(jiàn)的與原來(lái)基本一樣的一滴油墨。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,油墨滴(染色滴)在似乎是隨機(jī)分布的時(shí)候仍然具有某種序,這種序被“卷入”或“隱含”在可看見(jiàn)的“灰色片”的流體中,這就是隱卷序;而當(dāng)外面的玻璃筒反轉(zhuǎn)時(shí),隱卷序會(huì)逐漸變成顯展序:即可看到的油墨滴復(fù)現(xiàn)。如果在上述類(lèi)似球面自旋“標(biāo)記”式實(shí)驗(yàn)中,先加入一滴油墨A,并把外面的玻璃筒轉(zhuǎn)動(dòng)n次,然后在同一位置加入第二滴油墨B,再把外面的玻璃筒轉(zhuǎn)動(dòng)n次。如法炮制,繼續(xù)加入油墨滴C,D,E……。結(jié)果,油墨微粒的系綜a,b,c,d,e…將以新的方式而彼此相異。在卷入了大量的油墨滴之后,快速反向轉(zhuǎn)動(dòng)外玻璃筒將看到:這些系綜將連續(xù)地聚集起來(lái)、有序地形成各個(gè)油墨滴這種序,與油墨滴被放進(jìn)去時(shí)的序剛好相反。這些系綜形成的連續(xù)序,決不是空間的線(xiàn)性序的變換,因?yàn)檫@些系綜里只有一種會(huì)一次展出,而其它的系綜仍然是被卷入的??傊覀?cè)谶@里得到的是一種不可能同時(shí)完全展現(xiàn)出來(lái)的序,但這種序仍然是實(shí)在的。在說(shuō)明類(lèi)似球面自旋“標(biāo)記”式的油墨滴的隱卷序與顯展序的運(yùn)動(dòng)時(shí),有一種新的度即“隱參量”,如果用T來(lái)表示,在上例中,隱參量是指把一特定的染色油滴變成顯形式所需的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。在每一時(shí)刻出現(xiàn)的染色油滴的全部結(jié)構(gòu),都可看作是一系列有序的次級(jí)結(jié)構(gòu),每一次級(jí)結(jié)構(gòu)由于其隱參量TN都與單個(gè)的油滴N對(duì)應(yīng)。這樣就獲得了一種新的結(jié)構(gòu)概念:在其中包卷事物的不同程度的各個(gè)方面(用T來(lái)計(jì)量)能夠根據(jù)某種序來(lái)整理。顯然,這里新結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)包含了不同步坐標(biāo)的方面,而以前的結(jié)構(gòu)觀點(diǎn),包含的只是同步坐標(biāo)的方面。即如果把在同一時(shí)刻發(fā)生的事件說(shuō)成是“同步”的,進(jìn)而把能同時(shí)展現(xiàn)出來(lái)的方面叫做“同步坐標(biāo)的”,那么不能同時(shí)展現(xiàn)出來(lái)的方面也就可叫“不同步坐標(biāo)的”。玻姆強(qiáng)調(diào),包卷事物的序作為由隱參量T來(lái)計(jì)量的東西,與時(shí)間序(由另一種參量t來(lái)計(jì)量)沒(méi)有必然的聯(lián)系。如果一種結(jié)構(gòu)是不同步坐標(biāo)的,即由包卷事物的不同度的方面組成的,那么時(shí)間序在一般情況下顯然不是基本的、適宜表述規(guī)律的。相反,整個(gè)隱卷序在任何時(shí)刻都是現(xiàn)存的,這樣無(wú)需賦予時(shí)間以根本作用就可以描述從隱卷序中產(chǎn)生出來(lái)的整個(gè)結(jié)構(gòu)。玻姆的這些實(shí)驗(yàn),都不是真正的微觀粒子實(shí)驗(yàn),所以無(wú)論是先驗(yàn)的圖像和經(jīng)驗(yàn)的圖像,都不是微觀粒子性的。當(dāng)然,我們也更無(wú)法用環(huán)面三旋實(shí)物做實(shí)驗(yàn)。但他提出的隱卷序的超時(shí)間性和前時(shí)空性,是和宏觀中先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像的環(huán)面三旋有聯(lián)系的,進(jìn)而和電腦虛擬的環(huán)量子三旋“全運(yùn)動(dòng)”是密不可分的。我們認(rèn)為三旋“全運(yùn)動(dòng)”,是“傳播”環(huán)量子隱卷序的東西,是環(huán)量子隱卷序的存在之所,它是未中斷和未分割的總體。一般說(shuō)來(lái),可以抽象出全運(yùn)動(dòng)環(huán)量子的特殊方面,但全運(yùn)動(dòng)環(huán)量子的所有形式都內(nèi)稟結(jié)合在一起不能分開(kāi)的,環(huán)量子全運(yùn)動(dòng)是無(wú)法規(guī)定的、無(wú)法測(cè)度的。在環(huán)量子領(lǐng)域中,可直接感覺(jué)到每一方面中的序,都應(yīng)被看作是從更豐富的環(huán)量子隱卷序中產(chǎn)生出來(lái)的;在三旋環(huán)量子隱卷序中,所有的方面最終都消失在無(wú)法規(guī)定、無(wú)法測(cè)度的三旋全運(yùn)動(dòng)中??梢?jiàn),環(huán)量子隱卷序存在于三旋全運(yùn)動(dòng)中有其的基礎(chǔ)是,環(huán)量子三旋全運(yùn)動(dòng)是無(wú)處不在的,豐富的,處于卷入與展出的無(wú)終止的流動(dòng)狀態(tài)中,整個(gè)三旋環(huán)量子隱卷序里面,存在近似于重復(fù)、穩(wěn)定和分離的全部形式。顯然,這些形式能夠表現(xiàn)為相對(duì)堅(jiān)固、有形和穩(wěn)定的三旋要素,這些三旋要素也組成了我們“點(diǎn)外空間”的現(xiàn)象世界。這種特別突出的次級(jí)序,是這個(gè)“點(diǎn)外空間”現(xiàn)象世界所以可能的基礎(chǔ)。事實(shí)上,這種次級(jí)序就是顯展序所指的“點(diǎn)外空間”的東西。辨別“點(diǎn)外空間”顯展序的標(biāo)志是,從三旋環(huán)量子隱卷序中產(chǎn)生的這種東西,是一組重復(fù)出現(xiàn)的、相對(duì)穩(wěn)定的和相互外在的要素。這組要素(如場(chǎng)和粒子)能對(duì)經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)域作出解釋?zhuān)包c(diǎn)外空間”的機(jī)械序在這種解釋中是恰當(dāng)?shù)?。即三旋環(huán)量子隱卷序,本身是自主、能動(dòng)的,而三旋環(huán)量子顯展序來(lái)自三旋環(huán)量子隱卷序,因此三旋環(huán)量子顯展序是第二位的、派生的,只是在某種有限的領(lǐng)域中是恰當(dāng)?shù)摹T谌h(huán)量子全運(yùn)動(dòng)中,存在“總法則”或“整體的規(guī)律”??偡▌t是隱含的,它必須通過(guò)所有的序來(lái)表現(xiàn)。在總法則中,一切物體和一切時(shí)間都是完全包卷著的。它決定三旋環(huán)量子全運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,引起三旋環(huán)量子隱卷序和顯展序的相互轉(zhuǎn)化,如果把三旋環(huán)量子隱卷序的一組要素結(jié)合起來(lái),便可貢獻(xiàn)于共同目的的顯現(xiàn)。但在玻姆心中,也許是球量子還是環(huán)量子只是一個(gè)較模糊的觀念。如果把相對(duì)性原理擴(kuò)展到環(huán)量子隱卷序理論,按照擴(kuò)展了的相對(duì)性原理,在量子領(lǐng)域中人們同樣可以把“電子”的三旋環(huán)量子隱卷序,看作是三旋環(huán)量子顯展序,而把感知到的環(huán)量子顯展序,看作是環(huán)量子隱卷序;這是把自己隱喻地置于“電子”的境地,然后在與電子一同來(lái)理解電子的徹底的整體性思維。玻姆后來(lái)提出類(lèi)似多維的三旋環(huán)量子隱卷序的概念,假設(shè)置實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)長(zhǎng)方形的玻璃魚(yú)缸中,放進(jìn)一條魚(yú),然后兩臺(tái)攝像機(jī)被擺成互成直角,在魚(yú)缸的兩個(gè)面監(jiān)視魚(yú)的活動(dòng)。這也不是真正的微觀粒子實(shí)驗(yàn),它說(shuō)明的是圖象在兩臺(tái)電視機(jī)上播放出來(lái)時(shí),我們看到在兩個(gè)電視機(jī)屏幕上出現(xiàn)的映象存在某種聯(lián)系,但并不是同一映象。這兩種映象,并不涉及獨(dú)立存在而實(shí)際上又相互作用的東西。相反,這兩種映象只涉及單一的現(xiàn)實(shí),它是這兩種映象的共同基礎(chǔ),這可解釋兩種映象的關(guān)聯(lián),而無(wú)需假定是有因果性的、相互影響的兩種映象。這種現(xiàn)實(shí)比屏幕上的獨(dú)立映象具有更高的維數(shù),即前者是三維的,而后者(映象)是二維的,這說(shuō)明這種三維的實(shí)在,把二維的投射圖包容在自身中。同樣,通過(guò)擴(kuò)展上述類(lèi)似先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像的實(shí)驗(yàn)概念,可以理解相互隔開(kāi)的要素的非位置、非因果關(guān)聯(lián)所具有的量子性質(zhì)。即可以把組成一個(gè)系統(tǒng)的每一個(gè)“粒子”,看作是“更高維數(shù)”實(shí)在的投射物,而不把它看作是在共同的三維空間中與所有其它粒子共存的一個(gè)獨(dú)立的粒子。用這一先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像的觀點(diǎn),玻姆企圖對(duì)EPR佯謬即非因果關(guān)聯(lián)作解釋?zhuān)凑J(rèn)為任何最初結(jié)合起來(lái)形成一個(gè)分子的兩個(gè)原子,都應(yīng)被看成是六維實(shí)在的三維投射物;如果使分子分解,然后觀察兩個(gè)原子分離和彼此完全隔開(kāi)后發(fā)生的情形,結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)原子不相互作用,從而沒(méi)有什么因果關(guān)系,這兩個(gè)原子的行為發(fā)生聯(lián)系的方式,非常類(lèi)似于上述的魚(yú)的兩種電視圖象聯(lián)系的方式。作為全息圖的基礎(chǔ)的電磁場(chǎng)是一種多維的實(shí)在,但我們認(rèn)為兩種電視圖象的攝像和播放,都離不開(kāi)球面自旋“標(biāo)記”式的組合,這可類(lèi)似在合成環(huán)量子三旋的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像的比喻。從根本上來(lái)說(shuō),環(huán)量子三旋隱卷序必須被看作是在更高維數(shù)的空間中進(jìn)行的卷入與展出過(guò)程,只有在某種條件下,這個(gè)過(guò)程可以被簡(jiǎn)化為在三維空間中進(jìn)行的球量子自旋的卷入與展出過(guò)程。這種實(shí)在是一完整的整體,它包括整個(gè)“點(diǎn)外空間”的宇宙及其所有臨近“點(diǎn)內(nèi)空間”的場(chǎng)和粒子。因此,環(huán)量子三旋全運(yùn)動(dòng)在多維隱卷序中卷入與展出,環(huán)量子三旋全運(yùn)動(dòng)的維數(shù)實(shí)際上是無(wú)限的?!?、先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像的整體隱卷序】愛(ài)因斯坦的能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像是球量子,而他的包圍物質(zhì)粒子的“場(chǎng)”的觀念,例如,引力場(chǎng)中包圍的粒子,如引力子的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像也是球量子;但愛(ài)因斯坦的放大了“場(chǎng)”觀念,又可部分是“彎曲”的,像曲面而不完全像球量子,這里愛(ài)因斯坦實(shí)際是給物質(zhì)粒子找了一種“超伴粒子”,它是可變的球量子圖像,這是為今天的“超對(duì)稱(chēng)理論”的“超伴子”提供了基礎(chǔ)。如果把環(huán)量子三旋理論運(yùn)用于場(chǎng),場(chǎng)的潛在能量態(tài)自然是分立式量子化的,同時(shí)又像幾率波的多粒子系統(tǒng)波動(dòng)激發(fā),就會(huì)擴(kuò)展到廣闊的空間區(qū)域。在電磁場(chǎng)中,這種波粒二象性激發(fā)模式,都具有臨近“點(diǎn)內(nèi)空間”的零點(diǎn)能,但又決不可能到達(dá)“零點(diǎn)”能以下。如果把環(huán)量子三旋理論運(yùn)用到廣義相對(duì)論,引力場(chǎng)也是由這種波粒二象性激發(fā)模式組成的,它也有最小的“零點(diǎn)”能。當(dāng)不斷地給引力場(chǎng)增加與越來(lái)越短的波長(zhǎng)相一致的激發(fā)時(shí),就會(huì)達(dá)到某一波長(zhǎng):在此長(zhǎng)度中,空間和時(shí)間的大小統(tǒng)統(tǒng)變得無(wú)法規(guī)定。這種最短的波長(zhǎng)大約是10的-33次方厘米,即普朗克長(zhǎng)度,這比迄今已探測(cè)到10的-17次方厘米左右的物理實(shí)驗(yàn),探測(cè)到的任何東西都短得多。如果根據(jù)這種極短的波長(zhǎng)來(lái)計(jì)算空間中1立方厘米的能量,其結(jié)果將大大超出已知宇宙中所有物質(zhì)的總能量。這說(shuō)明,臨近“點(diǎn)內(nèi)空間”的“虛空”的東西,包含著巨大的能量背景,物質(zhì)只是這種“點(diǎn)內(nèi)空間”背景上面的一種小小的、量子化的多粒子系統(tǒng)波狀的激發(fā),它就象汪洋大海上面的一道小波紋。因此,可以說(shuō),擁有如此多能量的“點(diǎn)內(nèi)空間”是充實(shí)的而不是虛空的。所以不能用單純的物質(zhì)媒介,如以太的觀念來(lái)想象這種“點(diǎn)內(nèi)空間”,因?yàn)檫@種物質(zhì)媒介被看成是只在三維空間中存在和運(yùn)動(dòng)的東西。而在環(huán)量子三旋全運(yùn)動(dòng)中存在巨大的能量“海”,“點(diǎn)外空間”整個(gè)物質(zhì)宇宙,應(yīng)被看成是一個(gè)被激發(fā)出來(lái)的較小的式樣,它是相對(duì)自主的、近似地周期發(fā)生、相對(duì)穩(wěn)定的投射物,即一種表現(xiàn)出來(lái)的“點(diǎn)內(nèi)空間”三維顯展序,它多少相當(dāng)于我們共同經(jīng)驗(yàn)到的“點(diǎn)內(nèi)空間”的空間序?!包c(diǎn)內(nèi)空間”對(duì)能量與物質(zhì)形式這樣解釋的:能量海洋處于點(diǎn)內(nèi)空間隱卷序中。它不是定域化的;當(dāng)點(diǎn)內(nèi)空間的能量激發(fā)出一點(diǎn)點(diǎn)能量,在點(diǎn)外空間就形成細(xì)浪,就得到了物質(zhì)。這里的物質(zhì),就指“基本粒子”等物質(zhì)形態(tài)。在“點(diǎn)外空間”和“點(diǎn)內(nèi)空間”的臨界中,無(wú)數(shù)的小波浪偶然地聚集起來(lái),并且由于偶然地存在相位關(guān)系,這些小波浪就在一個(gè)很小的空間區(qū)域內(nèi)豎立起來(lái),產(chǎn)生了一個(gè)很大的波浪:它就像是直接從波浪不存在的地方和虛無(wú)中冒出來(lái)的,它突然產(chǎn)生一次波脈沖,我們的宇宙就從這次波脈沖中誕生了,組成了我們的膨脹宇宙。膨脹宇宙必定會(huì)把它的“點(diǎn)內(nèi)空間”包容在自身里面,這種“點(diǎn)內(nèi)空間”就是特別突出的、展開(kāi)和顯現(xiàn)出來(lái)的序。而且,甚至這種“點(diǎn)內(nèi)空間”巨大的宇宙能量海,也只涉及到在大于臨界長(zhǎng)度10-33次方厘米的范圍內(nèi)所發(fā)生的事情,而臨界長(zhǎng)度只是對(duì)日常的空間和時(shí)間觀念的可運(yùn)用性的限制。1、德國(guó)化學(xué)家?jiàn)W斯特瓦爾德,最早提出唯能論觀點(diǎn):他把物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)分割開(kāi)來(lái),斷言沒(méi)有物質(zhì),能也可以存在;自然、社會(huì)和思維的一切現(xiàn)象均可歸結(jié)為能,并把能歸結(jié)為主觀意識(shí)。后來(lái)著名的物理學(xué)家海森堡,也主張“唯能論”。他說(shuō),E=MC2,可見(jiàn)質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,所以物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能了。在能量足夠大時(shí),所有的基本粒子都能嬗變?yōu)槠渌W?,它們能夠僅僅從動(dòng)能中產(chǎn)生,并能湮滅而轉(zhuǎn)化為能量,譬如說(shuō)轉(zhuǎn)化為輻射。因此,這里實(shí)際上有了對(duì)物質(zhì)統(tǒng)一性的最終證明,所有的基本粒子都由同一種實(shí)體制成,這種實(shí)體為能量或普遍物質(zhì)。能量不僅是使萬(wàn)物保持運(yùn)動(dòng)的力,而且像赫拉克利特哲學(xué)中的火一樣,是構(gòu)成世界的基本材料。物質(zhì)之所以存在,是由于能量采取了基本粒子的形式。其實(shí)這里不能把奧斯特瓦爾德和海森伯的觀點(diǎn),按“唯能論”解釋?zhuān)m然他們都用了“唯能論”的概念,因?yàn)樵谒麄冃闹?,指的是能量和物質(zhì)的圖像。玻姆也類(lèi)似具有明顯的“唯能論”色彩,但也能看出,他們理解物理學(xué)的關(guān)鍵,實(shí)際是既非能量也非物質(zhì),而與唯象的經(jīng)驗(yàn)的“球量子”或“環(huán)量子”圖像這種驚人的相似。能概念本體幾何化的傾向,是把運(yùn)動(dòng)與物質(zhì)分離;能量是實(shí)體或普遍物質(zhì),是對(duì)物質(zhì)統(tǒng)一性的最終證明,而基本粒子作為物質(zhì)采取的形式是可生可滅。在這里,能量是物質(zhì)實(shí)體,而不僅僅是一種屬性;基本粒子只是具體的物質(zhì)形式,而不是物質(zhì)實(shí)體本身。我們認(rèn)為,類(lèi)似海森堡等認(rèn)的“唯能論”,只不過(guò)指出“圖像”還有類(lèi)似拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同的類(lèi)型,物質(zhì)實(shí)體類(lèi)似“球量子”圖像,它的自旋只有兩種;能量實(shí)體類(lèi)似“環(huán)量子”圖像,它的自旋就有62種。因?yàn)槿绻D房磁R近“點(diǎn)內(nèi)空間”能量海,是具有“環(huán)量子”自旋的隱卷序的全運(yùn)動(dòng),它是完全客觀的、不依賴(lài)于任何精神的物質(zhì)實(shí)體圖像,“基本粒子”、場(chǎng)都是由能量“環(huán)量子”自旋的波粒二象性激發(fā)模式組成的,是隱卷序的投射物、顯展序,具有周期性地發(fā)生、具有相對(duì)穩(wěn)定性和獨(dú)立性,這和從“球量子”物質(zhì)的統(tǒng)一性來(lái)的矛盾也不是不克服。只要不堅(jiān)持認(rèn)為物質(zhì)與“基本粒子”、場(chǎng)的實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)不可分,就沒(méi)有理由認(rèn)為主張以能的“環(huán)量子”自旋圖像來(lái)統(tǒng)一世界的觀點(diǎn)是唯心主義的。而堅(jiān)持物質(zhì)與分子、原子、“基本粒子”、場(chǎng)等實(shí)連續(xù)統(tǒng)不可分的觀點(diǎn),恰恰是經(jīng)典力學(xué)的、機(jī)械的物質(zhì)概念,在微觀物質(zhì)領(lǐng)域和物質(zhì)統(tǒng)一性問(wèn)題上,表現(xiàn)的是冒充“唯物主義”的物質(zhì)概念。2、宇宙大爆炸理論提出以后,有人說(shuō)這是為世界有限、時(shí)空有限、神創(chuàng)世界的觀點(diǎn)找到了“根據(jù)”。在一些人看來(lái),冒充實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)不可分的主張的世界的物質(zhì)統(tǒng)一性、世界無(wú)限性觀點(diǎn),似乎被“駁倒”了。其實(shí),超越能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像的觀點(diǎn),才是為真正的唯物主義作證明。其一,世界統(tǒng)一于物質(zhì)實(shí)體能的“環(huán)量子”自旋,有先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像的基礎(chǔ),它沒(méi)有全無(wú)的神存在的位置。其二,觀測(cè)到的“膨脹宇宙”,只是“點(diǎn)內(nèi)空間”的“環(huán)量子”“能量海”激發(fā)出來(lái)的一種式樣,它產(chǎn)生于若干億年前的一次“大爆炸”,并不存在其它的“膨脹宇宙”。“膨脹宇宙”作為“環(huán)量子”能量海的投射物、顯展序,有其相對(duì)的自主性、穩(wěn)定性、重復(fù)性,是有限的。我們所觀測(cè)到“點(diǎn)外空間”“膨脹宇宙”的有限性,與“環(huán)量子”“能量海”的物質(zhì)世界的無(wú)限性是一致的,不矛盾的。而“環(huán)量子”唯物主義哲學(xué)講的世界的物質(zhì)統(tǒng)一性、無(wú)限性,不是就實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)不可分的具體宇宙講的,而是就實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)可分的整個(gè)世界、全部宇宙而言的。3、在物理學(xué)中人們也把時(shí)間,看成是第一性的、獨(dú)立的和可普遍運(yùn)用的序。但是,按照“環(huán)量子”和實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)可分的隱卷序觀點(diǎn),時(shí)間序還是第二性的;而且像空間一樣,時(shí)間也可能是,從“點(diǎn)內(nèi)空間”高維度基礎(chǔ)中派生出來(lái)的特殊序。事實(shí)上,與以不同速度行進(jìn)的物質(zhì)系統(tǒng)相一致,許多特殊的相關(guān)時(shí)間序,能夠從不同組的實(shí)連續(xù)統(tǒng)時(shí)刻連續(xù)中派生出來(lái)。而且,這些時(shí)間序全都依賴(lài)于實(shí)連續(xù)統(tǒng)一維的實(shí)在;實(shí)連續(xù)統(tǒng)一維的實(shí)在,是不可能用實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)不可分的任何時(shí)間序或時(shí)間序的集合來(lái)充分理解的。時(shí)間序不適宜表達(dá)“環(huán)量子”隱卷序,例如,一些有限的事例時(shí)刻的序,在因果決定律和統(tǒng)計(jì)律起作用的領(lǐng)域,是近似地與簡(jiǎn)單因果律決定的東西一致,或者類(lèi)似于通?!半S機(jī)序”的東西,而“環(huán)量子”隱卷序是更根本的東西。這里的“時(shí)間觀”不是“循環(huán)模式”也不是“線(xiàn)性模式”,因?yàn)檫@里主張時(shí)間是多維實(shí)在,類(lèi)似“環(huán)量子”隱卷序的多維投射物,這不是具有循環(huán)特征的時(shí)間觀念。至于投射出來(lái)的時(shí)間作為顯展序,我們又明確持一維的線(xiàn)性態(tài)度,這顯然是指實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)可分,時(shí)間序是從實(shí)連續(xù)統(tǒng)不同的時(shí)刻連續(xù)中派生出來(lái)的,而不是時(shí)間本身在同一個(gè)層次上不停地向前流逝。物理學(xué)中的“科學(xué)時(shí)間”是由牛頓提出的,他認(rèn)為時(shí)間是按其自身本性均勻流逝的“絕對(duì)的、真正的和數(shù)學(xué)的時(shí)間”。愛(ài)因斯坦提出了時(shí)間的相對(duì)性、時(shí)間與空間的不可分性,打破了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀,引起了物理學(xué)的巨大革命。但是,愛(ài)因斯坦和牛頓一樣堅(jiān)信實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)是可分的,這就造成物理定律沒(méi)有時(shí)間性,時(shí)間沒(méi)有方向性。量子理論很成功地描述了“顯展序”中分子、原子的各種徑跡,而且也是不分時(shí)間的兩個(gè)方向的。熱力學(xué)使得時(shí)間具有了方向性,克勞修斯的熵概念和普里戈金的遠(yuǎn)離平衡態(tài)理論,為演化(退化和進(jìn)化)提供了清楚的說(shuō)明,而這種說(shuō)明都是以“顯展序”實(shí)連續(xù)統(tǒng)時(shí)間的方向性即不可逆性為前提的?!帮@展序”實(shí)連續(xù)統(tǒng)有了時(shí)間的不可逆性,演化才是真正的演化,才是創(chuàng)造,而不僅僅是循環(huán)和重復(fù)。如果把類(lèi)似“環(huán)量子”的隱卷序理論看成是量子理論的,那么在微觀世界的“時(shí)間”似乎也是不分方向的。但是,“環(huán)量子”隱卷序與以玻爾、海森堡為代表的量子力學(xué)的通常解釋有區(qū)別?!碍h(huán)量子”隱卷序雖然否定時(shí)間的線(xiàn)性觀點(diǎn),卻肯定“顯展序”實(shí)連續(xù)統(tǒng)時(shí)間的方向性。這種“顯展序”時(shí)刻的連續(xù),不是完全能夠從早期“點(diǎn)內(nèi)空間”實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)不可分的連續(xù)里面派生出來(lái)的。其一,實(shí)連續(xù)統(tǒng)和虛連續(xù)統(tǒng)不可分的“點(diǎn)內(nèi)空間”時(shí)間不是線(xiàn)性的,不是在一個(gè)層面上獨(dú)立地向前流逝,但它和多維“環(huán)量子”實(shí)在的投射物的“點(diǎn)外空間”事件又是不可分割的;其二,時(shí)間“點(diǎn)外空間”的“投射”有的是創(chuàng)造出來(lái)的,不是完全由以前的事件決定的,但這也是不可逆的,因?yàn)椤包c(diǎn)外空間”創(chuàng)造性的過(guò)程如果是結(jié)構(gòu)信息,就既是不可重復(fù)的又是不可逆的。4、愛(ài)因斯坦批判了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀、提出了時(shí)空的相對(duì)性理論,認(rèn)為獨(dú)立的空間概念成為多余的,空間因而僅僅是場(chǎng)的四維性,而不再是某種孤立的東西。因此,空間與時(shí)間、物質(zhì)是不可分割的。但這是在“點(diǎn)外空間”的情況;在臨近“點(diǎn)內(nèi)空間”的微觀物理學(xué),即量子理論中,“點(diǎn)外空間”世界的時(shí)空描述的普適性受到了懷疑。從海森堡的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系可以看出,量子粒子沒(méi)有三維歐氏空間中的那種通常的軌道運(yùn)動(dòng),它以復(fù)雜得多的形式運(yùn)動(dòng)著。它非因果關(guān)聯(lián)告訴我們,宏觀的空間概念似乎不再適用于臨近“點(diǎn)內(nèi)空間”的微觀領(lǐng)域,微觀粒子本身不一定局限在宏觀的時(shí)空中,它們具有類(lèi)似“環(huán)量子”圖像的獨(dú)特度規(guī)和拓樸的微觀“空間”,因而微觀“空間”中的“近”“點(diǎn)內(nèi)空間”,也許與宏觀空間中的“遠(yuǎn)”“點(diǎn)內(nèi)空間”不相一致。而這種“近”“點(diǎn)內(nèi)空間”,是通過(guò)“點(diǎn)內(nèi)空間”虛超光速的物理作用來(lái)體現(xiàn)的。如果隱卷序是類(lèi)似“環(huán)量子”的“空間”觀念,就否認(rèn)了宏觀的空間概念在量子領(lǐng)域的普適性。非因果關(guān)聯(lián)如果是假設(shè)“點(diǎn)內(nèi)空間”虛超光速的物理作用,那么空間和時(shí)間不再是決定不同成分相互依賴(lài)或相互獨(dú)立的主要因素。相反,“點(diǎn)內(nèi)空間”各種成分之間可能存在完全不同的基本聯(lián)系,從這種基本聯(lián)系中如果抽象出了普通的空間概念和時(shí)間概念,以及獨(dú)立存在的物質(zhì)粒子的概念,這些概念作為抽象的形式是來(lái)自更深層的“環(huán)量子”卷入序。如果把包括愛(ài)因斯坦在內(nèi)的以前的時(shí)空觀念叫做“實(shí)連續(xù)統(tǒng)時(shí)空”話(huà),這種時(shí)空觀念可以叫做“實(shí)連續(xù)統(tǒng)與虛連續(xù)統(tǒng)離散時(shí)空”。在宏觀層次上,這種“實(shí)連續(xù)統(tǒng)與虛連續(xù)統(tǒng)離散時(shí)空”可以近似地簡(jiǎn)化為連續(xù)時(shí)空的“點(diǎn)外空間”顯展序,但在更基礎(chǔ)的層次上“實(shí)連續(xù)統(tǒng)與虛連續(xù)離散時(shí)空”,是“近”“點(diǎn)內(nèi)空間”的量子等不連續(xù)的粒子的存在形式,這些隔得很“遠(yuǎn)”的“環(huán)量子”粒子彼此關(guān)聯(lián),是因相互隱含“環(huán)量子”自旋形成的隱卷序?!?、能量與物質(zhì)先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像的量子控制】量子理論的提出和建立,是人類(lèi)二十世紀(jì)最偉大的成就之一。它揭示了物質(zhì)內(nèi)部原子及其組成粒子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),使人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入到了原子領(lǐng)域。微觀量子世界對(duì)人們來(lái)說(shuō)是一個(gè)嶄新的領(lǐng)域,其中很多奇特的現(xiàn)象都同常理相違背,并很難用經(jīng)典物理的理論進(jìn)行解釋。通過(guò)量子力學(xué)人們成功的解決了氫原子光譜等一系列重大問(wèn)題,并且隨著研究的深入,人們逐步認(rèn)識(shí)到,量子論不僅可以解釋微觀領(lǐng)域的一系列奇特現(xiàn)象,同時(shí)通過(guò)變換還可以利用“環(huán)量子”完美的解釋宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,因此可以說(shuō)“環(huán)量子”量子力學(xué)的規(guī)律,不僅支配著微觀世界,而且也支配著宏觀世界。長(zhǎng)期以來(lái),一直被人們用來(lái)描述宏觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的經(jīng)典物理,從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)也只不過(guò)是“球量子”量子力學(xué)規(guī)律的一種近似而已。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,量子力學(xué)的應(yīng)用也已深入到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。在化學(xué)中,人們通過(guò)對(duì)原子態(tài)的控制,可以改變反應(yīng)物質(zhì),并使反應(yīng)按人們預(yù)期的方向發(fā)生。在物理中,人們利用量子理論來(lái)對(duì)物質(zhì)的電磁性質(zhì)進(jìn)行更深入的了解。更重要的是,近幾年來(lái)隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人們又相繼提出了量子計(jì)算機(jī)、量子信息網(wǎng)絡(luò)、人工智能等一系列設(shè)想,希望利用量子一些特有的性質(zhì),來(lái)突破宏觀經(jīng)典物理對(duì)物質(zhì)屬性的限制,以使人們的生產(chǎn)生活方式煥然一新。但隨著在不同領(lǐng)域?qū)α孔拥纳钊脒M(jìn)行的研究,如何對(duì)量子及其狀態(tài)進(jìn)行操縱控制,成了擺在人們面前的一個(gè)難題。世界各國(guó)都在企圖把量子和控制領(lǐng)域聯(lián)系起來(lái),希望利用宏觀控制領(lǐng)域中的概念和方法,結(jié)合微觀量子世界的特性,來(lái)對(duì)量子及量子態(tài)進(jìn)行控制和研究。但從量子系統(tǒng)控制的提出到現(xiàn)在已經(jīng)四十多年了,盡管人們對(duì)此做了很多努力,對(duì)其的研究仍處于探索期,至今為止還沒(méi)有出現(xiàn)一整套適用于微觀世界的量子控制理論。【7、結(jié)束語(yǔ)】今天我們紀(jì)念中國(guó)數(shù)學(xué)家吳學(xué)謀教授逝世四周年,一是要發(fā)揚(yáng)他創(chuàng)新精神,二是也要吸取他“泛系不泛”的教訓(xùn)。這是因?yàn)樗麑?duì)量子領(lǐng)域的能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像,還缺乏深入的了解。當(dāng)然,這一方面,是由于人們受到現(xiàn)在技術(shù)手段和數(shù)學(xué)理論的局限;另一方面,和他一樣,人們對(duì)量子領(lǐng)域的能量與物質(zhì)的先驗(yàn)圖像和經(jīng)驗(yàn)圖像,也還缺乏深入的了解。但是相信隨著人們對(duì)微觀世界認(rèn)識(shí)的深入,量子力學(xué)能量與物

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