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量子论测量问题与康德的第四谬误推理批判

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  •   seraphv3 · 2020-05-29 20:41:14 +08:00 · 2866 次点击
    这是一个创建于 858 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    量子论中存在一个争论很多的问题,一般称之为测量问题( the measurement problem )。虽然康德生活的时代还没有量子论,但是他的《纯粹理性批判》中也有对这个问题哲学方面的考察。本文就探讨下康德对测量问题的借鉴意义。

    量子论中,电子由一个波函数描述。波函数的自变量可以是电子的位置、动量、能量或者自旋方向,因变量是一个神奇的复数。粗略的说,波函数的值的模的平方代表电子处于一个位置(或者动量、能量、自旋方向)的概率。在测量之前,电子有可能以不同的概率处于很多不同的位置。但是当我们对电子进行测量,我们总是得到一个确定的结果,发现电子处于一个确定的位置。测量为何以及如何导致波函数由不确定的多个位置转变为一个确定的本征态(确定的位置)——也即是如何导致“波函数坍缩”?这一问题就是测量问题。

    测量问题引起了关于物理实在( reality )的讨论。在经典物理理论中,我们认为物体具有独立于人的客观存在,我们对物体的测量只是这一客观存在在意识中的真实反映。然而量子论中,电子的波函数是脆弱的。一测量,波函数就坍缩了。测量位置,波函数就坍缩为位置上的本征态(一个确定的位置);测量动量,波函数就坍缩为动量上的本征态。由于位置和动量不可对易,我们没有办法同时完全精确地测量出电子的这两个值,测量动量就破坏了电子的位置信息。这一特性似乎在我们对自然的描述中就引入了一种主观的味道。同时具有位置和动量的,客观的和绝对的一个电子?不存在的。

    从哥本哈根诠释的视角来看,量子力学的整个形式体系,是一个秘诀( recipe ),这个秘诀预测在进行一个测量操作时观察者会看到什么。但是它没有从本体论的角度谈论“那儿到底存在着什么东西”( what is really out there )。

    休谟《人性论》第一卷“论空间与时间观念”一章末尾对这种主观的感觉有一个贴切的描述。

    “我们纵然尽可能把注意转移到我们的身外,把我们的想象推移到天际,或是一直到宇宙的尽头,我们实际上一步也超越不出自我之外,而且我们除了出现在那个狭窄范围以内的那些知觉以外,也不能想象任何一种的存在。这就是想象的宇宙,除了在这个宇宙中产生出来的观念以外,我们也再没有任何观念了。”

    这是一种唯心主义( idealism,也称观念论)的看法。康德第一版《纯粹理性批判》的“先验辨证论”就谈到了这个问题。他首先给出了要批判的推理过程。

    “第四谬误推理:对于观念性(外部关系上的)

    这样一种东西,其存有只是作为被给予的知觉的原因的存有才能被推论出来,它就只具有某种可疑的实存;

    既然一切外部现象都具有这种性质,即它们的存有不可能被直接知觉到,而只能将其作为被给予的知觉的原因推论出来;

    所以外部感官的一切对象的存有都是可疑的。这种不确定性我称之为外部现象的观念性,而这个观念性的学说则叫做观念论,与之相比,对外部感官对象的某种可能的确定性的主张则被称之为二元论。”

    康德对这个推理过程进行了细致的分析。他批判说这种推理是一种先验的实在论,经验性的观念论;相反他支持先验的观念论,经验的实在论。先验的观念论把一切现象全都看作单纯的表象,而不是看作自在之物( thing in theirselves )本身;与之相对立的先验的实在论把外部现象表象为自在之物本身,不依赖于我们和我们的感性而独立实存。这种先验的实在论者真正来说就是后来扮演经验性的观念论者的人,当他错误地对感官对象设置了这样的前提之后,即认为如果这些对象应当是外部的,它们就必须自在地本身哪怕没有感官也拥有自己的实存,以这种观点来看就会觉得我们的一切感官表象都不足以使这些对象的现实性成为确定的了。

    康德说,如果不要把我们的问题推广到更远,而只限于可能经验能够向我们提供其客体的范围的话,那么我们就连想都不会想到对我们感官的对象着手去探听它自在地本身、也就是撇开与感官的一切关系可能会是什么。

    也就是说,如果康德会对量子力学测量问题做一个评论的话,他应该会说,我们根本不需要需考虑从本体论的角度谈论“那儿到底存在着什么东西”,不需要考虑独立于感官和测量的一个客观的绝对的电子。我们看到月亮还在,就是还在,至于“月亮在我们不看它的时候是否存在”,不需要去考虑这个问题。

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