（科學(xué)技術(shù)哲學(xué)專業(yè)論文）戴維·玻姆整體論思想研究.pdf

i 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 摘 要 整體論是哲學(xué)中討論的一個(gè)重要問題。戴維玻姆研究過兩大重要的理論：量 子勢(shì)因果解釋和隱序理論。而且它們中都包含和體現(xiàn)著整體論思想。因此對(duì)玻姆整 體論思想的分析和探討具有重大意義。 本文圍繞玻姆的整體論思想進(jìn)行研究，主要包括以下內(nèi)容。 本文首先考察了玻姆量子力學(xué)哲學(xué)思想。玻姆是一位量子物理學(xué)家，所以在對(duì) 他的整體論思想進(jìn)行研究之前，有必要從整個(gè)量子力學(xué)哲學(xué)思想發(fā)展途徑的背景 中，來探討他的量子力學(xué)哲學(xué)思想。 其次，詳細(xì)研究了玻姆的量子勢(shì)因果解釋中的整體論思想。在量子勢(shì)因果解釋 中，玻姆認(rèn)為對(duì)微觀客體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)起作用的除了我們熟知的經(jīng)典勢(shì)之外，而且有量 子勢(shì)。該理論中的整體論思想正是由它來體現(xiàn)的。 其三，詳細(xì)討論了玻姆隱序理論中的整體論思想?！靶颉笔且粋€(gè)古老而又重要 的概念。它推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。玻姆提出了自己獨(dú)特的“序”觀 念，認(rèn)為“序”一直不停地處于“卷入”和“拓展”的動(dòng)態(tài)過程之中，而這個(gè)過程 中蘊(yùn)含著整體論思想。 其四，探討玻姆的整體論思想給我們的啟示。它是基于兩方面進(jìn)行展開的。一 方面把玻姆的整體論思想與科學(xué)哲學(xué)中具有代表性人物內(nèi)格爾、迪昂、奎因、亨普 爾、庫恩的整體論思想進(jìn)行比較和區(qū)分。另一方面把整體論與還原論相聯(lián)系。通過 分析整體論和還原論各自的優(yōu)、缺點(diǎn)，從而得出整體論和還原論對(duì)于科學(xué)的發(fā)展來 說都是必要的，需要在兩者之間保持必要的張力。 關(guān)鍵詞：戴維玻姆；整體論；量子勢(shì)；隱變量；隱序；顯序 ii 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 abstract the theory of holism is an important problem in the discussion of philosophy. david bohm researched two important theories. they were the cause and effect explanation of quantum potential and the theory of implicate order. and what s more, they both included and displayed the thought of holism. therefore analyzing and studying the thought of bohm s holism has important value. this paper researches into the thought of bohm s holism and mainly consists of the following contents. in this paper, firstly, i reveal bohm s philosophy thought about quantum mechanics. bohm is a quantum physicist, so it is necessary for us to study his philosophy thought about quantum mechanics at the background of the development path about the whole philosophy thought of quantum mechanics, before we research into his thought of holism. secondly, i research into the thought of bohm s holism about the cause and effect explanation of quantum potential detaily. in the cause and effect explanation of quantum potential, bohm held the idea that not only the classic power which we were familiar with, but also the quantum potential, both had an effect on an object s moving situation in the tiny view realm. the thought of this theory s holism just came from it. thirdly, i discuss the thought of bohm s holism about the theory of implicate order detaily. order is an old and important concept. it brings the development of science and technology and the progress of society. bohm put forward his special idea of order. he believed that the order was always in an enfolded and unfolded moving process . what s more, the thought of holism was contained in this process. fourthly, i study the enlightenment which the thought of bohm s holism gives us. it is discussed on the base of two sides. on one hand, i compare the thought of bohm s holism with nagel, duhem, quine, hampel and kuhn s thought of holism. they are representative people in philosophy of science and technology. on the other hand, i make contact with the holism by the reductionism. from analysing the advantages and disadvantages between the holism and the reductionism, i know that the holism and the iii 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 reductionism are both necessary for the development of science. and we should keep a necessary tension between the two theories. key words：david bohm；holism；the quantum potential；the hidden variables； the implicate order；the explicate order 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得 的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其 他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和 集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人 承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校 有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查 閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有 關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位 論文。 保密， 在 年解密后適用本授權(quán)書。 不保密。 （請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“”） 學(xué)位論文作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本論文屬于 1 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 引 言 對(duì)于“整體論”（h o l i s m ） ，它的觀念古已有之，一直是哲學(xué)中討論的一個(gè)重 要問題。它是與還原論相對(duì)的一種思維方式。然而在近代人們的思維方式是以還原 論為主導(dǎo)的。并且在這種思想的指導(dǎo)下科學(xué)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，如經(jīng)典物理學(xué)的 建立。但是后來現(xiàn)代科學(xué)中的量子力學(xué)和相對(duì)論等的出現(xiàn)，打破了這一局面?？茖W(xué) 家們逐漸意識(shí)到還原論并不能解決科學(xué)中的所有問題，這時(shí)思維方式也相應(yīng)地發(fā)生 了改變，整體論越來越受到重視。因此對(duì)整體論思想的研究具有重要意義。本文將 對(duì)戴維玻姆的整體論思想進(jìn)行研究。 戴維玻姆本人是一位量子物理學(xué)家，然而他的物理理論中蘊(yùn)含著哲學(xué)層面的 思考，其中尤為突出的是整體論思想。當(dāng)然這與我們前面講到的現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展背景 是相一致的。其實(shí)，對(duì)于整體論，很多科學(xué)哲學(xué)家都作過深入、細(xì)致地研究。然而 正因?yàn)椴Ｄ肥菑氖挛锢硌芯康模蚨c科學(xué)哲學(xué)家們看待和分析哲學(xué)問題的方式會(huì) 明顯不同，能夠?yàn)檎w論思想的研究起到啟發(fā)和促進(jìn)的作用。因此對(duì)玻姆的整體論 思想進(jìn)行研究具有重大的價(jià)值和意義。 下面看看對(duì)玻姆思想的研究現(xiàn)狀。另人喜出望外的是：國外早已進(jìn)行了大量的 研究。m . 雅默的量子力學(xué)的哲學(xué)是一本非常有名的著作。它上面對(duì)玻姆思想的 講述是非常多的。據(jù)統(tǒng)計(jì)書中講述玻姆的次數(shù)和數(shù)量和愛因斯坦的等同，當(dāng)然，這 比對(duì)玻爾、德布羅意、玻恩、薛定諤等人的講述多很多。并且這本著作出版的時(shí)間 比較早，當(dāng)時(shí)玻姆的隱序理論還未包含在其中。另外有很多學(xué)校紛紛舉辦關(guān)于探討 玻姆思想的各種講座，從而也對(duì)他的思想進(jìn)行過深入、系統(tǒng)研究。 與國外相比，國內(nèi)的研究才剛剛起步。然而在國內(nèi)學(xué)者的共同努力下，也取得 了一些可喜的成績(jī)。這表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，目前玻姆的很多著作都有了它的 中文譯本，例如 1 9 6 5年秦克誠、洪定國翻譯的玻姆的著作現(xiàn)代物理學(xué)中的因果 性與機(jī)遇由商務(wù)印書館出版；1 9 8 2 年侯德彭翻譯的玻姆的著作量子理論由商 務(wù)印書館出版等。另一方面，隨著翻譯工作的進(jìn)行，出現(xiàn)了越來越多關(guān)于玻姆思想 2 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 的著作，例如 1 9 9 0年洪定國編著的戴維玻姆的科學(xué)思想與方法由光明日?qǐng)?bào) 出版社出版；2 0 0 2 年張桂權(quán)編著的玻姆自然哲學(xué)導(dǎo)論由洪葉文化事業(yè)有限公司 出版等。然而盡管如此，國內(nèi)學(xué)術(shù)界對(duì)玻姆思想的研究仍然不足，專題論文也相當(dāng) 少。而這正是本文要做的工作。 3 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 1 戴維玻姆量子力學(xué)哲學(xué)思想的概述 玻姆雖然是一位偉大的量子物理學(xué)家，但他的量子力學(xué)理論中卻蘊(yùn)含著哲學(xué)思 想，其中尤為突出的是體現(xiàn)了整體論思想。因此在對(duì)玻姆的整體論思想進(jìn)行研究之 前，有必要從整個(gè)量子力學(xué)哲學(xué)思想發(fā)展途徑的背景中，來探討他的量子力學(xué)哲學(xué) 思想。 1.1 整個(gè)量子力學(xué)哲學(xué)思想發(fā)展途徑 “量子”的概念是普朗克（m . p l a n c k ）于 1 9 0 0年最先提出的。自量子力學(xué)創(chuàng) 立以后，物理學(xué)發(fā)生了巨大而深刻地變化，并且量子力學(xué)很快被運(yùn)用到化學(xué)、生物 學(xué)等領(lǐng)域，產(chǎn)生了很大的影響。下面我們具體來看看量子力學(xué)的整個(gè)發(fā)展過程。 1.1.1 量子力學(xué)的發(fā)展過程 量子思想最初起源于熱輻射中的“紫外災(zāi)難”。普朗克使用“量子”概念對(duì)其 進(jìn)行了很好的解釋，從此量子理論誕生了。 1 9 0 5 年愛因斯坦（a . e i n s t e i n ）使用“光量子”的概念，對(duì)一系列光的產(chǎn)生和 轉(zhuǎn)化問題給出了很好的說明，并且給出了光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性的觀點(diǎn)。 1 9 1 3 年玻爾（n . b o h r ）把盧瑟福原子的行星式模型和普朗克的量子概念兩者巧 妙融合起來，給出了新的原子模型。 1 9 2 3 年德布羅意（l . d e b r o g l i e ）以相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系為出發(fā)點(diǎn)，考慮到光量 子作為能量粒子有波動(dòng)性，從而類比推出電子等實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，進(jìn)而提出 物質(zhì)波思想。 1 9 2 5 年海森堡（w . h e i s e n b e r g ）基于物理理論只用來處理可觀察量，于是拋棄 了不可觀察的軌道概念，從可觀察的輻射頻率及強(qiáng)度出發(fā)，創(chuàng)立矩陣力學(xué)。 1 9 2 6 年薛定諤（e . s c h r o d i n g e r ）基于量子性是微觀體系波動(dòng)性的反映的認(rèn)識(shí)， 從而找到了微觀體系的運(yùn)動(dòng)方程，即“薛定諤方程”，創(chuàng)立波動(dòng)力學(xué)，并且證明了 4 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 波動(dòng)力學(xué)與矩陣力學(xué)兩者是等價(jià)的。后來玻恩（m . b o r n ）對(duì)描述微觀客體運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的波函數(shù)給出了幾率解釋，從而使得量子力學(xué)成為一門自洽的物理理論。 1 9 2 7 年海森堡得出“不確定關(guān)系” （或可稱為“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”） ， 玻爾提出“互 補(bǔ)原理”，對(duì)量子力學(xué)給出了進(jìn)一步的闡釋。 1 9 2 8年狄拉克（p . a . m . d i r a c ）把相對(duì)論引進(jìn)量子力學(xué)，得到了相對(duì)論性電子 波動(dòng)方程，并且做出了這樣的預(yù)測(cè)：宇宙中有正電子。后來這一預(yù)測(cè)被安德遜 （c . d . a n d e r s o n ）于 1 9 3 2 年得到確證。這樣量子力學(xué)就建立起來了。 此后量子力學(xué)進(jìn)入到了不斷接受各種物理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的階段，到目前為止它并沒 有被證偽， 相反雖然一些科學(xué)家對(duì)它的完備性感到質(zhì)疑， 然而大部分實(shí)驗(yàn)都支持它。 它也很快被運(yùn)用到化學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響。 1.1.2 量子力學(xué)發(fā)展過程中的哲學(xué)思想 量子力學(xué)作為一門物理科學(xué)， 是隨著人們對(duì)微觀世界認(rèn)識(shí)的不斷深入而出 現(xiàn)的。它雖屬于物理科學(xué)，然而本身也蘊(yùn)含著豐富的哲學(xué)思想。 1.1.2.1 決定論與非決定論相統(tǒng)一 量子力學(xué)是一門形式體系超前的科學(xué)。這也導(dǎo)致很多物理學(xué)家竭力尋找它的物 理意義，因此出現(xiàn)了很多種類的物理詮釋。然而隨著后來的發(fā)展，以玻爾為代表的 哥本哈根學(xué)派的物理詮釋成為了被公眾所接受的解釋。 但是這種公眾接受的解釋卻遭到了愛因斯坦的反對(duì)。他與玻爾展開了長久的論 戰(zhàn)。1 9 2 7 - 1 9 3 0年間，為了揭示量子理論中的內(nèi)在矛盾，愛因斯坦設(shè)計(jì)了各種各樣 的物理實(shí)驗(yàn)，但很可惜的是：這些實(shí)驗(yàn)被玻爾逐個(gè)推翻。后來愛因斯坦承認(rèn)量子理 論本身是沒有矛盾的，可以自圓其說，但仍堅(jiān)信它是不完備的。1 9 3 5 年針對(duì)量子力 學(xué)的完備性，愛因斯坦與另外兩位科學(xué)家一起提出了 e p r 悖論。然而后來從貝爾不 等式引出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻支持了玻爾的觀點(diǎn)。 我們來分析一下愛因斯坦與玻爾爭(zhēng)論的焦點(diǎn)和實(shí)質(zhì)是什么？愛因斯坦是實(shí)在 論者，即持有決定論觀點(diǎn)。他認(rèn)為量子理論對(duì)微觀客體的刻畫和描述不徹底，也不 是最深層次的。而玻爾是工具論者，即持有非決定論觀點(diǎn)。他認(rèn)為對(duì)量子理論的分 5 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 析和研究只能停留在現(xiàn)象層次，這是由其物理本性所決定的。于是他們兩人就量子 理論的完備性問題展開了爭(zhēng)論。其實(shí)這正反映了量子力學(xué)中決定論與非決定論辯證 統(tǒng)一的哲學(xué)思想。 1.1.2.2 連續(xù)性與間斷性相統(tǒng)一 我們知道，量子力學(xué)是探究微觀世界的規(guī)律的理論，它具有幾率性、量子性、 態(tài)的疊加性，而“波粒二象性是其內(nèi)在本性的表現(xiàn)”的本質(zhì)屬性和基本特征。它的 建立對(duì)經(jīng)典物理學(xué)的時(shí)空觀、因果觀等方面產(chǎn)生了重大的影響。 正因?yàn)榱孔恿W(xué)本身的特征，因此與經(jīng)典力學(xué)有著本質(zhì)的區(qū)別。當(dāng)我們對(duì)微觀 粒子進(jìn)行考察時(shí)，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景和條件，會(huì)發(fā)現(xiàn)它有時(shí)體現(xiàn)波的性質(zhì)，有時(shí) 又呈現(xiàn)粒子的性質(zhì)，然而對(duì)于宏觀客體來說，波動(dòng)性與粒子性是不能同時(shí)具備的。 微觀世界這種規(guī)律也正體現(xiàn)了連續(xù)與間斷的統(tǒng)一的哲學(xué)思想。并且薛定諤和海森堡 分別從微觀粒子的連續(xù)性和間斷性建立了波動(dòng)力學(xué)和矩陣力學(xué)。而且波動(dòng)力學(xué)和矩 陣力學(xué)兩者是等價(jià)的，這也再次表現(xiàn)了量子理論是連續(xù)性與間斷性辯證統(tǒng)一的物理 理論。 1.1.2.3 整體論思想 量子力學(xué)中也蘊(yùn)含著整體論思想，這充分體現(xiàn)在玻爾的互補(bǔ)原理中。對(duì)于互補(bǔ) 原理，玻爾是用來解釋“波粒二象性”的。他認(rèn)為“波”和“粒子”這兩個(gè)概念， 對(duì)于宏觀世界來說，它們分別是用來描述兩種現(xiàn)象的。然而對(duì)于微觀（即量子物理 客體）世界來說，它們是用來描述同一個(gè)微觀現(xiàn)象，并且只用其中任何一個(gè)都不足 以對(duì)這個(gè)微觀現(xiàn)象進(jìn)行完整的描述，即只有對(duì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀況從這兩個(gè)方面同 時(shí)加以描述，才能達(dá)到對(duì)它的完整理解，這正是一種整體論的思想。 這種整體論思想對(duì)玻姆思想的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響?？梢赃@樣來說，玻姆的 量子力學(xué)思想，一方面是由于他同愛因斯坦一樣，不滿足于對(duì)微觀世界僅僅做現(xiàn)象 描述，他要竭力尋找這些現(xiàn)象背后的深刻實(shí)質(zhì)；另一個(gè)方面很重要的因素就是受到 了我們前面講的“互補(bǔ)原理”的影響，他繼承并發(fā)展了玻爾的整體論思想。 6 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 1.2 戴維玻姆量子力學(xué)哲學(xué)思想發(fā)展過程 戴維玻姆的量子力學(xué)中所散發(fā)的哲學(xué)思想與氣息是隨著他本人量子力學(xué)研究 的發(fā)展而不斷發(fā)展的。下面讓我們緊隨玻姆的量子力學(xué)研究的發(fā)展路線，去追尋他 的量子力學(xué)哲學(xué)思想的發(fā)展過程。 1.2.1 戴維玻姆其人 戴維玻姆（d a v i d j o s e p h b o h m ）1 9 1 7年在美國出生，是當(dāng)代著名的量子物 理學(xué)家和哲學(xué)家，對(duì)物理學(xué)及其它學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響。 童年時(shí)代，玻姆就對(duì)自然科學(xué)十分著迷，喜歡讀科普著作。到了中學(xué)，他已經(jīng) 開始思考一些復(fù)雜的物理問題。再后來，他進(jìn)入賓州大學(xué)學(xué)習(xí)，再次被物理學(xué)的奧 秘所深深吸引。大學(xué)畢業(yè)后，他到加利福尼亞州大學(xué)的伯克利分校攻讀研究生，并 且于 1 9 4 3年獲得博士學(xué)位。畢業(yè)之后，他留校工作，主要從事等離子體等物理理 論的研究。 1 9 4 7 年，玻姆到美國的普林斯頓大學(xué)任教。這期間他根據(jù)量子力學(xué)的通常解釋 的原理，于 1 9 5 1年出版了量子理論一書。該書詳細(xì)討論并給出了很多量子力 學(xué)數(shù)學(xué)公式深層次的物理意義，堪稱為優(yōu)秀的物理教材。 1 9 5 1 年秋，玻姆來到巴西的圣保羅大學(xué)。在擔(dān)任教授期間，他主要從事于隱變 量理論的研究，即后來的量子勢(shì)因果解釋。該理論在物理學(xué)界產(chǎn)生了強(qiáng)烈反響。 1 9 5 5 年秋，玻姆來到以色列的哈法大學(xué)任教。在這里他仍然從事隱變量理論的 研究。 1 9 5 7 年，玻姆來到英國布里斯托爾大學(xué)。在這里任教期間，他有著重大的研究 成果，發(fā)現(xiàn)了物理中的 a b 效應(yīng)。 1 9 6 1 年，玻姆來到倫敦大學(xué)伯克貝克學(xué)院。任教期間，他研究并提出了另一重 要理論，即隱序理論。再后來，到了 1 9 8 3 年，玻姆從該學(xué)校退休，并于 1 9 9 2 年在 倫敦逝世。 7 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 1.2.2 量子勢(shì)因果解釋的產(chǎn)生 對(duì)于量子勢(shì)因果解釋，它本身起初有另外的稱謂，即隱變量解釋。然而，貝爾 于 1 9 8 2 年指出了“隱變量”這個(gè)詞語的使用存在問題。 后來， 玻姆就不再使用“隱 變量”一詞，將其改稱為量子勢(shì)因果解釋。下面我們來探討一下它的產(chǎn)生過程。 對(duì)于隱變量的觀念，其實(shí)它在人類探索未知世界的過程中很早就產(chǎn)生了。只是 它的概念名詞出現(xiàn)的比較晚罷了。例如，留基伯和德謨克利特的原子論思想中提出 的“原子”概念；柏拉圖的“理念”；亞里士多德在“潛能與現(xiàn)實(shí)說”中提出的 “潛在”；萊布尼茲的“單子”等等，這些都是用還沒有顯現(xiàn)出來的東西來對(duì)宇宙 的萬事萬物予以說明，都體現(xiàn)了隱變量的觀念和思想。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物理學(xué)家們建立了量子力學(xué)。同時(shí)“隱變量”（t h e h i d d e n v a r i a b l e s ）的觀念也慢慢在其理論中出現(xiàn)了。玻姆就是持有這種觀點(diǎn)的物 理學(xué)家之一。然而玻姆是在量子領(lǐng)域最早提出這種觀念的人嗎？不是。我們知道薛 定諤建立了波動(dòng)力學(xué)，其實(shí)后來玻恩在對(duì)其進(jìn)行幾率解釋的過程中就考慮到了“隱 變量” 。那么量子力學(xué)中隱變量的命運(yùn)如何呢？它遭到了很多物理學(xué)家的排斥與批 評(píng)，例如有著名的馮諾伊曼“不可能性證明”。 1 前面我們提到玻姆持有隱變量的觀點(diǎn)，并且對(duì)量子力學(xué)給出了隱變量解釋（后 來稱之為量子勢(shì)因果解釋） 。然而玻姆的思想?yún)s有一個(gè)形成和轉(zhuǎn)變的過程。他本人 并不是一開始就持有這種觀點(diǎn)的。并且直到 1 9 5 0年編著量子理論一書，他都 是反對(duì)隱變量的。該書是依據(jù)波爾的互補(bǔ)性原理編寫的?？梢钥闯?，此時(shí)玻姆的思 想與波爾還是相一致的。然而當(dāng)此書完成后，他對(duì)它并不感到滿意，盡管它被公認(rèn) 為是當(dāng)時(shí)最好的量子力學(xué)教材之一?！拔业闹饕Щ笫橇孔永碚摬荒艹浆F(xiàn)象?！?2 其實(shí)，玻姆與愛因斯坦一樣，也是一位實(shí)在論者。量子力學(xué)僅僅給出現(xiàn)象層次的描 述， 這一點(diǎn)是玻姆無法容忍的。 他認(rèn)為量子力學(xué)沒有揭示物理現(xiàn)象背后的深刻實(shí)質(zhì)， 是不完善的。 隨后玻姆同愛因斯坦就量子力學(xué)的不完備性問題討論了很多次。愛因斯坦給予 1 張桂權(quán). 玻姆自然哲學(xué)導(dǎo)論m. 臺(tái)北：洪葉文化事業(yè)有限公司，2 0 0 2 ，p59 2 david bohm. hidden variables and the implicate orderm. routledge & kegan paul ltd. 1987. p33 8 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 了玻姆很大的支持，這讓玻姆更加堅(jiān)信了量子力學(xué)不是對(duì)微觀世界給出最徹底、最 深層次的描述，于是他決心探索出微觀世界的真正奧秘，對(duì)微觀世界給出自己的解 釋。此后不久，玻姆想到了物理學(xué)中哈密頓- 雅可比方程，它來源于分析力學(xué)，本 來是用來描述宏觀現(xiàn)象的，不過后來物理學(xué)家也把它運(yùn)用到了微觀領(lǐng)域，并且在某 些層面能夠把波和粒子很好地聯(lián)系在一起。這時(shí)玻姆又注意到了一種現(xiàn)象：對(duì)于用 來描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的薛定諤方程，如果它取近似值，那么它與哈密頓- 雅克比方 程是相同的。然而不取近似值，又會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？他發(fā)現(xiàn)這時(shí)作用在微觀粒子 上的除了有經(jīng)典勢(shì)之外，還有另外的一種勢(shì)，只是對(duì)于這種勢(shì)，我們?cè)谘芯亢暧^客 體時(shí)常常把它忽略不計(jì)罷了，然而它對(duì)于研究微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是必不可少的。 玻姆把它稱之為“量子勢(shì)”。后來玻姆又對(duì)它深入研究，進(jìn)而發(fā)展出了“量子勢(shì)因 果解釋”這一重要的理論。至于它的具體內(nèi)容，在第二章會(huì)詳細(xì)分析。 然而對(duì)于“量子勢(shì)因果解釋”，它最初叫作“隱變量解釋”的。那么這里有必 要講解一下隱變量的內(nèi)涵。玻姆認(rèn)為現(xiàn)行量子力學(xué)僅僅停留在現(xiàn)象層次的描述，這 是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，實(shí)際上這些量子現(xiàn)象是由亞量子層級(jí)的因素所決定的。這種在亞量 子層級(jí)出現(xiàn)的新因素，玻姆把它稱之為“隱變量”。 1.2.3 隱序理論的產(chǎn)生 玻姆除了對(duì)量子勢(shì)因果解釋進(jìn)行過深入的研究之外，還研究了隱序理論。下面 讓我們來探討一下它的產(chǎn)生過程。 從前面對(duì)玻姆的生平介紹中，我們已經(jīng)知道 2 0 世紀(jì) 6 0 年代末，玻姆開始轉(zhuǎn)向 對(duì)隱序理論的研究。在此之前玻姆一直主要是研究量子勢(shì)因果解釋，并且隱序理論 并不是對(duì)量子勢(shì)因果解釋的深入發(fā)展，即從該理論中演化而來，那么玻姆的研究重 心為什么會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移？主要有三點(diǎn)原因。 首先，這與量子勢(shì)因果解釋提出后遭到反對(duì)和冷遇有關(guān)。玻姆的量子勢(shì)因果解 釋一提出就遭到了很多物理學(xué)家的反對(duì)。一方面，以波爾為首的哥本哈根學(xué)派反對(duì) 它，因?yàn)樵摾碚摮钟袑?shí)在論觀點(diǎn)，而波爾等通常解釋派是現(xiàn)象論者。另一方面，反 對(duì)通常解釋派的愛因斯坦也不支持它，因?yàn)樵摾碚撝邪朔嵌ㄓ虺煞?，?duì)于這一 9 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 點(diǎn)愛因斯坦是堅(jiān)決反對(duì)的。玻姆的量子勢(shì)因果解釋沒有得到物理學(xué)界的普遍認(rèn)同， 這讓他感到心寒，興趣也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)移。 其次，玻姆在研究量子勢(shì)因果解釋之前，就同藝術(shù)家查爾斯比德曼（c h a r l e s b i e d e r m a n ）有著深厚的友誼和交往，他們一起討論過“序”的問題，只是此時(shí)玻 姆一直把工作的重點(diǎn)放在量子勢(shì)因果解釋上，所以對(duì)“序”的理論沒有作過多深入 和細(xì)致的研究。然而玻姆費(fèi)了很多精力的量子勢(shì)因果解釋剛剛提出，就遭到了物理 學(xué)家們的普遍反對(duì)，這對(duì)于他來說是一個(gè)打擊，因此他想在其它領(lǐng)域進(jìn)行研究和發(fā) 展。這時(shí)“序”的理論引起了他極大的興趣，以至于后來對(duì)此理論進(jìn)行深入和詳細(xì) 的研究。 最后， 要提到喚起玻姆靈感的墨水滴- 甘油實(shí)驗(yàn)。 玻姆常常用它來形象地講“隱 序”和“顯序”相互轉(zhuǎn)化。具體實(shí)驗(yàn)過程如下：在一個(gè)玻璃瓶里面裝入一個(gè)可以旋 轉(zhuǎn)的圓柱體，并且在瓶的頂端設(shè)計(jì)了一個(gè)很巧妙的手柄裝置，它可以控制圓柱體的 運(yùn)動(dòng)。并且在玻璃瓶和圓柱體兩者的空隙內(nèi)用甘油填充滿。這時(shí)向瓶?jī)?nèi)滴入一滴墨 水，并且手柄進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，可以觀察到剛才的墨水滴不見了，它完全溶合到了甘 油中。這時(shí)手柄反轉(zhuǎn)操作，這時(shí)剛剛的墨水滴又從甘油中顯現(xiàn)，清晰可辨。玻姆看 到這個(gè)實(shí)驗(yàn)后非常高興，他認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)把“隱序”和“顯序”的“卷入”和“拓 展”的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化過程表現(xiàn)的淋漓盡致，能夠確切和形象地說明他的隱序理論的內(nèi) 涵。于是，每當(dāng)需要闡述或說明隱序理論時(shí)，玻姆總會(huì)提到這個(gè)很具有代表性的實(shí) 驗(yàn)。 1.3 戴維玻姆量子力學(xué)哲學(xué)思想中的整體論思想 玻姆的兩大物理理論量子勢(shì)因果解釋和隱序理論都體現(xiàn)和包含著整體論 思想。前面我們已經(jīng)提到玻爾的整體論思想對(duì)玻姆產(chǎn)生了很大的影響。那么玻姆對(duì) 其是如何理解的呢？玻姆認(rèn)為量子力學(xué)的建立對(duì)經(jīng)典物理學(xué)來說是一個(gè)強(qiáng)大的沖 擊，它打破甚至改變了經(jīng)典物理學(xué)所構(gòu)筑的世界圖景。當(dāng)然，兩者的科學(xué)觀也相應(yīng) 的有著明顯的不同。經(jīng)典物理學(xué)也討論和強(qiáng)調(diào)整體，但認(rèn)為整體所包含的各個(gè)部分 之間是相互獨(dú)立的，各個(gè)組成部分之間遵循機(jī)械決定論的因果觀，例如根據(jù)力學(xué)定 10 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 律， 給出一個(gè)木塊運(yùn)動(dòng)的初始條件， 這時(shí)我們可以推測(cè)出它過去或?qū)淼倪\(yùn)動(dòng)狀況。 然而量子理論則認(rèn)為：在微觀世界里，它的每一個(gè)組成部分的本質(zhì)特性，即波粒二 象性，都與它周圍的環(huán)境緊密相關(guān)，例如根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件的不同，微觀客體既體現(xiàn)波 的性質(zhì)，又可以反映粒子性，并且這些組成部分構(gòu)成的世界整體是一個(gè)不可分割的 整體。而且這種不可分割的整體性也只有在微觀層面，即量子力學(xué)視域下才顯得有 意義。相反在宏觀層面，即經(jīng)典力學(xué)視域下，“這些部分的行為則在很高的近似程 度上表現(xiàn)得它們好像是完全獨(dú)立地存在著?！?1 從玻姆的整體論思想中，我們可以歸納出：首先，經(jīng)典物理學(xué)給出的整體是一 個(gè)帶有明顯機(jī)械性成分的整體；部分遵循嚴(yán)格的因果決定論，可以獨(dú)立存在。然而 量子力學(xué)與此不同，它也強(qiáng)調(diào)整體，但這個(gè)整體是不可分割的整體；部分的本質(zhì)特 性與周圍的場(chǎng)境密切相關(guān)。其次，對(duì)世界的微觀層次和宏觀層次的研究只是審視的 角度不同，然而兩者是統(tǒng)一的，都是為了給我們提供對(duì)世界的認(rèn)識(shí)。此外，微觀比 宏觀更加基本，因此從某種意義上可以說，“部分”在微觀層面體現(xiàn)的不可分割性 是基礎(chǔ)的、本質(zhì)的和起決定性的，而在宏觀層面體現(xiàn)的獨(dú)立性是不主要和不起決定 性的。 從前的分析，我們可以看出玻姆對(duì)整體論的理解和看法是很深入和確切的。然 而相對(duì)于玻爾的整體論來說，玻姆對(duì)它除了有繼承之外，還有發(fā)展。當(dāng)然，他們兩 人的整體論思想也是有差別的。玻爾的整體論強(qiáng)調(diào)量子理論對(duì)微觀世界的分析和研 究只能停留在現(xiàn)象層次，并且這些現(xiàn)象不能進(jìn)一步分析和簡(jiǎn)化，因此需要使用整體 論的思維進(jìn)行理解。但是玻姆的整體論強(qiáng)調(diào)微觀客體不但與周圍的場(chǎng)境密不可分， 而且組成一個(gè)不可分割的、統(tǒng)一的整體，并且認(rèn)為這些量子現(xiàn)象在亞量子層次是可 以進(jìn)一步分析的。 此外，對(duì)于玻姆的整體論思想，我們不得不提到一點(diǎn)：玻姆的整體論思想與其 科學(xué)觀有著重要的聯(lián)系。玻姆是一位實(shí)在論者，這一點(diǎn)與愛因斯坦相同。他認(rèn)為量 子力學(xué)對(duì)微觀世界只是進(jìn)行現(xiàn)象層次的分析，因此只是對(duì)微觀世界全部過程的一部 分說明，這顯然是不全面和遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。玻姆在闡述自己的整體論思想時(shí)就對(duì)這種 1 戴維. 玻姆. 量子理論m. 候德彭譯. 北京：商務(wù)印書館，1 9 8 2 年，p2 11 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 觀點(diǎn)給予了批駁。他曾這樣表述：“波函數(shù)似乎只抓住了在類似測(cè)量的統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中 發(fā)生的東西的某些方面，每一個(gè)方面本質(zhì)上只是全部過程的更大場(chǎng)境中的一個(gè)單一 要素?！?1 1 戴維. 玻姆. 隱變量與包卷序j. 張桂權(quán)譯. 哲學(xué)譯叢，1 9 9 9 年，第 1 期，p53 12 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 2 戴維玻姆的量子勢(shì)因果解釋中的整體論思想 本章將對(duì)玻姆的量子勢(shì)因果解釋中的整體論思想進(jìn)行詳細(xì)而深入的研究和分 析。在量子勢(shì)因果解釋中，玻姆認(rèn)為對(duì)微觀客體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)起作用的除了我們通常熟 知的經(jīng)典勢(shì)之外，還有量子勢(shì)。該理論中的整體論思想正是由它所體現(xiàn)。 2.1 因果觀念 要對(duì)玻姆的量子勢(shì)因果解釋中的整體論思想進(jìn)行研究，需要明確因果的概念。 下面我們從它的一般概念、在經(jīng)典物理學(xué)的觀念、在量子理論中的觀念三方面進(jìn)行 詳細(xì)的分析。 2.1.1 因果的一般概念 現(xiàn)實(shí)生活中，面對(duì)神奇的大自然，人們總會(huì)提出各種各樣的疑問？例如，太陽 為什么東升西落？雨天為什么先看到閃電后聽到雷聲？冰為什么會(huì)融化成水？電 燈用時(shí)間長了為什么會(huì)發(fā)黑？磁鐵為什么可以吸起鐵質(zhì)的物品？等等。其實(shí)，這個(gè) 提疑問的過程就是在探尋各種現(xiàn)象的原因。 那么什么是原因？原因和結(jié)果是成對(duì)出現(xiàn)的兩個(gè)概念，它們分別用來表示各種 現(xiàn)象之間的引起與被引起的關(guān)系。例如如果一個(gè) a 現(xiàn)象引起了 b 現(xiàn)象，那么我們就 稱 a 現(xiàn)象是產(chǎn)生 b 現(xiàn)象的“原因”，即 a 是“原因”，同時(shí) b 是“結(jié)果”。 其實(shí)，對(duì)原因的研究是非常重要的，它使我們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)不斷深入，推動(dòng) 了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)然很多哲學(xué)家都曾對(duì)這種理論進(jìn)行過探討。例如亞里士多德 的“四因說”；休謨的因果性觀念，認(rèn)為它來自習(xí)慣性聯(lián)想；康德的“因果性范 疇”；密爾的尋找事物之間因果關(guān)系的“歸納五法”等等。 其實(shí)對(duì)于因果性概念，玻姆也作過研究。玻姆認(rèn)為因果性是與機(jī)遇性相對(duì)的概 念。因此，玻姆是通過把因果性與機(jī)遇性作比較，來對(duì)因果性進(jìn)行探討。下面我們 來看看具體內(nèi)容。玻姆認(rèn)為因果性和機(jī)遇性分別屬于兩個(gè)不同的范疇，前者是必然 13 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 性范疇，后者是偶然性范疇。但它們兩者對(duì)事物的發(fā)展共同起作用，分別代表事物 發(fā)展中的不同方面。其中，具有必然性的因果性是內(nèi)因；而具有偶然性的機(jī)遇性是 外因。當(dāng)我們對(duì)事物發(fā)展過程進(jìn)行考察時(shí)，需要將兩者結(jié)合起來，相互補(bǔ)充，不能 顧此失彼，否則所形成的只是部分認(rèn)識(shí)。此外玻姆還認(rèn)為，對(duì)于因果性與機(jī)遇性， 它們?cè)诮y(tǒng)計(jì)律中也有所體現(xiàn)。 例如， 我們拋一枚硬幣， 猜它正面向上還是反面向上？ 我們知道，對(duì)于某一次來說，硬幣有可能正面向上，也有可能反面向上，并且結(jié)果 是不確定的，具有機(jī)遇偶然性。然而當(dāng)我們重復(fù)很多次時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一定的規(guī)律， 硬幣正面向上和反面向上的概率都是 1 / 2 ，這是具有因果必然性的。即我們這時(shí)認(rèn) 識(shí)到，拋一次與很多次，概率都是 1 / 2 。 2.1.2 經(jīng)典物理學(xué)中的因果觀念 對(duì)于經(jīng)典物理學(xué)，它主要是指以牛頓力學(xué)為代表的物理學(xué)體系。經(jīng)典物理學(xué)有 一定的特點(diǎn)：它認(rèn)為宇宙如同一部機(jī)器一樣，萬事萬物的運(yùn)動(dòng)是嚴(yán)格的遵循著力學(xué) 定律的。只要給出任何一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的初始條件，我們就可以推測(cè)和計(jì)算出它 過去或?qū)淼倪\(yùn)動(dòng)狀況。例如，已知一木塊在粗糙斜面某位置的運(yùn)動(dòng)速度，我們可 以計(jì)算出該木塊任意時(shí)刻的位置和速度。由此我們可以看出，經(jīng)典物理學(xué)給出的是 一種機(jī)械決定論的因果觀。它的機(jī)械性主要體現(xiàn)在把整體宇宙視為一部機(jī)器，對(duì)事 物的多樣性進(jìn)行還原和簡(jiǎn)化。它的決定性主要體現(xiàn)在事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以根據(jù)力學(xué) 定律準(zhǔn)確確定。 經(jīng)典物理學(xué)中的這種因果觀念遭到了玻姆的批判。玻姆的批判主要是針對(duì)它的 機(jī)械性的。他對(duì)機(jī)械論哲學(xué)進(jìn)行了考察，認(rèn)為機(jī)械論哲學(xué)有一個(gè)顯著的特點(diǎn)，就是 “它對(duì)其觀點(diǎn)的細(xì)節(jié)作無數(shù)次調(diào)整，而不放棄機(jī)械論立場(chǎng)的實(shí)質(zhì)”。 1 例如，對(duì)于我 們經(jīng)常提到的事物的量變和質(zhì)變現(xiàn)象，物理學(xué)家更看重量變現(xiàn)象，他們雖然也承認(rèn) 事物的變化中存在質(zhì)變，但認(rèn)為量變更加根本，因?yàn)槭挛锏馁|(zhì)變是量變積累到一定 的程度形成的結(jié)果，質(zhì)變離不開量變，因此從某種意義上可以說，事物達(dá)到質(zhì)變后 的規(guī)律是由組成它的量變所具有的規(guī)律中發(fā)展而來。并且我們知道事物的量變和質(zhì) 1 張桂權(quán). 玻姆自然哲學(xué)導(dǎo)論m. 臺(tái)北：洪葉文化事業(yè)有限公司，2 0 0 2 ，p43 14 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 變屬于兩個(gè)不同層次。當(dāng)然，實(shí)際中的情況可能比這更加復(fù)雜，有可能包含許多不 同的層次。那么我們可以推出這樣的結(jié)論：事物有可能包含多個(gè)層級(jí)，但單個(gè)層級(jí) 定律的特征是由一個(gè)終極定律，即基本定律決定的，單個(gè)層級(jí)的定律充其量不過是 終極定律的一種近似。這明顯是還原論的觀點(diǎn)。對(duì)于還原論，它根源于原子論，認(rèn) 為宇宙萬事萬物都是由原子構(gòu)成的，原子是它們的基本構(gòu)成單位，因此希望通過研 究原子這種最基本的物質(zhì)，來發(fā)現(xiàn)所謂的終極的定律（即基本定律） ，進(jìn)而對(duì)各種 紛繁的自然現(xiàn)象進(jìn)行解釋。然而很可惜的是，后來的科學(xué)發(fā)展表明原子并不是不可 分的，它由質(zhì)子、中子、電子組成。并且即便是質(zhì)子、中子、電子，它們也還有可 能是可分的。 所以可以這樣說， “沒有任何已知定律能夠最后完成機(jī)械論的目標(biāo)”， 1 即便它們?cè)诓煌目茖W(xué)發(fā)展時(shí)期被認(rèn)為是終極定律（即基本定律） ，但隨著科學(xué)技 術(shù)的不斷向前發(fā)展總可以發(fā)現(xiàn)更深層次的定律來。 2.1.3 量子理論中的因果觀念 對(duì)于量子力學(xué)，它是一種數(shù)學(xué)形式體系超前的科學(xué)，而后物理學(xué)家才開始探尋 它的物理意義。由于它是研究微觀領(lǐng)域的，因此有著與經(jīng)典力學(xué)明顯不同的特點(diǎn)。 在量子領(lǐng)域，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀況通過用波函數(shù)進(jìn)行描述。玻恩對(duì)波函數(shù)給出了幾 率解釋。這種觀點(diǎn)被很多物理學(xué)家所承認(rèn)，于是量子理論被視為一種純粹的統(tǒng)計(jì)理 論，是非決定性的。并且后來海森堡進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，微觀客體運(yùn)動(dòng)的一些物理量，如 位置和動(dòng)量，不能同時(shí)精確地測(cè)量，即我們通常所說的“測(cè)不準(zhǔn)原理”。這也更加 強(qiáng)化了量子力學(xué)的非決定性，并且通常解釋派認(rèn)為任何企圖從亞量子層級(jí)來對(duì)微觀 客體狀態(tài)進(jìn)行說明的決定性觀點(diǎn)都是不切實(shí)際的，因而在量子領(lǐng)域也就把因果性觀 念排除在之外了。 然而，玻姆對(duì)上述的觀點(diǎn)提出了批評(píng)。他認(rèn)為雖然就目前的研究水平，對(duì)量子 理論的研究和分析只停留在現(xiàn)象層次，然而有可能存在亞量子層級(jí)，微觀客體在這 樣的層級(jí)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有因果決定性。并且我們無法排除這種亞量子層級(jí)存在的可 能性。因此他認(rèn)為通常解釋把因果觀念從量子領(lǐng)域中除去是不正確的，至少也缺少 1 張桂權(quán). 玻姆自然哲學(xué)導(dǎo)論m. 臺(tái)北：洪葉文化事業(yè)有限公司，2 0 0 2 ，p43 15 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 全面的論證和進(jìn)一步的檢驗(yàn)。 此外，玻姆還認(rèn)為以玻爾為首的通常解釋派的思想中還帶有明顯的機(jī)械性成 分。因?yàn)樗麄兯枷氲某霭l(fā)點(diǎn)其實(shí)是想通過一組純定量的幾率定律對(duì)微觀客體的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)進(jìn)行刻畫，因此可以說屬于經(jīng)典力學(xué)的機(jī)械論思想的范疇，只不過經(jīng)典力學(xué)中 描述事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的終極定律（基本定律）是決定性的，而量子力學(xué)中的描述微觀 客體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的終極定律（基本定律）是幾率形式，即非決定性的罷了。 2.2 隱變量 對(duì)于隱變量理論，我們已經(jīng)在第一章中作過詳細(xì)的論述，下面就來看看對(duì)這種 理論提出后的反響及其對(duì)它的評(píng)價(jià)。 2.2.1 物理學(xué)家對(duì)隱變量理論的態(tài)度 1 9 5 2 年，玻姆發(fā)表了“建議用隱變量解釋量子理論”（上、下兩篇）文章，詳 細(xì)地闡述了他的隱變量理論， 引起了巨大的反響， 很多物理學(xué)家都對(duì)此做出了反應(yīng)。 對(duì)于上述的第一篇文章，德布羅意對(duì)玻姆隱變量理論持肯定和支持態(tài)度，并且 指出自己提出過與此相似的導(dǎo)波理論，但此理論受到了物理學(xué)家們的普遍反對(duì)和指 責(zé)，不為物理學(xué)界所認(rèn)同，所以他后來就放棄了此理論。 泡利對(duì)玻姆的理論也做出了回應(yīng)。他對(duì)隱變量理論持反對(duì)意見，并且說隱變量 理論是“舊瓶里面裝新酒”，當(dāng)然這是針對(duì)德布羅意以前相似的理論而言的。泡利 的反對(duì)意見主要是針對(duì)多粒子系統(tǒng)的。后來玻姆對(duì)多粒子系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究， 對(duì)泡利的批評(píng)進(jìn)行了反駁。這也就形成了上述的第二篇文章。該文章把德布羅意重 新帶回到了自己以前的觀點(diǎn)上。后來，玻姆對(duì)隱變量理論進(jìn)一步的深入研究，從而 使得此理論的體系更加完整、論證非常嚴(yán)密。 然而盡管如此，玻姆的隱變量理論還是同樣遭到了以玻爾為首的哥本哈根學(xué)派 的強(qiáng)烈反對(duì)。他們持有這樣的觀點(diǎn)：量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)特征是無法消解掉的，也無法 進(jìn)行簡(jiǎn)化；量子理論對(duì)微觀客體的描述只能停留在現(xiàn)象層次，這并不是我們認(rèn)識(shí)能 力的有限所造成的，而是由微觀世界所固有的本質(zhì)特征所決定的，因此任何企圖從 16 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 亞量子層次進(jìn)行決定論的描述的理論都是毫無價(jià)值的。因此他們認(rèn)為不管隱變量理 論體系多么完整、論證多么嚴(yán)密，都是毫無用處的，微觀體系也不需要這樣的理論。 海森伯曾這樣說：“亞量子層次的觀點(diǎn)是形而上學(xué)的或是缺乏實(shí)際的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 的”。 1 面對(duì)通常解釋派的反對(duì)，玻姆非常的失望。他對(duì)自己的理論不被接受做出了反 思。原因可能有以下兩點(diǎn)。第一，玻姆與通常解釋派科學(xué)觀的差異。玻爾等量子理 論通常解釋派是現(xiàn)象論者，而玻姆本人是實(shí)在論者，他想竭力尋求物理現(xiàn)象背后的 深刻實(shí)質(zhì)。第二，在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，隱變量理論和現(xiàn)行量子理論兩者給出 結(jié)果的準(zhǔn)確程度的差異。根據(jù)通常的量子理論，它可以對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)給出準(zhǔn)確的預(yù) 測(cè)，即預(yù)測(cè)結(jié)果完全與實(shí)際情況符合，但隱變量理論卻無法達(dá)到這一點(diǎn)。運(yùn)用量子 理論對(duì)某些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，預(yù)測(cè)結(jié)果有可能與實(shí)際情況發(fā)生偏差，甚至出現(xiàn)預(yù)測(cè) 錯(cuò)誤。但是玻姆卻認(rèn)為，我們對(duì)量子理論使用現(xiàn)行的通常解釋是一個(gè)偶然，并沒有 一定的必然性。他是這樣給予解釋的：與量子理論的通常解釋相比，本來有對(duì)同樣 好，甚至更好解釋，但很可惜，這種理論沒有被物理學(xué)家普遍接受，所以通常解釋 被誤認(rèn)為是最好的。對(duì)于這里提到的同樣好、甚至更好的理論，玻姆當(dāng)然指的是自 己的隱變量理論。這樣玻姆也就對(duì)自己的理論給出了辯護(hù)。 玻姆隱變量理論遭到了通常解釋派的反對(duì)，那么它的理論會(huì)受到反對(duì)通常解釋 派的愛因斯坦的支持嗎？其結(jié)果與德布羅意的導(dǎo)波理論的結(jié)果一樣，愛因斯坦也持 反對(duì)意見，因?yàn)樵诓Ｄ返睦碚撝邪朔嵌ㄓ虺煞荨垡蛩固沟牟恢С质沟貌Ｄ穬?nèi) 心的失望程度雪上加霜。 上面我們已經(jīng)講述了物理學(xué)家對(duì)玻姆理論的反應(yīng)，并且也知道隱變量理論后來 被玻姆改稱為量子勢(shì)因果解釋或者本體論解釋，這其中有著怎樣的原因呢？ 我們知道根據(jù)量子力學(xué)的通常解釋，微觀客體的運(yùn)動(dòng)狀況是用波函數(shù)來進(jìn)行描 述的。但是它也有一定的弊端，對(duì)微觀世界的研究?jī)H僅停留在現(xiàn)象層次，并且是非 決定性的。因此玻姆認(rèn)為量子力學(xué)的通常解釋不是對(duì)微觀世界的最深層次的描述， 是不完備的；微觀客體呈現(xiàn)出來的各種現(xiàn)象其實(shí)是可以由更深層級(jí)的物理定律來決 1 d. bohm. wholeness and the implicate orderm. routledge & kegan paul ltd. 1980. p70 17 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 定的。于是為了給量子力學(xué)更加準(zhǔn)確的描述，需要在波函數(shù)之外，附加的引入另外 的參量。 這時(shí)， 微觀客體的運(yùn)動(dòng)狀況可用波函數(shù)和這個(gè)另外引入的參量共同來描述。 這個(gè)“另外引入的參量”被稱之為“隱變量”。正是基于此，玻姆把自己的理論稱 為隱變量理論。但是貝爾（b e l l ）于 1 9 8 2年提出這樣命名存在一定的問題，屬于 用詞不當(dāng)。他給出了這樣的原因：波函數(shù)為一種實(shí)在場(chǎng)，只是在大量測(cè)量結(jié)果中統(tǒng) 計(jì)性地顯露，在單次測(cè)量中直接顯露的反而是粒子變量。 1 于是后來玻姆在提及隱變 量理論時(shí)，都會(huì)把它改稱為量子勢(shì)因果解釋。 2.2.2 對(duì)隱變量理論的評(píng)價(jià) 對(duì)于玻姆的隱變量理論，有些物理學(xué)家也想通過實(shí)驗(yàn)，來對(duì)它的正確與否給出 驗(yàn)證。下面讓我們看看貝爾所做的工作。6 0 年代，貝爾按照定域隱變量理論的要求 導(dǎo)出關(guān)于自旋相關(guān)度的不等式，被稱為“貝爾不等式”。 2 然而，根據(jù)貝爾不等式對(duì) 相關(guān)度做出的預(yù)測(cè)與現(xiàn)行的量子理論做出的預(yù)測(cè)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)差異和不同。因此，貝 爾認(rèn)為隱變量理論不能完全重現(xiàn)量子力學(xué)的全部預(yù)言。 3 后來，物理學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一 些列的實(shí)驗(yàn)來對(duì)貝爾不等式進(jìn)行檢驗(yàn)。到目前為止，絕大部分實(shí)驗(yàn)是支持現(xiàn)行的量 子理論的，而只有個(gè)別的實(shí)驗(yàn)對(duì)定域隱變量做出肯定。 這樣說來，玻姆的隱變量理論是否被證偽和推翻了呢？現(xiàn)在我們需要再對(duì)玻姆 的隱變量理論進(jìn)行考察。玻姆的隱變量理論的出發(fā)點(diǎn)是：現(xiàn)行的量子力學(xué)對(duì)微觀客 體的分析和研究?jī)H僅停留在現(xiàn)象層次，因此不是對(duì)微觀世界最完備的描述，其實(shí)這 些量子現(xiàn)象是受更深層級(jí)，即亞量子層級(jí)定律的決定，在亞量子層級(jí)是可以進(jìn)一步 分析的。然而玻姆假設(shè)在亞量子層級(jí)具有隱相互作用的時(shí)候，這也體現(xiàn)了量子勢(shì)的 非定域性，因此隱變量理論是非定域性的，其實(shí)這也正是愛因斯坦不支持該理論的 原因。對(duì)于隱變量理論的非定域性的討論，會(huì)在下一節(jié)量子勢(shì)因果解釋中詳細(xì)的闡 明。既然玻姆的隱變量理論是非定域性的，那么那些對(duì)貝爾不等式進(jìn)行檢驗(yàn)的物理 實(shí)驗(yàn)就不能對(duì)它否定，因?yàn)槟切?shí)驗(yàn)僅僅否定了定域隱變量。 1 張桂權(quán). 玻姆自然哲學(xué)導(dǎo)論m. 臺(tái)北：洪葉文化事業(yè)有限公司，2 0 0 2 ，p76 2 張桂權(quán). 玻姆自然哲學(xué)導(dǎo)論m. 臺(tái)北：洪葉文化事業(yè)有限公司，2 0 0 2 ，p77 3 張桂權(quán). 玻姆自然哲學(xué)導(dǎo)論m. 臺(tái)北：洪葉文化事業(yè)有限公司，2 0 0 2 ，p77 18 華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 2.3 量子勢(shì)因果解釋 2.3.1 量子勢(shì) 什么是量子勢(shì)（t h e q u a n t u m