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量子力學(xué)唯物主義范文第1篇

論文關(guān)鍵詞：大學(xué)生；量子物理；物理學(xué)史

量子力學(xué)是反映微觀粒子（分子、原子、原子核、基本粒子等）運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論。它是20世紀(jì)初在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)和舊量子論基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，是人們認(rèn)識(shí)和理解微觀世界的基礎(chǔ)。量子物理和相對(duì)論的成就使得物理學(xué)從經(jīng)典物理學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代物理學(xué)，奠定了現(xiàn)代自然科學(xué)的主要基礎(chǔ)。量子力學(xué)的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了一系列劃時(shí)代的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)發(fā)明，對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)。通過(guò)量子物理的教學(xué)，有利于培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維方法和科研能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新精神、科學(xué)思維能力以及辯證唯物主義的科學(xué)觀。另外，量子物理是處于發(fā)展中的理論，怎樣將量子論和廣義相對(duì)論（引力作用）統(tǒng)一起來(lái)仍是困擾人們的問(wèn)題?！跋依碚摗钡奶岢鍪谷藗兛吹搅讼Ｍ?，通過(guò)這部分的教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的橫、縱向思維和不斷追求科學(xué)真理的精神。因此，在大學(xué)物理的教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)增加量子物理的教學(xué)內(nèi)容。由于量子物理里好多概念、思想和宏觀世界里的完全不同，叫人無(wú)法理解，以致量子論的奠基人之一玻爾（Niels Bohr）都要說(shuō)：“如果誰(shuí)不為量子論而感到困惑，那他就是沒(méi)有理解量子論?！蹦敲丛鯓幼寣W(xué)生在輕松愉快的狀態(tài)下學(xué)好量子物理呢？在教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)引入物理學(xué)史有利于學(xué)生掌握其核心，既培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又有利于實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，而非純粹的概念和公式的教學(xué)。下面主要從幾個(gè)方面闡述物理學(xué)史在大學(xué)生學(xué)習(xí)中的重要作用。

一、非物理專業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)量子物理的需要

即使是物理專業(yè)的學(xué)生，多數(shù)人在學(xué)習(xí)量子物理時(shí)一直如在云里霧里，雖然知道微觀粒子的波粒二象性，也知道不確定原理，了解原子的軌道理論，但是卻不知道為什么這樣。這一方面是由于量子物理里好多概念、思想和宏觀世界里的完全不同。另一方面，學(xué)生沒(méi)有掌握量子物理的核心，沒(méi)有從整體上把握量子物理的基石。一些教材對(duì)這部分的介紹也較少。如果在教學(xué)中能夠引入量子物理的發(fā)展史，不僅能吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還有利于學(xué)生理解量子物理的概念和思想，使學(xué)生能夠身臨其境地感受到那場(chǎng)史詩(shī)般壯麗的革命，深刻體會(huì)量子論的偉大，有利于學(xué)生辯證唯物主義觀的形成。而非物理專業(yè)的學(xué)生與物理專業(yè)的學(xué)生相比，在學(xué)習(xí)量子物理時(shí)難度更大。這是由于物理專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)了許多物理專業(yè)課，如原子分子物理、物理學(xué)史等課程，為量子物理的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。而非物理專業(yè)的學(xué)生沒(méi)有前期的知識(shí)鋪墊，對(duì)知識(shí)的掌握難度增大。如果能適當(dāng)加入量子發(fā)展史的介紹，不僅降低了學(xué)生學(xué)習(xí)難度，還激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，這就更突顯出物理學(xué)史在大學(xué)物理教學(xué)中的重要作用。

從整體上介紹量子物理的發(fā)展史可以使學(xué)生掌握量子物理的核心，從整體上把握量子物理的基石，即波恩的概率解釋、海森堡的不確定性原理和玻爾的互補(bǔ)原理。[2]這三大核心原理中，前兩者摧毀了經(jīng)典世界的因果性理論，互補(bǔ)原理和不確定原理又合力搗毀了世界的客觀性和客觀實(shí)在性理論。一些實(shí)驗(yàn)和理論斗爭(zhēng)的介紹不僅可以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，好多物理學(xué)家認(rèn)為物理學(xué)大廈已經(jīng)基本建成，后輩的工作只是做些細(xì)枝末節(jié)的修補(bǔ)和完善。但當(dāng)時(shí)物理學(xué)天空漂浮著兩朵小烏云，一朵是“以太的絕對(duì)參考系”，另一朵是“黑體輻射的紫外線災(zāi)難”。前者導(dǎo)致了相對(duì)論的建立，后者導(dǎo)致了量子物理的建立。

對(duì)量子物理三大基石的掌握，即波恩的概率解釋、海森堡的不確定性和玻爾的“互補(bǔ)原理”是量子物理的三大支柱。大學(xué)所學(xué)的量子物理學(xué)是基于這三個(gè)支柱的。這就像數(shù)學(xué)中的公理一樣，對(duì)于大學(xué)生而言不能去討論為什么，只能是是什么。

二、大學(xué)生素質(zhì)教育的需要

大學(xué)物理的量子部分教學(xué)不同于物理專業(yè)學(xué)生的量子物理教學(xué)。大學(xué)物理教學(xué)的目的主要是增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、辯證唯物主義觀等素質(zhì)教育，重在方法而非純理論教學(xué)。因此，大學(xué)物理的教學(xué)目的與任務(wù)是使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。更為重要的是，在大學(xué)物理課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)在傳授知識(shí)的同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力，注重培養(yǎng)學(xué)生科研探索精神和辯證唯物主義世界觀的形成。量子物理發(fā)展史的介紹和講解有助于培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力。

1.辯證唯物主義世界觀的培養(yǎng)

在大學(xué)物理的教學(xué)過(guò)程中融入物理學(xué)史的內(nèi)容有利于培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀。如關(guān)于光的本性的爭(zhēng)論持續(xù)了300年，光的波動(dòng)理論和微粒理論艱苦卓絕地斗爭(zhēng)了300年。量子論就是在這種斗爭(zhēng)中逐漸建立起來(lái)的。托馬斯·楊的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)、菲涅爾的圓盤(pán)衍射等實(shí)驗(yàn)形象的描述可使學(xué)生體會(huì)到光的波動(dòng)性；而光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、康普頓的X射線散射實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)的介紹可使學(xué)生深刻體會(huì)光的粒子性；德布羅意電子波及實(shí)物粒子波理論的介紹及戴維遜和革末關(guān)于電子的實(shí)驗(yàn)，電子通過(guò)鎳塊時(shí)展現(xiàn)了X射線衍射圖案，證明了電子具有波動(dòng)性，由此人們認(rèn)識(shí)到了光及實(shí)物粒子的波粒二象性。這部分的教學(xué)可使學(xué)生領(lǐng)悟到看似毫不相干的量實(shí)際上存在著深刻的聯(lián)系，波動(dòng)性和粒子性原來(lái)是不可分割的一個(gè)整體。就像漫畫(huà)中教皇善與惡的兩面，雖然在每個(gè)確定的時(shí)刻只有一面能夠體現(xiàn)出來(lái)，但它們確實(shí)集中在一個(gè)人的身上。從中學(xué)生們可以深刻體會(huì)到任何事物都存在兩面性，人們要辯證地看待問(wèn)題。這部分歷史的簡(jiǎn)單介紹還可以使學(xué)生深刻體會(huì)到人們對(duì)真理的認(rèn)識(shí)是隨著科技的發(fā)展而不斷完善的過(guò)程，也是一個(gè)艱苦長(zhǎng)期的斗爭(zhēng)過(guò)程。對(duì)光的波粒二象性的認(rèn)識(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀。

2.分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)

在大學(xué)物理的教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)引入一些實(shí)驗(yàn)的描述或利用多媒體等手段演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和解決能力。對(duì)康普頓實(shí)驗(yàn)的講解分析可以培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，尤其是康普頓的分析過(guò)程，而非純理論上的推導(dǎo)分析?？灯疹D在研究X射線被自由電子散射的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象：散射出來(lái)的X射線分成兩個(gè)部分，一部分和原來(lái)的入射射線波長(zhǎng)相同，而另一部分卻比原來(lái)的射線波長(zhǎng)要長(zhǎng)，具體的大小和散射角存在著函數(shù)關(guān)系。如果運(yùn)用通常的波動(dòng)理論，散射應(yīng)該不會(huì)改變?nèi)肷涔獾牟ㄩL(zhǎng)才對(duì)。但是怎么解釋多出來(lái)的那一部分波長(zhǎng)變長(zhǎng)的射線呢？康普頓苦苦思索，試圖從經(jīng)典理論中尋找答案，卻撞得頭破血流。終于有一天，他作了一個(gè)破釜沉舟的決定，引入光量子的假設(shè)，把X射線看作能量為hν的光子束的集合。這個(gè)假定馬上讓他看到了曙光，眼前豁然開(kāi)朗：那一部分波長(zhǎng)變長(zhǎng)的射線是因?yàn)楣庾雍碗娮优鲎菜鸬摹９庾酉衿胀ǖ男∏蚰菢?，不僅帶有能量，還具有動(dòng)量。當(dāng)它和電子相撞，便將自己的能量交換一部分給電子。這樣一來(lái)，光子的能量下降，根據(jù)公式E=hν，E下降導(dǎo)致ν下降，頻率變小，便是波長(zhǎng)變大。這樣，X射線被自由電子散射的問(wèn)題得到完美的解決。然后再進(jìn)行理論推導(dǎo)，根據(jù)動(dòng)量和能量守恒解決該問(wèn)題，這樣不僅使學(xué)生印象深刻，還鍛煉了物理思維能力。

3.求實(shí)精神的培養(yǎng)

通過(guò)大學(xué)物理量子史部分的教學(xué)，介紹科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勇于追求真理的精神，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的勇氣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)。

4.科學(xué)觀察和思維能力的培養(yǎng)

在教學(xué)的過(guò)程中適當(dāng)融入量子發(fā)展史的內(nèi)容有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀察和思維能力。如玻爾的互補(bǔ)原理的提出過(guò)程。當(dāng)海森堡完成“不確定原理”后向玻爾請(qǐng)教，兩人就“不確定原理”是從粒子性而來(lái)還是波動(dòng)性而來(lái)展開(kāi)了論戰(zhàn)，從而提出了互補(bǔ)原理：波和粒子在同一時(shí)刻是互斥的，但它們卻在一個(gè)更高的層次上統(tǒng)一在一起，作為電子的兩面性被納入一個(gè)整體概念中。這就是玻爾的“互補(bǔ)原理”。它連同波恩的概率解釋、海森堡的不確定性共同構(gòu)成了量子論“哥本哈根解釋”的核心，至今仍然深刻地影響人們對(duì)于整個(gè)宇宙的終極認(rèn)識(shí)。講解過(guò)程中應(yīng)形象生動(dòng)地描述海森堡和玻爾的討論過(guò)程及他的思維過(guò)程，使學(xué)生有種身臨其境的感覺(jué)，從而培養(yǎng)科學(xué)觀察和思維的能力。在教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)介紹思維實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力及科學(xué)分析能力。如海森堡不確定性原理的提出過(guò)程就借助了思維實(shí)驗(yàn)及1935年愛(ài)因斯坦提出EPR思維實(shí)驗(yàn)等。

5.創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)

通過(guò)學(xué)學(xué)物理學(xué)的研究方法、量子物理的發(fā)展史以及物理學(xué)家的成長(zhǎng)經(jīng)歷等，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的世界觀，激發(fā)學(xué)生的求知熱情、探索精神、創(chuàng)新欲望以及敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神。如普朗克能量子假設(shè)的提出體現(xiàn)了敢于向舊觀念、權(quán)威學(xué)家挑戰(zhàn)的精神。而創(chuàng)新意識(shí)對(duì)一個(gè)學(xué)生來(lái)說(shuō)是非常重要的，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展也起著重要作用的。

6.科學(xué)美感的培養(yǎng)

以麥克斯韋方程組為例，描述麥?zhǔn)戏匠趟憩F(xiàn)出的深刻、對(duì)稱、優(yōu)美，使得每一個(gè)科學(xué)家都陶醉在其中，玻爾茲曼情不自禁地引用歌德的詩(shī)句“難道是上帝寫(xiě)的這些嗎？”描述麥克斯韋方程組的美。一直到今天，麥?zhǔn)戏匠探M仍然被公認(rèn)為科學(xué)美的典范。許多偉大的科學(xué)家都為它的魅力折服，并受它深深的影響，有著對(duì)于科學(xué)美的堅(jiān)定信仰，甚至認(rèn)為：對(duì)于一個(gè)科學(xué)理論來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)潔優(yōu)美要比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確來(lái)得更為重要。依此引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)所具有的明快簡(jiǎn)潔、均衡對(duì)稱、奇異相對(duì)、和諧統(tǒng)一等美學(xué)特征，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)審美觀，使學(xué)生學(xué)會(huì)用美學(xué)的觀點(diǎn)欣賞和發(fā)掘科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，逐步增強(qiáng)認(rèn)識(shí)和掌握自然科學(xué)規(guī)律的能力。

7.科學(xué)探索精神的培養(yǎng)

物理學(xué)在追求著大統(tǒng)一。許多科學(xué)家獻(xiàn)身于這項(xiàng)偉大的事業(yè)，比如弦理論的提出。講述其發(fā)展過(guò)程可激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探索精神。

三、科學(xué)發(fā)展的需要

量子力學(xué)唯物主義范文第2篇

一、 應(yīng)用講過(guò)的物理知識(shí)解釋耳聞目見(jiàn)的物理現(xiàn)象和實(shí)際應(yīng)用

青少年的成長(zhǎng)過(guò)程也是對(duì)周?chē)澜绮粩嗾J(rèn)識(shí)的過(guò)程，在他們的頭腦中有許多問(wèn)號(hào)，他們渴望著從所學(xué)的知識(shí)中找到答案。如果我們能幫助他們解開(kāi)一些長(zhǎng)期積存在心中的迷團(tuán)，這不僅可以使他們更好地掌握所學(xué)過(guò)的知識(shí)，更重要的是可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情以及逐步地培養(yǎng)起同學(xué)們觀察分析周?chē)挛锏哪芰?。這種能力的培養(yǎng)便是一種智力財(cái)富的開(kāi)發(fā)。它將使同學(xué)們終身受用。這種教學(xué)的效果要比只學(xué)會(huì)解幾道題目好得多。

如此重要的教學(xué)環(huán)節(jié)卻常常被忽視。教師對(duì)于原理的演繹推理，公式的計(jì)算和應(yīng)用已給予應(yīng)有的重視。但是對(duì)于物理原理的實(shí)際應(yīng)用的例子卻輕描淡寫(xiě)，甚至刪去從略，這都是教學(xué)中亟待改進(jìn)的方面。

二、 介紹物理定律的相對(duì)性

寫(xiě)進(jìn)書(shū)本的理論不是完美無(wú)缺的，指出某些理論的缺陷與爭(zhēng)論，把同學(xué)們從迷信書(shū)本的框框中解脫出來(lái)，培養(yǎng)他們獨(dú)立思考及分析和批判的能力也是教學(xué)的目的之一。

中學(xué)物理教材中的力學(xué)部分是以牛頓力學(xué)作為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)。在日常生活中我們觀察和接觸的力學(xué)現(xiàn)象幾乎都可以用牛頓力學(xué)解釋。但是當(dāng)人們的科學(xué)視野延伸到物質(zhì)的微觀領(lǐng)域和高速運(yùn)動(dòng)及宇宙空間時(shí)，牛頓定律就不再適用了。研究微觀領(lǐng)域必須用量子力學(xué)，處理高速運(yùn)動(dòng)及大尺度宇宙空間問(wèn)題，必須用相對(duì)論力學(xué)。要讓同學(xué)們知道牛頓力學(xué)的應(yīng)用條件。教材中物質(zhì)波就比較詳細(xì)地談到了電子的衍射現(xiàn)象，牛頓力學(xué)就無(wú)法解釋這種現(xiàn)象。在原子結(jié)構(gòu)一章里，也較詳細(xì)地談到了盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)與經(jīng)典電磁理論的矛盾。其矛盾的根源出于經(jīng)典理論，不適于微觀領(lǐng)域。

講述這部分內(nèi)容時(shí)，也應(yīng)該向?qū)W生們指出相對(duì)論力學(xué)與量子力學(xué)，并不是對(duì)牛頓力學(xué)的否定，牛頓力學(xué)僅是在宏觀、低速條件下對(duì)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的近似描述。

三、 多聯(lián)系尖端科學(xué)

人們形象地把我們當(dāng)今的時(shí)代稱為“知識(shí)爆炸”的時(shí)代，當(dāng)代的物理學(xué)也正面臨重大突破。如果我們的教學(xué)內(nèi)容僅僅是格守書(shū)本上的幾條定律所確定的范圍。那么和這個(gè)時(shí)代就相距太遠(yuǎn)了。我們應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生按摸到科學(xué)時(shí)代的脈搏。

例如，在講解人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行和三級(jí)火箭的推進(jìn)原理時(shí)，可以介紹航天飛機(jī)試航成功的重要意義。在講解電子技術(shù)基礎(chǔ)時(shí)介紹電腦在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研及社會(huì)活動(dòng)中的重要作用。在講解磁場(chǎng)時(shí)可以介紹超導(dǎo)現(xiàn)象在技術(shù)上的應(yīng)用，在講解原子的受激輻射時(shí)介紹激光在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用等等。

把這些與課本知識(shí)相關(guān)聯(lián)的古代科學(xué)信息傳遞給同學(xué)們，可以擴(kuò)大他們的知識(shí)面。青年人極富于幻想，我們應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)鼓勵(lì)他們大膽地去想象、去創(chuàng)新、去探索那些未知的科學(xué)世界。

四、 把中學(xué)某些物理知識(shí)適當(dāng)?shù)匾晟罨?/p>

例如，在簡(jiǎn)介氣體分子運(yùn)動(dòng)論的內(nèi)容時(shí)，為了使同學(xué)們對(duì)“氣體溫度的高低反映了大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的激烈程度”這一物理圖象有更深刻全面的理解，可以把大量氣體分子速率分布所遵循的統(tǒng)計(jì)規(guī)律通俗準(zhǔn)確地介紹給學(xué)生。一旦他們領(lǐng)悟了統(tǒng)計(jì)規(guī)律的涵義，也就意味著在他們的面前又打開(kāi)一扇物理的天窗。了解了統(tǒng)計(jì)規(guī)律的含義也為以后某些章節(jié)的學(xué)習(xí)（例如光的本性）奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)然，在中學(xué)階段，類似這樣的知識(shí)也只能給同學(xué)們一個(gè)輪廓的介紹。

五、 介紹歷史上的科學(xué)家為探求科學(xué)的真理而奮斗終身的事跡

例如，布魯諾伽俐略為科學(xué)獻(xiàn)身的精神；牛頓、愛(ài)因斯坦嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度；居里夫人蔑視名利的高尚情操等等都是同學(xué)們的楷模。從某種意義上來(lái)說(shuō)這些科學(xué)家的偉大成就，改變了人類歷史的進(jìn)程，受到了后人永久的尊敬。

在我們進(jìn)行四化建設(shè)的祖國(guó)，需要大批為探求科學(xué)的真理而永攀高峰的人，富有強(qiáng)烈進(jìn)取心的青年人，可以從大批優(yōu)秀科學(xué)家的身上汲取前進(jìn)的力量，這是單純的物理概念，公式的傳授所不能取代的。因此結(jié)合物理課的章節(jié)教學(xué)介紹一些著名科學(xué)家的事跡是十分必要的。

六、 注意物理課中的語(yǔ)文

物理課教學(xué)的全過(guò)程貫穿著語(yǔ)文課的教學(xué)。這并不是說(shuō)要求物理課中講語(yǔ)文，而是強(qiáng)調(diào)物理課中有語(yǔ)文。

物理課學(xué)習(xí)中一個(gè)突出的薄弱環(huán)節(jié)就是學(xué)生不會(huì)用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)自己的觀點(diǎn)，對(duì)于觀察到的物理現(xiàn)象，缺乏歸納、分析、總結(jié)的能力。因此，教師在物理課的教學(xué)中就應(yīng)十分注意培養(yǎng)學(xué)生用準(zhǔn)確簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言來(lái)表述一條定律或一個(gè)物理現(xiàn)象。注意培養(yǎng)學(xué)生從眾多的物理現(xiàn)象中歸納、總結(jié)出某個(gè)規(guī)律的能力。并且盡量從書(shū)本上或從自己的教學(xué)中為學(xué)生們做出表率。

例如，玻爾理論的主要內(nèi)容之一便是這樣表述的。“原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定?！?/p>

簡(jiǎn)潔的三句話準(zhǔn)確地表述了三個(gè)物理圖象，而且指明了三個(gè)物理圖象的內(nèi)在聯(lián)系。其中“躍遷”兩個(gè)字準(zhǔn)確、形象、生動(dòng)地描述了原子能量的“量子化”現(xiàn)象，為學(xué)生展示了一幅清晰的物理圖象。教師在講授這部分內(nèi)容時(shí)，不僅是解釋這段文字所表達(dá)的物理概念，而且還要幫助同學(xué)們分析這段文字是如何沿著時(shí)間的順序來(lái)描述了一個(gè)物理過(guò)程。當(dāng)然，我們也可以沿著位置的順序，因果的順序等來(lái)描述一個(gè)物理過(guò)程。只要在這方面肯下工夫，就能收到更加滿意的物理教學(xué)效果。

七、 重視物理學(xué)的發(fā)展史

物理課的教學(xué)與辨證唯物主義的教育是不可分開(kāi)的。物理學(xué)的發(fā)展史，也是一部唯物主義與唯心主義斗爭(zhēng)的歷史。培養(yǎng)學(xué)生用辯證唯物主義的觀點(diǎn)去觀察整個(gè)物理世界，指導(dǎo)他們?cè)谖锢韺W(xué)的學(xué)習(xí)和研究過(guò)程中少走彎路，培養(yǎng)他們?yōu)樘骄靠茖W(xué)的真理而奮進(jìn)的精神，是每個(gè)物理教師義不容辭的責(zé)任。

例如，在介紹電場(chǎng)與磁場(chǎng)時(shí)，一定要向同學(xué)們反復(fù)強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)與磁場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，因?yàn)閳?chǎng)與場(chǎng)之間存在著力的相互作用。這也證明了某些物質(zhì)客觀是否存在，不是以人的意志為轉(zhuǎn)移的，不能以人的感官能否被直接感知作為判斷客體是否存在的依據(jù)。這就是最基本、最樸素的唯物主義教育。前面提到的相對(duì)真理與絕對(duì)真理的辨證統(tǒng)一也是學(xué)習(xí)辯證法的一個(gè)生動(dòng)例子。

八、 介紹物理學(xué)與其它學(xué)科的相互滲透

例如海豚、蝙蝠有著完善的發(fā)射和接收超聲波的器官。深入地研究動(dòng)物身上的超聲波器官的構(gòu)造和功能，并將獲得的知識(shí)用來(lái)改進(jìn)或創(chuàng)制新的設(shè)備，這便是仿生學(xué)所研究的內(nèi)容。

人體內(nèi)有生物電流及磁場(chǎng)，近年來(lái)，人們更進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)生物細(xì)胞可以發(fā)射無(wú)線電信號(hào)，因此研究生命體內(nèi)的電磁學(xué)現(xiàn)象，可以更進(jìn)一步地探索和揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)，這又屬于生物物理學(xué)所研究的內(nèi)容。

大地磁場(chǎng)使巖漿中的鐵磁成分有序排列。因此，研究古老巖石中的鐵磁物質(zhì)分布規(guī)律，可以推測(cè)地殼的演變過(guò)程以及大地磁場(chǎng)的變化規(guī)律，這是地球物理學(xué)所研究的內(nèi)容。

量子力學(xué)唯物主義范文第3篇

關(guān)鍵詞 意識(shí) 量子測(cè)量 波函數(shù)塌縮 神經(jīng)活動(dòng)

中圖分類號(hào)：B80-05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.11.074

On the Inner Relation between Quantum Mechanics and Consciousness

CHEN Si

（Department of Psychology， Jianghan University， Wuhan， Hubei 430056）

Abstract Consciousness and quantum mechanics are closely related with each other. In the research of quantum mechanics， consciousness is the premise of measurement process which can cause the wave function collapse and influence the description of the physical objects. In the research of consciousness ，the traditional research way which based on the classical mechanics confront the dilemma， the quantum mechanics could provide a new approach for explaining the consciousness in a different perspective， the quantum theories about the consciousness can be divided into three kinds.

Key words consciousness; quantum measurement; wave function collapse; neural activities

意識(shí)與量子力學(xué)原本分屬于兩個(gè)完全不同的學(xué)科，前者是心靈哲學(xué)與認(rèn)知科學(xué)研究的對(duì)象，后者是物理學(xué)的前沿領(lǐng)域。隨著意識(shí)問(wèn)題在當(dāng)代科學(xué)背景下，已經(jīng)成為了哲學(xué)、心理學(xué)、物理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等分科科學(xué)共同關(guān)注的焦點(diǎn)，意識(shí)問(wèn)題的跨學(xué)科特征也日益突顯。運(yùn)用不同的學(xué)科方法來(lái)解釋和說(shuō)明意識(shí)問(wèn)題，成為一種研究的必然趨勢(shì)。許多的心靈哲學(xué)家和物理學(xué)家認(rèn)為，意識(shí)和量子力學(xué)之間有著密切的關(guān)系。他們主張，不僅量子力學(xué)需要意識(shí)的參與以保證描述物理世界的完整性，意識(shí)研究也需要引入量子力學(xué)來(lái)突破現(xiàn)有的困境。

1 意識(shí)在量子力學(xué)中的位置

意識(shí)在量子力學(xué)中的作用主要表現(xiàn)兩個(gè)方面，一是在量子測(cè)量中，意識(shí)作為測(cè)量過(guò)程的初始條件，由始至終地影響著對(duì)物理對(duì)象的描述，二是意識(shí)引發(fā)波函數(shù)塌縮理論。

第一，意識(shí)與量子測(cè)量。經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為，只要在測(cè)量過(guò)程中，具備明確的初始值，根據(jù)一系列基本粒子的初始位置和速度，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)事件的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，揭示出世界的真實(shí)狀態(tài)，并且，其測(cè)量結(jié)果不會(huì)受到觀察者意識(shí)的影響。因此，就某種程度而言，經(jīng)典力學(xué)中觀察者的行為同樣是被決定和可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的，觀察者的心靈與觀察者本身的原子構(gòu)成的經(jīng)典態(tài)被視為相等同。但是，在量子測(cè)量的過(guò)程中，這種測(cè)量過(guò)程和結(jié)果的客觀嚴(yán)格決定性和確定性會(huì)發(fā)生改變。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的量子力學(xué)思考，以玻爾、海森堡等人為代表的哥本哈根學(xué)派認(rèn)為，測(cè)量和觀察在描述物理實(shí)在的過(guò)程中具有十分重要的作用。在量子測(cè)量的過(guò)程中，測(cè)量的結(jié)果會(huì)表現(xiàn)出一定的不確定性，即每一次的測(cè)量結(jié)果都不相同。這種不確定性主要來(lái)自觀察者的意識(shí)和測(cè)量工具在每一次測(cè)量過(guò)程中所產(chǎn)生的差異性影響?！傲孔恿W(xué)并不描述物理實(shí)在本身，而是描述物理實(shí)在出現(xiàn)的概率，而這種概率取決于觀察者的觀察?！雹倭孔恿W(xué)的產(chǎn)生從根本上改變了觀察者在測(cè)量過(guò)程中的地位。

測(cè)量問(wèn)題研究的是一個(gè)處于經(jīng)典態(tài)的觀察者是怎樣在一個(gè)量子世界里存在的問(wèn)題，量子世界描述了不同態(tài)的疊加，但是人類主體對(duì)世界的知覺(jué)和描述卻屬于宏觀層次上的經(jīng)典態(tài)。所以，在維格納、斯塔普（Henry Stapp）等物理學(xué)家看來(lái)，人類主體對(duì)經(jīng)典世界的經(jīng)驗(yàn)為什么以及怎樣從量子世界中突現(xiàn)中出來(lái)，是量子理論要解決的根本問(wèn)題之一。在量子理論中，人與微觀領(lǐng)域的物質(zhì)和能量同處于一個(gè)測(cè)量過(guò)程，觀察者的意識(shí)會(huì)對(duì)測(cè)量的結(jié)果產(chǎn)生直接的影響，使測(cè)量結(jié)果表現(xiàn)出一種主客體不可分割的特征，正如海森堡所說(shuō)，“自然科學(xué)不是自然界本身，而是人和自然界關(guān)系的一部分，因而就依順于人。”②量子力學(xué)所揭示出的物理實(shí)在以幾率波的形式呈現(xiàn)，并且只有在觀察者的意識(shí)參與到測(cè)量過(guò)程進(jìn)行觀察時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。在測(cè)量過(guò)程中，觀察者的意識(shí)是量子力學(xué)所描述的物理實(shí)在本身的基本前提，自始至終都決定著測(cè)量的結(jié)果。因此，量子理論不是關(guān)于描述客觀物理實(shí)在本身的知識(shí)，它從一開(kāi)始就包含了觀察者意識(shí)這一因素。量子理論實(shí)際上是由人類主體意識(shí)通過(guò)對(duì)物理對(duì)象的觀察得到、并經(jīng)過(guò)認(rèn)知加工的知識(shí)。但是在經(jīng)典力學(xué)中，情況則恰恰相反，人類主體同測(cè)量過(guò)程和測(cè)量結(jié)果截然分離，有意識(shí)的主體與客體對(duì)象之間有明確的邊界。

第二，意識(shí)引發(fā)塌縮理論。馮?諾依曼在其1932年的著作《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》中首次提出“意識(shí)引發(fā)塌縮”理論（consciousness cause collapse proposal，簡(jiǎn)稱CCCP），受到維格納和斯塔普的支持。該理論認(rèn)為，“測(cè)量”僅僅發(fā)生在有意識(shí)的觀察者和波函數(shù)相互作用的基礎(chǔ)上，所以僅從量子力學(xué)的角度來(lái)描述世界是不完整的，一個(gè)完整、科學(xué)、系統(tǒng)的描述應(yīng)該包含意識(shí)狀態(tài)對(duì)量子力學(xué)的影響，而塌縮就是在有意識(shí)的觀察者的心靈同其它系統(tǒng)的糾纏中發(fā)生的?！傲孔恿W(xué)的規(guī)律是正確的，但是有一個(gè)系統(tǒng)有可能要用量子力學(xué)來(lái)說(shuō)明，這個(gè)系統(tǒng)就是整個(gè)物質(zhì)世界。有一個(gè)不在量子力學(xué)之內(nèi)的外部的觀察者，這個(gè)觀察者就是人類（和動(dòng)物）的心靈，它在大腦上執(zhí)行測(cè)量并導(dǎo)致波函數(shù)的塌縮。”③持這種觀點(diǎn)的哲學(xué)家和物理學(xué)家，如查爾默斯（David Chalmers）和洛克伍德（Michael Lockwood）認(rèn)為，“塌縮動(dòng)力學(xué)為交互論說(shuō)明敞開(kāi)了大門(mén)”。④同時(shí)，他們也認(rèn)為意識(shí)能夠從某種復(fù)雜的大腦物理狀態(tài)中突現(xiàn)出來(lái)，從而具有引發(fā)波函數(shù)塌縮的因果效力。

當(dāng)然，“意識(shí)引發(fā)塌縮”理論實(shí)際上還面臨許多問(wèn)題。例如，意識(shí)引發(fā)塌縮是在什么時(shí)候發(fā)生的？是否僅在有意識(shí)的觀察者參與的測(cè)量過(guò)程中，意識(shí)才會(huì)引發(fā)塌縮？根據(jù)現(xiàn)有的宇宙知識(shí)，早期宇宙的量子狀態(tài)并不是一個(gè)意識(shí)的本征態(tài)（eigenstate），在宇宙產(chǎn)生的最初的三分鐘里，也沒(méi)有一個(gè)有意識(shí)的觀察者在觀察一切的發(fā)生。如果宇宙最初的那個(gè)狀態(tài)是根據(jù)薛定諤所提出的規(guī)律而演化出的早期宇宙狀態(tài)，那么一個(gè)與有意識(shí)的觀察者的存在相關(guān)聯(lián)的本征態(tài)就不可能產(chǎn)生。第一次的塌縮需要有意識(shí)的觀察者出現(xiàn)才能產(chǎn)生，但是有意識(shí)的觀察者的出現(xiàn)則需要更早狀態(tài)的塌縮才能產(chǎn)生，塌縮與有意識(shí)觀察者出現(xiàn)的先后順序問(wèn)題的不確定，直接導(dǎo)致意識(shí)引發(fā)塌縮不可能開(kāi)始的結(jié)論。盡管，“意識(shí)引發(fā)塌縮”理論受到了許多科學(xué)性和哲學(xué)家的支持，但是他們并沒(méi)有為該觀點(diǎn)提供一種可靠的論證。并且，這一理論和作為主流說(shuō)明的多世界理論相悖。多世界理論認(rèn)為，波函數(shù)是對(duì)于整個(gè)宇宙的完備描述，它是一種基本的物理實(shí)體，從不塌縮;并且，量子測(cè)量不需要意識(shí)的參與，把意識(shí)引入到物理說(shuō)明中，只會(huì)使實(shí)在論遭遇到危機(jī)。

盡管對(duì)于意識(shí)在量子力學(xué)中的位置尚無(wú)定論，但是已經(jīng)有越來(lái)越多的物理學(xué)家和哲學(xué)家參與到這一爭(zhēng)論中去，比如維格納、斯塔普、查爾默斯等人，他們關(guān)于意識(shí)在量子力學(xué)研究中的作用的積極討論，已經(jīng)表明，意識(shí)是量子力學(xué)研究中不可忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。

2 量子力學(xué)視域中的意識(shí)研究

早期的量子力學(xué)研究者如普朗克、玻爾、薛定諤等人主張，意識(shí)研究應(yīng)該引入量子隨機(jī)性來(lái)解決與決定論之間的矛盾，此后，量子力學(xué)視域中的意識(shí)研究開(kāi)始興起。我們將首先說(shuō)明為什么意識(shí)研究要引入量子力學(xué)，然后論述用量子力學(xué)研究意識(shí)的三條主要路徑。

2.1 為什么意識(shí)研究需要引入量子力學(xué)

還原的唯物主義的觀點(diǎn)以經(jīng)典力學(xué)的決定論、還原論等原則為立論的基礎(chǔ)。決定論認(rèn)為，質(zhì)點(diǎn)是真正的實(shí)在，只要給出質(zhì)點(diǎn)的位置和動(dòng)量，那么，依據(jù)一定的初始值，自然和人的行為就可以被準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。還原論主張，一切高級(jí)運(yùn)動(dòng)形式都可以還原為低級(jí)、基本的活動(dòng)形式，把這種方法運(yùn)用到意識(shí)研究中就是把意識(shí)這種大腦的高級(jí)活動(dòng)形式還原為最基本的大腦神經(jīng)活動(dòng)，以達(dá)到揭示意識(shí)本質(zhì)的目的。傳統(tǒng)的意識(shí)研究建立在這種理論基礎(chǔ)之上，而意識(shí)問(wèn)題的關(guān)鍵在于，意識(shí)的主觀特征該如何進(jìn)行有效的還原，并且使被還原為神經(jīng)活動(dòng)的意識(shí)仍然能夠具有說(shuō)明主觀感受的完備性呢？這一問(wèn)題被查爾默斯稱為著名的“意識(shí)困難問(wèn)題”。

“在經(jīng)典力學(xué)中沒(méi)有任何支持‘感受’存在的邏輯上的依據(jù)。它是一個(gè)理性封閉的概念系統(tǒng)，它的原則只有在決定事物的位置和運(yùn)動(dòng)的時(shí)候起作用，這個(gè)系統(tǒng)局限于一個(gè)狹小的數(shù)學(xué)框架內(nèi)，不涉及任何現(xiàn)象性的性質(zhì)?！雹葸@就是說(shuō)，在以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)論框架內(nèi)，并沒(méi)有人的主觀感受的存在地位，經(jīng)典力學(xué)以排除意識(shí)問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)自身體系的完整性。一種排除了意識(shí)存在地位的理論如何能夠解決意識(shí)問(wèn)題？這顯然是令人懷疑的。

因此，彭羅斯（Roger Penrose）、斯塔普等物理學(xué)家認(rèn)為，如果對(duì)意識(shí)的研究仍局限在經(jīng)典力學(xué)的框架內(nèi)，意識(shí)問(wèn)題永遠(yuǎn)不可能得到解決，我們必須在一個(gè)全新的框架內(nèi)說(shuō)明意識(shí)和大腦活動(dòng)之間的關(guān)系，而量子力學(xué)的引入，能夠?yàn)槲覀兲峁┬碌难芯恳暯恰?/p>

2.2 量子力學(xué)視域中意識(shí)研究的三條路徑

意識(shí)是由大腦神經(jīng)活動(dòng)基于某種動(dòng)力學(xué)而實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，由于它涉及到微觀層面的化學(xué)和電子現(xiàn)象，因此，對(duì)它的描述必然要涉及到量子理論。從而，我們可以把意識(shí)看成是一個(gè)發(fā)生在大腦微觀世界中的特殊的量子力學(xué)現(xiàn)象。持這種觀點(diǎn)的物理學(xué)家和心靈哲學(xué)家認(rèn)為，“意識(shí)是一種對(duì)神經(jīng)反射的直接認(rèn)識(shí)，這種神經(jīng)反射是通過(guò)已知的量子事件突然實(shí)現(xiàn)的?！雹薷鶕?jù)目前的研究，量子力學(xué)對(duì)意識(shí)的說(shuō)明可以分為三條路徑。

第一條路徑是運(yùn)用相關(guān)的量子力學(xué)概念，如量子疊加、塌縮等原理與意識(shí)活動(dòng)進(jìn)行類比來(lái)達(dá)到說(shuō)明意識(shí)的目的。在說(shuō)明的過(guò)程中，不需要涉及復(fù)雜的運(yùn)算，也不需要將具體的概念運(yùn)用到具體的情境中。這種方式的說(shuō)明僅僅是一種概念上相似性的類比，因此本質(zhì)上不是對(duì)意識(shí)過(guò)程的科學(xué)表征，并不能真正揭示意識(shí)的本質(zhì)。

第二條路徑是運(yùn)用具體的量子力學(xué)概念來(lái)揭示神經(jīng)生理學(xué)的過(guò)程。通過(guò)這條途徑，量子力學(xué)對(duì)意識(shí)的相關(guān)特征做出了說(shuō)明。

第一，用玻色―愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)說(shuō)明意識(shí)的高度整合性。個(gè)體在反觀當(dāng)下的意識(shí)狀態(tài)的時(shí)候，大腦中會(huì)呈現(xiàn)一幅統(tǒng)一和諧的意識(shí)場(chǎng)景。例如，當(dāng)某人在上課的時(shí)候，因?yàn)槁?tīng)到窗外的音樂(lè)而想起了某部電視劇的情節(jié)、大腦中會(huì)浮現(xiàn)電視劇的場(chǎng)景和人物、甚至是當(dāng)時(shí)的天氣，同時(shí)，他的耳邊又傳來(lái)老師的講課聲，同時(shí)他的右手正在做著筆記。于是，他所有的感官都被調(diào)動(dòng)起來(lái)，在大腦中形成了一幅統(tǒng)一但富有情節(jié)跳躍性的場(chǎng)景。這幅場(chǎng)景完整且豐富，個(gè)體無(wú)法把它自行分割，也就是說(shuō)，大腦中所呈現(xiàn)的統(tǒng)一和諧的意識(shí)場(chǎng)景不能被分割成他正在聽(tīng)音樂(lè)或者他正在做筆記這些構(gòu)成意識(shí)內(nèi)容的元素而獨(dú)立存在。同時(shí)，隨著老師的突然提問(wèn)，他形成的意識(shí)場(chǎng)景被打破，繼而思考老師提問(wèn)的意識(shí)場(chǎng)景，或者隨著窗外音樂(lè)聲的停止，他的意識(shí)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換成了另一幅圖像呈現(xiàn)在大腦中。不論意識(shí)的內(nèi)容如何改變，他的意識(shí)狀態(tài)總是統(tǒng)一且不可分割的整體。

玻色―愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)是一種全新的物質(zhì)狀態(tài)，即不同活動(dòng)水平的原子在溫度極低的條件下會(huì)凝聚在一起而具有統(tǒng)一的特征。當(dāng)這些原子處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，它們以無(wú)序的方式排列，一旦它們受到外界的刺激，并且細(xì)胞的能量因刺激而達(dá)到某個(gè)臨界水平時(shí)，它們就會(huì)一致性地被激活。這種神經(jīng)元的激活能夠波及整個(gè)大腦，并產(chǎn)生一致的量子電場(chǎng)。玻色―愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)的過(guò)程機(jī)制恰好能夠說(shuō)明，分布在不同腦區(qū)且活動(dòng)水平各異的神經(jīng)元活動(dòng)怎樣能夠協(xié)同行動(dòng)，以支持一個(gè)完整統(tǒng)一的意識(shí)場(chǎng)景的產(chǎn)生。

第二，用測(cè)不準(zhǔn)原理說(shuō)明思維的量子化特征。EEG （Electro Encephalo Gram）實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，思維過(guò)程在本質(zhì)上具有量子化的特征。思維過(guò)程與量子過(guò)程的變化有諸多相同點(diǎn)。例如，當(dāng)一個(gè)人在回憶多年前，在某節(jié)印象深刻的課堂上被老師提問(wèn)自己所做的回答時(shí)，大腦中許多與當(dāng)時(shí)場(chǎng)景相關(guān)的模糊要素都處在被調(diào)動(dòng)的潛在狀態(tài)中，例如當(dāng)時(shí)的天氣、情緒狀態(tài)、問(wèn)題的內(nèi)容、他的回答、同學(xué)們的反應(yīng)等。當(dāng)他把注意力刻意集中到其中一個(gè)記憶片段，如當(dāng)時(shí)回答問(wèn)題的緊張狀態(tài)上，準(zhǔn)備仔細(xì)回想和再現(xiàn)曾經(jīng)回答過(guò)的內(nèi)容時(shí)，他會(huì)發(fā)現(xiàn)在回憶的過(guò)程中常常會(huì)遇到困難。對(duì)當(dāng)時(shí)所回答內(nèi)容的記憶會(huì)變得不如刻意集中注意力之前那樣清晰和完整，甚至試圖回憶起來(lái)的思路也會(huì)消失而被其它的思路所取代。在未刻意回憶時(shí)本來(lái)清晰完整的回答，反而在集中注意力之后變得模糊，甚至原先的回憶思路也被打亂，最終導(dǎo)致意識(shí)場(chǎng)景發(fā)生改變。這一特征能夠用海森堡在1927年所提出的“測(cè)不準(zhǔn)原理”來(lái)說(shuō)明。

“測(cè)不準(zhǔn)原理”表明，一個(gè)微觀粒子的物理量，如位置和動(dòng)量、時(shí)間與能量等不可能同時(shí)具有確定的數(shù)值，如果在一對(duì)物理量中，其中一個(gè)量的值越確定，那么另一個(gè)量的值就越難以確定。就思維的特征而言，被刻意關(guān)注的回憶類似于電子的二象性中的粒子性而具有“位置”，在刻意集中注意力之前的潛伏性的整體思路，就像電子的二象性中的波而具有“動(dòng)量”。兩者不能同時(shí)清晰或者同時(shí)確定，而只能確定一個(gè)。

第三條路徑是一種關(guān)于量子力學(xué)的普遍性理論，其代表人物是玻姆（David Bohm）和斯塔普。玻姆等人提出一種“新實(shí)在論”的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為，意識(shí)和物質(zhì)不是兩個(gè)根本性的實(shí)在，物質(zhì)和意識(shí)只是從隱序的基本實(shí)在中投射到顯序中的投射物。斯塔普持類似的觀點(diǎn)，并提出了建立在過(guò)程本體論上的意識(shí)觀點(diǎn)，即最本質(zhì)的實(shí)在元素是現(xiàn)實(shí)場(chǎng)合（actual occasion），而不是物質(zhì)或者心靈?，F(xiàn)實(shí)場(chǎng)合可以把心理的和物理的特征緊密地聯(lián)系起來(lái)。這樣，心物直接互動(dòng)的觀點(diǎn)就被他在更為深層次的基礎(chǔ)上提出的心物關(guān)聯(lián)的約束集合（constraint set）所取代。

3 結(jié)論

量子力學(xué)與意識(shí)看似毫不相關(guān)，但實(shí)際上卻是一對(duì)具有多重內(nèi)在關(guān)聯(lián)性的奇妙的搭檔，兩者的交叉研究極大地拓展了彼此的理論視域，其背后的形而上學(xué)基礎(chǔ)是一種交互二元論。從交互二元論的角度出發(fā)，意識(shí)被賦予了引發(fā)波函數(shù)塌縮的因果效力，并作為一種測(cè)量過(guò)程的初始條件由始至終影響著對(duì)物理對(duì)象的客觀描述。并且，意識(shí)研究中量子力學(xué)的引入，突破了長(zhǎng)期以來(lái)用經(jīng)典力學(xué)規(guī)律說(shuō)明意識(shí)問(wèn)題所遭遇到的瓶頸，為意識(shí)的高度整合性等特征提供了有力的科學(xué)說(shuō)明。隨著交叉學(xué)科的縱深發(fā)展，意識(shí)與量子力學(xué)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性將會(huì)得到更多的揭示。

注釋

① 鄭榮雙.形而上學(xué)心理學(xué)[M].上海：上海教育出版社，2008：117.

② 金尚年.量子力學(xué)的物理基礎(chǔ)和哲學(xué)背景[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2007：95.

③ Zvi Schreiber. The Nine Lives of Schroedingers's Cat[J].1995.http：///abs/quant-ph/9501014.

量子力學(xué)唯物主義范文第4篇

關(guān)鍵詞：慣性力學(xué)；相對(duì)論；物理整體科學(xué)體系

中圖分類號(hào)：G630　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1003-2851(2011)02-0160-01

一、習(xí)慣性與慣性力學(xué)

1.慣性。根據(jù)牛頓第一定律的闡述：慣性是指物體在不受外力作用的情況下保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的特性。如果物體沒(méi)有慣性的存在，世界將是另一種形態(tài)，比方說(shuō)：用鐵鍬扔土，如果物體沒(méi)有慣性的存在，土就會(huì)永遠(yuǎn)在鐵鍬上而不會(huì)被扔出鐵鍬；在田徑比賽中的跳遠(yuǎn)，要經(jīng)歷助跑、起跳、騰空和落地三個(gè)階段，如果沒(méi)有慣性的存在，助跑將失去全部意義出出

在慣性定律中，指出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的因素。而且一切物體都具有慣性。伽利略、牛頓、哥白尼、愛(ài)因斯坦等科學(xué)家對(duì)慣性都有著非常深度的認(rèn)識(shí)和理解。

2.慣性力學(xué)。經(jīng)過(guò)多個(gè)時(shí)期無(wú)數(shù)物理學(xué)家的研究、推敲，牛頓第三定律對(duì)力學(xué)體系的貢獻(xiàn)可謂不可或缺。當(dāng)重力被視為外力時(shí)，由于重力的加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以被認(rèn)為物體沒(méi)有慣性力。但在相對(duì)論中體現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題似乎正好了牛頓的第三定律。但是，慣性力學(xué)在力學(xué)體系中占有的重要地位并不是虛有其表。在提出慣性系和非慣性系條件基礎(chǔ)上，解決了由于重力引發(fā)的這一矛盾。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論受其知識(shí)結(jié)構(gòu)的影響，所以分析慣性力學(xué)的某個(gè)點(diǎn)時(shí)存在著一定的局限性。而馬赫發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特別重要的問(wèn)題，就是參考系理論的提出，為牛頓的慣性定律提供了非常可能依靠依據(jù)。在馬赫的啟發(fā)下，愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)了有一個(gè)重要理論即等效原理。在空間研究方面，根據(jù)實(shí)踐和理論的需要決定著空間如何界定。慣性第三定律與廣義相對(duì)論有著共同的研究基礎(chǔ)――等效原理。而愛(ài)因斯坦和牛頓在細(xì)節(jié)問(wèn)題中各有各自的方向。

3.慣性力學(xué)與相對(duì)論。愛(ài)因斯坦是相對(duì)論的主要?jiǎng)?chuàng)始人，相對(duì)論是關(guān)于空間和引力的理論，它又分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。馬赫的哲學(xué)思想啟發(fā)了愛(ài)因斯坦，讓愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)了等效原理。但愛(ài)因斯坦也犯了和馬赫同樣的錯(cuò)誤，即四維時(shí)空的錯(cuò)誤。規(guī)定空間使用他們研究的運(yùn)動(dòng)角度。將空間的規(guī)定方法過(guò)于夸大，走了很多彎路。正是相對(duì)論解決了當(dāng)時(shí)很難解釋高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；微觀亞原子的問(wèn)題依靠量子力學(xué)得以解決。相對(duì)論提出了“時(shí)間和空間的相對(duì)性”、“四維時(shí)空”、“彎曲空間”等全新的概念。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論中曾和牛頓的第三定律出現(xiàn)分歧，愛(ài)因斯坦干脆拋開(kāi)了慣性系條件，以非慣性系為條件研究力學(xué)原理。

4.物理教學(xué)中慣性教學(xué)過(guò)程應(yīng)注意的問(wèn)題。由于慣性是一個(gè)比較難以理解的概念，而且在物理學(xué)領(lǐng)域還存在不同的說(shuō)法，所以在教學(xué)過(guò)程中一定不能忽視關(guān)于慣性幾個(gè)應(yīng)該注意的問(wèn)題。要讓學(xué)生知道它的含義和本質(zhì)：一切物體都有慣性；慣性是物體本身具有的固有屬性；慣性大小的標(biāo)準(zhǔn)由物體的質(zhì)量來(lái)衡量；慣性本身不是力的一種。在教學(xué)中一定要精心設(shè)計(jì)，讓學(xué)生充分理解，為學(xué)生今后在物理學(xué)習(xí)、力學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)。

二、物理整體科學(xué)體系

所有的學(xué)科都是一個(gè)整體體系，一個(gè)整體科學(xué)體系的框架與背景要依托于自然觀整體。“整體科學(xué)體系是研究自然整體的整體性質(zhì)與功能、有序內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其起源與演化過(guò)程的科學(xué)理論系統(tǒng)?！苯?jīng)過(guò)多個(gè)時(shí)期的科學(xué)家的研究、推敲，物理學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代物理學(xué)，有著其重要的科學(xué)地位。

1.物理學(xué)物體本身的屬性。物體在物理學(xué)中，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒(méi)有固定的次序，只是被視作一個(gè)完整的物體；而在整體自然觀中，自然界的物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈有序化、而且內(nèi)部可以分割。物體的產(chǎn)生、發(fā)展、進(jìn)化都有其固有的過(guò)程，所以應(yīng)該有整體屬性。牛頓定律與相對(duì)論中的分歧也就是起源問(wèn)題；慣性與引力的載體是一般性的物體，沒(méi)有起源問(wèn)題，當(dāng)然慣性與引力也就沒(méi)有起源問(wèn)題。而且引力還沒(méi)有被實(shí)實(shí)在在的證實(shí)。

2.物理學(xué)與方法論。物理學(xué)與整體科學(xué)研究的對(duì)象不同，物理學(xué)研究的是單一方面的因素，而整體科學(xué)研究的是多方面因素的總體。但是當(dāng)把物理學(xué)應(yīng)用到自然界的客體上時(shí)，產(chǎn)生的相應(yīng)交叉學(xué)科也是對(duì)自然“整體”的分析。復(fù)雜L生是整體科學(xué)研究的重要特征。而物理學(xué)研究則不具備這種特征。如愛(ài)因斯坦，在當(dāng)涉及到解決許多因子之間的關(guān)系時(shí)，則受到了馬赫的影響。

3.物理學(xué)與認(rèn)識(shí)論問(wèn)題。物理學(xué)研究大多靠實(shí)驗(yàn)研究。辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論為物理整體科學(xué)體系提供了非常有價(jià)值的參考。它使唯物主義和辯證法有機(jī)結(jié)合在一起，觀點(diǎn)科學(xué)并且具有實(shí)踐價(jià)值，是物理整體科學(xué)體系的有利指導(dǎo)。

量子力學(xué)唯物主義范文第5篇

自然主義是20世紀(jì)英美哲學(xué)占主導(dǎo)地位的思想傾向，它和西方哲學(xué)中長(zhǎng)期存在的二元論共同構(gòu)成了對(duì)意識(shí)困難問(wèn)題的兩種經(jīng)典解答方案。自然主義認(rèn)為，世界上的所有事物，包括意識(shí)在內(nèi)，從最基本的層面來(lái)說(shuō)都是物理的、自然的，自然科學(xué)是判定事物存在與否的根本標(biāo)準(zhǔn)。與自然科學(xué)相一致的，便是存在的。反過(guò)來(lái)，如果意識(shí)在自然界中真有其存在地位，那么它就必須要給予自然主義的說(shuō)明。自然主義和物理主義、唯物主義既具有一致性也有一定差別。自然主義和物理主義都承認(rèn)科學(xué)具有至高無(wú)上的地位，承認(rèn)科學(xué)所揭示的圖景是真實(shí)不虛的。因而，自然主義和物理主義實(shí)質(zhì)上都是一種唯物主義。當(dāng)然，自然主義與物理主義也有區(qū)別，那就是它把所有自然科學(xué)而非僅僅物理學(xué)作為本體論判定的標(biāo)準(zhǔn)。從解釋的角度看，自然主義和二元論對(duì)意識(shí)困難問(wèn)題的解答分別代表了第三人稱解釋和第一人稱解釋這兩種研究意識(shí)的基本方法。對(duì)于意識(shí)的第一人稱解釋立足點(diǎn)是解釋者自身的內(nèi)在感受和體驗(yàn)，對(duì)于意識(shí)表達(dá)式的定義也主要是訴諸這樣一些內(nèi)在因素。第三人稱解釋則是把意識(shí)當(dāng)作發(fā)生在我以外的他人身上的一種客觀存在的東西，當(dāng)作純屬可公開(kāi)觀察的現(xiàn)象，在不加進(jìn)“我”的任何主觀因素的前提下對(duì)之作出客觀的解釋，并且用行為去給它下定義。例如行為主義是一種典型的第三人稱解釋。第三人稱解釋的基本主張是強(qiáng)調(diào)用描述軀體行為的語(yǔ)言去定義意識(shí)的表達(dá)式。一旦看到某人有適當(dāng)種類的行為，就可確定他是有意識(shí)的。但是這里有一個(gè)問(wèn)題，即有些人有意識(shí)活動(dòng)而無(wú)行為表現(xiàn)，這樣一來(lái)，怎樣用上述方法說(shuō)明他們的意識(shí)活動(dòng)呢?解決問(wèn)題的方法就是區(qū)分外顯的行為和內(nèi)隱的行為。有些行為主義者認(rèn)為后者盡管沒(méi)有外部表現(xiàn)，但也是行為，在科學(xué)充分發(fā)展的條件下，可以對(duì)之作出觀察、研究和科學(xué)的說(shuō)明。從表現(xiàn)形式看，唯物主義、功能主義、行為主義、表征主義、還原主義等都屬于自然主義的陣營(yíng)。以表征主義為例可以看出自然主義解決意識(shí)問(wèn)題的基本特點(diǎn)。表征主義認(rèn)為意向性或者表征是比意識(shí)更為基本的東西，根據(jù)意向性就可以解釋意識(shí)，因?yàn)橛幸庀蛐跃妥阋杂幸庾R(shí)，或者說(shuō)可把后者還原為前者。表征論與物理主義一脈相承。它認(rèn)為，經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)象特征就是它的窄意向內(nèi)容，亦即在頭腦之中的意向內(nèi)容。功能主義者一般堅(jiān)持這一觀點(diǎn)。在他們看來(lái)，現(xiàn)象性質(zhì)可用表征狀態(tài)來(lái)解釋，而表征狀態(tài)又隨附于內(nèi)在的功能組織及實(shí)現(xiàn)它們的物理化學(xué)構(gòu)型。沒(méi)有頭腦之內(nèi)的心理狀態(tài)上的差異，就沒(méi)有意向內(nèi)容上的差異，進(jìn)而就沒(méi)有現(xiàn)象性質(zhì)上的差異。當(dāng)今心靈哲學(xué)中的二元論基本上都不再像笛卡兒二元論那樣認(rèn)為心靈有自己獨(dú)立的本原。其總的傾向是承認(rèn)意識(shí)有不同于或高于物理實(shí)在的本體論地位，泛心論、突現(xiàn)論、副現(xiàn)象論、“新物理學(xué)”理論等都是這種新的二元論的表現(xiàn)形式。我們以彭羅斯的“新物理學(xué)”理論為例來(lái)考察二元論對(duì)意識(shí)困難問(wèn)題的解答。彭羅斯不但是世界著名的物理學(xué)家，而且非常熟悉當(dāng)代心靈哲學(xué)，一個(gè)重要的表現(xiàn)是:他知道心靈哲學(xué)近幾十年來(lái)一直爭(zhēng)論的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，即意識(shí)如何可能從大腦中產(chǎn)生出來(lái)。他像大多數(shù)哲學(xué)家一樣承認(rèn)它是一個(gè)困難問(wèn)題。他說(shuō):“具體的物理世界不知何故能引起‘影子式’的現(xiàn)象，即我們所說(shuō)的現(xiàn)象?！睋Q言之，意識(shí)怎么可能從這些似乎沒(méi)有希望的物質(zhì)、時(shí)空等因素中產(chǎn)生出來(lái)?他承認(rèn):他尚未找到最終答案。他說(shuō):“在某種意義上，我不知道物質(zhì)的本質(zhì)以及制約它們的規(guī)律。”①換言之，他對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)尚未達(dá)到足以據(jù)此解釋意識(shí)之起源的程度。彭羅斯對(duì)意識(shí)研究所作的診斷是:要解決困難問(wèn)題，只能寄希望于物理學(xué)。當(dāng)然僅靠已有的物理學(xué)又是不夠的。因?yàn)樵械年P(guān)于時(shí)間的概念，不管是量子實(shí)在論的，還是相對(duì)論的時(shí)空觀，都是有問(wèn)題的，不能滿足揭示意識(shí)本來(lái)面目的需要。因?yàn)榻?jīng)典力學(xué)是機(jī)械的，新的量子理論盡管是革命性的，但并未從根本上超越于傳統(tǒng)的物理世界觀。根據(jù)這種觀點(diǎn)，“物理對(duì)象是借助力場(chǎng)而相互作用著的東西”②。同樣，愛(ài)因斯坦所設(shè)想的、得到許多物理主義者支持的“大全”(every-thing)理論也是如此。它盡管試圖解釋一切，但留有意識(shí)這一空白。在他看來(lái)，解決意識(shí)困難問(wèn)題的出路只能是:在科學(xué)理論上完成一種革命性變革，即拋棄過(guò)去的物理學(xué)的時(shí)間觀。最好的選擇是:在徹底改革物理學(xué)的基礎(chǔ)上，探討和揭示意識(shí)的本質(zhì)，換言之，根據(jù)經(jīng)他“徹底變革”了的物理學(xué)或量子力學(xué)去說(shuō)明意識(shí)的本質(zhì)。③這里所說(shuō)的“變革”是有特定所指的，即改變?nèi)藗兛创孔永碚摰牧餍蟹绞?。這種變革有點(diǎn)類似于愛(ài)因斯坦相對(duì)論對(duì)經(jīng)典物理學(xué)的變革，不過(guò)也有不同。因?yàn)閻?ài)因斯坦關(guān)心的是如何描述引力現(xiàn)象，這與心靈的本質(zhì)問(wèn)題沒(méi)有多大關(guān)系。而彭羅斯關(guān)心的是與心理過(guò)程密切相關(guān)的物理事件。這就是說(shuō)，經(jīng)他的變革而形成的新物理學(xué)在方法和內(nèi)容上都有重大變革，如在內(nèi)容上，它將觸角指向了與意識(shí)、非算法過(guò)程有關(guān)的物理過(guò)程，而不只是與算法過(guò)程有關(guān)的物理過(guò)程。因此他的理論才是名副其實(shí)的“大全”理論，它不只是關(guān)于一切物理事物的理論，除此之外，還有關(guān)于意識(shí)的理論。兩者的關(guān)系不是還原、包含的關(guān)系，而是并列或平行關(guān)系。

二、“意識(shí)科學(xué)”的標(biāo)準(zhǔn)與泛心原論

查默斯的一個(gè)革命性的主張是:二元論與科學(xué)的關(guān)系并不像過(guò)去所認(rèn)為的那樣水火不相容，相反，它們是可以統(tǒng)一在一起的。他所建構(gòu)的新二元論恰恰是他所進(jìn)行的意識(shí)研究科學(xué)化工作的一個(gè)成果，并符合他制定的“意識(shí)科學(xué)”的標(biāo)準(zhǔn)，因此在本質(zhì)上不再是反科學(xué)的，而恰恰是科學(xué)的。倒是已有的其他的意識(shí)理論，包括貼上了科學(xué)標(biāo)簽的物理主義的意識(shí)理論，不符合他的“意識(shí)科學(xué)”的標(biāo)準(zhǔn)。他認(rèn)為，真正科學(xué)的意識(shí)理論不但要能夠從第一人稱的角度對(duì)我們的意識(shí)予以說(shuō)明，而且還必須同時(shí)能夠從第三人稱的角度對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證。按照這一標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)的意識(shí)理論不但要能夠從形而上學(xué)的高度揭示我們具有意識(shí)的原因，即揭示出主觀經(jīng)驗(yàn)的存在特性，而且還要利用科學(xué)的方法和手段解釋意識(shí)現(xiàn)象，即說(shuō)明我們何以能夠思考、研究意識(shí)現(xiàn)象。只有當(dāng)這兩個(gè)條件同時(shí)滿足而且協(xié)調(diào)一致時(shí)，一種理論才能被視為科學(xué)的。查默斯為解決意識(shí)困難問(wèn)題把科學(xué)和二元論結(jié)合起來(lái)，建立了新的、自然主義的二元論形式，即他所謂的“泛心原論”。其基本結(jié)論既是二元論的，又是自然主義的。之所以是二元論，是因?yàn)樗麍?jiān)持認(rèn)為意識(shí)是世界的根本的或不能還原的屬性;之所以是自然主義，是因?yàn)樗J(rèn)為整個(gè)世界是自然的。查默斯把他的關(guān)于現(xiàn)象意識(shí)的理論稱作現(xiàn)象實(shí)在論。這種理論認(rèn)為，物理現(xiàn)象或者屬性并不能夠囊括世界上的所有實(shí)在。比如感受性質(zhì)就是非物理的，它不可能憑借任何物理的或者功能的屬性予以說(shuō)明。從解釋的角度來(lái)看，世界上的所有現(xiàn)象和屬性都能夠被劃分為兩類，一類是基本的，另一類是非基本的。前者能夠解釋和說(shuō)明后者，但反過(guò)來(lái)則不行。問(wèn)題在于，像感受性質(zhì)之類的意識(shí)現(xiàn)象究竟是基本的還是非基本的?是必須通過(guò)物質(zhì)及其屬性來(lái)解釋和說(shuō)明的東西，還是其本身就是在自然界具有獨(dú)立存在地位的東西。查默斯的回答是:意識(shí)是一種基本的屬性，就像物質(zhì)的質(zhì)量、廣延一樣是“最原始的實(shí)在”。他認(rèn)為:“我們更有可能把經(jīng)驗(yàn)本身當(dāng)作世界的根本特征，就像質(zhì)量、時(shí)間、空間一樣?！雹偃绻岩庾R(shí)看作是一種屬性，那么隨之而來(lái)的問(wèn)題就是:屬性無(wú)法獨(dú)立存在，而必須依附于一定的主體，這個(gè)主體是什么?這就是意識(shí)的歸屬問(wèn)題。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，現(xiàn)象屬性是由心理狀態(tài)例示的，二是認(rèn)為，意識(shí)是由有意識(shí)的自己的主體如精神實(shí)體所例示的。查默斯對(duì)這兩種本體論保持中立的態(tài)度。他自己的立場(chǎng)是:意識(shí)根源于大腦物理實(shí)在中的原現(xiàn)象性質(zhì)或心原。什么是心原呢?對(duì)此問(wèn)題的回答構(gòu)成了他的泛心原論。泛心原論為意識(shí)困難問(wèn)題提供了一種全新的解答。查默斯認(rèn)為，在物理實(shí)在的最深?yuàn)W的地方存在著一種最原始的、本原性的心靈，可稱作原心或心原(protopsyche)或原現(xiàn)象的東西(theproto-phenomenal)，它無(wú)處不在，因此是一種泛心原(panprotopsyche)。由于它既不同于宏觀物理現(xiàn)象，也不同于微觀物理實(shí)在，是所有物理理論都解釋不了的東西，因此可以說(shuō)是不同于物理東西的心理的東西，但是從根本上說(shuō)，它又不是物理實(shí)在之外的東西，而是根本的元位性的現(xiàn)象性質(zhì)。就此而言，這種理論是一種物理主義理論，當(dāng)然是一種極為特殊的物理主義。不過(guò)，他更愿把它稱作“非唯物主義觀點(diǎn)”(nonmaterialistview)。因?yàn)樗俣ǖ母镜脑F(xiàn)象性質(zhì)是物理理論不可接近的東西，當(dāng)然也不可能由這些物理理論來(lái)說(shuō)明。究竟該怎樣理解這種無(wú)處不在的泛原現(xiàn)象性質(zhì)呢?他既然把它看作是微觀的、事物后面隱藏的東西，為什么他又否認(rèn)它是微觀物理學(xué)所說(shuō)的微觀實(shí)在呢?根本的原因在于:他這里所說(shuō)的泛原現(xiàn)象性質(zhì)不是自在的存在，不是完全由亞原子粒子構(gòu)成的東西，而是人的認(rèn)識(shí)中所顯現(xiàn)的東西，即離不開(kāi)主體的感知和設(shè)想的東西。他說(shuō):“意識(shí)的存在并非是由我們世界的微觀物理實(shí)在的結(jié)構(gòu)或傾向方面所使然的，而是由微觀物理學(xué)的范疇方面加上與結(jié)構(gòu)/傾向方面的結(jié)合所使然的?！焙?jiǎn)言之，“意識(shí)源于微觀物理學(xué)的基礎(chǔ)性的范疇方面”。根據(jù)這種觀點(diǎn)，范疇方面的本質(zhì)是由物理理論所授予的，當(dāng)然它最終又與這樣一些特殊的性質(zhì)有關(guān)，正是由于它們，才有意識(shí)的構(gòu)成。不妨把這些在意識(shí)之構(gòu)成中有重要作用的東西稱作“原現(xiàn)象性質(zhì)”。它們本身不是現(xiàn)象性質(zhì)，但它們又與現(xiàn)象性質(zhì)的出現(xiàn)和存在密不可分，前者可看作是后者的必要條件。②相對(duì)于最原始的、最本原性的物理實(shí)在而言，原現(xiàn)象性質(zhì)是一種新的東西。它盡管依賴于微觀物理實(shí)在的結(jié)構(gòu)性或傾向性方面，但畢竟不能把它們等同起來(lái)。原因在于，意識(shí)的出現(xiàn)和存在還離不開(kāi)微觀物理學(xué)的范疇方面。而這些范疇方面既離不開(kāi)物理學(xué)理論，又離不開(kāi)合在一起產(chǎn)生出意識(shí)的特殊屬性即原現(xiàn)象性質(zhì)。正是這些性質(zhì)使意識(shí)成了不同于物理現(xiàn)象的東西。

三、“空間概念革命”與意識(shí)困難問(wèn)題新解

根據(jù)麥金對(duì)心靈哲學(xué)發(fā)展的構(gòu)想，解決心靈哲學(xué)的難題、推進(jìn)心靈哲學(xué)健康發(fā)展的一個(gè)必要條件是概念革命。這里的概念革命的內(nèi)容主要是對(duì)空間概念的變革。在他看來(lái)，只有拋棄原有的對(duì)空間概念的狹隘理解，賦予新的內(nèi)容，才能為意識(shí)困難問(wèn)題之解決提供一個(gè)必要條件。他通過(guò)空間概念革命和別的操作所到達(dá)的結(jié)論是一種融自然主義和二元論于一爐的折中方案。他對(duì)困難問(wèn)題的解答是:意識(shí)之所以能產(chǎn)生出來(lái)，是因?yàn)榭臻g具有非定域性，意識(shí)沒(méi)有廣延性，而又沒(méi)有定域性。空間及其物質(zhì)中的不可見(jiàn)的、非物質(zhì)的、隱秘的方面使意識(shí)產(chǎn)生出來(lái)，并使之存在于物質(zhì)世界之中。麥金的自然主義的特點(diǎn)在于:承諾二元論的這樣的觀點(diǎn)，即包括意識(shí)在內(nèi)的許多心理活動(dòng)、過(guò)程、狀態(tài)、事件都是非空間性的。他基于大量的思想史考察得出結(jié)論說(shuō):“意識(shí)的確不會(huì)進(jìn)入常見(jiàn)的空間世界?！雹酆茱@然，如果堅(jiān)持這一點(diǎn)，就會(huì)碰到一個(gè)難題:不具有空間特點(diǎn)的心理事件怎么可能從有空間特性的物質(zhì)世界中產(chǎn)生出來(lái)?即使求助于進(jìn)化論、突現(xiàn)論，即使把產(chǎn)生意識(shí)的東西設(shè)想得極其復(fù)雜，也難以化解上述難題。麥金把這一問(wèn)題稱作意識(shí)的“空間問(wèn)題”。對(duì)此問(wèn)題，麥金一方面不否認(rèn)意識(shí)具有非空間性這一觀點(diǎn)，另一方面又堅(jiān)持物質(zhì)具有進(jìn)化性，甚至突現(xiàn)性?；居^點(diǎn)是:大腦除了有一些能為物理學(xué)研究的空間性質(zhì)之外，一定還有這樣的方面，它們不能為流行的物理世界觀說(shuō)明，由此可以推斷，以前關(guān)于實(shí)在的觀點(diǎn)是不完善的，遺漏了存在著的某些實(shí)在。為了解釋意識(shí)何以能產(chǎn)生出來(lái)，我們還應(yīng)承認(rèn)物質(zhì)中存在著別的東西或?qū)傩裕鼈兪俏覀円郧皼](méi)有認(rèn)識(shí)到的，例如它們是物質(zhì)中的非物質(zhì)性的屬性，是與空間性結(jié)合在一起的非空間性。麥金承認(rèn)，他的設(shè)想既不能見(jiàn)容于常識(shí)，也背離了正統(tǒng)的科學(xué)。因此是名副其實(shí)的“概念革命”。在他看來(lái)，不僅他的設(shè)想是概念革命的產(chǎn)物，而且要理解和接受他的觀點(diǎn)，也必須進(jìn)行概念革命。概念革命的首要一步是對(duì)空間概念進(jìn)行變革，進(jìn)而形成這樣的概念，它能包容世界上的一切存在樣式，能為說(shuō)明意識(shí)和物質(zhì)的起源、存在和作用提供條件，而不是設(shè)置障礙。過(guò)去的空間概念之所以要修改或否棄，是因?yàn)樗茨茏⒁獾竭@樣的區(qū)域，如神經(jīng)生理活動(dòng)的區(qū)域，尤其是沒(méi)有說(shuō)明空間是怎樣構(gòu)成的，由哪些要素構(gòu)成。經(jīng)他變革的空間概念則不同，它不僅能回答上述問(wèn)題，而且由于包含有隱秘的原則，因此能成為說(shuō)明意識(shí)何以從物質(zhì)中產(chǎn)生出來(lái)的一個(gè)基礎(chǔ)。麥金還認(rèn)為，要進(jìn)行概念革命，還要超越純粹的大腦生理學(xué)，而進(jìn)至物理學(xué)本身，即注意到生理現(xiàn)象后的微觀過(guò)程。當(dāng)然，這里的物理學(xué)不是已有的物理學(xué)，而是更為廣泛的物理學(xué)，它不僅能說(shuō)明物質(zhì)現(xiàn)象，而且能涵蓋別的非物質(zhì)現(xiàn)象。要將空間概念當(dāng)作說(shuō)明高層次現(xiàn)象的基礎(chǔ)，必須對(duì)之作出改造。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的空間概念有過(guò)時(shí)、狹隘、片面等問(wèn)題。根據(jù)這一概念，空間是一個(gè)可視的、為某對(duì)象提供運(yùn)動(dòng)條件的東西，形象地說(shuō)，空間是一個(gè)裝實(shí)物的框子。它在數(shù)量上是一，要么是一個(gè)實(shí)在(牛頓)，要么是一種屬性或存在方式(萊布尼茲等)。從構(gòu)成上說(shuō)，它有三維，有中心，等等。相對(duì)論和量子力學(xué)徹底否定了這種關(guān)于空間的民間(folk)理論，而用彎曲的時(shí)空觀取而代之。根據(jù)新的觀點(diǎn)，空間不是三維的，是沒(méi)有中心的，除了有外顯的特點(diǎn)之外，還有許多“隱秘的”(hidden)方面?？臻g中的東西是模糊的、不確定的，因?yàn)槠渲械牧Ｗ記](méi)有其唯一的、固定不變的位置，作用、效應(yīng)也不一定具有定域性。麥金在借鑒這些新成果的基礎(chǔ)上，對(duì)空間概念作了大刀闊斧的變革。這主要表現(xiàn):一是拋棄，即拋棄過(guò)去對(duì)空間的形象的、可視的理解，否定它有三維性、中心性、定域性等;二是拓展，即把新的內(nèi)涵、新的屬性及特點(diǎn)加進(jìn)去，如強(qiáng)調(diào)空間性物質(zhì)有突現(xiàn)出非空間屬性的特點(diǎn)。他說(shuō):“既然突現(xiàn)是一個(gè)事實(shí)，因此空間中的物質(zhì)一定有常見(jiàn)的空間概念所無(wú)法包含的特點(diǎn)?！雹龠@意思是說(shuō)，具有非空間特點(diǎn)的事物完全可以從空間性物質(zhì)中突現(xiàn)出來(lái)。正是因?yàn)橛羞@一特點(diǎn)，意識(shí)這類空間上異常的事物才會(huì)產(chǎn)生出來(lái)，并占有自己的存在地位。如果堅(jiān)持傳統(tǒng)的空間觀，意識(shí)如何從物質(zhì)中產(chǎn)生出來(lái)理所當(dāng)然是一個(gè)難解之謎。因?yàn)橐庾R(shí)不會(huì)以常見(jiàn)的方式占據(jù)一個(gè)位置或空間，不會(huì)像人們?cè)O(shè)想的那樣延擴(kuò)。但是，它們也不會(huì)存在于空間之外。因此意識(shí)與空間的關(guān)系是極其異常和不透明的。而一旦按他的設(shè)想，對(duì)空間概念作出改造時(shí)，就能對(duì)意識(shí)的困難問(wèn)題作出“較圓滿”的解答。根據(jù)他的看法，一方面，意識(shí)在空間之內(nèi)，但又沒(méi)有固定的位置，近乎抽象實(shí)在，另一方面，空間及其所包含的物質(zhì)并不具有定域性，里面有不可思議的方面、屬性、特征和原理。如果說(shuō)意識(shí)與空間是有關(guān)系的，那么這種關(guān)系又不是常見(jiàn)的關(guān)系，而是異常的、不透明的關(guān)系，因此意識(shí)從中產(chǎn)生出來(lái)似乎就沒(méi)有什么困難。要解決意識(shí)的困難問(wèn)題，還要修改傳統(tǒng)的物質(zhì)觀。這種修改也可看作是一種“概念革命”。傳統(tǒng)二元論和唯物主義之所以深陷無(wú)法自拔的泥潭之中，就是因?yàn)閳?jiān)持了這樣一種物質(zhì)觀:物質(zhì)事物永遠(yuǎn)是有廣延的，或占有空間的。由此出發(fā)，它們便無(wú)法說(shuō)明:無(wú)空間性的心靈怎么可能從物質(zhì)性大腦中產(chǎn)生出來(lái)，以及前者與后者怎么可能相互作用。如果改變前提，即承認(rèn):除了有廣延的物質(zhì)之外，還肯定有非廣延的物質(zhì)，那么異質(zhì)的東西怎么可能相互產(chǎn)生、怎樣相互作用的難題不是迎刃而解了嗎?但問(wèn)題是:有沒(méi)有不占有廣延的物質(zhì)呢?麥金根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)作出了肯定的回答，認(rèn)為在前大爆炸階段上肯定有物質(zhì)，有前宇宙，那里的宇宙和物質(zhì)都是不占有空間的?；谏鲜龈拍罡锩庾R(shí)與空間不再是隔膜的，而是結(jié)合在一起的。具體言之，意識(shí)在本質(zhì)上是非空間的，同時(shí)由于派生于大爆炸，因此又有空間性。這一來(lái)，就不難說(shuō)明具有非空間性的意識(shí)和具有空間性的大腦如何可能發(fā)生相互聯(lián)系和作用。其機(jī)理和過(guò)程在于:意識(shí)起源于前物質(zhì)、前空間時(shí)期的無(wú)廣延的存在，直到大爆炸發(fā)生后、乃至今天，都還保持這一本質(zhì)，而物質(zhì)在從大爆炸中派生出空間維度之后，其內(nèi)仍保留著非空間的本質(zhì)。正是這一本質(zhì)讓意識(shí)與物質(zhì)的相互聯(lián)系成為可能。他說(shuō)，意識(shí)在本質(zhì)上是非空間的，但由于它與客觀中的事物可發(fā)生聯(lián)系，因此可推斷其內(nèi)還有空間，“以某種不可理喻的方式上說(shuō)，空間就在意識(shí)之中，且構(gòu)成了它的本質(zhì)。如果我們能進(jìn)到意識(shí)的隱蔽結(jié)構(gòu)之內(nèi)，那么我們就能理解:空間與心靈是怎樣和諧地發(fā)生聯(lián)系的”①。

四、自然主義二元論的理論難題