第三届全国物理学哲学暨结构实在论专题讨论会

会议纪要（网络稿）                        

 

《第三届全国物理学哲学暨结构实在论专题讨论会》于2008年6月10日至16日在武汉工程职业技术学院招开，中国自然辩证法研究会、湖北省自然辩证法研究会、武汉大学哲学学院、武钢创新部、武汉工程职业技术学院领导到会祝贺。

大会由武汉工程职业技术学院，中国自然辩证法研究会科学基础与信息网络专业委员会、湖北省自然辩证法研究会物理学哲学专业委员会、武汉大学哲学学院、华中科技大学哲学系共同主办.参加会议的代表共36人，著名物理学史学家，科学哲学家美国波士顿大学曹天予教授、著名科学哲学家范岱年、金吾伦教授应邀参加了大会，并做了专题报告。专家们围绕物理学哲学暨量子力学基础问题；结构实在论；相互作用建构实在论与量子力学曲率解释；复杂系统与生成论等科学哲学的前沿问题展开了激烈的讨论。一些原创性概念和不同研究视角，如“量子力学曲率解释”、“现象实体”及“现象实在论”等概念引起了国内外学术界的浓厚兴趣。大会召开之前，专家们用一天的时间，对《相互作用实在论与量子力学曲率解释》的深入研究草案做了充分的讨论，与会专家讨论的综合研究方案，将作为此专题深入研究的重要参考。可以预期本次“物理学哲学暨结构实在论专题讨论会”和今后的继续研讨将产生更多有重要意义的理论成果，为国内物理学哲学研究提供新的具创意的新视角。

著名物理学史家，科学哲学家曹天予教授的专题报告：《标准模型的哲学反思》送来了世界科学哲学研究的前沿新信息。首先，他对标准模型的起源进行了历史的智力考察，纠正了标准模型的建立是在特胡夫特等人的帮助下，从温伯格－萨拉姆模型平稳演化过来的错误印象，同时阐释了标准模型的基本组成要素。其次，他认为标准模型是成功的，为粒子物理学中的理论发现和实验发现模式提供了一个框架。然而，但在为从前的领域提供说明方面没有超越它早期的成功。不仅如此，标准模型正面临着一组没有满意答案的困难问题，在最近的二十年间已进入长期的停滞期甚或危机之中。他对相当复杂的停滞的原因给予了分析说明。最后，展望了标准模型的未来发展，认为标准模型的未来发展有三种可能性。其一，如果爱因斯坦是正确的，自然的终极真理可以获得，那么标准模型可以演化成一个一致的基本理论。即在不触及它的基本假设和基本结构的前提下，标准模型所面临的挑战性困难迟早将被解决。其二，标准模型将以这一终极理论的一种极限情形、作为一个有效的理论出现，它本身不再可能是一个场论，而或许有点象弦论。其三，如果爱因斯坦的信念被证明是错误的，那么标准模型将在无休止的有效理论塔中成为一个有效理论。或许这可能就是标准模型的未来地位。

专家们围绕物理学哲学；结构实在论；量子力学曲率解释；生成论等科学哲学的前沿问题展开了激烈的讨论。

范岱年(对物理学的哲学反思):物理学研究万物之理。过去以为，物理学只研究物，不研究心。只研究客观实在，不研究主观的感知，即“力求描述独立于知觉作用以外的世界”。但是相对论认为，人对客观世界的描述依赖于主观的观察者所在的参照系。量子力学告诉我们，微观客体的性状依赖于人所使用的仪器。按照自然主义的心物一元论，物理学也不能不研究外部的物理刺激如何形成人的感觉，人的认知和产生自我意识的物理机制。

还原论方法使物理学取得了巨大的进展，深入到基本粒子层次，追求相互作用统一的理论取得相当的成绩。但是还原论也开始面临巨大的困难（基本粒子的不可分离性和非局域性）。我们这次会议把“复杂系统和生成论”列入讨论的议题，显然是突破了大百科物理学卷的框架。

万小龙 、马兰（在解释力与附加性要求之间的张力——量子力学解释比较及哲学）：阐述了从哥本哈根解释到退相干解释等六种解释，从量子力学的数学逻辑陈述与物理学陈述、经验陈述以及形而上学方面探讨了量子力学解释的意义，并从解释力强弱与附加性要求两个方面对六种量子力学解释作了比较。解释力强的解释能够在数学与逻辑上消除量子力学的困难，与直觉相符合；在解释中附加的要求越弱则解释更易接受，因为超越所有物理学家都承认的最低限度的量子力学形式以外的解释性要求都是基于这些形式的附加性假设和哲学信念罢了。我们认为需要从解释力强弱与附加性要求两个视角比较这些解释，寻求附加性要求与解释力之间的张力，作为所支持的量子力学解释的充分理由。

李宏芳（退相干和量子力学的解释）：量子力学围绕其概念基础的解释产生了哲学争议，为了解决这一争议，产生了不同于"哥本哈根解释"和"正统"解释的可供选择的解释方案，如相关态解释、模态解释、物理塌缩理论、一致历史解释、玻姆力学等。近二十年来退相干的思想引起了物理学界和物理学哲学界的关注，退相干单独不能解决测量问题，但是在解决测量问题上，退相干把环境相互作用包括进来不仅提出了新的观念问题，而且暗示了基本问题的解决方案。

赵丹（退相干理论介绍及其涉及的哲学问题）：首先要区分退相干现象与退相干理论。薛定谔猫悖论中引入了观察者，已经蕴含了开放性对量子性的影响。退相干理论把环境与系统的相互作用看作是导致宏观系统失去量子性的原因所在，而量子力学是普适的，这不同于哥本哈根学派同时需要经典和量子两套理论，从而不需要在经典与量子间找界线。一般的测量问题指得到确定的仪器指针读数，而退相干在此之外引入了优先基问题。退相干理论预设了量子理论的普适性，经典理论可以从量子理论中导出。退相干理论通过环境的动力学选择，从而得到经典的观察结果，是一种量子达尔文主义，此过程中不需要主

陈刚（结构实在论的诸形式）：在国际上有曹天予、沃拉尔、佛兰奇和雷迪曼等人提出的各种版本的结构实在论。作为科学实在论的最新发展形式，结构实在论占据了当代英美哲学认识论研究的中心舞台，也代表了当代哲学研究的最前沿和最新发展方向。从字面上来看，关系、结构和形式可以指的是同一个内容，但是实际上以上的每个版本的实在论都具有不同的理论内涵，甚至同样是结构实在论，不同的版本也具有不同的基本观点和理论取向。本文的目的是介绍、分析他们的基本工作，比较这些工作之间的区别，特别是他们的结构实在论与我们的形式实在论之间的区别。我们认为，在几个版本的结构实在论中，曹天予的版本是最合适的，也是最值得肯定的。我们将从形式实在论和层次思维的角度来评价他们之间的区别，并补充他们工作中的不足之处。通过这些讨论我们希望可以更清楚地定义并表达我们自己的形式实在论，通过讨论他们所面临的问题来充实和发展形式实在论。同时我们也希望能从形式实在论和层次思维的角度，为结构实在论讨论中仍然存在的问题提供一些自己的解答。

殷正坤 (“计算主义”思潮与信息实在论):近十几年来,当代计算主义的思潮已经从认知科学等少数学科向几乎整个科学领域扩展。尽管目前通向量子引力存在着不同途径,但有越来越多的物理学家倾向于认为,宇宙是一个计算或信息流动的过程。信息实在论认为宇宙由最基本的计算软件构成。终极的实在不是粒子或力，而是根据计算规则变化的数据比特。宇宙是一部巨型的计算装置，任何自然事件都是在自然规律作用下的计算过程。现实世界的多样性不过是算法的复杂程度不同的外部表现。著名奥地利物理学家、量子信息学代表人物之一赛林格认为“如果我们现在探究信息的基本元素，我们也就自动地探究世界的基本元素”。 塞林格的量子实在就是信息实在，量子纠缠的实质就是量子信息关联。由于纠缠的量子信息在空间上是可以分离的，所以他主张的信息实在论不是一种定域实在论，并以此对量子纠缠现象以及量子态的远距离输送给出了信息实在论的说明。

赵国求（质点模型、曲率模型与物质波）：1905～1916年间，爱因斯坦建立的光的能量与频率，动量与波长之间的关系：E = hν、p = h/λ，只是给出了粒子与波形式上的对应，谈不上揭示二者本质上的内在联系。现在根据相互作用实在论与量子力学曲率解释，则能做出实质性的解释。

牛顿力学中，在运动物体(参照物)上建立坐标系时，把动体当成了质点，物体因几何大小和观察信号在运动中引起的同时性的变化忽略掉了。而狭义相对论不同，起初它并不把运动物体(参照物--火车)当成质点，而是认为物体(参照物--火车)有一定的几何大小，尔后则把运动物体上因对时信号的变化(同时性)引起的时空量度的变化，通过参照物到坐标系的抽象，变成了坐标系中时空框架的属性。物体变成了质点, 而建在动体之上的时空框架属性却发生了变化, 动量p、能量E属于质点。这是爱因斯坦上述方程式等号左边的物理意义。而等式右边则是上述思维方式的逆向复归。如果狭义相对论是将运动物体自身的时空特征转化为建在其上的坐标系的时空属性，那么，德布罗意推导物质波的过程，则是将坐标系的时空属性还原为运动物体自身时空特征的逆过程。物质波是微观粒子形不能忽略，对粒子自身时空形态的描述。这就是所谓内部空间的实质。粒子是同一的，认识的层次不同，表现的现象不同，采取的描述方法也不同。这就是等式的物理意义。

吴新忠(量子力学曲率解释与物理学的统一)：量子力学曲率解释在物理学思想层面谋求相对论与量子力学的统一迈出了一大步。报告结合学者们的一些新的研究，进一步讨论相对论与量子力学的深层次统一问题，涉及从相对论变换推导量子假说，康普顿物质波与德布罗意物质波的关系，超光速现象在量子层面是否存在以及如何理解等问题。

吴石山(现象实体--可道之道)：在相互作用建构实在论中，物质和相互作用是相辅相成的,有物质也就有相互作用。在自然力的作用下,物质总会凝聚成自在实体,这是一个不需要人参与的自然过程。人参与的过程即是自在实体转化为现象实体的过程。“自在实体”与老子的“道”或“无”属同类概念,但比“道”、“无”概念精细.道可道,非常道。现象实体是可道之道。

喻佑斌(物理实在观的嬗变):古希腊罗马时期，复杂多变的现象就被赋予了“实在”，德谟克利特和留基伯德原子论以“原子”和“虚空”共同组成的“实在”作这样的解释；之前，阿那克西曼德“原始实体能不能是一种抑制的实体或者它必须是某种本质上不同的东西？”原子论代表这一时期以实体的“实在”解释现象的取向；由毕达哥拉斯的数和赫拉克利特的永恒燃烧的活火代表“关系”实在的取向；在亚里士多德的质料与形式之中，我们再一次看到了这样的两种取向的影子。培根、伽利略、霍布斯等人则力图用可度量的物理几何性质来说明可感知的存在，这就是所谓第一性的质，它是客观的，是物质本身所固有的。唯能论在基本原则上与原子论没有实质性差异，不过实体被替换成了“能”。直到产生“基本粒子”概念，但基本粒子并不“基本”，较新近的尝试则是企图发现一个物质的基本运动定律，使所有基本粒子及其性质都能从中推导出来。基本粒子，只能还原为某种可以称作能量或质料的普遍实体。测不准关系实际上让所谓“第一性的质”也不再是独立自在的。新的实在观也许需要在主-客统一的全新框架下建构。思辨的形而上学都在断言任何实际现象都必须有一个外部的、彼岸的“实体”，作为其最终根据。而马克思的实在观则从根本上摒弃了这些彼岸的绝对者，认为，起最终根据作用的东西不在彼岸，而在此岸，在于人们的社会实践以及作为实践对象的物质这个物质一实践的统一体之中。?

吴国林（现象学的现象与量子现象的相遇）：本文所涉及到的现象学是广义现象学，包括胡塞尔、海德格尔等学者的现象学，也包括伊德（Don Ihde）所倡导的后现象学。量子现象所指的还是通常意义上的量子现象，包括量子现象本身(itself)和经典现象。胡塞尔、海德格尔关于“现象”的概念与量子力学的量子现象概念有许多相通之处。对量子现象的认识经历了把量子现象当成个体性，即存在者的存在或显现出来的东西，将测量仪器纳入量子现象等。这与现象学的观点是一致的，即：把活动中的显现者与显现活动都包括于现象中。在海德格尔看来，现象还应当包括存在者的存在的演化。尽管在量子力学的早期甚至现在也有一些学者认为，量子力学的测量中有“主观介入”，甚至认为现在的测量会影响到宇宙创生之初（惠勒语），显然，20世纪90年代以来的有关退相干（decoherence）的研究表明：正是环境而不是人的意识的最后介入才使波包发生扁缩。总之，现象学的现象与量子力学的量子现象属于不同的领域，但是，它们之间具有很大的相似性，表现在显现的活动、显现者本身及其演化都属于现象概念。从方法论来看，它们也具有很大的相同性：现象都用“可能性”概念来描述；对现象的全面理解则从基本上相同的自由变更原理和互补原理来展开。量子力学的“现象”则是科学现象，它纳入量子理论与相关实验之中，量子现象不是主体意向作用下的现象。如果我们除去“现象”纳入意向性之中这一概念，并加以改造，在我看来，现象学的现象概念对于我们认识量子现象具有积极意义

金吾伦（关系或相互作用的生成性探源）：万物间的关系或它们之间的相互作用都还不是本源的，关系或相互作用是生成的。根据老子《道德经》第四十二章所述：“道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和。”这就是说，通常所说的“关系或相互作用”都是在“三生万物”之后，例如我们通常认为最基本的阴阳关系，它也在三生万物之后（“三生万物，负阴而抱阳”）。由此可见，关系（或相互作用）是生成的。在它们之前，最基本的是道，然后是一，“一生二，二生三”，三再生万物，即关系、相互作用等。这里所谓“生成性探源”，就是从万物倒逆到三、二、一，也即是探究万物的本源或来源。

学习型组织创始人彼得·圣吉等人提出的隐性（生成的）次序概念，就是玻姆的“隐缠序”。而“隐缠序”就是生成序。实际上，由于看不到它的存在，因此只能推断有这么一个层次。玻姆认为，“当人们用隐缠序来研究时，他就会从宇宙的未被分割的整体着手。” “未被分割的整体”是一种在“流运动中的未被分割的整体”，“为了强调未分割的整体性，我们会说，‘携带’ 隐缠序的东西是全运动，全运动是未破缺和未分割的总体。”严格说来，在未分割的整体中，任何关系或相互作用还并不存在。只有当整体生成出或发展出部分之后，才能谈论其间的关系或相互作用。“分离而独立存在的粒子的思想，充其量是一种只在一定有限领域内近似有效的抽象。最终地，整个宇宙必须被理解一个单一的未分割的整体，在这个整体中分析为分离与独立存在的部分不具有基本的地位。”在这个时候，我们如何来谈论其中的关系或相互作用呢？我们现在正在谈论的关系或相互作用是我们根据我们现在所处的环境和条件外推到未分割的整体那里得出来的，显然是不恰当的。

桂起权(再论量子场的实在论和生成辩证法----从生成论与构成论对比的眼光看):（1）生成论和构成论是两种相互对立的哲学观，量子场论的“产生”、“湮灭”概念的逻辑基础在于生成论。（2）在量子场论多种解释中“场的实在论”和“结构实在论”最有合理性,它们可以有形象模型。（3）从虚粒子的“跃迁”（将要摆脱构成论、粒子论的过渡性假说）到场量子的“产生与湮灭”(彻底的生成论和场的本体论)的进步，是科学概念的革命。（4）真空不空：粒子本体论失效，并成为确立场的本体论的转机。本文的目的就是要：对由量子场论所蕴含的场的本体论、结构实在论和生成辩证法思想，以及概念革命的主要历程做一种补充分析。

黎德扬（系统科学的启示）：当代系统科学的前提是世界是活的有机整体，整体性是生态系统最重要的特征，自然界是由物质循环，能量循环，信息变换构成的有机整体。将其推广到生命和社会现象，每一个物种都占据着特定的生态位，都离不开与其它物种的联系和对环境的依赖。它把人与自然环境的关系看成平等的主体际关系，人对自然环境负责就是对一个"他者"负责，人类呵护自然的内在价值就是维护自己的生存权利，从而将人文法则逐步推广到非人类的自然—从动物到植物，到所有生命的存在，再到大地生态环境。它的宇宙观是辩证整体论，是综合的、活的组织的，而非机械的、非还原论的，是网络主义的，而非线性、非分析主义的。

当代物理学研究进入到复杂化问题的处理，实质上是对巨大和微型复杂系统的探索，系统方法已被引进并产生了重要作用，或许对我们今天所讨论的课题有所启示。确立当代系统整体观和确立生态文明观是有机统一的。只有当辩证唯物主义哲学的视野拓宽到“天人合一”、自然与人类活动的一致和协同，才能提出、接受和实践生态文明。

李曙华（把握“整体”与 “一动之几”）：随着系统科学到“生成科学”的发展，整体性简化与动态把握的方法日显重要，静态的分析还原并非唯一的科学简化方法。笔者试提出“整体论”与“探元论”作为生成科学的方法论原则，其要为：1、过程性与时间性：生成整体论肯定过程是根本的，而一切事物都处于不断生灭的过程中，并作为时间、空间、物质不可分的整体从过程中“涌现”或“诞生”。2、信息性：生成过程是在信息主导下，质料与能量不断被选择、组织、更新的过程。3、整体性与贯通性：系统生成过程是一从整体到整体，而不是从部分到整体的过程。

由此，“整体论”与“探元论”的方法论要求对所有层次“一体同观”，其关注的不是还原到同一层次上的基本规律，而是探索贯穿所有层次以及层次间跃迁、转化或变换的共同规律，以及“生成元”如何诞生以及如何生长为新整体的规律，它们与大小尺度无关，与物质成分无关，因而具有更大的普适性。而探索或获取生成元，亦非采用分解整体，从而破坏或严重干扰系统的方法，而是等待生成过程中所需生成元的生成（如各种植物种子），或从整体中提取微观单元（如从生物体中提取DNA）的方法。

其关键，一在把握整体与整体规律：即舍去枝节，抓大放小，就整体性突出特征和有关信息的模式识别建立模型。二在把握动态生成过程本身，特别是蝴蝶效应，其关键在信息之“一动之几”，而不在“一物之微”。

张端明、唐超群、王贵友等教授针对自已关心的研究领域向大会作了报告。

闭幕式上，北京理工大学人文社会科学学院副院长 、中国自然辩证法研究会科学基础与信息网络专业委员会主任喻佑斌致闭幕辞。大会建议明年上半年招开世界结构实在论专题讨论会，曲率解释等量子力学解释作为大会议题列入其中；大会将成立专家委员会，拟请结构实在论的四位创始人参加会议作专题报告；拟议由武汉大学、清华大学、武汉钢铁公司（武汉工程职业技术学院）等单位共同举办。

大会讨论中，曹天予等提出动议：建议以武钢为基础成立<<现代物理学前沿哲学研究所>>，从以下四个方面开展研究工作：1. 相互作用实在论与量子力学曲率解释；2. 引力场的概念和历史演变的哲学问题；3. 量子色动力学的概念和历史演变的哲学问题；4. 结构实在论。大会认为，研究所除企业资助外，还可以向国家及国际相应基金组织申请相应课题资助，吸引世界名人参与研究，争取像美国贝尔实验室、印度塔塔集团基础研究所一样，获得世界一流成果。研究所拟请2-4位国内外著名专家作顾问，以寻求国内外学术界的指导与支持。

本次会议的筹划组织中，赵国求教授做了很多前期准备工作，付出了大量心血；武钢及武汉工程职业技术学院有关领导和部门一直以来大力支持，为国内物理学哲学研究专家和学者们共同探讨物理学前沿哲学问题搭建了一个很好的平台；大会对赵国求教授、武钢及武汉工程职业技术学院各位领导和相关部门表示衷心感谢！也对曹天予、范岱年教授百忙之中拨冗赴会表示诚挚的感谢！

 

             

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