快刀浪子
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某本量子哲学著作的书评
成素梅的《在宏观和微观之间－量子测量的解释语境与实在论》书评
作者：关洪
我觉得，《语境》一书对量子力学的各种解释，特别是对有关量子测量问题的各种不同看法和做法的物理内容进行了比较认真细致的介绍和评述，在这一基础上进行了有自己见解的哲学分析，阐述和发挥了“语境实在论”的一派观点。作者掌握了比较丰富和比较新近的文献资料，大体上能够反映这方面的历史发展进程，以及在某些问题上的新近进展。哲学上的论述达到了一定的深度。作为国内物理学哲学的研究成果，水平大致是不错的。
但是，《语境》一书在关系到物理学的内容上，亦存在着比较突出的问题，我们不可能在这里给出一种全面的评论，只是择要分述如下：
1 关于科学与哲学的关系
我对这部书总的印象是，作者没有摆正哲学与科学的关系，总是表现出一种以“量子哲学家”自居的身份，要高高在上地指导或者取代“量子物理学家”的研究工作的急切意愿。虽然作者在著作正式出版之前接受了审稿意见的部分内容，删去了原稿里这方面一些太过分的言词，但整个架势和态度依然没有改变。例如，《语境》的前言里写道：“量子物理学家宁愿满足于接受成功的具有可操作性的数学体系，而把关于量子理论的基本问题的讨论归于量子哲学家的研究范围。”和“理论物理学的研究停止不前的地方，恰好是需要哲学研究全面介入的地方。”在这里，作者似乎把理论物理学描写得陷入了绝境，而物理学家们除了计算以外什么也不会，只好把“量子理论的基本问题”的研究拱手让给“量子哲学家”了。
事情当然绝非如此。下面将要讲到，在世纪之交，量子测量问题的物理学研究不是“停止不前”，而是取得了重要的进展。而量子理论既然是一种物理学理论，“量子理论的基本问题”就当然属于物理学问题的范围，怎么会“归于量子哲学家的研究范围”呢？！假如物理学家只会做数学运算，那他们又怎么能够把理论结果同经验材料作比较呢？假若真的如此，物理学就要从属于哲学了。但是，那种把哲学看做“科学的科学”的时代早就一去而不复返了。
《语境》的前言里接着写道：“马赫和庞加莱等著名哲学家对经典物理学概念基础的反思和批判，为相对论的量子力学的诞生提供了思想准备和方法论启迪……”也是不合历史事实的。马赫和庞加莱首先是科学家，然后才是哲学家。他们为相对论作的思想准备，主要是对科学概念的分析批判，而不是哲学上的论证。例如产生了巨大影响的马赫（E. Mach）的《力学发展史评析》和庞加莱（J. H. Poincaré）的《科学与假设》，主要仍然是他们的科学著作。其实，他们两人的哲学观点都是有严重缺陷的，例如马赫的经验主义使他在《力学发展史评析》里写出反对原子论的论述，彭加勒的约定主义使他在《科学与假设》里断言“欧几里得空间现在是，将来依然是最方便的”，这些观点对微观物理学和广义相对论的发展都没有起到积极的作用。再说，这两人对量子力学的诞生，在思想上不曾产生过什么重要影响。
《语境》的前言里往下又引用了维特根斯坦（L. Wittgenstein）的一段论述，但可知道大名鼎鼎的维氏说过“在我看来，要读我书的科学家或数学家认真照我说的去做，那是最不可能的事了”那样的话吗？而另一位哲学家盖尔（G. Gale）则说，科学哲学的“近乎经院哲学的论证只能引起极少数科学家的兴趣。”（以上转引自：Weinberg 1992；中译本133－134页）这两位哲学家总算有点自知之明，没有以指导或者代替科学家的工作为己任。
外因伯曾经批评过一些科学哲学家、科学史家和科学社会学家：“他们不希望被看做是科学的依附者或者附属物，而希望被看成独立的审查者，而且也许是个高级审查者……”他们“希望……进行独立的判断，不仅仅是去判断进步是如何取得的（这是他们份内的事），还要去判断是否取得了进步。”（Weinberg 2001；中译本75页）现在我们看到，国内有些哲学研究者们不但不满足于对科学的评说，不仅仅想要判断科学上的是非，还雄心勃勃地以为自己能够动手解决那些本该由科学家研究的问题，这就比国外的那些同行们走得更远了。
2 澄清物理学概念是哲学家的任务吗？
《语境》序言里说到，“对量子测量的不同解释语境……的考察，无疑有助于物理学家澄清某些混乱而模糊的基本概念与观念”，又说，“这……课题的研究，有利于运用当代科学哲学研究中的新方法系统地澄清与量子测量相关的基本概念与观念。”显然，在其作者看来，“量子物理学家”对这些基本概念的认识是“混乱而模糊”的，必须由“量子哲学家”为他们“系统地澄清”。
我们说，物理学的基本概念具有确切的物理内容，如果物理学家一直没有弄清楚的话，他们是不可能进行有效的研究工作的。当然，科学家在初期的研究中可能会产生一些错误的概念，但那种情况是不会持续很长时间的，否则就会阻碍科学的进步了。而且，使用新的概念来代替错误的旧概念，归根到底靠的也不是哲学上的思辨而是科学的实践。例如，从伽伐尼的“动物电”说和伏打的“接触电”说到电化学学说的转变，靠的乃是科学实验而不是哲学论证。至于马赫对牛顿力学基本概念的批判，亦是科学上的分析而不是哲学上的论证，这在上面已经说过了。
事实上，没有哪一位哲学家成功地解决过量子力学的基本问题。有的只是反例，例如波普尔（K. Popper）早年在对量子力学基本问题的讨论中提出了一个错误的“判决性实验”，后来他反复为此做了检讨。（参看：Popper 1977；中译本第77节）
总之，科学哲学研究者的任务不是越俎代庖地“澄清”物理学概念的含义，而是对物理学的理论、原理和概念进行不同角度的哲学分析研究。在后一种意义上，《语境》的确努力做了深入的工作。
3 一些物理学上的错误
《语境》书中存在着不少物理学上的明显错误，以下举几个例子：
在前言里说，在量子力学里“波函数”和“态矢”，“指的是同一的函数”。 这种说法是不对的。态矢不是一个函数，而是希耳伯特空间里的一个元素。用狄拉克符号表示，态矢是 |y 〉，普通空间里的波函数是 y(x) =〈x|y 〉。或者说，波函数是态矢的一种表象（也可以说是投影），这两个含义不同的名词不应当混用。
第7页的“态的还原”和“波包还原”里的“还原”，原文应该是reduction，这里是“缩简”的意思，即体系的波函数从多个本征函数的叠加“缩简”为单个本征态，不是“还原”到原先的状态而是相反。至于下面说的“坍缩”或者“塌缩”，则是另外一个外语单词collapse的翻译。
第26页说，“盖尔曼使用了没有算符的对称性……温伯格和萨拉姆提出了规范对称性”等等。按量子力学里的对称性指波函数的一种变换性质，而这种变换肯定是可以用作用到波函数上的算符来描写的。使用这种变换算符亦可以描写其他算符的对称性。此外，现代形式的规范变换早在1928年就由戈顿（W. Gordon）提出来了，那时候萨拉姆（A. Salam）只有两岁。而外因伯（温伯格）还未出生。（参看：Pais 1986，p.345）
当然，这些问题也许只是一些枝节，把那几句话抹掉了也未必会影响到书中的基本论证。而我们在这里举出来，只是为了说明《语境》的作者及其指导教师对量子力学理论的掌握程度。只晓得了量子力学的一些皮毛，就足以对它作全面而深入的哲学分析吗？
《语境》第68页说的“现在，在物理学家的心目中最大的问题是量子引力的问题”也是一种不实之词。量子引力固然是一个重要的基本问题，但它亦是一个既十分困难又进展缓慢的课题，并没有受到物理学家的普遍关心。令理论物理学家感到十分惊讶的是，量子引力却是国内外“量子哲学家”们倍感兴趣的一个话题。外因伯在对“索卡尔事件”的评论里指出：“在人文科学领域里存在着那些‘后现代’，他们喜欢涉足到量子力学或者混沌那样的前沿领域，装饰他们自己……的论点。”。（Weinberg 2001；中译本114－115页）事实上，理论物理学家索卡尔（A. Sokal）那篇引起了轩然大波的恶作剧文章的标题就是“超越界线：走向量子引力的超形式的解释学”。我想，这显然是因为，量子引力这个课题足够时髦又远未成熟，说些胡言乱语亦不会一下子被人拆穿的缘故。（参看：关洪 2003）
国内的“量子哲学家”们对国外的新潮流跟得很紧，他们亦在量子引力的问题上跃跃欲试了。前不久，我好像是在网上看到了一篇专门讨论量子引力的哲学问题的文章，文中把两个物理学术语on shell和off shell分别写做“有坐标架”和“无坐标架”。按on shell和off shell分别是on the mass shell和off the mass shell的简写。这里的shell或者mass shell的意思是“质量壳”或“质壳”，on shell和off shell的意思就分别是“在壳”和“离壳”。
按照相对论，一个粒子的能量E、动量p和质量m满足关系式E2＝p2c2+m2c4，它就好像是一道球面或者椭球面的方程，这个球面或者椭球面就是shell，好比是鸡蛋壳的“壳”。在现代量子场论的中间过程里，能量和动量总是守恒的，这样中间态里粒子的质量就必定不满足上述关系式，亦即是“离壳”了，而自由粒子总是“在壳”的。凡是学过量子场论的学生都知道这两个术语，它们亦早就收进了许多物理学词典里了。
那么，连量子场论的皮毛还没有认全的作者，有本领讨论量子引力理论的哲学意义吗？这是我由此联想到的另一个问题。
4 关于量子测量问题研究的进展
在《语境》里，多处提到了消（相）干理论以及它同量子测量理论的关系。例如，在第16页里先说，“近几年来，许多人试图运用消相干的方法，来对宏观层次上观察不到量子干涉效应做出解释。但是，到目前为止，物理学家还没有形成一种具有普遍性的消相干理论。此外，……这些单纯立足于方法论意义上的解决方案，大多数是在承认现行量子力学的基本概念体系的前提之下，试图寻找新的技术性模型，来揭示‘投影假设’的物理机制，而不是关于量子测量的解释……”
这里面有几个问题。首先是关于投影假设的陈述。假如“投影假设”存在着什么“物理机制”的话，它就不再是假设了。这是一个起码的逻辑常识吧。
其次，在《语境》第7页里又说“在大多数量子力学的教科书中，物理学家一直将‘投影假设’作为量子力学算法体系的基本原理之一来加以阐述”在第13页又说，“立足于现行的量子力学的形式体系……在测量过程中……‘波包还原’……是必需的”。由此看来，《语境》的作者是把“投影假设”或者“波包坍缩”的假设归入“现行量子力学的基本概念体系”之内的。
但是，在许多量子力学的教科书和专著里，都没有把“投影假设”纳入量子力学的基本假设。（参看：关洪1990，第6.2节）而且，近年兴起的消干理论恰恰不承认独立于薛定谔方程之外的“投影假设”的地位。例如，在惠勒（J. A. Wheeler）2001年的一篇文章（Tegmark, Wheeler 2001）里，报导了在1999年的一次有关量子计算的国际会议上，曾经有人做了一次民意测验。在对与会的90名物理学家的调查中，只有8人宣称他们的观点包含有波函数坍缩的假设。30人选择没有波函数坍缩假设的“多世界或者一致性历史解释”，亦即是盖尔曼等人倡导的消干历史解释。其余的50人没有明确表态。无论如何，这次调查显示了，物理学界的主流对什么是量子力学基本假设的认识已经发生了变化，以致于惠勒说出了“该是更新量子力学教科书的时候了”这样的话。
再次，在《语境》第113页里又对消干历史解释提出三点非难。第一是“没有明确地说明如何理解近似概率”，第二是“没有告诉我们哪一种历史是消相干的”，第三是“不能真正解决测量问题”。
这几点指责都是不能成立的。这是因为：第一，迄今为止，谁也不能令所有人满意地“明确地说明如何理解近似概率”；第二，既然《语境》的作者在第5页里说过，量子力学“是一种统计因果性的理论”，它就只能给出概率式的预言，怎么能够“告诉我们哪一种历史是消相干的”呢？这就好比量子理论不可能预言个别的不稳定粒子会在什么时刻和以什么方式发生衰变一样。第三，问题不在于新的解释今天是否已经“真正解决测量问题”，因为还没有任何一种理论达到了这一目的。问题在于新的解释是否在这方面取得了进展，从而有利于测量问题的解决。我们总不能因为一个人做的好事还不够多就否定他已经做过了的好事吧。
最后，上面所引用的《语境》第16页那段话里，关于消干理论所说“到目前为止……”所依据的文献，只是在十多年前的1994年出版的一本专著，它真的能够反映“目前”的进展吗？我们看到，在新近的物理学评述性文献《消干效应，测量问题，和量子力学的解释》里（Schlosshauer 2004），充分肯定了消干效应增进了我们对于测量问题的了解，虽然对于这种了解已经和将会达到了什么样的程度还存在着不同的看法。这篇文章在最后的总结里是这样说的：“消干方案提供了有助于说明量子力学的许多基本问题的新线索。它铺设了通向解决测量问题的一条以物理学为基础的前进道路。”我以为这是一种中肯的评价。
更值得注意的是，在2003年的《斯坦福哲学百科全书》文档里，已经收入了“量子理论里消干效应的作用”的条目（Bacciagaluppi 2003）。由此可见，消干理论已经得到了国际科学界和哲学界的普遍重视，《语境》在这个问题上的叙述和评论，没有恰当地反映出近年来在量子力学的测量理论上的这一重要方面的突破。
总而言之，《语境》里不仅仅出现了在此书最后一页里、其作者所承认可能会有的“理解上和表述上的错误”，而是存在着严重得多的问题。当然，这些问题的出现不能够全怪作者个人，而是反映了当前国内学术研究的一种流行风气。有一些研究单位在“学术市场”上获得了令人瞩目的成功，例如在论文发表和著作出版的数量，硕士点、博士点、重点学科、“基地”等资格的批准，项目拨款的数额，研究机构的扩建等等；但是，这些在学术市场上获得的成绩，不等于他们已经在学术研究上达到了与此相称的水平。这就好比通过商业炒作在销售市场上获得巨大成功的一些商品，并不一定具有优良的品质一样。个别科学哲学研究单位在这方面名不副实的情况，甚至已经引起了同行们在大庭广众场合中的讽刺。这个问题就比对个别著作的评价更值得我们重视了。
我对于语境学说不怎么熟悉，没有能力在这里加以评论。不过，从成素梅讲的“语境实在论”这个名称看来，有理由期望它不会走到那样的极端。
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成素梅 2006，《在宏观和微观之间－量子测量的解释语境与实在论》，广州：中山大学出版社
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| 发表时间：2006-08-04, 12:53:01 |
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Re: 某本量子哲学著作的书评
李醒民、张志林主编：《中国科学哲学论丛》，广州：中山大学出版社，2006年1月第1版。共出版5本。
成素梅：《在宏观与微观之间——量子测量的解释语境与实在论》
万小龙：《范·弗拉森的量子力学哲学研究》
钱长炎：《在物理学与哲学之间——赫兹的物理学成就及物理思想》
张增一：《创世论与进化论的世纪之争——现实社会中的科学划界》
林定夷：《问题与科学研究——问题学之探究》
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| 发表时间：2006-08-04, 13:05:06 |
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萍踪浪迹
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：：《语境》的前言里往下又引用了维特根斯坦（L. Wittgenstein）的一段论述，但可知道大名鼎鼎的维氏说过“在我看来，要读我书的科学家或数学家认真照我说的去做，那是最不可能的事了”那样的话吗？而另一位哲学家盖尔（G. Gale）则说，科学哲学的“近乎经院哲学的论证只能引起极少数科学家的兴趣。”（以上转引自：Weinberg 1992；中译本133－134页）这两位哲学家总算有点自知之明，没有以指导或者代替科学家的工作为己任。
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Re: 某本量子哲学著作的书评
快刀是关洪么？
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| 发表时间：2006-08-07, 01:29:59 |
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萍踪浪迹
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Re: 某本量子哲学著作的书评
回楼上：不是
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| 发表时间：2006-08-07, 04:34:27 |
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henring
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Re: 某本量子哲学著作的书评
关洪先生和成女士以前还合作过几篇论文，如今成女士出书，关洪评论言辞尖锐，呵呵，真是符合关先生的一贯风格。
从他发表的文章看，关先生早前热衷 量力的系综解释，现在倾情于消相干东东，可谓与时俱进。
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我觉得，《语境》一书对量子力学的各种解释，特别是对有关量子测量问题的各种不同看法和做法的物理内容进行了比较认真细致的介绍和评述，在这一基础上进行了有自己见解的哲学分析，阐述和发挥了“语境实在论”的一派观点。作者掌握了比较丰富和比较新近的文献资料，大体上能够反映这方面的历史发展进程，以及在某些问题上的新近进展。哲学上的论述达到了一定的深度。作为国内物理学哲学的研究成果，水平大致是不错的。
～～～～删去某写字 保留某些字 变成
我觉得，……比较认真细致的介绍和评述，……有自己见解的哲学分析，……比较丰富和比较新近的文献资料，大体上……在某些问题上的新近进展。哲学上的论述达到了一定的深度。……大致是不错的。
几个比较 大体 大致等副词的使用，带了浓烈的国人风范。
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在前言里说，在量子力学里“波函数”和“态矢”，“指的是同一的函数”。 这种说法是不对的。态矢不是一个函数，而是希耳伯特空间里的一个元素。用狄拉克符号表示，态矢是 |y 〉，普通空间里的波函数是 y(x) =〈x|y 〉。或者说，波函数是态矢的一种表象（也可以说是投影），这两个含义不同的名词不应当混用。
～～～每一个物理学本科生都应该知道的啊
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当然，这些问题也许只是一些枝节，把那几句话抹掉了也未必会影响到书中的基本论证。而我们在这里举出来，只是为了说明《语境》的作者及其指导教师对量子力学理论的掌握程度。只晓得了量子力学的一些皮毛，就足以对它作全面而深入的哲学分析吗？
～～～～～评价这么严重
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国内的“量子哲学家”们对国外的新潮流跟得很紧，他们亦在量子引力的问题上跃跃欲试了。前不久，我好像是在网上看到了一篇专门讨论量子引力的哲学问题的文章，文中把两个物理学术语on shell和off shell分别写做“有坐标架”和“无坐标架”。按on shell和off shell分别是on the mass shell和off the mass shell的简写。这里的shell或者mass shell的意思是“质量壳”或“质壳”，on shell和off shell的意思就分别是“在壳”和“离壳”。
～～～～～关先生几次纠错别人的外语翻译问题，他本人英语水平影视不错，前不久还想还翻译出版Feynman的那本《物理定律的特性》（中译本名字记得不切确？？）
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在惠勒（J. A. Wheeler）2001年的一篇文章（Tegmark, Wheeler 2001）里，报导了在1999年的一次有关量子计算的国际会议上，曾经有人做了一次民意测验。在对与会的90名物理学家的调查中，只有8人宣称他们的观点包含有波函数坍缩的假设。30人选择没有波函数坍缩假设的“多世界或者一致性历史解释”，亦即是盖尔曼等人倡导的消干历史解释。其余的50人没有明确表态。无论如何，这次调查显示了，物理学界的主流对什么是量子力学基本假设的认识已经发生了变化，以致于惠勒说出了“该是更新量子力学教科书的时候了”这样的话。
～～～～～～这是关先生再他的文章中多次讲到的事例，“百谈不爽”
关先生的确很“敢”说话。
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究竟什么叫做物理哲学家？就是那些物理知识不牢固 喜爱发表本源基础问题的家伙？
为革命，保护视力，眼保健操开始，闭眼……
| 发表时间：2006-08-12, 02:24:09 |
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