诠释学的希腊文Hermeneutike、拉丁文hermeneutica、德文Hermeneutik、英文hermenentics,它们来源于赫尔默斯(Hermes)。在希腊神话中,赫尔默斯是一位信使,他来往于诸神与凡人之间,给人翻译和解释诸神的消息和指示。诠释学的基本意思是:关于传达、翻译、解释和阐释的学问或技艺。hermenentics一词有多种翻译。洪汉鼎认为,hermenentics译为诠释学,更符合学理一些。从语言学来看,interpretation(解释)更接近hermeneuein的翻译。①将hermenentics译为解释学也是适当的。中国港台地区用“诠释学”翻译。洪汉鼎说,按照德文学家的观点,interpretation至少有两个涵义:用德文表示为Erklrung和Auslrgung。Erklrung侧重于从原则或整体上进行说明性、描述性的解释;Auslrgung偏重于从事物本身出发进行阐发性、揭示性的解释,我们可译为“阐释”。②可见,interpretation既有从原则或整体上进行的说明性的外在解释的涵义,又有从事物自身内在阐发性的内在解释的涵义。简言之,既有外在解释,又有内在的自身的解释。

③[美]唐·伊德:《让事物“说话”:后现象学与技术科学》,韩连庆译,北京:北京大学出版社,2008年,第97页。

读世界一流之书

对于量子文本,能否任意解释呢?显然不能。量子文本的正确理解,只能是对量子文本的真理性的揭示。在认识量子文本的过程中,它的真理性是渐次得到显示的。理解量子文本,就是要获得其原本、自在的意义。对于量子世界来说,不论有多种性质的量子现象,关键在于获得对量子世界的真理性认识,即获得量子世界的自身显示、它自身显现出来意义,这是原初的意义,其他的意义都是次生的。正如张江从文论角度认为,文本有自在意义。他说:“公共阐释将公众难以理解和接受的晦暗文本,尤其是区别于文学的历史文本,加以观照、解释、说明,使文本向公众敞开,渐次释放文本的自在性,即作者形诸文本、使文本得以存在的基本意图及其可能的意义。”(38)

罗伯逊不确定关系给我们一个启示:如果[A,B]=0,(19)即A、B是对易的,那么,A与B就可以同时确定,就如同在经典物理中,坐标与动量是可以同时确定的。然而,因为[A,B]≠0,A、B是不对易的,那么,A与B就不可能同时确定。只要不同时,A与B就都可以得到准确的确定或测定。正如海森堡明确指出:不确定关系“所讨论的,是在量子理论中同时测量几个不同量的精确度问题,这一关系对单独测量位置或速度的精确性并无限制”(20)。除了空间位置与其动量之间有不确定关系,能量E与其时间t之间也有这样的不确定关系,于是,不确定关系就上升为不确定原理,这是量子世界的一个基本原理,具有奠基性的重要意义。

从量子信息来考察,有的量子力学诠释不能说明量子信息的本体地位,而仅把量子态看做是一种数学的东西。1926年,玻恩在《论碰撞过程的量子力学》中首先提出波函数的几率波诠释:波并不像经典波那样代表什么实在的物理量的波动,它只不过是关于粒子的各种物理量的几率分布的数学描述而已,(35)而不是实在的东西。在笔者看来,波函数作为存在,它是实在与信息的统一,从这一角度来看,信息显现了实在某一方面的性质。在玻姆的量子势诠释中,玻姆于20世纪80年代末提出了“主动信息”(activeinformation)概念用于他的量子理论的本体论诠释中。由于量子势的形式控制量子的行为,这意味着,在量子势中包含的“信息”决定了量子过程的结果,玻姆把这种“信息”称之为“主动信息”。而在最新的量子信息技术中,如量子隐形传态过程中,也涉及量子信息的传递问题,涉及量子信息与经典信息的关系。随着量子信息理论的兴起,也有学者提出,用量子信息重构量子力学。著名物理学家惠勒也提出,万物来自于比特。凡此种种,都隐喻着量子信息条件应当在量子力学诠释中起到某种作用。为此,我们认为,量子力学诠释的选择条件,除了技术条件之外,还应当增加一个信息条件,量子力学诠释要说明量子系统演化中的信息过程。比如,信息如何产生、处理与传播等。简言之,量子力学诠释的信息条件是:量子力学诠释应当通过量子力学说明量子信息的传递和经典转变过程(即如何从量子信息转变为经典信息)。增加信息条件实质上反映了科学理论与信息理论之间的关系,反映了实在与信息之间具有关联性。

量子力学的诠释,就是对量子世界的一种理解。各种不同的量子力学诠释是否具有同等重要性?理解有没有优劣之分?伽达默尔的诠释说认为:“理解并不是更好理解……我们只消说,如果我们一般有所理解,那么我们总是以不同的方式在理解,这就够了。”(31)这就是说,理解没有优越与不优越之分,我们所看到的只是不同的理解。伽达默尔的这一理解观是否适合于量子力学的诠释呢?我们知道,量子力学的诠释,也就是量子科学家对量子力学如何进行理解。事实上,量子科学家都在寻找一种更好的诠释,能克服原有诠释的不足,以增进对量子世界的理解。上述的哥本哈根诠释、玻姆量子势诠释、退相干诠释、模态诠释、多世界诠释等,都有不同的解释力。比如,多世界诠释虽然在人们的现实理解中有许多“奇异”之处,如多世界诠释认为,每一次量子测量,整个宇宙分裂为两个或更多个彼此独立的世界,但是,它的逻辑性却是非常好。

对文学作品来说,有没有主客区分问题,文本对象是否具有意义?如普鲁斯特所言:“事实上,读书时每个读者都在读自己。作品不过是作家提供给读者的一个类似于光学仪器的工具,它能让读者见到自己心中那些无此书他便很难见到的东西。”英伽登发挥为“文本与读者融为一体,主客之分失去作用,于是意义不再是一个需要定义的对象,而是需要体验的效应”(36)。保罗·德曼认为:“如果我们不再认为一篇文学文本可以理所当然地被认为具有一个明确的意义或一整套含义,而是将阅读行为看作是一个真理与谬误无法摆脱的纠缠在一起的无止境过程,那么,在文学史上经常运用的一些流行的方法就不再适合了。”(37)这意味着文学文本不是具有确定意义的独立客体,不会有确定不变的意义。

理解者之所以能够理解量子文本,其根源在于:(1)具有理解能力和学习能力的理解者;(2)理解者具有量子文本的前见,如经典科学的基本知识和实践;(3)间距,即理解者与量子文本之间的间距,这个间距包括宏观的主体与微观的量子世界之间的距离;(4)以数学为标志的科学语言。

⑧[意]安伯托·艾柯:《开放的作品》,刘儒庭译,北京:中信出版社,2015年,第21页。

(34)吴国林:《量子技术的哲学意蕴》,《哲学动态》2013年第8期。

间距需要有量子技术如量子测量仪器等去架设沟通理解的桥梁,让微观粒子显现出来,让宏观的主体能间接认知它。量子技术不仅仅起一个桥梁的作用,它还在量子世界与主体之间发挥诠释作用。当然,上述理解会构成多种循环,并且在量子文本的理论与实践层次上,理解、解释与应用三者达到统一。量子诠释在于对量子文本进行理解、解释和应用,并获得量子文本的意义。理解、解释和应用同是理解过程中的组成部分,三者之间是相互作用的。

人大复印:《科学技术哲学》2018年 07 期

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摘要:诠释学作为一种研究方法,既适用人文学科,也适用自然科学。量子力学、量子信息理论等量子科学与诠释学相结合将形成量子诠释学。诠释具有确定性,这是量子力学的新、旧不确定原理的基本支持。量子力学诠释在于追求更好的理解力。量子力学诠释除了逻辑标准、经验标准,还应当有技术标准和信息标准。量子诠释学否定非理性、非实证、非确定性的诠释学观点,支持理性、实证、确定的诠释学观点。各种诠释并不平等,有优劣之分。诠释在于追求文本的原意或真,理解的标准是真、善与美的统一。量子诠释支持公共阐释的基本观点。

(35)M.Born,Zur Quantenmechanik der ,Z.Physik,vol.37,1926,pp.863-867.

(27)吴国林:《量子技术哲学》,广州:华南理工大学出版社,2016年,第286页。

(38)张江:《公共阐释论纲》,《学术研究》2017年第6期。

⑩W.Heisenberg,PhysikalischePrinzipien der
Quantentheorie,Leipzig:Hirzel,1930.

可见,量子力学诠释不同于伽达默尔的理解观,量子力学诠释在于追求更好的量子科学理论,而不仅仅是多一种说法而已。或者说,更好的量子力学诠释要更加接近量子世界的真相或本来面目。

老蝉的自留地

吴国林

(30)赵国求、李康、吴国林:《量子力学曲率诠释论纲》,《武汉理工大学学报(社会科学版)》2013年第1期。该模型也受到了美国波士顿大学哲学系曹天予教授的积极评价。

(25)具体表达式为:,其中H(RB)和H(SB)是条件冯·诺依曼熵,表示在B所存储的信息辅助下,分别测量两个力学量R和S所得到的结果的不确定度。H(AB)是A与B之间的条件冯·诺依曼熵,c是R和S的本征态的重叠量。显见,新的不确定关系比旧的不确定关系要复杂得多。

量子文本的意义主要有这几方面。(1)基本含义。量子文本的基本含义。其意义只存在于量子作品的科学文字和语言结构自身之中。(2)指称意义。理解是为了把握量子文本的含义、作品的原意(originalmeaning),即通过文本语言符号所表达的思想。(3)语境意义。理解是“让”文本意义显现、展示和出场。量子文本的语境意义是指称文本在与理解者或世界的相遇中所呈现出来的意义,这种意义也是理解者所领会到的意义。它是在不同的时代、不同的理解条件下所呈现出来的不同的意义,甚至还包括价值意义和时代意义等。量子文本的基本含义,就是其通过符号或文字所表达出来的意义。比如,位置与动量不确定关系表示:

一、引言

(31)[德]伽达默尔:《真理与方法》(修订译本),洪汉鼎译,北京:商务印书馆,2007年,第403页。

就量子文本的理解来说,最基本的标准是真。但是,这还不够,这在于真也是社会历史的过程,真也有一个不断展现的过程,因此才有不同的量子力学诠释。由于量子文本还能够直接或间接用于改造世界和人自身,因此,对量子文本的理解的更全面的标准,也是真、善与美的统一,而不能仅是真,而忽视了善与美对真的制约和指引。

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(26)Li C.F,Xu J.S,Xu X.Y.et al.,ExperimentalInvestigation of the
Entanglement Assisted Entropic
UncertaintyPrinciple,Nat.Phys.,vol.7,2011,pp.752-756.

理解总是主体的理解,总是表现为主体如何认识世界,更好地与世界打交道,并且在理解的基础上,主体更好地进行预见和实践,让人在世上活得幸福。人类的发展史表明,仅有人文社会科学,而没有自然科学的发展,人类是不可能长久幸福的。比如,没有现代医学,人类的平均寿命会很短;没有空调机,在炎热的夏日难以获得冰凉的舒适感。

(33)P.E.Vermaas,Technology and the Conditions onInterpretation of
Quantum Mechanics,The British Journal for the Philosophy
ofScience,vol.56,2005,p.653.

可见,判断理解量子文本是否正确,只能是主体的理解是否是量子文本的真理性显示。不论是原初量子文本(量子世界)、实验量子文本和理论量子文本,其根本任务是发现量子科学理论,并使量子科学理论(理论量子文本)接受量子实验(量子实践)的检验,还要预见或创造新的量子现象或量子技术人工物。即是说,真理性是检验理解量子文本的唯一标准,这里的真理既包括符合论意义的认识真理观,还包括存在论意义的解蔽(揭示)真理观,即量子事物如其所示的显现出来,就是真理。量子文本的真理,并不是发现者主体的意图,也不是早已在那里等候,而是需要我们去发现,需要我们去发明。

(37)Paul de Man,Blandness and Insight,University ofMinnesota
Press,1983,p.vii.

20世纪20年代,德国物理学家海森堡利用微观粒子的波动图像,从波包出发,根据光学规律和微观粒子所满足的基本规律,可以近似推导出不确定关系,。这里q表示位置,p表示动量。海森堡不直接使用波动图像,借助于量子论的数学公式及其物理解释,推导出了更严格的不确定关系,。(14)

考虑到人们并不能直接把握量子技术,需要借助经典技术来转换。量子技术的意向性公式可以改写为:人类→(经典技术—量子技术—微观世界)。这就是说,经典技术与量子技术一起成为人与微观世界的中介。比如,原子究竟如何?它是通过经典技术与量子技术一起来转换的。人们认识到的原子已经是在经典技术与量子技术作用之下显示出来的原子,它并不是那个没有经过量子技术作用之前的原子了;经典技术与量子技术在某种意义上成为原子显示的条件。这就是说,原子经过经典技术与量子技术的诠释,才能得到认识主体的理解。

用波函数描述的量子世界是确定的,还是不确定的?由于波函数完全描述了量子世界的微观粒子,而且波函数的演化遵从薛定谔方程,它在微观世界的演化就是一个因果的决定论的演化,微观粒子的一切性质都可以通过波函数的演化来概率预见。因此,从波函数这一意义来讲,微观粒子是确定的,关于微观粒子或量子世界的知识也是确定的,而不是不确定的。

二、诠释具有确定性

④曹志平等:《科学诠释学的现象学》,厦门:厦门大学出版社,2016年。

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量子诠释学论纲

(32)P.E.Vermaas,Technology and the Conditions onInterpretation of
Quantum Mechanics,The British Journal for the Philosophy
ofScience,vol.56,2005,p.636.

(19)[A,B]=AB-BA。在经典世界中,3×2-2×3=0,这表明经典世界是对易的世界。而在量子世界中,,就是坐标与动量是不对易的,因而导致坐标与动量之间有不确定关系。

②洪汉鼎:《当代西方哲学两大思潮》下,北京:商务印书馆,2010年,第441页。

海森堡是通过经验对原有概念的改变来展开讨论的,即经验是形成概念的基础。他讨论了狭义相对论和广义相对论对时间和空间的限制。比如,他说:“狭义相对论的特征就是按照实验对‘标尺’和‘时钟’等概念进行了批判。这个批判是从这样一点开始的,即在我们平常的概念中,始终隐含着这样一个假设:在原则上存在具有无限大传播速度的信号。但是后来经验证实,在自然界中并不存在任何比光速更快的速度,于是我们便把这个对速度的限制设想为一条自然定律。”可见,海森堡是从经验到概念的转变角度来讨论量子力学中的不确定性原理,以此表明,他提出的不确定原理是从经验到概念或理论的路向。他说:“在原子物理学中却不允许我们做这种假定,因为原子过程的特征不是连续变化的,‘观测者’与‘客体’之间的相互作用会对被观测体系引起不可控制的大的变化。”“类似地,我们可以把同时测量两个不同的物理量有一个精度下限,即所谓测不准关系(德文为Unbestimmtheitsrelationen,英文为uncertainty
relations,下同)假设为一条自然定律,并以此作为量子论对经典概念进行批判的出发点。这个‘测不准关系(德文为Unbestimmtheitsrelationen,英文为uncertainty
relations)’告诉我们,要对原子过程作出一致描述,必须在多大程度上摆脱经典概念的限制。”(13)因此,海森堡在这里已使用Unbestimmtheits,表示不确定的、不一定的、不肯定的。英文使用“uncertainty”,而中文使用“测不准”的译法是有问题的。因为即使在仪器的测量中,两个物理量存在一个测量下限,这就一定是测量仪器的原因吗?在第二章第一节专门讨论“不确定关系”,其德文是Unbestimmtheitsrelationen,英文是uncertainty
relations。在第二章的第二节、第三章的第一节,都含有德文Unbestimmtheitsrelationen,英文是uncertainty
relations。可见,德文与英文都没有包含测不准的意思。

对于微观粒子来说,当人们没有测量它,它以其自在方式运动着,完全可以用波函数来进行描述。而在经典物理学中,要完全确定经典物体的状态,需要坐标与动量(或广义坐标和广义动量)的同时描述,这是经典物理学所形成的观念。但到了量子世界,只需要用波函数就能够完全描述微观粒子的状态,不需要从坐标与动量同时对微观粒子进行描述。采用坐标与动量的描述方式是经典物理学的方法,在量子世界并不具有必然性。事实上,当我们用微观粒子来指称微观世界的个体(如光子、原子、中子等),实际上它并不是经典物理学意义上的粒子或波,因此不能够用经典的粒子或波概念去审视微观粒子。“微观粒子”就是一个习惯指称。在量子测量之前,我们只知道微观粒子能够用一个复数的波函数进行完全的描述,其他的信息我们并不知道。微观粒子经过测量仪器作用之后才变为经典的粒子或经典的波。

(36)[法]安托万-孔帕尼翁:《理论的幽灵——文学与常识》,吴泓缈等译,南京:南京大学出版社,2011年,第136、141-142页。

旧的不确定原理告诉我们,量子世界是不确定的,不可对易的力学量不可能同时具有确定值。但是基于熵的不确定原理则表明,利用量子纠缠(技术)可以将不可对易的力学量同时准确确定。由于量子纠缠的纠缠度可以通过量子技术进行调节,即通过控制纠缠度的大小,人们还可以控制不可对易的力学量被确定的准确度。这说明,量子世界的不确定是相对的,而不是绝对的。(27)

(22)吴国林:《波函数的实在性分析》,《哲学研究》2012年第7期。

既然量子力学与量子信息理论是量子技术的基础,那么,我们自然想到一个问题,量子力学诠释的选择是否需要有一个信息条件呢?

对于一个微观粒子来说,如果它的坐标(位置)是准确的或确定的,即△x=0,那么,同时它的动量就无法确定,即△→∞;反之,如果它的动量是准确的或确定的,即,那么△=0,同时间它的位置就无法确定,即△x→∞。量子文本的指称意义,是指量子文本的真理或真相。具体来说,对于量子世界本身,我们要获得其本质认识;对于量子概念、量子规律和量子理论,我们要获得其真理性认识。坐标与动量的不确定关系说明了,微观粒子的坐标与动量不可能被准确测量,这与测量仪器的准确程度没有关系。量子文本的语境意义,是指量子文本在不同的语境中显示出来的意义。坐标与动量的不确定关系可阐释线性谐振子的基态零点能、氢原子的基态能。能量与时间的不确定关系可阐释大爆炸宇宙学的宇宙创生的能量。不确定原理用于人文文本意味着,文本既有原本意义,也有个体意义、历史意义和当代意义等。

事实上,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森早在1935年的EPR论文中就提出:如果AB两个微观粒子是纠缠的,可以同时准确测量粒子A的位置和粒子B的动量(这并不违反不确定原理),然而根据两个动量之间的量子纠缠,从粒子B的动量又可以推出粒子A的动量,于是,等价地讲,可以同时确定A粒子的位置和动量。爱因斯坦等人由此质疑量子力学的完备性。(23)

现在的问题是,不确定原理能否从更一般的原理推导出来,它的精确涵义是什么?它与测量有关吗?

(12)[德]海森堡:《量子论的物理原理》,王正行等译,北京:科学出版社,1983年。

第一公设认为,量子力学中一个微观粒子的状态可以用一个波函数ψ(r,t)来完全描述。该公设表明,微观粒子的状态是由波函数来表示的,而且它完全描述了微观粒子的状态。波函数是粒子坐标和时间的复函数,它的绝对值的平方表示微观粒子出现在时空中的概率密度。当我们说同时测量不对易的两个力学量(如坐标与动量)时,我们不能同时确定它们。但是,这并不是说,我们不能获得不对易的两个力学量(如坐标与动量)的确定的知识。事实上,我们可以通过波函数来完全描述微观粒子的状态。波函数本身也表明了一种关于微观粒子的知识的确定性,因为微观粒子的状态可以用波函数严格地表达出来,而且量子力学以来的实验都支持了波函数公设。在笔者看来,波函数不仅是描述微观粒子的复值函数,而且它本身具有物理的实在性。(22)

理解在于达到认识和揭示真理,这对于人文文本也是如此。一个好的人文文本的理解,应当更接近文本的本意,这就是说,人文学科的解释,也必须追求真。为了让他者理解,而曲解原意,即使是为达到善或美,那样的善是伪善,那样的美是赝美。在此基础上,理解的标准是达到真、善与美的统一。

第四公设给出了微观粒子满足的根本方程,即波函数满足的薛定谔方程。在薛定谔方程中,描述微观粒子的波函数,粒子要么是在坐标空间中的分布函数,要么是在动量空间中的分布函数,而不可能坐标与动量同时出现在波函数的公布函数中。但是,波函数的坐标分布函数与动量分布函数是等价的,更严格来说,这两种表象是等价的。这就是说,人们既可以通过测量坐标来确定微观粒子所处的状态,也可以通过测量动量来确定微观粒子所处的状态。但是不能同时对坐标和动量这两个物理量进行测量。

(20)[德]海森堡:《量子论的物理原理》,第16页。

(18)王正行:《为什么不确定原理是量子力学的基本原理》,《大学物理》1996年第1期。

(11)W.Heisenberg,The Physical Principles of QuantumTheory,Translated
into English by C.Eckart and F.C.Hoyt,Chicago:University ofChicago
Press,1930.

(14)[德]海森堡:《量子论的物理原理》,第12、15页。

①在量子力学中,interpretation原来多译为“解释”,即量子力学解释。近年来,多译为“诠释”,即有后面将要讨论的量子力学诠释,这也是本文将hermenentics译为“诠释学”的一个重要理由。

通常的得到普遍证明的不确定关系,是1929年罗伯逊(Robertson)获得的不确定关系(下称罗伯逊不确定关系):(15)。换言之,任意态下的力学量A与B的均方差都满足这一不等式。在文中,罗伯逊将△A定义为A的“不确定”(uncertainty)。将上式应用于坐标x与动量,而,(16)就一定可以得到常见的坐标与动量之间具有的不确定关系:。(17)通常的涵义是:坐标与位置的不确定的积不小于η/2。或者说,不论微观粒子处在何种状态,它的坐标与动量不能同时具有确定值,它不能超过普朗克常数的限制。这里的坐标与动量的确定的数值的大小,与测量没有任何关系,而是量子世界的本性使然。

⑥张江:《公共阐释论纲》,《学术研究》2017年第6期。

新近由贝塔(M.Berta)等人对不确定原理做出了开拓性研究,给出了定量描述,(24)在观测者拥有被测粒子“量子信息”的情况下,被测粒子测量结果的不确定度,依赖于被测粒子与观测者所拥有的另一个粒子(存储有量子信息)的纠缠度的大小。原来经典的海森堡不确定原理将不再成立,当两个粒子处于最大纠缠态时,两个不对易的力学量可以同时被准确确定,由此得到基于熵的不确定原理,此理论被称为新的海森堡不确定原理。(25)熵的不确定原理最近首次在光学系统中验证。(26)可见,原有的不确定原理与量子信息没有联系,而量子信息的引入,特别是量子纠缠的引入,就可以同时确定一个粒子的位置和动量。当两个粒子处于最大纠缠态时,被测粒子的两个力学量可以同时被准确确定。

张江教授面对走上一条极端相对主义和虚无主义道路的西方的哲学和本体论诠释学,提出了积极的公共阐释论。他说:“公共阐释的内涵是:阐释者以普遍的历史前提为基点,以文本为意义对象,以公共理性生产有边界约束,且可公度的有效阐释。公共阐释具有以下六个特征:第一,公共阐释是理性阐释;第二,公共阐释是澄明性阐释;第三,公共阐释是公度性阐释;第四,公共阐释是建构性阐释;第五,公共阐释是超越性阐释;第六,公共阐释是反思性阐释。”⑥笔者将研究量子诠释的基本特点与规律,进而审查西方的哲学与本体论的诠释学。本文的量子诠释研究将否证主流诠释学的非理性、非实证、非确定性等观点,支持公共阐释的基本观点。

⑨W.Heisenberg, den anschaulichen Inhalt der
quantentheoretischenKinematik und Mechanik,Zeitschrift für
Physik,1927,vol.43(3-4):pp.172-198.

下面我们需要考察一下不确定性原理的前提是什么?中国科技大学张永德教授指出:“在这个广义不确定关系(包括Heisenberg不确定关系)的推导中,只用到了前三个公设,并未用到(薛定谔)方程公设。”(21)不确定原理所用的量子力学的前三个公设是:量子力学的第一公设——波函数公设,第二公设——算符公设,以及第三公设——测量公设,还没有用第四公设——微观体系动力学演化公设(或薛定谔方程公设)。

不确定关系有许多方法进行推导。1929年的罗伯逊方法,已为大家所公认,并且为各种教科书所引用。对于不确定关系,为什么在数学的推导上没有“同时”的涵义,而在物理的表述上加上了“同时”的限制呢?算符A与B之间的罗伯逊不确定关系,仅仅是数学上的一个结论吗?从量子力学来看,能够表示一个物理观测量的算子,在数学上必须满足的条件是:线性,自伴性,在态矢量空间内作用,本征态组有完备性。从数学上看,确定一个算子的关键是确定它与其他算子的乘法对易规则。(18)可见,坐标算子与动量算子满足海森堡对易关系。真正的物理学的新内容是海森堡对易关系,为什么有这样的关系呢?

注释:

经过海德格尔和伽达默尔的改造,诠释学不仅关注文本,更重要的是关注存在。诠释学不仅是方法论的,而且从根本上就是存在论的(ontological)。在海德格尔此在诠释学中,这里的理解不是与“说明”相并列的一种认识方式,也不是要进入他人内心的精神世界,理解本身已经成为此在“在世”的一种基本方式,从而成为狄尔泰式“理解”和“说明”之共同基础的东西。理解就是与事物打交道。理解的最本真的方式就是在事物自身的运作中让自身被揭示出来。换言之,理解事物就是理解者(此在)以自己的存在方式让事物显现出来。如对锤子的锤性的理解,就是在锤子的使用中显现出来。理解就是解释,也就是把理解中筹划的各种可能性整理出来。或者说,理解既面向过去与现在,还面向将来,显现将来事物的可能性有什么。让现在的存在拥有未来的意义,就是一种理解。海德格尔的存在论就是诠释学。在海德格尔看来,存在是一种发生、展现的状态,也就是将存在自身通报出来,将信息释放出来,只不过这里用的不是语言,这就是存在论意义上的解释。存在自身展现出来,相当于用一种“存在式的语言”把存在的情形显示出来。理解与解释活动本身就是“此在”结构的展开,即人存在的一种历史过程。人的理解与解释活动并非是某种纯粹的智力活动,而是人的整个生存活动的一个部分。比如,人学习打羽毛球,就是一个从头到身体的理解,它是人的生存的一种状态。人的生存活动内在地规定着人的理解活动,而人的理解活动则是人的生存活动的历史性展开。

笔者曾给量子技术给出了一个界定,量子技术是建立在量子力学和量子信息理论基础之上的新型技术。(34)这实际上是说,量子力学和量子信息理论是量子技术的理论基础,因此,用量子技术的规范去要求量子力学诠释,以便选择一个更好的量子力学理论,这是有积极意义的。量子力学诠释的技术功能条件是对量子力学诠释的高阶检验。

既然诠释是存在自身状态的显示,那么,自然科学的对象(如微观客体)的存在状态展示出来,就是一种诠释。正如从事量子力学现象学研究的美国著名学者希兰(P.A.Heelan)所言,诠释学已成为指向存在的“强诠释学(strong
hermeneutics)”,而不是仅指向狭义文本的“弱诠释学(weak
hermeneutics)”。后现象学创始人伊德(Don
Ihde)认为:“一方面,自然科学同样也与诠释学有密切关系,现在是解构‘狄尔泰分界线’的时候了;另一方面,在自然科学中所发展起来的独特的诠释学技巧,对于人文和社会科学来说,也有深层含意。”③一般来说,文字文本被认为是诠释学的标准文本,图像、雕塑等被视为“准文本”。但在伊德看来,由于技术的作用,自然科学中广泛应用的物质性诠释学在客观知识的制造,推动人类学、历史学、考古学等学科的发展优于文字诠释学。

既然技术在量子世界和认识主体有一个诠释关系,那么,技术条件就应当成为量子力学诠释的条件之一。荷兰学者维马斯(Vermaas)最早考虑了量子力学诠释选择的技术条件。考虑到现代量子技术及其未来发展,维马斯从技术领域对量子力学诠释提出了两个作为逻辑条件和经验条件的补充条件:技术功能条件(Technicalfunctions
condition)和工程图纸条件(Engineeringsketches
condition)。技术功能条件是量子力学的诠释应当通过量子力学满足:将技术功能φ归因到技术人工物x。技术功能条件意味着,量子力学理论不仅要检验理论本身的逻辑性、经验检验性,还必须检验量子力学理论如何从量子技术客体推演出技术功能,即量子力学能预见技术客体的功能,显然这是更高阶的要求。除了技术功能条件之外,维马斯提出了工程图纸条件。工程图纸条件来自工程实践中的图纸设计活动。工程图纸条件是指在设计量子力学所描述的技术客体时,量子力学诠释应当满足工程师的作图实践,并且再现这些图纸归因到人工物的性质。(33)维马斯认为技术功能条件是主要的,工程图纸条件则带有一定的保留态度(with
somereservation)。在笔者看来,工程图纸条件作为量子力学诠释的选择条件,要求过于狭窄,这一要求有些过分。事实上,量子科学实验的有关实验图,并不一定表示真实的微观粒子的运动轨道。因此,这一条件并不能用来选择好的量子力学诠释。而技术功能条件是一个更严格的条件,这一条件是可以用来选择更好的量子力学诠释。各种量子力学的诠释,并不是一个相互竞争的理论,而是以不同方式对量子世界进行解蔽,使量子世界显现出来,让量子世界被理解。技术功能条件开创了人们比较研究量子力学诠释的新思路,这是非常有意义的。技术功能条件实质上反映了科学与技术之间的紧密关系,即科学理论能够说明技术客体的功能。虽然量子力学不能对量子人工物的设计提出具体的操作方式,但是,量子力学能够预见科学事实,都必须要有(或创造)量子技术设置去实施,以检验量子力学的诠释是否更好。宽泛地讲,技术功能条件可以放松为技术条件,即量子力学诠释还需要有技术条件作为标准。

退一步讲,不确定关系本身也给出了坐标与动量之间的关系,这样的知识又是确定的。下面笔者将要谈到新的海森堡不确定关系,通过利用量子纠缠,直接使两个不对易的力学量同时准确确定,而且还可以调整它们之间的确定程度。

(29)这五种量子力学诠释的基本内容,参见吴国林:《量子技术哲学》,第197-203页。

原标题:量子诠释学论纲

⑤P.A.Heelan,QuantumMechanics and the Social Sciences:After
Hermeneutics,Science andEducation,no.4,1995.

如果说在人文学科的诠释学范围内有否定文本原意的主张,那么,在当代自然科学中,也有这样的看法。近年来,网络上有3篇署名“中国科学院院士朱清时”的文章——《物理学步入禅境:缘起性空》《再谈物理学步入禅境》和《量子意识:现代科学与佛学的汇合处?》,因为朱清时是中国科学院院士,又做过中国科技大学的校长,其论文影响颇大。超弦理论认为,组成物质世界的基本客体是弦。组成物质世界的基本单元是宇宙弦的各种可能的振动态,朱清时将弦的振动态看做不是客观实在的,由此宣称“物质不是客观实在”。实际上,弦或量子场都是物质世界的基本单元,都是物质的客观存在形式,也没有到达“缘起性空”。他甚至还得出这样的结论:“意识是物质世界的基础。”“意识不能被排除在客观世界之外。”“物质世界是无中生有产生的。”显然,朱清时对超弦理论、量子力学的诠释是错误的,微观物质有其本然的存在,它不能无中生有。

关键词: 诠释学/ 量子诠释/ 公共阐释/ 量子力学/

(16)这里的普朗克常数η=h/2π,h也是另一个普朗克常数。

原发期刊:《学术研究》2018年第 20183 期第 9-19 页

从中文来看,“诠”,形声字。从言,全声。基本涵义为详细解释和阐明事理。而“全”,为完全、完备、完整、完美之意。“诠”字还有道理、事物的规律等涵义。笔者赞同将hermenentics译为“诠释学”,这就是说,诠释学不仅是对文本(对象)的理解和解释,还必须获得文本(对象)所揭示的道理和规律。

量子力学诠释就是关于量子力学理论的一种说法或一种理论,或者说关于微观世界是怎么样的描述。量子力学诠释(interpretation)可被定义为:当量子力学为真,世界会是什么样的描述。(28)量子力学诠释,不仅是对量子世界是什么样的理解,而且把量子世界的本来面貌展示出来了。由于量子世界的非直观感知性,人们认识量子世界并不能一次完成,因此,历史上出现了多种著名的量子力学诠释。比如,哥本哈根诠释、玻姆量子势诠释、退相干诠释、模态诠释、多世界诠释等,(29)这些诠释仍然活跃在量子力学中,它们与不同学者的量子力学的研究相联系。目前有关量子力学的诠释还在增加,其中,笔者与合作者共同提出了双四维复时空的量子力学曲率诠释。(30)

“对选择问题而言,一个恰当的解决将有赖于这样一组条件,按照它们就可以从众多的诠释中选出来一个或两个站得住脚的版本,并且在可接受的意义上,这组条件对于各种不同版本的拥护者来说是元诠释的。”可见,量子力学诠释条件涉及的是元诠释问题(meta-interpretationalquestion)。维马斯(Vermaas)认为,量子力学诠释的问题不仅是一个探究而且还是选择性的问题。(32)也就是说,量子力学诠释包括寻找诠释和探究选择诠释的条件两个部分。

(24)M.Berta,M.Christandl,R.Colbeck,et al.,The UncertaintyPrinciple in
the Presence of Quantum Memory,Nat.Phys.,vol.6,2010,pp.659-662.

(13)[德]海森堡:《量子论的物理原理》,第2-3页。

现在的问题是,不确定原理是否意味着,知识具有不确定性?对知识的诠释是不确定的?笔者前述已经阐明,不确定原理对于大量微观粒子或单个粒子都是适用的。这就是说,我们获得了它的确定的位置,都不能同时获得其确定的动量,反之亦然。这是否意味着不能获得位置与动量的确定性知识呢?

在诠释学关系中,技术一方面对世界进行解蔽,另一方面,技术本身又对世界进行遮蔽,使世界本身不能全面地展现出来。人们看到的世界是在技术语境下的世界,技术的解蔽与遮蔽总是与世界纠缠在一起。微观世界并不能如其所是地显现出来,微观世界总是在技术的解蔽与遮蔽之中。

简言之,在笔者看来,诠释学就是对文本进行内在的、外在的说明、解释和理解的学问,还包括探索文本(对象)的内在规律。只有获得了文本(对象)的规律,我们才能更好地理解文本。

(28)R.A.Healey,The Philosophy of QuantumMechanics:Interactive
Interpretation,Cambridge:Cambridge UniversityPress,1989,p.5.

(21)张永德:《量子力学》,北京:科学出版社,2002年,第30页。

面对这么多的量子力学诠释,能否原则上提出一些条件来选择一个更好的诠释。一个好的量子力学诠释应该是怎样的或满足什么条件?此问题并未得到过专门或广泛的讨论。因为一个科学理论必须接受逻辑检验和经验检验这两个基本条件,已经成为物理学家和物理哲学家的研究共识。逻辑一致和符合经验作为量子力学诠释的基本条件和限制,的确让我们找到了具有一定诠释力的诠释版本。但是,对于量子力学诠释而言,仅逻辑和经验两个条件还不具有足够的辨识力。

事实上,海森堡不确定原理真是这样吗?我们有必要进行一下文献考证。最早的不确定原理是由海森堡于1927年提出的。海森堡是用德文写出来的,他使用了Ungenauigkeit(indeterminacy)一词,用来描述基本的理论原则,只是到了论文最后的尾注中才使用了Unsicherheit(uncertainty)。⑨在海森堡1930年的德文著作Physikalische
Prinzipien der
Quantentheorie中,他使用了另外一个词Unbestimmtheits。⑩Unbestimmtheits被英译为uncertainty,于是,译文“uncertainty”开始被使用了,后来就变得流行起来。Unbestimmtheit被英译为uncertainty是正确的,但是,中文将Unbestimmtheit译为“测不准”就是有问题的。海森堡的这部德文著作PhysikalischePrinzipien
der Quantentheorie,英文译为The PhysicalPrinciples of the Quantum
Theory,(11)中文译为《量子论的物理原理》,(12)由王正行等翻译。

⑦转引自刘象愚:《奥尔森的后现代主义诗论、诗作与量子力学》,《山东师范大学学报(人文社会科学版)》2002年第5期。

在中世纪,诠释学主要是《圣经》诠释学。近代科学革命以来,自然科学的实证性和有效性对人文学科提出了严重的挑战,人文科学是否具有自然科学那样的科学性和有效性呢?在德文中,精神科学是自然科学的对应词。为了给精神科学奠基,并与自然科学相区别,狄尔泰认为,自然科学与精神科学的方法的差别是说明(Erklrung)与理解(Verstehen)。“说明”是将观察和实验等个别事例纳入一般规律之中,采用因果解释方法。而“理解”是通过自身的内在的体验进入他人内在的生命,进入人类精神世界。即是说,精神科学是对世界的内在“理解”,不同于自然科学的因果说明。

四、量子诠释意义上的理解

(23)A.Einstein,B.Podolsky and N.Rosen,CanQuantum-Mechanical Deion of
Physical Reality Be Considered
Complete?Phys.Rev.,vol.47,1935,pp.777-780.

(17)这里△x表示,。

事实上,量子力学是可以被诠释的(interpreted)。量子力学中有一个非常重要的量子力学诠释(interpretation)问题。量子力学的诠释,既是对量子世界的外在解释,又是对量子世界自身的内在解释,也包括因果解释。希兰(P.A.Heelan)认为,量子力学可以被诠释为在物理科学和社会科学之间的一座桥梁。他说,基于玻尔和海森堡精神,量子力学被诠释为物理对象。这些物理对象被揭示为定域的、社会的和历史的测量过程之内。量子力学测量的诠释学特点揭示出与诠释学的社会/历史科学的紧密的相似性。科学的诠释学分析要求从认识论态度转向本体论(ontological)态度。⑤本文将在更宽的意义上对量子现象和量子世界进行诠释,这里包括对量子力学和量子信息理论的诠释,笔者称为“量子诠释学”。量子诠释的根本目的在于认识量子世界、改造量子世界,并使人与量子世界和谐共处。

自然科学能否用诠释学方法,是存在争论的。著名科学哲学家波普尔不同意狄尔泰仅仅把诠释学局限于人文学科领域。他认为,人对事物的认识就是一种解释或注释,也是可能出错的,而且观察渗透着理论。理解既是人文学科的目的,也是自然科学的目的。

20世纪中后期,随着后现代主义的兴起,一些人文理论,否定认识能够追求真理,否定对历史、文学等的确定性诠释,片面强调理解和诠释的无限开放与任意。在这些学者看来,这种观点有一个重要的自然科学依据,那就是量子力学中的海森堡不确定原理,这一原理可以为否定人类理性找到借口。美国后现代诗人奥尔森提出:“作家或诗人需要采取一种创造性的立场,这就是物理学的立场,他们必须要对事物做出测量,然而他们只能获得近似值,或者测知事物的速度,或者测知事物的位置,二者不可同时兼得,这也正是海森堡的‘测不准原理所阐明了的’。”⑦意大利符号学创始人之一安伯托·艾柯就提出:“作品的开放性和能动性要求确立不确定性和非连续性这样的概念,这也正是量子物理学的一些概念,与此同时,这些现象又显出爱因斯坦物理学的某些情况所具有的启示性形象。”⑧

作者简介:吴国林,华南理工大学哲学与科技高等研究所、科学技术哲学研究中心教授,博士生导师;叶汉钧,华南理工大学马克思主义学院博士生。广州
510640

为此,我们应当把元诠释的研究视域适当扩大。事实上,技术对于微观世界的认识具有重要作用。微观系统(被测量的微观系统)与测量仪器发生相互作用,这时仪器是对微观系统某一性质或某一侧面的展现,仪器所展现出来的现象是经典现象。这些经典现象并不与原来的微观系统的性质一一对应,而是微观系统借着测量仪器被诠释出来,被显现出来的可视化的现象并不是微观系统本身的状态。按照后现象学家伊德(Ihde)所说,诠释学关系不是扩展或模仿感觉和身体能力,而是语言及诠释能力。诠释学关系用意向性关系表述为:人类→(技术—世界)。这里的圆括号表示为一个统一体(unity),即技术与世界形成为一个整体,世界并不是原初的世界,世界一定与技术结合在一起。在诠释学关系中,工具是现象的建构者,工具与世界之间不存在明显的一致性,技术显现的是世界的一种现象。人类直接感知到的是工具的可视化形式,而不是世界本身的自在状态。诠释学关系要求使用者具有一种诠释学的能力。

为此,我们必须考查量子文本。科学工作者所理解的量子文本,是由四个层次的量子文本组成:第一,量子文本是由量子概念、量子规律、量子定理和量子理论组成的量子科学知识体系,它是由理论观点、专门术语和数学推导等组成的文字或符号系统,这就是“量子理论文本”。第二,科学仪器(含量子测量仪器)与科学实验构成的“量子经验文本”。由科学仪器所构成的各种科学实验活动,既包括实验的过程,也包括实验的结果。科学仪器总是可读的。第三,自然界包括量子世界,量子世界本身就是一本需要打开的书,需要人类去阅读和理解,这是“原初量子文本”。量子世界构成一个客观的世界。人类需要认识量子世界,改造和利用量子自然,并与量子世界和谐相处。这也是量子诠释的根本目的。第四,由人的意向、量子文本与量子世界共同创造的量子技术,形成量子技术文本。

三、量子力学的诠释问题

(15)H.P.Robertson,The
UncertaintyPrinciple,Phys.Rev,vol.34,1929,pp.163-164.

科学理论并不能孤立存在,它必须植根在一个更广大的知识和信念体系中才能获得较为充分的支持和说明,从而变得更具有可理解性。因此,任何理论都需要补充性的说明,以使得理论本身变得更加可靠和可理解。在物理学中,只是到了量子力学这里,对理论本身的诠释问题才变得更为迫切。量子世界并不是人们所直接感知的世界,对它的理解只能借助于量子理论和量子实验的检验,即使这样,人们对量子世界的理解仍然存在着重大的差别,这就是量子力学的诠释问题。

目前,诠释学主要是对经典的、宏观的文本(事物)进行诠释。对于量子世界(量子文本)的诠释还不多,仅有国外几位学者在研究,而国内较少有学者进行此项研究,其中厦门大学曹志平对国外科学诠释学进行了较为全面的梳理,但对于量子世界的诠释学研究还没有展开。④诠释学应当是具有普遍意义的方法,它既能对宏观的人文现象进行诠释,也能对自然现象(自然科学现象)进行诠释;它既要对经典现象进行诠释,也要对量子现象进行诠释,以让人们更好地理解和利用量子现象和量子世界。

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