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怎样理解量子纠缠引起的哲学疑问(八):叠加态与决定论

 山外青山天外天 2023-02-21 发布于河南

微观粒子的叠加态可分为两种情形。

一种情形是,可以是这种状态 ,也可以是另一种状态。比如“薛定谔的猫”,在盒子被打开之前,猫可能是活的,也可能是死的。

另一种情形是,既是这种状态,又是另一种状态。比如光子,既具有粒子特性,又具有波动特性。既是粒子,又是波。

这两种情形,都造成一个难题,即微观粒子的状态是“不确定”的,无法被准确地、定量地描述。因为在特定条件下,它们既可能是这样,又可能是那样;或者既是这样,又是那样。

这在以往的科学研究过程中是找不到先例的,也是无法理解的。科学研究总是对研究对象进行定性和定量分析,找到原因和结果的必然联系。在某种条件下,必然得到某种结果。这是必然的,可以量化描述的,也是可以重复检验的。

所以,爱因斯坦说,上帝不会掷骰子。意思是说,事物发展变化遵循严谨的逻辑,不会出现模棱两可、无法描述的状态。但是实验结果证明,微观粒子的状态恰恰就是模棱两可、无法被准确描述的。

这一发现对“决定论”产生明显影响。

所谓决定论,认为事物的联系是确定的、唯一的。在某种条件下,必然出现某一种结果,绝对不会出现另一种结果。

在哲学上,也可以把决定论理解为绝对的、唯一的联系。某种现象的结果,具有必然性、确定性,绝不会出现另一种结果。原因和结果之间,像机械零件一样紧密咬合,相互联动,绝无例外。所以,决定论也是机械论。

决定论或机械论,既是一种世界观,也是一种方法论。

从世界观角度,决定论认为世间万事万物都存在必然的因果关系,一切事物的状态都是必然的、确凿无疑的。

宗教神学这样认为,机械唯物主义这样认为,主观主义也这样认为。

从方法论角度,决定论用绝对的、不变的、确定的方法去认识和解决问题。认为必然性与偶然性是截然不同的两种属性。要么是,要么不是;要么黑、要么白;要么这样,要么那样。不存在或者这样、或者那样,既是这样、又是那样的情形。

这种世界观和方法论对科学研究有促进作用。在数学、物理学和其他自然科学领域,详细考察研究对象的细微末节,层层分析,追根求源,寻找确定的因果关系,并用数学方法进行定量描述,促进了各个学科体系的形成与发展。在量子科学出现以前,自然科学一直采用决定论的思维方式,研究结果也一再被证明是正确的。

但是,与决定论相对立,还有一种世界观和方法论,即矛盾法则,或者称辩证法。这种法则认为,世界万事万物自身内部都包含相互对立的因素,或者这样,或者那样;既是这样,又是那样。

中国古代的阴阳学说认为,世间万物皆包含阴和阳两个方面。阴阳互动,推动事物产生、变化和发展。西方在古希腊时期有“统一物是由两个对立面组成的,一切事物本身都自在地是矛盾的”的思想。黑格尔强调无论是自然的、历史的和精神的世界,都是充满矛盾的过程,并且矛盾引起了运动、变化和发展。

唯物辩证法则认为,所有事物内部都存在相互矛盾的因素,二者相互作用,此消彼长,推动事物发展。发展的趋势是必然的,具体结果则包含着偶然性,是与必然性与偶然性的统一。必然性存在于偶然性之中,并通过偶然性表现出来。

按照唯物辩证法的逻辑,微观粒子内部也存在矛盾,其状态也是对立面的统一。或者这样、或者那样,也可能既是这样、又是那样。粒子存在哪几种状态是确定的,但在何种条件下呈现何种状态,由粒子本身所处的内外部环境和粒子本身的运动变化规律所决定,是偶然的。并且根据内因和外因的辩证关系,在不同的内外部条件下,可能呈现不同的状态。所谓叠加态的坍塌,即测量过程中粒子状态呈现的确定性,是粒子内外部条件发生变化导致的偶然状态。

因此,量子纠缠运动中的叠加态,证明了机械决定论的错误,同时证明了辩证唯物论的客观性和正确性。

其实践意义在于,不论在自然科学领域、社会科学领域还是在哲学领域,一切对象内部都存在对立面的统一,都存在矛盾运动。应改变用机械决定论的观点去认识和解决问题的思路。转而从事物自身的内部矛盾出发,根据事物存在的具体条件,用具体问题具体分析的方法,研究和解决问题。避免由机械决定论所带来的主观性、片面性和局限性,使主观认识脱离物质世界。

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