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形而上学标准

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,这些经验上的成功仅靠它们自身,并不总能成为理论被科学界接受的充分标准。最终,决定所依赖的是形而上学的判断,而不是单纯依赖于物理测量。量子物理界大多数人赞成玻尔而反对玻姆,这个判断后来成为一个范例。这些判断,不仅关系到我们已经讨论过的那类形而上学标准的应用,在更日常的层面上,它们还包括其他一些技能,如实验者评估和排除虚假“背景”影响的能力,否则这些影响将会损害实验结果。

成功的物理理论,最终必须能够展示它符合实验事实的能力。最终保全颜面是一个必要的成就,尽管在达到那个终点的途中,可能会有一些临时性的困难(如狄拉克一开始面对电子负能态预言时,该预言在经验上明显是灾难性的)。当一个理论被证明能预言或理解新现象或未预料到的现象时(例如,狄拉克对电子磁性质的解释,以及他对正电子的预言),特别有说服力的是其持续结出的硕果。

然而,这些经验上的成功仅靠它们自身,并不总能成为理论被科学界接受的充分标准。拿量子理论来说,在不确定解释和确定解释之间的选择,就不能建立在这些基础上。玻姆像玻尔一样保全了颜面。他们之间的问题必须依靠其他原因来解决。最终,决定所依赖的是形而上学的判断,而不是单纯依赖于物理测量。

在评估理论的重要性时,科学界非常重视的形而上学标准包括:

(1)范围

理论必须说清楚适用现象的最大可能范围。在玻尔和玻姆的情形中,这个标准并不能解决他们之间的问题,因为两组结果在经验上是等价的(不过我们应该注意到,玻姆思想需要更好的证据去完善它的解释,以证实波函数计算能正确给出初始几率这个观点)。

(2)经济

理论越简单明了,看起来就越吸引人。玻姆理论在这一点上得分就要少很多,因为它给可观测粒子假设了隐波。这种对象的倍增,当然被许多物理学家看作该理论不吸引人的地方。

(3)高雅

没有过分的人为设计,就有了这个概念,可以给它加上自然这一属性。正是基于这些理由,大多数物理学家发现了玻姆思想面临的最大困难。尤其是,不得不专门将薛定谔方程挪用为玻姆波方程,使它有一种不受欢迎的投机取巧的感觉。

这些标准不仅存在于物理学自身以外,对它们的评价也是依个人判断而定的事情。满足这些标准,不能被简化成遵循一个定式化协议。对此判断的评估,我们也无法交给计算机来完成。量子物理界大多数人赞成玻尔而反对玻姆,这个判断后来成为一个范例。科学哲学家迈克尔·波拉尼将其称为“个人知识”在科学中的作用。波拉尼在转向哲学之前本身就已是一位杰出的物理化学家,他强调,尽管科学研究的对象是客观的物理世界,但是做科研不可避免是人的活动。这是因为它涉及许多判断行为,需要练习一些隐性技能才能完成,而这些技能只有在追求真理的科学界经过长时间学习的人才能获得。这些判断,不仅关系到我们已经讨论过的那类形而上学标准的应用,在更日常的层面上,它们还包括其他一些技能,如实验者评估和排除虚假“背景”影响的能力,否则这些影响将会损害实验结果。没有一本小黑皮书告诉实验者该如何去做。这是从经验中学到的事情。用波拉尼经常重复的一句话来说,我们都是“所知道的比能言传的多”,不论这表现在骑自行车、鉴赏美酒这些隐性技能上,还是表现在成功设计和执行物理实验上。

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