論戴維·玻姆的整體論思想

聶楚杉

(華中科技大學 哲學系， 湖北 武漢 430074)

論戴維·玻姆的整體論思想

聶楚杉

(華中科技大學 哲學系， 湖北 武漢 430074)

戴維·玻姆哲學思想中有一個最基本的觀念即整體觀念。他的整體論思想在量子勢因果解釋、隱序理論中都有所反映。它為我們研究整體論提供了新的視角。

戴維·玻姆；科學哲學思想；整體論

一、引言

戴維·玻姆(David Bohm,1917—1992)是當代著名的量子物理學家、科學思想家和哲學家。正如愛因斯坦所指出，20世紀以前很少有物理學家是哲學家，然而在20世紀幾乎所有的物理學家都是哲學家。這種說法對于理論物理學家，特別是處于科學前沿的理論物理學家非常適合。玻姆正是這樣的理論物理學家。他對物理學中的哲學問題自始至終地進行著研究和探討。他的哲學中有一個最基本的觀念即整體觀念。玻姆在為自己的主要著作之一《整體性與隱卷序》寫的“前言”中說：“在我的科學和哲學著作中，我主要關心的是把一般實在的性質和特殊意識的性質作為一個結合的整體來理解，這個整體絕不是靜止的或完結了的，而是一個運動的和展開的無終結過程。”整體的實在觀可以說是玻姆哲學的基礎。

玻姆自然哲學的兩大基石是：量子勢(quantum potential)因果解釋和隱序(the implicate order)理論。然而，量子勢因果解釋最初卻有另一種稱謂，玻姆稱其為隱變量解釋。但是這種稱呼在1982年被貝爾指出用詞不當之后，玻姆便放棄了“隱變量”一詞，而把這種理論改稱為本體論解釋或量子勢因果解釋。所謂隱變量，是指在亞量子層次存在的新因素或新實體，“這些新因素在數學上用更進一步的變量集來描述，這些變量集描述各種在更深的、亞量子力學層次上存在的新實體的狀態：新實體服從質方面的新型的個體規律。這些新實體及其規律然后就構成了自然的一個新的方面，即暫時‘隱藏著的’方面”[1]68?！霸诟畹膩喠孔訉哟紊洗嬖诟顚拥淖兞?這些變量更詳細地規定了單個的量子力學測量結果的漲落情況。”[2]85

對于隱序理論，玻姆通過比較相對論和量子論的序觀念，得出了這樣的結論：這兩種理論的理念看來是相互矛盾的，我們需要新的序觀念。于是，玻姆提出了“隱卷序”的概念，并且通過研究油墨滴實驗和全息圖，運用格林函數和矩陣代數，使“隱卷序”和“顯展序”(the explicate order)概念獲得了清楚的文字表達和數學表達。墨水滴—甘油實驗是玻姆用來解釋他的隱序(卷入)和顯序(拓展)理論的一個形象化比喻，是一個喚起玻姆靈感的實驗，所以值得一提。最初它是BBC電視臺播放的由英國皇家研究所安排的一個實驗：在一個特制的廣口瓶內裝有一個由其頂部的手柄操縱的可旋轉的圓柱體。在玻璃瓶與圓柱體之間的狹窄空間內盛滿甘油，再從瓶的上方滴入一滴墨水。玻姆發現：當手柄旋轉操作時，黑色墨水已“卷入”到淺色的黏滯甘油之中，散得無影無蹤。但是當接著反轉手柄時，原先的墨水滴又重新出現了，它是從甘油中“拓展”出來的。此后，這個實驗在玻姆解釋隱序理論時經常被提到。

二、玻姆整體論思想的形成

在玻姆的量子力學中，無論是因果量子解釋還是隱序理論，都始終貫穿著某種整體性。

然而，玻姆整體論思想的溯源是什么呢？其實最主要的是繼承并發揮了玻爾關于量子現象的整體性的觀點。玻爾對微觀粒子的波粒二象性提出一種他稱之為“互補原理”的解釋。他認為“波”和“粒子”之類在經典力學中是相互矛盾的概念，其中一些經典概念的任何確定應用，都將排除另一些經典概念的同時應用，而這另一些經典概念在另一種條件下卻是闡明現象所同樣不可缺少的。互補原理蘊含著重要的哲學思想，體現了整體論思想?；パa原理克服了用經典語言描繪微觀現象的矛盾，它允許人們用成對互斥的經典概念，互補地描述在不同測量中由同一微觀客體所表現的不同現象。

其實，玻姆對玻爾的量子整體性思想是這樣理解的：由于應用新的量子概念，“打破了隱藏在我們許多通常語言和思想方法背后的一個基本假設，這個基本假設就是：世界能被正確地分析成一個個不同的部分，其中每個部分都是獨立地存在著，但它們按照嚴格的因果律相互作用而形成整體。實際上，按照量子概念，世界是作為一個統一的、不可分割的整體存在的，其中，即便是每個部分的‘內在的’性質(波或粒子)，也在一定程度上依賴它和周圍環境的相互聯系。但是，只有從微觀(或量子)尺度看來，世界各部分不可分割的統一性才產生有意義的結果，而從宏觀(或經典)尺度看，這些部分的行為則在很高的近似程度上表現得它們好像是完全獨立地存在著”[2]。

然而，玻爾和玻姆的量子整體性觀念是具有差別的。兩者有明顯的不同。玻爾的量子整體性指的是量子理論只能按照實驗或觀測得到的結果來討論，而且這些結果被看成是最終不能進一步分析或解釋的一組現象，量子現象不可進一步地分析和簡化，必須運用整體論的觀點來理解。而玻姆的量子整體性強調微觀粒子對宏觀環境的全域相關性，認為任何粒子和系統都只不過是不可分割整體總過程中半自主、亞穩結構的運動；并且認為量子現象是可分析的，它實質上來源于亞量子層級的漲落。

玻姆整體論思想的另一個來源是：因為玻姆持有關于物理學本性的實在論觀點，他不滿足于對量子實驗只作一些現象層次的分析和統計處理，他要尋找量子現象背后的實質，要對波函數、概率統計作出物理內容的說明。玻姆在建立自己的整體觀過程中對人們頭腦中原有的、根深蒂固的“片段實在觀”進行了批判。他說：“在思考這些問題的時候，我開始認識到量子理論實際上可能正在給出一種片段的實在觀。波函數似乎只抓住了在類似測量的統計系統中發生的東西的某些方面，每一個方面本質上只是全部過程的更大場境中的一個單一要素?！盵3]

三、量子勢因果解釋中的整體論思想

在量子勢因果解釋中，玻姆一直都強調量子整體相關性。它是通過量子勢來體現的，即強調量子勢的整體性。他認為，在單粒子系統中，量子勢的新特征能顯露出來，“存在著一種非經典特征，也就是它和它的環境是一個不可分的整體，而那種認為把系統與環境看作是分離的經典分析方法不再適用”[4]38。因為量子勢不取決于波與電子聯系的強度即量子勢不必隨著波的強度減弱而衰退，只取決于能夠體現量子場的結構的波函數的形式。因此即使波穿越很遠的距離，量子勢仍能以深刻的方式影響粒子的運動。在多粒子系統中,“這種整體性就更加明顯了。因為粒子內存在著一種即時關聯(非定域性關聯)，這種關聯作用與粒子間距離無關，而這種整體性關聯正是量子勢作用的結果”[5]。由此可見，粒子之間聯系的真實形式取決于整體狀態的波函數。我們必須把量子實驗看成是一個不可分割的整體。他說：“在經典理論看來，整體僅僅是部分及預先安排的部分相互作用的結果。然而，對于量子勢來說，整體有獨立的和優先的重要性，以致可以說整體組織部分的活動……顯然，活動的這種量子整體性更接近生物的部分的功能的有機統一性，而不是接近通過組裝機器的部分所得到的那種統一性?！盵4]38

玻姆認為，我們所認識的經驗世界與量子整體性不同的原因在于：“當波函數分解成一系列的組成要素，量子勢就會分解成相互獨立的一組量子勢之和，那么，整體運動就退化(分解)成一組彼此相對獨立的整體運動了?！盵6]雖然在宏觀層次下，這種分解以一種客觀形式進行，即不依賴于任何觀察和任何測量工具的使用，但是在微觀層次，波函數分解成的一系列的組成要素之間卻存在著一定的緊密聯系。所以，整體不能分解為一個個相互獨立的亞整體。一切有形實體只是具有一些相對獨立和相對自主的特征。整體不但決定和組織它的亞整體，而且決定著亞整體存在的形式。在一定的條件下，亞整體又可以進一步分解為亞亞整體。并且亞整體也能在一定條件下融合為高一層次的整體。正是這種不同層次的整體間的不斷融合、分解，推動著整體宇宙的變化和發展。

玻姆進一步認為，量子現象是在亞量子層級上一種更深過程的某種平均效果，來源于亞量子層級的漲落。在這種亞量子層級上存在著一種遵從新型因果律和新型統計漲落的結構實體。在《整體性與隱纏序》一書譯者序中，洪定國教授對玻姆的思想是這樣認為的：“玻姆反對一切形式的機械論,提出了自然的無窮性觀念。他在強調宇宙中事物的無限多樣性和無限多質性的同時,又強調宇宙事物的整體性。他認為：‘基本實在就是存在于變化過程中的事物的總體……這個總體是囊括一切的。因此,它的存在、它的意義以及它的任何特征都不依賴于它自身之外的任何別的東西。就這種意義而言，變化過程中的事物的無窮整體是絕對的……變化過程中事物的總體只能借助于抽象序列來表征,而每一個抽象只能在有限范圍內、有限條件下及適當的時間間隔內才可能近似有效。這些抽象之間有著許多可以合理地被理解的關系。因此,它們代表著處于相互倒易關系之中的種種事物；每一個用某一具體抽象所表述的理論,有助于界定用別的抽象表述的不同理論的有效域?！盵7]

四、隱序理論中的整體論思想

“隱序”是一個與“顯序”相對的術語。玻姆認為，序總是處于不斷地“卷入”與“拓展”之中，所以他又常常把“隱序”稱為“卷序”(the enfolded order)，同時把“顯序”稱為“展序”(the unfolded order)。

什么是顯序？什么是隱序？在對它們下定義之前，必須要提到一個很重要的物理概念——“完整運動”(holomovement)。所謂完整運動，是指即使真空中也充滿著變化極快的不滅的基礎活動性。玻姆認為基礎物理過程本身的重要性要高于時空，他從基礎物理過程中抽象出時空，用完整運動來構建時空。他把完整運動的相對不變特征看作“顯序”，而把仍然保留在背景中的東西看作“隱序”。序可以隱含地存在著，只要有合適的條件它隨時會顯現。隱序顯現的過程稱“展出”(enfolding),相反的過程稱“卷入”(unenfolding)[8]。

從上面定義可以看出：一方面，由于隱序是“仍然保留在背景中的東西”，所以它是潛在的。我們無法達到對它的直接認識，只有運用對經驗世界即顯序的認識這種間接的方法來對它加以理解和把握。不過，顯序的顯現是需要一定的條件的,是序和度共同相互作用的結果。然而只要具備合適的條件，它就會從完整運動中拓展為顯序。例如，在一定實驗安排下，波動性展出成為顯序，同時粒子性卷入成為隱序，反之亦然。另一方面，隱序雖是潛在，但卻是完整的實在。正如同經驗世界僅僅是完整的實在某些方面特征的體現。顯序也只是隱序在度的界定下，對實在某些方面特征的體現。

然而，不同的序和度將界定著不同層級的整體性,從而體現為特征各不相同的顯序。當序和度有所改變時，已顯現的顯序會重新卷入整體的隱序之中，而在此時相應地展出的顯序將會具有新的特征。因此，萬事萬物都只是隱序在某些特定條件下對顯序某方面特征的顯現，一旦它所適合的條件有所變化，它又會重新卷入到整體運動中去。我們的經驗世界僅僅是卷入和拓展過程中的一個環節罷了?！熬砣搿焙汀巴卣埂笔墙惶孀饔玫模w的物理運動是一個不斷地卷入和拓展的動態過程。因此，可以看出，經驗世界只具有相對獨立和相對自主的一些特征，我們對經驗世界的認識只具有相對的意義。

然而，卷入和拓展的過程,也說明了并不是所有事物都可在同一實驗條件下同時拓展出來。玻姆認為，波動性和粒子性就如同依次滴入甘油的不同的墨滴，在不同的實驗條件中各自得到顯現(當波動性拓展時，粒子性卷入；當粒子性拓展時，波動性卷入)。因此，顯序只是對不可分割的整體一部分內容的體現。但這里所謂的部分與機械論中的部分有著明顯的不同：機械論中的部分是可以獨立存在的，它與其他事物及各部分構成的整體沒有任何聯系。然而，拓展出的顯序這個部分，是與整體和其他部分有著緊密的聯系，拓展著整體性質的部分。就如同全息照相能夠使我們直接洞見到未分割的整體一樣。照相實際上是將一個圖案卷入照相底片中，經光照射又拓展成了一個可見的像。雖然形成的影像記錄與物體并不相似，是由具有干涉條紋的精細圖形構成的，但是底片上的每一部分都包含著整體的信息，整體是由每個部分拓展出來的。由此可以看出：對于部分來說，整體中的部分與其他部分之間是相互包含、相互卷入的，并且共同地卷入到整體之中。而對于整體來說，整體的特征也會相應地卷入到部分之中，并且通過部分拓展出來。因此有理由認為，任何事物都有一定的內在關聯，并構成一個完整的整體。

后來，玻姆又把隱序理論擴展到了整個宇宙。他運用隱序理論對宇宙及其起源問題給予了解釋，認為世界(整個宇宙)統一于“能量”。這種能量是整個物質世界的基礎，它本身就是“完整運動”，是隱序。萬事萬物從中“拓展”出來，然后又被“卷入”、回歸于能量。我們現在所在的、所能觀察到的“膨脹宇宙(作為顯序的顯現)”產生于若干億年前的一次“大爆炸”，它是有限的，時間上有起點、空間上有界限，但是它還可能存在其他的形式，并且只具有相對的獨立性和自主性。然而，能量卻不同，它本身就是完整運動，有絕對的自主性。從中可以看出：完整運動是最基本的實在，通過隱序把整個世界相互卷入，纏繞為一個整體；一切形式、結構、萬事萬物都通過隱序演變而來，都相互卷入和拓展在整體運動中，各部分之間緊密地內在關聯，是不可分割整體總過程中半自主、亞穩結構的運動；隱與顯、潛在與現實是一個完整的整體，所有的分割、分界和劃分都只是暫時的、有限的；整個宇宙是一個不可分割的整體。

五、玻姆整體論思想的意義

哲學總是隨著自然科學的發展而發展的。整體論作為一種哲學,也是隨自然科學的發展而演進著。從17世紀到20世紀末,在伽利略、培根、笛卡兒和牛頓等所創建理論的基礎上,出現了一種以機械決定論和還原主義為特征的近代科學范式。當然，近代西方科學以這種還原論為指導思想,充分發展了邏輯分析與實驗方法,取得巨大成就。

但是，20世紀以來，隨著相對論、量子力學和復雜性科學的興起和發展，還原論面對復雜性問題，暴露出明顯的局限性，受到一大批科學家和哲學家的批判和質疑。與此同時,整體論的思維方式受到重視，成了這些新學科發展的哲學基礎。我們認為，只有靠整體論的指引，才能彌補純粹還原論的不足，使得還原方法發揮其應有的功能。

首先，玻姆的整體論獨樹一幟，為我們研究整體論提供了一個新的視角。目前人們對整體論并無一個比較一致的認識。具有代表性的觀點有：系統整體論、實體整體論、玻姆的整體論等。玻姆的整體論大致可概括為：第一，宇宙是一個不可分割的整體,那種分離、分割的破碎觀是一種幻覺；第二，部分是由整體生成的，整體從邏輯上先于部分；第三，我們的理論應被看成是看待整個世界的一種方式，而不應看成是“關于萬物本身怎樣的絕對真知識”，萬物本身是一個不可分割的整體，而許多理論常常使其破碎化了，也即是被分割、肢解了；第四，玻姆認為，物質與精神、心和物形成一個不可分割的整體。他被稱為一位更徹底的整體論者[9]。

其次，玻姆的科學觀和哲學觀對人類文明產生了重要影響。因此，他的整體論思想本身具有廣泛而深遠的影響。英國《出版周刊》這樣評說：“戴維·玻姆，二十世紀最有影響的思想家之一，對物理學、哲學、意識、語言和教育學做出了不可估量的貢獻?！盵10]1987年，為了慶祝玻姆70歲生日，海利和皮特編輯出版了《量子蘊涵——戴維·玻姆七十壽辰紀念文集》一書。該書由來自數學、物理學、生物學、心理學、哲學等不同領域的30多人撰稿，這些撰稿人都是各自學科領域的著名專家，有一部分甚至是杰出的科學家和諾貝爾獎得主。從中我們可以看出，玻姆著作及其思想影響非常巨大。在當今思想界，具有如此強烈影響力的人是非常罕見的。玻姆的整體論思想在這些不同的領域有著深刻的影響，給我們以深刻的啟示。

[1] D Bohm.Wholeness and the Implicate Order[M].Rout ledge & Kegan Paul Ltd，Lodon，1980.

[2] 戴維·玻姆.量子理論[M].侯德彭，譯.北京：商務印書館，1982：2.

[3] 戴維·玻姆.隱變量與包卷序[J].張桂權，譯.哲學譯叢，1999(1)：53.

[4] D Bohm.Hidden Variables and the implicate order[M]//B J Hiley，F D Peat.Quantum：Implication-Essays in Honour of David Bohm.Routledg & kegan PaulLtd，Lodon，1987.

[5] D Bohm.Causality and Chance In Modern Physics[M].Routledge & kegan paulLtd，London，1984：Preface.

[6] D Bohm.Wholeness and the Implicate order[M].Rout ledge & New York and London，1995：179.

[7] 洪定國.譯者序[M]//戴維·玻姆.整體性與隱纏序——卷展中的宇宙與意識.上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2004.

[8] 桂起權.科學思想的源流[M].武漢：武漢大學出版社，1994：287.

[9] 金吾倫，蔡侖.對整體論的新認識[J].中國人民大學學報，2007(3).

[10] 張桂權.玻姆自然哲學導論[M].臺北：洪葉文化事業有限公司，2002：1.

責任編輯：王榮江

N031

A

1007-8444(2010)03-0314-05

2010-02-10

聶楚杉(1981-)，女，湖北棗陽人，碩士研究生，主要從事科學技術哲學研究。