淺談量子力學(xué)中的哲學(xué)思想

程昊　曾召益

【摘要】量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論基礎(chǔ)之一，在眾多學(xué)科中有廣泛應(yīng)用。量子力學(xué)同時(shí)是大多數(shù)物理類專業(yè)本科生的一門必修課程，本文主要針對(duì)初等量子力學(xué)的學(xué)科內(nèi)容，結(jié)合自身所學(xué)所思，淺談量子力學(xué)中體現(xiàn)的哲學(xué)思想，論述哲學(xué)思辨對(duì)量子力學(xué)學(xué)習(xí)研究的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】量子力學(xué) 唯物辯證法 認(rèn)識(shí)論

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）08-0164-01

1.引言

量子力學(xué)是上個(gè)世紀(jì)最重要的科學(xué)成就之一，可以說(shuō)它是人類思想的最大智力成就之一，作為一門科學(xué)的學(xué)科，是無(wú)數(shù)前人及繼任者不斷發(fā)展創(chuàng)新的產(chǎn)物，學(xué)習(xí)研究量子力學(xué)應(yīng)一切從實(shí)際出發(fā)，實(shí)事求是。一方面，學(xué)者成素梅、柳樹(shù)滋等人對(duì)量子力學(xué)宏觀整體的哲學(xué)解釋進(jìn)行了分析，另一方面，學(xué)者耿明、朱青等人就個(gè)別量子力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了分析，本文主要從量子力學(xué)多個(gè)具體的知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，分析其中所體現(xiàn)的馬克思主義哲學(xué)。

2.量子力學(xué)中的哲學(xué)思想

量子力學(xué)的引入是從19世紀(jì)著名的“兩朵烏云”開(kāi)始。第一朵烏云是有關(guān)光的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，相對(duì)論的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題；至于第二朵烏云是出現(xiàn)在能量輻射的問(wèn)題上，這個(gè)問(wèn)題的解決就與量子理論有關(guān)。表明我們?nèi)祟惖恼J(rèn)識(shí)是無(wú)限發(fā)展的，這體現(xiàn)在“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)”的無(wú)限循環(huán)，從經(jīng)典力學(xué)到量子理論，進(jìn)一步到量子場(chǎng)理論。

對(duì)于光是微粒還是波的爭(zhēng)辯持續(xù)了許多個(gè)世紀(jì)，愛(ài)因斯坦指出光既是微粒同時(shí)也是波，這種提法當(dāng)時(shí)震驚了很多人，貌似是不符合邏輯的，但是我們運(yùn)用唯物辯證法中矛盾的思想分析這一問(wèn)題，就發(fā)現(xiàn)光的波粒二象性是十分正確的，光的粒子性和光的波動(dòng)性對(duì)立統(tǒng)一，波粒二象性是互相依存、互相貫通的，但同時(shí)也是相互排斥、相互分離的，比如大量的光子的集合就更多地體現(xiàn)波動(dòng)性，少數(shù)的光子的集合就更多體現(xiàn)粒子性，這也是矛盾的不平衡發(fā)展原理的體現(xiàn)，事物的性質(zhì)是由主要矛盾的主要方面決定的。

量子力學(xué)的基礎(chǔ)是波函數(shù)，對(duì)于波函數(shù)的理解，波恩提出了統(tǒng)計(jì)解釋，而這一成果使他榮獲1954年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。一直以來(lái)，愛(ài)因斯坦都反對(duì)這種解釋。他始終相信“上帝是不會(huì)擲骰子的”，但事實(shí)證明愛(ài)因斯坦也會(huì)犯錯(cuò)誤。實(shí)踐能夠檢驗(yàn)這一觀點(diǎn)的正確性。哥本哈根學(xué)派解釋量子力學(xué)有兩大支柱—互補(bǔ)原理和不確定關(guān)系，不確定關(guān)系并沒(méi)有違反馬克思主義哲學(xué)，相反，它強(qiáng)有力地支持馬克思主義哲學(xué)，不確定關(guān)系作為一種規(guī)律，具有客觀性，不確定關(guān)系揭示了量子力學(xué)中本質(zhì)的、必然的、穩(wěn)定的聯(lián)系。不確定關(guān)系是客觀存在的，不依賴人的意識(shí)，但我們應(yīng)該利用意識(shí)的主觀能動(dòng)性認(rèn)識(shí)規(guī)律，在認(rèn)識(shí)規(guī)律的路途中，錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)往往是正確的先導(dǎo)，愛(ài)因斯坦等人認(rèn)為“上帝不會(huì)擲骰子”等觀點(diǎn)一定程度上促使著哥本哈根學(xué)派更加完善量子力學(xué)理論體系，堅(jiān)持真理，繼而發(fā)展真理，和謬誤作斗爭(zhēng)。

我們?cè)诹孔恿W(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)該遵循矛盾的不平衡發(fā)展原理。先打好微擾理論的基礎(chǔ)，就是主要矛盾，打好非簡(jiǎn)并微擾理論的基礎(chǔ)，即主要矛盾的主要方面，其實(shí)，在任何學(xué)習(xí)過(guò)程中如果都能把握好矛盾的這一原理，將“無(wú)往而不利”。在氦原子這一具體問(wèn)題中，用微繞理論和變分法，都能解決問(wèn)題，但變分法的結(jié)果明顯優(yōu)于微擾理論，所以應(yīng)該優(yōu)先采用變分法處理氦原子問(wèn)題，這體現(xiàn)矛盾的特殊性。采用變分法的關(guān)鍵在于選取試探波函數(shù)，倘若選取不恰當(dāng)，近似的結(jié)果會(huì)有較大偏差，這同樣提示我們要抓“牛鼻子”，重視主要矛盾的主要方面，這是極其重要的。

3.結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱學(xué)科為量子力學(xué)和相對(duì)論，而量子力學(xué)更是眾多物理學(xué)分枝的理論基礎(chǔ)。但量子力學(xué)和相對(duì)論二者之間還不相容，需要更新的理論來(lái)加以整合統(tǒng)一，最偉大的真理往往是最簡(jiǎn)單的，物理理論的統(tǒng)一，是物理學(xué)家們不懈奮斗所追尋的，現(xiàn)今整合量子力學(xué)和相對(duì)論相對(duì)成熟的理論主要是超弦理論，今后可能成為理論研究的熱點(diǎn)之一。超弦理論體現(xiàn)否定之否定規(guī)律，即利用“揚(yáng)棄”的觀點(diǎn)，保留量子力學(xué)與相對(duì)論中正確的因素，剔除不合理的因素。否定之否定規(guī)律體現(xiàn)了事物發(fā)展的前進(jìn)性和曲折性的統(tǒng)一，這條唯物辯證法的規(guī)律告訴我們一個(gè)道理，“前途是光明的，道路卻是曲折的?！?我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到任何事情一般不會(huì)是一帆風(fēng)順的，我們應(yīng)該分析事物發(fā)展的各種可能性，運(yùn)用腦髓，放出眼光，堅(jiān)定必勝的信心，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性?？傊?，運(yùn)用馬克思主義哲學(xué)的觀點(diǎn)去思考量子力學(xué)，這有助于我們更好地學(xué)習(xí)研究量子力學(xué)，更好地理解掌握量子力學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿明.量子力學(xué)的哲學(xué)問(wèn)題[J].華商，2008（10）：104-105.

[2]朱青.量子力學(xué)的哲學(xué)內(nèi)涵[J].科技資訊，2006（13）：114-115.

作者簡(jiǎn)介：

曾召益（1982年12月-），男，湖北恩施人，博士，副教授，從事物理教學(xué)工作。endprint