王偉長

(中國社會科學(xué)院 哲學(xué)研究所，北京 100732)

對于武谷三男這位學(xué)者的思想，國內(nèi)學(xué)者早有了解和研究。但無論是對“三階段論”的思想淵源還是對其思想在日本學(xué)界產(chǎn)生的影響都沒有足夠詳細地闡釋和研究，關(guān)于武谷思想對當(dāng)代物理學(xué)哲學(xué)發(fā)展的啟示更未有充分的思考。實際上，武谷的思想有著更復(fù)雜的背景和更深遠的影響，為了探索物理學(xué)哲學(xué)未來發(fā)展的方向，我們有必要更深入地挖掘武谷關(guān)于物理學(xué)哲學(xué)發(fā)展和意義的見解和論述。

一、武谷三男的物理學(xué)哲學(xué)思想

(一)對馬赫和卡西爾的批評

與很多物理學(xué)家類似，武谷在其學(xué)生時代對天文學(xué)和地質(zhì)學(xué)都有著濃厚的興趣。但他并沒有在這些具體的自然科學(xué)中駐足太久，而是不斷地追求更加深刻的認識。在這個追求的過程中，他的知識面逐漸擴展到粒子物理和哲學(xué)領(lǐng)域[1](P379-380)。在哲學(xué)上，石原純、田邊元等日本學(xué)者對武谷有著很深的影響。石原純傾向于馬赫主義，田邊元傾向于康德哲學(xué)，于是馬赫和康德成了武谷哲學(xué)之路上的第一站，尤其是康德哲學(xué)對武谷的影響更大。然而，對量子力學(xué)特別是當(dāng)時方興未艾的核物理學(xué)進展的學(xué)習(xí)和了解，使武谷先后放棄了馬赫的感覺復(fù)合說和康德的物自體。另一方面，恩格斯的《反杜林論》、列寧的《唯物論和經(jīng)驗批判論》以及馬克思的《資本論》使武谷徹底轉(zhuǎn)變成為一位馬克思主義者，他開始自覺地以價值和使用價值的矛盾以及作為實體的勞動為模板來構(gòu)造辯證唯物主義的物理學(xué)哲學(xué)和方法論[1](P381-383)，這些思考后來凝結(jié)為影響頗為深遠的科學(xué)認識的“三階段論”[2]。

在關(guān)于伽利略動力學(xué)的文章中，武谷集中地批判了馬赫的哲學(xué)觀點，明確指出“把認識看作經(jīng)驗與現(xiàn)象的簡單記述”這類平面的方法是無法將立體的自然解釋清楚的[1](P101)。馬赫在其著作中雖然很詳細地敘述了伽利略對勻加速運動規(guī)律的曲折的認識過程，卻完全沒有深入挖掘其中的立體的邏輯結(jié)構(gòu)。人們普遍承認的一個事實是，伽利略確實沒有像亞里士多德那樣直接尋求物體運動的原因，而是主要分析物體位置依時間變化的規(guī)律。馬赫認為這意味著自然科學(xué)只整理現(xiàn)象，并不探求現(xiàn)象背后的原因。武谷則主張把伽利略的工作看成科學(xué)發(fā)展的一個未完成的階段，否則無論是關(guān)于現(xiàn)象的知識不足還是對已知現(xiàn)象背后的原因缺乏新的理解都會阻礙科學(xué)的進步[1](P101-103)。眾所周知，自由下落的物體越往下落越難看清其位置，若用手接住它則下落距離越長手上感受到的沖擊就越猛烈，若讓它落在某物體上則下落距離越長敲擊的聲音越大。在馬赫看來，科學(xué)就是用數(shù)學(xué)手段對這些直覺經(jīng)驗所進行的整理。武谷認為視覺、聽覺、觸覺的強度均不與物體下落速度成比例，而且，在實驗中應(yīng)該使用哪種感覺來測定其與速度的關(guān)系根本沒有客觀的決定標準。因此，僅用數(shù)學(xué)手段來描述它們之間的關(guān)系并不能成為科學(xué)，我們必須根據(jù)現(xiàn)象來設(shè)定一個對象，再研究其邏輯結(jié)構(gòu)，而后根據(jù)這樣的研究確定最恰當(dāng)?shù)膶嶒?，沒有這種積極的意圖就什么結(jié)果都得不到[1](P106-107)。更重要的是，關(guān)于位置、速度和加速度的規(guī)律并不是科學(xué)的全部，到達“力決定加速度”這一結(jié)論才完成了牛頓力學(xué)的立體的邏輯。馬赫認為所謂的“力”只是一種“運動決定狀況”，對于武谷而言，這意味著無法離開運動來談?wù)摗傲Α保谑俏覀冇滞嘶氐絹喞锸慷嗟碌奈锢韺W(xué)了。馬赫哲學(xué)無法正確把握牛頓力學(xué)的形成過程，也無法認識到力不是直接決定現(xiàn)象層面的運動，而是在深層次的(相對的)本質(zhì)層面起作用。更具體地說，力是以現(xiàn)象層面中的偶然性為媒介來決定運動的，而初值條件就是這種偶然性的代表[1](P113-115)。這種現(xiàn)象層面—本質(zhì)層面的立體結(jié)構(gòu)才是牛頓力學(xué)所描述的客觀世界的邏輯結(jié)構(gòu)。

不僅是馬赫這樣的經(jīng)驗主義者，以卡西爾為代表的新康德主義者也是武谷的批判對象[3](P61-62)。在武谷眼中，卡西爾和馬赫并沒有太大的區(qū)別[4](P90)；盡管他贊同卡西爾對經(jīng)驗主義的批評，但卡西爾對機能的強調(diào)，特別是對實體概念的否定在他看來是與物理學(xué)的現(xiàn)實發(fā)展完全不一致的。一個典型的例子就是，卡西爾把能量看作量的關(guān)系加以承認，而反對分子運動論的傾向。因為，他認為人們只能知道種種現(xiàn)象之間的關(guān)系，至于“分子”這樣的實體則是沒有意義的。武谷稱卡西爾的這種觀點是其哲學(xué)的“大失敗”，因為反對分子運動論的唯能論作為一種物理學(xué)理論早就被淘汰了。沒有分子運動論，既不能計算熱量擴散，又不能解決布朗運動的問題；如果某一哲學(xué)結(jié)論否定了分子運動論，那就一定是前者出了問題[4](P91-92)。

在光和電磁波的同一性問題上，卡西爾的主張與現(xiàn)在的物理學(xué)結(jié)論是一致的，但他認為光是電磁波的原因是描述二者的波動方程是同樣的。這一原因在很大程度上支持了他對波動方程所代表的現(xiàn)象之間的關(guān)系的接納以及對現(xiàn)象背后實體的拒斥。武谷則主張光是電磁波的原因是光速等于電動力學(xué)中相應(yīng)的常數(shù)，這種常數(shù)對應(yīng)著光和電磁現(xiàn)象背后的實體的性質(zhì)，因此可以作為二者等同的依據(jù)。而如果這種常數(shù)不同，那么即便方程一樣也無法討論其同一性，并且只考慮光的話，在很多情況下根本就不需要承認麥克斯韋方程，也就談不到光和電磁波的方程是否相同的問題了[4](P95)。

在武谷看來，卡西爾對歸納法的否定也是過激的，盡管后者也承認歸納法并不是全部，但是把歸納法連同實體性一并加以否定這是他不能允許的。在從現(xiàn)象層面上升到本質(zhì)層面的過程中，歸納法的重要作用不容忽視。武谷認為，卡西爾只看到了物理學(xué)當(dāng)中已經(jīng)被建立起來的東西，而沒有考慮到物理學(xué)體系的形成過程，最終片面地否定了歸納法[4](P92-93)。

不僅如此，武谷還進一步討論了卡西爾對歸納法的錯誤態(tài)度所導(dǎo)致的后果，這一錯誤觀點也就是把開普勒行星運動定律和牛頓力學(xué)定律歸為同一層次?？ㄎ鳡柊讯叨伎闯墒菍ΜF(xiàn)象的歸納而得到的現(xiàn)象之間的相互關(guān)聯(lián)，牛頓力學(xué)當(dāng)中雖然多了萬有引力定律，并且適用范圍更廣，但二者的差別只是程度上的，并不是本質(zhì)上的。武谷用天王星的例子來反駁這種觀點，他認為開普勒定律基本上可以說是由經(jīng)驗事實的歸納得來的，但如果我們只停留在開普勒定律的歸納階段，那么在對天王星進行觀測之后就只能承認其軌道不是橢圓，并為其單獨尋找適當(dāng)?shù)倪\動法則。而在牛頓力學(xué)的階段，我們就可以斷定天王星的軌道之外還有其他行星，其引力使天王星不再沿著嚴格的橢圓軌道運行。這意味著牛頓力學(xué)和開普勒定律有著本質(zhì)的區(qū)別，二者絕對不屬于同一個層次。

(二)“三階段論”及其例證與具體表現(xiàn)

從武谷對馬赫和卡西爾的反駁可以看出前者對一種“立體的”科學(xué)理論層次的追求。把一切科學(xué)理論都歸結(jié)為感覺經(jīng)驗或者都歸結(jié)為機能、關(guān)系或結(jié)構(gòu)都是“平面化的邏輯”。武谷相信自然界本身就具有立體的結(jié)構(gòu)，因此科學(xué)理論就應(yīng)當(dāng)不斷向深層次邁進，而不能僅停留在表面[3](P93)。這些想法正是他提出著名的科學(xué)發(fā)展三階段論的思想淵源。他主張，在對自然的認識中，首先必須描述各個現(xiàn)象，這就是科學(xué)理論的“現(xiàn)象論”階段，馬赫和卡西爾的主張就是要讓科學(xué)停留在這一階段。但是科學(xué)不能止步于描述現(xiàn)象，無論是熱、光還是行星運動，都要求我們在現(xiàn)象背后尋找某種實體：熱現(xiàn)象背后的實體是分子，光現(xiàn)象背后的實體是以大約每秒30萬公里的速度運動著的光，行星運動背后的實體是處在引力相互作用中的行星。僅有馬赫和卡西爾所提倡的數(shù)學(xué)公式是不夠的，因為“在作成方程式以前，必須弄清在那里有什么，處在什么樣的相互作用之下，也就是說必須了解實體的結(jié)構(gòu)即模型”[3](P7)，[5](P102)。因此對自然的認識必須通過這一階段，即“實體論”階段。武谷認為，自然就像湖水，湖面上呈現(xiàn)出來的是現(xiàn)象，而“湖底有什么”則屬于實體論的問題。人類不能僅認識湖面呈現(xiàn)出來的現(xiàn)象，而必須探求湖底的實體才有可能達到更深層次的認識[5](P78)。實體論階段之后就是認識實體所構(gòu)成的對象在相互作用下運動的基本規(guī)律、了解對象的狀態(tài)的“本質(zhì)論”階段。本質(zhì)論階段“一方面保持實體的知識，一方面要否定實體論階段特有的那種如果在這個階段固定下來就要陷入形而上學(xué)的邏輯，從而獲得本質(zhì)的邏輯”[3](P21,46-48,73,92)。

在經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程中，以第谷的天文觀測為代表的對運動現(xiàn)象的觀察、描述和記錄被武谷歸為現(xiàn)象論階段，而開普勒、伽利略所發(fā)現(xiàn)的運動規(guī)律則被歸為實體論階段。后兩者之所以被歸為實體論階段，是因為都在了解產(chǎn)生現(xiàn)象的實體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上整理出關(guān)于現(xiàn)象的描述以獲得規(guī)律性，并且沒有把定律“作為在實體的相互作用下的運動，從而媒介出現(xiàn)象來”；開普勒和伽利略意義上的運動還只是實體的屬性，“而沒有從本質(zhì)的東西被充分地媒介出來”。牛頓力學(xué)則屬于本質(zhì)論階段，因為他“把實體相互作用中的本質(zhì)的力的概念加以具體化，他在實體的運動中，并通過運動把作為物質(zhì)實體性的量的質(zhì)量和作為實體相互作用的力的關(guān)系把握為加速度；另一方面，他還根據(jù)物質(zhì)間最普遍的相互作用即萬有引力建立了關(guān)于質(zhì)量的定律”[3](P44-46)。牛頓力學(xué)定律使得現(xiàn)象完全可以通過運動從實體間的相互作用中媒介出來。于是物理學(xué)擺脫了特殊的局限性，將能夠取得普遍的認識。

與馬赫、卡西爾單純地否定實體，并用“機能”之類的概念來代替實體的主張相反，武谷認為，認識必須以實體論階段為媒介深入到本質(zhì)的階段，這一過程以實體為契機，既包括實體，又否定實體，最終把實體的邏輯提高到本質(zhì)的邏輯[3](P47)。對于物理定律的數(shù)學(xué)表達式，馬赫認為它們是對經(jīng)驗現(xiàn)象的整理，卡西爾認為它們是對機能或關(guān)系的表達，武谷則認為它們揭示了本質(zhì)，而所謂現(xiàn)象就是本質(zhì)以偶然性為媒介所表現(xiàn)出來的。以牛頓力學(xué)為例，牛頓第二定律將本質(zhì)以微分方程的形式揭示出來。為了得到現(xiàn)象，我們要解微分方程，此時會得到積分常數(shù)。這些積分常數(shù)就代表了偶然性，它是揭示了本質(zhì)的微分方程與經(jīng)驗現(xiàn)象之間的媒介。因此，本質(zhì)既不等同于現(xiàn)象本身，又不是不可認識的，而是以偶然性為媒介表現(xiàn)出現(xiàn)象[5](P78-79)。

在這里，武谷特別強調(diào)這三個階段并不是注定要依次出現(xiàn)的。三階段論揭示了自然界本身具有的立體結(jié)構(gòu)，但科學(xué)的發(fā)展受社會狀況、生產(chǎn)技術(shù)、意識形態(tài)等方面的限制，因此對自然界本身的結(jié)構(gòu)來說是偶然的東西[3](P73-74)。考慮到這些復(fù)雜的情況，武谷總結(jié)出實體論向本質(zhì)論過渡的三種形態(tài)。第一種是一經(jīng)導(dǎo)入實體立刻就導(dǎo)向本質(zhì)論的情況，這時所導(dǎo)入的實體不是具有新性質(zhì)的東西，海王星的導(dǎo)入就是這樣的例子。第二種是實體完全被機能性的東西所取代的情況，燃素和以太就是這樣的例子。第三種完全是新的實體，因而要求新的邏輯，亞原子粒子和原子核物理學(xué)中的若干基本粒子都是這種新實體[3](P48)。不考慮這些具體的、復(fù)雜的現(xiàn)實表現(xiàn)，機械地理解三階段論，就會陷入形而上學(xué)。我們不能像康德那樣把本質(zhì)論階段的牛頓力學(xué)固定下來，當(dāng)作自然科學(xué)的“終點”。因為牛頓力學(xué)作為第一個循環(huán)的本質(zhì)論，從第二個循環(huán)來看則是現(xiàn)象論。作為下一個環(huán)節(jié)，它將發(fā)展到相對論的本質(zhì)論階段[3](P47-48,208)。

(三)量子力學(xué)中的“三階段”與量子力學(xué)解釋

對于量子力學(xué)，武谷認為它也經(jīng)歷了上述三個階段的發(fā)展過程。對原子光譜的研究屬于現(xiàn)象論階段，對原子結(jié)構(gòu)的研究屬于實體論階段，而矩陣力學(xué)和波動力學(xué)的建立則屬于本質(zhì)論階段[5](P77)。在武谷看來，“光、電子和其他物質(zhì)粒子所顯示的波動和粒子這兩種對立的形象，都可以稱之為現(xiàn)象形態(tài)。而這兩種極端矛盾的現(xiàn)象形態(tài)可以在本質(zhì)的關(guān)系中統(tǒng)一起來。這個本質(zhì)的關(guān)系，在量子力學(xué)中要用狀態(tài)這個概念來把握，在數(shù)學(xué)上則用波函數(shù)來表示。這個狀態(tài)的變化是嚴格地遵循因果律的，稱之為薛定諤方程。也就是說，本質(zhì)的規(guī)律是必然性的。”[3](P25，69,102)

因此，量子力學(xué)中的薛定諤方程和經(jīng)典力學(xué)中的牛頓第二定律一樣，都是本質(zhì)論層次上反映著必然規(guī)律的東西，而這種必然性又同樣是以偶然性為媒介表現(xiàn)出來的。在牛頓力學(xué)中偶然性體現(xiàn)在積分常數(shù)上，而在量子力學(xué)中偶然性體現(xiàn)在統(tǒng)計性上。但這絕不意味著在量子力學(xué)中統(tǒng)計規(guī)律就是一切，統(tǒng)計性只是一種現(xiàn)象形態(tài)[3](P25)。

為了說明統(tǒng)計性的來源，武谷闡述了自己的量子力學(xué)觀測理論。他認為，所謂觀測就是非主觀的觀測者和對象結(jié)成合成系，這一合成系作為整體遵循著嚴格的因果律。而部分在整體中和它處于獨立時是迥然不同的，我們在得到測量結(jié)果的時候，是先把合成系這個整體切斷為對象和觀察者兩部分，再從大于部分之和的整體中把對象抽出來。這樣一來，就會引起狀態(tài)的簡化，即同一狀態(tài)在觀測中表現(xiàn)出不同的現(xiàn)象，因此現(xiàn)象只能從幾率上預(yù)測[3](P13)。

在武谷的量子力學(xué)解釋中，對象和觀察者之間的“切斷面”是一個至關(guān)重要的概念。馮諾依曼認為這個切斷面的位置是任意的，我們既可以把微觀客體看作對象，其余部分看作觀察者，又可以把大腦看作觀察者，其余部分看作對象[3](P160-161)。武谷認為切斷面的任意性會把主觀作用引入到觀測中，但事實上切斷面并不是主觀的東西，而是處于測量儀器中從微觀現(xiàn)象向宏觀現(xiàn)象過渡的地方，所謂波包收縮就出現(xiàn)在這里[3](P157)。量子力學(xué)的觀測必須是不可逆的，而且不屬于宏觀領(lǐng)域。馮諾依曼等人認為，銀離子束飛過不均勻磁場時分為兩束的過程可以叫做觀測，但武谷認為，由于把這兩束銀離子疊加起來可以恢復(fù)原來的狀態(tài)，而被蓋格計數(shù)器捕獲的粒子無法恢復(fù)原來的狀態(tài)，因此二者有著根本的不同，只有后者這種不可逆的過程才是量子力學(xué)觀測。這樣一來，切斷面的位置就被確定在蓋格計數(shù)器之類的測量儀器中了。另一方面，在薛定諤的貓佯謬中，切斷面不能放在人和裝貓的箱子之間。也就是說，人打開箱子觀察貓的過程屬于宏觀領(lǐng)域，并不是量子力學(xué)的觀測。武谷認為，根本問題在于貓的死活并不是量子力學(xué)的本征態(tài)和本征值。當(dāng)人們打開箱子觀察貓的時候，貓毛中的微觀粒子的狀態(tài)變化確實是量子力學(xué)過程，但這與貓的生命狀態(tài)沒有聯(lián)系[3](P162-163)。

二、武谷三男科學(xué)哲學(xué)思想的影響

以三階段論為代表的武谷科學(xué)哲學(xué)思想不僅被深諳自然辯證法的中國學(xué)者所熟知，其在日本國內(nèi)的影響更為深遠。武谷的三階段論等科學(xué)技術(shù)哲學(xué)理論曾是20世紀60年代日本青年物理學(xué)暑期學(xué)校的重要學(xué)習(xí)材料和討論內(nèi)容[6]。這對現(xiàn)在的日本物理學(xué)界來說仍是不容忽視的。南部陽一郎就曾多次提到，武谷三男經(jīng)常在大家面前講述他的物理學(xué)方法論，當(dāng)時包括南部在內(nèi)的年輕人都被武谷的雄辯所“洗腦”[7]。南部本人甚至曾經(jīng)按照實體論的方法，假定現(xiàn)象背后存在著一個自旋為1的介子來解決中子的電荷形狀因子(charge form factor)問題[8]。

武谷三男的摯友、日本理論物理學(xué)家坂田昌一[9]更是完全接受了武谷三階段論的方法論思想，并自覺地運用這一思想來指導(dǎo)自己的物理學(xué)研究。坂田曾在各種各樣的場合不遺余力地高度贊揚武谷的思想。他認為，馬赫主義等哲學(xué)傾向“致使想接受導(dǎo)入未知基本粒子的湯川理論一直猶豫不決。在這時，給湯川理論以鼓足勇氣的形式展開出來的，是稱之為武谷三男的‘三階段論’的方法論”[10](P321)。

介子的發(fā)現(xiàn)不僅證明了湯川理論，“也強有力地證實了武谷方法論的正確性。自此之后，基本粒子理論之所以能在日本獲得健康地成長發(fā)展，完全應(yīng)歸功于武谷的方法論”。至于坂田自己的工作，無論是在湯川理論的基礎(chǔ)上創(chuàng)立的二介子論，還是啟發(fā)了朝永重整化理論的混合場理論以及基本粒子的復(fù)合模型，“這些全都是基于以自然辯證法為基礎(chǔ)的武谷方法論為背景而產(chǎn)生的”[10](P200，322)。只是原文應(yīng)譯為：“在那之后，我們導(dǎo)入了中性介子，提倡二介子論，這些都是受到武谷三階段論的支持和鼓勵的結(jié)果。”[11](P183)

事實上，無論是介子還是中微子的發(fā)現(xiàn)，都與武谷倡導(dǎo)的實體論是一致的。坂田早期提出的二介子論，可視作對實體論的湯川介子的進一步實體化[3](P197-198)。隨著大量新的粒子被發(fā)現(xiàn)，坂田又提出了著名的“坂田模型”，以質(zhì)子、中子和蘭姆達粒子為基本粒子，把其余的介子和重子看作這三種基本粒子及其反粒子的復(fù)合粒子。這一思路也符合武谷“了解那里有什么，對象具有怎樣的結(jié)構(gòu)”的實體論思想[10](P166)。武谷對坂田模型的評價極高，并曾在各種場合斷言蓋爾曼的夸克模型只是坂田模型的一個變種[12](P248,258-259)，[13]，甚至給諾貝爾獎金委員會寫信說坂田才應(yīng)該獲得1969年的諾貝爾物理學(xué)獎[12](P278-283)。應(yīng)該承認的是，坂田模型確實對后來的“完全對稱性”以及群論方法有著重要的啟發(fā)[9]，武谷的思想在其中起到的積極作用也是不容忽視的。

當(dāng)然，日本國內(nèi)學(xué)界也不乏對武谷思想的批評。其中確實存在著一些誤解，例如，一位學(xué)者認為武谷不應(yīng)該只把開普勒的工作劃為實體論階段，從古希臘到開普勒的時代，人們一直是以行星系統(tǒng)為實體模型，因此這一時期都應(yīng)該屬于實體論階段；然而這樣一來，實體論階段就太長了，這作為科學(xué)史幾乎是沒有意義的?？墒?，時期或階段的劃定為什么要以時間長短為合理性標準呢？某一階段經(jīng)歷了漫長的歷史時期顯然不是不可能的事情[12](P303)。

在武谷的反對者中，著名的科學(xué)史家廣重徹的影響尤其廣泛[14]。其實廣重徹最初很推崇武谷的思想，對其評價很高，但后來其態(tài)度發(fā)生了轉(zhuǎn)變，開始否定和批判三階段論[14-15]。廣重徹的批判主要集中在三個階段的劃分、順序、轉(zhuǎn)換過程不清晰的問題上[14]，進而質(zhì)疑三階段論作為科學(xué)史模型的“有效性”。然而這些問題與其說是武谷的錯誤，不如說是廣重徹選擇了與武谷截然不同的立場與視角所致。前文已經(jīng)提到，武谷在論述他的三階段論時特意強調(diào)過這三個階段有著相對性，其順序也不是嚴格地依次出現(xiàn)，并且要受社會狀況、生產(chǎn)技術(shù)、意識形態(tài)等方面的限制，因此也不能清楚地闡明兩個階段之間的轉(zhuǎn)換過程，否則就會陷入形而上學(xué)。這樣的理論當(dāng)然是廣重徹?zé)o法接受的，但在武谷看來這并沒有問題。廣重徹逝世之后，武谷曾再次談到這些問題，并認為廣重徹對三階段論存有很深的誤解[12](P301,305-306,316-319)。也有日本學(xué)者指出，武谷并未主張三階段論是科學(xué)史的方法；它作為“科學(xué)發(fā)展的邏輯”，是科學(xué)史的方法中的一個側(cè)面，因此并不涉及其作為科學(xué)史模型的有效性問題[15]。

三、武谷思想對當(dāng)代物理學(xué)哲學(xué)的啟示

作為一位努力為現(xiàn)代物理學(xué)尋求適當(dāng)?shù)恼軐W(xué)理解的物理學(xué)家，武谷的物理學(xué)哲學(xué)思想是非常值得關(guān)注的。特別是對于物理學(xué)哲學(xué)家而言，武谷更像一面鏡子，其中反映出來的經(jīng)驗和教訓(xùn)，已經(jīng)為我們指出了未來發(fā)展的一條道路。

首先必須指出的是，武谷的量子力學(xué)解釋顯然是陳舊的。在批評隱變量理論時，他說：“在量子力學(xué)中現(xiàn)今(指1936年)還找不到要向隱參數(shù)發(fā)展的矛盾。它表明，無需對這個參數(shù)抱任何期望和要求，沒有這個參數(shù)，理論也可以是完備的。”[3](P13)現(xiàn)在我們已經(jīng)知道貝爾不等式等一系列隱變量不存在定理，當(dāng)然可以在這個基礎(chǔ)上接受非決定論的量子力學(xué)的完備性?？墒?，武谷在其著作中卻從未提過這些定理，似乎根本不了解這些結(jié)論，那么他口中的“完備”又是根據(jù)什么得到的呢？難道根據(jù)就是“現(xiàn)今還找不到要向隱參數(shù)發(fā)展的矛盾”？這只能說明在武谷心中“內(nèi)秉的不確定性”與以往的決定論的物理學(xué)的沖突不算是矛盾，量子力學(xué)在其他方面取得的成功足以讓他與許多無視不確定性這樣的“哲學(xué)問題”的物理學(xué)工作者站在同樣的立場上。武谷用整體大于部分之和的原理來解釋統(tǒng)計性的來源，這當(dāng)然不只是哲學(xué)原理，它也是量子力學(xué)利用希爾伯特空間中的概念和方法來定義復(fù)合系統(tǒng)的結(jié)果。但問題恰恰是，現(xiàn)實當(dāng)中的微觀客體為何呈現(xiàn)出量子力學(xué)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)所具有的特性。像武谷這樣，只說“符合經(jīng)驗事實的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)具有某性質(zhì)”，與其說是解釋，不如說是描述。可悲的是，直到現(xiàn)在仍有許多不了解量子力學(xué)解釋的物理學(xué)工作者采用這種方法來“解釋”量子力學(xué)，殊不知這樣的“解釋”本身才是真正需要解釋的東西。

不僅如此，武谷關(guān)于“切斷面”的觀點也非常值得懷疑。為了把切斷面限制在測量儀器內(nèi)，武谷限制了“觀測”的概念?？墒撬置髡f過，我們通過“觀測”可以知道電子是從哪個小孔進來的，而且在這個“觀測”之后我們還可以根據(jù)電子在屏幕上留下痕跡的分布來判斷干涉現(xiàn)象消失與否[3](P101)。這無疑說明并非所有的觀測都會對被觀測的微觀客體造成毀滅性的、不可逆的擾動。此外，“宏觀的狀態(tài)不是量子力學(xué)中的本征態(tài)”的說法也是缺乏根據(jù)的。貓毛中的基本粒子的狀態(tài)確實和貓的生命狀態(tài)沒什么直接關(guān)系，但構(gòu)成貓的所有基本粒子的狀態(tài)就不是無關(guān)緊要的了。雖然人們觀察貓的時候直接擾動的僅是貓毛，但貓毛會擾動貓的其他部分，我們不能武斷地排除間接擾動對其生命狀態(tài)的影響。當(dāng)然，我們在日常生活中不會認為觀察會影響貓的生命狀態(tài)，但那完全有可能是因為它已經(jīng)處于“活著”或“死亡”中的一個宏觀的本征態(tài)中，而不見得是因為宏觀狀態(tài)不是量子力學(xué)中的本征態(tài)。薛定諤的思想實驗正是通過巧妙的設(shè)置使貓?zhí)幱谌粘Ｉ钪袔缀醪豢赡艽嬖诘摹盎钪迸c“死亡”的疊加態(tài)中，其意圖正是要揭示量子力學(xué)中不能回避的解釋問題。

在處理量子力學(xué)解釋問題的過程中，武谷扮演了一個深諳量子力學(xué)卻不甚了解量子力學(xué)解釋問題的物理學(xué)家的角色。這類物理學(xué)家通常忙于處理物理學(xué)前沿問題，沒有閑暇仔細考慮量子力學(xué)解釋這種無法高效彰顯其專業(yè)水平的問題，而人們又總以為量子力學(xué)解釋就像高等數(shù)學(xué)一樣是所有物理學(xué)工作者必定掌握的內(nèi)容。那些草率的、武斷的量子力學(xué)“解釋”在很大程度上源于這樣的忽視和誤解。正因為量子力學(xué)解釋并不是這些物理學(xué)家真正關(guān)心的問題，所以面對這類問題他們總顯得缺乏那種“于不疑處有疑”的哲學(xué)精神，這與他們在物理學(xué)的其他領(lǐng)域表現(xiàn)出的耐心和審慎形成了巨大反差。

不過，武谷對量子力學(xué)解釋的草率處理并沒有完全妨礙他發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)物理學(xué)家和哲學(xué)家各自的不足。他曾多次強調(diào)物理學(xué)并不等于物理學(xué)解釋，忽略了這一點的哲學(xué)家總是誤將物理學(xué)家對物理學(xué)的解釋當(dāng)作物理學(xué)本身加以引用，而忽略了這一點的物理學(xué)家也常把來自某種哲學(xué)立場的物理學(xué)解釋當(dāng)作物理學(xué)中不可或缺的一部分[1](P70-71)，[3](P57,64-66,70)。哲學(xué)視野偏狹的物理學(xué)家往往把一小部分人的認識當(dāng)作無可爭辯的事實，相比之下不愿深入了解現(xiàn)代物理學(xué)的哲學(xué)家對與物理學(xué)有關(guān)的說法缺乏辨別能力則是情理之中的事情了。只有像武谷這樣，既精通現(xiàn)代物理學(xué)又愿意站在哲學(xué)的角度去分析與物理學(xué)有關(guān)的問題，才有可能超越傳統(tǒng)的物理學(xué)家和哲學(xué)家的思想。盡管武谷本人在這方面并非無可挑剔，但他的觀點和方法仍值得借鑒和反思。

要解決武谷指出的及其自身存在著的問題，離不開物理學(xué)哲學(xué)家的努力；何況物理學(xué)哲學(xué)作為科學(xué)哲學(xué)的一個子學(xué)科，要提升自身的學(xué)科地位，也不能僅借用物理學(xué)中的實例來討論一般科學(xué)哲學(xué)問題，否則即便是在科學(xué)哲學(xué)研究的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中也難以體現(xiàn)物理學(xué)哲學(xué)的地位[16]。所以，以量子力學(xué)解釋為代表的物理學(xué)解釋理論應(yīng)該得到物理學(xué)哲學(xué)家更多的關(guān)注。一方面，我們應(yīng)該努力讓更多的人了解更多、更深刻的量子力學(xué)解釋理論，這才能讓傳統(tǒng)物理學(xué)家和哲學(xué)家明白量子力學(xué)解釋究竟是什么樣的理論，它關(guān)心的問題是什么，有哪些可能的研究方向和方法，進而認識到某些物理學(xué)工作者給出的量子力學(xué)“解釋”的狹隘性。另一方面，我們應(yīng)當(dāng)在梳理主流量子力學(xué)解釋理論的基礎(chǔ)上總結(jié)出這些理論涉及到物理學(xué)、數(shù)學(xué)和哲學(xué)當(dāng)中的哪些內(nèi)容，進而明確量子力學(xué)解釋同其他與物理學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域的聯(lián)系和區(qū)別。這才有可能讓量子力學(xué)解釋作為一門相對獨立的分支學(xué)科出現(xiàn)在人們的視野中，而不是淪為“三不管”地帶，遭到誤解和忽視。相信這一學(xué)科的存在能夠幫助人們明確區(qū)分物理學(xué)和物理學(xué)解釋，避免其誤以為物理學(xué)家理所當(dāng)然地就是解釋物理學(xué)的專家。