關於量子力學的種本體論詮釋哲學論文
1 引言
近年來，許多人著書立說，認為當代物理學與東方哲學(包括中國與印度)之間存在著某種相似性。在本文中，作者將著重討論它與中國哲學，特別是易哲學的共同點。易哲學主要源出於《易傳》，該書是約在公元前3世紀編成的，傳統的看法是由儒家編纂的，但從它的內容來看應該推測是由道家編纂的。
簡單地把量子力學與易哲學做直接的類比，只能給出它們之間相同性的膚淺描述。為了把這種無定形的直覺變成為一種有價值的、具有透徹性的思想，必須要在本體論的層面上對二者進行深入的分析比較。本文作者試圖在這一工作的基礎上，融合量子力學與易哲學這兩方面的思想成果，建立起一個嶄新的哲學觀，這一哲學觀將會較好地對量子力學做出哲學上的詮釋，同時也包含對易經哲學中的主要哲學思想進行科學化與形式化的轉變。
2 量子力學的本體論表述
2.1 玻爾的哲學觀
從經典物理學到量子力學，這一過渡對物理學觀念產生了深遠的影響。現在人們已清楚地認識到，經典物理學的原理僅適用於有限的範圍，而且只是一種近似。經典力學的標準哲學詮釋混淆了物理的現象與本體論的概念，並且與量子力學是不相容的。
尼爾斯·玻爾是在量子論出現時期的一位偏好哲學的著名物理學家。他對量子理論引起的哲學問題進行過深刻思考。玻爾關於量子力學的哲學觀既深刻又有侷限性，這源於他的方法學。他的方法學的中心部分是關於物理學概念體系的分析。他尖銳地指出，西方本體論的概念是對經驗現象產生的概念體系的不適當的外推。玻爾的哲學觀的侷限在於，他的方法學過份強調了物理學中的經驗基礎而忽視了他分析中暴露出的量子力學含有的思想體系的內涵。
在他著名的科莫演講中，玻爾陳述了量子論的基礎：或許可以用所謂“量子假設”來表述，即一個基本的不連續性或更確切地說是分立性，存在於任何原子過程中。這對經典理論來說是完全陌生的，這一分界以普朗克的量子運動為標誌。據此，他做出以下結論：量子假設表明，有關原子現象的任何觀察，都不可避免地包含觀察者與觀察媒介的相互作用。
2．2 相互作用原理
當然，玻爾自己很小心地避開了本體論的話題，也拒絕提出任何本體的假設，因為這樣的假設違背了他的方法論的原則。雖然如此，因為上面說過量子力學包涵著新的思想材料，我們可以看見他的立場很含蓄地贊成了本體實體的存在。這是因為他的立場既要把觀察描述成一種相互作用又要把在不同實驗條件下對同一被觀察物得出的現象的描述，作為對這一被觀察物的互補性的資訊。
需要一種新的本體論的原則，來描述本體與現象之間的關係。這個原則可取之於兩個來源，一個是玻爾對觀察與相互作用的觀念；另一個是假設現象是本體與觀測儀器相互作用的結果。這導致了相互作用原理：
現象是由於本體與觀測媒介相互作用的結果。
相互作用原理將全面的現實分為兩個領域：一個領域是本體現實，它與實驗媒介相互作用，這一現實是獨立存在於相互作用之外的；另一領域是指相互作用的結果，這是被稱為現象的現實，相互作用使得這一現實可以被實驗所感覺到。從這一理解出發，本體論的中心問題是探索這一本體現實的性質。
2．3 通向本體論的三個步驟
建立量子力學的本體論哲學體系可以分為三個步驟。第一個步驟是給出這一概念的形式化的數學結構。薛定諤方程中的波函式概念是量子力學的中心形式化概念。玻恩的機率詮釋符合了使波包與實驗統一起來的需求，但是創造一個本體論的獨立實在的概念需要完全不同的方法。由於薛定諤方程可以用來描述觀測之間的真實變化過程，而符合薛氏方程的波包的量子力學的干涉有物質的結果，所以本文作者認為，薛氏方程所描述的波包概念是一個比較合適的用以建立本體論概念的形式化概念。
第二步，我們必須考慮，假如有實體滿足該描述，為了真正的存在，它們還要滿足什麼樣的其他條件。在目前情形下，我們必須考慮波包應具有怎樣的本體性的性質才能得以存在，這即是說一個單獨的波包不能做一個本體實體，我們必須考慮要加上怎樣更多的性質去構成一個完備的本體實體。這一考慮的結果將會給波包一個實在性的詮釋。具有波包的數學結構的真實存在，將與我們通常所認為的自然實體有著截然的不同。這一詮釋需要一個全新的概念體系的框架。因此，詮釋的問題，便是在波包的數學結構基礎上，創造一個全新的範疇體系，來表達一個合適的本體實體概念。這一概念必須承認，實體在孤立時是非局域性的，而當與一個實驗媒介發生系列相互作用後，便會成為局域的。根據這一要求，本文作者提出一個新的概念就是“雙波包”的概念。雙波包由正弦元波包與相調節子波包構成。這些概念將在下一章節里加以闡明。
第三步，是要建立一個普遍的哲學體系，使我們能夠理解現實的一切，它將包含而又超出我們一開始所討論的所有科學問題。這將導致對精神一類性質的問題的哲學探索，以及對雙波包體系的哲學上的思考。後一問題是本文的主要重點，並將在“3”討論，出於適當的動機，將在“2．5”對精神和意識問題做出一個粗略的描述。
2．4 雙波包
本體實體必須是某種真實波包，從而波包的形式體系可以用來描述它。構成這一波包的波可以認為是一組單色正弦元波。這樣的波包是量子力學的群包的本體論的詮釋。它所組成的各個單色正弦波不是真正的本體實體，但是為了構成真實的波包，它們必須具有一種似實非實的存在性質。它們沒有現象上的存在，是因為它們自己本身不能有量子力學的干涉從而產生局域化而被觀測到。可以說本體實體的原料不是正弦波而是正弦波之間的量子力學的干涉。
構成這波包的波，必然有很複雜的相互關聯，這樣波與波之間的干涉才能建立並保持下來。進一步，它們還必須具有一些特別的性質來造成它們的粒子現象。如果粒子現象是由於波包裡的波之間的干涉被重新調節而形成的一個極限小結構，那麼，這就可以用相關聯的重新調節來解釋群包的塌縮，就是粒子的出現。所以，在波包形成與塌縮時，便會透過相關聯來建立或調節構成波之間的干涉。
在量子力學中，沒有任何力可以在波包中調節一個單獨的元波。所有的量子力學的力都表現於不可分割的基本粒子之間，不表現於一個基本粒子之內。因此，本文作者認為本體性的干涉實際上是透過一種比量子力學的力更復雜精巧的調節來實現。借鑑電磁相互作用與強相互作用中的光子與膠子概念，可以把這些干涉相應地解釋為一種本體性的實體，即所謂的相調節子，因為它調節正弦元波的相位。
為構成一個波包，一大群的相調節子必須一齊配合起作用。所以，我們提出這大群調製子構成一個調節波包。沒有相調節子來調節一群正弦元波，這群正弦元波就不能構成一個波包。因此正弦波包的存在依靠著相調節子波包的作用。所以本文作者認為，一個基本的本體實體，是由一對雙波包構成的，它包含密切相關的正弦元波包與相調節子波包。雙波包概念是建立在形式化量子理論基礎上的本體論的中心概念。
2．5 精神與意識
相互作用原理和雙波包的本體論提供了一個基礎，可以用來建立一個關於意識的解釋性體系，而這一點用其他的量子論詮釋是無法達到的。首先，我們利用相互作用原理把意識經驗解釋為本體現實與經驗媒介、我們的感官相互作用的結果。這樣的相互作用的概念是由相調製波包的相互作用的概念擴充套件而來的。其次，雙波包的本體論讓我們可以假定相互作用是相調節子波包，而非量子力學的群波包。因此，意識是本體實體的相調節子與人類的器官的相互作用結果。意識現象與它的相應本體現實分子的關係，與物質實體與它的相應本體現實分子的關係類似。當然，在進入相互作用中的本體現實分子的性質必須被詮釋為如下兩種不同的情形：進入物理作用的是正弦元波包，它是量子力學的群波包，可用薛定諤方程描述；有意識現象做結果的是相調節子波包，它不能用量子力學來描述。但是隻是透過量子力學概念體系就能夠發揮這個概念。在這兩個範圍內相互作用必然有性質上的不同。在物質的方面相互作用是波包的塌縮。在意識的方面，可以類似地稱之為相調節子波包的塌縮。可是由於我們沒有一個關於相調節子波包的決定性概念，這樣說必然依舊相對地不明朗。無論怎樣，這種概念在區分相互作用的來源與結果上有著重要的用處，正像在量子力學中一樣。正如物質實體是現象，意識也是現象。它是本體實體與人類的器官的相互作用的結果，就像量子力學的粒子是本體實體與觀察媒介的相互作用的結果一樣。
現在，我們有了一個關於精神哲學的全新的概念體系。我們可以稱其最高範疇為相調節子領域中的“心”或“靈”，它相應於傳統上西方哲學對心與靈的理解。但我們必須注意，傳統的'解釋有嚴重缺陷，因為人們把關於心和靈的本體的因素與意識的現象的因素混淆在一塊了。現象的因素必須從本體論概念中抽出來，歸到現象性的自我，即意識。心或靈概念中剩下的本體論的內容應該被詮釋為一個相調節子波包系統。進一步地，相調節子除在解釋量子力學的現實詮釋上有重要作用外，它既給心以自然詮釋也使心的概念自然化，並將它擴大到整個自然界。
總之，量子力學的雙波包本體論使本體實體與現象實體之間有了本質上的區分。現象實體是本體實體與經驗媒介相互作用的結果。本體實體與現象實體，都各有兩個領域。現象實體的兩個領域是意識和物質實體。本體實體的兩個領域是物質的正弦元波包和非物質的相調節子波包。
3 中國的本體論與量子力學
3．1 雙波包的本體論與西方本體論概念
現在我們必須把我們的注意力轉向建立一個解釋現實的普遍的哲學概念體系。縱觀西方哲學概念，沒有類似雙波包理論的。西方哲學有二元論的傳統，其中以笛卡爾為最。但是二元論與這裡提到的雙波包的二元性有根本上的不同。在二元論中，物質與精神兩個領域是截然隔離的。這就是說，物質與精神這兩個領域中的每一個別的實體，都有著獨立的本體的存在。但是在雙波包理論中，正弦元波包與相調節子波包只能互相關聯地存在以構成獨立存在的真實波包。在這裡要強調，由邏輯觀點來說正弦元波包與調節子波包是先於存在的，但它們本身不是這一本體論的真實存在，僅僅是構成真實存在的某種前提性的東西。
3．2 雙波包本體論與陰陽
笛卡爾的二元論深刻地影響了現代西方哲學和科學，但雙波包本體論與它在結構上是完全不相同的。與雙波包類似的本體論卻主導了中國哲學近2000年，這就是易哲學。這種哲學根源於陰陽的原理；陰陽是《易經》中有關變化過程的東西。在陰陽及其變化的觀念基礎上形成了《易傳》的宇宙論體系，這是此後所有哲學的基礎，也是此後大多數儒家的本體論的基礎。
陰陽的概念，來源於對自然現象中呈現的對立兩方面的觀察，並認為這是自然界存在與執行的基本動力。例如，男人與女人的對立被認為是產生生命與維繫自然物種的力量。光與暗、熱與冷代表迴圈變化的動力。當《易經》演變成為一個哲學體系時，陰與陽便成為本體論上的二元性的宇宙的原則。
這就是雙波包與陰陽之間的類同之處。純的陰與陽可以被認為是正弦元波與相調節子波。正弦元波與相調節子波單獨地並不構成真實的存在，只有它們的混合交織才能構成波包，波包又構成雙波包，就是構成真實實體。這十分近似於對陰陽的本體論解釋的原理。陰和陽並不單獨構成真實世界。自然中沒有任何東西是純陰或純陽的。所有存在之物都是陰與陽相互交織的雜交體。本體現實是由兩個不同的似實非實的領域組成，這兩個領域的成分本身又不是真實的實體。這一命題是兩者比擬的核心；但這抽象命題在兩種不同的體系中卻有著兩種不同的具體內容。
3．3 複雜性的兩個層次
在《易經》體系裡，八卦(經卦)有三爻，六十四卦(別卦)有六爻，別卦由兩經卦組成，這是另外一項類比的根據。在雙波包本體論與《易經》哲學中，真實存在的基本成分都是由兩個部分組成：一個雙波包包含了正弦元波包和相調節子波包，而一個有六爻的別卦是由二個有三爻的經卦組成的。這便產生了兩個層次上的現象的複雜性，在《易經》中這一點被十分清楚地闡明瞭。把這一點應用到雙波包情形上，對於一個深刻的哲學問題會產生十分有趣的觀點。
《易經》把現實組成描述為兩個階段，其中基本的具體物象是由有三爻的經卦結構揭示出的，而事件以及關於變化運動的規律是由有六爻的別卦的結構揭示出的。《易傳·繫辭傳(下)》說：“八卦成列，象在其中矣。因而重之，爻在其中矣。”
從雙波包實在論的觀點看，不同程度的複雜性的區分是十分有意義的。但是把這種區分看成是現象與變化之間的不同是錯誤的。最好是區分兩個不同層次的複雜性的現象的領域，每一個層次又包含了相應的變化規則。
在20世紀，好多西方哲學家試圖將意識現象歸併到物質現象，兩個層次的複雜性對這個歸併方案導致了一個既新穎又深刻的觀點。這一方案對西方的唯物論哲學家們一直是一個難於應付的問題。“現象”這個概念，在普通語言中，比在經典物理學中，是豐富多了。現象的本質在物理上處理為位置與動量這些東西，但是對某種層次的現象的徹底性的分析，並不適合去解釋有目的的行為與主觀經驗這類現象。
使複雜性的層次性原理適應雙波包理論的概念體系便會產生以下的解釋。正弦元波包與物理中的物質聯絡在一起，相調節子波包與意識聯絡在一起。物理學的原理僅僅是作用在整個現象範圍的一部分；而作用在這個有限的物理範圍的原理比之作用在整個現象現實的原理要有限得多。任何包含人在內的變化必須包含相調節子對正弦元波的影響。這表明，物理只是現象現實的一部分的描述，在目的性可以被概括進描述之前需要引伸到相調節子範圍。
雙波包理論與易哲學的兩種複雜性的二層次的原理有兩個重要不同的地方。第一，組成《易經》的六爻別卦與兩個三爻的經卦的性質是一樣的，但是，組成雙波包的兩個成分是不同的，互補性的。第二，在《易經》的體系中陰陽的互相交織組成三爻經卦，經卦是獨立的真正的現象，陰陽是現象界的原始原料，可是，在雙波包理論中，正弦元波包與相調節子波包不是真正現象，只是現象界的原始原料，現象界是由它們的交織構成的。
3.4 關於自然概念的含義
自然的含義在西方科學中與在易哲學中是不同的，在西方物理學中，自然是與能測量的自然屬性聯絡在一起的，例如位置與動量，所以意識與目的的範疇被完全排斥在外。西方方法學的優點在於分離測量過程，這使得科學得以誕生。它的缺點是丟棄了現實中的一個十分重要的部分。
孕育了科學的哲學背景現在卻成了它的絆腳石，因為它使科學與一個包括意識在內的全面世界不能相容。量子力學把經典物理的物質的本體論粉碎了。我們應當更進一步，希望能在量子力學的體系中發掘出能包含目的性在內的關於自然的觀念。《易經》的一種方法做到了這一點，難以為西方的想象力所接受。雙波包的本體論也做到了這一點，它是以科學哲學的理論方式來敘述的。
基於這一觀點，可以得出結論：自然的概念應該包含目的性。物理學不包含它的原因在於它是限制於雙波包的正弦波包的範圍。雙波包的哲學體系的相調節子波包卻潛在的蘊涵了目的性的因素。這樣自然化目的性的結果相似於《易經》的自然概念。可是在易經的體系中，三爻的經卦跟六爻的別卦都有目的性，不過是兩個層次的。物理學的偉大成就證明自然界有一個非目的性的層次。這表明，在這個方面雙波包理論的二層次的結構比《易經》優越。
3．5 道的三個層面
關於自然的廣義概念中，易經哲學強調一種整體性的原理，其中一個抽象的單一的自然的規則“道”可以在自然界中不同的實體與結構中有不同的表現。《易傳·說卦》中說：“是以立天之道，曰陰與陽。立地之道，曰柔與剛。立人之道，曰仁與義。”道的三個自然層面可以解釋為，一個統一的規則概括了物理、生命和目的性過程。這一點與西方的觀念截然不同。西方哲學家對此進退兩難：要麼把目的性現象看成是物理過程(唯物主義)；要麼把物理過程看成是目的性現象(唯心主義)；要麼認為二者是完全地不相容(二元論)。為了把這一統一的原理引進現代的西方科學框架中，需要對非決定論與目的性做出新的解釋，這將給予它們一個共同的基礎核心。
3.6 非決定論
雙波包的本體理論既可以把自然的概念由物質現象擴大到意識現象，也可以對非決定論提出新的解釋。在量子力學中，從決定論轉換到非決定論，不會給出更深的哲學意義。
這是因為，量子力學不過是簡單的而已。如果能給出一個物理上的解釋，一個選擇可以怎樣從一些可能性中做出，那麼在量子力學觀念上這將不是非決定論了。可是相調節子的假設提出選擇過程在量子力學描述的領域之外受到影響。
在雙波包中，正弦元波包領域與相調節子波包領域在本體論上是截然分開的。相調節子波包對一個事件的影響，從本體論上而言，是在量子力學描述範圍之外的。所以，這樣講並不矛盾：在物理上是非決定論的，但在更廣的整個現實範圍裡卻遵從某一選擇。在這一意義上，物理現實只是本體的現實的一個部分而量子力學是它的完全性描述。這意味著，量子力學在玻爾與愛因斯坦爭論的意義上是完全的，因為在它的範圍內它是完整的；但在一個本體論的意義上說，它又是不完全的，因為它只是描述了本體現實的一個部分而已。
在單個粒子的量子體系中，選擇由相調節子波包所決定，它從由波函式塌縮而致的可能性中做出選擇，而這一塌縮過程在標準的量子力學看來是純隨機的。在兩個粒子的情形中，例如在貝爾實驗中所描述的那樣，兩個粒子的量子力學的干涉糾纏在一起以至兩個事件的結果是相干的。這兩個粒子的相調節波包也糾纏在一起了，這是一些相調節波包構成複雜組織的根據。在更復雜的系統中，相調節子波包之間的相互關聯變得更強，逐漸地導致了生命、行為、意識和目的性。在更復雜的系統中，選擇變得更復雜，更有效。量子力學的可能的觀察結果的選擇變為完全目的性的自由意志過程。這需要建立一系列的新概念，量子力學的選擇是其中一個極端，自由意志是另一極端。這一系列新生的概念可以延伸至
包括意識與目的性，覆蓋所有層次，而且必須在雙波包的基礎上給它們自然的詮釋。
3．7 目的性概念的廣義化
在這一詮釋下，相調節子在十分複雜的物理體系中於不同層次上發生作用。第一，它們有著純物理的功能，用以調節正弦元波構成真實實在，也作為最基本的選擇。第二，在包含生命在內的十分複雜的物理體系中，從無生命物質到生物體的構成過程，是一個更高階的規則；這是由相互關聯的相調節子所構成的(關於所有的有關的物理粒子)。最後，考慮到人類行為的適應性和意識以及目的性的出現，更高階的相調節子過程必須構造出來。
在現代科學思想體系中，關於現象過程的三個層面的特性可以概括為一個單一的普遍的規則，它實現並應用在不同的形式中：物質實體的存在與穩定；生命從物質中演化出來；目的性行為從生命中產生出來。除了語言上的不同外，這一規則與道的三個層面的特性有共同之處，它們都給出了自然的一個圖景，並且都強調一個單一的規則作用在不同的體系中，體現出不同的特性。
4 結論
通常對東方哲學與現代物理學之間的相似性所做的論述僅僅有微小的價值。應當努力去構造一個全新的概念體系，這個體系從東方哲學與現代物理學兩方面吸取營養並加以綜合與改造。基於量子力學中某些最具革命性的觀念(有別於經典的西方哲學)，本文作者構造出一個關於量子論的本體論的詮釋。這一本體論詮釋與易哲學在某些方面顯示了共同性。雙波包本體論的概念體系融合並深化了科學與易哲學的概念因素。它對易哲學思想賦予科學概念體系的表述，也對科學觀念賦予本體的含義。這樣，雙波包本體論從兩方面吸取觀念並加以轉化，融合成一個統一的本體論影象。
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