本文发表在《自然辩证法研究》2008年第5期。 现象学的现象与量子现象的相遇 吴国林 （华南理工大学科学技术哲学研究中心 广东 广州 510640 ） 摘要： 现象学的现象与量子力学的量子现象属于不同的领域，但是，它们之间具有很大的相似性，表现在显现的活动、显现者本身及其演化都属于现象概念。从方法论来看，它们也具有很大的相同性：现象都用可能性概念来描述；对现象的全面理解则从基本上相同的自由变更原理和互补原理来展开。 关键词：现象学；量子现象；可能性；变更；互补性 中图分类号：N031 文献标识码：A Encounter Between Phenomenological Phenomena and Quantum Phenomena Guolin Wu (Research Center for Philosophy of Science and Technology, School of Marxism and Philosophy, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China) Abstract:Phenomenological phenomena and quantum phenomena belonging to different domains have rather similarities that the concept of phenomena include the activities of appearances, entities themselves and their evolutions. Methodologically, phenomenology and quantum mechanics describe phenomena using the similar concepts of possibility and probability, the similar principles of free variety and complementarity. Key Words: Phenomenology; Quantum phenomena; Possibility; Variety; Complementarity 导言 现象学自从一百年前被哲学家胡塞尔创立之后，就不断吸引着哲学家和思想家通过现象学的方法来彻底反思哲学形而上学传统以及重新解蔽这个世界。近年来，我国哲学界在现象学方面也做了许多工作。我国目前有关现象学的研究，总的来说属于基本阶段，翻译和解释有关现象学的经典著作和论文，在此基础上，将现象学与中国古代的某些经典进行比较研究，取得了一定的效果；但是，学术上与世界对话或同步，需要我们用现象学来审视自然科学，真正达到做现象学的阶段。 胡塞尔和海德格尔本人都关注和研究自然科学，但主要以牛顿为代表的经典科学为主，他们把量子力学看作与经典科学没有本质区别的科学，因为在他们看来，量子力学仍然是数学形式体系与实验的结果，没有与经典力学从方法论上区分开。在我个人看来，量子力学本身所具有的难度可能是阻止他们真正理解量子力学的重要原因。目前，国内外有关学者都有这样的认识，即如何将现象学与当代最前沿的科学技术结合起来，大家都知道，做起来的困难相当大。量子力学自 20世纪初诞生以来，到目前仍然是科学的前沿，具有现实和深远的意义，作者希望在此做一个抛砖的工作，用现象学对量子力学展开初步探讨，由于篇幅限制，本文先就现象学的现象与量子力学的量子现象进行初步的比较研究。 需要指出的是，本文所涉及到的现象学是广义现象学，包括胡塞尔、海德格尔等学者的现象学，也包括伊德（ Don Ihde ）所倡导的后现象学。 本文所指的量子现象还是通常意义上的量子现象，即量子物理学共同体所理解的量子现象，就是包括量子现象本身(itself)和经典现象（见后文）。 1 、 现象 概念的词源涵义 首先我们需要对现象概念有一个词源学的考查。 现象是现与象两个字的复合。《汉语大词典（普及本）》（汉语大词典出版社，2000年8月）现的相关涵义有：显露，出现；现在，眼前；指正在从事的；现前实有的；当即，临时。《汉语大词典》（普及本）象的相关涵义有：形象，现象；状貌，图象；征兆，迹象；体现，表现；法，执法；效法，仿效；类似，类比；类推，好像；道教指道。《汉语大词典》（普及本）现象的涵义有：谓神、佛、菩萨等现身于人间；指事物在发展变化中所表现出来的外部形态。在《金山词霸》（2002版）的《高级汉语大词典》中，现象的解释有：phenomenon；事物在发展、变化中所表现的外部形式；可观察的事实或事；一项经历或实际存在的事物；谓神、佛、菩萨等现身于人间。 可见，中文的现象由现与象复合而成，包括一些基本涵义：显露之形状、样子、景象，还包含了不同性质的事物的显现这一涵义（如神、佛、菩萨等的现身），应当是事物的质变。 从现与象的本来涵义来看，现象还包括了显现出来的道，因为象还指道教的道。在道德经中，道是最高的概念，是无形与有形、潜在与显在、物质与规律的统一体。孔德之容 ，惟道是从。道之为物，惟恍惟惚。惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮， 其中有物。窈兮冥兮，其中有精；其精甚真，其中有信 。（道德经，第二十一章）因此，从这一意义上讲，中文的现象也包含了所显现的东西（如物、精）与本质（象）的统一。 现象的 德文为 p hnomen ，英文 为 phenomenon，它们源自希腊语, 派生于动词，其涵义是呈现自身。动词形式又来自于具有带到白天的光之下，置于光之下的涵义。按海德格尔的考证：现象表示显现，在自身中显现自身。 现象就是置于光中或被带到光中的东西的全体，有时希腊语仅仅把现象与存在者（entities）视为一体。海德格尔又说：如果我们将这一步理解现象概念，每件事情依赖我们的直观，即被指定在现象的最初意义的东西（现象作为自身显示）与第二意义的东西（现象作为表象（semblance））是如何结构上关联的。 在希腊文中，有许多现象意指看起象什么东西，这就是相似的，就是所谓表象。 可见，中西方对现象概念的基本涵义并没有多大的区别。从这些词源及其演化来看，我们可以做出这样的概括：现象就是所显现的形象、形式、情形或事实；包涵了显现的东西与本质的统一；还隐含着现象具有发展、变化的涵义。 2、现象学的现象概念 从西方哲学的经验论者（如洛克、贝克莱、休谟）与唯理论者（柏拉图、笛卡尔、莱布尼兹等）来看，他们都将现象看作由人的感官所受到的刺激而产生的简单观念，如感觉观念、印象、感觉材料等，以及在它们的基础上直接形成的并没有经过反思的复合观念。 而胡塞尔所讲的现象包括了上述显现出来的东西概念，他说： 现象是指显现活动本身，又指在这显现之中显现着的东西。 这显现活动与其中显现出来的东西（比如意向对象）内在相关，且有一个显现活动和显现着的东西的不断维持过程，具有生成性。由于胡塞尔的现象学最终归结为意识活动，因此，胡塞尔的现象有一个意向性的构成的生发机制。正如张祥龙教授所说，胡塞尔所讲的现象中含有一个意向性构成的生发机制：既体现在显现活动一边，又在一定程度上体现于被显现的东西那一边。这也就是说，任何现象都不是现成地被给予的，而是被构成着的；即必含有一个生发和维持住被显现者的意向活动的机制。 海德格尔将胡塞尔的现象学观念 从意识的内在联系之中提取出来，放置到世界之中，从存在者的存在与演化的角度来认识现象，并 严格区分为现象与显现。他说：显现（appearance），作为某种事情的显现，并不意味着显示自身，相当意味着通过不是显示自身的东西来宣示自身（announcing-itself），然而通过显示自身的事情来宣布自身的到来。显现不是显示自身。 海德格尔还 指出：现象决不是显现，尽管从另一方面来看，每一个显现依赖于现象。 显现自身有两重意思：一是当下显现（appearing），意指不是显示自身的宣示自身；二是做宣示在显现自身中指明不是显现自身的事物。 海德格尔阐明了 现象的构成性。对于通过显示自身的事物，在宣示自身的意义上的显现（ appearance），现象是构成性的(constitutive)，尽管那样一个现象可能否定性地采取表象的形式，显现也只能够变成纯粹表象。 在上述分析的基础上，海德格尔对现象给出了一个非常 重要的界定：现象学的现象概念，意指显示自身：存在者的存在（ being of entities），它的意义、变异（modifications）和衍生物(derivatives)。 在现象学的现象之后根本不存在别的事物；另一方面，将要成为现象的事物可能被隐藏。并且仅仅由于现象在最接近和极大程度上没有被给与，因此，不需要现象学。遮蔽是现象的对应概念。 这就是说，存在者的存在与显现是统一的，存在者的存在不是在显现之外或之后。 海德格尔的现象概念不同于胡塞尔的现象概念。海德格尔的现象包括存在和存在者的自身显示，以及存在的演化。 3 、量子现象的概念及其比较 在物理学中，物理现象是指客观事物（如物质、能量或时空）所表现出来的外部形象，是观察得到的初步形象。在同样的物理外界条件下，物理现象具体可重复性。物理现象可以分为宏观物理现象和微观物理现象。量子现象是一类基本的微观物理现象。1900年普朗克发现能量子概念和1905年爱因斯坦提出的光量子假说，意味着能量可能具有不连续性，对认识量子现象具有重要意义。量子现象的早期研究特别关注原子的结构。 J. J. 汤姆孙在剑桥卡文迪什实验室研究了所称的阴极射线在磁场和电场中的偏转，并于 1897 年得出结论：这些 射线是物质粒子，存在着比原子更小的粒子，原子是由许多部分组成的。 开尔芬勋爵早就提出过涡漩原子概念。在1901年，为适应新的观察事实，他又提出了一种新的原子模型：物质原子是由带正电的均匀球体组成的，整个物质原子里面负电是按分立电子的形式分布的。 在开尔芬的原子模型的基础上，汤姆孙1904年假定，原子是一个带正电的球，电子在这球内到处运动着。 卢瑟福发现，开尔芬和汤姆孙的原子模型不适用于解释粒子通过不同种类的物质（例如通过金箔）时的散射量。到 1911 年 卢瑟福提出了新的原子模型：正电荷集中在原子核的中心，这个原子核被电子围绕，电子的分布是使原子电中性的，原子的大部分质量是在正电荷上。这就是原子的行星模型。显然这是一个经典力学式的原子模型。 卢瑟福的有核原子模型，虽然圆满地解释了散射实验，但是却遇到了不稳定性的困难。但是，玻尔认为，所谓卢瑟福模型的不稳定性问题是由经典理论的解释造成的，而不是模型本身的问题。 1912年，玻尔已认识到普朗克常数具有非常重要的意义，它是产生非经典物理原理的关键。在卢瑟福的原子模型的启发下，玻尔开始尝试构建原子的量子理论，他提出了一个动态的原子结构轮廓，指出经典物理规律不能完全适用于原子内部，必须遵循原子系统特有的量子规律。1912年的6月，玻尔提出了定态概念，处于定态的原子系统不辐射能量。 1913年，玻尔接受了卢瑟福的原子有核模型，并在普朗克、爱因斯坦理论的基础上提出了量子态的崭新概念，把光谱、光量子说和原子有核模型有机结合在一起解释了原来不能解释的氢原子光谱规律。从玻尔1913年发表它的原子理论到1925年（这一年海森堡提出了量子力学的基本方程），他持续地用他的原子概念来说明所有实验上的化学原子的观察性质。玻尔不仅从科学上思考和解决原子理论，而且从认识论和方法论进行解决。 在量子力学的早期，量子现象以原子结构为核心的，认识到了微观事物具有分立性或量子性，微观世界具有分立性或不连续性，进而开始认识到现象与观察之间是相互结合的。玻尔所理解的量子现象，就是指微观个体（如光子、氢原子等），该个体可以由受到量子规则的限制的经典力学来描述。把测量理解为现象与测量仪器的相互作用过程，显然这样一种认识是经典物理测量的简单对应。 1927年，玻尔在科莫论文中，已开始认识到量子现象不同于经典物理的现象：量子公设意味着原子现象的任何观察将包括与不可忽略的观察方式的相互作用。因此，在通常意义上，独立的实在既不能归结于现象，也不能归结为观察方式。 1929年，对于量子力学中的测量，玻尔说：事实上，作为量子的不可分性就要求着，当利用经典观念来注释一个别的测量结果时，在我们关于客体和观察工具之间的相互作用的说明中，必须允许有一个大小的活动范围。这就意味着，随后的一次测量，将在一定程度上使得前一次测量所提供的信息失去其预言现象之将来进程的意义。显然，这些事实上不但会对可由测量获得的信息的范围有所限制、而且也会对我们所能赋予这些信息的意义上有所限制。在这里，我们遇到一条新形式下的老真理：在我们关于自然的描述中，目的 不在于揭露现象的实在要素（ real essence ） ，而在于尽可能地在我们经验的种种方面之间追寻出一些关系。 这意味着我们应当将关注量子现象的关系而不是其实在的要素或本质。 1935年，玻尔受到爱因斯坦、波多尔斯基和罗森的EPR论文的挑战，更加注意量子现象及其互补原理。玻尔早在1927年科莫论文中就提出了波动概念与粒子概念的互补性、 时空描述和因果要求之间的互补性。 福尔斯(J. Folse)把玻尔1927年在科莫论文提出的现象称之为现象性客体（phenomenal object），该客体的性质由观察来决定。显然，这里的现象是与观察仪器相互作用所产生的东西，也明确表现在玻尔1929年出版的《原子论与自然的描述》一书的序言中。 在1935年回答EPR论证的论文中，玻尔提出了位置与动量的互补性物理性质。1937年，他认为，一个现象有两个互补的方面，它们被粒子图景和波动图景所描述。 由实验所揭示的量子现象的互补特征，获得了相互的排斥性条件，这意味着，在不同的观察相互作用下，相同现象可能呈现出不同特征。 不难发现，到1937年，玻尔所认识的量子现象还是指这显现之中显现着的东西或海德格尔的存在者的存在，还没有认识到显现活动及其存在者的存在之演化。 自1939年之后，玻尔 改变了现象一词的用法，现象是指整体的观察的相互作用。 玻尔认为：保留现象这一单词，作为在给定实验条件下的观察效应的综合，这一定义更适合量子力学符号表征的结构和解释，以及更符合认识论原则。 玻尔说：这些条件，包括说明所有必要的相关测量仪器的性质和规定，事实上构成了定义概念的唯一基础，现象通过这一概念被描述。 这表明，量子现象的描述必须说明其相关测量仪器的性质，否则，无法描述量子实验这一活动本身所呈现出来的量子现象。玻尔说：不同量子现象之间的明显的差异，其描述包括了不同的经典概念，如时空坐标或动量和能量守恒，事实上，它的直截了当的解释是，在于呈现那种现象的不同实验安排的相互排他性特征。 玻尔的互补性用在许多方面。1939年之前，玻尔在互补性方面主要关注两种描述方式的互补性，即时空坐标描述与因果性要求的描述。从1946年开始，玻尔重点关注现象的互补性。他说：尽管量子物理的现象不再以通常的方式结合起来，但是它们可以在下述意义是互补的，即：只有它们完全详尽阐述了客体的证据，且这些证据是无歧义可定义的。 我们认为，现象的互补性，就是指相互排斥的现象实质上相互补充的，它们都是阐明量子客体的结构、本质或意义所必须的。现象的波动性与粒子性是互补的。由于不同的实验装置，因而具体的波动性、粒子性又有区别，这些差别构成了波动图景和粒子图景更全面的内容，这就等同于通过现象学中更多的自由变更，以获得现象的本质、现象的结构或现象的多重稳定性的复杂结构。 在1948年，玻尔用互补性证据（complementary evidence）来指称从不同实验中获得的不同观测事实。 在玻尔后来的论文中，最通常是指互补现象 。玻尔认为，在客观描述中，的确更适当的是，仅使用现象一词去指称在特定环境下获得的测量结果，该环境还包括整个实验安排的说明。 玻尔有关量子现象包括环境的观点，得到了当代量子测量理论的支持。 与冯诺依曼的测量仪器假设相比较，冯诺依曼把仪器看作是一个量子系统，而当代的量子测量理论把仪器看作是宏观态，表达为集体态（仪器态）与仪器（无穷分量）内部态的量子纠缠态。在宏观极限下，不管仪器内部状态如何，我们就有可能得到具有经典关联的混合态。目前讨论的关键是把环境理解为仪器内部的自由度，即是奥尼斯（R. Omnes）的内部环境概念。 朱雷克(W. Zurek)在仪器与量子系统之外，还引入了环境。环境与测量仪器通过相互作用，产生理想纠缠，使量子系统出现退相干（decoherence） 。简单说来，所谓退相干现象，是指一个量子物理系统，由于与其环境不可避免的相互作用，使得系统所处的、由某个观察量的多个本征态相干叠加而成的状态，不可逆地消去了各个干涉项，使系统的行为表现得就像经典物理系统一样。 量子测量是一个典型的量子现象，有生成和转化过程，包括从微观可逆到宏观不可逆经典现象，即量子系统、测量仪器与环境的相互作用的演化构成了量子现象的完整意义。目前有关量子测量的退相干研究取得了很大进展，相互作用产生量子纠缠、导致退相干是一个具有普适性的基本物理过程。 上述分析表明，胡塞尔、海德格尔关于现象的概念与量子力学的量子现象概念有许多相通之处。对量子现象的认识经历了把量子现象当成个体性，即存在者的存在或显现出来的东西，将测量仪器纳入量子现象等。这与现象学的观点是一致的，即：把活动中的显现者与显现活动都包括于现象中。在海德格尔看来，现象还应当包括存在者的存在的演化。实际上，量子现象当然包括这一涵义。在惠勒的延迟选择实验中，非常明确地表明，量子现象必须包括量子现象的生成与演化的完整过程，否则就会出现惠勒的不正确认识：延迟选择实验中计数器处的半反镜的移进移出，将不可避免地影响我们具有怎样的权力去说光子的已经过去的历史，因而，在某种意义上，正常的时间次序竟被奇怪地颠倒了。 量子现象实质上是由微观粒子在宏观外部环境（包括测量仪器等）作用下的显现，其中包含了由微观现象转变为宏观现象的不可逆过程，因此，量子现象是一个由微观现象转变为经典的宏观现象的过程，即量子现象是一个即包括微观又包括宏观的过程。 事实上，概率幅或波函数就是一个反映事件或过程的存在。事件的连续运动形成了事物的过程，过程成为量子力学最为重要的概念。或者说，概率幅从微观与宏观相结合的角度阐明了量子现象的开放性和演化性。 当然，我们也看到，胡塞尔与海德格尔的现象学主要从意向性或此在出发来研究现象，现象总是意向行为作用下的意向对象，意向行为与意向对象共同处于意向体验之中。而量子力学从理论和实验相结合的角度来研究量子现象，尽管在量子力学的早期甚至现在也有一些学者认为，量子力学的测量中有主观介入，甚至认为现在的测量会影响到宇宙创生之初（惠勒语），显然，20世纪90年代以来的有关退相干（decoherence）的研究大大推进了量子测量问题：正是环境而不是人的意识的最后介入才使波包发生扁缩。 4、对现象的描述的简要比较 现象学视野中的现象与量子现象，不仅在其涵义与意义上有许多相近的地方，而且其描述与认识现象的方法其实质是一致的。 （1）可能性与概率 Possibility（可能性）与Probability(概率) 在汉语中都称之为可能性，后者在统计科学中又称之为概率或几率，两者分别来自其形容词Possible和Probable。Possible是指，在没有与事实、规律或与境相矛盾的条件下，可能发生、存在或是真的；它强调客观上有可能性，但常常带有实际可能性很小 的暗示。Probable是指，将可能发生或将是真的，是合乎情理的（plausible）。probable用来指有根据，合情理，值得相信的事物，语气比possible要重，有相当可能的意思。 在后现象学中用可能性（possibility）来描述变更。如伊德经常用到的舞台/金字塔/机器人（stage/pyramid/robot）图形的三重变更中 ，有三重体现性，三种变更，就有三种可能性。对于这些可能性，不一定是现实的。舞台/金字塔/机器人都是一些画出的线，是现象学上的变更，这三种有意义的图象都是可能的。但这三种图象不能结合在一起。 而在量子力学中用概率（probability）来描述微观粒子出现在空间中某点的可能性。概率幅（probability amplitude）是一个复值函数。表示为位置的概率称之为波函数。*，即概率幅的绝对值称之为概率密度。一个微观粒子处于特定区域V中的概率就是对该区域的概率密度的积分（要求归一化）。量子力学的概率幅表示了微观世界的存在方式，而宏观世界才是用概率即经典概率来描述可能性，量子现象反映了概率幅与经典概率的统一性。但量子力学中的互补原理说明，波动图景与粒子图景是互补的。我认为，在量子力学中，波动图景与粒子图景都是可以从概率幅加上实验环境而推演出来，即概率幅是更基本的东西。 （2）变更方法与互补原理 从对现象的研究方法来看，现象学强调通过自由变更的方法来获得现象的本质、结构特点或多重稳定性的复杂结构，这里的自由变更可能是实在的变化，也可以是想像的或虚拟的变化。从对现象的自由变更中认识哪些是变量，哪些是不变量，并获得现象的本质或结构。玻尔提出用互补原理来认识量子现象及其量子现象的描述，量子现象的变化是实在的变化。互补原理关注的是量子现象的描述方式的互补性和量子现象本身的互补性。互补原理与自由变更方法的相通性，在于它们都是从不同的可能的侧面、视角等来揭示或直观现象。 变更方法与互补原理也存在差别。在胡塞尔看来，变化是指实在东西的变化；其次它是指状态变化，个体保持同一。而变更不是指状态变化而个体保持同一，而是指变成别的个体。现象学与后现象学中的自由变更方法的实质，就是讲直观事物应当从尽可能多的角度（实在的或想像的）来展开，以获得事物的全部意义。在伊德的后现象学看来，对现象的自由变更所得到的各种有意义的图景不能够整合在一起。如在伊德所用的舞台/金字塔/机器人的变更中，舞台、金字塔与机器人是纯粹不同的东西，当然是无法整合的。互补原理是讲相互排斥的事物具有互相补充的性质，它们都是认识整体性质所必须的，即相互排斥的图景将被整合。如在量子力学的波动描述与粒子描述中，经典物理的波与粒子是相互矛盾的概念，但在量子力学中得到了统一。从实验角度来看，就是在物理允许的多种条件下，尽可能获得不同性质的物理结果。这里的每一种实验方法或测量方法都包括了一种经典模式，互补与互斥的各种模式的整合才生成事物的完整意义。 在现象学看来，通过自由变更获得事物的完整意义，即在意向性或此在的视野中，整合了各个自由变更的图景而获得现象的意义。而在量子力学中，具有实在意义的概率幅整合了量子现象的波动图景和粒子图景、时空描述与因果描述，揭示了微观事物生成和演化的各种可能性。 总之，撇开现象学本身存在的差异，经过上述比较分析，我们不难得到以下结论：现象学与量子力学对现象的研究有不少相似之处点，比如，两者关注环境与演化，可能性与概率，自由变更方法与互补原理等。两者也有不同点，比如，现象学从意向性角度把现象纳入意向行为之中，现象是意向作用下的现象；而量子力学的现象则是科学现象，它纳入量子理论与相关实验之中，量子现象不是主体意向作用下的现象。如果我们除去现象纳入意向性之中这一概念，并加以改造，在我看来，现象学的现象概念对于我们认识量子现象具有积极意义，这是未来亟待研究的课题。 参考文献： 基金项目：广东省哲学社会科学十五规划项目量子信息的哲学研究（编号 03104B07）。 M. 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