量子力學束縛態的條件范文

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篇1

Abstract： In this paper， the Uncertainty Relation is used to calculate the lifetime of quark-gluon plasma， this method avoids the complicated theoretical derivation， and the physical meaning and physical process is very clear.

關鍵詞： 夸克-膠子等離子體；壽命；不確定性關系

Key words： quark-gluon plasma；lifetime；Uncertainty Relation

中圖分類號：O572.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）24-0324-01

0 引言

目前所探測到的物質的最小單元是夸克和輕子。強子由夸克組成，比如質子、中子和介子。為了滿足三夸克和雙夸克束縛態的泡利原理，必須給夸克引入色自由度。夸克之間的相互作用就是通過膠子傳遞色荷來實現的，每一個味道的夸克都可以有三種顏色，由于色禁閉的要求，強子必須是色單態的，比如重子的夸克組成是全反對稱組合。

夸克-膠子等離子體是一種新的物質形態，夸克不再是以強子型的雙夸克或三夸克束縛態形式存在，夸克之間是完全漸近自由的。可以存在夸克與夸克之間，夸克與多夸克之間的色相互作用，這是一種多體夸克凝聚而成的新物質形態。這種物質形態被認為曾存在于宇宙大爆炸初期，從夸克物質演化的意義來講，研究夸克-膠子等離子體不僅對基本粒子物理研究意義重大，而且對于宇宙演化來講也具有重要意義。物理學家們正在嘗試著通過實驗裝置（高能重離子碰撞），把物質的溫度和密度在一個很小的時空區域內提升到宇宙大爆炸的初始階段。

1 利用不確定性關系計算夸克-膠子等離子體的壽命

高能重離子碰撞能夠將重離子撞擊的巨大能量瞬間聚集在一個很小的時空區域內，形成一個高能量密度體，其密度可達幾個GeV/fm3的量級。美國布魯海文國家實驗室（BNL）的相對論重離子對撞機（RHIC）能夠將金原子核加速到每核子100GeV，質心系能量可達2×19.7TeV。為了能在實驗室獲得更高的能量，歐洲核子研究中心（CERN）目前已經建成了大型強子對撞機（LHC），其可以產生3TeV每核子的質心系能量，對于鉛原子核Pb208，可達到3×208TeV的質心系能量。核粒子束迎頭相撞時，每秒鐘將會出現上千次的碰撞，每一次碰撞都能在相撞點上產生很高的溫度，大約能產生超過1012K的溫度，這相當于太陽溫度的1萬倍。夸克-膠子等離子體一旦產生就會迅速冷卻膨脹，所以其壽命極其短暫。通過量子力學的不確定性關系，可以推算出夸克-膠子等離子體的壽命。由自然單位制下的不確定性關系可知，系統的能量不確定度和時間不確定度之間有如下關系ΔEΔt？叟■ （1）

從相對論條件下夸克的動力學方程■？追=0，可以得到到核子內部三個夸克的總能量為E=■ （2）

下面我們將從產生夸克-膠子等離子體的臨界能量出發，來計算其壽命。利用不確定性關系計算物質的壽命在邏輯上是可行的，假設系統處于自由夸克態時，零質量夸克攜帶的總能量為E，當自由夸克物質開始冷卻并最終碎裂為強子物質后，自由夸克便不存在了，那么在這段時間間隔Δt內的能量不確定性就是ΔE=E-0。

取核子半徑R=0.8fm，由（1）式可知，出現夸克-膠子等離子體時每個初始核子的總能量為E=3π/R；2.3GeV。按照不確定性關系的最小值ΔEΔt=1/2，就可以計算出夸克-膠子等離子體的壽命為t0：10-10fm。由于取自然單位制，時間、能量、長度之間的量綱關系為[時間]=[長度]、[長度][能量]=1，再將費米長度換算為國際制單位就有夸克-膠子等離子體的壽命為t0：10-25s，這個計算值符合目前的理論值。

2 小結

利用測不準關系計算微觀物質系統的壽命在邏輯上是行之有效的，利用量子力學中的不確定性關系可以直觀、快速地計算出夸克-膠子等離子體的壽命。在物理教學的現代物理部分講解粒子物理的前沿進展，并利用簡單的量子力學原理獲得諸如系統壽命的一些物理量，不僅可以提升學生的學習興趣，還能拓寬學生的學習視野。

參考文獻：

[1]曾謹言.量子力學（卷I）[M].北京：科學出版社，2007.

篇2

1實在論的復興同“實在”本身的破碎與失落結伴而生，是康德以后西方哲學的一大景觀。一方面，科學主義和理性主義拋棄康德的“自在之物”，把感性世界中的“現象”作為實在；另一方面，人本主義和非理性主義拋棄康德的“現象”，以人的某些非理性心理要素取代“自在之物”作為實在。于是有多少哲學，就有多少實在論，人人都可以稱為實在論者，而“實在”本身則不知所去。為了重新整合這破碎了的現代哲學，人們必須喚醒理性，返回到實在觀念的原點處發掘其真義。

然而嚴格說來，“實在”并不是一個真正的哲學范疇，也不是宗教或神學中的名詞術語，當然更不會成為科學中的概念。通常它只是日常語言中的一個謂詞而非主詞，用以表示主詞存在的虛實狀況及其性質。不過無論哲學、科學，還是宗教、神學等，大凡以探索客觀真理為宗旨的意識形式，都不能不首先去直接地面對它。因為“實在”與“真理”密切關聯在一起，它根源于人本身所固有的一種“形而上”的沖動，是人的思想超越感性世界的產物。人們通常總是要割裂本體論和認識論從單方面孤立地討論實在，然而事實上，無論是從思想的語言邏輯方面分析，還是從其社會歷史方面分析，“實在”的這兩個方面都是不可分割的。或者至少是就把握實在觀念來講，本體論同認識論必須統一起來考慮。

從語義學方面來分析，“實在”一詞復合了兩個不同層次的意思：其一是“在”，也就是通常所說的“存在”，它是相對于“不存在”而講的，是指作為殊相處于時空之中的、原則上可以感知的具體的存在，它是人們把握“實在”一詞的一個輔條件，構成“實在”的現實層面；然而，要完整準確地把握“實在”的內涵，還必須充分注意到它的“實”，即“真實”，它是相對于存在本性中可能具有的“虛”或“不真實”而講的，是對存在的一種質疑，并構成“實在”的“超越”層面，這是“實在”一詞常常為人們所忽略的深一層涵義。一般說來，它總是要指向某種終極的、不能被感知而只能被推論的、作為共相的抽象的存在。顯然“實在”并不是指稱通常意義上的那些存在，而僅僅是指稱某種作為存在“根基”的本原性存在，或者說第一性的存在，它構成所有其它存在的前提和基礎。“實在”所以能夠如此迷人，也恰恰是根源于它對感性具體的現實的這種超越。

由此看來，實在觀念應當起源于人們對現實的、感性具體的物質世界的懷疑和否定中。早在人類遠古時期的神話傳說中，人類精神就已經開始了對現實世界的超越，這種超越為人類以后理性地建構理想世界與批判現實世界奠定了重要思想基礎，不過當時還沒有觸及到感性世界的實在性問題。

最早明確表示懷疑和否定物質世界的，是古印度的婆羅門教。早在公元前10世紀至5世紀古印度所流傳的《奧義書》中，已經出現了這樣的思想。根據婆羅門教的說法，印度神話中的創造神“梵”是物質世界的始基和宇宙萬物的本原。它沒有形狀、沒有大小、沒有顏色、沒有聲音、沒有氣味，廣闊無邊、無處不在，既看不見、聽不見，也摸不著，仿佛老子所說的“道”。不同的是，印度的“梵”具有某種意識，被稱為“自我”。“自我”和“梵”一體兩面，只是由于它具有意念，才使得混沌破裂變現出包括人在內的宇宙萬物。不過這個破裂的混沌僅僅是由“自我”的意念產生的，因而被稱為“假梵”。由假梵化生出來的宇宙萬物自然是虛幻不實的、有限的和暫時的。唯有真梵才是真實的、無限的和永恒的。人們只有透過假梵認識了真梵，才能夠超脫無盡的生滅輪回，復歸宇宙本體〔1〕。

到了古希臘時期，巴門尼德首次從哲學上觸及到實在觀念。他把現實世界感性具體的物質性存在稱為“非存在”，而把人們精神世界那些抽象化的思辨性概念稱為“存在”。柏拉圖進一步把人們所生活的客觀世界明確區分為現象世界與理念世界。他認為人們的感官所能夠感受到的只是現象世界，而真實的世界是理念世界，它隱藏在現象世界的背后，是人們的感官所不能感知的，它是本原的、絕對的和永恒不變的。現象世界只是人的一種幻相，沒有任何真實性可言，只有理念世界才是真正實在的世界。亞里士多德雖然用質料與形式的結合取代了柏拉圖那抽象空洞的理念，不過他還是承認存在一個沒有質料的純形式，這就是神。而且晚年的亞里士多德還認為一般形式就是事物的本質，它先于具體事物存在并決定具體事物，因而是第一本體。

中世紀的基督教神學吸取了柏拉圖和亞里士多德哲學中的實在論思想，認為只有天國是真實的存在，也只有人們對于天國的認識才是真實的認識，現實世界不過是上帝的創造物，它只是人們感性知覺的對象，在那里是沒有任何真實性可言的。根據安瑟爾謨等極端實在論者的觀點，共相作為殊相的本質，不僅獨立于作為殊相的個別事物、而且先于它們而存在；個別事物則不過是由共相所派生出來的偶然現象，它們是不可能真實存在的。這是實在觀念和實在論的哲學發軔處，從此以后人們超越感性世界的本能沖動借助于基督教的經院哲學最終以實在論的形式正式進入了人類認識的視野。

綜合以上簡要的邏輯分析和歷史考察，我們不難得出這樣幾個結論：

第一、實在觀念和實在論是以真假兩個世界的分辨作為思想前提和基礎的，它內在地包含著由此岸的幻相世界向彼岸本體世界的超越。否則的話，如果有人指著他面前的一張桌子說：“這是實在的”，我們就一定會感覺到莫名其妙。要合理地理解和解釋這句話，就必須首先設定一個輔助事件作為前提，這就是有人否定這張桌子的實在性，也就是說，必須先有了實在論。然而一旦實在論把人們的思想引向桌子的共相或理念，那時再有人回過頭來強調說眼前的這張桌子是實在的，他顯然不能夠再被稱為實在論者，而只能被稱為唯名論或經驗論等。這是正確把握實在觀念和實在論首先必須澄清的問題。實在論領域中的各種混亂大都是由于忽視了這種超越而引起的。

第二、前蘇格拉底時期的自然哲學家也曾主張超越現實世界，泰勒士的水、阿那克西米尼的氣、赫拉克里特的火等、尤其是留基伯和德謨克里特的原子論，也都是人類精神超越現實世界的產物。然而這種超越并沒有涉及到彼岸世界，它們純粹是在此岸世界內部發生的事件，是人的思維對自身感覺器官的超越，只要人們設法拓寬自己的視域就會發現，它們并沒有超出現象世界之外。因此，這種所謂超越只不過是從具體的作為殊相的質料到質料的還原，它同抽象的理念、形式或共相無關。所以它就只能是被稱為唯物論或原子論等，而不能被稱為實在論。這也是正確把握實在觀念和實在論時應當非常明確的，否則諸如科學實在論這類怪胎就會由此而產生。

第三、新實在論與批判的實在論也同樣是以理念與現象、形式與質料、共相與殊相這樣兩個不同的世界的分別作為思想基礎的，同理念論或實在論相區別的是，它們同時賦予這兩個不同的世界以同樣的本體論地位。這其實是一種無可奈何的折衷主義方案。它雖然避免了大量停留在哲學原點的原始糾紛，促進了現代分析哲學的發展，然而哲學中的本原問題畢竟不會因此而被消解。就對“實在”本身的認識而言，它們幾乎沒有增添任何新的內容。所以盡管哈特曼把本體論和認識論統一起來把握實在具有重要的思想價值，然而彼岸世界與此岸世界畢竟存在著質的不同，從而最終的結果也只能是，或像羅素等熱衷于從邏輯、數學方面進行抽象分析的多數新實在論者那樣，從本體論上返回到柏拉圖主義那里；或是像普拉特等熱衷于從經驗方面進行具體分析的那些批判的實在論者一樣，從認識論上走向康德的不可知論；再或是像桑塔亞那那樣，最后不得不把外部世界的存在當成一種動物式信仰來捍衛等。至于其它那些五花八門的實在論則大都不得要領。

2明確實在觀念與實在論的真實涵義后，倘若主張科學實在論，則將意味著：首先，在本體論上預設或承諾一個在感性具體的事物之外的超驗和永恒不變的理念、形式或共相世界；其次，在認識論上主張科學理論正是對這樣一個實在世界的真實描述；再次，在方法論上也相應地追求某種能夠把科學導向這個實在世界的先驗邏輯，從而可以使之同實在論內在地融合成為一個統一的整體。顯然這只是一種基于語義分析形成的科學實在論。雖然它僅僅是純思辨的產物，卻相當準確地體現了本來意義上的科學實在論，不妨稱之為科學實在論Ⅰ。不過人們通常已經習慣于把這種實在論稱為形而上學實在論，并認為它同科學無關或者對立。然而事實上，這種長期被作為形而上學加以拒斥的實在論，在現代科學中已開始凸現出來。這是一個不容當前各種現實的科學實在論Ⅱ忽視的重要事實。

愛因斯坦的科學，作為傳統宗教的一種替代品，顯然是對于他所信仰的和諧的宇宙的描繪。自然規律的絕對性、形式體系的相對性、數學物理化與物理學數學化等〔2〕，在認識論和本體論相統一的基礎上忠實地繼承了柏拉圖主義的科學傳統，從而構成一種真正的科學實在論。盡管這種科學觀在科學史上不占主流。然而隨著現代科學向兩極領域的不斷擴張，這種觀念的市場似乎是越來越大，甚至連實證主義的追隨者海森堡等人，也明顯感覺到現代物理學正在向柏拉圖主義復歸。只是何以證明這樣一種描繪恰恰就是宇宙的本來面目，在認識論范圍內是不可能得到真正解決的。

科學實在論Ⅰ預設或承諾一個理念、形式或共相世界，并要求科學理論描述這個實在世界。既然現象世界受外在于自己的理念支配，科學要解釋和說明現象就必須準確地把握理念，而這樣的科學顯然是不可能在現象世界中純邏輯地歸納，它必須到精神世界中純理性地建構。科學實在論Ⅰ的方法論基礎是理智的直覺、思辨與審美能力，包括科學創造中的直覺、猜測、想象和推理，理論評價中的簡單性等，在本質上是一種形而上學的理性實在論。然而何以保證科學理論所描繪的正是實在世界，在方法論的范圍內也是無法解決的。所以這樣的理論與其說是科學，還不如說是哲學或神學。不過愛因斯坦事實上也正是一個融神學、哲學與科學為一體的奇才。他的相對論巧奪天工居然沒能獲得諾貝爾獎，也說明了科學界對于“科學究竟是什么？”，還是具有自己的內在尺度的。

從歷史上看，以實驗作為特征的近代科學是在唯名論的旗幟下興起、在經驗論的傳統中獲得大踏步發展、并在實證論的懷抱中走向成熟的。同科學實在論Ⅰ相比，科學實在論Ⅱ更好地繼承并體現了這樣一種哲學的和科學的傳統。它所關注的始終都只是現象、質料或殊相等現實的和感性具體的物質世界。近現代科學基本上是在這樣一個物質世界中展開的。只是這個世界還存在著復雜的結構和層次。從人類自身的時空尺度看，它至少可以被劃分為兩大部分：一部分是人們借助于現有的技術手段可以感知的，不妨記為A；另一部分則是在原則上應當能被感知而目前借助于各種技術手段尚未被感知的，也不妨記為B。從認識論的層面看，人們既可以用A解釋B，也可以用B解釋A。大凡是從現象世界中的任何一個層次出發對其相鄰層次所作的各種因果解釋，都可以直接地構成現實的科學實在論Ⅱ的思想基礎。不過從當代科學實在論發展的實際看，它們大都是以還原論作為其方法論基礎的。

近代科學是在從A到B進行還原的，它以B作為A的內在原因和根據。具體說來，一個科學理論要想正確解釋和說明A，就必須首先如實地描述B。近現代科學主要是在這種思想支配下層層還原、并最終從原子走向夸克的。極端的還原論總是要在本體論上預設一種實體，并在認識論上要求科學理論描述這種實體。它們認為成熟的科學理論中的所有名詞術語及其中所包含的理論實體應當在現象世界中有確定的指稱。W.塞拉斯和普特南的逼真實在論就是以此作為藍本建構起來的。溫和的還原論通常只是在本體論上承諾一種實體，夏佩爾的科學實在論、杰利的建構實在論和哈金的實驗實在論等大體是屬于這種類型。它們沒有預設或承諾超驗的實在，卻預設或承諾了超感的實體，并且堅持認為科學理論或科學實驗中所反映的就是真實的存在。

隨著現代科學向縱深發展，尤其是伴隨現代系統科學的興起，整體論正取代還原論而成為一種新的科學范式。豐富多彩的現象世界實際上也絕沒有還原論者所想象的那樣簡單。人們在其中發現了自然界的層次結構并揭示了它非同尋常的意義。整體論以A作為B的外在原因和條件，從而使“關系”取代“實體”而成為科學解釋和說明的基礎。它是現代科學正在擺脫古希臘自然哲學傳統走向亞里士多德主義的一種進步。現代西方哲學中亞里山大的突現進化論、懷特海的過程哲學、哈特曼的批判實在論、拉茲洛的系統哲學和邦格的科學唯物主義等，也都具有這樣一種極為明顯的思想傾向。

科學實在論Ⅱ本是在反實在論的框架中建構起來的。它是以現象世界中各種感性具體的屬性作為經驗基礎的理性實在論，在本質上是反柏拉圖主義實在論的。近代科學以還原論作為方法論基礎，試圖將屬性歸結到物質實體上；現代科學則以整體論作為方法論基礎，試圖將屬性歸結到關系中并從而完全消解物質實體。這種實體的淡出和關系的凸現使形形以還原論作為藍本的科學實在論Ⅱ普遍陷入困境。科學實在論Ⅰ預設或承諾實在，卻無法保證科學正確地把握實在；科學實在論Ⅱ放棄這種實在而執著于描述現象，卻最終連現象也把握不住。這就難怪現代科學哲學中現象主義、約定主義、工具主義和實用主義思潮要非常盛行。馬赫、阿芬那留斯、彭加勒、迪昂、布里奇曼、奎因、拉卡托斯、庫恩、費耶阿本德、勞丹、范·弗拉森、詹寧斯、黑崎宏等人都是頗有影響的反科學實在論者。即使是始終以科學實在論著稱的普特南，到后期提出的所謂內在實在論，實質也是反科學實在論的。科學實在論不僅在邏輯上困難重重，而且在歷史上也漏洞百出。倘若從整個科學發展的歷史看，無論古代的托勒密，還是近代以來的哥白尼、伽利略、開普勒、牛頓、法拉第、麥克斯韋、玻爾和海森堡等一流的科學家，雖然說不能完全抗拒科學實在論的誘惑，然而他們總體上似乎都是在從事一種拯救現象的工作。

3科學理論是人類認識發展到一定歷史階段的產物。從認識論的觀點看，它作為主客體相互作用的產物，其中必然內在地凝結著根源于客體、然而卻是由主體來規定、并因而具有主體間性的客觀性現象，以及根源于主體、卻必須由客體來規定的主觀性理念。所以撇開它的語言、邏輯、數學表述形式就其經驗內容來看，科學理論顯然是由現象知識與理念知識這樣兩大類知識構成的。前者從現象世界出發，是人類關于物質世界感性具體的經驗知識的歸納和總結，是實在論一直試圖超越的“虛”與唯名論極力維護的“實”；后者從理念世界出發，是人類關于精神世界理性抽象的經驗知識的反思和概括，是實在論始終所向往的“實”與唯名論堅決拒斥的“虛”。它們分別凝聚和體現了歷史上能工巧匠的技術傳統和人文學者的思辨傳統。科學理論正是人類在這兩種不同的知識傳統中所積累起來的兩種類型的知識在一定的語言、邏輯、數學形式構成的框架和體系中同化與融合的產物〔3〕。

近代科學是從現象世界中展開的。物質實體、屬性及其相互關系是科學理論中所涉及到的主要經驗內容，它構成了科學理論中最為重要的外部經驗基礎。按照唯名論的觀點，現象世界中這些感性具體的東西正是唯一真實的存在。然而從現代哲學和科學認識發展所獲得的結論看，實在論否認它們的真實性并不是沒有道理的。

首先，從哲學認識論方面看，現象作為從屬于主客體關系的范疇，是不可能脫離主體來規定的。既然主體是人，現象也必然是屬人的。倘若把主體換成某一微生物，現象也必然要屬于這種微生物。事實上，人類迄今為止所獲得的全部認識成果，都始終是以人類自身的存在尺度作為基準的。羅素當年曾經談到過這個問題。卡爾納普、劉易斯和克里普克的可能世界理論也都涉及到這個問題。也就是說，現實的現象世界其實只是無數邏輯上可能的世界中的一個。實際上它完全是人類按照自己特殊的生理構造選擇出來的。也正是這種特定的生理構造把“自在之物”拒斥到自己的視野之外。人類要把握這種自在之物，必須根本改變自己的生理結構和時空尺度，以便把多種可能世界同時納入自己的視野。這恐怕只有上帝才能做到。

其次，從科學認識論方面看，人們對于微觀世界的認識不可避免地帶著人類認識活動的烙印。人們不可能觀測到所謂微觀客體的本來面目，而只能觀測到微觀客體同測量儀器發生相互作用的整體效應。并且觀測結果是呈現為粒子還是波，還要取決于人們所設置的觀測條件。具體說來，人們帶著粒子的眼鏡觀測，客體呈現為粒子，帶著波的眼鏡觀測，客體則呈現為波。真實存在的或許既不是粒子也不是波，而是某種不可知的“自在之物”。也就是說，人類對微觀世界的認識仿佛盲人摸象，我們永遠看不到大象的本來面目，而只能通過彼此的觸摸建構一個適合于主體間的大象。這里自在之物雖然也不可知，然而卻并不在彼岸世界。它作為現象的總和或整體構成人類認識的極限。量子力學中的測不準關系和互補原理在微觀世界里深刻地揭示了這種隱藏在人類客觀性科學認識深層不可消解的主體性。

再次，從現代科學所獲得的具體結論看，作為現象世界載體的“物質”在微觀世界中不斷地化“虛”。近代物理學把實物還原為原子，現代物理學進一步把它還原為亞原子粒子、夸克、甚至亞夸克等微觀粒子，最后發現這些充當宇宙磚塊的所謂微觀粒子原來只不過是一些根源于數學方程式的虛構。狹義相對論以連續的場取代作為普遍基質的以太，量子場論的發展把現象世界中的實物粒子歸結為空間中能量集中的區域，靴袢理論甚至把強子等實物粒子歸結為與其相溝通的反應道中的束縛態。廣義相對論中作為引力場載體的似乎不再是質量而變成了能量。系統科學更是強化了這種非實體化的傾向，從而使關系實在論逐漸取代實體實在論成為一種現代思潮。與此同時，現代宇宙學也在大尺度時空范圍內解構了宇觀天體的實體實在觀。

實在論所以要否定感性具體的物質世界，顯然是因為它開始就已經發現這個世界僅僅是“人”的世界。它要超越這樣一個世界尋求某種適合于所有不同生理構造和時空尺度的非人的認識，這無疑是一種典型的神目觀。科學實在論把科學當成這樣一種尺度，把所謂“科學的影像”看成真實的存在，也顯然是忽視了科學的屬人屬性。從現代認識論的觀點看，包括科學認識在內的人類一切思想認識，作為主客體相互作用的產物都具有屬人性。甚至于連日常語言中所謂的“虛”與“實”，也都不存在任何可以脫離人的純客觀的絕對尺度。所謂客觀世界中唯一能夠確定的，只有由人的感覺器官所選擇的這個現象世界。人類在兩極世界中所獲得的一切認識結論，最終都必須能夠被直接或間接地還原到人的感性世界中。即使主張“科學是萬物的尺度”的W.塞拉斯，也并不否認“常識的影像”的基礎地位。從這種意義上講，現象世界不僅是存在的，而且必須重新回返到常識中，把它權且看成是終極的和實在的。中世紀唯名論的思想價值正在于此。

科學理論中不僅有根源于物質世界中的現象知識，而且具有大量根源于精神世界中的理念知識。理論實體、屬性及其相互關系也是科學理論中不可抗拒的重要組成部分，是科學理論中不可缺少的內部經驗基礎。從唯名論的觀點看，它們大都屬于應當從科學中清除出去的形而上學因素，而實在論的科學觀總是要把它們看成某種真實的存在。實在論關于現象世界的虛無主義思想是人類認識超越自身感覺器官的必然，它體現了人類理智發育的成熟和完善，對于人類快速高效地拓展自己的生活世界具有極為重要的指導意義。然而并非它們在這個超越的世界中所獲得的任何結論都有價值。科學發展的歷史表明，科學實在論在理念世界中所構筑起來的各種“實在”，遠遠不如唯名論在現象世界中直接感知到的那些現象更為可靠。近現代科學中所預設或承諾的理論實體、屬性及其相互關系，雖說有像原子論這樣一些極為成功的假說，然而更多則還是像以太和燃素這樣一類失敗的猜測。

既然現象世界中的物質實體、屬性及其相互關系是由人的感覺器官直接規定的實在，那么它顯然是用不著分有所謂實在世界中的理念。相反，理念世界中所形成的理論實體、屬性及其相互關系倒必須返回到現象世界中才能最終確定其真偽。正是近現代科學中的這樣一種現實，使科學實在論Ⅱ誤以為現象世界構成了科學理論的實在基礎。它主張把抽象的理論實體還原為具體的物質實體，把以理論實體為載體的屬性及其相互關系還原為以物質實體為載體的屬性及其相互關系。而科學實在論Ⅰ堅持理念世界的實在地位，其實質上是要把精神世界中所形成的某種抽象關系客觀化，把各種實體歸結為這種絕對和永恒的關系，從而企圖在這種關系中來俯視整個現象世界。然而無論是科學實在論Ⅰ還是科學實在論Ⅱ，都無非是來自哲學家的一廂情愿。科學史上那些一流的科學家大都堅持一種反實在論的科學觀。人們所謂“牛頓不是牛頓主義者”〔4〕反映的正是這種情況。事實上，無論現象世界還是理念世界都是屬人的，它們都不能構成科學理論的實在基礎，只有人本身才能為科學理論提供現實的基礎，盡管它也未必是實在的。只可惜在整個科學哲學研究中，它始終都沒有在場。

4科學理論中不僅包含著人類的現象知識與理念知識這樣兩種不同類型的經驗知識，而且還包含著語言、邏輯與數學這樣一些極為典型的人文知識。它們構成科學理論同化和融合現象知識與理念知識的形式框架，是科學所以為科學的內在根據以及衡量科學發展階段、水平及其成熟程度的重要標志。科學理論正是同化和融合在這樣一些“先驗的”形式框架中的人類經驗，是以人類特定的生理結構作為基礎的人類實踐和智慧的重要結晶，集中體現了人類理智、情感和意志的內在統一，充分展示了人性中所蘊涵的無窮魅力。

語言、邏輯與數學是構成科學理論所不可缺少的形式知識。同物質世界與精神世界中的經驗知識不同，它們是關于現象和理念的元經驗，是特定的主客體相互作用方式在主客體相互作用過程中向主客體內化與外化的產物。其中語言是基于人類特殊的社會實踐活動在主體內部自然歷史地形成的某種“約定”，它具體體現了人類社會活動的個性色彩，為古今人文主義者竭力張揚。邏輯是基于人類起源和發展的進化過程在主客體間自然歷史地形成的某種“約定”，它抽象地反映了人類共同的生理結構，是不同語音、語形、語義、語用和語法結構的語言之間能夠相互翻譯的客觀基礎。數學則是人類在語言和邏輯的基礎上所進行的某種人工“約定”，它是人的思維基于語言和邏輯基礎的進一步發現和創造，是這兩種約定的豐富、深化和自我發展。

正是通過這樣的層層約定，人類才能首先通過主體內部的某種語言約定規則，揭示出隱藏在主客體之間的邏輯約定法則、以及各種形式的數學約定定理，并以此為中介最終發現作為科學理論客觀基礎的、客體內部的、自然歷史的“約定”，即人們通常所說的自然規律。當然這種自然規律也是基于主客體相互作用過程的產物，它不僅必須通過人的特定生理結構及其延伸來感知，而且還不得不通過語言、邏輯與數學這樣一些典型的人文知識形式來表述，因而它的客觀性也就只能被解釋為主體間性。皮亞杰的發生認識論、以及量子力學中的測不準關系、互補原理和現代宇宙學中的人擇原理等，也都從科學內部的不同研究領域和途徑具體地展示了科學理論從形式到內容的這種廣泛意義上的約定性。

在人的世界中闡釋科學理論，首先必須明確作為科學理論的理性基礎〔5〕的語言、邏輯與數學等形式知識的人文屬性。近代以來，隨著以數學和邏輯為基礎的近現代科學在社會生活中的巨大成功，以非理性為特征的反科學主義逐漸把對科學的社會批判引向認識論層面。它們把作為科學理論的理性基礎并在科學實踐中得到廣泛應用的數學與邏輯理性簡單地指責為工具理性大張撻伐，仿佛在數學與邏輯理性之外這個世界上還存在著某種可以同所謂工具理性對立起來的純粹價值理性。這不僅在理論上是荒謬的，而且有悖于文藝復興以來啟蒙運動的歷史事實，本質上是蒙昧主義在現代社會的沉渣泛起。實際上，作為科學理論理性基礎的數學與邏輯，絕不會只有工具的屬性，它還具有不可忽視的價值屬性。近現代社會中人的內在價值的空前高揚正是在啟蒙運動弘揚理性的過程中才得以實現的。倘若再返回文藝復興所向往的古希臘思想文化中，則語言、邏輯與數學更是極為典型的人文學科。即使在中國古代科學的荒漠中，數學也依然被列為“六藝”之一。

實際上，同語言完全一樣，邏輯與數學也是人們修身養性、陶冶性情、完善自我所不可缺少的重要人文內容。至于現代科技社會中逐漸暴露出來、并為人文主義所強烈譴責的許多社會現實問題，科學主義早已有警覺。它們決不能被簡單地指責為工具理性計算的結果。事實上，這恰恰是某種虛妄的偽人文主義剝離工具理性肆意張揚所謂純粹價值理性的結果，是現代社會中缺乏一種健全的理性的惡果。其實語言、邏輯與數學絕不只是什么工具理性，它作為人類走出愚昧、擺脫神權束縛的思想基礎和理性根據，恰恰是人之所以成為人的基本尺度和重要標志，是處于價值核心地位的人本身不可或缺的一個重要組成部分。較之作為純粹主體內部約定的語言，邏輯與數學更能體現出人的創造性本能，并具有更為濃厚的人文色彩。追求剝離了邏輯與數學內核的所謂價值理性，只能使人類的認識滯留在永無休止的形而上學思辨中，而主張從數學與邏輯退回到語言或前語言的所謂“詩”與“悟”的世界中，則不僅是神秘主義的，而且是非常典型的現代蒙昧主義。

其次，在人的世界中闡釋科學理論，還必須明確共同構成科學理論經驗基礎的現象知識與理念知識的互補屬性，及其同邏輯與數學理性不可分割的相互依存關系。近代科學根源于古代能工巧匠的技術傳統與書齋學者的思辨傳統，它們到近代融合在特定的數學邏輯框架中，形成一種體現人的“類”特征并且根本不同于傳統理性的科學理性。這種科學理性以邏輯與數學理性作為基礎，吸取了技術理性內容與思辨理性形式的確定性，克服了技術理性形式與思辨理性內容的不確定性，從而不僅使技術理性中蘊涵的個人狹隘的直接經驗獲得一種人類可以共享的形式并得以廣泛傳播，而且也使形而上的思辨理性獲得某種現實的依據與意義。近代科學產生以來，工匠傳統與學者傳統分別以經驗論與唯理論的形式主宰了關于科學理論的哲學闡釋。然而，無論是歸納主義還是演繹主義，都不能從單方面完全解釋科學理論。只有使二者互補與融合起來，才能合理地說明科學理論。因為科學理論雖然是關于外部客體的描述，卻畢竟是根源于主客體相互作用過程，它是由主體來描述的，尤其是在形而上的理念知識中，凝聚了古今中外極為豐富的人類智慧。它不同于能工巧匠個人的具體經驗與才能，具有超越個人的、抽象的“類”經驗特征。也正是由于這種特征，它必須同時接受直接來自客體的現象知識約束。極端的科學主義以現象知識拒斥理念知識，狂熱的人文主義則始終以理念知識貶低現象知識，它們都是哲學家們誤讀和曲解科學理論的產物。

這里還要特別指出的是，所謂技術理性與思辨理性，絕不是某種剝離了邏輯與數學理性獨立存在的理性形式，它是以邏輯與數學作為基礎的理性在不同領域中的不同體現。沒有人類的技術與思辨活動，邏輯與數學就不能得到外化和發展；脫離其中的邏輯與數學約束，技術與思辨也就根本無所謂理性。事實上，無論現象知識還是理念知識，都是人類以語言、邏輯與數學等形式知識分別作用于物質世界與精神世界的產物。剝離邏輯與數學這些所謂工具理性，片面夸大其中任何一個方面反對另一個方面，都不僅無益于人類認識的健康發展，而且最終會危及到人類自身的存在和發展。