2023年10月21日晚八點，科學傳播公益項目“高山科學經(jīng)典”邀請到了西湖大學理學院物理系講席教授吳從軍，清華大學科學史系教授王巍，央視財經(jīng)記者張然，一起為大眾導讀海森堡著作《物理學和哲學》。

毫無疑問，量子理論是20世紀最偉大、最有顛覆性的科學理論之一。

其震撼和不可思議在于諸如“微粒的波粒二象性”、“量子測量的不確定性”、“量子態(tài)疊加”、“量子隧穿效應”、“量子糾纏”等無數(shù)新的現(xiàn)象和概念不斷地刷新人們原有的認知，同時也引發(fā)了一系列關于物質(zhì)實在、確定性和連續(xù)性、自由意志等哲學問題的討論。

愛因斯坦、玻爾、薛定諤、玻恩等科學大家在開創(chuàng)革命性的物理學理論之外，也紛紛著書論述量子力學所引發(fā)的哲學問題。其中，高山科學經(jīng)典曾導讀了玻恩的《我這一代的物理學》，薛定諤的《自然與希臘人》《生命是什么》等經(jīng)典書籍。

作為量子力學的主要奠基者之一，維爾納·海森堡（Werner Heisenberg）是哥本哈根學派的主要代表人物。他24歲發(fā)明矩陣力學，提出著名的“不確定原理”，31歲即獲得了諾貝爾物理學獎。在其著作《物理學和哲學》中，海森堡系統(tǒng)地闡述了量子理論哥本哈根學派的基本哲學觀點。

“物理學研究物質(zhì)和時空的原理，是一個嚴密的體系，具有保守性。”高山科學經(jīng)典導讀現(xiàn)場，吳從軍教授對物理學整個行業(yè)的特點進行了描述，“‘保守’其實并不是貶義詞，它的意思是注重傳統(tǒng)傳承。”

吳從軍教授在高山科學經(jīng)典導讀現(xiàn)場

海森堡在《物理學和哲學》一書中系統(tǒng)地介紹了量子力學的發(fā)展史，其發(fā)軔于黑體輻射的普朗克公式，“普朗克是第一個引入量子概念的人。”吳從軍教授在導讀中介紹，“量子力學并不是從天上掉下來的，它是對經(jīng)典力學進行的重新解釋，在最大程度上保留了經(jīng)典力學和電磁輻射理論的合理的部分，所以它具有保守性。”

但另外一方面，量子力學也是革命性的，“它是一個全新的力學體系，對我們的認知，甚至對我們的技術文明都產(chǎn)生了極大的影響。”

繼普朗克公式之后，量子力學還經(jīng)歷原子光譜學的發(fā)展，后玻爾還提出了半經(jīng)典半量子的舊量子論，“人們當時是在黑暗中摸著石頭過河”，吳從軍教授如此描述20世紀初的量子力學研究。

再過十幾年，量子力學的發(fā)展輪到了海森堡出場。溫伯格曾評價海森堡：“要么是智者，要么是魔法師……智者物理學家的論文通常不難理解——但魔法師物理學家的論文通常難以理解，從這個意義上說，海森堡1925年的論文純粹是魔法。”海森堡根據(jù)其物理直覺和實證主義，讓量子力學步入矩陣研究視角。

圓桌對談嘉賓王巍教授認為：“比起量子力學時期其他的大物理學家，海森堡是一個徹底的革命者。”海森堡之后，物理學發(fā)生了非常大的認知革命。海森堡曾在其著作《必要的張力》講科學研究要兩方面保持一個張力，既要有收斂性，認真地做科學研究，不能天馬行空，又要有開放性，在前人基礎上有所創(chuàng)新。“用現(xiàn)在時髦的詞來講的話，就是‘守正創(chuàng)新’。”

1926年后，玻恩、約當、狄拉克和泡利等著名科學家在海森堡的研究基礎上，讓矩陣力學成型。

王巍教授在高山科學經(jīng)典導讀現(xiàn)場

在現(xiàn)代教科書里面的量子力學，其實是另外一種語言“波動力學”，也是對波和粒子的重新解釋。吳從軍教授在導讀中介紹到，物質(zhì)波有一個波動方程，即微分方程，俗稱“薛定諤方程”，“是自牛頓以來物理學家最拿手的看家本領。”

“量子測量的不確定性”刷新了物理學家們乃至全人類的認知。對此，吳從軍教授認為，“在量子力學里面，主觀和客觀的概念線已經(jīng)模糊，也體現(xiàn)了它們之間的一個融合。”

哲學與科學是怎樣一種關系？

主持人兼圓桌嘉賓張然老師在圓桌論壇時談到，美國著名的物理學家費曼曾經(jīng)有一個名言：“科學哲學對于科學家的作用，就像是鳥類學對于鳥類的作用。”民間也管它叫做科學無用論。但也有哲學家反過來懟費曼，說：“雖然費曼是一個大物理學家，獲得過諾貝爾物理學獎，但他還是不如海森堡、愛因斯坦偉大。如果費曼肯好好學哲學，沒準在物理學上成就會更大。”

張然老師在高山科學經(jīng)典導讀現(xiàn)場

對此，王巍教授回應道：“當我們講哲學對科學的貢獻時，這個哲學可能跟我們傳統(tǒng)意義上理解的哲學會稍微不太一樣。另外，如果按照庫恩的講法，假定科學發(fā)展分為科學革命和常規(guī)科學兩類的話，在科學革命時期，做哲學概念分析就非常重要，在常規(guī)科學階段，概念分析就相對不太重要。費曼的那個階段，哲學概念分析就相對不那么重要。”

高山科學經(jīng)典圓桌論壇現(xiàn)場

與科學家一起讀好書，“高山科學經(jīng)典”是一個由高山書院發(fā)起的公益科學傳播項目。邀請百位知名科學家每周導讀一本科學經(jīng)典書籍，引領公眾參與閱讀的大型科學傳播公益項目，旨在提升全民科學素養(yǎng)、培育科學精神、傳播科學思想。期望在全民學科學的時代背景下，高山科學經(jīng)典能在科學傳播領域盡一份綿薄之力。

高山科學經(jīng)典項目書單

高山科學經(jīng)典的目標是，讓科學精神通過書籍，跨越地域、階層、年齡、民族的界限，傳播到每個角落、每個人心中。希望科學成為一種生活方式。與科學家們跨界對談，讓科學更有趣。

高山科學經(jīng)典世界讀書日發(fā)布會現(xiàn)場

未來，“高山科學經(jīng)典”項目將打造三大重點產(chǎn)品：出版《高山科學經(jīng)典》系列叢書；開展線上導讀直播；沉淀專業(yè)級科學導讀視頻節(jié)目。達到出版、傳播、教育多重效應。開展全民科學閱讀，共同推動“科學復興”，提升全民族科學文化素質(zhì)，實現(xiàn)“公心大用”。