第三章  不可觀察之物

第一節

就其不同于19世紀的經典物理學觀念而言，現代物理學的根本觀念包含在兩種綜合性的理論——相對論和量子理論之中。相對論達到了兩個階段，即愛因斯坦在1905年提出的狹義相對論和在1915年提出的廣義相對論；此外還有韋爾（Weyl）在1918年提出的規范相對論^注9，這個理論如今是相對性概念的基本組成部分。量子理論是由普朗克（Planck）于1901年在一篇論文中提出的，因而在這兩個理論中量子理論屬于較早提出來的理論，但是它離成熟還相差甚遠。相對論從一開始就同一種新的哲學觀相聯系，而量子理論則直到1925年除了令人迷惑不解以外對哲學毫無貢獻。海森堡（Heisenberg）在1925年提出一種非常重要的新觀念，并且在隨后一兩年內通過一些人的幫助，使這種理論達到了其現在的形式，一般地說叫作“波動力學”。它不再完全是一種經驗魔法的集合，并且雖然依舊相當地模糊不清，卻包含著某些內在一致的思想路線，這種思想路線包含的哲學意義，其重要性不亞于相對論的意義。

這兩種物理學的主題被人們大致地區分為微觀物理學和摩爾物理學，微觀物理學研究原子尺度的系統，而摩爾物理學則研究我們的一般感官可以感知到的那個尺度的系統，這些系統是由大量微觀成分構成的。一般而言，我們會說相對論適用于摩爾系統，而量子理論適用于微觀系統。這并不是說自然界本身是相分離的。在接受相對論原理或量子原理時，我們對它們的接受是為整個物理學所接受的；但是，它們可能對一個分支的實際應用要比另一分支更為直接。量子的“不確定性原理”對摩爾系統來說根據假定也是有效的；但是，要形成一個摩爾系統樣本，使其中的不確定性可以被檢測到，這是困難的。“狹義相對性原理”，由于斷定最初等同于與不同速率相對應的時間框架，在微觀物理學中也是有效的；但是，它不能直接應用于原子內部或原子核內部，因為作為內部結構的參照物，原子或原子核中的時間系統在整體上處于運動之中，它不同于處于靜止狀態的系統。相對論和量子原理在整個物理學中都是有效的；但是，通常認為構成相對論和量子理論的定理和公式集合，則分別非常緊密地隸屬于摩爾物理學和微觀物理學的區分。

物理學的微觀（量子）規律和摩爾規律之間的關系是由尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）在其“對應原理”一文中闡述清楚的。摩爾規律是在所考察的粒子數量或量子數量非常巨大時微觀規律所收斂的簡化形式。這意味著理想地說微觀規律本身就足以涵蓋整個物理學領域，摩爾規律只是把這些規律改編為方便的具體形式而已，但是這經常會出問題。因此，我們不得不經常地處理數量巨大的粒子集合體，因而以壓縮形式宣稱應用于這種系統的那些微觀規律的結果是有用的，在允許平均數時便可利用這種簡化形式。摩爾規律便是微觀規律的壓縮和簡化版本。

因此，根據表現的邏輯程序，微觀規律應當先于摩爾規律。但是，實際經驗表現出來的問題恰恰相反，因為我們的感官本身屬于摩爾系統中的存在。因此，科學研究首先發現的是摩爾規律；并且這些已經在相對論中形成一個完整的邏輯體系。微觀理論內在地更為困難，其開端稍晚一些；更為重要的與量子理論有關的現象在1900年之前幾乎不為人知。在當前這個時代對物理知識的觀察中，不可能不給摩爾規律一個偶然的顯著位置（從假設上看它并不占顯著地位），因為我們熟知完整的摩爾規律體系，但是，我們仍然艱難地力求完善部分地顯現出來的微觀規律體系。

普通民眾進行的心理學研究并不是一種令人滿意的人類心靈理論的基礎。物理學的摩爾規律或者民眾規律同樣會令人不滿地引入個體的或者原子化的行為理論。因此，一旦我們似乎達到了對摩爾規律的自然方式的理解，一種嶄新的自然方式概念就會出現在微觀規律之中。我馬上要說，個體的與民眾的類比是不完善的。我們的進步所具有的有趣特征之一是，我們已經發現這種類比是不完善的。這是因為在物理學中，個體粒子或者存在概念要比古老的原子論理解的概念更加難以捉摸不定。但是依然真實的是，大多數對恰當地理解物理宇宙至關重要的東西都是通過我們的肉體感官過于平穩的效果不能觀察到的；而恰恰那種自然規律模式已被證明為不同于根據我們對它在其有限形式面對大量存在時的第一印象所形成的概念。