两种“实在”观念

什么是物理实在？爱因斯坦和哥派（哥本哈根学派）见解不同、回答不一，以致在第六届索尔未物理学讨论会（1930年）和后来一段时间里针锋相对地争论过。人们便以彼此相违的“实在”观念为依据，判断爱因斯坦是机械实在论者、玻尔是实证主义者、爱因斯坦也埋怨玻尔出于实证主义态度而散布“温和的迷雾”，激动地要把玻恩的“实证论的哲学看法撕得粉碎”；玻恩却认定爱因斯坦为追求物理实在的时空模型而执意探讨统一场论，乃是“悲剧性的错误”。当今的科学哲学家大多以为玻尔哲学是非实证论，而玻尔自己却这样表白过：“我能立刻同意实证主义者所要的东西，但是不能放弃他们所拒绝的东西”。

爱因斯坦看重电磁场理论的建树对物理实在观念发展所产生的影响，在纪念麦克斯韦的文章（1931年）中有 :一段话全面地总结了作者对此观念的见解。这里引述如下 :“相信有一个离开知觉主体而独立的外在世界，是一切自然科学的根本。但是感官知觉只是间接地提供关于这个外在世界或‘物理实在’的信息，我们就只能用思辨的方法去把握它。由此可知，我们关于物理实在的观念绝不会是最终的。为了以逻辑上最完善的方式来正确地处理所知觉到的事实，我们必须经常准备改变这些观念——也就是说，准备改变物理学的公理基础”。显然，爱因斯坦所理解的物理实在，便是“与知觉主体无关”的客观物质世界；那么，实在跟客体并无区别，知觉经验只是提供了它的信息。再则，经验提示了物理概念，人们藉以用思辨的方法构造理论 · 去把握物理实在。即物理概念“已尽可能地与知觉经验牢固地联系着”；而依此建立的物理理论则“试图作出一个实在的图景”。这就说明，按照爱因斯坦的见解，乃由理论凭借经验而去把握实在。第三，随着实验实践的进展，为使物理理论处理知觉经验的逻辑方式得以完善，必须不断地改变其公理基础，那么任何理论所描绘的实在图景都不可能是终极的。由这三点而论，爱因斯坦的哲学思想当然是唯物主义的：他明白知觉经验对于认识客观物质世界的基础作用，同时又以发展的眼光确认理论思维能把握物理实在这种在认识过程中的指导地位。所以，若笼统地批之以“机械实在论”，我们认为不甚妥当；确切地说，他在广义相对论建立以后成为一位强调“实在的理性本质”的唯理论式的唯物论者。

针对微观体系，爱因斯坦唯把普朗克的能量子hv认作“一种直接的实在”，至于从实验仪器观测原子（和亚原子）[1]现象，都只是取得其间接经验，亦即其信息而已。对于作用量子h，玻尔似乎更明了其认识论意义；他指出，正是由于“受作用量子存在所制约的客体和测量仪器之间的有限相互作用，势必需要最终放弃因果关系的经典理想，并对物理实在的看法作一根本性的修改”。如何修改？物理实在到底怎样定义？玻尔的回答不如爱因斯坦那么直截了当，有点儿晦涩和诡谲。他说：“在物理学中，问题在于标示我们关于外在世界的经验”，而“19世纪科学所指的客观世界是个理想的极限情况，并不是整个实在”，即“每个物理过程都可以说有其客观的和主观的特色”；又因客体和仪器之间相互作用的不可逆性，而导致“观测这个概念本来就有的不可逆性”，所以便“不能以经典物理学或曰常经验那种方式把观测结果客观化”：再则，由客体和仪器之间相互作用的有限性（不可再分），认定对原子现象作更为细致的分析“在原则上已被排除"。玻尔认为“爱因斯坦等人所提出的物理实在判据的取词含义有一个关于‘不对体系作任何干扰’这句话表达上的含糊不清之处”。因为如《管见之一》[2]所述，若撇开实验干扰，就不能观测，以取得对原子客体运动的经验，故而实验条件便“组成正当地冠以*物理实在'称号的任何现象的描述的一个固有要素”；也就是说，如果不标明“采用的是什么实验安排或，什么观测仪器”，“‘现象’这个词便不能用于原子过程”，亦即仪器和原子客体之间的相互作用“构成量子现象的一个不可分割的部分”。

从所引各段论述中，我们体会玻尔所指的“物理实在”是经验实在。因为关于外在世界的经验被玻尔认作是物理理论所要标示的对象；这经验才涉及仪器和客体的相互作用，故而该作用是经验实在的一部分，那么原子客体无论如何也不会等同其整体了。何况正因该作用，原子客体本身与对它的经验（即实验观测时所呈现的原子现象）就根本不是一回事。看来这便是玻尔对物理实在观念的修改之首着，即经验被置于实在的地位，玻尔抽去了20世纪之前给予实在的那种“自在的”、“本体的”涵义。修改之二，实验条件成为物理实在的一个固有要素，因此观测被当作量子理论的原始概念。仪器和原子客体的相互作用是量子耦合过程，非有作用量子h而不能发生；并且，h的存在导致实验观测上的新特征，决定了微观体系的统计规律，也规定了量子公设的合理性。爱因斯坦说“h是一种直接的实在”，倒是点到了问题的本质；h的存在正是玻尔修改实在观念的根据。修改之三，物理实在具有主观特色，这是指仪器上显示怎样的现象，与知觉主体所作的实验安排有关，即玻尔所谓“按照观察结果作出预言要跟提出如何观察、观察什么有关，而观察者对此有其选择的自由”；主体所安排的实验仪器与客体之间的量子耦合，使主体与客体不能截然区分。爱因斯坦的实在离开知觉主体而独立存在，玻尔的经验实在当然不能离开知觉主体而独立。修改之四，不能把观测到的原子现象客观化。因为如前文所述，原子现象是原子客体的微观运动由其和仪器的量子耦合作用而不可逆地放大后所呈现的宏观效应，这种作用不能逆转，即不能从宏观现象复原成原子客体的微观运动。这条宏观与微观之间的鸿沟就知觉经验而论似乎是不可逾越的，至少对于知觉主体——宏观的人来说是这样的。所谓不能客观化，看来即指此意；不能更为细致地分析，看来也包含此意。所以，玻尔把这种对原子客体的微观运动的间接经验就看作是直接的微观物理实在；也就是这经验不仅是量子理论创造的基础，而且此经验实在径直成为量子物理学的研究对象。

所谓实证主义，是一种强调知觉经验、排斥理论思维及其在认识过程中的指导地位的哲学。它主张现象即实在，只有现象才是可实证的，唯此才是一切认识的根源，至于现象之外还有什么的问题毫无意义；对经验作现象主义解释，拒绝用理性认识去把握实在。玻尔确认经验实在，乍一看，即所谓他能同意实证主义者所要的东西；但是，他不能放弃其所拒绝的东西。我们知道，玻尔建立原子的量子理论，提出量子公设、对应原理和互补原理等；海森伯、狄拉克和其他量子物理学家构建量子力学形式体系；哥派确定波函数为量子态的抽象表示；如此等等，则说明从总体上看，哥派不满足于对关于外在世界之经验的唯象描绘，而着力于将其升华、用抽象的理论形式表述微观体系的运动规律。玻尔从未拒绝使用“原子客体”、“外在世界”、“客观规律”之类的字眼；他作为原子物理学家，当然不会怀疑原子的客观存在。哥派是一个物理学理论学派，绝不会拒绝以理性认识把握实在之宗旨。况且，玻尔的经验实在与19世纪以孔德为首的实证主义派别所提出的“现象即实在”的主张不同，玻尔的经验实在观念是在物理学研究深入物质的微观层次之后得出的，所以他对经验不会像孔德那样单纯作现象主义解释；由上述可见，玻尔的经验实在立足于所引入的作用量子，它已包含仪器和客体之间的相互作用，已带有主观的特色。因此，玻尔的实在与孔德的实在不能同日而语、相提并论；否则，就不会有量子理论的发展了。譬如互补原理正是玻尔对观测经验并非作现象主义解释的明证。

虽然玻尔以为不能把原子现象客观化、海森伯说过客观实在概念“消失在一个数学的透彻澄清之中”这样过分的话，但并不证明哥派否认实在的客观性。玻尔所说“不能客观化”的意思在上文中已予说明，这可用他的另一句话来注解：“对原子物理学中能观测到的事实，我们仍可使用客观化的语言，但对原子本身我们就不能说什么，而海森伯的另一句话也可作注：量子力学“不再代表粒子的行为，而倒代表我们关于这行为的知识”。就是说，人们只能用经典物理学的语言描述对于原子客体的经验，并用抽象的量子理论形式表达关于微观物理实在的知识。尽管是一些间接的、不可复原的反映，但总起源于客观存在的原子客体；即认识的根源还在此，项非它的间接反映——原子现象。这一点是哥派成员未加置疑的。特别是玻恩，曾明确地指出，量子力学的“各个不变量有理由被认为是真实世界中客体的表示”。比如微观粒子的电荷、静止质量、自旋等就是一些不变量，对这些不变量的测定及其相应之守恒定律的揭示，正表明原子客体的这种种属性乃是其自身客观征状的标记。此外，玻尔对其所作“在观测上有选择自由”的断语也附以进一步注解：只限于在采取不同互补类型的实验安排以致得到不同互补类型的原子现象之间作自由选择。而且不管什么实验，只要仪器和实验条件相同，其观测结果（在统计学和互补性的意义上）就总是一定的；这不依赖于观察者的主观意识，并与由哪一个观察者去观测无关。此即玻尔所谓仪器和客体的相互作用，以及观测概念之“完全客观的特征”。

依据上面的论述，我们觉得，玻尔等人既承认原子现象背后原子客体的客观存在，又明白知觉经验（感性认识）必须上升为理性认识，因此他们不是实证主义者 :按照玻尔对实在观念的修改，或可称其为经验实在论者。他的实在观念确实与爱因斯坦大相径庭，出现两种实在观念，是20世纪物理学发展的必然。前文谈到，对于客观物质领域，人们可以凭借感官和实验仪器直接感知宏观客体，所以在经典物理中，物理实在即指宏观客体；而对于微观物质领域，人们不可能直接感知原子客体，在这样的情况下，或者如爱因斯坦、薛定谔等，仍然把原子客体作为实在；或者就如玻尔等，把由实验观测所得之对原子客体的经验当作实在。玻尔如此修改实在观念，不能不说是对唯物主义认识论的一项变革；其实在观念的主观特色，则算得是他在认识论上的一项创新。我们已经说过，所谓主观特色，最主要的一点是，实验条件被当作经验实在的一个固有要素；那么，观察测量作为实验实践活动，人在其中的主观能动性对于认识微观物质世界来说，显得更为重要。这是骨子物理学为唯物主义认识论充实的新鲜内容。马克思批评过不谙练辩证法的唯物主义者，说他们的“主要缺点是，对事物、现实、感性，只是从客体的或者直观的形式去理解，而不是把它当作人的感性活动、当作实践去理解，不是从主观方面去理解”；看来，玻尔倒是避免了这样的缺点、他的经验实在论以人的实验实践为出发点，突出了人的能动方面，从而吸收了辩证法的成分。再则，为经验实在观念提供妥帖诠解的互补原理，乃是对经典概念的辩证运用；纵然这或许并非是玻尔的自觉行动，而且在原理的表达上与辩证法不完全相同，比较起来，因该原理还反映了经典概念被用干描述微观体系时，其有效性所受到的限制，故其哲学蕴义似更丰富一些。因此我们认为，玻尔是一位辩证的经验实在论者，其认识论特征显得那么微妙，应予深入思考之。

两种研究纲领以及完备性讨论

如何描述物理实在？从上述两种实在观念必然引出两种截然不同的描述方式和追求目标，或叫做研究纲领吧。

《管见之一》引述过玻尔对科学研究目标的看法，即他以为物理学“是把人们关于外在世界的经验调和起来（整理成秩序）”，也就是他把着眼点置于经验实在本身。并且如前文所说，“一切经验都必须用经典概念才能表达”，因为对原子现象的观测结果唯有用经典物理学的语言才能描述；至于经验实在之外的原子客体的微观运动，不可能凭借宏观仪器如以观测，也不能借助经典概念去加以推测和描述。物理实在既然被定位在经验，故玻尔说：“认为物理学的任务是去发现自然界是怎样的是错的”，“物理学涉及的是关于自然界我们能说出什么”。可是这仅为问题的一方面，实际上玻尔确认“量子力学是经典力学的一个推广，适合于容纳所存在的作用量子”；他相信“必定存在一个抽象的量子理论描述”，诸如量子公设和波函数所满足的微分方程等，便都是容纳作用量子的产物。正如罗森菲耳德所讲的，玻尔的行动方向是“谨慎地引入非经典要素”，并“不断地专心致志于尽可能明确经典描述有效性的限度”。

首先，作用量子的存在导致原子现象的基本过程的不可分性或“单个性”（即整个性）。玻尔指出，量子物理学面临的问题是 :“经典概念的构架不可能把作为其基本过程的不可分性或‘单个性’的奇异特征包括进去”，而在经典物理学中，客观体系的运动都是连续过程，经典概念与这连续性相适应；但它们不能用来描述不连续的原子过程的整个性。为标志此奇异特征，玻尔谨慎而果断地引入“非经典要累”——量子公设，即量子化假定和量子跃迁概念；该公设不仅与原子过程非连续征状相适应，而且可由以说明微观体系不凭依时空的跃变式运动以至量子力学中违背纯粹决定论原则的统计规律。再则，波函数用希耳伯特空间一一一种抽象的线性复变函数空间中的矢量表示，该矢量就代表单个原子客体运动的量子态。虽然不能由求解波函数的微分方程（薛定谔方程）了解客体本身的运动状态，但解得的波函数确实给出了客体被观测时的全部统计信息，也就是给出了通过观测所显示的经验实在的全部征状；亦即人们据此能够说出关于微观体系的全部知识。正是在这个意义上，哥派认定量子力学是微观物理实在的完备描述。

看来，哥派对量子物理学的研究纲领涉及到如下几条：其一，利用经典概念以描述时空中的原子现象，即把此经验整理成秩序，作为微观物理实在的直观反映。其二，针对经典描述有效性的限度，确立互补原理以解决观测上的佯谬，并体现观测概念的原始地位。其三，立足于量子公设，把经验提炼成公理化形式体系，它的核心便是希耳伯特空间中的矢量及其在该空间中的变化，用以代表描述量子态的波函数及其所满足的微分定律，并赋以几率波解释；这作为对微观物理实在的抽象描述，当然是其非直观的间接反映，其四，基于波函数的整体性，改变了经典场理论中的定域描述方式，并且，正是出于对量子态矢量不可分离的考虑，似乎恢复了牛顿力学中的超距作用。于是，对微观物理实在的非定域描述，连同量子跃迁概念，使其理论研究有悖于相对论时空理论的根本要旨；的确，量子力学是不能提供时空模型的统计性理论。其五，人们可通过量子理论穷尽对涉及微观体系的一切经验的解释，以致把握此经验实在，但完全不可能超越经验的界限；依照对理论完备性这样的理解，就无需把回答如何去发现微观物质世界到底是怎样的问题当作更高的追求目标。

爱因斯坦循着经典场论路线的研究纲领起源于麦克斯韦的电磁场理论研究。他认为：“以质点为终极实体”的牛顿力学体系之理论纲领“本质上是原子论的和机械论的”。而“在麦克斯韦之后，……物理实在由连续的场来代表，它服从偏微分方程，不能对其作机械论的解释。实在概念的这一变革，是物理学自牛顿以来的一次最深刻和最富有成效的变革；但同时必须承认，这个纲领还远没有实现”。相对论便是爱因斯坦实施经其锤炼过的经典场论纲领的光辉杰作。但他意犹未尽，还觉得非把此纲领贯彻到底不可。这就是他顽强探讨统一场论的原动力以及与哥派长期论战的思想根源。对于量子力学，爱因斯坦明白其“根本不同于……牛顿的和麦克斯韦的这两个纲领”；因为他以为“量子力学定律中出现的各种量，并不要求描述物理实在本身，而只是描述我们所考察的物理实在出现的几率”。他用场论纲领的原则评判，因视这“统计性特征为不完备性的一个必然结果”，故始终不能满足于量子理论的已有体系；并就外在物质世界这个被他所认定的物理实在本身而言，以为该理论仅提供了一种“间接描述”和一种解释而已。

在场论纲领中，“场强度是终极的实体，它不能简化为别的任何东西”；亦即场强度是场论的原始概念。这与哥派的研究纲领中，把观测当作量子理论的原始概念当然是不相一致的。如前文所说，爱因斯坦对于实验观测及其知觉经验也是重视的；尽管如此，但他同时又说过：“一个理论可以用经验来检验，但并没有从经验建立理论的道路”，此即指理论建树虽需凭借经验，但更要超越经验。亦即物理学终究“是从概念上把握实在的一种努力，至于实在是否被观察，则被认为是无关的。人们就是在这种意义上谈论‘物理实在’的”。若用爱因斯坦的实在观念去领会这些话的意思，应当说是顺理成章的。因为他坚信，原子客体虽然不能直接感知，但力争建立把握其实际运动规律的理论，依然是物理学发展的方向和物理学家的追求目标；他要创造思辨性概念去直接描画自然界究竟是怎样的实际图景，而不去顾及微观物质运动是否被观测到，显见，爱因斯坦对客观世界的“可知性”的理解与玻尔不同，这是由于他俩对“观测”地位的不同估计之故；但如果说物理实在可被认识，二者倒都是同意的，尽管彼此的实在观念完全不同。

爱因斯坦以为，不论什么客体，都“总是以某种方式限定在时间和空间之内”，时空也是独立于知觉主体以外的东西；而场论纲领既然以连续的物质场作为物理实在，物质场便是场论的描述对象，那么作为其终极实体的场强度本身必然是时间和空间的函数，该函数对时空坐标的偏微分方程自然就是运动方程。所以，场论提供的是物理实在的时空模型，具有纯粹决定论和定域性这两方面的显著特征；前者沿袭于牛顿的纲领中的因果性原理，后者则反映物质场及其运动的连续性本质。至于相对论，正是时空模型的杰出代表，其最光辉的一点就是确立了与物质场运动结合一体的“四维时空连续统”；于是，时空不只是物质场所依托的框架，而径直就是其存在的形式。鉴此，我们或可认为，相对论使麦克斯韦以来的场论纲领进而变成一种时空理论式的研究纲领；依照爱因斯坦的观念而论，时空度规代表物质场，便可看作是物理实在的终极实体。在爱因斯坦的研究纲领中，以四维时空变换的不变性（即相对论不变性）为前提，定域性概念和因果性原理更显得不可动摇；描述场运动规律的偏微分方程当然不是“婢女”，而是“主妇”[3]，其主宰“终极实体”的核心地位更显得不容更易。因坚持这样的研究纲领，爱因斯坦不愿接受量子力学中的量子跃迁和非定域性概念；他觉得电子突然跃迁的“自由意志”以及恢复“鬼怪式超距作用”的“传心术”都不可思议。确实，量子理论和相对论在研究纲领的原则高度上是相互抵触的；即便如狄拉克的相对论量子力学，也只是这两种理论在形式上（而非纲领之原则上）的统一，

爱因斯坦曾把唯理论者看成是“到数学的简单性中去寻求真理的唯一可靠源泉的人”；他在以广义相对论给出对引力本质的解答之后，其认识论观念正就是从倾向于经验论朝倾向于唯理论有了一个转变。基于对理论物理中数学方法之创造力的信赖，他对量子理论的抽象形式体系还是十分赞赏的。他说：“量子力学发展的决定性一步也是由于数学想象力的一个纯理论飞跃、决定性一步即指希耳伯特空间概念的引入。爱因斯坦的这一判断倒说明哥派的研究纲领并未忽略理性的一面。当然，此数学概念的引入未曾改变量子理论的几率解释，反倒使几率解释的涵义拓宽，以致强化了统计性描述方式；从这抽象空间框架里演化不出微观物理实在的时空模型，故而在爱因斯坦看来，量子力学只有“暂时的重要性”。相反，他在相对论成功以后，潜心探讨统一场论，正是企图建立能对外在物质世界总体作统一描述的时空模型。他借助新的数学方法，寻找统一的时空度规形式，以代表各种物质场的统一体；探求其所满足的偏微分方程一总场方程，以反映所谓总场（或统一场）的种种运动规律。总场方程具有相对论不变性；方程的解不含奇性，非但能表述粒子之间相互作用的各种物质场，而且能包容粒子本身的运动。那就是说，爱因斯坦要通过相对论理论的发展，导致物质场理论的统一和完善；要用经典场论的纲领（而非哥派的纲领）解决微观物理实在的量子问题。

总而言之，爱因斯坦的经典场论（研究）纲领乃基于 :物理实在不依赖于主体经验的独立性；作为物理实在的外在物质世界的连续性；体现此连续性的各种物质场所蕴含的统一性；物质场和时空彼此等价的同一性。所以在他的纲领中，物质总场强度以至其时空度规是场论的原始概念；四维时空变换不变性原理是场论的一个基本前提；建立总场的统一时空模型是追求的目标，总场方程即为模型的核心，场方程及其解就自然反映物质运动的严格因果性和连续的场的定域性；用方程解去描述外在物质世界的实际运动，并引出新的思辨性概念和逻辑推论去预示、把握这物理实在，即使是不可直接感知的微观物质运动也不例外；用超越经验的决定论方式探索量子真谛，以企求统一场论之完备性，并由统一场论的推论翻译成量子力学中统计学形式的原理。

可见，哥派和爱因斯坦的两种研究纲领，在关于理论是否必要和可能超越经验；面对原子现象所呈现的统计规律，是否必要和可能建立物理实在的纯粹决定论性时空模型；以及又是否必要和可能突破量子力学体系，即是否可将其当作终极理论等方面，确实泾渭分明、相去甚远。归结为一点，就是对理论完备性的理解，双方截然不同；这便是彼此论战中的最后分歧。

神韵篇[4]阐述过玻尔与爱因斯坦关于完备性的讨论情况。量子力学对物理实在的描述到底是否完备？双方对此的肯定回答和否定回答实际是源出于各自的实在观念。我们认为，倘若从哥派的经验实在观念出发，理当同意其肯定判断。对于认识微观物质世界来说，人作为知觉主体，其“观测能力的精密度和伴随观测给予客体干扰的细小度有一个限度”。（狄拉克语）而宏观仪器与微观客体之间的量子耦合作用便构成宏观与微观之间这条难以逾越的鸿沟。因此哥派以调和和延展经验为研究目的，而不必期盼量子力学去超越经验实在；这一点是可以理解的、再则，原子现象所呈现的统计规律正是由仪器与客体之间不可避免的作用所引起，这是微观体系的固有性质；限于经验范围，的确没有必要，也不可能依据此固有性质建立起纯粹决定论性时空模型。然而应该指出，完备性理论也可非为纯粹决定论性时空模型，只要它给出了所考察体系的完整、自洽的描述即可。量子力学的统计性特征绝非是其缺乏完备性的标志。

可是，爱因斯坦从其实在观念出发，必然力图使理论超越经验。他说的与玻尔说的恰恰相反 :“在科学中，我们应当关心的只是自然界在干什么，而不是关于自然界我们知道些什么”。看来，自然界里物质和时空的同一性这个概念是爱因斯坦之自然观中的主心骨；当按他的方式去考察微观体系时，此概念势必脱离知觉经验。他为建立描述外在物质客体之实际运动的纯粹决定论性时空模型，并为时空模型得以超越经验而奋斗不息；他坚信有必要这样做，并为此奉献一大部分生命，以“无限的自我牺牲精神”去试探其可能性。依照爱因斯坦的唯理论式实在论观念，如何方能超越经验？凭借新的数学方法、创造新的思辨性概念、设想抽象的描述形式，勾划经验之外的客观物质世界的运动规律；也就是利用物理理论去把握他所认定的物理实在。这或许就是他所谓的“实在的理性本质”吧。爱因斯坦在探讨统一场论时说过：“像引力场方程这样复杂的方程，只有通过发展逻辑上简单的条件才能找到；这种数学条件完全地或几乎完全地决定着方程。”“一旦有了足够强有力的形式条件，为了创建理论，就只需要少量关于事实的知识”。他所谓“少量关于事实的知识”是指表示四维时空结构的度规张量；而所谓“逻辑上简单的条件”，则可理解为以连续变换群反映的各种物质场的对称性以及相对论不变性。

我们认为，爱因斯坦的这些见解当然是深邃而非凡的。但必须指出一点，他的相对论体系中逻辑简单的前提性原理总还是立足在经验事实之上；事实虽然平易，但毕竟是理论的基石，与所创造的新概念牢固地联系着。爱因斯坦还冀望借助于统一场论的探讨去揭示量子真谛，却并未把理论的前提奠基于原子现象这个不容忽视的经验事实，那么单从连续的总场以至其时空度规为出发点，却将与其相抵触的量子概念和量子统计学定律排斥于基础之外，又如何可能演绎出统计性的量子力学体系？何况，若冀望理论描绘出微观客体的“实际运动”，那么又如何可能预言客体运动通过与宏观仪器的（分子）结构之未知的耦合作用，而转化成知觉主体的新的经验事实，由以检验理论的正确性？相反，量子力学以后的各种量子（规范）场论是以量子化场为出发点，以量子力学提供的统计学定律为基础，其推论才可与日益扩展的原子（和亚原子）现象相比较，并开辟了场理论统一的可能途径。当然不可抹煞的是，20世纪后半叶量子场论的统一工作，不仅是爱因斯坦统一思想的发扬，而且也吸收了他的探讨经验，尤其是采用了他所崇尚的逻辑简单性原则和关于反映对称性的连续变换群的几何动力学原理，还继承了他那种注重发挥新的数学方法在拓展物理理论体系中的创造力的工作方式。所以我们觉得，爱因斯坦关于物理理论可把握物理实在的断语十分精辟。因为理论确实往往超前于实验实践、能预言新的经验事实、恰当地描述物理实在的运动规律；但这些都不是爱因斯坦的研究纲领中“超越经验”的意思。应该说，既然经验终究是理论的基石，又是其正确性的试金石，那么若要对微观物质运动构建超越于统计性原子现象之外的纯粹决定论时空模型，乃是不可能的；爱因斯坦本人到后来也意识到单靠时空度规形式是难以解决量子问题的。

本文至此似应对“物理实在”的定义作一归纳。如果按照狄拉克的一些论述去领会此定义，倒不至于失之片面。故引录如下：“科学所关注的只是可观测的事物”；“只是关于实验结果的问题才有真实意义，理论物理必须考虑的只是这种问题”；“物理科学的主要目的不在于提供图景，而在于作出支配着各个现象的定律的表述以及应用这些定律去发现新的现象”。那就是说，作为物理学研究对象的“物理实在”应具备“可观测”这个要素，否则便没有真实意义。当然，随着实验观测条件的改善，可观测的客观物质世界在不断扩大，物理实在的内涵亦就不断充实。特别是当微观物质运动得以被观测而以具有统计性征状的原子现象呈现于人们面前时，对物理实在的定义理当相应地作出本质性的修改*前面已详细说明玻尔对此所作出的贡献。假如爱因斯坦对其研究纲领的着眼重点从“实在的理性本质”转向实在的感性要素，或许就不会固执于“超越经验”、“构建微观客体实际运动”（当称为“自在运动”）的时空模型这样缺乏真实意义的追求目标。诚然，狄拉克所指的“主要目的”，与爱因斯坦关于理论可把握实在的断语在原则精神上还是相符的；但唯须对后者的实在观念添入“可观测”这个感性要素，若及于此，爱因斯坦-玻尔论战中的争论焦点一一完备性问题便当迎刃而解。

论战使爱因斯坦终于接受了量子力学的统计特色，并认为这个“具有贯彻一致的逻辑形式”的理论体系为目前描述微观物质运动提供了一条“漂亮的捷径”。但话还得说回来，这位人类文明史上的罕见伟人，如凤毛麟角，有着与众不同的独特眼光，讨论到最后，他还是对量子力学的两个基本概念——量子跃迁和量子态的非定域性深深地质疑。的确，哥派从其研究纲领出发，认定不必，也不可能对这两个非经典概念作进一步的深入分析；这是适时的态度。况且论战使人们明确：原子和亚原子客体毕竟是超乎知觉限度的东西，故不可能直接用藉以形成知觉的时空概念来予以描述；量子跃迁和非定域性正非那种经典物理中需凭依时空的概念。那么，爱因斯坦的质疑是不是毫无意义？不，他的质疑倒促使人们认清量子理论的佯谬之起因：“我们用经典物理概念描绘实验，但这些概念与自然界并不准确地符合。这两个出发点的紧张局面是量子理论统计特征的根源所在”。虽然玻尔以互补原理巧妙地解释了这个佯谬，但经典物理概念与量子力学中代表原子过程的量子跃迁和非定域性等概念大不相同，不能用前者进一步说明后者的细节，也不能用前者解析观测时实验仪器与原子客体的量子耦合作用。所以，量子力学以统计学定律为基础，说到底还在于用宏观仪器去观测微观体系，不得不推广应用经典物理概念描绘实验结果而使然，同时也反映目前人类认识微观物质世界的限度；这限度还正体现于对非经典概念尚难作出深入的分析，因此，爱因斯坦始终本着突破量子力学体系的意愿，去贯彻他的研究纲领，始终未曾接受“认为这样处理物理学基础在本质上是终极方式的这种信仰”。纵然未达目的，但他的尖锐质疑和研究活动倒感染了哥派成员，使他们也“希望将来会有崭新的概念涌现出来，对把握这些无法表达的原子过程有所帮助”。（海森伯转引玻尔语）

不言而喻，任何科学理论都不是终极理论，因科学实践的进步而不断地有所突破和发展；爱因斯坦为此而努力，哥派成员大多亦然，各种量子场论正是拓展量子力学体系的成果。完备性讨论不仅使论战双方，并且使整个物理学界至少统一认识于本文开头所引爱因斯坦的一个论断：对物理学的公理基础必须随经验事实的扩展而加以改变，从而使理论体系在逻辑上更为完善。量子理论当然不能例外；然而正如玻尔所说的，这一着“离我们还远呢”！从人类目前的知识状况来看，尚难建成一个所谓的测量理论来勾通微观受测体系与宏观观测体系之间的联系，以及解析二者之间的量子耦合作用；后来玻姆等人试图构建的一些定域性隐变量理论也都未能演绎出量子力学的全部统计性预言，即终究不能与目前的经验事实相符合。就理论物理的现状而论，相对论和量子理论这两大台柱不可协调是出现大突破的主要障碍；狄拉克说得好：这二者的“协调问题尚待解决，……物理学家目前使用的概念是不恰当的”。他认为爱因斯坦的这一看法——不协调的主要表现即为量子态的非定域性跟相对论所立足的定域性概念格格不入——是切中要害的，所以又指出，“我们必然要期待看到有基本特征的未来发展”，要去搜寻量子体系“尚未了解的其他内来自由度”，以促使“对理论的基础作出剧烈的改变”；他甚至说 :“可能在未来的发展中，我们能够回到决定论，但是这只能在抛弃别的什么东西，抛弃我们目前牢牢坚持着的某种其他偏见之后才能办到”。这里引用狄拉克的言语以说明所述完备性讨论的后果，亦为了表示一点 :倘若把爱因斯坦对哥派的批评最后仅归结为理论基础终极与否的话，那么哥派的主要成员在原则精神上还是能够赞同爱因斯坦的。

相对论和量子理论称得上是人类最高智慧的结晶，而这场著名的爱因斯坦-玻尔论战可说是两颗最聪颖的心灵之间的撞击，它从根基上震撼了现代理论物理大厦；更有甚者，撞击出的烁熠火花为全人类思想领域增添了耀眼的光芒。对作为物质微观层次中的“深奥真理”，特别是量子真谛的探索，其路途崎岖而漫长。最伟大的物理学家在探索中出现思想分野，经过长期争论仍未共同取得比较具体的一致结论，这本不足为奇。因为所谓“深奥真理”者，按玻尔的说法，还可理解为这样一些论断，“与其对立的论断并不是洞然显见的谬误，却也包含着深奥的真理”。玻尔与爱因斯坦这两方面的论断，正是难以将其区分为一是简单的真理，而另一是粗陋的谬误。本文主要论述了双方相违的实在观念、对立的研究纲领，并对研究纲领中因果性定义和观测概念之地位的变更作了专门说明；所有这些，都不局限于物理学范畴，还从认识论意义上进行了讨论。最后，我们试从一个特殊的角度“延拓”互补原理的意蕴来结束本文。该原理是玻尔为量子理论所加的点睛之笔，从而解决了观测概念的经典描绘所带来的佯谬。这一笔动摇了纯粹决定论因果性原理的普遍适用性，点明了观测作为原始概念的特定地位，确认了物理实在可观测这一感性要素，取消了量子理论的（时空）模型性质，提出了改革经典场论（研究）纲领的要求。这一笔机智地避开对“自然界在干什么”这个自然哲学中的首要问题作正面回答，但毕竟显露出人类认识微观物质运动因依赖于实验观测而似乎存在着的绝对限度。那么，给量子理论带来佯谬的观测概念是否也给唯物主义认识论带来佯谬呢？玻尔认为此乃十分棘手的哲学新课题；爱因斯坦对哥派的批评正是针对这个棘手课题而言的，故而他自称是“吹毛求疵式”的质疑。且把本文中所阐解的对物质微观层次的认识过程再总结一下。认识的主观这一边，宏观尺度的人作为知觉主体，只能凭借由以形成知觉、宏观层次中的经典概念（比如时间、空间、能量、动量等）去描绘实验观测结果；认识的客观那一边，微观尺度的原子和亚原子客体唯通过与实验仪器的不可逆放大作用才能宏观地显示，以致被主体所认识，但所显示的当然不是微观层次中的实际状况，而实际状况是不能用经典概念预言的。由此看来，这个佯谬的认识论含义似乎还未被诠释得非常清楚。面对这样的佯谬，爱因斯坦强调以思辨性概念和抽象数学形式预言和把握客体自在运动的可能性，并从事与哥派相背离的理性探索活动；即使是失败的尝试，但他的研究纲领和研究实践方式还是提供了许多可供借鉴的原则和经验。那就是说，虽然他与哥派的研究纲领和研究方式相互对立，却也可与之相互补充；亦即玻尔和爱因斯坦两人相互对立的思想观念也当彼此补充而相得益彰。20世纪后半叶理论物理的新热潮和新成就，恰好证实了下述结论：长期论战之后，倘然把这两位伟人的物理思想和哲学观念相互交融、取双方之长而补其短，则可使其共同导致人类认识客观物质世界的思想观念更明显的转变；这也许可算作“延拓"互补原理之意蕴，抑或是弘扬两位伟人思想观念中的精华，在探索深奥真理历程中的新胜利吧。论战之深远意义，于此可见其概要。

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[1] 下文往往把“原子（和亚原子）”简略写作“原子”。

[2] 载本刊1995年第11期。

[3] 所谓“婢女”和“主妇”者，取自爱因斯坦用语，乃指随着经典场论的问世和发展，偏微分方程在物理学中的地位由“婢女”转化为“主妇”。

[4]《思想领域中最高的音乐神韵——略论爱因斯坦对量子理论的评价和贡献》一文载本刊1995年第7期。