为什么量子物理总会涉及哲学思想？
量子物理与哲学思想之间的千丝万缕，并非偶然，而是两者内在逻辑的必然交织。当我深入探究量子世界的奇特现象，以及人类试图理解这些现象的种种尝试时，我总会发现，那些最深刻的疑问，往往触及了我们对现实本质、知识的边界，乃至我们自身存在的根本性思考。
首先，量子物理颠覆了我们基于日常经验构建起来的经典实在观。在宏观世界里，一个物体要么在这里，要么在那里；它要么在运动，要么静止；它的性质是确定的，不受观察的影响。然而，量子力学告诉我们，微观粒子可以同时处于多种状态（叠加态），它们的属性在被测量之前是不确定的（不确定性原理），而且测量行为本身会深刻地影响被测量的对象。
这就直接引出了一个古老的哲学问题：“现实是什么？” 约翰·贝尔的定理以及随后的实验（如Aspect实验）更是将这个问题推向了风口浪尖。这些实验证明，即使两个粒子相距遥远，它们的测量结果之间仍然存在着一种“超距关联”（spooky action at a distance），这种关联似乎无法用任何局域的、经典的因果链来解释。
这带来的哲学冲击是巨大的。
实在论 vs. 反实在论（或工具主义）：经典物理学，尤其是我们日常的直觉，是一种朴素的实在论。我们相信事物的属性是客观存在的，不依赖于我们的观察。而量子力学，尤其是哥本哈根解释，则似乎暗示了反实在论的某些方面。例如，玻尔就曾说，“物理学概念仅适用于有明确的适用范围的情况”。也就是说，粒子“是什么”这个问题，在没有测量的情况下，可能就没有一个确定的答案。那么，是我们的测量“创造”了现实，还是我们只是“揭示”了已经存在的现实？这是一个深刻的哲学辩论。
决定论 vs. 概率论：经典物理学是决定论的。给定一个系统的初始状态，其未来的演化是完全确定的。量子力学的核心却是概率性的。我们只能计算出粒子出现在某个位置或具有某种性质的概率，而无法精确预测。这是否意味着宇宙本质上就是概率性的？或者，这只是我们当前理论的局限，未来可能会有更深层次的决定性理论？爱因斯坦对量子力学的“上帝不掷骰子”的著名论断，正是源于他对决定论的坚持，以及对概率性解释的不满。
可观察量与实在：量子力学强调“可观察量”的重要性。只有能够被测量或观察到的量，才具有物理意义。但什么才算“可观察”？这又带来了关于“认识论”的讨论：我们如何认识世界？我们所认识的世界，是否就是世界的真实面貌？
其次，量子物理对“因果性”和“局域性”提出了挑战。正如前面提到的“超距关联”，它似乎违背了相对论所强调的“光速不可逾越”和“局域实在”的原则。在宏观世界，一个事件只能影响它周围的区域，信息传递需要时间。但在量子纠缠中，两个纠缠粒子，无论相隔多远，一旦一个粒子状态发生改变，另一个粒子的状态也会瞬间相应地改变。
这引发了关于：
宇宙的整体性：如果存在非局域的关联，是否意味着宇宙在某种更深层次上是互联互通的、不可分割的整体？爱因斯坦本人对此深感不安，他称之为“幽灵般的超距作用”。
因果的本质：我们习惯于将因果理解为一种线性的、时间上的先后关系。但量子纠缠是否暗示了一种新的、非局域的因果关系？
再者，量子物理触及了“观察者”在物理过程中的作用。在量子力学的某些解释中（尤其是哥本哈根解释），测量者的意识或观察行为被认为在“坍缩”叠加态，将多种可能性转化为一种确定的结果。
这直接关联到：
意识与物质的关系：如果意识或观察行为能够影响物理现实，那么意识与物质究竟是什么样的关系？意识是否比物质更基础？这是一个贯穿哲学史的重大问题，在量子物理出现后，又被赋予了新的视角。
认识论的界限：如果观察者的存在是不可或缺的，那么我们所获得的知识是否永远带有主观的印记？我们能否达到一种完全客观的知识？
此外，量子物理的“不确定性原理”本身就蕴含着深刻的哲学意义。它不是因为我们的测量仪器不够精确，而是因为微观粒子固有的性质。这意味着，我们永远无法同时精确地知道粒子的位置和动量。
这引出了：
知识的极限：这是否意味着人类的知识本身存在无法逾越的限制？我们能否完全“知道”宇宙的一切？
确定性与自由：如果宇宙的基本构成是概率性的，那么自由意志是否存在？它与物理定律之间是怎样的关系？
更有甚者，当我们试图对量子现象进行“解释”时，我们就会陷入更多的哲学思辨。哥本哈根解释、多世界解释、德布罗意玻姆隐变量理论等等，每一种解释都有其独特的哲学内涵，它们试图解答“这到底是怎么回事？”这个问题，但答案往往不是物理学上的，而是哲学上的。
多世界解释（Everett interpretation）的哲学影响尤为显著。它认为，每一次量子测量都会导致宇宙的分裂，所有可能的结果都在不同的“世界”中实现。这引发了对“实在”的无限性和“自我”的定义等哲学问题的讨论。
隐变量理论，如玻姆力学，试图恢复经典物理的决定论和局域性，但它们往往需要引入一些我们无法直接观察到的“隐变量”，以及可能存在一些非局域的、但仍然是决定性的联系。这又涉及了对“可观察性”的重新定义，以及对“实在”的理解。
总而言之，量子物理之所以总是触及哲学思想，是因为它所揭示的微观世界的规律，与我们根深蒂固的宏观直觉、经典物理的框架，以及我们对实在、因果、知识、意识等基本概念的理解，产生了剧烈的碰撞。量子物理学家在描述和理解这些现象时，不得不反复审视和挑战这些最根本的哲学范畴。它不仅仅是一门描述物质如何运作的科学，更是一场深刻的关于“存在”、“认识”与“世界”的哲学探索。每一次新的实验和理论进展，都可能为这些古老的哲学问题带来新的思考角度，甚至，彻底改变我们看待世界的方式。
首先，量子物理颠覆了我们基于日常经验构建起来的经典实在观。在宏观世界里，一个物体要么在这里，要么在那里；它要么在运动，要么静止；它的性质是确定的，不受观察的影响。然而，量子力学告诉我们，微观粒子可以同时处于多种状态（叠加态），它们的属性在被测量之前是不确定的（不确定性原理），而且测量行为本身会深刻地影响被测量的对象。
这就直接引出了一个古老的哲学问题：“现实是什么？” 约翰·贝尔的定理以及随后的实验（如Aspect实验）更是将这个问题推向了风口浪尖。这些实验证明，即使两个粒子相距遥远，它们的测量结果之间仍然存在着一种“超距关联”（spooky action at a distance），这种关联似乎无法用任何局域的、经典的因果链来解释。
这带来的哲学冲击是巨大的。
实在论 vs. 反实在论（或工具主义）：经典物理学，尤其是我们日常的直觉，是一种朴素的实在论。我们相信事物的属性是客观存在的，不依赖于我们的观察。而量子力学，尤其是哥本哈根解释，则似乎暗示了反实在论的某些方面。例如，玻尔就曾说，“物理学概念仅适用于有明确的适用范围的情况”。也就是说，粒子“是什么”这个问题，在没有测量的情况下，可能就没有一个确定的答案。那么，是我们的测量“创造”了现实，还是我们只是“揭示”了已经存在的现实？这是一个深刻的哲学辩论。
决定论 vs. 概率论：经典物理学是决定论的。给定一个系统的初始状态，其未来的演化是完全确定的。量子力学的核心却是概率性的。我们只能计算出粒子出现在某个位置或具有某种性质的概率，而无法精确预测。这是否意味着宇宙本质上就是概率性的？或者，这只是我们当前理论的局限，未来可能会有更深层次的决定性理论？爱因斯坦对量子力学的“上帝不掷骰子”的著名论断，正是源于他对决定论的坚持，以及对概率性解释的不满。
可观察量与实在：量子力学强调“可观察量”的重要性。只有能够被测量或观察到的量，才具有物理意义。但什么才算“可观察”？这又带来了关于“认识论”的讨论：我们如何认识世界？我们所认识的世界，是否就是世界的真实面貌？
其次，量子物理对“因果性”和“局域性”提出了挑战。正如前面提到的“超距关联”，它似乎违背了相对论所强调的“光速不可逾越”和“局域实在”的原则。在宏观世界，一个事件只能影响它周围的区域，信息传递需要时间。但在量子纠缠中，两个纠缠粒子，无论相隔多远，一旦一个粒子状态发生改变，另一个粒子的状态也会瞬间相应地改变。
这引发了关于：
宇宙的整体性：如果存在非局域的关联，是否意味着宇宙在某种更深层次上是互联互通的、不可分割的整体？爱因斯坦本人对此深感不安，他称之为“幽灵般的超距作用”。
因果的本质：我们习惯于将因果理解为一种线性的、时间上的先后关系。但量子纠缠是否暗示了一种新的、非局域的因果关系？
再者，量子物理触及了“观察者”在物理过程中的作用。在量子力学的某些解释中（尤其是哥本哈根解释），测量者的意识或观察行为被认为在“坍缩”叠加态，将多种可能性转化为一种确定的结果。
这直接关联到：
意识与物质的关系：如果意识或观察行为能够影响物理现实，那么意识与物质究竟是什么样的关系？意识是否比物质更基础？这是一个贯穿哲学史的重大问题，在量子物理出现后，又被赋予了新的视角。
认识论的界限：如果观察者的存在是不可或缺的，那么我们所获得的知识是否永远带有主观的印记？我们能否达到一种完全客观的知识？
此外，量子物理的“不确定性原理”本身就蕴含着深刻的哲学意义。它不是因为我们的测量仪器不够精确，而是因为微观粒子固有的性质。这意味着，我们永远无法同时精确地知道粒子的位置和动量。
这引出了：
知识的极限：这是否意味着人类的知识本身存在无法逾越的限制？我们能否完全“知道”宇宙的一切？
确定性与自由：如果宇宙的基本构成是概率性的，那么自由意志是否存在？它与物理定律之间是怎样的关系？
更有甚者，当我们试图对量子现象进行“解释”时，我们就会陷入更多的哲学思辨。哥本哈根解释、多世界解释、德布罗意玻姆隐变量理论等等，每一种解释都有其独特的哲学内涵，它们试图解答“这到底是怎么回事？”这个问题，但答案往往不是物理学上的，而是哲学上的。
多世界解释（Everett interpretation）的哲学影响尤为显著。它认为，每一次量子测量都会导致宇宙的分裂，所有可能的结果都在不同的“世界”中实现。这引发了对“实在”的无限性和“自我”的定义等哲学问题的讨论。
隐变量理论，如玻姆力学，试图恢复经典物理的决定论和局域性，但它们往往需要引入一些我们无法直接观察到的“隐变量”，以及可能存在一些非局域的、但仍然是决定性的联系。这又涉及了对“可观察性”的重新定义，以及对“实在”的理解。
总而言之，量子物理之所以总是触及哲学思想，是因为它所揭示的微观世界的规律，与我们根深蒂固的宏观直觉、经典物理的框架，以及我们对实在、因果、知识、意识等基本概念的理解，产生了剧烈的碰撞。量子物理学家在描述和理解这些现象时，不得不反复审视和挑战这些最根本的哲学范畴。它不仅仅是一门描述物质如何运作的科学，更是一场深刻的关于“存在”、“认识”与“世界”的哲学探索。每一次新的实验和理论进展，都可能为这些古老的哲学问题带来新的思考角度，甚至，彻底改变我们看待世界的方式。
网友意见
我在科研中多多少少会用到一点量子力学，也看过不少相关的文献。
可能是我层次太低，但在我的认知范围内，几乎没有人会在文章中讨论哲学，或者说压根就不会有人提到哲学。
毕竟做科研已经很费劲了，谁有精力去整哪些玄乎的东西啊。
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