量子力学唯物主义
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇量子力学唯物主义范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
量子力学唯物主义范文第1篇
论文关键词：大学生；量子物理；物理学史
量子力学是反映微观粒子（分子、原子、原子核、基本粒子等）运动规律的理论。它是20世纪初在大量实验事实和旧量子论基础上建立起来的，是人们认识和理解微观世界的基础。量子物理和相对论的成就使得物理学从经典物理学发展到现代物理学，奠定了现代自然科学的主要基础。量子力学的发现引发了一系列划时代的科学发现与技术发明，对人类社会的进步作出了重要贡献。通过量子物理的教学，有利于培养大学生的科学素质、科学思维方法和科研能力，培养学生的探索精神、创新精神、科学思维能力以及辩证唯物主义的科学观。另外，量子物理是处于发展中的理论，怎样将量子论和广义相对论（引力作用）统一起来仍是困扰人们的问题。“弦理论”的提出使人们看到了希望，通过这部分的教学可以培养学生的横、纵向思维和不断追求科学真理的精神。因此，在大学物理的教学中应适当增加量子物理的教学内容。由于量子物理里好多概念、思想和宏观世界里的完全不同，叫人无法理解，以致量子论的奠基人之一玻尔（Niels Bohr）都要说：“如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。”那么怎样让学生在轻松愉快的状态下学好量子物理呢？在教学过程中适当引入物理学史有利于学生掌握其核心，既培养了学生的学习兴趣，又有利于实现启发式教学，而非纯粹的概念和公式的教学。下面主要从几个方面阐述物理学史在大学生学习中的重要作用。
一、非物理专业大学生学习量子物理的需要
即使是物理专业的学生，多数人在学习量子物理时一直如在云里雾里，虽然知道微观粒子的波粒二象性，也知道不确定原理，了解原子的轨道理论，但是却不知道为什么这样。这一方面是由于量子物理里好多概念、思想和宏观世界里的完全不同。另一方面，学生没有掌握量子物理的核心，没有从整体上把握量子物理的基石。一些教材对这部分的介绍也较少。如果在教学中能够引入量子物理的发展史，不仅能吸引学生的注意力，调动学生的学习兴趣，还有利于学生理解量子物理的概念和思想，使学生能够身临其境地感受到那场史诗般壮丽的革命，深刻体会量子论的伟大，有利于学生辩证唯物主义观的形成。而非物理专业的学生与物理专业的学生相比，在学习量子物理时难度更大。这是由于物理专业的学生开设了许多物理专业课，如原子分子物理、物理学史等课程，为量子物理的学习奠定了基础。而非物理专业的学生没有前期的知识铺垫，对知识的掌握难度增大。如果能适当加入量子发展史的介绍，不仅降低了学生学习难度，还激发了学生学习兴趣，这就更突显出物理学史在大学物理教学中的重要作用。
从整体上介绍量子物理的发展史可以使学生掌握量子物理的核心，从整体上把握量子物理的基石，即波恩的概率解释、海森堡的不确定性原理和玻尔的互补原理。[2]这三大核心原理中，前两者摧毁了经典世界的因果性理论，互补原理和不确定原理又合力捣毁了世界的客观性和客观实在性理论。一些实验和理论斗争的介绍不仅可以吸引学生的学习兴趣，还可以培养学生的科学思维方法。19世纪末20世纪初，好多物理学家认为物理学大厦已经基本建成，后辈的工作只是做些细枝末节的修补和完善。但当时物理学天空漂浮着两朵小乌云，一朵是“以太的绝对参考系”，另一朵是“黑体辐射的紫外线灾难”。前者导致了相对论的建立，后者导致了量子物理的建立。
对量子物理三大基石的掌握，即波恩的概率解释、海森堡的不确定性和玻尔的“互补原理”是量子物理的三大支柱。大学所学的量子物理学是基于这三个支柱的。这就像数学中的公理一样，对于大学生而言不能去讨论为什么，只能是是什么。
二、大学生素质教育的需要
大学物理的量子部分教学不同于物理专业学生的量子物理教学。大学物理教学的目的主要是增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生科学的思维方法、辩证唯物主义观等素质教育，重在方法而非纯理论教学。因此，大学物理的教学目的与任务是使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。更为重要的是，在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时注重培养学生分析问题和解决问题能力，注重培养学生科研探索精神和辩证唯物主义世界观的形成。量子物理发展史的介绍和讲解有助于培养学生这方面的能力。
1.辩证唯物主义世界观的培养
在大学物理的教学过程中融入物理学史的内容有利于培养学生的辩证唯物主义世界观。如关于光的本性的争论持续了300年，光的波动理论和微粒理论艰苦卓绝地斗争了300年。量子论就是在这种斗争中逐渐建立起来的。托马斯·杨的双缝干涉实验、菲涅尔的圆盘衍射等实验形象的描述可使学生体会到光的波动性；而光电效应实验、康普顿的X射线散射实验等实验的介绍可使学生深刻体会光的粒子性；德布罗意电子波及实物粒子波理论的介绍及戴维逊和革末关于电子的实验，电子通过镍块时展现了X射线衍射图案，证明了电子具有波动性，由此人们认识到了光及实物粒子的波粒二象性。这部分的教学可使学生领悟到看似毫不相干的量实际上存在着深刻的联系，波动性和粒子性原来是不可分割的一个整体。就像漫画中教皇善与恶的两面，虽然在每个确定的时刻只有一面能够体现出来，但它们确实集中在一个人的身上。从中学生们可以深刻体会到任何事物都存在两面性，人们要辩证地看待问题。这部分历史的简单介绍还可以使学生深刻体会到人们对真理的认识是随着科技的发展而不断完善的过程，也是一个艰苦长期的斗争过程。对光的波粒二象性的认识有利于培养学生辩证唯物主义世界观。
2.分析问题和解决问题能力的培养
在大学物理的教学过程中适当引入一些实验的描述或利用多媒体等手段演示实验过程有利于培养学生的分析能力和解决能力。对康普顿实验的讲解分析可以培养学生的分析问题和解决问题的能力，尤其是康普顿的分析过程，而非纯理论上的推导分析。康普顿在研究X射线被自由电子散射的时候发现一个奇怪的现象：散射出来的X射线分成两个部分，一部分和原来的入射射线波长相同，而另一部分却比原来的射线波长要长，具体的大小和散射角存在着函数关系。如果运用通常的波动理论，散射应该不会改变入射光的波长才对。但是怎么解释多出来的那一部分波长变长的射线呢？康普顿苦苦思索，试图从经典理论中寻找答案，却撞得头破血流。终于有一天，他作了一个破釜沉舟的决定，引入光量子的假设，把X射线看作能量为hν的光子束的集合。这个假定马上让他看到了曙光，眼前豁然开朗：那一部分波长变长的射线是因为光子和电子碰撞所引起的。光子像普通的小球那样，不仅带有能量，还具有动量。当它和电子相撞，便将自己的能量交换一部分给电子。这样一来，光子的能量下降，根据公式E=hν，E下降导致ν下降，频率变小，便是波长变大。这样，X射线被自由电子散射的问题得到完美的解决。然后再进行理论推导，根据动量和能量守恒解决该问题，这样不仅使学生印象深刻，还锻炼了物理思维能力。
3.求实精神的培养
通过大学物理量子史部分的教学，介绍科学家严谨的治学态度、勇于追求真理的精神，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。
4.科学观察和思维能力的培养
在教学的过程中适当融入量子发展史的内容有利于培养学生科学观察和思维能力。如玻尔的互补原理的提出过程。当海森堡完成“不确定原理”后向玻尔请教，两人就“不确定原理”是从粒子性而来还是波动性而来展开了论战，从而提出了互补原理：波和粒子在同一时刻是互斥的，但它们却在一个更高的层次上统一在一起，作为电子的两面性被纳入一个整体概念中。这就是玻尔的“互补原理”。它连同波恩的概率解释、海森堡的不确定性共同构成了量子论“哥本哈根解释”的核心，至今仍然深刻地影响人们对于整个宇宙的终极认识。讲解过程中应形象生动地描述海森堡和玻尔的讨论过程及他的思维过程，使学生有种身临其境的感觉，从而培养科学观察和思维的能力。在教学过程中适当介绍思维实验有利于培养学生的思维能力及科学分析能力。如海森堡不确定性原理的提出过程就借助了思维实验及1935年爱因斯坦提出EPR思维实验等。
5.创新意识的培养
通过学学物理学的研究方法、量子物理的发展史以及物理学家的成长经历等，引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望以及敢于向旧观念挑战的精神。如普朗克能量子假设的提出体现了敢于向旧观念、权威学家挑战的精神。而创新意识对一个学生来说是非常重要的，对社会生产力的发展也起着重要作用的。
6.科学美感的培养
以麦克斯韦方程组为例，描述麦氏方程所表现出的深刻、对称、优美，使得每一个科学家都陶醉在其中，玻尔兹曼情不自禁地引用歌德的诗句“难道是上帝写的这些吗？”描述麦克斯韦方程组的美。一直到今天，麦氏方程组仍然被公认为科学美的典范。许多伟大的科学家都为它的魅力折服，并受它深深的影响，有着对于科学美的坚定信仰，甚至认为：对于一个科学理论来说，简洁优美要比实验数据的准确来得更为重要。依此引导学生认识物理学所具有的明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一等美学特征，培养学生的科学审美观，使学生学会用美学的观点欣赏和发掘科学的内在规律，逐步增强认识和掌握自然科学规律的能力。
7.科学探索精神的培养
物理学在追求着大统一。许多科学家献身于这项伟大的事业，比如弦理论的提出。讲述其发展过程可激发学生的科学探索精神。
三、科学发展的需要
量子力学唯物主义范文第2篇
一、 应用讲过的物理知识解释耳闻目见的物理现象和实际应用
青少年的成长过程也是对周围世界不断认识的过程，在他们的头脑中有许多问号，他们渴望着从所学的知识中找到答案。如果我们能帮助他们解开一些长期积存在心中的迷团，这不仅可以使他们更好地掌握所学过的知识，更重要的是可以激发学生学习物理的热情以及逐步地培养起同学们观察分析周围事物的能力。这种能力的培养便是一种智力财富的开发。它将使同学们终身受用。这种教学的效果要比只学会解几道题目好得多。
如此重要的教学环节却常常被忽视。教师对于原理的演绎推理，公式的计算和应用已给予应有的重视。但是对于物理原理的实际应用的例子却轻描淡写，甚至删去从略，这都是教学中亟待改进的方面。
二、 介绍物理定律的相对性
写进书本的理论不是完美无缺的，指出某些理论的缺陷与争论，把同学们从迷信书本的框框中解脱出来，培养他们独立思考及分析和批判的能力也是教学的目的之一。
中学物理教材中的力学部分是以牛顿力学作为基础的经典力学。在日常生活中我们观察和接触的力学现象几乎都可以用牛顿力学解释。但是当人们的科学视野延伸到物质的微观领域和高速运动及宇宙空间时，牛顿定律就不再适用了。研究微观领域必须用量子力学，处理高速运动及大尺度宇宙空间问题，必须用相对论力学。要让同学们知道牛顿力学的应用条件。教材中物质波就比较详细地谈到了电子的衍射现象，牛顿力学就无法解释这种现象。在原子结构一章里，也较详细地谈到了卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾。其矛盾的根源出于经典理论，不适于微观领域。
讲述这部分内容时，也应该向学生们指出相对论力学与量子力学，并不是对牛顿力学的否定，牛顿力学仅是在宏观、低速条件下对物体运动规律的近似描述。
三、 多联系尖端科学
人们形象地把我们当今的时代称为“知识爆炸”的时代，当代的物理学也正面临重大突破。如果我们的教学内容仅仅是格守书本上的几条定律所确定的范围。那么和这个时代就相距太远了。我们应当让学生按摸到科学时代的脉搏。
例如，在讲解人造地球卫星的运行和三级火箭的推进原理时，可以介绍航天飞机试航成功的重要意义。在讲解电子技术基础时介绍电脑在工业、农业、科研及社会活动中的重要作用。在讲解磁场时可以介绍超导现象在技术上的应用，在讲解原子的受激辐射时介绍激光在各个领域的应用等等。
把这些与课本知识相关联的古代科学信息传递给同学们，可以扩大他们的知识面。青年人极富于幻想，我们应当引导鼓励他们大胆地去想象、去创新、去探索那些未知的科学世界。
四、 把中学某些物理知识适当地引申深化
例如，在简介气体分子运动论的内容时，为了使同学们对“气体温度的高低反映了大量气体分子无规则运动的激烈程度”这一物理图象有更深刻全面的理解，可以把大量气体分子速率分布所遵循的统计规律通俗准确地介绍给学生。一旦他们领悟了统计规律的涵义，也就意味着在他们的面前又打开一扇物理的天窗。了解了统计规律的含义也为以后某些章节的学习（例如光的本性）奠定了基础。当然，在中学阶段，类似这样的知识也只能给同学们一个轮廓的介绍。
五、 介绍历史上的科学家为探求科学的真理而奋斗终身的事迹
例如，布鲁诺伽俐略为科学献身的精神；牛顿、爱因斯坦严谨的治学态度；居里夫人蔑视名利的高尚情操等等都是同学们的楷模。从某种意义上来说这些科学家的伟大成就，改变了人类历史的进程，受到了后人永久的尊敬。
在我们进行四化建设的祖国，需要大批为探求科学的真理而永攀高峰的人，富有强烈进取心的青年人，可以从大批优秀科学家的身上汲取前进的力量，这是单纯的物理概念，公式的传授所不能取代的。因此结合物理课的章节教学介绍一些著名科学家的事迹是十分必要的。
六、 注意物理课中的语文
物理课教学的全过程贯穿着语文课的教学。这并不是说要求物理课中讲语文，而是强调物理课中有语文。
物理课学习中一个突出的薄弱环节就是学生不会用语言来表达自己的观点，对于观察到的物理现象，缺乏归纳、分析、总结的能力。因此，教师在物理课的教学中就应十分注意培养学生用准确简洁的语言来表述一条定律或一个物理现象。注意培养学生从众多的物理现象中归纳、总结出某个规律的能力。并且尽量从书本上或从自己的教学中为学生们做出表率。
例如，玻尔理论的主要内容之一便是这样表述的。“原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定。”
简洁的三句话准确地表述了三个物理图象，而且指明了三个物理图象的内在联系。其中“跃迁”两个字准确、形象、生动地描述了原子能量的“量子化”现象，为学生展示了一幅清晰的物理图象。教师在讲授这部分内容时，不仅是解释这段文字所表达的物理概念，而且还要帮助同学们分析这段文字是如何沿着时间的顺序来描述了一个物理过程。当然，我们也可以沿着位置的顺序，因果的顺序等来描述一个物理过程。只要在这方面肯下工夫，就能收到更加满意的物理教学效果。
七、 重视物理学的发展史
物理课的教学与辨证唯物主义的教育是不可分开的。物理学的发展史，也是一部唯物主义与唯心主义斗争的历史。培养学生用辩证唯物主义的观点去观察整个物理世界，指导他们在物理学的学习和研究过程中少走弯路，培养他们为探究科学的真理而奋进的精神，是每个物理教师义不容辞的责任。
例如，在介绍电场与磁场时，一定要向同学们反复强调电场与磁场是客观存在的物质，因为场与场之间存在着力的相互作用。这也证明了某些物质客观是否存在，不是以人的意志为转移的，不能以人的感官能否被直接感知作为判断客体是否存在的依据。这就是最基本、最朴素的唯物主义教育。前面提到的相对真理与绝对真理的辨证统一也是学习辩证法的一个生动例子。
八、 介绍物理学与其它学科的相互渗透
例如海豚、蝙蝠有着完善的发射和接收超声波的器官。深入地研究动物身上的超声波器官的构造和功能，并将获得的知识用来改进或创制新的设备，这便是仿生学所研究的内容。
人体内有生物电流及磁场，近年来，人们更进一步发现生物细胞可以发射无线电信号，因此研究生命体内的电磁学现象，可以更进一步地探索和揭示生命现象的本质，这又属于生物物理学所研究的内容。
大地磁场使岩浆中的铁磁成分有序排列。因此，研究古老岩石中的铁磁物质分布规律，可以推测地壳的演变过程以及大地磁场的变化规律，这是地球物理学所研究的内容。
量子力学唯物主义范文第3篇
关键词 意识 量子测量 波函数塌缩 神经活动
中图分类号：B80-05 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.11.074
On the Inner Relation between Quantum Mechanics and Consciousness
CHEN Si
（Department of Psychology， Jianghan University， Wuhan， Hubei 430056）
Abstract Consciousness and quantum mechanics are closely related with each other. In the research of quantum mechanics， consciousness is the premise of measurement process which can cause the wave function collapse and influence the description of the physical objects. In the research of consciousness ，the traditional research way which based on the classical mechanics confront the dilemma， the quantum mechanics could provide a new approach for explaining the consciousness in a different perspective， the quantum theories about the consciousness can be divided into three kinds.
Key words consciousness; quantum measurement; wave function collapse; neural activities
意识与量子力学原本分属于两个完全不同的学科，前者是心灵哲学与认知科学研究的对象，后者是物理学的前沿领域。随着意识问题在当代科学背景下，已经成为了哲学、心理学、物理学和认知神经科学等分科科学共同关注的焦点，意识问题的跨学科特征也日益突显。运用不同的学科方法来解释和说明意识问题，成为一种研究的必然趋势。许多的心灵哲学家和物理学家认为，意识和量子力学之间有着密切的关系。他们主张，不仅量子力学需要意识的参与以保证描述物理世界的完整性，意识研究也需要引入量子力学来突破现有的困境。
1 意识在量子力学中的位置
意识在量子力学中的作用主要表现两个方面，一是在量子测量中，意识作为测量过程的初始条件，由始至终地影响着对物理对象的描述，二是意识引发波函数塌缩理论。
第一，意识与量子测量。经典力学认为，只要在测量过程中，具备明确的初始值，根据一系列基本粒子的初始位置和速度，就可以实现对事件的准确预测，揭示出世界的真实状态，并且，其测量结果不会受到观察者意识的影响。因此，就某种程度而言，经典力学中观察者的行为同样是被决定和可准确预测的，观察者的心灵与观察者本身的原子构成的经典态被视为相等同。但是，在量子测量的过程中，这种测量过程和结果的客观严格决定性和确定性会发生改变。依据标准的量子力学思考，以玻尔、海森堡等人为代表的哥本哈根学派认为，测量和观察在描述物理实在的过程中具有十分重要的作用。在量子测量的过程中，测量的结果会表现出一定的不确定性，即每一次的测量结果都不相同。这种不确定性主要来自观察者的意识和测量工具在每一次测量过程中所产生的差异性影响。“量子力学并不描述物理实在本身，而是描述物理实在出现的概率，而这种概率取决于观察者的观察。”①量子力学的产生从根本上改变了观察者在测量过程中的地位。
测量问题研究的是一个处于经典态的观察者是怎样在一个量子世界里存在的问题，量子世界描述了不同态的叠加，但是人类主体对世界的知觉和描述却属于宏观层次上的经典态。所以，在维格纳、斯塔普（Henry Stapp）等物理学家看来，人类主体对经典世界的经验为什么以及怎样从量子世界中突现中出来，是量子理论要解决的根本问题之一。在量子理论中，人与微观领域的物质和能量同处于一个测量过程，观察者的意识会对测量的结果产生直接的影响，使测量结果表现出一种主客体不可分割的特征，正如海森堡所说，“自然科学不是自然界本身，而是人和自然界关系的一部分，因而就依顺于人。”②量子力学所揭示出的物理实在以几率波的形式呈现，并且只有在观察者的意识参与到测量过程进行观察时才会出现。在测量过程中，观察者的意识是量子力学所描述的物理实在本身的基本前提，自始至终都决定着测量的结果。因此，量子理论不是关于描述客观物理实在本身的知识，它从一开始就包含了观察者意识这一因素。量子理论实际上是由人类主体意识通过对物理对象的观察得到、并经过认知加工的知识。但是在经典力学中，情况则恰恰相反，人类主体同测量过程和测量结果截然分离，有意识的主体与客体对象之间有明确的边界。
第二，意识引发塌缩理论。冯・诺依曼在其1932年的著作《量子力学的数学基础》中首次提出“意识引发塌缩”理论（consciousness cause collapse proposal，简称CCCP），受到维格纳和斯塔普的支持。该理论认为，“测量”仅仅发生在有意识的观察者和波函数相互作用的基础上，所以仅从量子力学的角度来描述世界是不完整的，一个完整、科学、系统的描述应该包含意识状态对量子力学的影响，而塌缩就是在有意识的观察者的心灵同其它系统的纠缠中发生的。“量子力学的规律是正确的，但是有一个系统有可能要用量子力学来说明，这个系统就是整个物质世界。有一个不在量子力学之内的外部的观察者，这个观察者就是人类（和动物）的心灵，它在大脑上执行测量并导致波函数的塌缩。”③持这种观点的哲学家和物理学家，如查尔默斯（David Chalmers）和洛克伍德（Michael Lockwood）认为，“塌缩动力学为交互论说明敞开了大门”。④同时，他们也认为意识能够从某种复杂的大脑物理状态中突现出来，从而具有引发波函数塌缩的因果效力。
当然，“意识引发塌缩”理论实际上还面临许多问题。例如，意识引发塌缩是在什么时候发生的？是否仅在有意识的观察者参与的测量过程中，意识才会引发塌缩？根据现有的宇宙知识，早期宇宙的量子状态并不是一个意识的本征态（eigenstate），在宇宙产生的最初的三分钟里，也没有一个有意识的观察者在观察一切的发生。如果宇宙最初的那个状态是根据薛定谔所提出的规律而演化出的早期宇宙状态，那么一个与有意识的观察者的存在相关联的本征态就不可能产生。第一次的塌缩需要有意识的观察者出现才能产生，但是有意识的观察者的出现则需要更早状态的塌缩才能产生，塌缩与有意识观察者出现的先后顺序问题的不确定，直接导致意识引发塌缩不可能开始的结论。尽管，“意识引发塌缩”理论受到了许多科学性和哲学家的支持，但是他们并没有为该观点提供一种可靠的论证。并且，这一理论和作为主流说明的多世界理论相悖。多世界理论认为，波函数是对于整个宇宙的完备描述，它是一种基本的物理实体，从不塌缩;并且，量子测量不需要意识的参与，把意识引入到物理说明中，只会使实在论遭遇到危机。
尽管对于意识在量子力学中的位置尚无定论，但是已经有越来越多的物理学家和哲学家参与到这一争论中去，比如维格纳、斯塔普、查尔默斯等人，他们关于意识在量子力学研究中的作用的积极讨论，已经表明，意识是量子力学研究中不可忽视的一个重要问题。
2 量子力学视域中的意识研究
早期的量子力学研究者如普朗克、玻尔、薛定谔等人主张，意识研究应该引入量子随机性来解决与决定论之间的矛盾，此后，量子力学视域中的意识研究开始兴起。我们将首先说明为什么意识研究要引入量子力学，然后论述用量子力学研究意识的三条主要路径。
2.1 为什么意识研究需要引入量子力学
还原的唯物主义的观点以经典力学的决定论、还原论等原则为立论的基础。决定论认为，质点是真正的实在，只要给出质点的位置和动量，那么，依据一定的初始值，自然和人的行为就可以被准确地预测。还原论主张，一切高级运动形式都可以还原为低级、基本的活动形式，把这种方法运用到意识研究中就是把意识这种大脑的高级活动形式还原为最基本的大脑神经活动，以达到揭示意识本质的目的。传统的意识研究建立在这种理论基础之上，而意识问题的关键在于，意识的主观特征该如何进行有效的还原，并且使被还原为神经活动的意识仍然能够具有说明主观感受的完备性呢？这一问题被查尔默斯称为著名的“意识困难问题”。
“在经典力学中没有任何支持‘感受’存在的逻辑上的依据。它是一个理性封闭的概念系统，它的原则只有在决定事物的位置和运动的时候起作用，这个系统局限于一个狭小的数学框架内，不涉及任何现象性的性质。”⑤这就是说，在以经典力学为基础的认识论框架内，并没有人的主观感受的存在地位，经典力学以排除意识问题来实现自身体系的完整性。一种排除了意识存在地位的理论如何能够解决意识问题？这显然是令人怀疑的。
因此，彭罗斯（Roger Penrose）、斯塔普等物理学家认为，如果对意识的研究仍局限在经典力学的框架内，意识问题永远不可能得到解决，我们必须在一个全新的框架内说明意识和大脑活动之间的关系，而量子力学的引入，能够为我们提供新的研究视角。
2.2 量子力学视域中意识研究的三条路径
意识是由大脑神经活动基于某种动力学而实现的过程，由于它涉及到微观层面的化学和电子现象，因此，对它的描述必然要涉及到量子理论。从而，我们可以把意识看成是一个发生在大脑微观世界中的特殊的量子力学现象。持这种观点的物理学家和心灵哲学家认为，“意识是一种对神经反射的直接认识，这种神经反射是通过已知的量子事件突然实现的。”⑥根据目前的研究，量子力学对意识的说明可以分为三条路径。
第一条路径是运用相关的量子力学概念，如量子叠加、塌缩等原理与意识活动进行类比来达到说明意识的目的。在说明的过程中，不需要涉及复杂的运算，也不需要将具体的概念运用到具体的情境中。这种方式的说明仅仅是一种概念上相似性的类比，因此本质上不是对意识过程的科学表征，并不能真正揭示意识的本质。
第二条路径是运用具体的量子力学概念来揭示神经生理学的过程。通过这条途径，量子力学对意识的相关特征做出了说明。
第一，用玻色―爱因斯坦凝聚态说明意识的高度整合性。个体在反观当下的意识状态的时候，大脑中会呈现一幅统一和谐的意识场景。例如，当某人在上课的时候，因为听到窗外的音乐而想起了某部电视剧的情节、大脑中会浮现电视剧的场景和人物、甚至是当时的天气，同时，他的耳边又传来老师的讲课声，同时他的右手正在做着笔记。于是，他所有的感官都被调动起来，在大脑中形成了一幅统一但富有情节跳跃性的场景。这幅场景完整且丰富，个体无法把它自行分割，也就是说，大脑中所呈现的统一和谐的意识场景不能被分割成他正在听音乐或者他正在做笔记这些构成意识内容的元素而独立存在。同时，随着老师的突然提问，他形成的意识场景被打破，继而思考老师提问的意识场景，或者随着窗外音乐声的停止，他的意识场景转换成了另一幅图像呈现在大脑中。不论意识的内容如何改变，他的意识状态总是统一且不可分割的整体。
玻色―爱因斯坦凝聚态是一种全新的物质状态，即不同活动水平的原子在温度极低的条件下会凝聚在一起而具有统一的特征。当这些原子处于静止状态时，它们以无序的方式排列，一旦它们受到外界的刺激，并且细胞的能量因刺激而达到某个临界水平时，它们就会一致性地被激活。这种神经元的激活能够波及整个大脑，并产生一致的量子电场。玻色―爱因斯坦凝聚态的过程机制恰好能够说明，分布在不同脑区且活动水平各异的神经元活动怎样能够协同行动，以支持一个完整统一的意识场景的产生。
第二，用测不准原理说明思维的量子化特征。EEG （Electro Encephalo Gram）实验已经证实，思维过程在本质上具有量子化的特征。思维过程与量子过程的变化有诸多相同点。例如，当一个人在回忆多年前，在某节印象深刻的课堂上被老师提问自己所做的回答时，大脑中许多与当时场景相关的模糊要素都处在被调动的潜在状态中，例如当时的天气、情绪状态、问题的内容、他的回答、同学们的反应等。当他把注意力刻意集中到其中一个记忆片段，如当时回答问题的紧张状态上，准备仔细回想和再现曾经回答过的内容时，他会发现在回忆的过程中常常会遇到困难。对当时所回答内容的记忆会变得不如刻意集中注意力之前那样清晰和完整，甚至试图回忆起来的思路也会消失而被其它的思路所取代。在未刻意回忆时本来清晰完整的回答，反而在集中注意力之后变得模糊，甚至原先的回忆思路也被打乱，最终导致意识场景发生改变。这一特征能够用海森堡在1927年所提出的“测不准原理”来说明。
“测不准原理”表明，一个微观粒子的物理量，如位置和动量、时间与能量等不可能同时具有确定的数值，如果在一对物理量中，其中一个量的值越确定，那么另一个量的值就越难以确定。就思维的特征而言，被刻意关注的回忆类似于电子的二象性中的粒子性而具有“位置”，在刻意集中注意力之前的潜伏性的整体思路，就像电子的二象性中的波而具有“动量”。两者不能同时清晰或者同时确定，而只能确定一个。
第三条路径是一种关于量子力学的普遍性理论，其代表人物是玻姆（David Bohm）和斯塔普。玻姆等人提出一种“新实在论”的观点。他们认为，意识和物质不是两个根本性的实在，物质和意识只是从隐序的基本实在中投射到显序中的投射物。斯塔普持类似的观点，并提出了建立在过程本体论上的意识观点，即最本质的实在元素是现实场合（actual occasion），而不是物质或者心灵。现实场合可以把心理的和物理的特征紧密地联系起来。这样，心物直接互动的观点就被他在更为深层次的基础上提出的心物关联的约束集合（constraint set）所取代。
3 结论
量子力学与意识看似毫不相关，但实际上却是一对具有多重内在关联性的奇妙的搭档，两者的交叉研究极大地拓展了彼此的理论视域，其背后的形而上学基础是一种交互二元论。从交互二元论的角度出发，意识被赋予了引发波函数塌缩的因果效力，并作为一种测量过程的初始条件由始至终影响着对物理对象的客观描述。并且，意识研究中量子力学的引入，突破了长期以来用经典力学规律说明意识问题所遭遇到的瓶颈，为意识的高度整合性等特征提供了有力的科学说明。随着交叉学科的纵深发展，意识与量子力学的内在关联性将会得到更多的揭示。
注释
① 郑荣双.形而上学心理学[M].上海：上海教育出版社，2008：117.
② 金尚年.量子力学的物理基础和哲学背景[M].上海：复旦大学出版社，2007：95.
③ Zvi Schreiber. The Nine Lives of Schroedingers's Cat[J].1995.http：///abs/quant-ph/9501014.
量子力学唯物主义范文第4篇
关键词：惯性力学；相对论；物理整体科学体系
中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1003-2851(2011)02-0160-01
一、习惯性与惯性力学
1.惯性。根据牛顿第一定律的阐述：惯性是指物体在不受外力作用的情况下保持匀速直线运动状态或静止状态的特性。如果物体没有惯性的存在，世界将是另一种形态，比方说：用铁锹扔土，如果物体没有惯性的存在，土就会永远在铁锹上而不会被扔出铁锹；在田径比赛中的跳远，要经历助跑、起跳、腾空和落地三个阶段，如果没有惯性的存在，助跑将失去全部意义出出
在惯性定律中，指出力是改变物体运动状态的因素。而且一切物体都具有惯性。伽利略、牛顿、哥白尼、爱因斯坦等科学家对惯性都有着非常深度的认识和理解。
2.惯性力学。经过多个时期无数物理学家的研究、推敲，牛顿第三定律对力学体系的贡献可谓不可或缺。当重力被视为外力时，由于重力的加速度与物体质量无关，所以被认为物体没有惯性力。但在相对论中体现出来的问题似乎正好了牛顿的第三定律。但是，惯性力学在力学体系中占有的重要地位并不是虚有其表。在提出惯性系和非惯性系条件基础上，解决了由于重力引发的这一矛盾。爱因斯坦的相对论受其知识结构的影响，所以分析惯性力学的某个点时存在着一定的局限性。而马赫发现了一个特别重要的问题，就是参考系理论的提出，为牛顿的惯性定律提供了非常可能依靠依据。在马赫的启发下，爱因斯坦发现了有一个重要理论即等效原理。在空间研究方面，根据实践和理论的需要决定着空间如何界定。惯性第三定律与广义相对论有着共同的研究基础――等效原理。而爱因斯坦和牛顿在细节问题中各有各自的方向。
3.惯性力学与相对论。爱因斯坦是相对论的主要创始人，相对论是关于空间和引力的理论，它又分为狭义相对论和广义相对论。马赫的哲学思想启发了爱因斯坦，让爱因斯坦发现了等效原理。但爱因斯坦也犯了和马赫同样的错误，即四维时空的错误。规定空间使用他们研究的运动角度。将空间的规定方法过于夸大，走了很多弯路。正是相对论解决了当时很难解释高速运动问题；微观亚原子的问题依靠量子力学得以解决。相对论提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。爱因斯坦的相对论中曾和牛顿的第三定律出现分歧，爱因斯坦干脆抛开了惯性系条件，以非惯性系为条件研究力学原理。
4.物理教学中惯性教学过程应注意的问题。由于惯性是一个比较难以理解的概念，而且在物理学领域还存在不同的说法，所以在教学过程中一定不能忽视关于惯性几个应该注意的问题。要让学生知道它的含义和本质：一切物体都有惯性；惯性是物体本身具有的固有属性；惯性大小的标准由物体的质量来衡量；惯性本身不是力的一种。在教学中一定要精心设计，让学生充分理解，为学生今后在物理学习、力学研究奠定良好的基础。
二、物理整体科学体系
所有的学科都是一个整体体系，一个整体科学体系的框架与背景要依托于自然观整体。“整体科学体系是研究自然整体的整体性质与功能、有序内部结构及其起源与演化过程的科学理论系统。”经过多个时期的科学家的研究、推敲，物理学发展到现代物理学，有着其重要的科学地位。
1.物理学物体本身的属性。物体在物理学中，它的内部结构没有固定的次序，只是被视作一个完整的物体；而在整体自然观中，自然界的物体内部结构呈有序化、而且内部可以分割。物体的产生、发展、进化都有其固有的过程，所以应该有整体属性。牛顿定律与相对论中的分歧也就是起源问题；惯性与引力的载体是一般性的物体，没有起源问题，当然惯性与引力也就没有起源问题。而且引力还没有被实实在在的证实。
2.物理学与方法论。物理学与整体科学研究的对象不同，物理学研究的是单一方面的因素，而整体科学研究的是多方面因素的总体。但是当把物理学应用到自然界的客体上时，产生的相应交叉学科也是对自然“整体”的分析。复杂L生是整体科学研究的重要特征。而物理学研究则不具备这种特征。如爱因斯坦，在当涉及到解决许多因子之间的关系时，则受到了马赫的影响。
3.物理学与认识论问题。物理学研究大多靠实验研究。辩证唯物主义认识论为物理整体科学体系提供了非常有价值的参考。它使唯物主义和辩证法有机结合在一起，观点科学并且具有实践价值，是物理整体科学体系的有利指导。
量子力学唯物主义范文第5篇
自然主义是20世纪英美哲学占主导地位的思想倾向，它和西方哲学中长期存在的二元论共同构成了对意识困难问题的两种经典解答方案。自然主义认为，世界上的所有事物，包括意识在内，从最基本的层面来说都是物理的、自然的，自然科学是判定事物存在与否的根本标准。与自然科学相一致的，便是存在的。反过来，如果意识在自然界中真有其存在地位，那么它就必须要给予自然主义的说明。自然主义和物理主义、唯物主义既具有一致性也有一定差别。自然主义和物理主义都承认科学具有至高无上的地位，承认科学所揭示的图景是真实不虚的。因而，自然主义和物理主义实质上都是一种唯物主义。当然，自然主义与物理主义也有区别，那就是它把所有自然科学而非仅仅物理学作为本体论判定的标准。从解释的角度看，自然主义和二元论对意识困难问题的解答分别代表了第三人称解释和第一人称解释这两种研究意识的基本方法。对于意识的第一人称解释立足点是解释者自身的内在感受和体验，对于意识表达式的定义也主要是诉诸这样一些内在因素。第三人称解释则是把意识当作发生在我以外的他人身上的一种客观存在的东西，当作纯属可公开观察的现象，在不加进“我”的任何主观因素的前提下对之作出客观的解释，并且用行为去给它下定义。例如行为主义是一种典型的第三人称解释。第三人称解释的基本主张是强调用描述躯体行为的语言去定义意识的表达式。一旦看到某人有适当种类的行为，就可确定他是有意识的。但是这里有一个问题，即有些人有意识活动而无行为表现，这样一来，怎样用上述方法说明他们的意识活动呢?解决问题的方法就是区分外显的行为和内隐的行为。有些行为主义者认为后者尽管没有外部表现，但也是行为，在科学充分发展的条件下，可以对之作出观察、研究和科学的说明。从表现形式看，唯物主义、功能主义、行为主义、表征主义、还原主义等都属于自然主义的阵营。以表征主义为例可以看出自然主义解决意识问题的基本特点。表征主义认为意向性或者表征是比意识更为基本的东西，根据意向性就可以解释意识，因为有意向性就足以有意识，或者说可把后者还原为前者。表征论与物理主义一脉相承。它认为，经验的现象特征就是它的窄意向内容，亦即在头脑之中的意向内容。功能主义者一般坚持这一观点。在他们看来，现象性质可用表征状态来解释，而表征状态又随附于内在的功能组织及实现它们的物理化学构型。没有头脑之内的心理状态上的差异，就没有意向内容上的差异，进而就没有现象性质上的差异。当今心灵哲学中的二元论基本上都不再像笛卡儿二元论那样认为心灵有自己独立的本原。其总的倾向是承认意识有不同于或高于物理实在的本体论地位，泛心论、突现论、副现象论、“新物理学”理论等都是这种新的二元论的表现形式。我们以彭罗斯的“新物理学”理论为例来考察二元论对意识困难问题的解答。彭罗斯不但是世界著名的物理学家，而且非常熟悉当代心灵哲学，一个重要的表现是:他知道心灵哲学近几十年来一直争论的一个热点问题，即意识如何可能从大脑中产生出来。他像大多数哲学家一样承认它是一个困难问题。他说:“具体的物理世界不知何故能引起‘影子式’的现象，即我们所说的现象。”换言之，意识怎么可能从这些似乎没有希望的物质、时空等因素中产生出来?他承认:他尚未找到最终答案。他说:“在某种意义上，我不知道物质的本质以及制约它们的规律。”①换言之，他对物质的认识尚未达到足以据此解释意识之起源的程度。彭罗斯对意识研究所作的诊断是:要解决困难问题，只能寄希望于物理学。当然仅靠已有的物理学又是不够的。因为原有的关于时间的概念，不管是量子实在论的，还是相对论的时空观，都是有问题的，不能满足揭示意识本来面目的需要。因为经典力学是机械的，新的量子理论尽管是革命性的，但并未从根本上超越于传统的物理世界观。根据这种观点，“物理对象是借助力场而相互作用着的东西”②。同样，爱因斯坦所设想的、得到许多物理主义者支持的“大全”(every-thing)理论也是如此。它尽管试图解释一切，但留有意识这一空白。在他看来，解决意识困难问题的出路只能是:在科学理论上完成一种革命性变革，即抛弃过去的物理学的时间观。最好的选择是:在彻底改革物理学的基础上，探讨和揭示意识的本质，换言之，根据经他“彻底变革”了的物理学或量子力学去说明意识的本质。③这里所说的“变革”是有特定所指的，即改变人们看待量子理论的流行方式。这种变革有点类似于爱因斯坦相对论对经典物理学的变革，不过也有不同。因为爱因斯坦关心的是如何描述引力现象，这与心灵的本质问题没有多大关系。而彭罗斯关心的是与心理过程密切相关的物理事件。这就是说，经他的变革而形成的新物理学在方法和内容上都有重大变革，如在内容上，它将触角指向了与意识、非算法过程有关的物理过程，而不只是与算法过程有关的物理过程。因此他的理论才是名副其实的“大全”理论，它不只是关于一切物理事物的理论，除此之外，还有关于意识的理论。两者的关系不是还原、包含的关系，而是并列或平行关系。
二、“意识科学”的标准与泛心原论
查默斯的一个革命性的主张是:二元论与科学的关系并不像过去所认为的那样水火不相容，相反，它们是可以统一在一起的。他所建构的新二元论恰恰是他所进行的意识研究科学化工作的一个成果，并符合他制定的“意识科学”的标准，因此在本质上不再是反科学的，而恰恰是科学的。倒是已有的其他的意识理论，包括贴上了科学标签的物理主义的意识理论，不符合他的“意识科学”的标准。他认为，真正科学的意识理论不但要能够从第一人称的角度对我们的意识予以说明，而且还必须同时能够从第三人称的角度对此进行验证。按照这一标准，科学的意识理论不但要能够从形而上学的高度揭示我们具有意识的原因，即揭示出主观经验的存在特性，而且还要利用科学的方法和手段解释意识现象，即说明我们何以能够思考、研究意识现象。只有当这两个条件同时满足而且协调一致时，一种理论才能被视为科学的。查默斯为解决意识困难问题把科学和二元论结合起来，建立了新的、自然主义的二元论形式，即他所谓的“泛心原论”。其基本结论既是二元论的，又是自然主义的。之所以是二元论，是因为他坚持认为意识是世界的根本的或不能还原的属性;之所以是自然主义，是因为他认为整个世界是自然的。查默斯把他的关于现象意识的理论称作现象实在论。这种理论认为，物理现象或者属性并不能够囊括世界上的所有实在。比如感受性质就是非物理的，它不可能凭借任何物理的或者功能的属性予以说明。从解释的角度来看，世界上的所有现象和属性都能够被划分为两类，一类是基本的，另一类是非基本的。前者能够解释和说明后者，但反过来则不行。问题在于，像感受性质之类的意识现象究竟是基本的还是非基本的?是必须通过物质及其属性来解释和说明的东西，还是其本身就是在自然界具有独立存在地位的东西。查默斯的回答是:意识是一种基本的属性，就像物质的质量、广延一样是“最原始的实在”。他认为:“我们更有可能把经验本身当作世界的根本特征，就像质量、时间、空间一样。”①如果把意识看作是一种属性，那么随之而来的问题就是:属性无法独立存在，而必须依附于一定的主体，这个主体是什么?这就是意识的归属问题。一种观点认为，现象属性是由心理状态例示的，二是认为，意识是由有意识的自己的主体如精神实体所例示的。查默斯对这两种本体论保持中立的态度。他自己的立场是:意识根源于大脑物理实在中的原现象性质或心原。什么是心原呢?对此问题的回答构成了他的泛心原论。泛心原论为意识困难问题提供了一种全新的解答。查默斯认为，在物理实在的最深奥的地方存在着一种最原始的、本原性的心灵，可称作原心或心原(protopsyche)或原现象的东西(theproto-phenomenal)，它无处不在，因此是一种泛心原(panprotopsyche)。由于它既不同于宏观物理现象，也不同于微观物理实在，是所有物理理论都解释不了的东西，因此可以说是不同于物理东西的心理的东西，但是从根本上说，它又不是物理实在之外的东西，而是根本的元位性的现象性质。就此而言，这种理论是一种物理主义理论，当然是一种极为特殊的物理主义。不过，他更愿把它称作“非唯物主义观点”(nonmaterialistview)。因为它假定的根本的元现象性质是物理理论不可接近的东西，当然也不可能由这些物理理论来说明。究竟该怎样理解这种无处不在的泛原现象性质呢?他既然把它看作是微观的、事物后面隐藏的东西，为什么他又否认它是微观物理学所说的微观实在呢?根本的原因在于:他这里所说的泛原现象性质不是自在的存在，不是完全由亚原子粒子构成的东西，而是人的认识中所显现的东西，即离不开主体的感知和设想的东西。他说:“意识的存在并非是由我们世界的微观物理实在的结构或倾向方面所使然的，而是由微观物理学的范畴方面加上与结构/倾向方面的结合所使然的。”简言之，“意识源于微观物理学的基础性的范畴方面”。根据这种观点，范畴方面的本质是由物理理论所授予的，当然它最终又与这样一些特殊的性质有关，正是由于它们，才有意识的构成。不妨把这些在意识之构成中有重要作用的东西称作“原现象性质”。它们本身不是现象性质，但它们又与现象性质的出现和存在密不可分，前者可看作是后者的必要条件。②相对于最原始的、最本原性的物理实在而言，原现象性质是一种新的东西。它尽管依赖于微观物理实在的结构性或倾向性方面，但毕竟不能把它们等同起来。原因在于，意识的出现和存在还离不开微观物理学的范畴方面。而这些范畴方面既离不开物理学理论，又离不开合在一起产生出意识的特殊属性即原现象性质。正是这些性质使意识成了不同于物理现象的东西。
三、“空间概念革命”与意识困难问题新解
根据麦金对心灵哲学发展的构想，解决心灵哲学的难题、推进心灵哲学健康发展的一个必要条件是概念革命。这里的概念革命的内容主要是对空间概念的变革。在他看来，只有抛弃原有的对空间概念的狭隘理解，赋予新的内容，才能为意识困难问题之解决提供一个必要条件。他通过空间概念革命和别的操作所到达的结论是一种融自然主义和二元论于一炉的折中方案。他对困难问题的解答是:意识之所以能产生出来，是因为空间具有非定域性，意识没有广延性，而又没有定域性。空间及其物质中的不可见的、非物质的、隐秘的方面使意识产生出来，并使之存在于物质世界之中。麦金的自然主义的特点在于:承诺二元论的这样的观点，即包括意识在内的许多心理活动、过程、状态、事件都是非空间性的。他基于大量的思想史考察得出结论说:“意识的确不会进入常见的空间世界。”③很显然，如果坚持这一点，就会碰到一个难题:不具有空间特点的心理事件怎么可能从有空间特性的物质世界中产生出来?即使求助于进化论、突现论，即使把产生意识的东西设想得极其复杂，也难以化解上述难题。麦金把这一问题称作意识的“空间问题”。对此问题，麦金一方面不否认意识具有非空间性这一观点，另一方面又坚持物质具有进化性，甚至突现性。基本观点是:大脑除了有一些能为物理学研究的空间性质之外，一定还有这样的方面，它们不能为流行的物理世界观说明，由此可以推断，以前关于实在的观点是不完善的，遗漏了存在着的某些实在。为了解释意识何以能产生出来，我们还应承认物质中存在着别的东西或属性，它们是我们以前没有认识到的，例如它们是物质中的非物质性的属性，是与空间性结合在一起的非空间性。麦金承认，他的设想既不能见容于常识，也背离了正统的科学。因此是名副其实的“概念革命”。在他看来，不仅他的设想是概念革命的产物，而且要理解和接受他的观点，也必须进行概念革命。概念革命的首要一步是对空间概念进行变革，进而形成这样的概念，它能包容世界上的一切存在样式，能为说明意识和物质的起源、存在和作用提供条件，而不是设置障碍。过去的空间概念之所以要修改或否弃，是因为它未能注意到这样的区域，如神经生理活动的区域，尤其是没有说明空间是怎样构成的，由哪些要素构成。经他变革的空间概念则不同，它不仅能回答上述问题，而且由于包含有隐秘的原则，因此能成为说明意识何以从物质中产生出来的一个基础。麦金还认为，要进行概念革命，还要超越纯粹的大脑生理学，而进至物理学本身，即注意到生理现象后的微观过程。当然，这里的物理学不是已有的物理学，而是更为广泛的物理学，它不仅能说明物质现象，而且能涵盖别的非物质现象。要将空间概念当作说明高层次现象的基础，必须对之作出改造。因为传统的空间概念有过时、狭隘、片面等问题。根据这一概念，空间是一个可视的、为某对象提供运动条件的东西，形象地说，空间是一个装实物的框子。它在数量上是一，要么是一个实在(牛顿)，要么是一种属性或存在方式(莱布尼兹等)。从构成上说，它有三维，有中心，等等。相对论和量子力学彻底否定了这种关于空间的民间(folk)理论，而用弯曲的时空观取而代之。根据新的观点，空间不是三维的，是没有中心的，除了有外显的特点之外，还有许多“隐秘的”(hidden)方面。空间中的东西是模糊的、不确定的，因为其中的粒子没有其唯一的、固定不变的位置，作用、效应也不一定具有定域性。麦金在借鉴这些新成果的基础上，对空间概念作了大刀阔斧的变革。这主要表现:一是抛弃，即抛弃过去对空间的形象的、可视的理解，否定它有三维性、中心性、定域性等;二是拓展，即把新的内涵、新的属性及特点加进去，如强调空间性物质有突现出非空间属性的特点。他说:“既然突现是一个事实，因此空间中的物质一定有常见的空间概念所无法包含的特点。”①这意思是说，具有非空间特点的事物完全可以从空间性物质中突现出来。正是因为有这一特点，意识这类空间上异常的事物才会产生出来，并占有自己的存在地位。如果坚持传统的空间观，意识如何从物质中产生出来理所当然是一个难解之谜。因为意识不会以常见的方式占据一个位置或空间，不会像人们设想的那样延扩。但是，它们也不会存在于空间之外。因此意识与空间的关系是极其异常和不透明的。而一旦按他的设想，对空间概念作出改造时，就能对意识的困难问题作出“较圆满”的解答。根据他的看法，一方面，意识在空间之内，但又没有固定的位置，近乎抽象实在，另一方面，空间及其所包含的物质并不具有定域性，里面有不可思议的方面、属性、特征和原理。如果说意识与空间是有关系的，那么这种关系又不是常见的关系，而是异常的、不透明的关系，因此意识从中产生出来似乎就没有什么困难。要解决意识的困难问题，还要修改传统的物质观。这种修改也可看作是一种“概念革命”。传统二元论和唯物主义之所以深陷无法自拔的泥潭之中，就是因为坚持了这样一种物质观:物质事物永远是有广延的，或占有空间的。由此出发，它们便无法说明:无空间性的心灵怎么可能从物质性大脑中产生出来，以及前者与后者怎么可能相互作用。如果改变前提，即承认:除了有广延的物质之外，还肯定有非广延的物质，那么异质的东西怎么可能相互产生、怎样相互作用的难题不是迎刃而解了吗?但问题是:有没有不占有广延的物质呢?麦金根据大爆炸宇宙学作出了肯定的回答，认为在前大爆炸阶段上肯定有物质，有前宇宙，那里的宇宙和物质都是不占有空间的。基于上述概念革命，意识与空间不再是隔膜的，而是结合在一起的。具体言之，意识在本质上是非空间的，同时由于派生于大爆炸，因此又有空间性。这一来，就不难说明具有非空间性的意识和具有空间性的大脑如何可能发生相互联系和作用。其机理和过程在于:意识起源于前物质、前空间时期的无广延的存在，直到大爆炸发生后、乃至今天，都还保持这一本质，而物质在从大爆炸中派生出空间维度之后，其内仍保留着非空间的本质。正是这一本质让意识与物质的相互联系成为可能。他说，意识在本质上是非空间的，但由于它与客观中的事物可发生联系，因此可推断其内还有空间，“以某种不可理喻的方式上说，空间就在意识之中，且构成了它的本质。如果我们能进到意识的隐蔽结构之内，那么我们就能理解:空间与心灵是怎样和谐地发生联系的”①。
四、自然主义二元论的理论难题
