实证主义和现实主义

实证主义者把科学的作用看作对观测数据的协调。如果人们能够做出预测，并且该预测能精确、和谐地解释测量仪器的行为，那么任务就完成了。本体论的问题（那儿究竟有什么？）是不相关的奢望，最好丢弃。实证主义者的世界由计数器读数和感光板上的标记所占据。

这种观点有很长的历史。红衣主教贝拉尔米内就劝伽利略，说他应该将哥白尼系统仅看作一个“保全颜面”的简便方法，一个确定行星在天空中什么位置出现的好的计算方法。伽利略不应该认为地球确实在绕着太阳转——而应该认为哥白尼仅仅是把该假设作为一个方便的计算工具。这个保全颜面的提议没有吸引伽利略，类似的建议也没有被科学家们普遍接受。如果科学仅仅是在关联数据，并不告诉我们物理世界实际是什么样的，那么就很难看到花费在这个事业上面的所有时间、精力和人力是值得的。它的成就就会显得过于贫乏，不足以证明有必要做出如此大的投入。此外，对一个理论保全颜面能力的最自然的解释，肯定是它与实际状况有一定的对应关系。

尽管如此，尼尔斯·玻尔似乎经常以实证主义的方式谈到量子理论。他曾在给一个朋友的信中写道：

量子世界是不存在的。存在的仅是抽象的量子物理描述。认为物理学的任务是弄清大自然是怎样的，那是错误的想法。物理学所关心的是关于大自然我们能说什么。

玻尔对经典测量设备作用的执着，可以看成是鼓励了这类听上去是实证主义的观点。我们已经看到，玻尔在晚年变得非常关心哲学问题，写了大量关于哲学的文章。由此汇成的文集很难解释。玻尔在哲学问题上的天分，要远逊于他作为物理学家的杰出天资。此外，他相信并举例证明存在两种真相：一种是平凡的，可以被清楚表达；另一种是深奥的，仅能被模糊讲述。当然，他作品的主体已经被评论者做出各种各样的解释。有些人已经感觉到，玻尔所信奉的实际上是一种有保留的现实主义。

现实主义者认为，科学的作用在于揭示物理世界实际是什么样的。这是一个永远不能完全实现的任务。新的物理领域（例如，更高能量领域）总是在等待我们去探究，而且它们的行为完全可能有非常出人意料的特征。若对物理成就进行诚实评价，最多只能说它是逼近真实（对广泛但有限范围的现象的准确解释），而不是绝对真理（对物理实在的完整解释）。物理学家就是物理世界地图的绘制者，虽能在选定范围内找到合适理论，但无法描述正在发生的情况的所有方面。这类哲学观点把物理科学的成就看作对真正实在的不断加深的理解。现实主义者的世界是由电子和光子、夸克和胶子占据的。

实用主义在实证主义和现实主义之间提供了一个折中方案。这一哲学立场承认物理学能使我们做成事情这一技术事实，但又不像现实主义者走得那么远，认为我们知道世界实际是什么样的。实用主义者可能说，我们应该认真对待科学，但不应该认真到去相信它。然而，对科学所取得的技术成就的最明显解释无疑是，它是基于对事物实际行为方式的逼真理解。

我们可以列出大量能为科学现实主义辩护的例子。其中一个，如我们已经指出，科学现实主义为物理学可预见的成功及其长期丰富成果，以及利用物理世界图景创建的许多技术仪器的可靠运行，提供了自然而然的理解。现实主义也解释了为什么科学努力会被视为值得，能够吸引许多高智商人才为其毕生奉献：它是一项能够按照事物的真实情况创造真正知识的活动。现实主义对应着科学家的信念，他们坚信自己经历着发现的过程，而不仅仅是在学习更好的方法去得出结论，也不仅仅是在他们自己之间心照不宣地同意以这种方式看待事物。这个关于发现的信念极大程度上来自科学家频繁体验到大自然在他们的事先预期面前所展示的抗拒。物理学家可能带着特定想法去处理一些现象，结果却发现，这些想法被他们发现的物理世界的真实行为方式所否定。自然界强迫我们重新审视自己，这经常会促使我们最终发现正在发生之事的完全出人意料的性质。当然，量子理论的出现是一个杰出的修正主义范例，由物理实在强加到科学家的思想上。

如果量子理论确实在告诉我们亚原子世界的真正面貌，那么它的实在性就非常不同于我们用以接近日常事物世界的朴素客观性。正是这一点让爱因斯坦觉得很难接受。他强烈地相信物理世界的实在性，但是他拒绝传统量子理论，因为他错误地认为只有客观实体才可能是真实的。

量子实在性，就其性质而言，是模糊且不连续的。法国哲学家及物理学家贝尔纳·德埃斯帕尼亚曾把它的性质说成是“蒙着面纱的”。在量子理论的创建者当中，维尔纳·海森堡是最具有真正哲学思考精神的。他觉得借用亚里士多德的势（potentia）的概念非常有用。海森堡曾经写道：

在关于原子事件的实验中，我们所要处理的就是事实，是与日常生活中任何现象一样真实的现象。但是，原子或基本粒子不那么真实；它们构成了一个潜在性或可能性的世界，而不是事物或事实的世界。

电子并不是一直有明确位置或明确动量，但是如果测量将潜能变成了事实，它就有展示其中一个或另一个的潜能。海森堡认为，这个事实使电子不像桌子或椅子“那样真实”。关于这一点，我不认同。电子只是拥有一种不同类型的实在性，适合于它的本性。可以这么说，如果想了解事情是什么样的，我们就必须准备好按照它们本来的样子去了解，也就是说以它们自己的方式。

为什么几乎所有物理学家都想坚持电子的（正确理解的）实在性？我相信，这是因为存在电子的假设，以及所有伴随电子的微妙量子性质，能使大量物理经验变得易于理解，否则它们对我们来说就是晦涩难懂的。它解释了金属的导电性质、原子的化学性质、我们建造电子显微镜的能力，以及许多其他的东西。它的可理解性（而不是客观性）正是实在性的线索——顺便提一下，这一信念与源自托马斯·阿奎那思想的形而上学传统是一致的。

作为电子性质的本质，蒙着面纱的实在性在我们思想中体现为与它们有关的波函数。当一位物理学家考虑电子“正在做什么”的时候，他头脑中所想的就是适当的波函数。显然，波函数并不像客观存在的台球一样，是一个可以接触的实体。在量子思维中，它的作用方式也不像实证主义思想所认为的只是一个计算装置那样令人容易接受。相当虚幻的波函数似乎是一个合适的运输工具，可用来装载量子实在那蒙着面纱的潜能。