小身材也有大容量,量子诠释学论纲

原标题:行业跑分测试“常态化”作假 华为手机“喊冤”称暂时下架相关数据

原标题:量子诠释学论纲

原标题:小身材也有大容量,东芝M203 microSD卡评测

  日前,知名基准测试软件3DMark母公司UL Benchmarks发布公告,表示将华为P20 Pro、nova3以及荣耀Play三款机器的跑分成绩从数据库中删除,理由为“华为对跑分进行了优化,在日常使用时并不能达到跑分的水平”。

量子诠释学论纲

谈到存储卡,相信大家都比较熟悉,是用于手机、数码/运动相机、行车记录仪、便携式电脑等设备上的独立存储介质。我们知道,存储卡的种类有很多,目前市面上最常使用的有SD卡及micro SD卡,在购买存储卡时除注重它的稳定性外,还要考虑其读写速度及容量大小,这些性能参数都是我们考虑的主要指标。今天给大家带来东芝M203 microSD的体验评测,下面一起来看看这款128GB存储卡是否满足你的使用需求。

UL Benchmarks表示,这可能是通过识别之前标记过的3DMark应用程序,在跑分测试中开启高性能模式得到高分。数据显示,公共版得分比内部版得分高出了47%。

吴国林

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作者简介:吴国林,华南理工大学哲学与科技高等研究所、科学技术哲学研究中心教授,博士生导师;叶汉钧,华南理工大学马克思主义学院博士生。广州 510640

东芝(TOSHIBA)被誉为“闪存世界的缔造者”,公司创立于1875年,是日本最大的半导体制造商。相信大家都用过东芝的许多电子产品,在消费者中有着良好的口碑。今天评测的这款产品是全新的东芝超高速microSDXC UHS-I 128GB存储卡,从包装来看,M203 microSD存储卡的包装以亮绿色为主色调,在正面标有存储卡的型号、速度等级、读取速度、防护性能、防伪标签等信息。M203适用于安卓等设备的存储需求,支持全高清拍摄,另外还具有很强的安全性,如防水、耐冲击、耐X射线等性能。

对此,华为在回复第一财经记者的一份声明中表示,手机跑分成绩不能代表用户最终使用体验,满足用户的实际体验要大于追求跑分结果。但为避免对当前跑分结果产生混淆,UL和华为讨论后,一致决定将暂时下架一系列华为设备的跑分数据,并在华为授权其所有手机用户可访问“性能模式”后恢复分数。

人大复印:《科学技术哲学》2018年 07 期

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在跑分数据真实性问题上,华为消费者BG软件工程部总裁王成录在IFA期间接受采访时表示,智能手机的跑分测试很常见,其他企业都在做这类测试,而且拿了很高的分,华为不能保持沉默。

原发期刊:《学术研究》2018年第 20183 期第 9-19 页

我们再看包装背面,M203 microSD存储卡的包装背面印有详细的技术参数、注意事项及厂商信息。据了解,此卡的工作环境温度为-25~85℃,大约可使用容量115.2GB,具备JIS防水保护等级7(IPX7)标准,抗X射线能力为ISO7816-1标准。

“各大手机和电脑厂商也将跑分作为重点来宣传,给消费者营造出手机性能好的直观印象,但其中掺杂着不少水分。”手机中国联盟秘书长王艳辉对记者表示,在品牌手机互相挤压份额的时候,跑分作弊也就司空见惯。

关键词: 诠释学/ 量子诠释/ 公共阐释/ 量子力学/

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下架跑分数据

摘要:诠释学作为一种研究方法,既适用人文学科,也适用自然科学。量子力学、量子信息理论等量子科学与诠释学相结合将形成量子诠释学。诠释具有确定性,这是量子力学的新、旧不确定原理的基本支持。量子力学诠释在于追求更好的理解力。量子力学诠释除了逻辑标准、经验标准,还应当有技术标准和信息标准。量子诠释学否定非理性、非实证、非确定性的诠释学观点,支持理性、实证、确定的诠释学观点。各种诠释并不平等,有优劣之分。诠释在于追求文本的原意或真,理解的标准是真、善与美的统一。量子诠释支持公共阐释的基本观点。

为保护M203存储卡的主体,外面除了纸质包装外,里面还有一层塑料保护装,在右上角印有一个OPEN字样。

在近日的一次手机评测中,华为的几款手机被认定为“存有猫腻”,理由是在其设备上安装了用于检测跑分应用程序是否运行时的软件。

一、引言

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也就是说,在基准测试期间,当这些软件识别运行的是名字为 3DMark 的应用程序时,便将华为手机所有处理性能推到最大,并且完全忽略 TDP 热设计功耗建议,以确保最终跑出一个非常高的分数。但是在一般的使用过程中,这样的性能没有办法长期保持。

诠释学的希腊文Hermeneutike、拉丁文hermeneutica、德文Hermeneutik、英文hermenentics,它们来源于赫尔默斯(Hermes)。在希腊神话中,赫尔默斯是一位信使,他来往于诸神与凡人之间,给人翻译和解释诸神的消息和指示。诠释学的基本意思是:关于传达、翻译、解释和阐释的学问或技艺。hermenentics一词有多种翻译。洪汉鼎认为,hermenentics译为诠释学,更符合学理一些。从语言学来看,interpretation(解释)更接近hermeneuein的翻译。①将hermenentics译为解释学也是适当的。中国港台地区用“诠释学”翻译。洪汉鼎说,按照德文学家的观点,interpretation至少有两个涵义:用德文表示为Erklrung和Auslrgung。Erklrung侧重于从原则或整体上进行说明性、描述性的解释;Auslrgung偏重于从事物本身出发进行阐发性、揭示性的解释,我们可译为“阐释”。②可见,interpretation既有从原则或整体上进行的说明性的外在解释的涵义,又有从事物自身内在阐发性的内在解释的涵义。简言之,既有外在解释,又有内在的自身的解释。

拆开包装后,我们看到卡的整体外观颜色呈黑色,正面清晰印有白色字体的产品信息,最上部为品牌“TOSHIBA”LOGO,在LOGO下方为存储卡型号M203,容量为128GB。众所周知,不同等级的读取速度及满足的应用范围也不尽相同,Class 10最低写入10 MB/秒,可支持全高清电视的录制和播放;UHS-I写入50以内/读取104 MB/秒以内(实际产品的写入速度已超标准),可应用专业全高清电视实时录制。

3DMark是业内较为知名的测试软件,目前已经删除华为这三款手机的跑分成绩。

从中文来看,“诠”,形声字。从言,全声。基本涵义为详细解释和阐明事理。而“全”,为完全、完备、完整、完美之意。“诠”字还有道理、事物的规律等涵义。笔者赞同将hermenentics译为“诠释学”,这就是说,诠释学不仅是对文本(对象)的理解和解释,还必须获得文本(对象)所揭示的道理和规律。

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华为和UL随后就跑分事件发布联合声明,华为表示,在讨论中华为向UL解释了当前华为智能手机的AI智能调度机制,由于不同场景对性能的要求不同,最新版本的华为智能手机系统可以通过AI智能调度等先进技术,使硬件性能得到充分发挥,满足用户在不同场景下的体验诉求。

简言之,在笔者看来,诠释学就是对文本进行内在的、外在的说明、解释和理解的学问,还包括探索文本(对象)的内在规律。只有获得了文本(对象)的规律,我们才能更好地理解文本。

M203存储卡的背面标注有产品的编码及产地,“TAI WAN”表明该存储卡产地为台湾,笔者认为,该卡是由东芝最顶尖的技术并依托第三方代工厂生产,东芝生产的闪存卡深受用户的广泛好评,质量方面作为消费者完全可以不用担心。

虽然对华为在跑分场景中默认启动“性能模式”表示有异议,但UL表示理解。双方达成协议,为了尊重用户的选择权,华为将在EMUI 9.0版本中把“性能模式”开放给用户,这样用户即可选择在有需要的时候开启该模式。

在中世纪,诠释学主要是《圣经》诠释学。近代科学革命以来,自然科学的实证性和有效性对人文学科提出了严重的挑战,人文科学是否具有自然科学那样的科学性和有效性呢?在德文中,精神科学是自然科学的对应词。为了给精神科学奠基,并与自然科学相区别,狄尔泰认为,自然科学与精神科学的方法的差别是说明(Erklrung)与理解(Verstehen)。“说明”是将观察和实验等个别事例纳入一般规律之中,采用因果解释方法。而“理解”是通过自身的内在的体验进入他人内在的生命,进入人类精神世界。即是说,精神科学是对世界的内在“理解”,不同于自然科学的因果说明。

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双方还讨论了当前业界通用的跑分测试方法。为避免对当前跑分结果产生混淆,UL和华为讨论后,一致决定将暂时下架一系列华为设备的跑分数据,并在华为授权其所有手机用户可访问“性能模式”后恢复分数。

自然科学能否用诠释学方法,是存在争论的。著名科学哲学家波普尔不同意狄尔泰仅仅把诠释学局限于人文学科领域。他认为,人对事物的认识就是一种解释或注释,也是可能出错的,而且观察渗透着理论。理解既是人文学科的目的,也是自然科学的目的。

下面我们将对东芝M203 microSD闪存卡进行测试,所需硬件已提前准备了一个绿联的USB3.0 Card Reader读卡器。我们知道,测试使用USB3.0接口的读卡器可完全发挥东芝超高速microSD闪存卡的读写速度,当插入PC后,M203显示的实际容量为116GB。

华为表示,他们已经与业内合作伙伴联手进行了一年多的测试,来寻找最接近用户体验的最佳测试方式。以通话质量为例,全球都有一个标准化的测试方式,测试结果能够被行业所认可,所有厂商也都在朝着一个客观的结果而努力。但在游戏测试上面,王成录表示:“其他人都在做相同的测试,并获得高分,华为不能保持沉默。”

经过海德格尔和伽达默尔的改造,诠释学不仅关注文本,更重要的是关注存在。诠释学不仅是方法论的,而且从根本上就是存在论的(ontological)。在海德格尔此在诠释学中,这里的理解不是与“说明”相并列的一种认识方式,也不是要进入他人内心的精神世界,理解本身已经成为此在“在世”的一种基本方式,从而成为狄尔泰式“理解”和“说明”之共同基础的东西。理解就是与事物打交道。理解的最本真的方式就是在事物自身的运作中让自身被揭示出来。换言之,理解事物就是理解者(此在)以自己的存在方式让事物显现出来。如对锤子的锤性的理解,就是在锤子的使用中显现出来。理解就是解释,也就是把理解中筹划的各种可能性整理出来。或者说,理解既面向过去与现在,还面向将来,显现将来事物的可能性有什么。让现在的存在拥有未来的意义,就是一种理解。海德格尔的存在论就是诠释学。在海德格尔看来,存在是一种发生、展现的状态,也就是将存在自身通报出来,将信息释放出来,只不过这里用的不是语言,这就是存在论意义上的解释。存在自身展现出来,相当于用一种“存在式的语言”把存在的情形显示出来。理解与解释活动本身就是“此在”结构的展开,即人存在的一种历史过程。人的理解与解释活动并非是某种纯粹的智力活动,而是人的整个生存活动的一个部分。比如,人学习打羽毛球,就是一个从头到身体的理解,它是人的生存的一种状态。人的生存活动内在地规定着人的理解活动,而人的理解活动则是人的生存活动的历史性展开。

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竞争焦虑

既然诠释是存在自身状态的显示,那么,自然科学的对象(如微观客体)的存在状态展示出来,就是一种诠释。正如从事量子力学现象学研究的美国著名学者希兰(P.A.Heelan)所言,诠释学已成为指向存在的“强诠释学(strong hermeneutics)”,而不是仅指向狭义文本的“弱诠释学(weak hermeneutics)”。后现象学创始人伊德(Don Ihde)认为:“一方面,自然科学同样也与诠释学有密切关系,现在是解构‘狄尔泰分界线’的时候了;另一方面,在自然科学中所发展起来的独特的诠释学技巧,对于人文和社会科学来说,也有深层含意。”③一般来说,文字文本被认为是诠释学的标准文本,图像、雕塑等被视为“准文本”。但在伊德看来,由于技术的作用,自然科学中广泛应用的物质性诠释学在客观知识的制造,推动人类学、历史学、考古学等学科的发展优于文字诠释学。

为了让读者更细的了解这款高速存储卡的性能及详细数据,我们继续采用ATTO Disk Benchmark磁盘测试软件和CrystalDiskMark对这款存储卡进行测试。从测试结果得知,东芝M203 microSD存储卡的写入速度在22-33MB/S,而读取速度在87-96MB/S之间。需要说明的是,因每台计算机的硬件及读卡器不同,所测出的数据会略有差异。

跑分作弊在手机行业中并不是一个新鲜的事情。

目前,诠释学主要是对经典的、宏观的文本(事物)进行诠释。对于量子世界(量子文本)的诠释还不多,仅有国外几位学者在研究,而国内较少有学者进行此项研究,其中厦门大学曹志平对国外科学诠释学进行了较为全面的梳理,但对于量子世界的诠释学研究还没有展开。④诠释学应当是具有普遍意义的方法,它既能对宏观的人文现象进行诠释,也能对自然现象(自然科学现象)进行诠释;它既要对经典现象进行诠释,也要对量子现象进行诠释,以让人们更好地理解和利用量子现象和量子世界。

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早在2013年,搭载三星Exynos处理器版Galaxy S4就出现过作弊问题。而在 2014 年,华为 Ascend P7也因为类似作弊行为被3DMark取消成绩,手机在检测到测评工具时就开启更多核心,提升运行效率,达到更高的分数。

事实上,量子力学是可以被诠释的(interpreted)。量子力学中有一个非常重要的量子力学诠释(interpretation)问题。量子力学的诠释,既是对量子世界的外在解释,又是对量子世界自身的内在解释,也包括因果解释。希兰(P.A.Heelan)认为,量子力学可以被诠释为在物理科学和社会科学之间的一座桥梁。他说,基于玻尔和海森堡精神,量子力学被诠释为物理对象。这些物理对象被揭示为定域的、社会的和历史的测量过程之内。量子力学测量的诠释学特点揭示出与诠释学的社会/历史科学的紧密的相似性。科学的诠释学分析要求从认识论态度转向本体论(ontological)态度。⑤本文将在更宽的意义上对量子现象和量子世界进行诠释,这里包括对量子力学和量子信息理论的诠释,笔者称为“量子诠释学”。量子诠释的根本目的在于认识量子世界、改造量子世界,并使人与量子世界和谐共处。

对于东芝出品的这款M203 microSD存储卡的应用场景也比较广,比如当作智能摄像机的存储介质,想让摄像数据连续保存一个星期或更久,那么这款128GB大容量存储卡可完全满足你的需求。

王艳辉对记者表示,大家热衷跑分的根本原因在于不少消费者会把跑分作为选择产品的依据。“在安卓手机同质化严重、配置术语包装过度的情况下,消费者很难做出判断,哪款手机好或者不好。”

张江教授面对走上一条极端相对主义和虚无主义道路的西方的哲学和本体论诠释学,提出了积极的公共阐释论。他说:“公共阐释的内涵是:阐释者以普遍的历史前提为基点,以文本为意义对象,以公共理性生产有边界约束,且可公度的有效阐释。公共阐释具有以下六个特征:第一,公共阐释是理性阐释;第二,公共阐释是澄明性阐释;第三,公共阐释是公度性阐释;第四,公共阐释是建构性阐释;第五,公共阐释是超越性阐释;第六,公共阐释是反思性阐释。”⑥笔者将研究量子诠释的基本特点与规律,进而审查西方的哲学与本体论的诠释学。本文的量子诠释研究将否证主流诠释学的非理性、非实证、非确定性等观点,支持公共阐释的基本观点。

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特别是在目前竞争压力越来越大的情况下,各种为分数调试的方法都可能被用上。

二、诠释具有确定性

我们知道,安卓手机用久了一般都会出现内存不足的现象,那么其容量怎么才能得到扩充呢? M203microSD存储卡就是一个非常不错的选择,非常适合给智能手机、平板电脑等设备来扩大内存。

全球调研机构Counterpoint近日发布的一份报告显示,2018年上半年中国智能手机市场整体表现不如预期,销量同比下降10%。一方面,国产手机厂商发布旗舰机型的步伐明显加快,头部企业更是纷纷试探产品价格的上限,有意竞逐苹果、三星把持的高端市场。另一方面,三线到六线品牌之间的洗牌也越发激烈。在整体市场规模无法持续明显扩大、没有更多增量空间去开拓的情况下,智能手机市场已经完全变成了一个存量竞争的血海市场。

20世纪中后期,随着后现代主义的兴起,一些人文理论,否定认识能够追求真理,否定对历史、文学等的确定性诠释,片面强调理解和诠释的无限开放与任意。在这些学者看来,这种观点有一个重要的自然科学依据,那就是量子力学中的海森堡不确定原理,这一原理可以为否定人类理性找到借口。美国后现代诗人奥尔森提出:“作家或诗人需要采取一种创造性的立场,这就是物理学的立场,他们必须要对事物做出测量,然而他们只能获得近似值,或者测知事物的速度,或者测知事物的位置,二者不可同时兼得,这也正是海森堡的‘测不准原理所阐明了的’。”⑦意大利符号学创始人之一安伯托·艾柯就提出:“作品的开放性和能动性要求确立不确定性和非连续性这样的概念,这也正是量子物理学的一些概念,与此同时,这些现象又显出爱因斯坦物理学的某些情况所具有的启示性形象。”⑧

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王成录表示,华为想要直面巨大竞争,但因为其他厂商总是把“不真实的”跑分成绩放在第一位,这变得非常困难。他在接受Anandtech采访时表示,在Android生态系统,其他厂商给出的跑分数字也有误导之嫌,让跑分作弊“在中国成为司空见惯的事”。华为想要向消费者开诚布公,但由于竞争对手一直在公布不真实的跑分数字,他们很难做到这一点。

事实上,海森堡不确定原理真是这样吗?我们有必要进行一下文献考证。最早的不确定原理是由海森堡于1927年提出的。海森堡是用德文写出来的,他使用了Ungenauigkeit(indeterminacy)一词,用来描述基本的理论原则,只是到了论文最后的尾注中才使用了Unsicherheit(uncertainty)。⑨在海森堡1930年的德文著作Physikalische Prinzipien der Quantentheorie中,他使用了另外一个词Unbestimmtheits。⑩Unbestimmtheits被英译为uncertainty,于是,译文“uncertainty”开始被使用了,后来就变得流行起来。Unbestimmtheit被英译为uncertainty是正确的,但是,中文将Unbestimmtheit译为“测不准”就是有问题的。海森堡的这部德文著作PhysikalischePrinzipien der Quantentheorie,英文译为The PhysicalPrinciples of the Quantum Theory,(11)中文译为《量子论的物理原理》,(12)由王正行等翻译。

另外,我们还可借助于SD卡托将microSD存储卡转换为相机存储卡,可满足当前不断升级的各种专业摄影器材的需求。

“但不管怎样,分数竞赛仍需要继续,但是用户的感知是真实的,这应该成为国产手机努力的方向。”王艳辉对记者说。返回搜狐,查看更多

海森堡是通过经验对原有概念的改变来展开讨论的,即经验是形成概念的基础。他讨论了狭义相对论和广义相对论对时间和空间的限制。比如,他说:“狭义相对论的特征就是按照实验对‘标尺’和‘时钟’等概念进行了批判。这个批判是从这样一点开始的,即在我们平常的概念中,始终隐含着这样一个假设:在原则上存在具有无限大传播速度的信号。但是后来经验证实,在自然界中并不存在任何比光速更快的速度,于是我们便把这个对速度的限制设想为一条自然定律。”可见,海森堡是从经验到概念的转变角度来讨论量子力学中的不确定性原理,以此表明,他提出的不确定原理是从经验到概念或理论的路向。他说:“在原子物理学中却不允许我们做这种假定,因为原子过程的特征不是连续变化的,‘观测者’与‘客体’之间的相互作用会对被观测体系引起不可控制的大的变化。”“类似地,我们可以把同时测量两个不同的物理量有一个精度下限,即所谓测不准关系(德文为Unbestimmtheitsrelationen,英文为uncertainty relations,下同)假设为一条自然定律,并以此作为量子论对经典概念进行批判的出发点。这个‘测不准关系(德文为Unbestimmtheitsrelationen,英文为uncertainty relations)’告诉我们,要对原子过程作出一致描述,必须在多大程度上摆脱经典概念的限制。”(13)因此,海森堡在这里已使用Unbestimmtheits,表示不确定的、不一定的、不肯定的。英文使用“uncertainty”,而中文使用“测不准”的译法是有问题的。因为即使在仪器的测量中,两个物理量存在一个测量下限,这就一定是测量仪器的原因吗?在第二章第一节专门讨论“不确定关系”,其德文是Unbestimmtheitsrelationen,英文是uncertainty relations。在第二章的第二节、第三章的第一节,都含有德文Unbestimmtheitsrelationen,英文是uncertainty relations。可见,德文与英文都没有包含测不准的意思。

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现在的问题是,不确定原理能否从更一般的原理推导出来,它的精确涵义是什么?它与测量有关吗?

在这里笔者使用了佳能700D进行了测试,在整个测试环节中,N203存储卡进行摄像、连拍、抓拍都木有问题,写卡速度也相当快。

20世纪20年代,德国物理学家海森堡利用微观粒子的波动图像,从波包出发,根据光学规律和微观粒子所满足的基本规律,可以近似推导出不确定关系,。这里q表示位置,p表示动量。海森堡不直接使用波动图像,借助于量子论的数学公式及其物理解释,推导出了更严格的不确定关系,。(14)

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通常的得到普遍证明的不确定关系,是1929年罗伯逊(Robertson)获得的不确定关系(下称罗伯逊不确定关系):(15)。换言之,任意态下的力学量A与B的均方差都满足这一不等式。在文中,罗伯逊将△A定义为A的“不确定”(uncertainty)。将上式应用于坐标x与动量,而,(16)就一定可以得到常见的坐标与动量之间具有的不确定关系:。(17)通常的涵义是:坐标与位置的不确定的积不小于η/2。或者说,不论微观粒子处在何种状态,它的坐标与动量不能同时具有确定值,它不能超过普朗克常数的限制。这里的坐标与动量的确定的数值的大小,与测量没有任何关系,而是量子世界的本性使然。

东芝(TOSHIBA)作为存储领域的领头羊,除延续一贯优良品质和高性能外,在把控每个产品的细节上,真正为用户所想,给消费者带来最佳的体验。关于M203 microSD存储卡的测评分享就和大家分享至此,通过前面的外观点评、客观的数据测试及实际使用场景介绍,让我们了解到东芝的这款M203超高速microSD存储卡的各方面表现都非常不错,完全可以满足各种数码产品存储的使用需求。返回搜狐,查看更多

不确定关系有许多方法进行推导。1929年的罗伯逊方法,已为大家所公认,并且为各种教科书所引用。对于不确定关系,为什么在数学的推导上没有“同时”的涵义,而在物理的表述上加上了“同时”的限制呢?算符A与B之间的罗伯逊不确定关系,仅仅是数学上的一个结论吗?从量子力学来看,能够表示一个物理观测量的算子,在数学上必须满足的条件是:线性,自伴性,在态矢量空间内作用,本征态组有完备性。从数学上看,确定一个算子的关键是确定它与其他算子的乘法对易规则。(18)可见,坐标算子与动量算子满足海森堡对易关系。真正的物理学的新内容是海森堡对易关系,为什么有这样的关系呢?

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罗伯逊不确定关系给我们一个启示:如果[A,B]=0,(19)即A、B是对易的,那么,A与B就可以同时确定,就如同在经典物理中,坐标与动量是可以同时确定的。然而,因为[A,B]≠0,A、B是不对易的,那么,A与B就不可能同时确定。只要不同时,A与B就都可以得到准确的确定或测定。正如海森堡明确指出:不确定关系“所讨论的,是在量子理论中同时测量几个不同量的精确度问题,这一关系对单独测量位置或速度的精确性并无限制”(20)。除了空间位置与其动量之间有不确定关系,能量E与其时间t之间也有这样的不确定关系,于是,不确定关系就上升为不确定原理,这是量子世界的一个基本原理,具有奠基性的重要意义。

现在的问题是,不确定原理是否意味着,知识具有不确定性?对知识的诠释是不确定的?笔者前述已经阐明,不确定原理对于大量微观粒子或单个粒子都是适用的。这就是说,我们获得了它的确定的位置,都不能同时获得其确定的动量,反之亦然。这是否意味着不能获得位置与动量的确定性知识呢?

下面我们需要考察一下不确定性原理的前提是什么?中国科技大学张永德教授指出:“在这个广义不确定关系(包括Heisenberg不确定关系)的推导中,只用到了前三个公设,并未用到(薛定谔)方程公设。”(21)不确定原理所用的量子力学的前三个公设是:量子力学的第一公设——波函数公设,第二公设——算符公设,以及第三公设——测量公设,还没有用第四公设——微观体系动力学演化公设(或薛定谔方程公设)。

第一公设认为,量子力学中一个微观粒子的状态可以用一个波函数ψ(r,t)来完全描述。该公设表明,微观粒子的状态是由波函数来表示的,而且它完全描述了微观粒子的状态。波函数是粒子坐标和时间的复函数,它的绝对值的平方表示微观粒子出现在时空中的概率密度。当我们说同时测量不对易的两个力学量(如坐标与动量)时,我们不能同时确定它们。但是,这并不是说,我们不能获得不对易的两个力学量(如坐标与动量)的确定的知识。事实上,我们可以通过波函数来完全描述微观粒子的状态。波函数本身也表明了一种关于微观粒子的知识的确定性,因为微观粒子的状态可以用波函数严格地表达出来,而且量子力学以来的实验都支持了波函数公设。在笔者看来,波函数不仅是描述微观粒子的复值函数,而且它本身具有物理的实在性。(22)

第四公设给出了微观粒子满足的根本方程,即波函数满足的薛定谔方程。在薛定谔方程中,描述微观粒子的波函数,粒子要么是在坐标空间中的分布函数,要么是在动量空间中的分布函数,而不可能坐标与动量同时出现在波函数的公布函数中。但是,波函数的坐标分布函数与动量分布函数是等价的,更严格来说,这两种表象是等价的。这就是说,人们既可以通过测量坐标来确定微观粒子所处的状态,也可以通过测量动量来确定微观粒子所处的状态。但是不能同时对坐标和动量这两个物理量进行测量。

退一步讲,不确定关系本身也给出了坐标与动量之间的关系,这样的知识又是确定的。下面笔者将要谈到新的海森堡不确定关系,通过利用量子纠缠,直接使两个不对易的力学量同时准确确定,而且还可以调整它们之间的确定程度。

事实上,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森早在1935年的EPR论文中就提出:如果AB两个微观粒子是纠缠的,可以同时准确测量粒子A的位置和粒子B的动量(这并不违反不确定原理),然而根据两个动量之间的量子纠缠,从粒子B的动量又可以推出粒子A的动量,于是,等价地讲,可以同时确定A粒子的位置和动量。爱因斯坦等人由此质疑量子力学的完备性。(23)

新近由贝塔(M.Berta)等人对不确定原理做出了开拓性研究,给出了定量描述,(24)在观测者拥有被测粒子“量子信息”的情况下,被测粒子测量结果的不确定度,依赖于被测粒子与观测者所拥有的另一个粒子(存储有量子信息)的纠缠度的大小。原来经典的海森堡不确定原理将不再成立,当两个粒子处于最大纠缠态时,两个不对易的力学量可以同时被准确确定,由此得到基于熵的不确定原理,此理论被称为新的海森堡不确定原理。(25)熵的不确定原理最近首次在光学系统中验证。(26)可见,原有的不确定原理与量子信息没有联系,而量子信息的引入,特别是量子纠缠的引入,就可以同时确定一个粒子的位置和动量。当两个粒子处于最大纠缠态时,被测粒子的两个力学量可以同时被准确确定。

旧的不确定原理告诉我们,量子世界是不确定的,不可对易的力学量不可能同时具有确定值。但是基于熵的不确定原理则表明,利用量子纠缠(技术)可以将不可对易的力学量同时准确确定。由于量子纠缠的纠缠度可以通过量子技术进行调节,即通过控制纠缠度的大小,人们还可以控制不可对易的力学量被确定的准确度。这说明,量子世界的不确定是相对的,而不是绝对的。(27)

对于微观粒子来说,当人们没有测量它,它以其自在方式运动着,完全可以用波函数来进行描述。而在经典物理学中,要完全确定经典物体的状态,需要坐标与动量(或广义坐标和广义动量)的同时描述,这是经典物理学所形成的观念。但到了量子世界,只需要用波函数就能够完全描述微观粒子的状态,不需要从坐标与动量同时对微观粒子进行描述。采用坐标与动量的描述方式是经典物理学的方法,在量子世界并不具有必然性。事实上,当我们用微观粒子来指称微观世界的个体(如光子、原子、中子等),实际上它并不是经典物理学意义上的粒子或波,因此不能够用经典的粒子或波概念去审视微观粒子。“微观粒子”就是一个习惯指称。在量子测量之前,我们只知道微观粒子能够用一个复数的波函数进行完全的描述,其他的信息我们并不知道。微观粒子经过测量仪器作用之后才变为经典的粒子或经典的波。

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