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量的涌现论

哲学园  · 公众号  · 哲学  · 2024-09-27 05:47

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物质对象通常涉及“质”和“量”这两个维度。不管是质量、密度、体积、电荷等物理性质,还是在时空上的距离或广延,这些性质都具有数量范畴特征。哈特里·菲尔德的《没有数的科学》出版后,“量的形而上学”逐渐引起学界重视。对量的研究依赖于区分两种量的概念,即尺度(measure)和规模(scale),二者既有联系也有区别。以中文为例,表征事物数量的是数量词,包括数词和量词,可见数与量这两种现象之间的密切关系。量词表征事物的量的尺度,准确地说是特定规模上的尺度;数词表征事物的量的规模,准确地说是特定尺度下的规模。本文首先阐发量的绝对主义(absolutism)与比较主义(comparativism)之争,继而捍卫一种“量的涌现论”(emergentism of quantity),据此重新评估包括操作主义(operationalism)在内的各种量的形而上学。

 


一、绝对主义与比较主义之争

 

通常认为,量不是孤独的实体,而只能被置于特定的关系网中,它最好为被理解为关系性的实体空间。首先,量(如质量)的实体事实与量的关系事实,何者才是真正的客观事实?其次,如果它们都是客观事实,哪一个事实更加基础?严重的分歧发生在第二个问题上,沙米克·达斯古普塔提出了关于量的绝对主义与比较主义之争。绝对主义是大卫·阿姆斯特朗, 布伦特·芒迪和大卫·刘易斯等哲学家所共享的观点,他们主张量的实体事实是基础的,关系事实依赖于实体事实。作为一种竞争立场,比较主义是埃利斯、比奇洛和帕杰特、菲尔德、达斯古普塔、塞德尔等哲学家所共享的观点。相较于绝对主义,比较主义是这样的观点:关于物质实体的质量的最基本事实,乃是关于它们在质量上是如何彼此联系的事实,而所有其他关于它们质量的事实都基于这些关系的事实。


塞德尔、沃尔夫、贝克等人的近期工作推进了这个论争。首先,在比较主义者与绝对主义之间,还有一种居间立场即“老练的实体主义”。比较主义者认为,只有关系性的事实才是基础事实,因此,同意所有关系性事实的表述是等价的,至少就基础事实而言是等价的。相比之下,老练的实体主义者在是否只有关系性的事实才是基础的这个问题上持有一种中立态度。其次,在比较主义内部,还有菲尔德的内在主义与塞德尔的基础主义之争。比较主义阵营内部有不同的立场,围绕关于量的数字表征的等价性问题,以及与之相关的上述两个问题,不同的比较主义者采取了不同的态度。贝克反对比较主义,转而提出“绝对主义是一种更安全的选择”。他批评了比较主义的尺度独立性立场,认为理解这个立场的最佳方法是作为一种对称性,也就是把某个物体的量的属性置于可能世界的本体论框架下,仍然能使关于量的基础本体论维持不变。定量尺度符合比较主义的对称性标准。定量尺度关系是自反的、对称的和传递的,这意味着它就是等价的。然而,规模并不符合比较主义的对称性标准。定性尺度并不符合比较主义的对称性标准,也不符合绝对主义的内在性标准。

 

 

二、尺度独立与尺度依赖

 

量是事物的一种特殊性质,通常被认为是一种内在性质,同时也是关系性质。有必要区分两种尺度概念,即定量尺度和定性尺度。定量尺度是我们对“尺度”的字面理解,俗称计量单位。诚如沃尔夫所言,事物的量的属性不同于其他属性(如颜色),因为它们放任变异:我们不仅想知道一个物体是否有质量,而且想知道它有多少质量。但他并没有说清楚,这里实际上存在三种可能的“放任变异”:首先是规模的放任变异:100克水是水,一千克水仍然是水,水的质量并不影响其物理化学性质;其次是定量尺度的放任变异,例如同样的一杯水既可以克表征为100克,也可能用其他度量标准来表征,而这些定量尺度是等价的;最后是定性尺度的放任变异,亦即物理现象是普遍尺度不变的,世界服从经典力学的决定论法则。


量的哲学家们正确地看到了测量的结果会伴随着测量手段和测量对象的变化而变化,但忽视了测量主体的变化同样也会导致测量结果的变化:测量结果不仅体现为测量手段与测量对象之间的关系,或者测量对象彼此的关系,还体现为测量对象与测量主体之间的关系,后者不仅关系到测量对象和测量手段的选择,还关系到“测量”活动本身的本体论地位。世界是否尺度不变是一个偶然的事实,因为有证据表明,在某些方面是这样的,而在其他方面则不是。在规模上,人类不可避免地都是中等大小的物体,他们的认知能力是在处理与类似大小的物体相关的性质的过程中发展起来的。


在量的尺度上放任变异的想法,在哲学上被称为尺度不变性论题。该论题可以一分为二:定量的尺度不变性论题和定性的尺度不变性论题。然而令人遗憾的是,当代关于量的操作主义者和比较主义者都犯了两个共同的错误,一是未能区别尺度和规模这两种不同的量,二是未能在尺度不变性论题上区分定量与定性。实际上,他们所支持或反对的尺度不变性都是指定量尺度的不变性:首先是尺度比较主义,即定量尺度的变化是琐碎的,尺度是一种关系性质,量的事实是那些尺度独立的事实;其次是尺度操作主义,即定量尺度的变化是实质的,尺度是一种内在性质,量的事实是尺度依赖的事实;最后是尺度涌现论,即定性尺度变化是涌现的,它们是涌现性质,某些量的事实是尺度依赖的事实。


笔者认为,上述三种立场中,尺度比较主义对尺度不变性持肯定立场,尺度操作主义持否定立场,二者所理解的尺度都是定量尺度,都未能涉及定性尺度问题;尺度涌现论对之做了区分,进而对定量尺度的不变性持肯定立场,而对定性尺度的不变性持否定立场。反对操作主义的核心理由是,量是真实存在的,它不是测量主体对测量手段的选择的结果。定量尺度所具有的放任性中独立性,并不是事物的量并不存在的理由。量不是一种二元论,被测量物的量的性质并不取决于测量的工具。事物可以采用很多种手段来测量,不同的测量手段(即标准)产生不同的测量结果(即数值)。被测量物与测量者都是真实存在的,虽然测量标准并不是实质性的。

 

三、尺度涌现与规模涌现

 

比较主义者认为,必须把关系,而不是关系项,当作量的形而上学的基础,因为不能由于它们的关系项就说它们是有效的。此外,似乎如果我们接受比例尺度或居间尺度而不是绝对尺度适合于经典的量,我们就必须接受量的数字表征不可避免地包含任意因素。这些结果提出了两个问题:首先,哪些关系,也就是满足了哪些要求的关系,应该被视为基础关系?其次,是否可能有一个不包含任意因素的量的表征?这里分别有可能性问题和必要性问题。


对于忽视量的定性尺度的指责,也许比较主义者会回应说,并不存在所谓的“定性尺度”。笔者不同意这个看法。我们的本体论的性质、关系、对象、法则和其他部分在尺度上与我们天生就能处理的东西有什么根本不同,不能从直接经验的证据中推断出来。本体论家必须认识到我们的世界不是尺度不变的。总之,没有理由假定我们对世界的定量表征中立于我们自己的尺度和规模。量不是质之外的另一种单独的实体,相反,它们都属于本体论物理主义的范畴。据此,作为涌现性质的定性尺度具有下述特征:第一是尺度自主性:即定性尺度在性质上是自主的,但在实体上与被衡量物是同一的;第二是尺度反还原性,即定性尺度的性质不可被还原为被衡量物的性质;第三是尺度反预测性,即定性尺度不能依赖被衡量物的性质来解释和预测;最后是尺度不可通约性,即两种不同的定性尺度之间是不可通约的。由此可见,尺度的涌现性质主要体现为定性尺度方面。也许操作主义者会进一步主张定量尺度同样具有涌现性质,但笔者并不同意这一点,理由前文说过:定量尺度的变化是琐碎的,尺度是一种关系性质,量的事实是那些尺度独立的事实。对此还有一个规模不变性论题:首先是规模绝对主义,即规模的绝对规模变化是实质的,规模是一种内在性质;其次是规模比较主义:规模的绝对规模变化是琐碎的,规模是一种关系性质;最后是,规模涌现论:规模的绝对规模变化是涌现的,规模是一种涌现性质。


在笔者看来,量不仅不能被还原为定性属性,还不能还原为关系。操作主义者倾向于成为放任主义(permissivism)者,从而走向限制主义的对立面。后者对定量是否被限制在某一类属性中持肯定回答,前者则对是否任何属性都可能是定量的持肯定回答。涌现论可被视为关于量的一种非还原的、限制主义的实在论立场。与沃尔夫不同的是,这里的限制主义是另一种形式的非反还原论,即不能将定性属性还原为定量属性,正如不能将定量属性还原为定性属性一样。这里的实在论应当被理解为一种实体一元论,也就是根本上只存在物理性质,而非存在一种与之平行的“量”的性质。作为涌现性质的规模同样具有下述特征:第一,规模自主性,即规模在性质上是自主的,但在实体上与规模承担者是同一的;第二,规模反还原性,即规模的性质不可被还原为规模承担者的内在性质;第三,规模反预测性,即规模不能基于规模承担者的内在性质来解释和预测;第四,规模不可通约性,即两种不同的规模之间是不可通约的。这些特征可以借助物理学家彼得·安德森旨在建立一种一般性的“对称破缺”理论,以说明从量变到质变的转变是如何发生的,它或许有助于表明,还原论的逆命题——建构论——是完全不对的。

 

 

四、反思量的形而上学

 

量的表达式刻画了两个方面的涌现性质:规模和尺度。据此,物体的规模在作为其使用者和测量者的人类尺度基础上涌现,进一步,物体的功能性质在作为分体论之和的规模基础上涌现。我们认为,安德森的“对称破缺”不仅在作为基本粒子集合体的宏规模事物上涌现,还会在测量主体即定性尺度上涌现。对此的理由来自安德森本人的一个假设:有一种气态的智慧生物,生活在木星上或银河系中心某处的氢原子云中,那么普通晶体的性质将比超流氦的行为更令他们感到困惑。在这个例子中,蕴含着这样的物理事实:组成刚体的宏观系统中的空间对称破缺导致了“人类之所以以我们现在这样的形式存在”。


规模是一种涌现性质,这意味着事物没有规模独立性,因为规模是事物的一个内在属性。就此而言,绝对主义的立场要优于比较主义。绝对主义者认为量是事物的内在性质,但这种说法忽视了测量的主体性特征。如果这真的是内在性质,那么不同的测量者不仅会面对同样的测量对象,甚至会拥有同样的测量概念。就其看到了人类的测量主体角色而言,人类的确是万物的尺度,但人类并不是唯一可能存在的尺度,我们可以设想外星人的尺度,还可以设想另一种可能世界的人类的尺度,这些都涉及定性尺度的选择问题——也许这不是我们刻意选择的结果,但我们的任何测量都不是必然的或绝对的。事物没有定性尺度的独立性,因为事物的量以及事物自身在定性尺度上涌现。


总之,有些本体论争论是实质性的,有些是非实质性的。但是在定量尺度背后通常默认了某种定性尺度,它涉及我们对量的根本理解,借助反事实条件分析,我们阐明了这种区分的实质性。量的第三种情形是规模,借助涌现论分析,我们阐明了不同规模上的量可能存在实质性的区分。后两种情形的实质性区分,与关于事物性质的争论相类似。

 

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 本文选择《自然辩证法通讯》2024年 第46卷 第9期


编辑 / 刘宇轩
审核 / 王惠敏


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