傅统先全集：新量子论与不定原理解析

关于物质问题我只预备把所讲过的结论归纳出两点来讨论。一点是关于物质的本质，一点是论及运动的法则。牛顿辈的科学家以为物质是实有的，因为物质有质量与运动。至于物体运动的法则，他们又认为是绝对的因果律。宇宙的一切都是物质的集聚，无论把它分析得怎样细微，它总有质量，它总依因果律而运动。因此，推而广之，无物非物质所组织，无变化非受机械律之支配，但是现在我们要看什么是物质的质量？新物理学从量子论到波动力学逐渐给我们一幅清晰的图画。所谓原子只是电子围绕原子核，像太阳系一样的一个运动体系。电子能有好几条轨道绕着原子核运行。它能从此一轨道跳到彼一轨道。所谓原子的质量就是从电子这样不断的跳跃绕行而产生的。其实，质量就是原子运行的一种影响力量的范围。并没有一个固定的质量，也并没有一种确实的本质。物体的质量照相对论说，是随着运动的速度而变更的。电子跳到离原子核较近的轨道其运动速度增高，其质量乃增大。电子跳到离原子核较远的轨道，其速率减低，质量亦随之而变小。原子的质量是依电子运动而决定。不过原子质量的大部分仍是为原子核所充塞。鲍尔说：“原子核虽较整个原子为小然仍几占原子质量之全部。”那末，原子核不是仍有实质的质量吗？新物理学已告诉我们所谓原子核也好像原子一样有负电子绕着质子（proton）而运行。那末，原子核的质量也只是一种运动所发生的影响范围而已。无所谓内容，无所谓本质。因此，物质的质量在实在上是不存在的。于是物质只剩下了一种极细微的粒子极速度的运动。此地所谓粒子并不是指占有空间的东西，而是一种力能活动的“场面”（field）。在另一方面，柏乐吉利、海森堡、戴拉克等的波动力学又报告我们所谓电子是一种波动似的振动。于是物质又似乎成了波粒相混的活动现象。

那末，这种波粒子活动是物质的本质吗？它们有独立的存在吗？唯物论者以为无论如何新科学对于这一点是不能否认的。其实，我们就找不到一位新物理学家是承认波粒子有存在的本质。柏乐吉利不是说：“我们如鲍尔一样不再把这些粒子绘影绘形的视为一件有空间的，有速度的，有抛物线的小东西。……波浪不过是某些或然性的纯粹符号而已。”科学只是对现象界的一种描绘。物理世界在科学家眼光看来那都“是一种象征，一种符号。所谓波动，所谓粒子都只是对这些符号加上色彩的描素”。爱丁顿说：“有人问我到底电子是什么，我就说电子是物理学中的字母之一。”物理学的对象是一幅图画，是一套有系统的注音字母。在新物理学中我们找不到实质，看不见存在。粒子波动都只是抽象的想象，数理公式中的符号。

因果律曾一度被视为天经地义。现在的科学家都一致打破了这个机械决定论的迷梦。海森堡的“不定原理”（uncertainty principle）证明了我们没有法子去预知原子的行为，我们更无从决定原子未来的变化。因为照旧科学说，我们欲完全确定物质的情形，我们必要同时知道它在空间的位置和运动的速度。但是海森堡的实验说明了我们绝不能同时确知原子的位置与速度。我们愈确知其位置，则对其速度的知道愈为模糊，反之亦然。因之，我们没有法子去预先决定任何物质未来的行为。这是因果律极大的一个打击。假定我们相信某些一定的条件完全齐备的时候我们能决定其未来。但是实验告诉我们凡关于物质——甚至于整个自然界——我们绝对没有同时确知其一切条件的可能。我们愈确定此一必备之条件则愈不能确定另一亦为不可少的条件。我们只能校准位置与速度两者之一。质言之，因果律对于物质本然之决定是绝对不可能的。(www.xing528.com)

鲍尔与商美费德也告诉过我们电子的绕行以及其在各轨道之间的跳跃，我们是没法去预测其行踪的。因果律在细微宇宙间已完全失其效力，已成不可否认的事实。我们知道戴拉克也说过：“在同一条件之下将此实验重复若干次必发生各种不同的结果。”因此，新物理学已抛弃了因果律而利用了或然律，鄙弃了决定论而代以统计法。物理活动之不可绝对预测，宇宙运动自有其相当的主动力，这是最近科学的贡献。

新量子论充分的表示了物质的抽象性和证明了因果律的不可能。这两者已足以证明唯物基础的颓败，唯心思想之勃兴。物理现象脱不了主观的成分，离不开心灵的关系。科学本身就是对于心灵所显现的对象所加的符号的（即数理的）描素，或然的统计而已。所以科学所研究的对象仍然是唯心所识的构造。现在我们虽不欲如旧唯心论把客观性强归并于主观性之下，然而物理世界之不能无心灵的支配，不能离主观的认识，机械不足以解释物理，宇宙而有自主的活动，这都是我们所要坚持的。关于这种坚持的自信力我们当感谢新量子论的惠与。