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【世界著名演讲词】薛定谔泛论生命记忆和形而上学

小皮爱读书 2022-03-29

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埃尔温·薛定谔（Erwin Schrdinger，1887-1961）奥地利物理学家，概率波动力学的创始人，薛定谔方程的创立者，诺贝尔奖得主，


1887年8月12日生于维也纳，1906 年入维也纳大学物理系学习，1910年获维也纳大学哲学博士学位，毕业后在维也纳大学第二物理研究所工作，并任教于维也纳大学，1913年与科尔劳施合写了关于大气中镭 A（即Po）含量测定的实验物理论文，为此获得了奥地利帝国科学院的海廷格奖金，1920年移居耶拿，担任物理学家维恩的物理实验室的助手，

1921年任教于苏黎世大学，1925年底在爱因斯坦关于单原子理想气体的量子理论和德布罗意的微观粒子具有波粒二象性假说的启发下，从经典力学和几何光学间的类比，提出了对应于波动光学的波动力学方程——薛定谔方程，奠定了波动力学的基础，1926年初发现了波动力学和矩阵力学在数学上是等价的，是量子力学的两种形式，可以通过数学变换，从一个理论转到另一个理论，一连发表了四篇题为《量子化就是本征值问题》的论文，系统地阐明了波动力学理论，

1927年接替普朗克任柏林大学物理系主任，1933年因纳粹迫害移居英国牛津，在马格达伦学院任访问教授，同年与狄拉克共同获得诺贝尔物理学奖，1935年发表题为《量子力学的现状》的论文，在这篇论文中发表了著名的薛定谔猫猜想，1939年转到爱尔兰，在都柏林高级研究所工作了17年，

1944年著《生命是什么》一书，试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性，1951年著有《科学和人文主义-当代的物理学》，1956年返回维也纳大学物理研究所，任维也纳大学荣誉教授，获得奥地利政府颁发的第一届薛定谔奖，1957年一度病危，1961年1月4日在奥地利的阿尔卑巴赫山村病逝。
 

薛定谔泛论生命记忆的延续和展现：
 
　　我们方才讨论过的那个基本的真理意境含有一个观念，虽则表达得不完全而且一般化，却比较容易为现代科学思想所吸收；那就是，一系列由遗传连接起来的个体，从一个到另一个的繁殖行为，实际上并不是肉体和精神生命的中断，而只是其紧缩的表现，正由于此，所以当我们谈到我的意识和我祖先的意识的同一性时，这同我说我在熟睡以前和熟睡以后的意识是同一个意识的意思大致是一样的。通常不承认这一事实的理由，是后一例中有记忆存在，而前一例中却显然一点没有。但是今天大多数人们不得不承认至少在许多动物的本能中，我们所看到的恰恰就是这种超个体的记忆。熟悉的例子包括以下这些：鸟类筑巢，而巢总是和这一类鸟儿产蛋的多少和大小相适应的，然而这不可能是鸟儿的个别经验得来的；又如狗在临睡前"铺床"，即使在波斯地毡上也会用脚去踏，就像在草原上把草踏平那样。还有，猫要把自己的粪便埋掉，即使在木板的或石板地上也企图这样做，这只能说明是防止被敌人或被追捕的动物去闻到它们的臭味。
 
　　要在人类中发现同样的现象是比较困难的，因为人的内心总是意识到自己的行为，同时人们还坚信（在我看是错误的）只有完全不经过思想、完全不加考虑的行为才是本能的行为。因此，人们对强调事物主观一面的描述，诸如物种记忆的存在，表示强烈的怀疑，并否认这一大堆现象对我们讲的意识的连续性有任何证明价值。虽然如此，在人类和动物中一样，确实有一种带有强烈感情色彩的情结，并且毫不含糊地具有超个人记忆的痕迹：这就是两性情感的初萌，两性之间的亲力或拒力，对性的好奇心和羞耻心，等等。在恋爱时的那种无法形容的又苦又甜的心情，特别是那种严格选择对象的倾向，这一切最明显地表明有一种只存在于个人意识内而不普遍存在于物种中的特殊记忆痕迹。
 
　　再举个例子：这种人类亘古递传下来印象的"回忆"（西门称为Ekphoria），还可在人们日常生活中一些"吵架"现象上看出来。有人侵犯到我们的权利（不管是事实，还是我们觉得），我们立刻就感到非得狠狠对付一下不可，要责备，辱骂，等等。我们"发火"了，脉息加速，头脑充血，肌肉紧张，发抖好像触电那样，而且往往不由自主地要采取行动。一句话，整个机体已经看得出准备去作我们千百万祖先在类似情况下真正作出过的行动：打击侵犯者并保卫自身，这对我们祖先说来，这样做是完全对的和必要的。但对我们来说，这往往不必要。虽说如此，这类情况我们还是控制不住。即使一个人完全明白要他真的动手，他是决计不会干的，或者知道这样会对自己不利，因此他连脑筋都不会认真动一下；特别是，当他的头脑正在自觉地和全神贯注地考虑最好还是动口而不动手时，因为（我要说）只有用口能保护他不吃大亏，就如同他的祖先们在他们的情况下用拳头一样，尽管如此，一个有这种倾向的人有时还是不免诉诸武力。这说明，他的整个返祖机制严重地妨碍了他采用自己的办法保卫自己。我们的祖先在同样情况下只知道"上呀！上呀！"由于潜在于我们心中的物种记忆在作怪，所以控制自己时，我们就感到很苦痛。有时我们还是不听理性呼声，而只一味盲目行动，结果就造成大错，后悔莫及。
 
　　在这些特殊的事例里，我们特别看得出，我们祖先经历的侵入，看得出我们生命中有一层不是在我们自己个人生活中形成的更早的存在，并起着明显的作用。这样类似的例子还可举出很多；诸如"同情心"、"憎恶心"；对某些无害动物的厌恶；到了某些地方觉得很安逸，等等。但不仅是这些例子可以证明人的意识的连续性和同一性；即使没有上述的这些例子，我们还是可以肯定这是真理。
 
　　我的有意识生命视我的机体组织，尤其是我的中枢神经系统的特殊结构和作用方式而定。但是这些结构和作用方式在因果关系上和遗传关系上又视我之前就已存在的机体组织的结构和作用方式而定，这些全都和有意识的精神生活相联系，而且这一连串的生理事件并没有任何中断的地方；相反，每一个这样的机体都是下一个机体的蓝图，也是其制造者和材料，从而使它的一个部分长成为它本身的一个复本。请问在这一系列事件中，我们该把新意识的开端放在哪里呢？
 
　　但是我脑子的特殊结构和形成的习惯，我的个人经验，事实上，一切我真正叫做我的人格的——这些肯定不是由我祖先的遭遇老早决定了的！如果后面这句话是指我个人的一系列祖先而言，那当然不是如此。说到这里，我们就必须慎重考虑一下在这一节开头时讲的那个不完全的陈述包括哪些范围。因为，我称之为我的较高级的精神自我的结构，在本质上确实是从我祖先的经历那里得来的，但这不是说它完全或主要地限制在我自己祖先这一范围里。如果我下面所要说的不仅仅是玩弄辞藻的话，那么读者就必须弄清楚这一点，即决定一个人的发展过程的是两种因素：（a）他的基因的特殊安排，和（b）作用于他的特殊环境格局。读者还必须知道，这两种因素的性质完全相同，因为基因的特殊安排，以及它所包含的一切发展的可能性，都是在更早的环境影响下并主要依靠这些环境而发展起来的。现在你看，精神人格的涌现，环境的影响整个儿密切联系着，而这些影响又是同类成员（有的活着，有的死了）的精神人格直接造成的。而且要始终记住，我们这些科学家可以而且必须把所有这些"精神的"影响看作是别人的机体组织对我们自己的机体组织（就是说，我们的脑神经系统）直接限制和修正，因而这些影响在原则上和我们自己历代祖先们在我身上引起的影响，并没有什么不同。
 
　　没有什么自我是独立的。在每个自我的背后都拖着一条由肉体事件和作为整体的一个特殊部分的精神事件形成的长链，而且我就是这条长链的反应者和延续者。随时通过自我的机体、特别是它的脑神经系统的情况，同时通过教育、传统，并由于语言、文字、文献、习俗、生活方式、新形成的环境……一句话，通过千言万语也讲不完的事物，通过这一切，自我不仅仅和它的祖先的遭遇连起来，自我不仅仅是这一切的产物，而毋宁说，在最严格的意义上，它和这一切就是同一个东西：是这一切的严格的、直接的继续，正如50岁的我是40岁的我的继续那样。
 
　　值得注意的是，虽然西方哲学家们几乎普遍承认，个人的死亡并不意味着生命本质的终结；但除了柏拉图和叔本华而外，几乎没有什么哲学家考虑到和以上见解逻辑上密切相关的另一个更深刻、更亲切和令人鼓舞的见解：那就是，个人的诞生也同样如此，它并不表明我第一次被创造了出来，而只表明我好像是从酣睡中慢慢醒过来那样。这样一来，我就能看到，我的希望和努力，我的忧虑和恐惧，是同生活在我之前的千百万人们的希望和努力，忧虑和恐惧一样的，而我也可以希望千百年后我在千百年前的渴望得以实现。思想的种籽只有作为我的某些祖先思想的继续，才能在我里面发芽。
 
　　我很清楚，虽然有了叔本华的哲学和吠檀多的经典《奥义书》，但大多数读者虽则会认为我提出的是一个可喜的和恰当的比喻，但不会同意所有意识在本质上都是同一的这个命题，有什么真正的实际价值。甚至有人会对一家人的意识是同一的这个论点提出异议说，一般说来父母两个生几个儿女，而父母继续活下去，所以是多而不是一。此外，一个人童年记忆的完全消失，好像也表明意识不是连续的。但在我看来，这种从谱系上引起的逻辑和算术的矛盾，倒是一个正面的证明，因为我觉得这恰恰就是意识同一性的主张实际上为科学（如遗传说）所证实了的地方，因此这种矛盾和整个吠檀多论点联系起来看，也就变得无力了，起码可以说明，把算术运用到这些事情上是极端不可靠的。至于记忆的彻底丧失（这肯定在许多人的内心深处，是这种生理的虚幻不朽性的最可疑的地方！）即使不从什么形而上学的角度看它，也可以认为，为了形成这样东西，这块可以用来模塑的蜡一遍又一遍地搓平，是多么地会适应的呵！而这样东西即使像叔本华所设想的那样，不想被形成，但事实上仍旧在被形成之中。
 

薛定谔泛论形而上学：
 
　　像康德那样把整个形而上学一扫而光，是比较容易的。轻轻一口气就可以把它吹倒，而且并不需要强大的肺活量去鼓起一阵狂风，只要一股强大的勇气，就能推翻这个年代久远、受人敬重的纸牌搭成的大厦。
 
　　但不要以为这样一来实际上就把形而上学从人类知识的经验内容中排除出去了。事实上，如果我们真的排除了一切形而上学，那我们就很难对任何科学领域中哪怕是最明确规定的专业部分，作出什么明白阐述，我们会发现这样做要难得多，说实在话，也许完全不可能。举一个很粗浅的例子来说，形而上学包括不加可否地接受放在我们面前这样一本白纸上密密麻麻印上许多黑字的书中的超物质的——亦即超验的——意义。
 
　　更深入一层说，试想人们第一次听到基尔霍夫和马赫把物理学的（也是一般科学的）任务，说成是"用最大的全面性和最经济的思想来描述事实"时，他们都会感到纳闷，感到这未免把问题说得太干巴巴、太空洞了。这种空洞感是我们克服不了的，尽管在理论上我们不得不加以肯定，甚至以热情的态度接受基尔霍夫和马赫的这种提法。但是事实上（让我们老老实实地检查一下自己），如果把这个提法看成我们的唯一目标，我们就无法在任何科学领域中推动研究工作前进。因为真正把形而上学排斥出去，等于使艺术和科学双双丧失灵魂，把它们变成毫无发展可能的枯骨。
 
　　但思辨的形而上学确已被排斥出去了，康德对它的死刑的判决是推翻不了的。康德以后的哲学，或许直到现在，都显示给我们形而上学断气前的长期痛苦挣扎。
 
　　作为一个科学家，我认为象我们这些生在康德之后的人，要能一方面在我们各个领域里逐步树立起一些障碍来限制形而上学对我们阐述真正事实的影响，另一方面又把形而上学作为普遍知识和特殊知识的必不可少的基础保存下来，这是个特别困难的任务。这个明显的矛盾就是问题之所在。我们可以形象地说，当我们在知识道路上前进的时候，我们必须让形而上学的无形的手从迷雾中伸出来指引我们，但同时又得保持警惕，以防形而上学温柔的诱惑把我们拉离大路而坠入深渊。也可用另一种形象的比较：在知识道路上前进的大军中，形而上学无疑是先锋队，它在我们不熟悉的敌境内布下一些前哨；我们不能没有这些前哨，但我们也知道这些前哨容易遭受狙击。再换一种形象来说，形而上学并不是知识大厦的一部分，而只是脚手架，但没有这些脚手架，房子就造不下去。我们甚至可以说，形而上学在其发展过程中，可以转变为"形而下学"亦即物理科学——但这当然不是就像在康德以前有可能出现的那种转变。也就是说、决不是把原来不确定的意见逐渐建立起来，而始终是通过哲学的观点的澄清和改变来实现的。
 
　　我们怎样正确对待形而上学已经寿终正寝这一声明呢？当我们离开纯粹知识的领域而去考虑整个文化（包括伦理学问题在内）的时候，这对我们说来就是一个更加严重而且困难的问题。没有人比康德对这个问题更加敏感的了；正因为如此，所以他写了一部《实践理性批判》来解决这个问题。
 
　　近一百年，在一个方向上，西方世界取得很大的进展。这就是说，对时——空事件（物理学和化学）的内容已有了彻底的知识，并在此基础上建立起一大堆光怪陆离的极广义的"机制"用来扩大人类意志（技术）的影响。谈到这里，我有必要公开声明一下，我并不认为自然科学和技术的进步（特别是后者）是欧洲这一时期具有最重大意义的事情。人们一般都欢喜自称我们这个时代为技术时代，但照我看来，在稍后一个时期人们将会按照它的最光辉和最阴暗的部分，分别称之为进化思想的时代和艺术衰落的时代。不过我只是顺便提一下，我现在要谈的是目前发挥最大作用的力量是什么。
 
　　这种局部的"象皮病"意味着在西方精神生活中，或者不管我们称它做什么，文化和知识的许多方面都被忽略了，甚至比起以前来更加衰落了。这就好像是单一器官的巨大发展对别的器官的发展产生了直接的阻碍和危害似的。许多世纪以来，自然科学受到教会的可耻奴役，但如今它已站起来了，意识到它的神圣权利和尊严使命，挟住仇恨和愤怒向它以往的迫害者猛烈攻击起来；而忘记掉教会虽有许多缺陷和溺职之处，但仍旧是我们最神圣遗产的唯一指定保护者。当年古印度智慧的火花，和被约旦河边传道的那位先师重新燃起的火焰，逐渐地、几乎不为人觉察地熄灭了，在古希腊重新升起的太阳——它的光线使我们的文明开花结果——现在也黯淡下来了。这一切人们几乎一点儿也不知道了。现在大多数人都没有什么信仰可言，没有什么导师可以遵循。他们不相信上帝或诸神；在他们看来，教会现在只是一个政党，道德只不过是繁重的清规戒律；它长期以来依为支柱的那些鬼怪已经不再信得过了，因此它本身也就失掉了任何根据。结果出现了一种返祖现象；西方人类又回到他们早期发展水平（事实上并没有真正超过那个水平）的危险；极端的放荡的利己主义已抬了头，咧着大嘴在笑，它凭着人类原始习惯获得的粗暴力量，正伸手去捞我们这条船上无人执掌的船舵。
 
薛定谔趣闻
 
遭遇挑战
 
有一天，薛定谔受到了一位物理学家同行彼得·德拜的挑战，他问薛定谔：如果电子是用波来描述的，那么它们的波动方程是什么？
 
写出方程
 
自从牛顿创造了微积分，物理学家们得以用微分方程描述波，因此薛定谔将德拜的问题——写出微分方程当成一项挑战。那个月薛定谔外出度假，当回来的时候他已经写出了方程。正如在他之前的麦克斯韦采用法拉第的力场，提炼出了光的麦克斯韦方程；薛定谔采用德布罗意的物质波，提炼出了光子的薛定谔方程。
 
性情中人
 
作为一名科学家，薛定谔确实有其独特不群之处。简单说来，可关注的至少有三点：首先是他的人格形象。不同于一般的，或者说图式化的科学家形象，据穆尔的传记看来，此公似乎是一位性情中人，或者说一位多情种子，毕生陷于恋情的漩涡与纠葛中。
 
独到的贡献
 
薛定谔于1926年提出其波动方程时已39岁，比起量子力学史上的其他英雄们，可谓是大器晚成（发表他们的第一篇成名论文时，爱因斯坦26岁，玻尔28岁，海森伯24岁，泡利25岁，狄拉克24岁，约当23岁，乌伦贝克和戈德斯密特分别为25和23岁），在这一点上，他倒是与其柏林大学的前任普朗克不无相似。据说他的这种创造性的激情，恰恰来自圣诞节假期中与情人的幽会，且一发而不可收，在短短不到五个月时间里，一连发表了六篇论文，不仅建立起波动力学的完整框架，系统地回答了当时已知的实验现象，而且证明了波动力学与海森伯矩阵力学在数学上是等价的[狄拉克也证明了]，令整个物理学界为之震惊。
 
出乎意料
 
颇有讽刺意味的是，尽管为革命性的量子力学作出了基础性的贡献，薛定谔本人的初衷却是恢复微观现象的经典解释。
 
借题发挥
 
而更令人称绝的是，薛定谔本人坦承他的科学工作，常常并非是独创性的，但他总能敏锐地抓住一些始作甬者的创新性观念，加以系统的构建和发挥，从而构成第一流的理论：波动力学来自德布洛意，《生命是什么》来自玻尔和德尔布吕克，而“薛定谔的猫”则来自爱因斯坦。
 
薛定谔的猫
 
其大意是：在一个封闭的盒子里装有一只猫和一个与放射性物质相连的释放装置。在一段时间之后，放射性物质有可能发生原子衰变，通过继电器触发释放装置，放出毒气，也有可能不发生衰变，因此依据常识，这只猫或是死的，或是活的。而依据量子力学中通用的解释，波包塌缩依赖于观察，在观察之前，这只猫应处于不死不活的迭加态，这显然有悖于人们的常识，从而凸显出这种解释的困境。为摆脱这种困境，人们设想出了种种方案，但似乎并不能填平这种常识与微观特异性之间的鸿沟。
 
猫之意义
 
今天，量子力学已成为整个理论物理学和高科技的基础，从粒子物理和场论，到激光，超导和计算机。格利宾的书对量子力学的历史发展和应用作了相当通俗形象的描述。但如何解释和理解量子力学的成果，却至今依然是学界，尤其是科学哲学上的热门话题。爱因斯坦和玻尔为之争论了一辈子，“薛定谔的猫”则被爱因斯坦认为是最好地揭示了量子力学的通用解释的悖谬性。例如格利宾本人所赞成的多世界解释，认为猫死与猫活这两种结果分属两个独立平行且真实存在的世界，是我们的观察行为选择了其中之一为我们的世界。
 
猫悖论传奇
 
14岁的薛定谔就已经对物理学有极大的兴趣,据说他关于薛定谔猫猜想就来自于他当时一次虐猫的活动,他把他的构想告诉了老师,但因为过于难以理解被老师痛斥为“令人发指的可怕行为”。
 
丰富的思想
 
从薛定谔的“猫悖论”，引出了我们对于他的第三点关注：他的丰富的哲学思想。“猫悖论”反映出在科学哲学层面上，他反对哥本哈根学派，试图用连续的波动图象，重建对微观对象的经典理解，当然，他的尝试并不成功；而在更抽象的形上层次，他则从叔本华那儿接受了古印度的吠檀多哲学，并从这种信仰中去追求自然的统一，追求自我与宇宙精神的统一。他曾先后写作了《生命是什么》《科学与人文主义》，《大自然与希腊人》，《科学理论与人》，《心与物》，《我的世界观》和死后出版的《自然规律是什么》等哲学论著和文集，甚至一度设想过在教书之余，以哲学为主要兴趣，以至于被当代著名物理学家西蒙尼认为“是我们世纪的物理学家中最为引人注目的哲学家”。
 
成果及荣誉
 
1926年他提出著名的薛定谔方程，为量子力学奠定了坚实的基础。方程的提出只是稍晚于沃纳·海森堡的矩阵力学学说，此方程至今仍被认为是绝对的标准，它使用了物理学上所通用的语言即微分方程。这使薛定谔一举成名，他还在同年证明了自己的波动力学是与海森堡和玻恩的矩阵力学在数学上是等价的。1937年被授予马克斯·普朗克奖章。1944年薛定谔出版了《生命是什么》，此书中提出了负熵的概念。他自己发展了分子生物学，想通过用物理的语言来描述生物学中的课题。他还发表了许多的科普论文，它们至今仍然是进入到广义相对论和统计力学的世界的最好向导。最著名的思想实验是薛定谔的猫，在这个试验中他把量子力学中的反直观的效果转嫁到日常生活中的事物上来，并想以此来表达他对想要用一般的统计学说来解释量子物理的拒绝。此外薛定谔还发表了50余本著作涉及到不同的题目，还进行了统一的语义场论的努力。

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