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物理单位的形而上学新思考

  在计量学的故事中,对于科学家们而言情节总是相等的浅易:无非就是保证各项计量标准得到赓续不息地改进。

  路德维格·维特根斯坦1953年的著作《形而上学钻研》在对国际米原型(IPM)的商议中也生动地表现了这一点。IPM是那时行使的单位,跟IPK相通,被保存在巴黎郊区的保险库中。维根特斯坦说,IPM是唯逐一个既能够自相矛盾又能够准确地被称为既不是一米长的,也不是非一米长的物体(有点雷联相符个三角形或者一棵树的定义本身并不是一个三角形或者一棵树相通)。与之同时,德国形而上学家汉斯·莱辛巴哈曾倘若倘若地震损坏了保险库,并且损毁了内里的人工物原型,会产生什么效果。他认为应案是在“逻辑上极其复杂”的。

  这栽循环对实用形而上学家们而言却并不主要——这些形而上学家们更关心科学的实用而不是其逻辑。美国科学家查尔斯·皮尔斯可谓全国最具原创性的形而上学家,他首次实验性地用一个当然常量(光的波长)来定义物理单位(米)。他在1960年对单位米的设定在他去逝半个世纪后促使了国际单位制米的诞生,即经由过程氪的一条光谱线的波长定义了米的单位。

  吾在“物理世界发现”系列电子书《物理学的形而上学》中详细地描述了分析形而上学传统的关偏重点是科学挺进的逻辑条件。例如,分析形而上学家的商议对象是“规定性”定义,在这个定义中,一个事物经由过程与另表一个事物产生有关而被授予意义。当一个物理单位(例如千克)被有关于一个特定的人工物(例如千克原型的金属块)以竖立标按期,其逻辑条件是成立的。这个定义过程使得这个特定的人工物自力于所测量的表象。

  罗伯特·克里斯 翻 译 余其身

  1799年,法兰西帝国行使的单位“磅”退位于用纯铂制造出来的一千克原型。而在1889年,一千克原型又被铂铱相符金的国际千克原型(IPK)所取代,再到2018年11月,国际化千克原型正处在即将被普朗克常数新定义的质量单位所取代的边缘。这些标准更替的每一步都使千克标准更为准确、耐用、安详,并使钻研更为实在和清晰。这次最新的挺进,把一切国际单位制(SI)基本标准的定义都系于当然常量,益像把计量标准的追求之路引到了一个艳丽的尽头。

  吾们形而上学家会以迥异的角度来望待这些故事。倘若说科学家们钻研的是世界,那么形而上学家们钻研的就是这些科学家怎样钻研这个世界。

  分析主义者们往往会避开实践题目,而实用主义者们正好把着重力放在了测量实践以及实践如何作用于科学难题的解决上。驱动新标准竖立的背后有哪些不甚理想的实践题目?新的国际单位制是否自力于社会和政治机构并足够经由过程民主化的途径竖立?或者它只是抬仗前沿技术再次进走的精英化操作?

  至于第三栽形而上学流派——欧陆派——它更偏重于测量人员而不是测量编制或者测量本身。欧陆法把测量视为人类参与环境的一栽稀奇的手段。狄更斯在幼说《艰难时世》中塑造了托马斯·葛莱恩的人物形象,展现了一栽极端情形。在幼说中,托马斯执迷于测量人类生活的每个方面,在此过程中却失踪了本身的生活轨道。吾们这个时代也有相通的人,比如那些太甚执迷于监测本身生物学健康指标的人。

  测量清淡是对世界的一片面进走瞬时客体化,以推动和促进周围更广的运动——岂论是房主们决定什么家具正当本身的房子,照样物理学家们决定一个理论是否准确地描述了一个表象,皆是这样。欧陆派形而上学就负责描述这个客体化的过程,即怎样把它从普及的运动中挑炼出来,然后又怎样去影响这些运动。在以前,测量条件的改进会带来某些更为有效的实践,但其未必候并不适用于远大的实践,也得不到公多的理解。物理单位既是测量的基础说话,那么新的国际单位制对科学实践的平时认知又将会带来什么冲击?

  形而上学存在多栽实践手段,像“分析”论、“实用”论和“欧陆”论,每一栽理论都聚焦于科学的迥异方面(尽管在实际中,形而上学家们能够同时用到一栽或多栽上述手段)。于是在科学标准的竖立过程中,经由过程每栽形而上学手段都能够望到迥异的方面,这并不稀奇。而实际上,计量学并不光是浅易地生产出更益的测量工具,它所涵盖的要更多。

  皮尔斯经由过程计量学实验中得到的经验把实用主义发展成为一个思辨理论。当你遇到一个题目时,发现现在的概念和仪器无法解决题目;于是最先钻研并改进概念,然后行使改进的工具做出更益的钻研,循环去复。但自首至终你的钻研都处在一个群体中,你必须要说服群体的成员批准新的概念,然后这个群体终极将改进你的钻研做事。

  然而,对千克的重新定义将意味着吾们丧失了测量标准和所测表象的自力性。与普朗克常数相有关的表象,不得不再经由过程普朗克常数所定义出来的单位来测量。尽管国际单位界对此感到舒坦,但这个逻辑循环已经引首了一些分析形而上学家的忧忧郁。

  新的国际单位制会引发形而上学家们的新思考,这也是它对形而上学最伟大的影响。倘若实践才是最主要的,那么,展现逻辑循环又有何妨?然而实践才是唯一主要的题目吗?形而上学家们是不是主要跟步伐,经由过程科学技术实践的添速实现来评判社会和政治的影响?由此望来,新的国际单位制带来的影响远不止重新定义千克那么浅易,它也会激发形而上学家们更多的思考。

  (作者系美国石溪大学形而上学系主任)