物理学中的因果论

摘 要：经典的因果论是一种经验印象，但因果论却对大多数人们产生了较为深远的影响。在物理学的发展进程中，也同样有着因果论留下深深的烙印。本文就着手从物理学的发展进程中来谈谈因果论。

关键词：因果论；经典物理学；爱因斯坦；近代物理学

Abstract： the classical causal theory is a kind of experience， but the causal theory has a more far-reaching influence on most of the people. In the process of the development of physics， also left a deep mark has a causal theory. In this paper， from the development of physics to talk about in the process of causal theory.

Keywords： Causal theory， Classical physics， Modern physics， Einstein

因果论也称因果定律或因果法则，是指任何事物的产生和发展都有一个原因和结果。一种事物产生的原因，必定是另一种事物发展的结果；一种事物发展的结果，也必定是另一种事物产生的原因。原因和结果是不断循环，永无休止的。

而因果论该词则是由著名哲学家苏格拉底提出的，但是在西方哲学中很少讲因果，往往喜欢将因果割裂开进行研究，早期西方哲学中，亚里士多德的四因说详细分析了事物存在以及发生的原因。讲因果在佛教中却是普遍的。

相信一提及因果论，对于我们大家来说也一定不是陌生的。几乎每个人从小就在自己生长的环境中去了解因果性，甚至已经在潜意识中成为了因果论坚定的支持者。

而早期许多的物理学家们的看法，和我们大家是一致的，都不曾对因果论产生过怀疑。特别是当牛顿发表了力学三大定律，确立了经典力学后，物理学家们就对因果论更加深信不疑。因为在这时，只要你为他们提供一颗炮弹的发射速度，风阻等一些所需数据，他们就能足够精准地计算出炮弹会击中哪里。多么地神奇！多么地伟大！仿佛他们自己已经成为了上帝。因为有着因果论，这个世界在物理学家面前仿佛变得有规律可循。

这个时期的物理可谓发展到了巅峰；凭借着伟大的牛顿三大定律和麦克斯韦的电磁理论，这座物理学大厦拔地而起并且坚不可摧，它发出的光芒是那么地耀眼，那么地令人神往至今记得，当拿破仑问拉普拉斯为什么在你的演算中为什么看不到上帝时，他回答到：“我不需要上帝这个假设。”

然而，这么一个令人无限向往的“黄金时代”，终究随着那著名的“两朵乌云”而一去不返。

第一朵乌云，主要是指迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾；他所说的第二朵乌云，主要是指热学中的能量均分定则在气体比热以及势辐射能谱的理论解释中得出与实验不等的结果，其中尤以黑体辐射理论出现的“紫外灾难”最为突出。第一朵乌云后来导致了相对论的产生，第二朵乌云后来则导致了量子力学的产生。

一提到这两个近代物理学上最伟大的发明，相对论和量子力学，就不得不提及一位伟人-阿尔伯特・爱因斯坦。就只在1905年，他就在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献，发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。

就是这么一位伟人，最终却站在了反对量子力学的对立面。 爱因斯坦的挚友埃伦菲斯特都直言不讳地当着爱因斯坦的面发牢骚：“爱因斯坦，我真为你感到羞耻！想不到你居然也扮演了那些反对相对论的人的角色！”

到底是什么原因使得思想开明的爱因斯坦要反对量子力学？是他对于因果论的坚持。

对于因果性，爱因斯坦的理解是这样的：“我们必须把作为指向理论的一个公设的因果性和指向可观察量的一个公设的因果性区别开来。后者这一要求始终得不到满足――经验的因果性并不存在――而且以后还将仍然如此。把因果性看成现在和将来之间时间上必然的序列，这样一种公式是太狭窄了。那只是因果律的一种形式――而不是惟一的形式。……在四维空间的世界里， 因果性只是两个间断（breaks）之间的一种联系。”他指出：“我一如既往地坚信，把自然规律加以几率化，从更深邃的观点看来，是个歧途，尽管统计法获得了实际上的成功。”

然而，直到现在却有许多的事实在证明，他，爱因斯坦，确实错了。因果论真的在微观上是不存在的！ 上帝真的就是在掷骰子！

按动力学意义上的因果论说，量子力学的运动方程也是因果律方程，当体系的某一时刻的状态被知道时，可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。但是量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言，只能给出物理量取值的几率。在这个意义上，经典物理学因果律在微观领域失效了。

其实有许多的物理学家都在对量子力学进行争辩。争论的本质是哲学的争论，即微观世界到底是否遵守因果律的问题，放弃因果律，本质上等同于承认这个世界的本质是不可知的，而经典物理学家因为深信物质世界是可知的，才作出不断探索的努力。

对于爱因斯坦在此的失败，我们真的只能感到非常的惋惜。他的失败不是因为自己的能力，而更大的程度上是因为量子力学本身过于光怪陆离。量子力学真的非常神奇与让人很难理解，就像哥本哈根学派创始人， 量子力学的创始人玻尔说的：“ 谁如果在量子面前不感到震惊，他就不懂得现代物理学；同样如果谁不为此理论感到困惑，他也不是一个好的物理学家。 ”以至于让许许多多曾为量子力学做出过伟大贡献的人，在后来又站在了它的对立面。像爱因斯坦，像薛定谔等。

因果论，这个我们大多数人一直以来都深信不疑的观点，在物理学的发展过程中开始受到了怀疑，甚至要变得“生”“死”难测了。近代物理学在发展的过程中变得越来越玄妙，越来越深奥，在哲学意味上的联系也更加密切。但这，却也给了我们更多机遇和挑战，给了我们更多思考的必要；也使得我们对于物理学的未来有了更加美好的憧憬。

参考文献

[1]李醒民 爱因斯坦的科学信念 [J] 《科导报》1992年第5期

[2]崔维成 基于佛教哲学来审视爱因斯坦与玻尔的争论[J] 《中国社会科学学报》 2008年10月23日