破解真值谜团-评VIM第3版(8)

                     破解真值谜团-评VIM第3版(8)

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（一）引子

我的少儿时代，家乡（辽宁葫芦岛）有件怪事，叫“鬼打墙”。

那是上世纪四十年代，乡下无电灯。夜间外出，如果是晴天，有月靠月光，没月靠星光，走路还可以。乡下的星星，比城里亮多了。

遇上阴天，特别是雨前，浓云密布，黑得伸手不见五指。有时，辨不清回家的路，似乎面前有堵墙；心里觉着糊涂，就说是鬼打墙了。一人偶遇，百口相传，煞有介事。其实，仅仅是缺少光亮，辨不清归路而已；既不是墙，更没有鬼。五十年代，有了手电筒，鬼打墙的事，就听不到了。

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手电筒一普及，鬼的故事就逊色了。1965年，四清结束。我到计量院河北雄县农场劳动。队长李某搞恶作剧，为吓唬某女士，白天他在坟头上埋下一个纸条。入夜后，问大家谁敢跟他去找纸条。我的脑子里有些鬼打墙以及鬼魂狐妖的故事，虽然不迷信，却不愿夜晚走进坟地。有心不去，又怕别人笑话我胆小。只好硬着头皮跟着走。去的人多，两个女士也跟去了。不过每人手持一个手电筒，路不黑，人又多，也就不害怕。到农场地里，大家将手电光集中射向一座孤坟，李某快速扒荒草、挖纸条，似乎并不从容。这李大胆，本意取笑别人，倒折腾了自己。返回途中，大家说说笑笑，却也有趣。恶作剧竟成了类似古代文人的“秉烛夜游”，只是“烛”变成了手电筒。

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“鬼打墙”也好，夜行害怕也好，一只手电筒，什么都解决了。老史的“真值代换”的思想，竟像手电筒之用于乡间夜行一样，可以破解被测量的真值之谜，咱们试试看。

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（二）VIM的迷惑

【VIM条文】

2.11 (1.19)

NOTE 1
In the Error Approach to describing measurement, a true quantity value is considered unique and, in practice, unknowable. The Uncertainty Approach is to recognize that, owing to the inherently incomplete amount of detail in the definition of a quantity, there is not a single true quantity value but rather a set of true quantity values consistent with the definition. However, this set of values is, in principle and in practice, unknowable.

注1

误差派研究者说明测量，认为真值是唯一的，而实际上，是不可知的。不确定度派研究者认为，由于量的定义的详细程度不够，没有单一的真值，而是有一个真值组与真值对应。然而，在原则上在实践上，这个量值组都是不可知的。

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2.16 (3.10)

NOTE 1 The concept of ‘measurement error’ can be used both

a) when there is a single reference quantity value to refer to, which occurs if a calibration is made by means of a measurement standard with a measured quantity value having a negligible measurement uncertainty or if a conventional quantity value is given, in which case the measurement error is known,and

b) if a measurand is supposed to be represented by a unique true quantity value or a set of true quantity values of negligible range, in which case the measurement error is not known.

注1

“测量误差”的概念有如下两种可以应用的情况：

甲 有单一参考量值，此情况出现在用测量不确定度可忽略的标准校准过，或给出约定量值，在这种情况下测量误差是知道的；

乙 如果被测量被假设用单一真值或很小范围的真量值组所表征，在这种情况下，测量误差是不知道的。

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【史评】

以上两段话，是VIM的基本观点。表明VIM的“真值不可知、误差不可求”的根本立场。笔者揭露、抨击不确定度论的六个系列文章，到此已近百篇，说来说去，最根本的就是对这两段文字所表达的观点的批驳。

“真值不可知、误差不可求”，是不确定度论的出发点，是它诸多弊病的总根源。这也正是误差理论派与不确定度论派的根本分歧。

有什么高深的学问吗？没有。问题本来很简单，真值就是实际值，实际值是客观存在，必然是可知的。但是，不确定度论受世界观和方法论的迷惑，出现了“鬼打墙”，那个“鬼”就是哲学上的不可知论。于是出现“真值不可知”“误差不可求”这两大谜团。其中，“真值不可知”又是最主要的。

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   （接下页）

接 1# 史锦顺 文
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       真值不可知的观点，是人类处世的基本观念的悖论。人生在世，必须了解周围的事物。了解范围大小不同，层次深浅不同，但总要去认识，去了解。认识客观事物的前提是客观事物是可以认识的。从感性认识到理性认识，从得知现象到了解规律，从少到多，由浅入深，不断积累知识，不断地了解客观、利用客观、改造客观……这一切，表明客观事物是可以认识的。

真值不可知的观点，又是近代科学知识的悖论。科学研究，就是对客观事物的求知。因为真值可知，才有科研成果。不可知论堵塞任何科学研究之路。

量值是客观事物的一种属性，是客观存在，是可以认识的。真值就是客观值，就是实际值，真值是可知的。真值不可知论是错误的。

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老史这里善意劝导，搭桥引路，为那些一时迷糊的不确定度论者指点迷津。只要你不讳疾忌医，相信你会顿悟。

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（三）测量方程是认识真值的有力工具

怎样知道真值是多少？列出测量方程，用已知值代换真值。

具体操作：用测量仪器测量被测量。测得值就代表真值。

前几段说了，测量仪器的制造、计量标准的制造，计量，测量，本质上都是对被测量真值的代换。

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认识被测量的真值，途径是将被测量真值代换为已知的等价物。即对被测量进行等量代换。

能完成被测量的等量代换的是测量方程。

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1  测量方程的基础是物理公式，物理公式超脱误差，是真值间的关系式。物理公式是被测量与其他量的关系式，表明的是各量真值之间的关系。有了包括被测量真值的物理公式，就可以用其他量来代换被测量的真值。

思考题：物理公式的等号表示什么样的物理状态？测量中怎样体现？

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2  计值公式是测得值与各已知值的关系式。 计值公式不过是物理公式加了些特定的符号，表示是已知值（标称值或测得值）。

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3  测量方程是把物理公式与计值公式联立的结果。测量方程表明的是被测量的真值与各关系量的真值、各关系量的表征值以及被测量的测得值之间的关系。也就是说，被测量的真值，已被代换为那些关系量的真值与标称值以及被测量的测得值的组合。但这太复杂，且该回避那些关系量的真值。

思考题：过去的分析，从物理公式开始。微分要对变量进行，而从物理公式开始的分析，逻辑上不顺。有了测量方程，易于区分变量与常量。你觉得引入测量方程的作法必要吗？它带来哪些便利？

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4  由测量方程求误差范围关系。测得值的误差范围，等于关系量的误差范围的组合。

思考题：从测量方程出发，用小量分析法或微分法，极易获得误差公式，即得到测得值的误差范围同标准量的误差范围与关系量的误差范围的关系。测得值减真值才是误差，而人们认识被测量的误差范围先于认识被测量的真值。这符合逻辑吗？

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5 上条的左端，即被测量的误差范围，可分解为被测量的真值与测得值；而右端，标准与各关系量的误差范围的组合，就是测量仪器的误差范围。因此被测量的真值，可代换为测得值与测量仪器的误差范围。

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6 测量时，测得值已知，测量仪器的误差范围已知，故测量得知了被测量的真值。

思考题 ：通常说测量得知测得值，老史这里说测量得到被测量的真值。你认为这样说可以吗？

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测量得知真值的实际含义是：真值在以测得值为中心、以测量仪器误差范围为半宽的区间内。人们得知真值存在的范围，这个范围又可足够小。因此人们就以足够的准确度知道了真值。

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由以上六条的操作，总结果是：测量得知被测量的真值。也可以说是真值被代换为测得值加减误差范围。

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（接下页）

接 2# 史锦顺  文
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   也许有人说，测量得到的测得值，并不全等于被测量的真值，还是有误差的，并没得到真值。

这里面有个绝对准确与相对准确的问题。

客观存在是绝对的，而人的认识是相对的。相对与绝对的矛盾，要靠实践来解决。对真值概念来说，归根到底是看对量值的认识，是否达到人的实际需要。人靠提高测量的准确度，可以无限制地减小误差，使测得值无限制地接近真值。若误差范围远小于实际需要，则误差范围可略，于是，测得值就是真值。

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在20世纪20年代以前，真值的可认识性，没人怀疑。一切物理公式，都是以真值存在并且可认识为前提的。如果说真值不可知，那就否定了所有物理公式。

1927年，海森堡揭示了量子理论（微观世界的规律）的“不确定性原理”。该原理指出：有复共轭关系的两个量，二量波动量的乘积，不能小于h/(4π)，h是普朗克常量。这是量值认识的门限。这样，在同时测量这二量时，测量精度不能超越这个门限。这样的量有：能量与时间；动量与位移；角动量与角位移。科学家们至今只找到这三对。

不确定性原理不限制单一量测量的准确度。人类进行的精密测量，都是对单一量的测量，因此，不存在限制测量精度的门限。一些人，没学过量子物理，道听途说地编瞎话，说根据量子理论，真值不可得。这是错话。没有这样的量子理论。近几年，互联网上出现过两篇文章，一是理论物理学家何祚庥院士的关于不确定性原理的文章，一篇是英文版，哥伦比亚大百科全书中关于不确定性原理的一段，引了海森堡的原文。这两篇文章，都说明：对单一量值的测量，不确定度性原理不限制其测量的准确度。因此，当前炫耀于世的测量不确定度论，既和量子理论的不确定性原理沾不上边，也没有任何物理学上的理论根据，只不过是康德的客观唯心主义“不可知论”的衍生品。

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许多自然科学工作者烦哲学，然而却不自觉地受唯心论谬误之害。测量不确定度的信徒们，自觉不自觉地陷在不可知论的泥潭中，而不能自拔。

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测量不确定度论者，正面临不可知论的“鬼打墙”。且抬头，请看：那“真值代换”之光，照耀着测量计量的明辨是非之路。这条路，标着四个大字：测量方程！

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看了挺好，谢谢