回复 1# 崔伟群
第二节
量由客观向主观转化的过程
量是现象、物体或物质的特性,是不由人的意志为转移的。但是人类认识量的过程却是一个由客观到主观的过程。在这一过程中,人类由具体到抽象,扬弃了量在具体现象、物体或物质的具体规定性,抽出了他们的同一性,形成了量及其大小的定义。
例如长度是空间的特性。在原始社会,人们通过观察人的高矮、植物的高低、藏身之所的宽窄、猎物的大小、道路的远近来观察空间。因而出现了某个个体通过“布手知尺,布指知寸” 、“一手之盛谓之掬,两手谓之溢”的方法进行测量。但这依旧是一个客体到客体的过程,没有产生质的飞跃。为了统一部落意志,必须通过某种语言和文字进行思维交流,这一交流的媒介——语言或文字就是人类扬弃了现象、物体或物质的具体规定性,抽出了他们的同一性而形成的共识。在这一共识中,人类忽略了被测对象的具体规定性(例如是动物还是植物、是米还是面)、忽略了测量方法的具体规定性(例如不同人的手的不同、不同人的指不同),得出了由具体到抽象的,有客观到主观的关于量的认识。
在这一对量由客观向主观的认识过程中,首先主观忽略掉了客体之间的差异性,也即不同客体间的相互否定因素,形成思维之间易于交流的媒介。但是在这一过程中,由于思维本身的局限性,这一媒介无法完整确切地表达客体之间同一性的全部特征,从而导致这一由客观向主观转换过程中的信息是不完备的。其次思维忽略掉的客体间的差异性导致不同主体间理解的差异,从而导致在主观上产生分歧和争论,进而从主体角度产生推动或阻碍人类对量认识的进程。
通过米的定义历史,可以清晰地了解量由客观向主观转换的认识过程。
1791年获法国国会批准,将1米定义为通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一。这一定义是由具体的巴黎的地球子午线全长转换为抽象的巴黎的地球子午线全长的一个过程,这一过程忽略了不同历史时期具体的巴黎的地球子午线全长的差异,忽略了同一时刻巴黎的地球子午线全长在客体和思维间的差异,也忽略了具体的四千万分之一与思维的四千万分之一的差异,从而容易在实践过程中在不同主题之间产生不同理解。也正因为这一点,在1799年定义了“档案米”,即一根3.5毫米×25毫米短形截面的铂杆(platinum metre bar),以此杆两端之间的距离定为1米。这一定义将米的定义客观化,使得对米的认识由客体转向客体。但是虽然客体转向客体的定义表面上暂时消除了客观与主观的差异,但是由于客体本身的不稳定,1872年就放弃了“档案米”的米定义,转而以铂依合金(90%的铂和10%的铱)制造的米原器作为长度的单位。然而由于同样的原因,如材料变形、测量精度不高(只能达0.1μm)、并且万一米原器损坏、复制将无所依据,特别是复制品很难保证与原器完全一致,给各国使用带来了困难。因此,采用自然量值作为单位基准器的设想一直为人们所向往。
1960年第十一届国际计量大会对米的定义作了如下更改:“米的长度等于氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍”。这一定义又由具体转向了抽象,由一个具体的氪-86原子转向了抽象的氪-86原子,由具体的氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁转向了抽象的氪-86原子的2P10和5d1能级之间跃迁,由具体的真空转向了抽象的真空,由具体的1650763.73转向了抽象的1650763.73。
1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会上又通过了米的新定义:“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”。
这一定义保持了上一定义由具体转向了抽象的特征,由具体的光转变为抽象的光、由具体的真空转为抽象的真空、由具体的1/299792458秒转为抽象的秒。
这种由具体转为抽象,由客观转为主观,是人类知识共性化的必然趋势,也是人类意识交流的必然途径和方法。没有这种转换,人类对世界认识的经验将不能继承和发扬,发展和前进。
目前,除了质量的定义以外,其余六个基本量都完成了由客观向主观转换的过程(佐治亚理工学院物理学分校的名誉退休教授罗纳德·福克斯提议将克(一千分之一千克)将定义成18×14074481个碳-12原子的重量。至少有两个重新定义千克的其他提议正在讨论中。它们包括:1`用纯硅原子球体取代铂金和铱混合圆柱体;2`利用已知的“瓦特天平”装置,并利用电磁能定义千克)。例如:1千克为一个高度和直径均为39 mm的,用铂铱合金制成的圆柱体——国际千克原器的质量;1秒为铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间;安培为在两条置于真空中的,相互平行,相距1米的无限长而圆截面可以忽略的导线中,通以强度相同的恒定电流,若导线每米长所受的力为0.0000002N,则导线中的电流强度为1 A. (1948年);1开尔文定义为水三相点热力学温度的1/273.16(1968年);1摩尔为一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 12C的原子数目相等。(1971年);1德拉(简称坎)为一个光源在给定方向上的发光强度.该光源发出的频率为540,000,000,000,000赫兹的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为瓦特/球面度(1967年)。
这种转换,便于人们在量制上达成共识,但是也正是因为由于这些转换,导致这些量很难从理论上独立。这是因为从定义上,除了了理论上质量的定义独立之外,其他几个量的定义与质量和长度(或时间)总有这样或那样的联系。
米和秒的联系相对比较隐蔽。米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度,也就是说要精确定义米,则秒的定义必须是精确的。然而秒为铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间,由于对此周期的测量涉及到频率,而频率本身与波长有着固有的联系,因而对跃迁周期的测量实际涉及到波长的测量,显然米和秒的定义是相关的,不独立的。同样安培的定义也是不独立的,其值与长度和质量有关;摩尔与质量有关;开尔文与摩尔有关;坎德拉与时间有关。
以上的这种联系是现象、物体或物质的特性所特有的必然联系?还是在量由客观到主观的转换过程中所引入的?这不但是一个技术问题,而且也是一个哲学问题。但是从以上的联系中可得出,随着计量技术的发展,过去以基本单位划分的独立领域逐步出现相互交叉的研究领域,而这些交叉领域的研究,有助于从技术上推进对量的理解和重新定义。 |