本書立足當代量子論的科學實踐,沿著由前沿科學到一般科學哲學理論推進的方向,探索新科學哲學突破的路徑和方法。當代量子論所面臨的困境很大程度上與哲學相關(guān),通過考察理論中的時空本性、物質(zhì)本體、宇宙起源等新自然觀的形成,挖掘當代量子論中形而上學的豐富蘊涵,以此作為新科學哲學興起的重要基礎(chǔ)。當代量子論遠離經(jīng)驗,原先建立在經(jīng)驗科學上的認識論和方法論需要適時調(diào)整,科學發(fā)現(xiàn)、科學評價標準、科學實在論、科學理解、體知認識等需要重新認識和審視。新科學哲學基于當代量子論,當代量子論需要哲學的靈感和認知,它們之間的緊密互動,既有助于哲學理論的發(fā)展,也有助于物理學觀念的突破。
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1978.03-1982.01 山西大學物理系,理論物理學學士;
1985.09-1988.07 山西大學自然辯證法研究室,哲學碩士;
1990.09-1993.07 中國人民大學哲學系,哲學博士;
1999.07-1999.10 美國紐約州立大學石溪分校訪學;
2001.03-2001.09 英國李約瑟研究所進行學術(shù)交流、訪學1982.01-1985.09 太原科技大學物理教研室助教;
1988.07-1990.09 山西大學自然辯證法研究室講師;
1993.07-2013.09 山西大學科技與社會研究所副教授、教授;2003.03-2012.09 山西大學研究生學院院長;
2010.01-2018.06 山西大學副校長;
2013.09至今 山西大學科學技術(shù)史研究所教授物理學哲學中國科學技術(shù)史學會常務(wù)理事等
緒論/001
第一篇?當代量子論的困境及其挑戰(zhàn)
第一章?量子力學的解釋困境
第一節(jié)?量子力學解釋困境的理論根源/024
第二節(jié)?量子力學的四大解釋體系/033
第三節(jié)?引力與量子力學解釋的交融/045
第二章?大統(tǒng)一理論的成功與問題—以標準模型為例
第一節(jié) 標準模型的基本結(jié)構(gòu)/053
第二節(jié) 理論的完備性及其問題/066
第三節(jié) 解釋的融貫性及其問題/075
第四節(jié) 從大統(tǒng)一到超對稱/080
第三章 量子力學與廣義相對論的不兼容—以黑洞為例
第一節(jié) 量子論與相對論的沖突/087
第二節(jié) 奇點存在與否之爭/094
第三節(jié) 黑洞的熱力學性質(zhì)之爭/102
第四節(jié) 黑洞信息悖論之爭/107
第四章 通往量子引力的兩條路徑—弦與圈
第一節(jié) 弦論的統(tǒng)一模式/119
第二節(jié) 圈量子引力的統(tǒng)一模式/129
第五章 通往終極統(tǒng)一的量子信息之路
第一節(jié) 二次量子革命/141
第二節(jié) 量子信息革命的核心—量子糾纏/147
第三節(jié) 量子信息革命的哲學挑戰(zhàn)/158
第四節(jié) 跨越鴻溝:基于量子信息的統(tǒng)一理論/167
第二篇 當代量子論中的哲學蘊涵
第六章 時空觀念的革命
第一節(jié) 時空的哲學觀念/175
第二節(jié) 時空之科學觀念/188
第三節(jié) 量子化的時空/196
第四節(jié) 時間之特殊性/204
第七章 物質(zhì)觀念的革命
第一節(jié) 波函數(shù)與物質(zhì)本原/212
第二節(jié) 粒子本體與場本體/220
第三節(jié) 弦本體與圈本體/225
第四節(jié) 信息本體論/234
第八章 宇宙觀念的演進
第一節(jié) 從思辨宇宙到科學宇宙/250
第二節(jié) 人與宇宙的關(guān)系/258
第三節(jié) 多宇宙的爭論/264
第九章 離散與連續(xù)的統(tǒng)一
第一節(jié) 自然的離散性質(zhì)/274
第二節(jié) 連續(xù)模型的發(fā)散困難/281
第三節(jié) 普朗克標度上的統(tǒng)一/295
第十章 對稱性與對稱破缺的統(tǒng)一
第一節(jié) 自然的對稱性/305
第二節(jié) 規(guī)范對稱性與相位因子/312
第三節(jié) 對稱破缺機制/322
第十一章 自然的數(shù)學化表征
第一節(jié) 科學方法論革命/331
第二節(jié) 數(shù)學與物理學的認識論鏡像/342
第三節(jié) 數(shù)學-物理學關(guān)系的新圖景/353
第十二章 當代量子論與自然觀
第一節(jié) 從機械論自然觀到辯證自然觀/367
第二節(jié) 量子自然觀/371
第三節(jié) 本體、認識與方法的融合/375
第三篇 新科學哲學
第十三章 科學哲學的挑戰(zhàn)與機遇
第一節(jié) 理論發(fā)現(xiàn)的非經(jīng)驗動機/387
第二節(jié) 理論辯護的非經(jīng)驗策略/402
第三節(jié) 科學哲學的新機遇/413
第十四章 科學理論發(fā)現(xiàn)的新方法
第一節(jié) 假說-演繹方法/430
第二節(jié) 幾何化方法/438
第三節(jié) 公理化方法/449
第四節(jié) 模擬化方法/458
第十五章 科學理論評價的新標準
第一節(jié) 科學共同體的評價/482
第二節(jié) 經(jīng)驗評價標準的局限/494
第三節(jié) 以數(shù)學統(tǒng)一作為新的評價標準/508
第十六章 科學實在論的新發(fā)展
第一節(jié) 結(jié)構(gòu)實在論/522
第二節(jié) 選擇實在論/533
第三節(jié) 有效實在論/542
第四節(jié) 普朗克標度下的實在論/549
第十七章 科學說明的新模式
第一節(jié) 從科學說明到科學理解/563
第二節(jié) 世界的“統(tǒng)一”理解模式—超對稱/574
第三節(jié) 理論的“等價”理解模式—對偶性/584
第四節(jié) 自然律的“客觀”理解模式—微分同胚不變性/595
第五節(jié) 科學理解的數(shù)學模式/601
第十八章 科學認識論的新突破
第一節(jié) 體知認識論/610
第二節(jié) 體知認識的數(shù)學貢獻/615
第三節(jié) 從體知認識到物理學的綱領(lǐng)/626
第四節(jié) 從物理學綱領(lǐng)到認知的新突破/633
結(jié)束語/645
參考文獻/647
關(guān)鍵詞索引/697
人名中外文對照表/705
后記/719
Introduction/001
PART I The Dilemmas of Contemporary Quantum Theory and Its Challenges
Chapter 1 Interpretation Dilemmas of Quantum Mechanics
1.1 The Origin of Quantum Interpretation Dilemmas/024
1.2 Four Popular Interpretations of Quantum Theory/033
1.3 Gravity Meets Quantum Interpretation/045
Chapter 2 Successes and Problems in Grand Unification Theory: THE CASE OF STANDARD MODEL
2.1 The Constitution of the Standard Model/053
2.2 The Completeness and Its Problem in the Standard Model/066
2.3 The Coherence and Its Problem in the Standard Model/075
2.4 From Grand Unification to Supersymmetry/080
Chapter 3 The Incompatibility of Quantum Mechanics with General Relativity: The Case of Black Holes
3.1 Incommensurability of Quantum Theory and Relativity/087
3.2 Controversies over the Existence of Singularities/094
3.3 Debates on Thermodynamic Properties of Black Holes/102
3.4 Debates on Black Hole Information Paradox/107
Chapter 4 Two Paths to Final Unification: String and Loop
4.1 Unification in String Theory/119
4.2 Unification in Loop Quantum Gravity Theory/129
Chapter 5 Quantum Information Path to the Final Unification
5.1 Second Quantum Revolution/141
5.2 The Core of Quantum Information Revolution: Quantum Entanglement/147
5.3 Philosophical Challenges of Quantum Information Revolution/158
5.4 Bridging: Unification Based on Quantum Information/167
Part II Philosophical Implications of Contemporary Quantum Theory
Chapter 6 The Change of Views on Space-time
6.1 Philosophical Conception on Space and Time/175
6.2 Scientific Conception on Space and Time/188
6.3 Quantum Space-time/196
6.4 The Particularity of Time/204
Chapter 7 InnOvation in Conception of Matter
7.1 Wave Function and Material Origin/212
7.2 Particle Ontology and Field Ontology/220
7.3 String Ontology and Loop Ontology/225
7.4 Information Ontology/234
Chapter 8 The EVOLUTION of Ideas about The Universe
8.1 From Speculative Universe to Cosmology/250
8.2 The Relationship between Humankind and The Universe/258
8.3 The Multiverse Debates/264
Chapter 9 Unity of Discrete and Continuous
9.1 Discrete Properties of Nature/274
9.2 The Divergence in Continuous Models/281
9.3 Unity on the Planck Scale/295
Chapter 10 Unity of Symmetry and Symmtery Breaking
10.1 Symmetry of Nature/305
10.2 Gauge Symmetry and Phase Factor/312
10.3 Mechanism of Symmetry Breaking/322
Chapter 11 Mathematical Representation of Nature
11.1 The Scientific Methodological Revolution/331
11.2 The Epistemological Reflection between Mathematics and Physics/342
11.3 Inversion of the Math-Physics Relationship/353
Chapter 12 Contemporary Quantum Theory and Views of Nature
12.1 From Mechanistic View of Nature to Dialectical View of Nature/367
12.2 Quantum View of Nature/371
12.3 The Integration of Ontology, Epistemology and Methodology/375
Part III A New Philosophy of Science
Chapter 13 Challenges and Opportunities in Philosophy of Science
13.1 Non-Empirical Motivation of Scientific Discovery/387
13.2 Non-Empirical Strategy of Defence for Science/402
13.3 Opportunities in Philosophy of Science/413
Chapter 14 New Methods in Scientific Discovery
14.1 Principle-Deduction Method/430
14.2 Geometrization Method/438
14.3 Axiomatization Method/449
14.4 Simulation Method/458
Chapter 15 New Criteria for the Evaluation of Scientific Theories
15.1 Evaluation from the Scientific Community/482
15.2 Limitations of Empirical Evaluation/494
15.3 Take Unification of Mathematics as A New Criteria/508
Chapter 16 New Developments in Scientific Realism
16.1 Structural Realism/522
16.2 Selective Realism/533
16.3 Effective Realism/542
16.4 Realism on The Planck Scale/549
Chapter 17 New Models in Scientific Explanation
17.1 From Scientific Explanation to Scientific Understanding/563
17.2 Unification Understanding of the World: Supersymmetry/574
17.3 Equivalance Understanding of Theory: Duality/584
17.4 Objective Understanding of Natural Law: Diffeomorphism Invariance/595
17.5 Mathematical Model of Scientific Understanding/601
Chapter 18 Breakthrough in Epistemology of Science
18.1 Embodied Cognition/610
18.2 The Contribution of Mathematics in Embodied Cognition/615
18.3 From Embodied Cognition to Programs of Physics/626
18.4 From Programs of Physics to Breakthrough in Physics/633
Closing/645
Bibliography/647
KEYWORD INDEX/697
CORRESPONDENCE BETWEEN CHINESE AND FOREIGN NAMES/705
POSTSCRIPT/719