2023年4月14日下午14时,中国科学院大学苏湛副教授的报告在中国计量大学人文与外语学院格致南楼222会议室成功举办,报告题目为“测量是什么——从哲学的观点看”,本次报告为我校计量哲学、历史与文化工作坊第7次活动,报告通过工作坊的钉钉群同步线上直播。报告由计量史、计量文化研究所所长任杰副教授主持。参会人还有人文与外语学院哲学研究所朱锋刚教授、现代科技学院郭天太副教授以及材料与化学学院唐高副研究员。线上观看直播的师生达到了30余位。
苏湛,中国科学院大学副教授,历史系副主任。1980年生于北京,籍贯辽宁海城,本科毕业于北京师范大学物理系,研究生阶段攻读科学技术哲学,先后在北京师范大学获理学学士、哲学硕士、哲学博士学位。曾著《物理测量中的哲学问题》,是国内少有的在计量哲学领域写有专著的学者,同时也是国内科技史、科技哲学界少有的文史哲兼通的学者,在文学、历史学和哲学进路的重要期刊均有发表。兼任中国科学技术史学会理事、科学文化专业委员会秘书长、物理学史专业委员会理事,中国自然辩证法研究会科学思想史专业委员会秘书长、物理学哲学专业委员会副秘书长,中国科普作家协会科学文艺专业委员会委员。研究方向为物理学哲学、物理学史、科学文化。代表作为《看得见的中国科技史》《十一世纪中国的科学、技术与社会》,译著有《延长的万物之尺——计算科学、经验主义与科学方法》《哈拉维与基因改良食品》(合译)《科幻文学的批评与建构》(合译) 等书。
主持人首先介绍了苏湛老师,指出了本报告主题涉及到计量哲学的基础问题,与本工作坊的主旨有紧密联系。之后,苏湛老师正式开始报告。
测量在以定量研究为特征的现代科学体系中具有基础性作用。在最简单化的意义上,测量可以被理解为在被测物体与测量基准之间进行的比较。然而如何选择测量基准、以何种方式进行上述比较,人类却经历了漫长的探索过程。现行的国际单位制体系从表面上看是由国际计量大会规定出来的。然而这种规定是否仅仅是一种人为的主观约定?在实际使用中人们对这些计量单位的理解又与其理论定义存在哪些鸿沟?是否存在与物质载体无关的“客观的”物理量?本报告将尝试从哲学视角进行一些启发性的讨论。
报告伊始,苏老师首先明确了“测量”的概念,给出了定义:测量是人对自然的赋值操作。测量不是自然的,当然也绝不是完全主观的,而是自然数学化的渠道。苏老师指出,测量最早来自工匠传统,而非学术传统,故而最早的测量标准强调便利性,多用人体等方便之物作为基准。为自然赋值的方式,本质上是一种比较。而测量所比较的对象,则是物理量。这也就涉及到能否比较的问题,广延量可以比较,但是强度量是不能叠加的,故而在很多意义上不能比较,需要转化为广延量才能比较,这就需要借助复杂的理论。
苏老师继而列举了测量有关的几个基本的哲学问题。首先是布里奇曼问题,即概念的多指称性问题,对应于不同的测量手段,同样的测量概念是否等价?其次是测量渗透理论问题,测量作为一种实验手段,其无疑也渗透着理论,那么基于测量的理论是否是根据循环论证而得出的呢?随后是基准选择问题,就是测量杆的赋值问题,苏老师认为,基准的量值只能标定,认定为真,而不能证明,基准的定义其实为一“哥德尔语句”。苏老师也指出了另几个可以讨论的测量哲学问题,如计量体系的变革与优化问题、可能的新物理量及其测量问题、广义相对论时空尺度变换下的测量问题等等。
之后,苏老师的报告对刚才指出的三个重点问题进行了深入讨论。对于布里奇曼问题,一般的看法是相信用于测量同一类物理量的两种不同操作是等价的,除非发现相反的证据。这一处理近似于数学上所谓的解析延拓。对于测量渗透理论问题,受到整体论和新实验主义的启发,可以认为测量与理论之间是一种阶梯形递进的关系。可以用阶梯图来表达这种关系。而对于基准选择问题,我们既往基本采用的是约定论立场,而对此反思可发现,既往的基准演变历史经历了从实用便捷性到确定不变性的过程。而我们对此作出判断的根据,或是直接的感觉经验,或是综合了理论在其中,不过感官可以被欺骗,理论可能被修正。要给出合适的基准,一个合适的思路可能是依托于关系网络的观点:从整体论出发,我们考虑恒定性时,应该考虑其相对于整个宇宙的变化;从简单性原则出发,我们谈论“恒定”时,应该考虑的是与宇宙中各种物理量发生关系时是否表现得更稳定的问题。

苏老师继而对测量的本质进行重审,测量反映的是宇宙中各种对象所包含的各种属性,尤其是它们之间的比较关系和对应关系。测量不存在绝对的意义、本体论的意义。基准往往是基于常识的概念框架选择而出的。江户时代日本的和时计则说明,使用一种不恒定的基准是完全可能的。苏老师认为,其实国际单位制也是这样约定出来的,其运作也并非完全按照所谓定义而进行,即便发现基准存在偏差,往往采用的方式反而是修订定义、推出新的定义。主持人任杰老师此时提问,指出长度单位的定义中所用光速数值自1983年公布以来并未修改过。苏湛老师后续解释道,对于光速的测量在实验物理学界一直有人在做,此数值一直没有修改,大概是因为新的测定修正主要反映在现有定义的有效数字之外。
报告环节结束后,进入提问讨论环节,现场与线上的老师陆续踊跃提问。来自线上的云南大学成一农教授首先提问,怎么看待测量中的精确性?苏老师回答指出,精确是相对于基准而言的,基准则是相对于所有其他事物比较而约定的结果,可能并不完善。而如果更换基准和相应的概念网络的话,精确性也需要重新定义。材化学院唐高老师继而提问,测量哲学能否对具体的材料科技提供指导?苏湛老师对此解释道,力、电流等等强度量是不能直接比较的,广义来说,这些量的测量需要依赖理论,而理论可用函数关系来表示其计量效应。我们理解这些效应产生的读数,其实并非顺理成章的,而是涉及到很多干扰因素,这一过程的梳理就需要哲学的思维,否则很容易造成概念的误解,尤其很多微观层面的测量实际是统计意义上的,和宏观测量其实不一样。之后,郭天太老师进行了提问,他想了解,测量分基本测量、关联测量、导出测量三类,这种分类有何意义?苏湛老师指出,这后二者都涉及转换,背后有物理理论,也就有可能因此而犯错。朱锋刚教授继而谈了今天来听报告的感想,指出哲学对于测量的意义在于避免独断论,不过在实践层面,哲学的退场或许成为一种必然。朱教授之后与苏老师探讨了和时计的问题,苏老师指出江户日本人这么做更多是基于文化惯性。在线上的陈风琴老师继而提问,专业间是否存在测量壁垒?苏老师回答道,类似的隔阂或说是不同理解当然是存在的,不过他仍坚持这种区别应该是可通约的,还达不到壁垒的层次。任杰老师抓住最后的机会,亦咨询了苏老师关于量子测量哲学的看法。

本次报告在热烈欢快的氛围中结束,相信与会师生都能从此次报告中有所收获。报告后,与会老师陪同苏老师参观了我校计量博物馆,并与博物馆负责老师在馆内留影为念。