隐喻与量子世界的表征

论文摘要

隐喻在科学中的作用是当今科学哲学研究的一个重要论题。广义的科学隐喻包括模型、类比以及其他形象化的语言结构,是科学语言和思想最基本的构成成分。尽管科学隐喻是与原始科学相伴而生,并且伴随着科学史的发展而发展的,但是其对于科学研究的意义却一直没有得到承认,直到20世纪后半叶才随着西方哲学语言学、解释学、修辞学三大转向进入到科学哲学家的研究视野。随着科学隐喻研究的广泛开展和逐渐深入,科学隐喻的合法性地位不断得到确立和巩固。科学隐喻在科学中的重要地位不仅得到了科学哲学界的普遍承认,而且引起了很多科学家的关注。科学隐喻被认为不仅具有对于科学语言的修辞功能,而且在科学的证明与辩护语境中具有更重要的认知功能,并且在科学理论的解释及传播过程中隐喻也扮演了重要的角色。物理学,作为自然科学中逻辑化和数学化程度最强的学科,其概念的产生和理论的形成却主要来自于科学隐喻。量子力学是二十世纪物理学的一次深刻革命,其研究对象是人类无法体验的量子世界,通过隐喻的方式为其引入概念和建立理论模型就是自然而又必然的选择。而在量子力学发展到一定阶段之后,通过将经典计算理论中的概念隐喻性的与量子理论相结合产生量子计算科学,也是隐喻应用于自然科学的很好例证。本文就旨在研究量子力学和量子计算形成和发展过程中的隐喻性思维,通过对其中隐喻的具体应用进行探讨,并从语境的视角加以认识和理解,从而揭示和把握隐喻在量子力学乃至自然科学中的重要意义。论文主要由三章组成。第一章为“科学中的隐喻”。本章通过对科学隐喻研究的发展进行简单的梳理,探讨了科学隐喻区别于一般隐喻的特征,指出了科学隐喻特有的功能,并将经典物理学发展过程中的理论和概念作为例证,来讨论隐喻在科学中的具体表现。接着在第二章“量子力学中的隐喻”中以二十世纪物理学两大革命之一的量子力学为研究对象,通过探索量子力学概念及形式体系、量子力学解释和量子力学教学中的隐喻思维,来把握和理解科学隐喻作为一种方法论在科学发现、科学解释及科学传播中的功能和意义。在第三章“量子计算中的隐喻”中,通过对量子计算在语形、语义和语用方面与经典计算进行对比分析,研究计算概念、理论及算法从经典计算语境到量子计算语境下的转移和变化,揭示出科学隐喻在这一过程中起到的重要作用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 科学中的隐喻
• 1.1 科学隐喻区别于一般隐喻的特征
• 1.1.1 科学隐喻大多为创造相似性的隐喻
• 1.1.2 科学隐喻具有持久性
• 1.1.3 科学隐喻是创造与解释的结合
• 1.1.4 科学隐喻是在特定的语境下实现的
• 1.2 科学隐喻的功能
• 1.2.1 概念命名功能
• 1.2.2 科学解释功能
• 1.2.3 理论建构功能
• 1.3 作为隐喻的物理学
• 第二章 量子力学中的隐喻
• 2.1 隐喻是量子世界表征的必然要求
• 2.2 隐喻思维在量子力学中的表现
• 2.2.1 量子力学概念及形式体系中的隐喻思维
• 2.2.2 量子力学解释中的隐喻思维
• 2.2.3 量子力学教学中的隐喻思维
• 第三章 量子计算中的隐喻
• 3.1 量子计算的量子力学基础
• 3.1.1 量子叠加态
• 3.1.2 量子纠缠
• 3.2 量子计算语形的隐喻提出
• 3.2.1 量子位:信息的存储
• 3.2.2 量子逻辑门:计算过程
• 3.2.3 量子测量:输出结果
• 3.3 量子计算语义的隐喻理解
• 3.3.1 量子并行计算的语义分析
• 3.3.2 量子计算的逻辑语义与物理语义
• 3.4 量子计算的语用分析
• 3.4.1 量子算法及其应用
• 3.4.2 量子计算的其他语用功能
• 3.4.3 量子计算机的实现困难及结构设计
• 结束语
• 参考文献
• 发表文章
• 致谢
• 个人简况及联系方式