破解真值謎團(tuán)-評VIM第3版(8)

                     破解真值謎團(tuán)-評VIM第3版(8)

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                                                                                                               史錦順

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（一）引子

我的少兒時(shí)代，家鄉(xiāng)（遼寧葫蘆島）有件怪事，叫“鬼打墻”。

那是上世紀(jì)四十年代，鄉(xiāng)下無電燈。夜間外出，如果是晴天，有月靠月光，沒月靠星光，走路還可以。鄉(xiāng)下的星星，比城里亮多了。

遇上陰天，特別是雨前，濃云密布，黑得伸手不見五指。有時(shí)，辨不清回家的路，似乎面前有堵墻；心里覺著糊涂，就說是鬼打墻了。一人偶遇，百口相傳，煞有介事。其實(shí)，僅僅是缺少光亮，辨不清歸路而已；既不是墻，更沒有鬼。五十年代，有了手電筒，鬼打墻的事，就聽不到了。

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手電筒一普及，鬼的故事就遜色了。1965年，四清結(jié)束。我到計(jì)量院河北雄縣農(nóng)場勞動(dòng)。隊(duì)長李某搞惡作劇，為嚇唬某女士，白天他在墳頭上埋下一個(gè)紙條。入夜后，問大家誰敢跟他去找紙條。我的腦子里有些鬼打墻以及鬼魂狐妖的故事，雖然不迷信，卻不愿夜晚走進(jìn)墳地。有心不去，又怕別人笑話我膽小。只好硬著頭皮跟著走。去的人多，兩個(gè)女士也跟去了。不過每人手持一個(gè)手電筒，路不黑，人又多，也就不害怕。到農(nóng)場地里，大家將手電光集中射向一座孤墳，李某快速扒荒草、挖紙條，似乎并不從容。這李大膽，本意取笑別人，倒折騰了自己。返回途中，大家說說笑笑，卻也有趣。惡作劇竟成了類似古代文人的“秉燭夜游”，只是“燭”變成了手電筒。

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“鬼打墻”也好，夜行害怕也好，一只手電筒，什么都解決了。老史的“真值代換”的思想，竟像手電筒之用于鄉(xiāng)間夜行一樣，可以破解被測量的真值之謎，咱們試試看。

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（二）VIM的迷惑

【VIM條文】

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

誤差派研究者說明測量，認(rèn)為真值是唯一的，而實(shí)際上，是不可知的。不確定度派研究者認(rèn)為，由于量的定義的詳細(xì)程度不夠，沒有單一的真值，而是有一個(gè)真值組與真值對應(yīng)。然而，在原則上在實(shí)踐上，這個(gè)量值組都是不可知的。

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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

“測量誤差”的概念有如下兩種可以應(yīng)用的情況：

甲 有單一參考量值，此情況出現(xiàn)在用測量不確定度可忽略的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)過，或給出約定量值，在這種情況下測量誤差是知道的；

乙 如果被測量被假設(shè)用單一真值或很小范圍的真量值組所表征，在這種情況下，測量誤差是不知道的。

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【史評】

以上兩段話，是VIM的基本觀點(diǎn)。表明VIM的“真值不可知、誤差不可求”的根本立場。筆者揭露、抨擊不確定度論的六個(gè)系列文章，到此已近百篇，說來說去，最根本的就是對這兩段文字所表達(dá)的觀點(diǎn)的批駁。

“真值不可知、誤差不可求”，是不確定度論的出發(fā)點(diǎn)，是它諸多弊病的總根源。這也正是誤差理論派與不確定度論派的根本分歧。

有什么高深的學(xué)問嗎？沒有。問題本來很簡單，真值就是實(shí)際值，實(shí)際值是客觀存在，必然是可知的。但是，不確定度論受世界觀和方法論的迷惑，出現(xiàn)了“鬼打墻”，那個(gè)“鬼”就是哲學(xué)上的不可知論。于是出現(xiàn)“真值不可知”“誤差不可求”這兩大謎團(tuán)。其中，“真值不可知”又是最主要的。

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   （接下頁）

接 1# 史錦順 文
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       真值不可知的觀點(diǎn)，是人類處世的基本觀念的悖論。人生在世，必須了解周圍的事物。了解范圍大小不同，層次深淺不同，但總要去認(rèn)識，去了解。認(rèn)識客觀事物的前提是客觀事物是可以認(rèn)識的。從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識，從得知現(xiàn)象到了解規(guī)律，從少到多，由淺入深，不斷積累知識，不斷地了解客觀、利用客觀、改造客觀……這一切，表明客觀事物是可以認(rèn)識的。

真值不可知的觀點(diǎn)，又是近代科學(xué)知識的悖論。科學(xué)研究，就是對客觀事物的求知。因?yàn)檎嬷悼芍庞锌蒲谐晒２豢芍摱氯魏慰茖W(xué)研究之路。

量值是客觀事物的一種屬性，是客觀存在，是可以認(rèn)識的。真值就是客觀值，就是實(shí)際值，真值是可知的。真值不可知論是錯(cuò)誤的。

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老史這里善意勸導(dǎo)，搭橋引路，為那些一時(shí)迷糊的不確定度論者指點(diǎn)迷津。只要你不諱疾忌醫(yī)，相信你會(huì)頓悟。

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（三）測量方程是認(rèn)識真值的有力工具

怎樣知道真值是多少？列出測量方程，用已知值代換真值。

具體操作：用測量儀器測量被測量。測得值就代表真值。

前幾段說了，測量儀器的制造、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的制造，計(jì)量，測量，本質(zhì)上都是對被測量真值的代換。

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認(rèn)識被測量的真值，途徑是將被測量真值代換為已知的等價(jià)物。即對被測量進(jìn)行等量代換。

能完成被測量的等量代換的是測量方程。

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1  測量方程的基礎(chǔ)是物理公式，物理公式超脫誤差，是真值間的關(guān)系式。物理公式是被測量與其他量的關(guān)系式，表明的是各量真值之間的關(guān)系。有了包括被測量真值的物理公式，就可以用其他量來代換被測量的真值。

思考題：物理公式的等號表示什么樣的物理狀態(tài)？測量中怎樣體現(xiàn)？

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2  計(jì)值公式是測得值與各已知值的關(guān)系式。 計(jì)值公式不過是物理公式加了些特定的符號，表示是已知值（標(biāo)稱值或測得值）。

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3  測量方程是把物理公式與計(jì)值公式聯(lián)立的結(jié)果。測量方程表明的是被測量的真值與各關(guān)系量的真值、各關(guān)系量的表征值以及被測量的測得值之間的關(guān)系。也就是說，被測量的真值，已被代換為那些關(guān)系量的真值與標(biāo)稱值以及被測量的測得值的組合。但這太復(fù)雜，且該回避那些關(guān)系量的真值。

思考題：過去的分析，從物理公式開始。微分要對變量進(jìn)行，而從物理公式開始的分析，邏輯上不順。有了測量方程，易于區(qū)分變量與常量。你覺得引入測量方程的作法必要嗎？它帶來哪些便利？

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4  由測量方程求誤差范圍關(guān)系。測得值的誤差范圍，等于關(guān)系量的誤差范圍的組合。

思考題：從測量方程出發(fā)，用小量分析法或微分法，極易獲得誤差公式，即得到測得值的誤差范圍同標(biāo)準(zhǔn)量的誤差范圍與關(guān)系量的誤差范圍的關(guān)系。測得值減真值才是誤差，而人們認(rèn)識被測量的誤差范圍先于認(rèn)識被測量的真值。這符合邏輯嗎？

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5 上條的左端，即被測量的誤差范圍，可分解為被測量的真值與測得值；而右端，標(biāo)準(zhǔn)與各關(guān)系量的誤差范圍的組合，就是測量儀器的誤差范圍。因此被測量的真值，可代換為測得值與測量儀器的誤差范圍。

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6 測量時(shí)，測得值已知，測量儀器的誤差范圍已知，故測量得知了被測量的真值。

思考題 ：通常說測量得知測得值，老史這里說測量得到被測量的真值。你認(rèn)為這樣說可以嗎？

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測量得知真值的實(shí)際含義是：真值在以測得值為中心、以測量儀器誤差范圍為半寬的區(qū)間內(nèi)。人們得知真值存在的范圍，這個(gè)范圍又可足夠小。因此人們就以足夠的準(zhǔn)確度知道了真值。

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由以上六條的操作，總結(jié)果是：測量得知被測量的真值。也可以說是真值被代換為測得值加減誤差范圍。

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（接下頁）

接 2# 史錦順  文
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   也許有人說，測量得到的測得值，并不全等于被測量的真值，還是有誤差的，并沒得到真值。

這里面有個(gè)絕對準(zhǔn)確與相對準(zhǔn)確的問題。

客觀存在是絕對的，而人的認(rèn)識是相對的。相對與絕對的矛盾，要靠實(shí)踐來解決。對真值概念來說，歸根到底是看對量值的認(rèn)識，是否達(dá)到人的實(shí)際需要。人靠提高測量的準(zhǔn)確度，可以無限制地減小誤差，使測得值無限制地接近真值。若誤差范圍遠(yuǎn)小于實(shí)際需要，則誤差范圍可略，于是，測得值就是真值。

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在20世紀(jì)20年代以前，真值的可認(rèn)識性，沒人懷疑。一切物理公式，都是以真值存在并且可認(rèn)識為前提的。如果說真值不可知，那就否定了所有物理公式。

1927年，海森堡揭示了量子理論（微觀世界的規(guī)律）的“不確定性原理”。該原理指出：有復(fù)共軛關(guān)系的兩個(gè)量，二量波動(dòng)量的乘積，不能小于h/(4π)，h是普朗克常量。這是量值認(rèn)識的門限。這樣，在同時(shí)測量這二量時(shí)，測量精度不能超越這個(gè)門限。這樣的量有：能量與時(shí)間；動(dòng)量與位移；角動(dòng)量與角位移。科學(xué)家們至今只找到這三對。

不確定性原理不限制單一量測量的準(zhǔn)確度。人類進(jìn)行的精密測量，都是對單一量的測量，因此，不存在限制測量精度的門限。一些人，沒學(xué)過量子物理，道聽途說地編瞎話，說根據(jù)量子理論，真值不可得。這是錯(cuò)話。沒有這樣的量子理論。近幾年，互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)過兩篇文章，一是理論物理學(xué)家何祚庥院士的關(guān)于不確定性原理的文章，一篇是英文版，哥倫比亞大百科全書中關(guān)于不確定性原理的一段，引了海森堡的原文。這兩篇文章，都說明：對單一量值的測量，不確定度性原理不限制其測量的準(zhǔn)確度。因此，當(dāng)前炫耀于世的測量不確定度論，既和量子理論的不確定性原理沾不上邊，也沒有任何物理學(xué)上的理論根據(jù)，只不過是康德的客觀唯心主義“不可知論”的衍生品。

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許多自然科學(xué)工作者煩哲學(xué)，然而卻不自覺地受唯心論謬誤之害。測量不確定度的信徒們，自覺不自覺地陷在不可知論的泥潭中，而不能自拔。

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測量不確定度論者，正面臨不可知論的“鬼打墻”。且抬頭，請看：那“真值代換”之光，照耀著測量計(jì)量的明辨是非之路。這條路，標(biāo)著四個(gè)大字：測量方程！

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看了挺好，謝謝