本帖最后由 史錦順 于 2014-4-16 18:06 編輯
- 再論真值是可知的 - 史錦順 -
1 真值就是實(shí)際值 GUM說(shuō):“真值的真字可以去掉,就稱量值”。我反對(duì)不確定度論,但贊成兩條:一是區(qū)間半寬的說(shuō)法(只贊成其形式),另一條就是取消真值的真字。為了與測(cè)得值相區(qū)別,可把真值改稱為實(shí)際值或客觀值。 我曾試著把測(cè)量計(jì)量學(xué)的一切場(chǎng)合的真值都改成實(shí)際值,都說(shuō)得通,不產(chǎn)生任何誤解。 1964年出版的馮師顏的誤差理論書,就提到真值“玄”,但沒(méi)人說(shuō)真值不可知。大家就把真值看成是實(shí)際值、客觀值,因此并不懷疑誤差理論的前提。經(jīng)典測(cè)量學(xué)針對(duì)的對(duì)象是常量測(cè)量,以真值為標(biāo)準(zhǔn)引入誤差概念,再把誤差合成為誤差范圍,用誤差范圍來(lái)表征測(cè)量?jī)x與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的性能,表達(dá)計(jì)量與測(cè)量的質(zhì)量,都是成功的,都是正確的。 不確定度論的提出者,為給不確定度出世找借口,于是抓住經(jīng)典測(cè)量學(xué)的真值概念有點(diǎn)“玄”這一點(diǎn),全面否定誤差理論。我也就只好維護(hù)不存在問(wèn)題的真值可知說(shuō),堅(jiān)決反對(duì)真值不可知的謬論。而不提把真值改名這件事。 改名的起因是我提出的“兩類測(cè)量新概念”的需要。這個(gè)新概念導(dǎo)致一些新的測(cè)量計(jì)量法則,如離群值舍棄的條件判別、兩個(gè)σ應(yīng)用條件的判別以及計(jì)量是統(tǒng)計(jì)測(cè)量的類別判別。這些對(duì)實(shí)際工作都是必須明確的,我就要強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)測(cè)量的重要。而經(jīng)典的真值的概念,在基礎(chǔ)測(cè)量(常量測(cè)量)中是必要的,而在統(tǒng)計(jì)測(cè)量中,就顯得累贅。統(tǒng)計(jì)測(cè)量(快變化量的測(cè)量)時(shí),測(cè)量?jī)x器誤差可略,測(cè)得值各個(gè)是真值,也就沒(méi)必要叫真值了,直接叫量值就可以了,因?yàn)闇y(cè)得值、實(shí)際值、真值在統(tǒng)計(jì)測(cè)量中是三者歸一的。但“量值”一詞不好用于基礎(chǔ)測(cè)量(常量測(cè)量),因?yàn)槟抢锉粶y(cè)量的值是常量,要點(diǎn)是測(cè)得值與實(shí)際值(真值)的差別。分析表明,可用“實(shí)際值”來(lái)貫通統(tǒng)計(jì)測(cè)量與基礎(chǔ)測(cè)量這兩類測(cè)量。 誤差理論曾把真值說(shuō)玄,這神化了真值;不確定度論說(shuō)真值不可知,于是導(dǎo)出誤差不可求;真值概念成了誤差理論遭難的禍根。不確定度論把真值貶成了妖。 真值既不是神,更不是妖,不過(guò)就是客觀存在的物性而已。 老史稱真值為實(shí)際值,這樣就把真值概念從天堂上拉下到人間,也從地獄里,提升到人間。 實(shí)際值是事物的可定量確定的屬性。實(shí)際值是可知的。經(jīng)典測(cè)量學(xué)所稱的真值就是實(shí)際值,當(dāng)然是可知的。 -
2 真值的地位 為了維護(hù)誤差理論,我寫了幾篇關(guān)于真值的短文。堅(jiān)持真值的可知性是必要的,但按慣例把真值排在最高處,欠妥。從去年起,我有了新認(rèn)識(shí),排序法逐漸改變。真值實(shí)際是金字塔的塔座,測(cè)得值是塔身,而塔尖是定義值。量值有幾種,在宇宙間、在世界上,它們的數(shù)量差異很大。按單個(gè)量作用之大小,影響的廣泛性,依次為: 1 國(guó)際定義值 2 國(guó)家基準(zhǔn)值 3 各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值 4 測(cè)得值 5 實(shí)際值(真值) - 這個(gè)排序體現(xiàn)了少者為貴,難者在上。國(guó)際定義值是國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)的。國(guó)際計(jì)量單位的基本單位7個(gè),有專門名稱的導(dǎo)出單位22個(gè)。還有些其他單位。 國(guó)家基準(zhǔn)是復(fù)現(xiàn)單位的裝置,在一國(guó)之內(nèi),準(zhǔn)確度最高。 各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)傳遞基準(zhǔn)的量值,校準(zhǔn)與考核測(cè)量?jī)x器。 測(cè)量?jī)x器是認(rèn)識(shí)量值的基本工具。人們用測(cè)量?jī)x器認(rèn)識(shí)實(shí)際值,得到測(cè)得值。 為什么實(shí)際值(真值)在最底層呢?因?yàn)閷?shí)際值是認(rèn)識(shí)的對(duì)象,是一切測(cè)量的基礎(chǔ)。從數(shù)量上說(shuō),實(shí)際值(真值)數(shù)以億億……計(jì)。一個(gè)人有身高、體重,全世界70億人口,就有140億個(gè)每人身高體重的實(shí)際值(真值)。中國(guó)糧食產(chǎn)量2013年已達(dá)6億噸,平均說(shuō),大概兩粒為1克,1噸是2百萬(wàn)粒,一年產(chǎn)的糧食就有一千二百萬(wàn)億粒糧食,每粒糧食都有它自身的重量的實(shí)際值,這就有一千二百萬(wàn)億個(gè)重量實(shí)際值(真值)。世界有十大沙漠,每個(gè)沙粒都有自己的重量與體積,世界上各個(gè)沙粒的重量與體積的真值,那就多得數(shù)也數(shù)不盡,說(shuō)也說(shuō)清。實(shí)際值(真值)太多了。 真值就是實(shí)際值,想知道,用測(cè)量?jī)x器測(cè)量一下就知道了。真值不可知論是錯(cuò)誤的。 -
3 量子物理的結(jié)論 德國(guó)科學(xué)家海森堡于1927年提出“不確定性原理”(舊譯“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”),是說(shuō)當(dāng)同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)量值時(shí),二者波動(dòng)量的乘積不能小于約化普朗克常量的二分之一。至今人們找到的有這種關(guān)系的成對(duì)量只有三對(duì):時(shí)間與能量、位移與動(dòng)量、角位移與角動(dòng)量。海森堡同時(shí)說(shuō)明,單個(gè)測(cè)量一個(gè)量,沒(méi)有這個(gè)限制。測(cè)量計(jì)量都是單獨(dú)測(cè)量一個(gè)量,因此,準(zhǔn)確度沒(méi)有門限。也就是說(shuō),量子物理表明,人們可以無(wú)限制地取得準(zhǔn)確值。這也就是說(shuō):真值是可知的。不確定度理論的提出者,大概沒(méi)學(xué)過(guò)量子物理,VIM1說(shuō)根據(jù)量子物理,唯一真值不存在。這是胡說(shuō),后來(lái)不提了。VIM2與VIM3不說(shuō)真值不存在,改口說(shuō)“真值不可知”。真值就是實(shí)際值,說(shuō)真值不可知,等于說(shuō)實(shí)際值不可知,是錯(cuò)誤的。 -
4 什么叫真值可知 人們表達(dá)一個(gè)數(shù),除按單位數(shù)數(shù)以及若干單位的定義值外,客觀的物理數(shù)值,寫出來(lái)都是有誤差的。你寫到一百位,那第一百零一位還是有誤差。只要誤差范圍滿足要求就可以了。 為給魚喂食,要知道魚的位置。魚養(yǎng)在魚缸中,魚缸在1號(hào)樓234號(hào)房間的陽(yáng)臺(tái)上。養(yǎng)魚者知道魚缸的位置,就算是知道了魚的位置,這對(duì)喂魚者就足夠了,不必把魚釘在木板上才算知道魚的位置。 測(cè)量者,通過(guò)測(cè)量得到測(cè)得值,所用儀器的誤差范圍就是測(cè)得值的誤差范圍。測(cè)得值加減誤差范圍就是測(cè)量結(jié)果,測(cè)量結(jié)果就是以測(cè)得值為中心的、以誤差范圍為半寬的區(qū)間,此區(qū)間以99.73%的概率包含真值,也就是說(shuō),測(cè)量結(jié)果包含有真值。因此就是知道了真值。只要誤差范圍足夠小,就滿足了認(rèn)識(shí)真值的要求,達(dá)到了測(cè)量的目的。 不確定度論者一方面說(shuō)真值不可知,又說(shuō)不確定度區(qū)間包含真值,這是自相矛盾的。你說(shuō)真值不可知,怎么就能知道真值在區(qū)間中?既然知道真值在區(qū)間中,就不該說(shuō)真值不可知了。 -
5 物理公式中的量都是真值 物理學(xué)是近代科學(xué)的基礎(chǔ)。物理學(xué)的定量關(guān)系,就是物理公式。 人們的測(cè)量,總是有誤差的。但建立在實(shí)驗(yàn)與測(cè)量基礎(chǔ)上的物理公式,卻是沒(méi)有誤差的。物理公式是實(shí)驗(yàn)與觀測(cè)的總結(jié),是人類智慧的結(jié)晶。物理公式超脫誤差,物理公式中的量值,都是實(shí)際值,即都是真值。 不確定度論否認(rèn)真值可知,實(shí)質(zhì)是否定一切物理公式。這是反科學(xué)的。 - 物理公式是測(cè)量的依據(jù)。測(cè)量要用物理公式,以建立待測(cè)量與已知量的關(guān)系。把物理公式的量作標(biāo)記(是測(cè)得值還是標(biāo)稱值),得計(jì)值公式。聯(lián)立物理公式與計(jì)值公式,得到測(cè)量方程,解得測(cè)得值函數(shù)。基于測(cè)得值函數(shù)做誤差分析,合成為誤差范圍。這是設(shè)計(jì)測(cè)量?jī)x器、確定誤差范圍指標(biāo)的基本程序。 承認(rèn)物理公式的值就是真值,是誤差分析的基礎(chǔ)。于是可利用已知標(biāo)準(zhǔn)的量值,解出測(cè)得值與被測(cè)量真值的差,就是誤差元。如果不承認(rèn)物理公式的值是真值,就沒(méi)法推導(dǎo)誤差關(guān)系。 總之,離開(kāi)物理公式,否認(rèn)物理公式的量是真值,否認(rèn)真值可知,就沒(méi)法設(shè)計(jì)儀器,沒(méi)法測(cè)量,也沒(méi)法計(jì)量。 - |