現(xiàn)代物理學中的因果性問題

1、現(xiàn)代物理學中的因果性問題.txt不要為舊的悲傷而浪費新的眼淚！現(xiàn)在干什么事都要有經(jīng)驗的，除了老婆。沒有100分的另一半，只有50分的兩個人。發(fā)信人: lianxing (小鐵 拼音加加 蛛兒抓抓), 信區(qū): Philosophy 標 題: 現(xiàn)代物理學中的因果性問題 發(fā)信站: BBS 水木清華站 (Mon Oct 30 23:44:43 2000) 現(xiàn)代物理學中的因果性問題 導論 眾所周知，因果性問題在科學討論中占有重要地位，這一方面是因為一般的認識問題與它 密切相關，另一方面是因為自然科學作為研究規(guī)律的科學在其建構中必然要求對此予以澄 清。因此，不僅哲學而且物理學都從各自的角度對這一問題給予異

2、乎尋常的關注，特別是 最近，在與這一問題有 密切關聯(lián)的原子物理學達到了一個新的發(fā)展階段的時候。 以往哲學發(fā)展的實質(zhì)在于，因果律問題被列為形而上學問題之一。研討這一問題的形而上 學方式或這類研討的危險性甚至在現(xiàn)代物理學盅也還沒有完全得到克服。因為除了先驗形 而上學，還產(chǎn)生了另一種形而上學，這種形而上學把物理學中的規(guī)律概念歸結為概然性， 并且試圖以這種方式從 事思辨。 這種形而上學的研討似乎源于一個極其樸素、也許甚至毫無意義的問題，即在自然界中因 果律的普遍有效問題，或在自然界中有決定論還是有非決定論的問題；這一問題只能使我 們陷于思辨，因為它在它的傳統(tǒng)形式中事實上與物理世界毫無關聯(lián)。哲學研究因果

3、規(guī)律性 的真正任務，不在于或 者肯定或者否定因果律的普遍有效這必須讓經(jīng)驗來回答而在于向我們清楚地表明 ，實際上在現(xiàn)實世界中出現(xiàn)了哪種因果秩序。如果我們能夠弄明白，一個關于合乎規(guī)律的 過程的陳述的意義何在，我們就能夠完全把握自然規(guī)律的“本質(zhì)”。每一種自然知識都是 對合乎規(guī)律的過程的發(fā) 現(xiàn)，而每一種科學理論都是這類知識組成的體系。 我們的研究結果將表明： 1.我們根據(jù)科學方法獲得的因果觀，一般對于認識論來說并不新奇和意外，而是在幾個世 紀以前，就被培根和休謨預見到了；使現(xiàn)代物理學有助于解釋因果問題的若干事件，今后 將能被視為他們的思想的經(jīng)驗證實。有一種觀點認為，作為按照因果關系嚴格地描述自然 界的

4、可能性的前提，因 果律將為另一種規(guī)律所取代。這種觀點不僅沒有任何特殊意義，而且我們認為它是不合乎 目的的，因為對于現(xiàn)代物理學在因果性問題上所能獲得的重要內(nèi)容或嶄新的內(nèi)容，它沒作 出正確的表達。 2.如果對這種迄今幾乎未被人們注意到的嶄新內(nèi)容作一番認識論上的考察，那么，我們不 僅會看到自然規(guī)律是我們用以構造陳述的基礎，而且我們能夠據(jù)此規(guī)律確定“預言的準確 性的根本界限”；也就是說，我們可以想象，借助于預言去描述自然事件究竟在何種程度 上是可能的。這就導致 一個結果，即通常被視為自然科學認識的基本前提的先驗因果概念的普遍“適用性”受到 了限制。 對于自然科學認識的基礎來說，這當然具有特殊的意義。因

5、為由此產(chǎn)生的結果是，科學理 論建構決不受任何必然的、獨立于經(jīng)驗的前提的限制，對自然界的描述并不是確立一個唯 一可能的結構，而是任何結構都有成為現(xiàn)實的可能性。但這種可能性并不能先驗地被預言 ，而只能由純粹科學的 經(jīng)驗來確定。通過某種由我們?nèi)祟惥翊_立起來的公式去把握世界上所有的事件，這是拉 普拉斯的古老夢想和康德的希望，在現(xiàn)代已難如愿，但或許將來又會受到推崇。 1.物理學中的因果概念 任何科學的考察都是從某種確定的假設出發(fā)的，人們在某種意義上也把它視為科學考察的 目標，并且所有的知識都應溯源于它。以往科學的發(fā)展表明，幾乎沒有任何其他科學假設 像人們通常所謂的“因果假設”那樣，具有如此深遠的影響如

6、此重要的作用。這種假設可 表述為：科學研究事實 上也就是“因果關系研究”。這種情況甚至在今天也沒有改變，雖然世界圖景由于近來物 理學的新發(fā)展而經(jīng)歷了一次前所未聞的變化。這種變化并未及時得到闡明，因為沒有任何 一種迄今存在的已知的因果觀能夠清晰地表述因果關系的本質(zhì)。只有我們考察清楚這一假 設的意義，對它進行邏 輯分析，即弄清楚“因果性 ”一詞在現(xiàn)實中究竟有一種什么意義，因果性的本質(zhì)才會對 我們昭然若揭。晦暗不明的決不在于事實本身，因為沒有什么事實是不清晰明了的，而是 在于對描述事實的命題的誤解或不適當?shù)慕忉尅Ｒ虼?，我們覺得有必要首先弄清楚因果概 念的意義。 大家知道，迄今以通常的方式作出的因果性

7、表述，表達了一種因果關系，而且是借助于確 定的時間關系?！癆與B有因果關系”，一方面意味著一個原因與結果的關系，另一方面( 在時間意義上)意味著過去與將來的關系。因此，因果依存性的表述還不是明確地給出的 。倒還不如說，這種表述 的意思是，結果概念根本不能獨立出現(xiàn)；結果概念只是某物產(chǎn)生自某個原因的一個表達式 ，也就是說，不與原因一起出現(xiàn)，結果概念根本就是不可能的。人們還進而這樣表達時間 規(guī)定性的表述：將來絕對明確地依賴于過去，或更確切地說，從任何一個時間段落出發(fā)， 整個世界都可以完全地 被確定。雖然這對我們來說，在日常經(jīng)驗中是很自然而然地出現(xiàn)的，但對于我們認識現(xiàn)實 來說，要把這點分析清楚，卻畢竟

8、是困難的。 因此，按照這種借助于因果關系表述的因果概念，任何事件都應是按因果規(guī)律發(fā)生的。如 果存在某個事件，那么，人們根據(jù)這種規(guī)律就可以作出推論說，它有某個確定的原因，結 果完全決定于這個原因。因此，在原因與結果之間存在著一種人們想稱之為“因果鏈條”的聯(lián)系。把“鏈條”一 詞附綴到因果聯(lián)系中，顯然是以因果聯(lián)系是一種必然聯(lián)系為前提的。所以，因果概念的內(nèi) 容可以表述如下：所有發(fā)生的事件都是按有效的規(guī)律毫無例外地發(fā)生的。在現(xiàn)實中給出一 個關于“所有的東西”的陳述是否可能，在這里仍然沒有予以研討。我們要深入討論的是 ：(1)“必然性”概念 的真實意義是什么?(2)所謂 因果律的上述表述是否明確表達了自然

9、規(guī)律性的本質(zhì)? (1)關于第一個問題，我覺得引證一下羅素和石里克關于必然性概念在科學中的運用與 意義的考慮，并非無益。羅素說：“如果說B必然跟隨著A，那么這只是表示，依照某 種普遍的準則這一準則已被大量的觀察所證實，并且沒有在任何情況下被證明是假的 B類事件是緊跟A類事件出現(xiàn)的。這里我們無需任何強制概念，好像是原因強迫結 果出現(xiàn)似的。強制 概念之不適合于結果，就如同它不適合于原因一樣。如果說原因強迫結果出現(xiàn)，那么，這 個說法正如同人們反過來說結果強制原因出現(xiàn)一樣，會導致同樣的謬誤。強制是一個擬人 論的概念。一個人在想做某件事情時，卻被強迫去做相反的事情；但在既不考慮人的愿望 ，也不考慮動物的愿

10、望 的地方，強制概念是不適用的?？茖W要研究的只是發(fā)生的事實，而不是必須發(fā)生的事實。 ”(1) 關于這個問題，石里克是這樣說的：“的確，因果概念、因而自然規(guī)律概念也包含著必然 性概念。但這種說法的真正意義是什么呢?它表示的決不是某種強制，而只是一種規(guī) 則性 。必然性除了意味著普遍有效性以外，再無所指；命題A必然跟著B是與命題在任何情況下，如果狀態(tài)B發(fā)生，則狀態(tài)A也跟著發(fā)生在內(nèi)容上完全相同，而絲毫也沒 有言說更多的東西?！?2) 能否作出其他解釋呢?就我們所見，的確再無其他可能，因為這里涉及的不是規(guī)定或定 義，而是純粹的經(jīng)驗事實。陳述“A強制B出現(xiàn)”的意義，不可能由任何證實加以闡明，但 在我們能談

11、到有自然規(guī)律的地方，事實上卻使用了陳述“在A和B之間存在著普遍有效的聯(lián) 系”。因此，以強制概念為基礎的自然規(guī)律性的表述在科學中是沒有任何意義的。為了探 究能否以某種方式拯救 因果性表述的意義，我們轉(zhuǎn)入第二個問題。 (2)如上所說，因果性在經(jīng)典意義上的表述指的是自然界的每一事件都是按照因果規(guī)律 的聯(lián)系出現(xiàn)的。正如下面我們將要表明的，這樣一種因果觀具有同語反復的特點，因而既 不能被經(jīng)驗證實，也不能被經(jīng)驗駁倒。這一特點并沒有被因果概念根本改變，因為沒有任 何自然規(guī)律包含這種因果概念，也沒有任何東西是由這一概念來定義或解釋的。這一點我 們在下面將試圖加以澄 清。 沒有任何東西是由這一概念來定義的，這指

12、的是：要認識到因果聯(lián)系表達的自然規(guī)律形式 能被運用于所有的事件，并不太困難。假如一個事件尚無秩序和規(guī)律，人們便可用因果概 念來表達它。做到這一點的方式是：或者，我們在任何情況下都把狀態(tài)A看作狀態(tài)B 的原因，也就是說，我們可以對不同事件分別進行考察，進而確定狀態(tài)A和狀態(tài)B之間的因 果關系；或者，我們主張事件會在一個長的時間內(nèi)發(fā)生，從而把某一狀態(tài)看作另一狀態(tài)的 原因。以這種方式確立起來的、采取因果關系形式的規(guī)律概念，無論在邏輯上還是在事實 上，都是可能的。在邏 輯上之所以可能，是因為沒有任何邏輯學給我們指定了確立規(guī)律概念的一種特定方式；在 事實上之所以可能，是因為對于自然界的描述來說，人們使用什么

13、樣的公式并不重要。 沒有任何東西是由因果概念來解釋的，這指的是：在自然科學發(fā)展的初期，“規(guī)律”一詞 首先在嚴格的意義上被使用的時候，人們就已經(jīng)指出，自然規(guī)律性肯定不能被歸結為因果 概念，或用這種概念來表達，因此，確立自然規(guī)律的那種形式是不適用的。我們可以在伽 利略和牛頓那里發(fā)現(xiàn)這 種觀點。伽利略拒絕探究加速的原因；牛頓也一樣，他放棄在因果意義上去理解引力和引 力規(guī)律。在最近，我們可以在著名物理學家如E.馬赫和 W.維恩那里遇到同樣這類趨勢。馬赫尤其反對用因果概念去表述物理學的規(guī)律性。在馬赫 看來，自然界根本就沒有原因和結果，因為自然界是不可重復的；我們在談到原因時，也 不過是借此表達一種連結關

14、系。W.維恩更加尖銳地明確指出：“如果人們把自然規(guī)律看作 因果原理，這在物理學 中帶來的將不是更清楚，而是更混亂?！?3) 雖然以上所作的考察已清楚地表明，在自然規(guī)律的嚴格表述中，我們不需要使用原因或結 果概念，我們也不能通過它去描述或說明任何事實；但為了說明因果概念，對它們作出解 釋仍是必要的，特別是這樣一來，我們就更容易達到我們的目標。我們有必要考慮馬赫的 想法，即“原因結果 ”只表達了一種連結關系。這里的“連結關系”一詞當指什么呢?如果人們斷定，某一原 因已被確定，那么這意味著什么呢?顯然不是別的，而是指會確立一種規(guī)則。自然措述中 的任何規(guī)則都在于一種連結關系，而任何具有特定形式的連結關

15、系也都是一種規(guī)則。因果 連結與自然規(guī)律性的關系 只在于自然規(guī)律是一種特定種類的規(guī)則?！巴騽t同果”這一陳述就是說明這一點的一個 很好的例證，也就是說，它表達了自然規(guī)則的一個特定形式。但這里必須首先弄清楚，在 科學中“規(guī)則”一詞是在什么地方出現(xiàn)的。由于“規(guī)則”這個詞條等于“連結關系”，所 以顯而易見，只有在人 們假定了某些事件的一種連結的地方，才出現(xiàn)連結關系，人們通常都是用蘊含形式： “如果A則B”去表達這種連結。因此，因果陳述只有在這樣的前提下才是有意義的，即我 們認識了給出這種連結的內(nèi)容的規(guī)則，而且只有在現(xiàn)實世界中的確存在這種連結，人們才 能斷言，這一事件或那一事件是有因果關系的。只有自然規(guī)

16、則存在，才能構成因果陳述的 內(nèi)容；只有根據(jù)這種內(nèi) 容，因果性才能表述某種現(xiàn)實東西。所以，因果性概念只意味著“自然規(guī)律的存在”，而 別無他指。 在這里我們必須附帶地做兩點說明，它們與我們的探討有十分密切的關系，并且具有根本 的重要意義。這就是對兩個問題的回答：(1)為什么因果概念在現(xiàn)實中沒有任何運用 的可能性?(2)為什么“自然規(guī)律之不可移易的次序”這個用語在現(xiàn)實中沒有任何運用的可 能性?對這兩個問題可以回答如下： (1)似乎可以斷言，在某種意義上，根據(jù)因果概念表述或解釋自然規(guī)則不是不可能的。 這 一論斷的真正意思是什么呢?它決不意味著任何自然規(guī)律是存在的，而只意味著任何 自然規(guī)律都是通過一個簡

17、單的用語得到描述的。不可能把這些概念在通常的意義上運用于 現(xiàn)實的原因在于，“A是B的原因”和“B是A的結果”這類陳述在現(xiàn)實中找不到任何相應的 內(nèi)容。因為任何一個看起來很簡單的事件在具體場合中都是由無數(shù)的聯(lián)系組成的。比如， 一個家庭主婦在取火時 遇到了某種困難，就會說這是由風造成的。但她事實上一點也沒有談及這一事件的原因， 而只是使用了一個簡單的表達方式。為了確定這一事件的原因，就必須知道許多宇宙學的 關聯(lián)。所以，如果人們問及并且確定一個事件的原因，那么這并不意味著對這個事件的說 明，而只是用這種方式 強調(diào)了充分說明這個事件的原因是不可能的。 (2)如果我們完全可以談論自然規(guī)律的不可移易的次序，

18、那么它根本就是另一種東西， 而 不是一般經(jīng)驗中的東西，這種經(jīng)驗告訴我們，在相同條件和相同狀態(tài)下，B是跟隨著A 出 現(xiàn)的。羅素曾經(jīng)最清晰地說明了這一點： 如果我們在自然界尋找具有不可移易的次序的規(guī)則，那么結果將表明，這種規(guī)則不同于一 般理智所確立的規(guī)則。一般理智說：雷鳴跟著閃電，海浪緊隨狂風，等等。在實際生活中 ，這樣一些規(guī)則是必不可少的；但是，在科學中它們的有效性只能是近似的。在原因和結 果之間，即使只存在一 個短暫的、有限的時間間隙，也總是可能有某物介入其間，從而妨礙結果的出現(xiàn)。因此， 科學規(guī)律只能用微分方程來表達。這意味著，我們雖然不能確定，在那個有限的時間之后 將發(fā)生什么，但是，人們卻能

19、斷定，我們選擇的時間越短，事件將越按照規(guī)則發(fā)生。試舉 一個很簡單的例子：我 現(xiàn)在在一個房間里，但人們卻不能斷定在一秒鐘之后我在哪里，因為舉例說，一顆炸彈可 能爆炸，我可能被炸成碎塊；但假如人們能夠看到我的兩小塊尺體相距很近，那么人們就 可以肯定，在任何一個很短的有限時間之后，這些碎塊總會依然相距很近。如果一秒鐘還 不夠短的話，那么人們 可以取一個更短的時間；該取多短的時間，并不能預先確定，但人們卻可以在相當大的程 度上肯定，將有這樣一個足夠短的時間。(4) 概括上述討論，則可看到，只有規(guī)律的存在才是因果性的唯一正確的表述，因果原則本身 并不是自然規(guī)律，而是對自然界存在的規(guī)律性的表達方式。但是，

20、只有當我們能夠知道， 為什么因果原則并不是自然規(guī)律，而只是事實，為什么世界事件服從于一定的規(guī)則，同時 能夠知道，應將規(guī)律的 存在理解為什么，這個概括出來的結論才對我們昭然若揭和富有意義。 2.決定論與非決定論 任何理論研究都是基于被視為其基礎的一個確定的原理，人們總能從這個原理推演出理論 研究的論點或?qū)⑦@些論點溯源于這個原理。但是，如果人們在確定這樣一個原理時不以事 實為依據(jù)，而是服從于傳統(tǒng)哲學觀點，那就會有許多模糊不清的地方；也就是說，如果人 們完全忽視這樣一個原 理與現(xiàn)實的真正關系如何，那么他們的做法便是先明確規(guī)定這個原理的意義，然后把它運 用于現(xiàn)實。如果人們遇到某一種情況或整整一類情況，

21、而這個原理在其中不能在任何意義 上被毫無異議地加以運用，人們便會有兩種做法：或者附加上另一個原理，它能補救前一 個原理的意義，或者構 造另一個不同的原理，以取代前一個原理。但如此一來，便突現(xiàn)出這樣的問題，即科學作 為科學是一種定義游戲，抑或是一個在現(xiàn)實中沒有任何對應的東西的假設體系，換句話說 ，科學是否真正給我們描述了某種東西，傳授了對現(xiàn)實的認識。 此類觀點也出現(xiàn)在因果關系問題的探討中，它一方面導向了決定論，另一方面導向了非決 定論。雖然這兩個方向在根本上完全不同，因為前者主張，自然界的每一事件都受嚴格的 因果規(guī)律的支配，后者則否認了這一點，反而主張，任何自然規(guī)律都與嚴格的因果律風馬 牛不相及

22、，因為自然規(guī) 律只是一種概率關系；但是，兩者卻不知不覺地完全一致 認為，世界是通過這種或那種 選取的假設被認識的，并且不可能獨立于世界上的事件去 追蹤世界上的事件。 對于這些說法或命題，我們應持什么看法?“決定的”和“非決定的”這些詞意味著什 么 ?為了弄清這些問題，我們必須首先確定和解釋詞的含義和命題的意義，確定和解釋 這個命題如何不同于相反的命題。一個有意義的命題的本質(zhì)在于，它的反命題也同樣有意 義。因此，必須首先確定決定論或非決定論的意義。前者說的是，A決定B，或B由A決定， 而后者說的是，A不決定B，或B不由A決定。因為只有我們明了這些，我們才能理解那些命 題的意義。 我認為，物理學中

23、的“決定的”一詞的確只能像石里克所做的那樣，被理解為“可預言的 ”或“可預測的”。陳述“A決定B，或B被A決定”是指“B可以根據(jù)A來預言或預測” 。 為了能把這個陳述用于現(xiàn)實，或一般說得有意義，我們必須首先假定，有一個描述A 和B之間的狀態(tài)的公式，人們可以根據(jù)這個公式推演未來，此外，這個公式必須是普遍 的 。只有借助于這個公式，即借助于這個公式的普遍性，那些命題才能表達某種有意義的東 西?，F(xiàn)在的問題是，人們究竟在何種程度上能談論一個公式的普遍性，也就是說， “普遍的公式”這個用語在現(xiàn)實中究竟是什么意思。 為了弄清這個問題，稍微聯(lián)系一下康德為因果律所確立的表述，我認為并不離題。這個表 述是：“凡

24、是發(fā)生的東西都以某物為前提，是按某一規(guī)則隨該物出現(xiàn)的?！?5)這里 暫且不必研討這個表述作為自然規(guī)律的表述是否適合；對我們來說，這個表述的意義僅僅 在于，它能夠使我們易于把握兩個術語：(1)“公式”和(2)科學中的“普遍公式”。根據(jù) 康德的意見，前者意味著規(guī)則，它規(guī)定了因果聯(lián)系的內(nèi)涵，后者則可以用表達式“總是按某種規(guī)則發(fā)生”加以表述，也就是說，公式在這樣的條件下才是普遍的：它不僅適 用于一種特定的狀態(tài)，因而同樣能被運用于狀態(tài)A和B，就像能被運用于狀態(tài)A和狀 態(tài)B 一樣，換言之，它適用于按同一種規(guī)則發(fā)生的各種事件。 康德的因果律表述顯然已經(jīng)假定，只有存在一種規(guī)則，它像所述的那樣，說明了各個狀態(tài)

25、之間的聯(lián)系，才能談得上因果關系的嚴格有效。為了判定嚴格的因果性是否真正有效，人 們必須首先定義“規(guī)則”是什么，此外，人們還必須弄清楚，為什么會假設一個事件將按 因果律的形式發(fā)生。這 個問題可以分為兩個問題：(1)我們?nèi)绾蔚玫揭?guī)則?(2)規(guī) 則從何而來? (1)確立規(guī)則的可能性是以這樣的前提為基礎，即在自然界的不同情況下，各個事件在 原則上有一致性。如果人們斷言，有人成功地確立了一條自然規(guī)律，這無非是意味著，他 通過長期的觀察，確定了各事件的某種一致性。在一個所有事件都孤立地發(fā)生而絲毫不影 響其他事件的世界里，根本不可能應用規(guī)律概念或談論自然的規(guī)律性。在這樣的世界里， 所有事件之間都不會有 任何

26、連結(不管是通過直接經(jīng)驗，還是通過某種推論)，因為總是會發(fā)生另外的事件，而決 不會重復出現(xiàn)類似的情況。在這種情況下，完全沒有希望去談論任何自然知識，因為每一 種自然知識只有在那個前提下才是可能的。每個科學陳述都在于概括觀察，這是事實。但 是，對事件作出觀察的 可能性都依賴于自然的可重復性；只有通過可重復性，我們才能在自然界獲得規(guī)律或知識 。 (2)我們首先在康德那里，然后在最近的所謂約定論那里找到了迄今對第二個問題的回 答，這些回答在科學中都起過或大或小的重要作用。雖然兩者并不否認這樣的事實，即對 規(guī)則的認識只有通過經(jīng)驗才是可能的，但兩者都認為，科學陳述的基礎不在經(jīng)驗中。因為 根據(jù)兩者的觀點，

27、科學認識的最高原則完全獨立于經(jīng)驗，因此是純先天的，即不能以經(jīng)驗 為根據(jù)，也不能被經(jīng)驗 駁倒。 我們可以把這種觀點視為正確的嗎? 根據(jù)康德的看法，自然科學的基礎并不是由經(jīng)驗奠定的，因為對他來說，科學的基礎不是 經(jīng)驗的規(guī)律產(chǎn)品，而是經(jīng)驗的可能性或經(jīng)驗的條件。這種可能性或條件首先使談論我們的 外在世界的經(jīng)驗成為可能，而不是相反?？档抡劦健敖?jīng)驗的可能性的先天條件，這些條件 同時也是(認識的)來源 ，普遍的自然規(guī)律必定是從它們推導出來的”(6)。因此 ，自然規(guī)律的所有原則都不是什 么經(jīng)驗事實，而是范疇、公式，是永遠具有普遍有效性的先天綜合判斷。 現(xiàn)在我們想提出這樣的問題：(a)科學中的“可能性”概念或“

28、經(jīng)驗的條件”究竟是什 么 意思?(b)是否存在像先天綜合判斷這類命題? (a)確實不能否認，談論科學中的經(jīng)驗(在這里經(jīng)驗被理解為經(jīng)驗陳述)的“可能性”并 非沒有意義，因為一個包含著認識的陳述必定是以構成這個陳述的意義的某物為條件，也 就是說，這個陳述是以各種證實它的情況為條件。陳述的真假依賴于情況的變化。如果一 個陳述在情況發(fā)生變化之后，也總是真的，如果它的真假對于我們的世界沒有意義，那么 ，它關于世界就毫無所 說，因而是毫無意義的。有這樣一些命題，人們通常把它們稱為同語反復或分析命題，它 們與現(xiàn)實完全無關。這些命題，并且只有這些命題，才總是真的，但我們卻不能通過它們 認識世界上的任何東西，換

29、句話說，在這里經(jīng)驗這個術語在邏輯上是禁止使用的，因為在 這里決不會出現(xiàn)任何與 經(jīng)驗有關聯(lián)的東西。因此，我們可以斷言，經(jīng)驗的“可能性”并不是先天的前提，而是可 檢驗性，經(jīng)驗可以據(jù)此而成為真或假的。要說明這一前提的真正意義并非易事，但是，我 們可以越過這個問題，而不考慮這個前提，因為對這一命題作最終的分析對于我們的研討 并無特別的重要性。 (b)康德意義上的先天綜合命題是一個陳述世界卻不能由經(jīng)驗檢驗的命題?？梢哉f它總 是 真的，但它又不是分析命題，換言之，它不是純形式的關聯(lián)，而是與現(xiàn)實有關。它既是綜 合的，又是分析的。根據(jù)各種理由，我們把這種觀點視為不能成立的，而加以拒絕。 (1)如果一個命題必須

30、與現(xiàn)實有關聯(lián)，那么必須用經(jīng)驗來檢驗它的真假。如果一個命題 沒 有這種被檢驗的可能性，那么它肯定不是描述事實的命題。這一點石里克闡述得尤為清楚 ： “如果一個命題陳述了關于現(xiàn)實的某種東西(只有它陳述這種東西，它才包含著認識)，那 么，它必定要由對現(xiàn)實的觀察來確定它的真假；如果原則上不存在這種檢驗的可能性，因 而命題與任何經(jīng)驗都是相容的，那么它必定毫無所述，或不能包含任何自然知識。在能經(jīng) 驗的世界中，如果在命 題的真或假的前提下，存在某種其他的東西，那么，它應當是可檢驗的；因此，借助于經(jīng) 驗的檢驗性意味著；如果世界的外觀獨立于命題的真假，那么，命題便根本對世界毫無所 述?！?7) (2)如果那種先

31、天綜合命題不是經(jīng)驗命題，而只是一種公設，它既不以經(jīng)驗為根據(jù)，又 不能被經(jīng)驗駁倒，這也完全無濟于事?，F(xiàn)代物理學已經(jīng)創(chuàng)造了一種新的局勢，在這種局勢 下，每個討論現(xiàn)實的命題都要由經(jīng)驗來支配。在海森伯的理論中情況就是這樣。依照他的 觀點，科學理論的建構是以經(jīng)驗為基礎，而不是以別的東西為基礎。早些時候人們還在談 論物理學中“因果律的 不可判定性”，但現(xiàn)在這種說法就不再正確了，因為在現(xiàn) 代物理學中“因果律的無效性 ”已被視作物理學的事實。人們不再認為，那個作為純粹 公設的命題雖然不能為經(jīng)驗所 檢驗，但對科學卻是有用的。這里我們有必要援引一下海 森伯的論述： “根據(jù)康德的看法，因果性原則既不能為經(jīng)驗所證明，

32、也不能由經(jīng)驗駁倒，它只是一個公 設，我們用這個公設接近自然；不過，我們要問，如果我們觀察的事件顯現(xiàn)為不確定的， 怎么可能維護這樣一種公設?”(8) 按照現(xiàn)代物理學，因果性原理不應被視為一個使所有經(jīng)驗成為可能或具有現(xiàn)實效用的公式 ，而只能被理解為一個經(jīng)驗命題。換言之，決不存在什么先天綜合命題。 在約定論那里也有類似于康德的看法的觀點，根據(jù)約定論的觀點，任何自然規(guī)律都只是同 語反復的約定，也就是說，只是一種定義，而且自然界的任何規(guī)則都必定是普遍的，因為 規(guī)則的普遍性是自然規(guī)律的本質(zhì)。約定論試圖以慣性定律為例去解釋這一點。這一定律表 明，一個自由運動的物 體在同樣的時間內(nèi)走過同樣的距離。根據(jù)約定論的

33、觀點，這是一種純粹的約定，因而是一 個給這種不受外力影響的物體所下的定義，它不能被任何經(jīng)驗駁倒，雖然這是一個純粹物 理學的事實。 人們可以看到，這一定律并不是約定論意義上的定義，因為它涉及現(xiàn)實，我們完全能夠從 另一個并非同語反復的定律推導出慣性定律，而這另一個定律已經(jīng)得到經(jīng)驗的論證，并且 以這樣的方式在經(jīng)驗中證明了不受外力的物體。為此，我們可以引證費格爾的一段清晰的 描述： “一些相距甚遠的物體(恒星)在一定的、通常任意選定的時間內(nèi)，運行了一段直線距離， 這一距離的長度是一種特定比例關系，它對于每一個這樣的物體都同樣適用?！?9)Z Z 所以我們看到，約定論忽視了自然規(guī)律的存在與自然規(guī)律的形式

34、意義之間的區(qū)別，而這就 導致了一個結果，即約定論會認為，自然規(guī)律似乎是形式上的關聯(lián)，而實際上兩者涉及的 是完全不同的事物。每個自然規(guī)律都給我們提供預言未來的可能性；而自然規(guī)律的可能性 ，恰恰在于我們能否根 據(jù)這種規(guī)律去預言某種事物。至于人們怎樣描述自然規(guī)律，以什么樣的公式描述這種規(guī)律 ，以及一個公式是描述了未來的事態(tài)，則完全是次要的問題。我們自然可以斷言，每個自 然規(guī)律都是一個定義。但這并不意味著，每個自然規(guī)律都是一個不能由經(jīng)驗檢驗的約定， 而是意味著，只要我們 能用某種定義式的規(guī)定表達一個自然規(guī)律，這一自然規(guī)律就是可能的。為此，附加定義是 必要的。每個約定只有借助于附加定義才表達某種現(xiàn)實的東

35、西，而且它的有效性也依賴于 這一定義。這就表明，沒有任何自然規(guī)律只是一種純粹的約定。 根據(jù)我們迄今的經(jīng)驗，沒有任何自然規(guī)律是先天綜合命題或純粹的約定，毋寧說，自然規(guī) 律是一種歸納，所有規(guī)則都是根據(jù)歸納而成為普遍的。但歸納問題，即在邏輯上證明一個 關于世界的普遍命題的正確性問題，已被休謨回答到這種地步：永遠不會有這種證明。休 謨還看出，只有習慣才 使我們假定了這樣的命題，它只是我們感官的活動與在一定條件下發(fā)生的自然過程的聯(lián)系 ，而在邏輯上很難得到論證。顯然，邏輯上不可論證的命題也就不具有普遍的可預言性。 所謂可預言性，如我們明確強調(diào)的那樣，無非是指從舊的觀察中推論出新的觀察。為此， 必須給出一個

36、公式。只 有在這一前提下，更深入地談論決定論才有意義。但如我們上面所說的，任何公式實際上 都不能用定義來規(guī)定。人們這不就說出了一種非決定論的觀點了嗎? 因為我們已經(jīng)確認，沒有任何公式是普遍的，換言之，沒有任何自然規(guī)律是一種在邏輯意 義上的普遍蘊涵，因此看來可以得出結論說，自然界像有人斷言的那樣，是非決定論的。 于是，看來自然事件的這種或那種可預言性或可預測性都是偶然的，B只是偶然地 根據(jù)A預言的，或A只是偶然地決定B。這的確與非決定論論點的內(nèi)涵一致，這一論點認 為 ，世界上的各種事件基本上不可預言。那么“不可預言的”或“非決定的”一詞意味著什 么呢?如果我們弄清這一問題，我們就能規(guī)定非決定論的

37、內(nèi)涵。 根據(jù)我們迄今的思考，“決定的”一詞意味著什么，已經(jīng)得到澄清。前面提到，它意味著 借助于公式從舊的觀察推論出新的觀察，因此，它的反面只能這樣加以表述：我們沒有任 何一個能夠借以從舊觀察預言新觀察的公式。在現(xiàn)實中不管用何種方式，都不可能確立這 樣一種公式。像下面將 要指出的，這并不能被看作一種“合法的命題”。 對我們來說，顯而易見的是，這種看法作為區(qū)別確定的自然界和不確定的自然界的標志， 不僅在邏輯上而且在事實上都不能令人滿意。在邏輯上，我們已經(jīng)指出，即使在所謂偶然 的事件中，也可以找到一個公式，因為如果一個事件尚無秩序和規(guī)則，我們就會尋找一個 公式，它不僅描述了新 的觀察，也描述了舊的觀

38、察，并由此構成一個規(guī)則。沒有任何邏輯學會說不存在表示“探 索性質(zhì)的公式”，而只能說，描述物理量的所有可能性在邏輯上都是給定的。在事實上， 即使那個標志是通過限制得到說明的，即任何合乎規(guī)律的事件只在于可預言性，這也毫無 所獲。因為這里必須考 慮到，明確的預言是通過單純的猜想才成為可能的。換句話說，通過純粹的偶然情況，我 們能夠預言有確定性的事件。的確，在科學中猜想具有特殊的重要性。凡是科學上可預言 的東西，均可視為猜想。如果上述標志在事實上是有用的，那么人們必須首先說明，自然 規(guī)律與猜想性預言有何 區(qū)別。 根據(jù)我們迄今的闡述可以看出，在現(xiàn)實中把決定論或非決定論的思想當作自然認識的基礎 是不能成立

39、的。自然規(guī)律存在與否的問題完全不同于決定論或非決定論的有效性。沒有任 何自然規(guī)律的前提在于自然事件僅僅服從這個或那個假設。不，規(guī)律只是表明，不可能根 據(jù)決定論或非決定論去 正確把握一個關于合乎規(guī)律的過程的陳述。我們只有根據(jù)規(guī)律去期待未來的某種秩序和構 造真命題的可能性。把決定論或非決定論的原則視為給自然規(guī)律奠定基礎的概念，總是一 種錯誤的思想。不過，這兩個原則倒都試圖表達了這樣一個事實，即自然事件總是或者服 從于有效的規(guī)律，或者 不服從任何規(guī)律。 3.關于因果性的“本質(zhì)”我們已經(jīng)拒絕了把決定論或非決定論的論點當作對物理規(guī)律性的前提，因而就出現(xiàn)了怎樣 才能說明自然規(guī)律的真正“本質(zhì)”的問題。我們覺

40、得，這肯定要末是決定論的，要末就是 非決定論的，并且只有這樣，我們才能揭示自然事件，才能區(qū)別合乎規(guī)律的自然和不合乎 規(guī)律的自然。那么，自 然界是否真是那樣，以致對它的任何預言都是無意義的呢 ”不過，這的確表達了物理學規(guī)律性的最本質(zhì)的內(nèi)容，即有規(guī)律的自然和無規(guī)律的自然的區(qū) 別，而這就是研究因果性的課題。為了理解因果性陳述的意義，我們必須首先確定這一區(qū) 別。因為只有我們知道這一區(qū)別，我們才能闡釋因果性到底是什么。這樣就會比過去更清 楚地看到，傳統(tǒng)看法是 多么沒有意義。因此，這里涉及的是合乎規(guī)律的東西與不合乎規(guī)律的東西、規(guī)律與偶然性 的區(qū)別，或者說，是這樣的問題：我們在什么情況下能說B與A有合乎規(guī)律

41、的聯(lián)系，或B與A 有因果聯(lián)系呢? 在迄今對因果律的考察中，只是通過形式的特點確定了這種區(qū)別。但是，對于因果性特別 重要的問題它使我們能夠闡明這一區(qū)別并未得到考察。對于這種觀點來說，問題 只是：人們何以能作出那種形式的確定，自然界與這種確定的關系如何。我們能否把這當 作自然界有因果性或規(guī) 律的有效標準呢? 在科學中規(guī)律概念標志一種秩序，這種秩序有別于自然秩序，因為它不僅描述了我們的體 驗，而且建立了我們的體驗與任意的確定之間的關系。任何自然規(guī)律作為規(guī)律也必定具有 這一性質(zhì)，因此，這一性質(zhì)是自然規(guī)律存在的先決條件。如果人們斷言，自然界的一個事 件是按規(guī)律發(fā)生的，那 么這只意味著，這個事件可以用某種

42、秩序來表述。因此，關于因果性的存在問題或關于規(guī) 律與偶然性之間的區(qū)別問題也就是這樣的問題：我們?nèi)绾我约霸诤畏N情況下才能斷言一個 事件可以用某種秩序來明確表達?我們怎樣才能徹底 做到這一點? 如果人們要根據(jù)秩序概念去定義規(guī)律，那么這里必須首先加以規(guī)定的是，在科學中秩序概 念究竟指的是什么，人們是怎樣表述這一概念的意義呢?只有在人們談論某些事件之 間的關聯(lián)的地方，人們通常才應用秩序概念。這種關聯(lián)總是可以用數(shù)學函數(shù)來表達，也就 是說，只有一個事件依賴于另一事件，它們之間可相互推導，這些事件之間的關聯(lián)才被稱 為秩序。因此，物理學中的秩序概念可以等同于數(shù)學函數(shù)。這樣，因果性究竟是什么的問 題就能直接得到

43、回答； 如果一個被觀察的事件系列可以由數(shù)學函數(shù)來表達，那就有因果性。人們能否談論被觀察 的事件可以由函數(shù)來表達，或能否談論規(guī)律或因果性的存在，也屬這種情況。我們能認為 這是正確的嗎? (1)我們知道，數(shù)學中的函數(shù)概念并沒有什么明確的意義。這里指的是我們在高等數(shù)學 中 碰到而大家并不稱之為分析函數(shù)的那種函數(shù)。即使事件可以用這種函數(shù)表達出來事實上人們永遠做不到這一點它也根本不表達自然界的任何規(guī)律性的東西；但是，倘 若人們執(zhí)意要用這種函數(shù)定義自然規(guī)律，則沒有任何自然規(guī)律得到描述。這種函數(shù)只適合 于那種在相同情況和相同條件下將永遠不會重現(xiàn)的事件，而在這樣的情形時，我們就要說 ，這里不受規(guī)律的支配 ，因

44、為規(guī)律概念在人們能夠談論“自然的可重復性”這一前提下，才是有意義的。不過， 這對這類函數(shù)來說完全是不相干的。 (2)因此，這一思想根本未受到動搖。它似乎可以通過兩個假設得到挽救：(a)能夠描述自 然規(guī)律的那種函數(shù)是一種明確的、即分析的函數(shù)；(b)此外，這種函數(shù)不明顯地包含 時空 坐標。 就(a)而言，我們要說明，即使我們能夠成功地找到這種可以充分描述大量觀察結果的 函數(shù)，我們?nèi)圆荒軘嘌允录幸?guī)律性。因為必須考慮到，即使我們能夠為某一確定的事件 確立一個那樣的函數(shù)，但在我們把它用于進一步的觀察時，它就馬上不再適用于那個事件 。既不能根據(jù)這種函數(shù)認識新近觀察到的事件，也不能根據(jù)新近觀察到的事件證實

45、這種函 數(shù)。如果事件可用這種 函數(shù)來描述，那純粹是偶然的。為這一觀點的不充分性作出的一個眾所周知的抗辯是，這 種函數(shù)不僅能描述合乎規(guī)律的事件，而且也能描述偶然的事件。但是，假如把這種函數(shù)看 作因果性的標志，那么，規(guī)律和偶然性之間就不存在什么界限，因而給自然規(guī)律下定義的 任務也就毫無意義了。 就(b)而言，這一觀點在過去探究規(guī)律的歷史中有過非凡的影響。事實上，這一觀點是 與麥克斯韋所確立的因果性定義一起衰落的，而人們通常把這一定義表述為：“在某個地 方和某個時間，以某種方式發(fā)生的事件，在另一任何地方和另一任何時間，在相同條件下 將完全按同樣的方式發(fā)生?！?10)我們必定會看到，是否允許把這一定義

46、作為自然界有規(guī) 律性的標志。 麥克斯韋的自然規(guī)律定義忽略了可件在其中發(fā)生的空間和時間。只有在這一前提下，因果 關系才是可能的。這個“可能的”是指什么呢?可以設想，即使我們把某一事件看作 是有規(guī)律的，這一事件也不滿足麥克斯韋提出的條件。我們根據(jù)某一方程式，推論出在現(xiàn) 實中實現(xiàn)的預言，從而達到了那種規(guī)律。現(xiàn)已眾所周知 ，自然的描述顯得決不限于 某種唯一的可能性，這種限制在經(jīng)典物理學中只有實踐意義，而決不能被視為構成自然描 述的根據(jù)的唯一概念。不管是舊的還是新的量子理論，都已經(jīng)明確表明，嚴格的因果律運 用于原子領域里發(fā)生的事件有某一界限，因為我們無法確切地說，為何一個原子在一定狀 態(tài)下和一定時間內(nèi)一

47、般 要釋放好多量子輻射能量。此外，應該提到一件與麥克斯韋定義完全不相容的物理學事實 。因為根據(jù)這一定義，很難想像和解釋，為什么電磁波的輻射可由普朗克為量子振動頻率 所選定的恒量來描述，為什么不可能以某種方式追問光譜線中電磁波輻射的原因。因此， 現(xiàn)代物理學告訴我們， 麥克斯韋的因果性定義就其在現(xiàn)實中的運用而言，事實上有很大局限性，而且它并不表達 自然規(guī)律或因果性的真正意義，因為在現(xiàn)代物理學中可以按規(guī)律表述的事件顯然不能通過 這一定義得到確切的描述。 這里有必要附帶地作出一個對我們的研究有特殊意義的說明。因為麥克斯韋的標準作為自 然規(guī)律的標準終究是無效的。原因在于，因果律不具有普遍效用，這在物理學

48、中是已被確 認了的事實。但是，“普遍有效性”一詞應當指什么呢?它在這里只是指：沒有任 何公式能隨便有效地被運用于各種世界領域的事件而不遇到困難。一個與任何系統(tǒng)有關、 并總是導致相同結果的命題，根本就不是什么命題，而只是重言式。但如果一個命題是重 言式，那么，它的反面就只表達一個矛盾的說法，而不是證明它在原則上的無效性。不過 ，我們所說的顯然并不 是這種情況，因而用現(xiàn)代物理學否定麥克斯韋的定義并無原則性的意義，它在現(xiàn)代物理學 中同樣也會有用。在后面將表明，為物理學維護這一定義很有必要，因為自然規(guī)律是由這 一定義描述的。如果A與B的關聯(lián)可以被看作是有規(guī)律的，那么，這一關聯(lián)就A和B總有這樣 或那樣的

49、固定關系而言 ，必須由麥克斯韋的定義來說明。這一定義還表達了一個對自然規(guī)律具有深刻意義的事實 ，即簡單性。簡單性概念意味著什么，是很難說清的，但我們在這里可以這樣把握它的意 義：一個可由麥克斯韋的定義表述的事件是簡單的?，F(xiàn)在我們要問，用這種方法能否給出 自然規(guī)律存在的標志。 現(xiàn)在我們需要具體說明這樣一種觀點的意義，這一種觀點可表述為：所有的自然規(guī)律都有 簡單的性質(zhì)，觀察結果可通過結構簡單的公式來描述，這就說明了規(guī)律與偶然性的區(qū)別， 換言之，自然規(guī)律性存在的問題也就是所尋找的函數(shù)的簡單性或復雜性的問題。因此，人 們不能因為某一事件可 由公式來描述，就把它稱為有規(guī)律的。因為即使一個事件還是混沌無規(guī)

50、律的，它在任何情 況下也可用某一公式來描繪。不過，這也許很復雜；因為我們必須首先認識全部過程的各 個狀態(tài)，以便尋找一個適于描述這些狀態(tài)的函數(shù)，而這個函數(shù)可能是復雜的。但是，如果 A與B具有規(guī)律性的聯(lián)系 ，那么，A與B之間的這種聯(lián)系就能夠通過一條簡單的曲線或一個確定的框架得到充分的描 述。這就得出了一種觀點：自然規(guī)律存在正確標志就是簡單性，而所有的規(guī)律性都可以通 過所謂公式的簡單性得到充分的表述。 當人們從純粹數(shù)學的角度看待這種觀點時，它就是合理的。不容置疑的事實在于，如果我 們事后用一個數(shù)學函數(shù)描述一個無法作任何簡單的描述的事實，這一函數(shù)便會很復雜。但 這種標準不能運用于現(xiàn)實?？梢栽O想，我們?yōu)?/p>

51、一個觀察系列找到一個簡單的公式，并且當 我們?yōu)闄z驗它的正確性 ，將它運用于進一步的觀察時，結果將表明，它的簡單性并不能作為自然規(guī)律性的標志。 我們的檢驗得知，一個可由簡單公式描繪的觀察沒有得 到新的論據(jù)的證明，而且人們無 法確立新舊觀察之間的聯(lián)系。因此，我們可以得出結論 說，所謂的簡單性具有純粹形式的性質(zhì)；它只涉及形式的關系，而不涉及現(xiàn)實，因而不 涉及自然規(guī)律的存在。我們能用這個標準確定任何形式的關系，但不能提供真實的知識 。對于這種知識，重要的是自然規(guī)律存在與否，而不是現(xiàn)存的自然規(guī)律具有簡單的性質(zhì) 還是具有復雜的性質(zhì)。 不過，在另一方面，簡單性在科學中畢竟有一種特殊的重要性，即對自然界的實踐

52、研究的 重要性。比如，描述自然的各種可能性的選擇或自然規(guī)律的檢驗，就視簡單性而定?？茖W 的最終目的是，盡可能簡單地掌握自然事件，盡可能簡化復雜的自然知識，并且始終從簡 單的原理推出新知識。 但是，人們不可把這里涉及的兩件不同的事情混淆起來，一件是與現(xiàn)實的直接關系，一件 是純粹的描述方式。如果我們斷言，規(guī)律A比規(guī)律B簡單，那么這只是表示，為A找到的公 式比為B找到的公式更簡單，而不是表示，只有A才表 述了規(guī)律性，B則不表述規(guī)律性。這是被某些思想家忽視了的，在所謂約定論那里，這 種忽視尤其引人注目。在約定論看來，科學的原理可溯源于簡單性概念。但自然規(guī)律并不 是約定，而是對自然的解釋；這里重要的只是

53、可解釋性或不可解釋性，而不是簡單的可解 釋性或復雜的可解釋性。因此，用簡單性概念定義自然規(guī)律的任何嘗試，都必定要失敗。 據(jù)我們迄今的討論，我們?nèi)晕椿卮鹨蚬跃烤故鞘裁吹膯栴}。不管是麥克斯韋定義還是簡 單性概念，都不能給出這種回答。不過，這并不讓我們感到意外，我們已經(jīng)料到情況必定 如此。因為迄今人們對這一問題所持的看法一直限于規(guī)律的形式特點，以致完全忽略了表 示因果性的真諦的“最 重要的東西”。其結果是，我們徹底澄清規(guī)律的種類，卻不知道我們是否由此認識因果性 在現(xiàn)實中的存在。現(xiàn)在的問題是，使理解自然規(guī)律成為可能的最重要的東西是什么呢? 我們?nèi)绻艞墏鹘y(tǒng)的看法，也就踏上了回答問題的征途；而根據(jù)傳統(tǒng)

54、的看法，在一個純形 式的特點中尋找因果性的標準是可能的。因此，規(guī)律的存在問題就這樣得到了簡單的回答 ，即某種現(xiàn)存的體系遵循一種函數(shù)或擁有一個純形式的結構。但根據(jù)我們的思考，這不足 以作為因果性的標準， 因此，為了尋找這一標準，我們必須尋找另一種辦法，以使認識自然規(guī)律性在事實上成為 可能的。這種方法無非就是證實的方法。只有通過這種方法，科學陳述的意義才能展現(xiàn)出 來。如果因果陳述是一個真陳述，它就首先必須是可證實的。如果人們斷言，B與A有合乎 規(guī)律的關系，則必須驗 證，在某種條件下和某個時間內(nèi)B是否與A真有因果假設斷言的那種關系。只有這樣，斷言 自然事件有規(guī)律性才是可能的和有意義的。 由于自然規(guī)律使我們有可能預言某種尚處于遙遠的時空中的事物，因此，對自然規(guī)律的證 實也就是對預言的證實。對這種檢驗方法無需作特殊的解釋，因為在科學中檢驗的本質(zhì)都 是相同的，盡管方式各不相同。在某種條件下和某個時間內(nèi)B與A總有某種關系，大家知道 ，這是科學中一再使用 的證實方法的唯一標