认识与谬误-第43章

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么我们不应该就空间询问。他的空间观点的所有困难出现在他的运动的陈述中。正像亚里士多德和许多其他古代思想家认为的，空间观念与物体观念一起出现，使真空是不可思议的变得显而易见。像留基伯（Leucippus）、德谟克利特、伊壁鸠鲁以及其他假定真空的人，从而具有与我们自己的观念较为接近的空间观念。空间对他们来说是可以充满的或空虚的容器。实际上，几何学忽略了除边界的刚性以外的所有的物体的性质，它必定在那个方向领先，对物体在像空气这样的稀薄的透明媒质中的运动的朴素观察加强了这一发展，这些煤质在特殊场合可以被视为无或虚空。居里克的一段文章确认了这种运动。　　　　　
　　第九节　　　　　
　　不能构想空虚的空间，这一直被坚持到近代。笛卡儿还如此沉浸在这种观点中，他假定完全被抽空的容器器壁必定同时接触。我们知道居里克、玻意耳和帕斯卡的工作，这些工作使他们的同时代的人深信被禁止的真空事实上存在的证据。他们的东西还不是现代意义上的真空。在讨论了古代的和近代的处所、时间和真空的观点后，居里克在他的《马德堡实验》（Experimenta　　　　
　　Magdeburgica，1672）中说，他将用实验证明，在自然界中存在着真实的真空。在第三编第35和36章中，他详尽地驳斥了对真空存在的反对意见和针对他的实验提出的怀疑。正是通过哲学研究，导致他进行这些试验。在考虑巨大的天上空间时，他常常发觉一个强加于人的疑问：这些空间是否不是总被否认的真空。　　　　　
　　第十节　　　　　
　　真空存在的证据无疑地大大有助于提出独立的空间观念。不过，其他重要的境况也介入其中。伽利略通过观察地球上的运动发现他的动力学定律。作为哥白尼体系的主要代表人物，他经常有机会借助他自己的动力学讨论对它的反对意见。这几乎自动地和不引人注目地导致他尝试，把这种动力学不是与地球联系起来，而是与被视为刚性的固定恒星的天球联系起来。例如，他以这种方式发现了他的潮汐理论，从而给哥白尼理论以公认的支持，他认为这一支持是正确的，仅仅因为迄今缺少辨认它是有缺陷的手段。牛顿在伽利略和惠更斯的基础上完成了天体力学，天体力学使新的和成功的参照框架变得绝对不可或缺。牛顿察觉到万有引力依赖于距离的假定是一个富有成效的基本观念。即使他可能偏向认为这种空间是被充满的，力是通过媒质传递的，然而他暂时不得不遵守强调空间本身的观点，这种观点直到十九世纪中期之后认为场几乎是唯一的。考虑到牛顿的万有引力力学不再能够把固定恒星看作是绝对不变的、静止的和刚性的体系，他把整个动力学与绝对空间、相应地与绝对时间联系起来的大胆尝试在某种程度上看来好像是可以理解的。在实践中，这种表面上无意义的假定没有改变把固定恒星用来作为空时坐标，以致它依旧是无害的，长期逃脱了严肃的批判。我们可以公正地说，主要因为牛顿断言空间和时间是一种独立的和非物质的实体，今天它们还被认为是这样。　　　　　
　　第十一节　　　　　
　　牛顿的超距力的观念是一项伟大的理智功绩，它在一个世纪内能够使探究者完成同类的数学物理学。这一功绩建立在理智视野的广度的基础上，他看到实际的超距加速度，并明确认识到它们是重要的；它们如何被传递是不大清楚的，他暂时对这个疑问一无所知，然而，即使最纯粹的细节也必须加以研究，因为这种眼光敏锐的近视是比较多产的，考察广阔范围的大问题必须与细查就近的、微小的和特殊的问题交替进行，即使进步稳定地继续着，最伟大的探究者尤其是牛顿，是二者的大师。牛顿就传递超距作用的近接作用留下的问题，被法拉第在十九世纪极其成功地处理了。不过，在麦克斯韦把这些观念翻译为比较熟悉的数学语言之前，沉浸在超距作用物理学中的探究者还不能理解它们。　　　　　
　　第十二节　　　　　
　　朴素的观察者通过注意在空间和时间中一个位置的可感觉的要素之间的强烈而密切的关联开始，不管他是从生理学还是从物理学的角度理解空间和时间的。我们称这种关联为物体。就观察容许我们把空时处所细分为较小的部分而言，我们发现该关联在细分之内甚至变得更为密集。物体的部分再次是物体。变化通常不在整个物体中发生，它们一部分接一部分地吞没，例如在融化或加热等过程中就是如此。把例外看作是纯粹表观的，希望我们能够把整个物体的突然变化（例如带电）和超距影响（照明，引力加速度）还原为从一部分到另一部分传递的逐渐变化，简直更为自然，这是在古代也被思想家接受过的朴素观点，法拉第通过他的伟大成功复活了它：从他的立场来看，我们易于理解空间依赖是直接的、而时间依赖是间接的命题。　　　　　
　　第十三节　　　　　
　　从这种观点来看，我们现在借助最基本的物理事实通过把握它，而获得对空间和时间作物理学理解的前景。对于牛顿来说，空间和时间是某种超物理的、不能直接达到的某种东西，或者至少是不能精确决定的独立的主要变量，这些变量支配着按照它们流逝的整个世界。正如空间控制着最遥远的行星绕太阳运动一样，时间也同样维持最遥远的天体运动与地上的过程一致。依据这种观点，世界变成有机体，或者如果宁可选择一种表达的话，也可以说变成机器，它的部件按照它们之中单独一个部件的运动完全一致地运转，除了这一运动的目的对我们来说依然未知之外，仿佛该运动受到相同的意志的控制。作为牛顿的后来的影响，这种观点还处在当时的物理学的基础上，即使我们也许感到不倾向于公开承认它。然而，必须按照法拉第的立场修正立。只要没有要素被隔离，世界依然是一个整体，但是所有部分被关联在一起，即使此时不是直接地、至少也是通过其他部分间接地关联在一起。于是，未直接关联的成员的协调的行为（空间和时间的统一），显然仅仅是由于没有注意中介的链条而引起的。宇宙的运动的目的依然是未知的，只是因为我们能够考察的片断具有狭窄的边界，超越这个边界探究者无法达到。这种观点是较少富有想像的和富丽堂皇的，但是它因此却比较朴素、比较适度。　　　　　
　　第十四节　　　　　
　　空间的物理学观点因在辨认“真空”中的进步而受到支持，对居里克来说，真空只具有否定的性质。甚至空气在朴素的观察者乍看起来也只提供否定的质：它是不可见的，它只有通过剧烈的运动才变得可触知，从而也显示出它的温度。通过把它密封在软管或容器中，我们开始知道，它是穿不过的且具有重量。更迟一些，添加了可见性，直到最终物体的所有特征都被证明，对真空而言情况也相似。起初，它不具有物理的质。玻意耳表明，炽热的玻璃和磁体越过它作用。按照杨和菲涅耳的观点，在光横越的真空中，我们必须设想相同的物理状态在每一个短暂的时间间隔同时存在，并想像这些状态以极大的速率在光中位移。法拉第、麦克斯韦、赫兹和其他人的工作表明，在空虚空间中电力和磁力的存在以这样的方式关联在一起：一个的每一变化将制约在同一地点另一个的出现。一般地，我们不能直接地觉察这些力的任何东西，除非在急剧的周期变化中它们作为光显示出来。然而，物理的迂回容易证明这些力，如果它们完全不存在，那倒是最罕见的例外，人们是否需要称它为物体（以太），则是无关紧要的，但是人们不能否认，可变的和相互依赖的性质属于它。　　　　　
　　第十五节　　　　　
　　作为几何学的自然科学家的罗巴切夫斯基观察到，在每一个测量中我们都使用物体，以致在建立几何学概念时我们必须从物体开始。他认为接触是物体的区分的标志，我们藉此把它们称为几何的。这似乎指向一个事实：物体是刚性的和不可入的，当它们相互接触时，这一点就表现出来，这一点是所有测量的基础。不过，自十九世纪开始以来，事情继续运行着。我们还需要刚性的物体来建造我们的装置，但是我们能够利用光干涉标记点，用在表面上空虚的空间中的波长比借助相互毗邻和接触的刚体也许可以准确得多地度量伸长。甚至很可能，分别借助波长和振动周期，真空中的光波将提供未来的长度和时间的标准，这些基本的标准将是更合适的，一般而言比任何其他标准更便于比较。通过这样的变化，空间和时间日益丧失了它们的超物理学的特征。　　　　　
　　第十六节　　　　　
　　我们把三维归于空间，我们的几何学认为这些维度一般是等价的，以致空间是各向同性的。实际上，如果我们仅仅考虑物体是不可入的事实，那么就不存在差异。然而，如果我们认为几何学是物理科学，那么可能成问题的是，它是否总是适合于支持这种观点。确实，已经在矢量代数中，我们必须注意，方向不是等价的。无定形的或等轴的物体，锌粉在其中溶解的硫酸稀溶液等等，都在方向方面未显示出差异；但是在三斜晶系的物体中，或者在电流于其中正在被感应、以致磁力线在确定的向指环绕它的物体的要素中，三个方向不是等价的。如果我们能够使正在溶解的锌粉产生的随机电流有序化和适当地引导它们，那么三个维度同样会不再是等价的。因此，等价在这里似乎取决于在特定的、频繁的和较简单的案例中抹去不等价。从生理学上看，维度也是不等价的。也许这种各向异性在于由以构成身体的基本感官。如果我们能够利用我们的身体获得物理过程的关系，目睹一下安培的左手定则和其他以一贯的成功应用的类似的电动力学法则，那么这指明了物理环境和我们共同具有相同的各向异性的生理构成之间由来已久的关联。　　　　　
　　第十七节　　　　　
　　我们的空间和时间直觉形成我们感觉的世界观（view　　　　
　　of　theworld）的最重要的基础，其本身不能被消除。然而，这并不妨碍我们力图把处所感觉的质的流形还原为生理－化学流形。我们可以思考以所有比例混合的若干化学的质（过程）的系统。如果这样的尝试在某一天必然成功，那么它也会导致这样一个问题：我们是否不可能给追随莱布尼兹的赫尔巴特就可理解的空间的构成进行的思索赋予物理意义，致使我们可以把物理空间还原为量和大小的概念。当然，在赫尔巴特的形而上学中，存在许多能够加以反对的东西。他对部分是人为地设计的矛盾的追查到底和可以伸缩的倾向不是过于有吸引力的，但是他将几乎不产生错误。他中止空间在第三维中的构成是完全没有根据的，事情的核心之处恰恰是在这里。在一个世纪之后，这样的问题能够显示出全新的复杂性。　　　　　
　　第十八节　　　　　
　　可以顺便提及，从生理学上看，空间和时间仅仅显现表现的连续统，大概是由不连续的、然而却无法精确区别的要素构成的。在物理学中，我们能够在多大程度上支持空间和时间的连续性假定，这只不过是什么是适当的、什么与经验一致的问题。这些仅仅是思想的开端；它们是否能够发展，我不能决定。　　　　　　　　　
《认识与谬误》　
恩斯特。马赫著　洪佩郁译　　　　　　　
第二十五章　　自然定律的涵义和价值　　　　
　　　第一节　　　　　
　　人们常常谈到自然定律（law）。这一表达意味着什么？通常的看法将是，自然定律是在自然界中的过程必须服从的法则，它类相似于公民行为应该服从的民法（civil　　law）。差别通常看来在于，民法能够被破除，而与自然过程的偏离则被认为是不可能的。然而，关于自然定律的这种观点被如下反思摇撼：我们是从那些过程本身察觉并抽象出这些定律的，在这样做时我们决没有免除错误。当然，在这种情况下，对自然定律的任何违反都可以用我们犯错误的观点来说明，这些定律牢不可破的观念便失去了所有涵义和价值。如果我们一旦强调我们自然现的主观方面，我们就容易达到一种极端的看法：唯有我们的直觉和我们的概念规定自然定律。不过，对自然科学发展的公正考虑使我们看到它的起源在于下述事实：我们是通过在过程中注意到那些对我们具有直接的生物学重要性的方面开始的，只是后来逐渐地把我们的兴趣扩展到是间接重要性的方面。借助这种反思，下述明显阐释也许是可以接受的：在起源方面，“自然定律”是在我们的经验的引导下，我们对我们的期望所规定的限制。　　　　　
　　第二节　　　　　
　　K．皮尔逊（pearsin）——他的观点相当接近我的观点——在这些问题上以下述方式表达了他自己的看法：　　　　　　　
　　民法包含着命令和责任；科学定律是描述而不是处方（prescription）。民法仅对特定时期的特定共同体是有效的；科学定律对所有正常人都是可靠的，只要他们的知觉官能依然处在相同的发展阶段，科学定律是不可改变的。然而，对奥斯丁（Austin）和其他许多哲学家来说，自然定律不是心理的程式（formula），而是重复的知觉序列。他们把这种重复的知觉序列从他们自身投射（project）出去，认为它们是不受人制约且独立于人的外部世界的一部分。在该词的这一涵义——不幸的是这一涵义在今天过分通用了——上，自然定律在它被人认识之前就存在。　　　　　
　　在　J．S穆勒和麦克斯韦之间讨论时已经出现的术语“处方”，自基尔霍夫以来就被普遍采用了；相比之下，请让我建议用“对期望的限制”（restriction　　on　expectations）的表达作为自然定律的生物学意义的指向。　　　　　
　　第三节　　　　　
　　定律总是在于对可能性的限制，不管是作为行动的围栏，作为自然事件不变的路线，还是作为关于通过跑在事件前头以互补的方式预期事件的我们的思想和观念的道路标记。伽利略和开普勒设想自由落体和行星运动的各种可能性，力图猜测符合观察和使它们更精确的可能性。惯性定律在一旦所有力消失时把匀速直线运动赋予物体，该定律选择无限多可能的思想之一作为我们观念的决定性的思想。朗格（Lange）关于自由质量系的惯性运动的观点声称，它是从无限多的运动学可能性中选择的一种运动模式。事实领域能够被分类，概念能够为符合分类而创立，这些境况构成对可能性的限制。木需要把定律必然地表达为定理。质量概念能够被应用的事实包含着这样一个限制：借助任何一个物体作单位测量的封闭系统中的质量总和是不变的。等于第三个物体的两个物体也彼此相等。　　　　　
　　第四节　　　　　
　　在给定的环境下，生物的期望在保存的方向被调节，正是被赋予记忆的所有生物的需要。至于直接的和最简单的生物学需要，我们的心理组织通过联想机制产生适合于绝大多数案例的机能的准备，而本能地符合它们。如果存在的条件复杂化，以致需要的满足只能通过冗长的迂回达到，那么只有充分装备的心理生活才能够满足这些需要。于是，带有附随环境本身的迂回的个别步骤将获得间接的兴趣。每一