智慧的灵光-第21章

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　　人类的统一包括东方和西方。东方和西方正像一个人的不同神态，代表着人类经验的基本和互相补充的两个方面。东方和西方的科学真理是一样的，美丽和博爱也是如此。人，到处都是一样的，只不过是这种特点稍稍显著一些或是那种特点突出一些罢了。　
　　东方和西方，谁说二者永不碰头？它们在伟大艺术家的灵魂中相聚，伟大的艺术家不仅是艺术家，他们所热爱的不局限于美；它们在伟大科学家的头脑中相会，伟大的科学家已经认识到，真理，不论是多么珍贵的真理，也不是生活的全部内容，它应该以美和博爱来补充。　
　　我们怀着感激之情回忆起我们得之于东方的全部东西——犹太的道德热忱，黄金规则，我们引以为荣的科学的基础——这是巨大的恩惠。没有什么理由说它在将来不该无限增加。我们不应该太自信，我们的科学是伟大的，但是我们的无知之处更多。总之，让我们发展我们的方法，改进我们的智力训练，继续我们的科学工作。慢慢地、坚定地、以谦虚的态度从事这一切。同时，让我们更加博爱，永远留意周围的美，永远留意我们人类同胞或者我们自己身上的美德。让我们摧毁那些恶的东西，那些损坏我们居住环境的丑的事物，那些我们对别人做的不公正的事情，尤其是那些掩盖各种罪恶的谎言；但是让我们谨防摧残或伤害那许多善良、天真事物中最弱小的东西。让我们捍卫我们的传统、我们对往昔的怀念，这些是我们最珍贵的遗产。　
　　按照事物的本来面目认识事物——当然如此，但是我的灵魂的最高意向，我对那看不见的事物的怀恋之情，我对于美与公正的渴求，这些也都是真实的和珍贵的东西。那些我所不能理解的东西并不一定是不真实的。我们必须准备经常去探求这些感觉不到的真实，正是它赋予我们的生活以高尚的情操和最根本的方向。　
　　光明从东方来，法则从西方来。让我们训练我们的灵魂，忠于客观真理，并处处留心现实生活的每一个侧面。那不太骄傲的、不采取盛气凌人的“西方”态度而记得自己最高思想的东方来源的、无愧于自己的理想的科学家——不一定会更有能力，但他将更富有人性，更好地为真理服务，更完满地实现人类使命，也将是一个更高尚的人。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（刘珺　译）　
　　　　
偶然性宇宙

　　　　
作者：诺伯特·维纳

　　　
　　诺伯特·维纳（1894——1964），美国数学家。生于哥伦比亚城。哈佛大学哲学博士。长期任马萨诸塞理工学院教授。早期研究概率论和函数论。在第二次世界大战期间，将随机过程理论用于火炮的自动控制系统。1948年前后与人合作，提出了控制论，对现代科学有重要的影响。因此被人称为“控制论之父”。著有《控制论》等书。1933年当选为美国科学院院士，1934年任美国数学学会副会长。　

　　20世纪的开始不仅标志着新旧世纪的更替。从基本上平静的19世纪到我们刚经历过的半个世纪的战争，是一个政治变动；但早在这种变动之前，人们的思想观点已经发生了真正的变化。这首先反映在科学方面。那些影响科学的因素，很可能还同时引起了19世纪文艺与20世纪文艺之间显著的脱节。　
　　从17世纪末到19世纪末，牛顿物理学一直独霸天下，几乎无人反对。它把宇宙描写成一切都是按照某种定律精确地发生的，宇宙是一个结构严密的组织，未来的一切都是由过去的一切严格决定的。这种描述，从实验上永远是既无法全部肯定，也无法全部否定的。在很大程度上这是对世界的一种看法，它补充了实验的不足，但从某些方面来看，却比实验所能证实的任何东西部更为普遍。用我们的不完备的实验永远也不可能证实这些或那些物理定律是否正确到最后一位小数。可是牛顿的学说却不得不认为物理学是受这些定律支配的。现在这种观点已经不再在物理学中占统治地位了。为摧毁这种观点的垄断地位而作出最大贡献的，是德国的波尔茨曼和美国的吉布斯。　
　　这两位物理学家彻底应用一种令人鼓舞的新思想，把统计学引进物理学。这可能并不新鲜，因为麦克斯韦等人已经考虑过，由大量粒子所组成的世界只能用统计方法来处理。但波尔茨曼和吉布斯的贡献在于把统计学更彻底地引入物理学，使统计方法不仅对极其复杂的系统有效，而且对于像力场中的单个粒子这样的简单系统也有效。　
　　统计学是研究分布现象的科学，这些现代科学家所考虑的并不是关于大量相同粒子的分布，而是研究那种可以作为一个物理系统初始状态的各种不同位置和速度的分布。换句话说，在牛顿的体系中，同一个物理定律可以应用于具有不同初始位置和初始动量的各种系统。新统计学家赋与这种观点以新的解释。他们仍然承认按系统的总能量来区分不同系统的原则，但是他们否定了有相同的总动量的各个系统可以无限明确地加以区分，并且永远可以用固定不变的因果律进行描述的假定。　
　　实际上，牛顿的著作中也隐含着重要的统计思想，虽然在牛顿生活的18世纪没有人注意到这一点。任何物理学测量都不是完全精确的，所以在考虑机器或其他动力学系统的时候，我们应当期望的实际上并不是在给定完全精确（这永远也不可能办到）的初始位置和初始动量的条件下所得到的结果，而只是在这些初始状态以所能达到的精确度给出之后所得到的结果。这只是表明，我们并不完全知道初始状态，而只知道它们的某些分布。也就是说，实用物理学不能不考虑事件的不确定性和偶然性。吉布斯的功劳在于，他最早指出了研究这种偶然性的一种明确的科学方法。　
　　研究科学史的人，如果只看一条发展线索，那是徒劳无益的。吉布斯的工作虽然想法很好，但做得很差。因此他所开创的工作还有待其他人来完成。他的研究是建立在这样的直观基础上的，即一般来说，如果有某一类物理系统能持续地保持它的特点不变，那么几乎在任何情况下，其中每一个物理系统最终都会重复实现这类物理系统在任意给定时刻所具有的分布。也就是说，在一定的场合下，经过足够长的时间，一个系统就会遍历能量与其相一致的位置和动量的所有分布。　
　　但是，最后这个结论既是错误的，又是不可能的，除非是毫无意义的系统。不过支持吉布斯的假说，还有另一条途径。巴黎有人非常成功地开辟了这条途径，而那时吉布斯还在纽黑文进行研究，这真是个历史的讽刺。直到1920年，巴黎和纽黑文两方面的工作才富有成果地结合起来；在帮助这种结合取得第一个成效的过程中，我也有幸地作出了我的一部分贡献。　
　　吉布斯当时不得不研究测度论和概率论。虽然这些理论至少已有25年的历史，但完全不能满足他的需要。与此同时，巴黎的波雷尔和勒贝格正在研究积分理论，后来证明这种积分理论和吉布斯的想法是相符合的。波雷尔是一位已经在概率论方面负有盛名的数学家，并且在物理学方面有出色的理解力。他开创了测度理论的研究，但是没有达到完备的地步。这一地步是他的学生勒贝格——一个性格完全不同的人——完成的。勒贝格对物理学既无理解力，又无兴趣。可是勒贝格解决了波雷尔所提出的问题，他认为这个问题只不过是研究傅立叶级数和其他纯粹数学分支的一种工具。当他们二人都被提名为法国科学院院士候选人时，他们之间发生了争吵。经过多次互相辱骂之后，他们才一起获得了这一荣誉。波雷尔坚持认为，勒贝格和他自己的工作是物理学的重要工具，而我相信，是我在1920年第一个把勒贝格积分用到一个专门的物理学问题即布朗运动问题的。　
　　这些都是在吉布斯死后很久发生的事情。20年来，他的工作一直是一个科学之谜，看上去似乎毫无用处，但实际上却是可行的。很多人的直觉远远超越了他们的时代，在数学物理方面也确实如此。当吉布斯把概率引进物理学的时候，他所需要的概率理论还远未出现。不过，尽管有这种种不足的情况，我还是认为，应当把20世纪物理学的第一次大革命首先归功于吉布斯，而不是归功于爱因斯坦、海森堡或普朗克。　
　　这次革命的结果，使得今天的物理学已不再处理那些必然发生的事情，而是处理那些最可能发生的事情了。最初吉布斯本人的工作，是把偶然性观点叠加在牛顿体系上的，他只研究服从全部牛顿定律的那些系统的概率。吉布斯的理论实质上是新的，但其相应的一些考虑同牛顿却是一样的。在这以后，物理学中就破除了或者修改了牛顿体系的严格基础，而吉布斯的偶然性就极其明显地成了物理学的全部基础。诚然，不少著作中还在继续进行这场争论，爱因斯坦和德·布罗意（在某些方面）仍然坚持，一个严格的决定论世界要比一个偶然性的世界更能被人们接受，但是这些大科学家在同占压倒优势的年轻一代的斗争中只能勉强守住阵脚了。　
　　发生了一个有趣的变化：从总体来看，在概率性的世界中，我们处理的不再是涉及一个特定的真实宇宙的数量和陈述，取而代之的是提出一些问题，这些问题在大量相似的宇宙中可以找到答案。因此，偶然性就不仅成为物理学的数学工具被接受下来，而且成了物理学的一个不可分割的组成部分。　
　　承认世界上存在着非完全的决定论的因素，存在着几乎是不合乎理性的因素，这在一定程度上是与弗洛伊德承认在人的行为与思维中存在着隐藏得很深的不合乎理性的成份相类似的。在现在这个政治和智力都充满混乱的世界上，人们很自然地会将吉布斯、弗洛伊德和现代概率论的创始人列为代表相同倾向的同一类人物。但我不能坚持这种说法。弗洛伊德的思想方法虽是直观的，但又有点推理性，这与吉布斯——勒贝格的思想方法差别太大了。然而，在承认偶然性是宇宙本身结构的基本要素这一点上，这些学者彼此是差不多的，而且也与圣·奥古斯丁的传统很相近，我们把这种随机因素，把这种组织上的不完善性称之为恶，也不算夸大其词；这是圣·奥古斯丁表征“不完善性”的消极的恶，而不是摩尼教教徒所说的积极的和存心不良的恶。　
　　本书是从吉布斯观点在应用科学中所引起的实质性变化，以及由此而间接引起的我们对生活的看法的变化这两个方面来研究吉布斯观点对于现代生活的影响的。因此以下各章既包含有技术内容，也包含哲学内容，涉及到我们应该做些什么和应该如何反映我们面临的新世界等问题。　
　　我再重复一遍，吉布斯的革新在于他研究的不是一个世界，而是对于外界的一些问题都可能作出答案的所有那些世界。他的中心思想是：对某些世界所提问题的解答，在更多的世界中是可能的。此外，吉布斯还提出一个理论，他认为随着宇宙的衰老，这个可能性的概率也会自然增加。这个概率的度量就是熵，而熵的特性就是不断增加。　
　　随着熵的增加，宇宙以及宇宙中的一切封闭系统就会自然地退化，失去可分辨性，从最小可能状态趋向最大可能状态，从存在着各种差异的各种形式的有区别、有组织状态，趋向于混沌的无差别状态。在吉布斯的宇宙中，秩序是最小可能的，而混乱是最大可能的。如果真的存在着整个宇宙的话，那未当宇宙在整体上趋于寂灭时，却存在着一些同宇宙的一般发展方向相反的局部小岛，在这些小岛上存在着组织性增加的有限度的暂时趋势。正是在这类小岛上，生命找到了安身之处。控制论这门新科学就是以这个观点为核心发展起来的。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（钟韧　译）　

　　
　



5
　　　
中国科学对世界的影响

　　　　
作者：李约瑟

　　　
　　李约瑟（1900——1995），英国生物化学家、科学史学家。生于伦敦。1926年获哲学博士学位，1932年获理学博士学位。1941年选为英国皇家学会会员。主要研究生物化学，特别是研究胚胎生物化学，取得较大成就，发现间接感应现象。著有《化学胚胎学》等书。同时是研究中国科学文化的专家，著有《中国科学技术史》。　

　　在详述通盘考察中所得到的主要奇论之前，我们必须注意一桩奇怪而可能是意味深长的事实。即：至少在技术领域里，我们可能发觉，由亚洲，主要是由中国来的新发明，都是成群结队的，我将称之为“团”（clusiers）。例如，在公元第4世纪与第6世纪间，大家看到绫机与胸带式马具携手而来。第8世纪时，马镫对欧洲发挥不寻常的影响力，不久卡当平衡环装置出现了。第10世纪初，颈圈式马具拖着简单的抛石机到欧洲来。第11世纪时我们看到印度数字、数位，零的符号传遍全欧。在第12世纪要接近尾声时，磁罗盘、船尾骨舵、造纸术、风车的构想，团簇而来，后面还紧跟着独轮车与用平衡力操作的抛石机。这正是托雷登星表（Toledan　Tables）出现的时代。13世纪末与14世纪初，又来了另一团发明物：火药、缥丝机、机械钟、与拱桥，这是亚丰朔星表（Alfonsine　Tables）时代。相当时间以后，我们看到铸铁鼓风炉，木版印刷的到来，不久后面又来了活字版印刷，不过这些仍属于第二团之一部分。15世纪时，旋转运动与直线往复运动互换之标准方法在欧洲建立起来了，而东亚在其他工程上的构想，诸如燃气叶轮、竹蜻蜓、卧式的风车、球链飞轮、运河的闸门等也纷纷出现。16世纪时带来了风筝，赤道式枢架与坐标，无穷空间理论，铁链吊桥，帆车，诊服术的重视，及音乐声学上的平均律。18世纪殿后者，则是种痘术（疫苗接种法之前身）、瓷器技术、飕扇簸垸机、防水隔舱，以及一些以后引进来的东西，像医学健身法及文官考试制度等，所组成的一团。　
　　这张技术传播一览表，虽然很不完整，但稍可把欧洲吸收东亚的发现与发明之年代整理一下。大体而言，我们无法追溯任一张“蓝图”或任一启发性的观念之传播路线，更无把握说已有办法解决任何问题，可是我们仍可清楚的见到，在特别的时间里，都有便于技术传播的一般环境——在十字军东征，及新疆有西辽王国时，第12世纪那一团便传到了欧洲；在大蒙古风时代，就出现了第14世纪那一团；当挞靼奴婢出现在欧洲时，便出现第15世纪那一团，葡萄牙旅行家及耶稣会教士来华时便出现第16世纪以后之各团。早期的传播年代较为模糊，有进一步研究的必要，但我们可以清楚的看到世界受惠于东亚，尤其是中国技术之全盘图像。　
　　我想作为结论的第一个奇论是，根据一般人的见解，中国从来就没有科学技术。看到了我们在前面所述之一切，大家可能会奇怪何以一般人会有这样的见解，可是在我开始研究这些问题时，我发现这正是在我之前的汉学家之看法，他们还把这种见解郑重的写进许多名著之中。他们的说法再经看不懂中国文献，只对中国人日常生活作肤浅观察的人，一代一代复述下去，终于使中国人自己也相信了。中国大哲学家冯友兰，在四十多年以前写了一