[英]卡尔.波普尔客观知识-一个进化论的研究-第30章

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　　　　这是康普顿的实验检验第二次在量子理论历史上起了关键性的作用。第一次当然是发现康普顿效应，即对爱因斯坦光量子或光子理论的第一次独立试验（如康普顿本人所指出的那样①）。
①　参见康普顿，阿里森（注⑨），第1章，第19节。
　　　　若干年以后，在第二次世界大战期间，我惊奇而又喜悦地发现康普顿不仅是一位伟大的物理学家，而且还是一位真正的、勇敢的哲学家。此外，他的哲学兴趣和目的在某些重要方面和我自己的大致相同。当我偶然得到康普顿1935年发表在题为《人类自由》②一书中的引入入胜的特利讲演稿时，我发现了这一点。
②　康普顿：《人类自由》，1935年（1939年第3版）。这本书主要是根据康普顿1931年在耶鲁大学作的特利基金讲演以及在特利讲演之后不久作的其他两个专题讲演写的。
　　　　你们会注意到我已经把康普顿《人类自由》这个书名吸收到今天我自己的题目里面。我所以这样做，目的是要强调我的讲演是与康普顿这本书紧密联系在一起的。更确切地说，我打算讨论康普顿在这本书的头两章讨论的问题。这些问题又在他的另一本书《科学的人类意义》③的第二章里讨论过。
③　康普顿：《科学的人类意义》，1940年版。
　　　　然而，为了避免误解，我必须强调，我今天的讲演主要不是谈康普顿的书，而是试图重新研究他在这两本书中力图解决的一些哲学老问题，并且试图找出对这些老问题的新解答。我将在这里概述的大略的试探性的解决办法，在我看来，似乎与康普顿的主要目的很吻合，而且我希望——实际上我相信——他本会赞成这个解决办法。
II
　　　　我讲演的中心目的是想把这些老问题简明而有说服力地摆在你们面前。但是，首先我要谈一谈我讲演的题目中出现的云和钟。
　　　　我打算用云表示这样的物理系统，它象各种气体一样，是非常不规则、毫无秩序而又有点难以预测的。假设在我们面前摆有图式或排列，把非常紊乱的云放在其左边，而在我们所安排的另一端即右边，我们可以放一个非常可靠的摆钟，一个精确的钟，用以表示这样的物理系统：它的行为是规则的，有秩序的和高度可预测的。
　　　　按照我所称之为事物的常识观点看来，诸如气候或云行之类的自然现象是难以预料的：我们常说“气候变化莫测”，就是这个意思。另一方面，如果我们想要描述高度规则与可预测的现象，我们就提到“时钟机构的准确性”。
　　　　有许多事物，自然过程与自然现象，我们可以把它们摆在左边的云与右边的钟这样两个极端之间。变化的季节有点象不可靠的钟一样，所以，可以把它放在右边的某处，可是不要太远。我想，我们都会同意把动物放在离左边的云不太远的地方，而把植物放在稍微靠近于钟的地方。在动物中间，小狗要放在比老狗更靠近左边的地方。汽车按照它们的稳定性也会在我们的排列中的某处找到它们的地方。我想卡迪拉牌汽车要在很右边，而罗尔斯—罗依斯牌汽车就更右边了，它们都很接近最好的钟。大概太阳系①要放在最右边的地方。
①　关于太阳系的缺陷，参见下面第223页注①和第226页注①。
　　　　我将在这里利用一朵云、一群小苍蝇或小昆虫作为云的典型而又有趣的例子。共同形成一群小昆虫的单个昆虫，就象气体中的单个分子一样，以惊人不规则的方式运动着。即使每个小昆虫大得足以看清，要追随任何一个小昆虫的飞行路线也几乎是不可能的。
　　　　小昆虫除掉速度不很快，飞得不是很远以外，为我们提供了气体云中的分子或暴风云中的小水滴的不规则运动的极好图象。当然，有一些差别。这群小昆虫从不分散，而且很好地聚在一起，考虑到各种小昆虫运动的无秩序特性，这一点是令人惊奇的。但在引力使之聚在一起的很大的气体云（例如我们的大气层和太阳）中也有类似情况。就小昆虫来说，只要我们假设，小昆虫虽然很不规则地飞向四面八方，但是那些发现自己离群的小昆虫则往回飞向最密集的地方，我们就可以很容易地解释它们保持在一起的原因。
　　　　这种假设解释了小昆虫群是怎样地保持在一起的，即使它没有领头的，没有组织，而只是由于每个小昆虫无法无天随心所欲但又不喜欢离开它的伙伴太远这一事实而形成的一种任意的统计分布状态。
　　　　我想具有哲人态度的小昆虫可能说，小昆虫社会是个伟大的社会，至少是个良好的社会，因为它是一个可想象到的最平等、最自由和最民主的社会。
　　　　然而，作为《开放社会》一书的作者，我否认小昆虫社会是个开放社会。因为我认为开放社会的特征之一是除了政府的民主形式以外，它还珍视交际自由，而且它保护甚至鼓励各自持有不同意见与信念的自由的亚社会形式。但是，每一个有理性的小昆虫大概总得承认，在它的社会里，这种多元论是没有的。
　　　　但是，今天我不打算讨论与自由问题有关的任何社会或政治问题，而且我不打算用这群小昆虫作为社会系统的一个例子，而宁可用它作为我对云状物理系统的主要说明，作为极不规则或极无秩序的云的一个例子或范型。
　　　　象许多物理系统、生物系统和社会系统一样，这群小昆虫可以被描述为一个“整体”。我们设想小昆虫是由于一种吸引力而结群，它的最密集的部分把这种吸引力施加于离群太远的个体小昆虫，这设想表明，甚至有一种由这个（“整体”施加于其成分或部分的作用或控制。然而，这个“整体”可以用来消除广泛传播的“完全主义”的信念——“整体”总是多于其部分的单纯总和。我不否认，有时候它可能是这样。①然而，这群小昆虫是一个例子，说明一个整体其实只不过是其部分的总和——而且是在非常精确的意义上说的，因为不仅是由对所有的单个小昆虫运动的描述来对它进行全面描述的，而且在这种情况下，整体的运动就是它的组成成员运动的（向量）总和除以成员的数目。
①　参见我的《历史决定论的贫困》第23节（1957年及以后各版），书中我批评完形心理学（或“格式塔”心理学）的“完全主义”标准，指出甚至最受欢迎的完全主义的非整体的例子，例如“仅仅一堆”石头也满足这个标准（“整体大于部分的总和”）。（注意我决不否认存在完形心理学，我只是反对大多数完形理论的肤浅性。）
　　　　说明生物系统或“整体”对其部分的高度不规则运动施加某种控制的（许多类似方式中的）一个例子，就是一个正在野餐的家庭——父母带几个小孩和一只狗——在森林里漫游几个小时，但从不远离家用汽车（可以说，它起着吸引力中心的作用）。这个系统可以说比小昆虫的云更加象云——也就是说，它的各组成部分的运动更无规则性。
　　　　我希望你们现在明白了我的两个原型或范型，即左边的云和右边的钟，并且知道了在它们之间我们可以排列许多种事物和许多种系统。我相信，你们已经得出关于这个排列的某种模糊的一般观念。如果你们的观念还有点不清楚或模糊的话，你们也不必担心。
III
　　　　我所说的排列，从常识看来，似乎是很可接受的。最近，在我们自己的时代，甚至对于物理学来说，它也成为可接受的。然而，在以前的二百五十年期间，情况却不是这样。牛顿的革命，即历史上最伟大的革命之一，导致驳倒我已试图提供给你们的常识性排列。因为几乎每个人②都认为牛顿革命所建立起来的成就之一是以下令人惊愕的命题：
②　牛顿本人不是从他的理论中引出这些“决定论的”结果的人，参见下面第223页注②和第226页注①。
　　　　所有的云都是钟——甚至最阴沉的云也是钟。
　　　　“所有的云都是钟”这一命题，可以看作我称之为“物理决定论”的观点的一个简要表达。
　　　　物理决定论者说所有的云都是钟，他们也会说，我们的常识性的排列，把云放在左边，把钟放在右边，会使人误入歧途，因为一切事物都应放在极右边。他会说，根据我们的全部常识，我们排列事物不是按照它们的性质，而仅仅是按照我们的无知。他会说，我们的排列方法仅仅反映了这一事实：我们较详细地知道钟的零件是怎样起作用的，或太阳系是怎样运动的，而我们对于形成气体云或有机体的粒子之间详细的相互作用没有一点知识。而且他会宣称，我们一旦获得了这种知识，就将发现，气体云或有机体和我们的太阳系一样，都象是钟。
　　　　当然，牛顿的理论并没有告诉物理学家情形就是如此。事实上它一点也没有论及云。它特别论述了行星，把行星的运动归因于某种非常简单的自然定律。它也论及炮弹和潮汐。但是牛顿理论在这些领域内的巨大成就，转变了物理学家的头脑，并且确实不是没有道理的。
　　　　在牛顿及其前辈开普勒的时代以前，没有能够解释或者充分地描述行星的运动。显然，这些行星由于某种原因参与恒星刚性系统的一成不变的总运动。然而，它们偏离了那个系统的运动，几乎就象单个小昆虫离开一群小昆虫的总运动一样。因此，各行星就象生物一样，看来是处于云和钟之间的中间位置。可是开普勒理论的成功以及牛顿理论的更大成功表明，那些曾经猜想过行星实际上是完善的钟的思想家是对的。因为借助于牛顿的理论，证明它们的运动是可以精确地预测的，以前由于这些行星的明显的不规则性而使天文学家迷惑不解的全部细节，也都是可预测的。
　　　　牛顿的理论是人类历史上第一个真正成功的科学理论，而且它是惊人地成功的。这是真正的知识，超越了最大胆的想象的知识。就是这样一个理论，它不仅精确地解释了所有行星运动的路线，而且同样精确地解释了地球上物体运动的路线，例如下落的苹果，抛物体或摆钟。它甚至还解释了潮汐。
　　　　所有虚心的人——所有那些渴望学习并对知识的增长感兴趣的人——都改信了这个新的理论。大多数虚心的人，尤其是大多数科学家，都认为它终究可以解释一切事物，不仅包括电和磁，而且也包括云，甚至包括活的有机体。因此，物理决定论——所有的云都是钟的学说——在开明的人中间已成为主导的信仰，而所有不接受这个信仰的人，则被认为是蒙昧主义者或反动分子。①
①　甚至“唯物主义”的一些主要对手（例如斯宾诺莎、莱布尼茨，康德和叔本华）一般也认为，决定论构成理性态度或科学态度的主要部分。构成理性主义传统一部分的一个类似的教条是，一切知识从观察开始并从观察归纳出来。　　比较我的《猜想与反驳》一书第122页中关于这两个理性主义教条的评论。
IV
　　　　很少几个持有不同意见的人中②有查尔斯。桑德。皮尔斯，他是美国的大数学家和物理学家，而且我认为，他是有史以来最伟大的哲学家之一。他对牛顿的理论没有表示怀疑，然而早在1892年他就指明这个理论即使是正确的，也没有提供任何有效理由使我们相信云是完善的钟。虽然他与同时代所有其他物理学家一样，认为世界就是按牛顿定律起作用的钟，但是，他拒绝相信这个钟或任何其他的钟、直到最小的零件都是完善的。他指出，无论如何我们都不可能宣称，凭经验了解了任何象一台完善的钟一样的事物，或者任何稍微接近于物理决定论所假定的绝对完善的事物。也许我可以引用皮尔斯的一个精采的评论：“……掌握实际情形的人”（皮尔斯在这里以一个实验主义者的身份讲话）“……懂得质量和长度的最精确的比较，…在精确度上远远超过所有的其他（物理）计量，…也不如银行帐目的精确，因而对物理常数的测定和家具商测量地毯、窗帘大体上是同等的……”①皮尔斯由此作出结论认为我们可以自由地猜测所有的钟都有一定的松散性或不完善性，而这就允许偶然因素得以存在。因而，皮尔斯推测，世界不仅由严格的牛顿定律所主宰，同时也受偶然性，随机性或无序性法则的支配，受统计学概率的支配。这就使世界构成一个云和钟的连锁系统，因此，甚至最好的钟在其分子结构上，也会显示出某种程度的云状。就我所知，皮尔斯是牛顿之后敢于采用在某种程度上所有的钟都是云这一观点的第一个物理学家和哲学家。换句话说，虽然云有极其不同程度的云状，但是只有云存在。
②　牛顿自己可以算是很少几个持不同意见的人之一，因为他甚至把太阳系看成是不完善的，继而认为它可能要毁灭，由于这些观点，他被谴责为不虔诚，即“对自然界创造者的智慧的挑战”（如亨利。彭伯顿在他1728年的《艾萨克·牛顿爵士的哲学》一书第180页中所描述的）。
①　《查尔斯·桑德·皮尔斯文集》，1935年版，第6集，第35页，6。44。当然可能有其他物理学家提出类似的观点，但是除了牛顿和皮尔斯以外，我知道的只有一个：维也纳的弗朗兹，埃克斯纳教授。薛定谔是他的学生，在他的《科学、理论与人类》一书中写了关于埃克斯纳的观点。参见该书1957年版第71、133，142页。（这本书以前是以《科学与人类气质》为题于1935年出版的，康普顿在《人类自由》第29页提到过它。）
　　　　皮尔斯支持这个观点，他指出，所有的物体，甚至表上的宝石，都受制于分子热运动②——一种类似气体分子或一群小昆虫中的单个小昆虫的运动，这无疑是正确的。
②　C。S。皮尔斯：上引书第6集，6。47，第37页（1892年第1版）。这一段虽然简单，却很有意义，因为预先提出了（注意关于爆炸性混合物振动的评论）关于宏观效应的一些讨论，这些讨论由海森堡的非决定论的扩大而产生。这次讨论是由拉尔夫·利利的一篇论文开始的，参见《科学》1927年，第46期，第129页以下，康普顿在《人类自由》第50页中提到它。它在康普顿的书中起了相当的作用，参见第48页以下。（注意康普顿1931年发表特利演讲。）康普顿：上引书，第51页，注3，包含一个对由子分子热运动（皮尔斯想到的不确定性，和海森堡不确定性引起的机遇效应很有意思的定量比较。玻尔、帕斯库尔·约尔丹、弗里茨·麦迪卡斯、路德维希·冯·贝塔朗菲和许多其他的人继续进行这个讨论，最近，瓦尔特·埃尔萨塞1958年写的《生物学的物理基础》，也参与了讨论。
　　　　他的同代人没有多大兴趣去接受皮尔斯的这些观点。表面上只有一个哲学家注意到这个观点，并加以抨击。③物理学家们似乎忽视了这些观点。甚至今天，大多数物理学家认为如果我们要把牛顿的经典力学看作是真的，那么我们就不得不接受物理决定论及其命题：所有的云都是钟。只是随着经典物理学的没落以及新的量子理论的兴起，物理学家才准备抛弃物理决定论。
③　我引证保罗·卡拉斯：《一元论者》1892年第2期，第560页以下和1892年第2期，第68页以下。皮尔斯的回答在《一元论者》1893年第3期，第526页以下（参见皮尔斯的文集第6集，附录A，第390页以下）。
　　　　现在情况变了。直到1927年一直受到和蒙昧主义同等对待的非决定论成了流行的时髦。一些大科学家，例如麦克斯·普朗克、欧文，薛定谔和阿尔伯特·爱因斯坦，虽然他们站在发展量子理论的最前列，但是他们对放弃