科学史(下)-第42章
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子及量子的超微观的底蕴时，决定论的机械论便无效了。
①
Outline of Philosophy，London，无出版年代。p。226。
恒星所发的光，达到我们的眼中时，这就是物理学可以追踪的一串事件
的结束。但在这整个一串事件中，只有视觉的感觉，是我们可以具体描述的，
其他事件就只能用纯粹抽象的与数学的方式加以描述。一个盲人或可了解所
有的物理学，但绝不能了解看的感觉。关于事物能否给人以快感的知识，那
不是物理学。因此，事情很明白，还有物理科学所未能包括的知识，即我们
自己心灵感觉的知识。
这些感觉中最生动而恒久的一种，就是意愿与自由意志的感觉。到现在
为止，反对这种感觉的正确性的最有力的论点就是机械的决定论。有人以为
决定论是物理科学的必然结果，但爱丁顿以为，如果还有人想为哲学上的决
定论辩护，在今日只能凭借形而上学的证据。它的拥护者，不能再用科学来
证明了。科学上的决定论已告崩溃，已在保护它的能力的堡垒内部——原子
的内部结构——崩溃了①。
要科学家去研究意识控制物质的可能的作用方式，今天尚非其时，但哲
学家或不妨猜度这类的问题。爱丁顿指出，有人以为，意志可以控制几个原
子或一个原子的不定的量子跃迁，这样，靠了一种神经的冲动，就把物质的
世界从一个轨道转到另一轨道。爱丁顿认为这是不可能的，而宁愿认为意识
可能是通过改变不定的原子群的概率的条件来发挥作用。他说：
我并不想缩小承认有生命的物质与死的物质的这种差别的严重性；但我
以为其中的困难，即使尚未解除，却已稍微减轻。不改变原子的结构，而仅
干涉其不定行为的概率，这种对于自然律的干涉，似乎不象人们提出的意识
其他干涉方式那样激烈。
爱丁顿的看法，我们自应重视。但是意识与大脑的联系的机制，当然很
明显是一个极端困难的问题。如果轻易相信某种猜想可以解决这个问题，不
管这种猜想如何巧妙，那都未免近于鲁莽。目前，最好保留这个问题的现状。
经验包括许多方面：物理科学为其一，心理学又其一，而且心理学必须承认
美学的、道德的与宗教的情感是它的资料的一部分。
科学从现象世界形成抽象，并制订出本身含有逻辑含义的概念。因此，
在概念和一切可能而正确的推论之间，有一条不可打破的连锁。所以，科学
上的决定论，是由于科学是一种抽象过程而产生的①。例如力学从感觉引起的
观念，构成抽象的概念——空间、时间、物质——再根据这种概念建立一个
合乎逻辑的决定论的体系；从这种体系中，只能引出与所纳入的抽象概念性
质相同的抽象概念。从力学的立足点看来，自然界不可避免地是机械的；而
从任何抽象的与逻辑的科学的立足点看来，它是决定论的。但还有一些其他
立足点，精确科学无法达到。
此外，这一问题与因果问题也是有联系的。如果认为因果关系是先验的，
是思想的一种必然性，它的正确性就不取决于科学，而科学对它的结果也不
负责任。另一方面，如果认为因果关系须以经验证明，因果律就仅在某些实
例上得到证明。在其他实例上，虽然没有否定它的确凿证据，但也不能证明
其普遍性，我们也没有理由断定它必须控制人类的意志。人类意志非常不同
于因果律也许已证明为有效的那些现象②。
①
Eddington，同前。
①
比较R。Gllingwood； Speculum Mentis， Oxford，1924，p。166，andwhitehead；同前。
②
见Bertrand Ruscell； Our Knowledge of the ExternolWorld，p。236。
罗素以为人们对于决定论的反感，大部分是由于分析不够造成的。由于
分析不够，就把科学所说的非人为的因果关系，与人类意志的观念混淆起来。
我们都不喜欢觉得我们是在外来的压力下，违反自己的意志而被迫行动。但
当我们的意志，即令从决定论去看，与造成我们的行动的原因一致时，这种
感觉就不致发生。如罗素所说①：“总之，自由在任何可贵的意义上，仅要求
我们的意志是（事实上也是如此）我们的愿望的结果，而不是外力强迫我们
取我们所不愿取的结果。。。所以自由意志，只有在那重要的形式上才是真
实的。”
机体概念
现在再讨论涉及这同一问题的哲学思想的另一发展。自然科学的普通方
法，是用分析方法把问题简化。心理学家在分析之后，用生理学原因来表述
其结果；生理学家应用物理学及化学来说明他们的结果。物理学家则剖分物
质为原子及电子，而在此中，他们又碰见机械模型全部失败的局面，与似乎
具有基本意义的测不准原理。或许他们还可能建立一个成功的原子模型，但
到最后，模型的建立，将证明为不可能，而最后的物理概念必将用数学方程
式来表达。
但是物理学并非惟一的科学，而科学自身，也非惟一的经验方式。的确，
生物学包括分析性的生理学，而生理学每每尽一切力量，把问题简化为物理
与化学问题；但是生物学同时也研究把活的机体看做整体的自然历史。心理
学并不是只进行感觉及情感的实验分析，而且研究心灵的内部意识与整个人
格的内部意识。力求接近实在的综合方法，也如分析方法同样有效。这些理
由，使得怀德海坚持认为，还需要一个临时的实在论阶段，来把科学体系重
新改造，建立在机体（organism）这一最终概念的基础上②。
十六世纪发现，世界可以很成功地描绘成一系列瞬时物质组态，这种组
态可以决定自己的变化，从而形成一个逻辑上严密的体系，一个完全的机械
论的体系。唯心主义者从贝克莱以至柏格森，都起来反对这一体系；但因为
未明其真正争论点所在，所以在辩论中遭到失败。这一体系确有其错误，但
不是一般所想象的错误。这实际上是本书所多次指出的，那就是把科学所本
来需要的抽象，误认为具体的实在，也就是怀德海所说的“具体性误置的谬
误”。抽象为分析所必需，但从自然界及经验构成抽象时，就需要把抽象以
外的部分略而不论。因此，抽象所提供的科学的图象是不完备的，至于整个
存在的图象就更不完备了。决定论的机械论的原理，只适用于十分抽象的实
体，即逻辑分析的产物。世界上具体而持久的实体，是完整的机体，所以整
体的构造，影响了其各部分的特性。一个原子当形成为人体的一部分时，其
行为可能有所不同；它的情况是作为机体的人的性质所决定的。心灵的状态
参加整个机体的构造，因此可以改变其附属各部分——直至电子为止——的
计划。一个电子盲目地行动，但在人体内，它的盲目的行动就受到身体的整
个计划，包括心灵状态的制约。为了加强这个论点，我们可以指出：一个电
子在一个原子内是为整个的原子结构所制约的，而与一个在原子以外，游动
① 见同书239 页。
②
A。N。Whitehead，Scienceand the ModernWorld，Cambridge，1927。P。80。
于“空洞”空间的电子非常不同。由此可知，怀德海是用机体论来代替科学
上的决定论。他从与爱丁顿相反的方向来处理这个问题。我们知道，爱丁顿
是从原子、电子与量子——物理分析的最后产物——的基础上来攻击决定论
的。怀德海则说分析由于它的本质在哲学问题上容易把人引入歧途，因此，
他把他的理论建立在完整机体的综合概念基础上。归根结蒂，他诉诸素朴的
经验；这些经验告诉我们：“我们是在一个声音、色彩与其他感 486 觉对象
的世界里面，而这些声音、色彩和其他感觉对象是在空间和时间中同持久的
物体，如石、树，及人体联系在一起的。我们自身同我们所感知的其他东西
似乎在同一意义上都是这个世界的成分。”这样，怀德海就靠了他自己有很
大贡献的新实在论的阐释，采取了与穆尔及布罗德大体一样的观点，从而似
乎给我们重新带来了一个关于美和善的世界的科学理论。这个理论，贝尔特
（Burtt）以为，是伽利略从我们那里取去的。怀德海以为自然现象的最终单
位是事件。他也象柏格森一样认为，实在的本质就是变。也就是说，它是一
个不断的和活动的过程，或一个创造的进化。
物理学、意识与熵
在讨论精密科学的意义时，爱丁顿着重指出一点：它所研究的只是物理
仪器的读数。例如在计算物体从小山滑下所需的时间时，我们把物体。。的
质量，小山的坡度，与重力的加速度一类的指针读数，纳入我们的计算，而
找出另一指针读数，即我们时钟上指针的位置。应用这个方法，物理学构成
一个逻辑上严密的知识体系的闭合圈子，其中仅包含一些互相联系的物理概
念。用旧的术语来说，物质与其组态决定了力，而力又决定了未来的组态。
用现代的术语来说，这个系列的次序如下：势，间隔，标度，物质，应力，
势。。等，如此反复，永无止境。逃出这种圈子的唯一方法，就是认识到这
个无疑的事实：说逻辑图式是否与实际世界符合，只能靠心灵的作用来加以
测验。或许只有物理学可以追踪它的闭合的圈子中的扰动，直到这种扰动变
成大脑中物质的运动为止，再客观地从外界观察这个运动。但当大脑中的扰
动被翻译成意识时，我们就接触到实在。“意识是不是实在的，是不成其为
问题的。意识就是自觉，‘实在的’这个形容词并不能增添什么新东西”。
这里，我们又回到了第八章与第九章所讨论的自我的本性问题，自我是
象老派哲学所说，存在于经验之前，而与经验无关的实体呢？还是象现代心
理学家所说，是靠感觉、知觉与其他心理活动的作用而形成的复合的第二性
的结构呢？这个问题，不能得到一致同意的解答，或者也无需解答。无论是
怎样形成的，自我是有意识的。用爱丁顿的说法，自我是自知的，因而是实
在的。
通常的可逆物理学的方程式，对于运动向哪一方向行，毫未说明。就形
式的动力学所能告诉我们的来说，行星也可能按相反的方向绕日而行。这里，
又是只有我们的意识才能使我们在一可逆的世界中，区别过去与未来。但在
物质的世界中，有一个不牵涉意识的准则。物质的世界不是可逆的，而热力
学第二定律告诉我们，在一非可逆的体系中，能量随时间的进行而不断减低
其可用之量，熵不断增加。正是我们大脑中进行的非可逆的过程，在我们的
意识中引起了时间推移的感觉，是不是有这种可能呢？
熵的这种增加，可用一洗牌机洗纸牌的比喻来说明。在未洗以前，将牌
依花色及数序排好。洗过以后，花色及数序都匀混了。除非经过有意的挑选，
或由于机会少到不可想象程度的巧遇使各张牌恢复未洗以前的次序外，我们
绝不能把牌的次序复原。纸牌的张数愈多，则洗匀所需要的时间也愈长。故
洗匀的程度，可用以测量时间，而且因此为一非可逆的过程，故也可用作方
向的指针：愈洗愈匀，则表示时间在前进；若各牌自行重返原顺序的排列，
那么我们必在反向上去追溯时间。
所以如爱丁顿所说：熵在物质世界中，为时间的指针。如温度之差在减
小，能量在变成逸散而更少，熵在增加，则时间的过程为正，我们在向着未
来前进。反之，如果我们从方程式中发现熵在减小，可用的能量在增多，则
我们应知我们在从未至始地追踪一个过程。
气体分子运动论使我们能够把熵增加的过程，译作分子运动的过程。若
有二器，各盛相等数目的分子，其中一器热而他器冷，则前者所盛分子的平
均能量与速度，必较后者所盛分子的为大。今若将此二器连通，则分子的碰
撞，将使分子的平均能量趋于相等，直至分子速度的分布，遵照麦克斯韦与
波尔茨曼的定律。这是一个最后的状态，要使这种最后状态恢复最初状态，
只有靠有意识的行动如麦克斯韦的魔鬼的那种想象中的行动，或由于一种极
不可能的机遇，以至全部运动较速分子都跑到一个容器中。在无穷的时间里，
这极小的机遇，也许有偶尔发生的可能；除非有其他比较可能的情况发生，
把整个系统颠覆；实际上这后一情况是更可能发生的。
天体演化学
自地球中心说被推翻，恒星被承认是远方的太阳以后，宇宙规模估计数
的增大，对于人类并无多大的重要性。并且天体起源的问题，为科学的问题，
而非哲学的问题。但是天体物理学知识的猛进，确足使我们感到深刻的印象，
而叙述其一部分成果，也许有其相当的价值。
我们的银河系含有恒星约数十万万个，而其中最远的恒星彼此的光或需
三十万年方能到达对方。在我们的恒星系统以外，广大空间的汪洋中，有数
以百万计的旋涡星云，可能是形成中的新星系。其中有些很远，其所发的光，
须行走一亿四千万年才能达到我们的眼中。
但是，牛顿认空间是无边际的，今天看来空间却似乎是有止境的，由于
散处的物质的存在而呈现弯曲。光如向外继续进行数十万万年，可能重新回
到原来的出发点。
人类的出现可能是在几百万年以前。地球的年龄可能约为数十亿年。内
部温度达几千万度的太阳与恒星向外辐射能量可能已有几十亿以至万亿年以
上。
地上的九十二个元素，可为恒星内部的热力所毁坏。在恒星上，可能存
在有我们所未知的放射性原子。由于这种原子的分裂，或由于质子与电子的
相互冲突，物质便可化作辐射，成为恒星生存的能量之来源。地上的原子，
即用以组成地球和我们的身体的原子，或许只是这个宇宙过程的副产物，剩
余的死灰。
星云假说足以解释巨大星系的形成，而不能说明我们较小的太阳系的产
生。要想弄清太阳系的起源，我们必须注意观察某些不常有的现象，例如两
个尚为液体或气体的天体适逢行近时所发生的潮汐波。由此可见，在目前的
宇宙中，我们所知的生命必需的条件，即使不是独一无二的，也是很少的。
看来，所谓生命，或可视为宇宙演化的副产物中微不足道的偶然现象，也可
看做是创造性，演化的高度努力的最高表现，由于时间和空间的巧合，只有
地球才能成为它的安适的家乡。科学能提出时空合适位置的各种不同估计但
孰是孰非，则无论如何，非今日所能决定。
宇宙的未来又将如何？凯尔文爵士提出的能的逸散原理，以及克劳胥斯
提出的熵向极大值增加的学说，都指示一个最后死亡的平衡状态。在此状态
中，热量在均匀的扩散，而物质为永久的静止。新近的观点，已修改其细节，
而未变更其结果。活动的物质化作辐射，辐射最后在空间中漫游，这个空间
是太大了，以致不能为辐射所饱和，而再行沉淀物质。秦斯算得：每一活动
原子可得生存的机会为10 420，000，000，000 分之一。宇宙似乎正在不断
化为均匀分布的辐射。
然而如果宇�
