第廿五章 自然定律的涵义和价值

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                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。每一个科学兴趣都可以被看作是迂回步骤中的间接的生物学的兴趣。不管案例是接近还是远离直接的生物学兴趣,符合我们需要的唯一事情是在该环境下矫正和调适期望。不过,在不同的环境中,我们使关于期望的矫正的要求十分不同。如果我们饥饿,并在该环境下我们期望它的地方寻找食物,那么难有这样将满足我们的期望。然而,如果已知枪的靶子和子弹与火药的重量,我们期望某一射程,那么甚至与期望的轻微偏离都能够构成扰乱的欺骗。如果目标是通过包括几个步骤或许多步骤的相当长的路线达到的,那么每一步的大小和方向上的小错误将足以使我们击不中目标。因此,进入计算的几个数中的小小错误能够大大地弄错最终的结果。由于在科学中我们恰恰正在处理这样的用于理论或技术实践中的中间步骤,因此借助给定的环境获得期望的特别准确的决定,将是重要的。

                 第五节

  随着自然科学的进步,在其中实际上出现了日益增长的对期望的限制,这些限制逐渐呈现出比较决定的形式。头一批限制在类型上是定性的。决定期望M的因素A,B,C,……是否能够在科学上用单一的命题一起系统阐述,或者科学是否就在植物学表格或化学分析中的例子为一个接一个地引证这些因素提供指导,则是不重要的。如果在质上相似的案例中人们也能够定量地区分各种质,以致定量地被决定的集合A1,B1,C1,……相应地决定定性的期望M,那么我们具有进一步的限制,限制的鲜明性受到由能够达到的观察和测量的准确性限定。在这里,限制可以同时或以相继的阶段出现。如果限制被第二个决定或互补的决定进一步收缩在较小的限度内,那么后者将发生。在具有n个边的凸平面直线多面体中,在欧几里得空间中的内角和是(n-2)·2直角。对于三角形(n=3)而言,这变成2直角,致使每一个角由另外两个角决定。因此,这些最狭窄的限制取决于条件的整个序列,这些条件是相互完备的,其中一些在需要它们首先给予其他条件以任何涵义方面是基本的。在物理学中情况也同样。方程pu/T=常数对于不变质量的气体都成立,就此而言p,u,T在它的所有部分都是相同的,倘若条件与液化足够不同的话。包含在折射定律sina/sinB=n中的限度,通过与确定的一对处于确定的温度和密度或压力以及没有内部的电磁势差的均匀物质联系起来,进一步变狭窄了。如果物理学定律与确定的物质相联系,那么这意味着该定律对这种物质的已知反应在其中也被找到的空间有效。这些条件通常被纯粹的物质名称覆盖和隐蔽起来。对空虚空间(真空、以太)有效的物理定律总是且仅仅与电常数和磁常数等等的确定值联系在一起。通过把命题应用于已知的物质,我们引入进一步的表达条件的决定或方程,恰如当我们就几何学定理谈论或心照不宣地假定,它适用于三角形、平行四边形或菱形一样。如果人们发现在定律迄今总是发现有效的环境下不再适用的案例,那么这促使我们寻找该定律迄今未知的补充条件。找到这些条件总是重要的发现。因此,电和磁是通过被设想是相互无关的物体的相互吸引和排斥发现的。不仅明晰的假设,而且心照不宣假定的附带条件,都形成几何学论题甚或物理学论题的基础。要始终明确记住,可能存在迄今未知的限定性的条件(它们的可观察的变化迄今逃脱了我们)。

                 第六节

  按照我们的观点,自然定律是我们心理需要的产物,为的是在面对自然界中到处寻找我们的道路,这样在面对自然过程时我们不会处于被隔离和受阻碍的状况。这清楚地在这些定律背后的动机中显示出来,定律总是符合这种需要以及流行的文化状态。在取向方面的头一批初步尝试是神话的、魔鬼的、诗的。在哥白尼和伽利略时期的自然科学的科学复兴时代,为主要定性的暂定的取向、容易、简单性和美而奋斗,是在探索关于理智地重构事实的法则中的主导动机。比较精确的定量探究旨在尽可能完备他决定事实,从而寻求毫不含糊的决定,正像在力学发展的早期历史中已经发现的那样。如果个别发现后来积累起来,就产生了强有力的推动,以便减少心理努力,达到经济、连续和恒久以及尽可能普遍的范围,因为有益地应用的法则建立起来了。我们只需要指出力学或任何相当发达的物理学部门的后来的历史就可以了。

                 第七节

  在相当马虎的认识论的批判时代,把心理动机投射到和归因于自然本身,是十分自然的。上帝或自然力求简单性和美,其次力求严格合法的关联和决定性,最后力求所有过程的经济,也就是力求以最小的努力达到最大的结果。甚至在最近的时代,菲涅耳在强调与古老的发射说相对照强调波动说的普适应用时,把通过微小的手段达到许多东西归因于自然。

  第一个假设具有导向是比较明显的结果的优势,因为力学分析更容易应用于它;相反地,第二个假设在这里引起很大的困难。不过,在选择体系时,人们仅仅必须考虑假设的简单性,计算的简单性在概率的平衡中可能没有权重。自然并未因分析的困难而烦劳,它仅仅避免手
  段的复杂性。它似乎已经决意以少做多:物理科学的完美不断地以新的证据支持的正是这个原理。

                 第八节

  自然定律的逐渐精练和对期望的日益增加的限制,相应于思想对事实的更精确的适应。要达到对每一个别的和不计其数的未来的事实的完全适应,当然是不可能的。如果自然定律必须变得可以反复地和尽可能普遍地应用于实际的具体案例的话,那么它要求抽象、简单化、系统化和理想化:我们必须在心理上把事实分解为这样的简单要素,以致我们能够用它们以充分的精确性重构和重组事实。这样的从来也不会在实在中严格出现的简单的理想化的事实要素,是质量的匀速运动和匀加速运动、稳恒的(稳定的)热流和电流以及均匀增加或减少的流等等。每一个任意可变的运动和流都可以看作是在任何程度上由这样的要素构成的,以致能够把自然定律应用于它,这是通过物理学的微分方程发生的。因此,我们的自然定律由一系列为这种应用恰当选择的和为应用准备停当的定理组成。因此,可以把自然科学视为一类工具的收集,为的是理智地完成任何部分给定的事实,或者为的是尽可能地限制在未来案例中的期望。

                 第九节

  事实并未被迫要符合我们的思想,但是我们的思想和期望符合其他思想,即符合我们由事实形成的概念。依附于事实的本能的期望总是具有相当数量的游戏,但是,如果我们假定事实严格地对应于我们的简单的理想的概念,那么我们的期望将与它们一致,从而将正好被决定。自然科学的命题总是具有纯粹假设的意义:如果事实A恰恰对应于概念M,那么推论B恰恰对应于概念N;两种对应具有相同的准确度。在自然科学中像在几何学中一样,来自预设的推论的绝对精密的和十分精确的与毫不含糊的决定并不存在于可感觉的实在中,而仅仅存在于理论中。所有进步的目的在于使理论可以更符合实在。当我们观察和测量一对介质中的许多折射案例时,我们对于给定入射光线的折射光线的期望依然隶属于观察和测量中的不精确性的范围。只是在定律被固定和数值针对折射率选定,对于入射光线来说才存在一条唯一的折射光线。

                 第十节

  已经数次强调,在以概念和定律为一方和以事实为另一方之间,明确区分是多么重要。奥斯特的案例(一个平面上的电流和磁针)按照他的时代之前的有效的概念是绝对对称的,而事实揭示出它们本身是不对称的。圆偏振光的行为在几个方面像非偏振光一样具有相同的无差异,要揭示它的双螺旋不对称需要更为仔细的研究,从而迫使我们用新的和更完备的摹写概念描述事实。如果我们的自然观念受我们认为是恰当的概念的支配,而且我们相应地变得习惯于毫不含糊的精确的期望,那么我们也容易被导致消极地使用毫不含糊的决定的概念。在那里,比如说在运动中,某一结果并未被毫不含糊地决定,就像平面上三个相等的力在一点相互以120度作用一样,我们将根本不期望效应发生。如果我们不受在这种形式中的充足理由律(参见上面的例子)的误导,那么我们必须保证,所有操作条件是已知的。

                第十一节

  只有比观察(由于已经众多的和复杂的附属环境的影响)能够保证的更简单、更精确地描述事实的理论,才对应于毫不含糊的决定性的理想。理论的这种精确性能使我们通过一系列相等的或不相等的步骤演绎将与理论一致的广泛的推论。不过,因为累加的偏差,推论和经验的一致或不一致与把原理和观察比较相比,通常是对理论的矫正或它需要改进的更佳的检验。想一想牛顿的力学原理和从它导出的天文学的推论吧。

                第十二节

  如果从我们对决定性、尤其是毫不含糊的类型的决定性的需要的观点,来考虑理论的命题的普遍而经常重复的形式,那么它们就变得可以理解了。这使得一切事物变得更清楚、意思更明白。对于物理学家来说,几句评论将足够了。物理的差异决定发生的一切事物,差异的减小在我们正在注视的实在的片断中占压倒优势。在同一类型的相似地决定一点的事件之处,决定的因素是这些差异的平均值。适用于静力学、动力学、热、电等等如此之多的领域的拉普拉斯方程和泊松方程,分别陈述它碰巧是零或无论其他什么的这一平均值。关于一点对称的差异在这里决定对称的事件;或者在多重对称的特例中,决定事件的不存在。在应用时,描述相互垂直的势面和力线或流等等的共轭函数,决定在无穷小要素中的事件的对称。多重毗邻的可能性集合中的极大值或极小值总是能够被视为从属于某些对称的条件。如果差异对于排列中的任意小的变化总是在相同的向指上变化,那么给定的排列在某个方面总是极大的或极小的。平衡案例,不仅仅静力学和动力学中的平衡案例,作为这种类型的法则都是如此。我们在其他地方已经说明,在像最小作用原理这样的定律和其他以极大值或极小值的形式陈述的定律中,起决定性作用的不是这些最后的东西,而是毫不含糊的决定性的观念。

                第十三节

  因为自然定律只不过是观察者对实在不需要符合的东西的期望之主观处方,因而它们是无用的吗?根本不是:尽管期望仅仅在某些限度内被可感觉的实在满足,但是它们无论如何常常证明是正确的,并且每日继续这样作。因此,我们在假定自然的均一性时没有犯错误,即使因为我们的经验是不可穷竭的,我们将永远也不能够证明,该公设在空间和时间中的每一处都可以绝对精确地应用:像任何科学的工具一样,它将依然是理想的。此外,该公设仅仅与均一性有联系,而没有详细说明什么类型。因此,如果期望落空,那么我们总是自由地寻找新的均一性,而不是原先期望的均一性。

                第十四节

  作为自然的探究者,如果人们认为人类个体和他的灵魂不是与自然对立的孤立的和异己的要素,而认为物理的感觉和观念的事件是不可分割的整体的话,那么人们将不会为整体不能被部分劳竭而感到惊讶。可是,在部分中显露出来的法则将启示他,存在着关于整体的法则。他将希望,正如他在小范围内用一个事实成功地说明另一个事实一样,物理事实和心理事实这两个领域同样地将逐渐相互阐明。这只不过是把详细的物理观察和心理观察的结果引入比迄今达到的更密切的一致的问题;现在,没有一个人怀疑二者之间的普遍关联。我们不再能够想像两个独立的世界或仅仅松散地关联的世界。借助未知的第三者把它们关联起来是无意义的:人们希望,这样的说明永远丧失了全部信任。

                第十五节

  所提到的观点应该出现,这是完全可以理解的。当人们通过类比发现,存在着类似于他并像他一样行为的其他生物、其他人和动物时,从而必定变得清楚地意识到,他必须判断他们对于环境的行为,而他是无法通过他的感官直接察觉到这些境况的;虽然他所熟悉的类似物形成他自己的经验,但是他不得不把过程分为两类:就全体而言可察觉的类和仅就一个而言可察觉的类。在他看来,这是最简单的、实际上最有帮助的解决办法。以这种方式,他形成了他自己的自我和其他人的自我二者的明晰思想。某个偶然地在没有生活同伴的情况下长大的人,几乎不会把他的贫乏的观念与感觉对立起来,也不会获得自我的思想,更少把自我与世界对立。对他来说,所发生的一切事情都是一。然而,一旦把握了自我的思想,我们就容易形成物理的和心理的东西的抽象,以及我们自己的和他人的感觉和观念的抽象。考察事物的两种模式对于综合的取向是有益的:一个导致关心细节,另一个保证我们不丧失对整体的洞察。

                第十六节

  如果世界被抽象锯开和切割成小片,那么部分看来是如此不实际和不实在,以致产生这样的怀疑:我们是否能够再次把它们粘合在一起。人们可能偶尔以玩笑和冷嘲的方式询问,这样的属于自我的感觉或观念是否能够在世界中独自漫游。因此,假如数学家在把世界割裂为微分之后是有点聪明的话,他们是否能够在没有损害的情况下再次用这样的无把世界结合在一起。我的回答是这样的:实际上感觉总是在复合中发生,但是这后者应该总是完备的,清醒的人的自我是可疑的;毕竟在梦幻、催眠状态、出神入迷中存在意识,在不同的程度上完全存在动物的意识。甚至物体、一块铅。我们已知的最原始的项目,总是属于复合,从而属于世界;没有什么东西孤立地存在。正像物理学家为了科学研究的目的必须自由地分析物质世界,把它拆卸为部分而又不因此忘记世界的普遍关联本性一样,生理学家也必须是同等自由的,倘若他要获得任何结果的话。利用犬儒学派的德谟纳克斯(De- monax)的话,我们可以说,感觉像任何其他事物一样未独自存在。
  我通过反省发现,我的自我被意识的具体内容竭尽。如果人们有时设想,人们附带地察觉到某一事物,那么理由似乎如下。一个人自己的自我的抽象观念与其他人的自我的抽象观念、与它们之间的差异、以及与自我对于它的内容的行为并非无关紧要的思想,密切地联系在一起。然而,人们必须问自己,这些抽象的思想本身是否没有具体的意识内容且仅仅与这些内容不相符,人们是否能够通过纯粹的反省发现它们。再者,在涉及自我的物理的和心理的基础的地方,几乎一切东西确凿地被继续研究。这肯定是与短暂而生动的意识内容并存的某种东西,这在任何情况下只不过永远描述立的总体的丰富性的一小部分。

                第十七节

  传统的观点认为,在自我和世界之间存在着不可逾越的障碍,正像在自我和自我之间存在着不可逾越的障碍一样,这种观点在心理学上是可以同等地理解的。如果我有关于某物的感觉或观念,那么这似乎并不影响世界或其他自我,但只是在表面上如此。我的肌肉轻微伴随的运动已经属于世界和任何警觉的观察者;如果我的观念突然引发出言语和行动,那么这一点甚至更有理由成立。如果一个人看见蓝颜色,另一个人看见球的形状,那么这的确不能导致判断“球是蓝的”。正缺少的东西是“统觉(apperception)的综合统一体”,尽管这个琐细的事实被夸大地描绘了。两个观念必须密切得足以相互作用,这有点儿像物理学中的物体。不过,这样的表达没有解决问题,但却颇为倾向于与它相符或隐藏它。自我不是为判断结果仅仅需要把蓝色和球投入的碗钵。自我比纯粹的统一体更多,肯定不是赫尔巴特的简单的统一体。构成球的相同的空间要素必须是蓝的,而且必须辨认出蓝颜色是与它们的定域不同的和分离的,倘若判断是可能的话。自我是与物理有机体对应的心理有机体。很难相信,这必定永远是生理学和心理学一起无法提供进一步阐明的问题。仅仅反省而不借助物理学,甚至无法必然导致感觉的分析。哲学家片面地过高估计反省的分析,而精神病学家往往同样地就生理学分析作过高估计,不过要得到恰当的结果,我们必须把二者结合起来。在两群探究者中,似乎还潜伏着从原始文化得到的、迄今未完全消除的偏见的遗迹,即心理的东西和物理的东西原则上是不可通约的(incommensurable)。在这里提示的研究将领先多么远,目前是不可预言的。
  在自我从中浮现并再次反过来准备消解于其中的宇宙之流中间,如果自我不是与世界孤立的单子(monad),而是它的一部分,那么我们将不再倾向于认为世界是某种不可知的东西。于是,为了希望真实的知识,我们要足够接近我们自己,要充分密切地接近世界的其他部分。

                第十八节

  科学显然是从生物的和文化的发展中成长起来的,是它的最多余的分支。然而,今天我们几乎不能怀疑,它发展为在生物学上和文化上是最有益的因素。科学接过了用充分有意识的和有条理的较快变化代替尝试性的和无意识的适应的任务。已故物理学家E.赖特林格(Reitlinger)通常在回答悲观主义发作时说,人在自然中在条件适合时是为存在而出现的,而不是为福利而出现的。事实上,他必须为他自己创造这最后的东西,我认为他这样做了。至少在今天,这对于物质福利来说有效,即使迄今不幸地仅仅对某些人有效,但是我们可以希望未来事情会好一些。约翰·卢伯克爵士(Sir Joh Lubbock)表达了如下希望:文明的果实将不仅扩大到其他国家和人民,而且也扩大到发达国家的所有阶层,以致我们在我们自己的同类公民中应该找不到那些过着比原始人更糟糕。且没有原始人真实——即使是微不足道的长处——的生活的公民。让我们记住,我们祖先在他们社会体制的暴行、他们的法律和法庭、他们的迷信和狂热下不得不遭受什么痛苦;让我们考虑这些东西有多少依然作为我们自己的遗产,让我们设想我们在我们自己的子孙中还将经受多少这样的遗产:在借助我们的心理学的和社会学的洞察实现道德世界秩序的理想中,这应该是我们开始热切合作的充分动机。一旦这样的秩序建立起来,没有一个人将能够说秩序在世界上不存在,也没有任何人将需要上天入地去寻找它。