論邏輯經驗主義 · 現代物理學中的因果性問題

導　　論 眾所周知，因果性問題在科學討論中占有重要地位，這一方面是因為一般的認識問題與它密切相關，另一方面是因為自然科學作為研究規律的科學在其建構中必然要求對此予以澄清。因此，不僅哲學而且物理學都從各自的角度對這一問題給予異乎尋常的關注，特別是最近，在與這一問題有密切關聯的原子物理學達到了一個新的發展階段的時候。 以往哲學發展的實質在於，因果律問題被列為形上學問題之一。研討這一問題的形上學方式或這類研討的危險性甚至在現代物理學中也還沒有完全得到克服。因為除了先驗形上學，還產生了另一種形上學，這種形上學把物理學中的規律概念歸結為概然性，並且試圖以這種方式從事思辨。 這種形上學的研討似乎源於一個極其樸素，也許甚至毫無意義的問題，即在自然界中因果律的普遍有效問題，或在自然界中有決定論還是有非決定論的問題；這一問題只能使我們陷于思辨，因為它在它的傳統形式中事實上與物理世界毫無關聯。哲學研究因果規律性的真正任務，不在於或者肯定或者否定因果律的普遍有效——這必須讓經驗來回答——而在於向我們清楚地表明，實際上在現實世界中出現了哪種因果秩序。如果我們能夠弄明白，一個關於合乎規律的過程的陳述的意義何在，我們就能夠完全把握自然規律的「本質」。每一種自然知識都是對合乎規律的過程的發現，而每一種科學理論都是這類知識組成的體系。 我們的研究結果將表明： 1．我們根據科學方法獲得的因果觀，一般對於認識論來說並不新奇和意外，而是在幾個世紀以前，就被培根和休謨預見到了；使現代物理學有助於解釋因果問題的若干事件，今後將能被視為他們的思想的經驗證實。有一種觀點認為，作為按照因果關係嚴格地描述自然界的可能性的前提，因果律將為另一種規律所取代。這種觀點不僅沒有任何特殊意義，而且我們認為它是不合乎目的的，因為對於現代物理學在因果性問題上所能獲得的重要內容或嶄新的內容，它沒作出正確的表達。 2．如果對這種迄今幾乎未被人們注意到的嶄新內容作一番認識論上的考察，那麼，我們不僅會看到自然規律是我們用以構造陳述的基礎，而且我們能夠據此規律確定「預言的準確性的根本界限」；也就是說，我們可以想像，藉助於預言去描述自然事件究竟在何種程度上是可能的。這就導致一個結果，即通常被視為自然科學認識的基本前提的先驗因果概念的普遍「適用性」受到了限制。 對於自然科學認識的基礎來說，這當然具有特殊的意義。因為由此產生的結果是，科學理論建構決不受任何必然的、獨立於經驗的前提的限制，對自然界的描述並不是確立一個唯一可能的結構，而是任何結構都有成為現實的可能性。但這種可能性並不能先驗地被預言，而只能由純粹科學的經驗來確定。通過某種由我們人類精神確立起來的公式去把握世界上所有的事件，這是拉普拉斯的古老夢想和康德的希望，在現代已難如願，但或許將來又會受到推崇。 1．物理學中的因果概念 任何科學的考察都是從某種確定的假設出發的，人們在某種意義上也把它視為科學考察的目標，並且所有的知識都應溯源於它。以往科學的發展表明，幾乎沒有任何其他科學假設像人們通常所謂的「因果假設」那樣，具有如此深遠的影響和如此重要的作用。這種假設可表述為：科學研究事實上也就是「因果關係研究」。這種情況甚至在今天也沒有改變，雖然世界圖景由於近來物理學的新發展而經歷了一次前所未聞的變化。這種變化並未及時得到闡明，因為沒有任何一種迄今存在的已知的因果觀能夠清晰地表述因果關係的本質。只有我們考察清楚這一假設的意義，對它進行邏輯分析，即弄清楚「因果性」一詞在現實中究竟有一種什麼意義，因果性的本質才會對我們昭然若揭。晦暗不明的決不在於事實本身，因為沒有什麼事實是不清晰明了的，而是在於對描述事實的命題的誤解或不適當的解釋。因此，我們覺得有必要首先弄清楚因果概念的意義。 大家知道，迄今以通常的方式作出的因果性表述，表達了一種因果關係，而且是藉助於確定的時間關係。「A與B有因果關係」，一方面意味著一個原因與結果的關係，另一方面（在時間意義上）意味著過去與將來的關係。因此，因果依存性的表述還不是明確地給出的。倒還不如說，這種表述的意思是，結果概念根本不能獨立出現；結果概念只是某物產生自某個原因的一個表達式，也就是說，不與原因一起出現，結果概念根本就是不可能的。人們還進而這樣表達時間規定性的表述：將來絕對明確地依賴於過去，或更確切地說，從任何一個時間段落出發，整個世界都可以完全地被確定。雖然這對我們來說，在日常經驗中是很自然而然地出現的，但對於我們認識現實來說，要把這點分析清楚，卻畢竟是困難的。 因此，按照這種藉助於因果關係表述的因果概念，任何事件都應是按因果規律發生的。如果存在某個事件，那麼，人們根據這種規律就可以作出推論說，它有某個確定的原因，結果完全決定於這個原因。因此，在原因與結果之間存在著一種人們想稱之為「因果鏈條」的聯繫。把「鏈條」一詞附綴到因果聯繫中，顯然是以因果聯繫是一種必然聯繫為前提的。所以，因果概念的內容可以表述如下：所有發生的事件都是按有效的規律毫無例外地發生的。在現實中給出一個關於「所有的東西」的陳述是否可能，在這裡仍然沒有予以研討。我們要深入討論的是：（1）「必然性」概念的真實意義是什麼？（2）所謂因果律的上述表述是否明確表達了自然規律性的本質？ （1）關於第一個問題，我覺得引證一下羅素和石里克關於必然性概念在科學中的運用與意義的考慮，並非無益。羅素說：「如果說B『必然』跟隨著A，那麼這只是表示，依照某種普遍的準則——這一準則已被大量的觀察所證實，並且沒有在任何情況下被證明是假的——B類事件是緊跟A類事件出現的。這裡我們無需任何『強制』概念，好像是原因強迫結果出現似的。……強制概念之不適合於結果，就如同它不適合於原因一樣。如果說原因強迫結果出現，那麼，這個說法正如同人們反過來說結果強制原因出現一樣，會導致同樣的謬誤。強制是一個擬人論的概念。一個人在想做某件事情時，卻被強迫去做相反的事情；但在既不考慮人的願望，也不考慮動物的願望的地方，強制概念是不適用的。科學要研究的只是發生的事實，而不是必須發生的事實。」(1) 關於這個問題，石里克是這樣說的：「的確，因果概念因而自然規律概念也包含著必然性概念。但這種說法的真正意義是什麼呢？它表示的決不是某種強制，而只是一種規則性。必然性除了意味著普遍有效性以外，再無所指；命題『A必然跟著B』是與命題『在任何情況下，如果狀態B發生，則狀態A也跟著發生』在內容上完全相同，而絲毫也沒有言說更多的東西。」(2) 能否作出其他解釋呢？就我們所見，的確再無其他可能，因為這裡涉及的不是規定或定義，而是純粹的經驗事實。陳述「A強制B出現」的意義，不可能由任何證實加以闡明，但在我們能談到有自然規律的地方，事實上卻使用了陳述「在A和B之間存在著普遍有效的聯繫」。因此，以強制概念為基礎的自然規律性的表述在科學中是沒有任何意義的。為了探究能否以某種方式拯救因果性表述的意義，我們轉入第二個問題。 （2）如上所說，因果性在經典意義上的表述指的是自然界的每一事件都是按照因果規律的聯繫出現的。正如下面我們將要表明的，這樣一種因果觀具有同語反覆的特點，因而既不能被經驗證實，也不能被經驗駁倒。這一特點並沒有被因果概念根本改變，因為沒有任何自然規律包含這種因果概念，也沒有任何東西是由這一概念來定義或解釋的。這一點我們在下面將試圖加以澄清。 沒有任何東西是由這一概念來定義的，這指的是：要認識到因果聯繫表達的自然規律形式能被運用於所有的事件，並不太困難。假如一個事件尚無秩序和規律，人們便可用因果概念來表達它。做到這一點的方式是：或者，我們在任何情況下都把狀態A看作狀態B的原因，也就是說，我們可以對不同事件分別進行考察，進而確定狀態A和狀態B之間的因果關係；或者，我們主張事件會在一個長的時間內發生，從而把某一狀態看作另一狀態的原因。以這種方式確立起來的、採取因果關係形式的規律概念，無論在邏輯上還是在事實上，都是可能的。在邏輯上之所以可能，是因為沒有任何邏輯學給我們指定了確立規律概念的一種特定方式；在事實上之所以可能，是因為對於自然界的描述來說，人們使用什麼樣的公式並不重要。 沒有任何東西是由因果概念來解釋的，這指的是：在自然科學發展的初期，「規律」一詞首先在嚴格的意義上被使用的時候，人們就已經指出，自然規律性肯定不能被歸結為因果概念，或用這種概念來表達，因此，確立自然規律的那種形式是不適用的。我們可以在伽利略和牛頓那裡發現這種觀點。伽利略拒絕探究加速的原因；牛頓也一樣，他放棄在因果意義上去理解引力和引力規律。在最近，我們可以在著名物理學家如E．馬赫和W．維恩那裡遇到同樣這類趨勢。馬赫尤其反對用因果概念去表述物理學的規律性。在馬赫看來，自然界根本就沒有原因和結果，因為自然界是不可重複的；我們在談到原因時，也不過是藉此表達一種連結關係。W．維恩更加尖銳地明確指出：「如果人們把自然規律看作因果原理，這在物理學中帶來的將不是更清楚，而是更混亂。」(3) 雖然以上所作的考察已清楚地表明，在自然規律的嚴格表述中，我們不需要使用原因或結果概念，我們也不能通過它去描述或說明任何事實；但為了說明因果概念，對它們作出解釋仍是必要的，特別是這樣一來，我們就更容易達到我們的目標。我們有必要考慮馬赫的想法，即「原因—結果」只表達了一種連結關係。這裡的「連結關係」一詞當指什麼呢？如果人們斷定，某一原因已被確定，那麼這意味著什麼呢？顯然不是別的，而是指會確立一種規則。自然描述中的任何規則都在於一種連結關係，而任何具有特定形式的連結關係也都是一種規則。因果連結與自然規律性的關係只在於自然規律是一種特定種類的規則。「同因則同果」這一陳述就是說明這一點的一個很好的例證，也就是說，它表達了自然規則的一個特定形式。但這裡必須首先弄清楚，在科學中「規則」一詞是在什麼地方出現的。由於「規則」這個詞條等於「連結關係」，所以顯而易見，只有在人們假定了某些事件的一種連結的地方，才出現連結關係，人們通常都是用蘊含形式：「如果A則B」去表達這種連結。因此，因果陳述只有在這樣的前提下才是有意義的，即我們認識了給出這種連結的內容的規則，而且只有在現實世界中的確存在這種連結，人們才能斷言，這一事件或那一事件是有因果關係的。只有自然規則存在，才能構成因果陳述的內容；只有根據這種內容，因果性才能表述某種現實東西。所以，因果性概念只意味著「自然規律的存在」，而別無他指。 在這裡我們必須附帶地作兩點說明，它們與我們的探討有十分密切的關係，並且具有根本的重要意義。這就是對兩個問題的回答：（1）為什麼因果概念在現實中沒有任何運用的可能性？（2）為什麼「自然規律之不可移易的次序」這個用語在現實中沒有任何運用的可能性？對這兩個問題可以回答如下： （1）似乎可以斷言，在某種意義上，根據因果概念表述或解釋自然規則不是不可能的。這一論斷的真正意思是什麼呢？它決不意味著任何自然規律是存在的，而只意味著任何自然規律都是通過一個簡單的用語得到描述的。不可能把這些概念在通常的意義上運用於現實的原因在於，「A是B的原因」和「B是A的結果」這類陳述在現實中找不到任何相應的內容。因為任何一個看起來很簡單的事件在具體場合中都是由無數的聯繫組成的。比如，一個家庭主婦在取火時遇到了某種困難，就會說這是由風造成的。但她事實上一點也沒有談及這一事件的原因，而只是使用了一個簡單的表達方式。為了確定這一事件的原因，就必須知道許多宇宙學的關聯。所以，如果人們問及並且確定一個事件的原因，那麼這並不意味著對這個事件的說明，而只是用這種方式強調了充分說明這個事件的原因是不可能的。 （2）如果我們完全可以談論自然規律的不可移易的次序，那麼它根本就是另一種東西，而不是一般經驗中的東西，這種經驗告訴我們，在相同條件和相同狀態下，B是跟隨著A出現的。羅素曾經最清晰地說明了這一點： 如果我們在自然界尋找具有不可移易的次序的規則，那麼結果將表明，這種規則不同於一般理智所確立的規則。一般理智說：雷鳴跟著閃電，海浪緊隨狂風，等等。在實際生活中，這樣一些規則是必不可少的；但是，在科學中它們的有效性只能是近似的。在原因和結果之間，即使只存在一個短暫的、有限的時間間隙，也總是可能有某物介入其間，從而妨礙結果的出現。因此，科學規律只能用微分方程來表達。這意味著，我們雖然不能確定，在那個有限的時間之後將發生什麼，但是，人們卻能斷定，我們選擇的時間越短，事件將越按照規則發生。試舉一個很簡單的例子：我現在在一個房間裡，但人們卻不能斷定在一秒鐘之後我在哪裡，因為舉例說，一顆炸彈可能爆炸，我可能被炸成碎塊；但假如人們能夠看到我的兩小塊屍體相距很近，那麼人們就可以肯定，在任何一個很短的有限時間之後，這些碎塊總會依然相距很近。如果一秒鐘還不夠短的話，那麼人們可以取一個更短的時間；該取多短的時間，並不能預先確定，但人們卻可以在相當大的程度上肯定，將有這樣一個足夠短的時間。(4) 概括上述討論，則可看到，只有規律的存在才是因果性的唯一正確的表述，因果原則本身並不是自然規律，而是對自然界存在的規律性的表達方式。但是，只有當我們能夠知道，為什麼因果原則並不是自然規律，而只是事實，為什麼世界事件服從於一定的規則，同時能夠知道，應將規律的存在理解為什麼，這個概括出來的結論才對我們昭然若揭和富有意義。 2．決定論與非決定論 任何理論研究都是基於被視為其基礎的一個確定的原理，人們總能從這個原理推演出理論研究的論點或將這些論點溯源於這個原理。但是，如果人們在確定這樣一個原理時不以事實為依據，而是服從於傳統哲學觀點，那就會有許多模糊不清的地方；也就是說，如果人們完全忽視這樣一個原理與現實的真正關係如何，那麼他們的做法便是先明確規定這個原理的意義，然後把它運用於現實。如果人們遇到某一種情況或整整一類情況，而這個原理在其中不能在任何意義上被毫無異議地加以運用，人們便會有兩種做法：或者附加上另一個原理，它能補救前一個原理的意義，或者構造另一個不同的原理，以取代前一個原理。但如此一來，便突顯出這樣的問題，即科學作為科學是一種定義遊戲，抑或是一個在現實中沒有任何對應的東西的假設體系，換句話說，科學是否真正給我們描述了某種東西，傳授了對現實的認識。 此類觀點也出現在因果關係問題的探討中，它一方面導向了決定論，另一方面導向了非決定論。雖然這兩個方向在根本上完全不同，因為前者主張，自然界的每一事件都受嚴格的因果規律的支配，後者則否認了這一點，反而主張，任何自然規律都與嚴格的因果律風馬牛不相及，因為自然規律只是一種機率關係；但是，兩者卻不知不覺地完全一致認為，世界是通過這種或那種選取的假設被認識的，並且不可能獨立於世界上的事件去追蹤世界上的事件。 對於這些說法或命題，我們應持什麼看法？「決定的」和「非決定的」這些詞意味著什麼？為了弄清這些問題，我們必須首先確定和解釋詞的含義和命題的意義，確定和解釋這個命題如何不同於相反的命題。一個有意義的命題的本質在於，它的反命題也同樣有意義。因此，必須首先確定決定論或非決定論的意義。前者說的是，A決定B，或B由A決定，而後者說的是，A不決定B，或B不由A決定。因為只有我們明了這些，我們才能理解那些命題的意義。 我認為，物理學中的「決定的」一詞的確只能像石里克所做的那樣，被理解為「可預言的」或「可預測的」。陳述「A決定B，或B被A決定」是指「B可以根據A來預言或預測」。為了能把這個陳述用於現實，或一般說得有意義，我們必須首先假定，有一個描述A和B之間的狀態的公式，人們可以根據這個公式推演未來，此外，這個公式必須是普遍的。只有藉助於這個公式，即藉助於這個公式的普遍性，那些命題才能表達某種有意義的東西。現在的問題是，人們究竟在何種程度上能談論一個公式的普遍性，也就是說，「普遍的公式」這個用語在現實中究竟是什麼意思。 為了弄清這個問題，稍微聯繫一下康德為因果律所確立的表述，我認為並不離題。這個表述是：「凡是發生的東西都以某物為前提，是按某一規則隨該物出現的。」(5)這裡暫且不必研討這個表述作為自然規律的表述是否適合；對我們來說，這個表述的意義僅僅在於，它能夠使我們易於把握兩個術語：（1）「公式」和（2）科學中的「普遍公式」。根據康德的意見，前者意味著規則，它規定了因果聯繫的內涵，後者則可以用表達式「總是按某種規則發生」加以表述，也就是說，公式在這樣的條件下才是普遍的：它不僅適用於一種特定的狀態，因而同樣能被運用於狀態A和B，就像能被運用於狀態A′和狀態B′一樣，換言之，它適用於按同一種規則發生的各種事件。 康德的因果律表述顯然已經假定，只有存在一種規則，它像所述的那樣，說明了各個狀態之間的聯繫，才能談得上因果關係的嚴格有效。為了判定嚴格的因果性是否真正有效，人們必須首先定義「規則」是什麼，此外，人們還必須弄清楚，為什麼會假設一個事件將按因果律的形式發生。這個問題可以分為兩個問題：（1）我們如何得到規則？（2）規則從何而來？ （1）確立規則的可能性是以這樣的前提為基礎，即在自然界的不同情況下，各個事件在原則上有一致性。如果人們斷言，有人成功地確立了一條自然規律，這無非是意味著，他通過長期的觀察，確定了各事件的某種一致性。在一個所有事件都孤立地發生而絲毫不影響其他事件的世界裡，根本不可能應用規律概念或談論自然的規律性。在這樣的世界裡，所有事件之間都不會有任何連結（不管是通過直接經驗，還是通過某種推論），因為總是會發生另外的事件，而決不會重複出現類似的情況。在這種情況下，完全沒有希望去談論任何自然知識，因為每一種自然知識只有在那個前提下才是可能的。每個科學陳述都在於概括觀察，這是事實。但是，對事件作出觀察的可能性都依賴於自然的可重複性；只有通過可重複性，我們才能在自然界獲得規律或知識。 （2）我們首先在康德那裡，然後在最近的所謂約定論那裡找到了迄今對第二個問題的回答，這些回答在科學中都起過或大或小的重要作用。雖然兩者並不否認這樣的事實，即對規則的認識只有通過經驗才是可能的，但兩者都認為，科學陳述的基礎不在經驗中。因為根據兩者的觀點，科學認識的最高原則完全獨立於經驗，因此是純先天的，既不能以經驗為根據，也不能被經驗駁倒。 我們可以把這種觀點視為正確的嗎？ 根據康德的看法，自然科學的基礎並不是由經驗奠定的，因為對他來說，科學的基礎不是經驗的規律產品，而是經驗的可能性或經驗的條件。這種可能性或條件首先使談論我們的外在世界的經驗成為可能，而不是相反。康德談到「經驗的可能性的先天條件，這些條件同時也是〔認識的〕來源，普遍的自然規律必定是從它們推導出來的」(6)。因此，自然規律的所有原則都不是什麼經驗事實，而是範疇、公式，是永遠具有普遍有效性的先天綜合判斷。 現在我們想提出這樣的問題：（a）科學中的「可能性」概念或「經驗的條件」究竟是什麼意思？（b）是否存在像先天綜合判斷這類命題？ （a）確實不能否認，談論科學中的經驗（在這裡經驗被理解為經驗陳述）的「可能性」並非沒有意義，因為一個包含著認識的陳述必定是以構成這個陳述的意義的某物為條件，也就是說，這個陳述是以各種證實它的情況為條件。陳述的真假依賴於情況的變化。如果一個陳述在情況發生變化之後，也總是真的，如果它的真假對於我們的世界沒有意義，那麼，它關於世界就毫無所說，因而是毫無意義的。有這樣一些命題，人們通常把它們稱為同語反覆或分析命題，它們與現實完全無關。這些命題，並且只有這些命題，才總是真的，但我們卻不能通過它們認識世界上的任何東西，換句話說，在這裡經驗這個術語在邏輯上是禁止使用的，因為在這裡決不會出現任何與經驗有關聯的東西。因此，我們可以斷言，經驗的「可能性」並不是先天的前提，而是可檢驗性，經驗可以據此而成為真的或假的。要說明這一前提的真正意義並非易事，但是，我們可以越過這個問題，而不考慮這個前提，因為對這一命題作最終的分析對於我們的研討並無特別的重要性。 （b）康德意義上的先天綜合命題是一個陳述世界卻不能由經驗檢驗的命題。可以說它總是真的，但它又不是分析命題，換言之，它不是純形式的關聯，而是與現實有關。它既是綜合的，又是分析的。根據各種理由，我們把這種觀點視為不能成立的，而加以拒絕。 （1）如果一個命題必須與現實有關聯，那麼必須用經驗來檢驗它的真假。如果一個命題沒有這種被檢驗的可能性，那麼它肯定不是描述事實的命題。這一點石里克闡述得尤為清楚： 「如果一個命題陳述了關於現實的某種東西（只有它陳述這種東西，它才包含著認識），那麼，它必定要由對現實的觀察來確定它的真假；如果原則上不存在這種檢驗的可能性，因而命題與任何經驗都是相容的，那麼它必定毫無所述，或不能包含任何自然知識。在能經驗的世界中，如果在命題的真或假的前提下，存在某種其他的東西，那麼，它應當是可檢驗的；因此，藉助於經驗的檢驗性意味著；如果世界的外觀獨立於命題的真假，那麼，命題便根本對世界毫無所述。」(7) （2）如果那種先天綜合命題不是經驗命題，而只是一種公設，它既不以經驗為根據，又不能被經驗駁倒，這也完全無濟於事。現代物理學已經創造了一種新的局勢，在這種局勢下，每個討論現實的命題都要由經驗來支配。在海森伯的理論中情況就是這樣。依照他的觀點，科學理論的建構是以經驗為基礎，而不是以別的東西為基礎。早些時候人們還在談論物理學中「因果律的不可判定性」，但現在這種說法就不再正確了，因為在現代物理學中「因果律的無效性」已被視作物理學的事實。人們不再認為，那個作為純粹公設的命題雖然不能為經驗所檢驗，但對科學卻是有用的。這裡我們有必要援引一下海森伯的論述： 「根據康德的看法，因果性原則既不能為經驗所證明，也不能由經驗駁倒，它只是一個公設，我們用這個公設接近自然；不過，我們要問，如果我們觀察的事件顯現為不確定的，怎麼可能維護這樣一種公設？」(8) 按照現代物理學，因果性原理不應被視為一個使所有經驗成為可能或具有現實效用的公式，而只能被理解為一個經驗命題。換言之，決不存在什麼先天綜合命題。 在約定論那裡也有類似於康德的看法的觀點，根據約定論的觀點，任何自然規律都只是同語反覆的約定，也就是說，只是一種定義，而且自然界的任何規則都必定是普遍的，因為規則的普遍性是自然規律的本質。約定論試圖以慣性定律為例去解釋這一點。這一定律表明，一個自由運動的物體在同樣的時間內走過同樣的距離。根據約定論的觀點，這是一種純粹的約定，因而是一個給這種不受外力影響的物體所下的定義，它不能被任何經驗駁倒，雖然這是一個純粹物理學的事實。 人們可以看到，這一定律並不是約定論意義上的定義，因為它涉及現實，我們完全能夠從另一個並非同語反覆的定律推導出慣性定律，而這另一個定律已經得到經驗的論證，並且以這樣的方式在經驗中證明了不受外力的物體。為此，我們可以引證費格爾的一段清晰的描述： 「一些相距甚遠的物體（恆星）在一定的、通常任意選定的時間內，運行了一段直線距離，這一距離的長度是一種特定比例關係，它對於每一個這樣的物體都同樣適用。」(9) 所以我們看到，約定論忽視了自然規律的存在與自然規律的形式意義之間的區別，而這就導致了一個結果，即約定論會認為，自然規律似乎是形式上的關聯，而實際上兩者涉及的是完全不同的事物。每個自然規律都給我們提供預言未來的可能性；而自然規律的可能性，恰恰在於我們能否根據這種規律去預言某種事物。至於人們怎樣描述自然規律，以什麼樣的公式描述這種規律，以及一個公式是描述了未來的事態，則完全是次要的問題。我們自然可以斷言，每個自然規律都是一個定義。但這並不意味著，每個自然規律都是一個不能由經驗檢驗的約定，而是意味著，只要我們能用某種定義式的規定表達一個自然規律，這一自然規律就是可能的。為此，附加定義是必要的。每個約定只有藉助於附加定義才表達某種現實的東西，而且它的有效性也依賴於這一定義。這就表明，沒有任何自然規律只是一種純粹的約定。 根據我們迄今的經驗，沒有任何自然規律是先天綜合命題或純粹的約定，毋寧說，自然規律是一種歸納，所有規則都是根據歸納而成為普遍的。但歸納問題，即在邏輯上證明一個關於世界的普遍命題的正確性問題，已被休謨回答到這種地步：永遠不會有這種證明。休謨還看出，只有習慣才使我們假定了這樣的命題，它只是我們感官的活動與在一定條件下發生的自然過程的聯繫，而在邏輯上很難得到論證。顯然，邏輯上不可論證的命題也就不具有普遍的可預言性。所謂可預言性，如我們明確強調的那樣，無非是指從舊的觀察中推論出新的觀察。為此，必須給出一個公式。只有在這一前提下，更深入地談論決定論才有意義。但如我們上面所說的，任何公式實際上都不能用定義來規定。人們這不就說出了一種非決定論的觀點了嗎？ 因為我們已經確認，沒有任何公式是普遍的，換言之，沒有任何自然規律是一種在邏輯意義上的普遍蘊涵，因此看來可以得出結論說，自然界像有人斷言的那樣，是非決定論的。於是，看來自然事件的這種或那種可預言性或可預測性都是偶然的，B只是偶然地根據A預言的，或A只是偶然地決定B。這的確與非決定論論點的內涵一致，這一論點認為，世界上的各種事件基本上不可預言。那麼「不可預言的」或「非決定的」一詞意味著什麼呢？如果我們弄清這一問題，我們就能規定非決定論的內涵。 根據我們迄今的思考，「決定的」一詞意味著什麼，已經得到澄清。前面提到，它意味著藉助於公式從舊的觀察推論出新的觀察，因此，它的反面只能這樣加以表述：我們沒有任何一個能夠藉以從舊觀察預言新觀察的公式。在現實中不管用何種方式，都不可能確立這樣一種公式。像下面將要指出的，這並不能被看作一種「合法的命題」。 對我們來說，顯而易見的是，這種看法作為區別確定的自然界和不確定的自然界的標誌，不僅在邏輯上而且在事實上都不能令人滿意。在邏輯上，我們已經指出，即使在所謂偶然的事件中，也可以找到一個公式，因為如果一個事件尚無秩序和規則，我們就會尋找一個公式，它不僅描述了新的觀察，也描述了舊的觀察，並由此構成一個規則。沒有任何邏輯學會說不存在表示「探索性質的公式」，而只能說，描述物理量的所有可能性在邏輯上都是給定的。在事實上，即使那個標誌是通過限制得到說明的，即任何合乎規律的事件只在於可預言性，這也毫無所獲。因為這裡必須考慮到，明確的預言是通過單純的猜想才成為可能的。換句話說，通過純粹的偶然情況，我們能夠預言有確定性的事件。的確，在科學中猜想具有特殊的重要性。凡是科學上可預言的東西，均可視為猜想。如果上述標誌在事實上是有用的，那麼人們必須首先說明，自然規律與猜想性預言有何區別。 根據我們迄今的闡述可以看出，在現實中把決定論或非決定論的思想當作自然認識的基礎是不能成立的。自然規律存在與否的問題完全不同於決定論或非決定論的有效性。沒有任何自然規律的前提在於自然事件僅僅服從這個或那個假設。不，規律只是表明，不可能根據決定論或非決定論去正確把握一個關於合乎規律的過程的陳述。我們只有根據規律去期待未來的某種秩序和構造真命題的可能性。把決定論或非決定論的原則視為給自然規律奠定基礎的概念，總是一種錯誤的思想。不過，這兩個原則倒都試圖表達了這樣一個事實，即自然事件總是或者服從於有效的規律，或者不服從任何規律。 3．關於因果性的「本質」 我們已經拒絕了把決定論或非決定論的論點當作對物理規律性的前提，因而就出現了怎樣才能說明自然規律的真正「本質」的問題。我們覺得，這肯定要麼是決定論的，要麼就是非決定論的，並且只有這樣，我們才能揭示自然事件，才能區別合乎規律的自然和不合乎規律的自然。那麼，自然界是否真是那樣，以致對它的任何預言都是無意義的呢？ 不過，這的確表達了物理學規律性的最本質的內容，即有規律的自然和無規律的自然的區別，而這就是研究因果性的課題。為了理解因果性陳述的意義，我們必須首先確定這一區別。因為只有我們知道這一區別，我們才能闡釋因果性到底是什麼。這樣就會比過去更清楚地看到，傳統看法是多麼沒有意義。因此，這裡涉及的是合乎規律的東西與不合乎規律的東西、規律與偶然性的區別，或者說，是這樣的問題：我們在什麼情況下能說B與A有合乎規律的聯繫，或B與A有因果聯繫呢？ 在迄今對因果律的考察中，只是通過形式的特點確定了這種區別。但是，對於因果性特別重要的問題——它使我們能夠闡明這一區別——並未得到考察。對於這種觀點來說，問題只是：人們何以能作出那種形式的確定，自然界與這種確定的關係如何。我們能否把這當作自然界有因果性或規律的有效標準呢？ 在科學中規律概念標誌一種秩序，這種秩序有別於自然秩序，因為它不僅描述了我們的體驗，而且建立了我們的體驗與任意的確定之間的關係。任何自然規律作為規律也必定具有這一性質，因此，這一性質是自然規律存在的先決條件。如果人們斷言，自然界的一個事件是按規律發生的，那麼這隻意味著，這個事件可以用某種秩序來表述。因此，關於因果性的存在問題或關於規律與偶然性之間的區別問題也就是這樣的問題：我們如何以及在何種情況下才能斷言一個事件可以用某種秩序來明確表達？我們怎樣才能徹底做到這一點？ 如果人們要根據秩序概念去定義規律，那麼這裡必須首先加以規定的是，在科學中秩序概念究竟指的是什麼，人們是怎樣表述這一概念的意義呢？只有在人們談論某些事件之間的關聯的地方，人們通常才應用秩序概念。這種關聯總是可以用數學函數來表達，也就是說，只有一個事件依賴於另一事件，它們之間可相互推導，這些事件之間的關聯才被稱為秩序。因此，物理學中的秩序概念可以等同於數學函數。這樣，因果性究竟是什麼的問題就能直接得到回答；如果一個被觀察的事件系列可以由數學函數來表達，那就有因果性。人們能否談論被觀察的事件可以由函數來表達，或能否談論規律或因果性的存在，也屬這種情況。我們能認為這是正確的嗎？ （1）我們知道，數學中的函數概念並沒有什麼明確的意義。這裡指的是我們在高等數學中碰到而大家並不稱之為分析函數的那種函數。即使事件可以用這種函數表達出來——事實上人們永遠做不到這一點——它也根本不表達自然界的任何規律性的東西；但是，倘若人們執意要用這種函數定義自然規律，則沒有任何自然規律得到描述。這種函數隻適合於那種在相同情況和相同條件下將永遠不會重現的事件，而在這樣的情形時，我們就要說，這裡不受規律的支配，因為規律概念在人們能夠談論「自然的可重複性」這一前提下，才是有意義的。不過，這對這類函數來說完全是不相干的。 （2）因此，這一思想根本未受到動搖。它似乎可以通過兩個假設得到挽救：（a）能夠描述自然規律的那種函數是一種明確的、即分析的函數；（b）此外，這種函數不明顯地包含時空坐標。 就（a）而言，我們要說明，即使我們能夠成功地找到這種可以充分描述大量觀察結果的函數，我們仍不能斷言事件有規律性。因為必須考慮到，即使我們能夠為某一確定的事件確立一個那樣的函數，但在我們把它用於進一步的觀察時，它就馬上不再適用於那個事件。既不能根據這種函數認識新近觀察到的事件，也不能根據新近觀察到的事件證實這種函數。如果事件可用這種函數來描述，那純粹是偶然的。為這一觀點的不充分性作出的一個眾所周知的抗辯是，這種函數不僅能描述合乎規律的事件，而且也能描述偶然的事件。但是，假如把這種函數看作因果性的標誌，那麼，規律和偶然性之間就不存在什麼界限，因而給自然規律下定義的任務也就毫無意義了。 就（b）而言，這一觀點在過去探究規律的歷史中有過非凡的影響。事實上，這一觀點是與麥克斯韋所確立的因果性定義一起衰落的，而人們通常把這一定義表述為：「在某個地方和某個時間，以某種方式發生的事件，在另一任何地方和另一任何時間，在相同條件下將完全按同樣的方式發生。」(10)我們必定會看到，是否允許把這一定義作為自然界有規律性的標誌。 麥克斯韋的自然規律定義忽略了可件在其中發生的空間和時間。只有在這一前提下，因果關係才是可能的。這個「可能的」是指什麼呢？可以設想，即使我們把某一事件看作是有規律的，這一事件也不滿足麥克斯韋提出的條件。我們根據某一方程式，推論出在現實中實現的預言，從而達到了那種規律。現已眾所周知，自然的描述顯得決不限於某種唯一的可能性，這種限制在經典物理學中只有實踐意義，而決不能被視為構成自然描述的根據的唯一概念。不管是舊的還是新的量子理論，都已經明確表明，嚴格的因果律運用於原子領域裡發生的事件有某一界限，因為我們無法確切地說，為何一個原子在一定狀態下和一定時間內一般要釋放好多量子輻射能量。此外，應該提到一件與麥克斯韋定義完全不相容的物理學事實。因為根據這一定義，很難想像和解釋，為什麼電磁波的輻射可由普朗克為量子振動頻率所選定的恆量來描述，為什麼不可能以某種方式追問光譜線中電磁波輻射的原因。因此，現代物理學告訴我們，麥克斯韋的因果性定義就其在現實中的運用而言，事實上有很大局限性，而且它並不表達自然規律或因果性的真正意義，因為在現代物理學中可以按規律表述的事件顯然不能通過這一定義得到確切的描述。 這裡有必要附帶地作出一個對我們的研究有特殊意義的說明。因為麥克斯韋的標準作為自然規律的標準終究是無效的。原因在於，因果律不具有普遍效用，這在物理學中是已被確認了的事實。但是，「普遍有效性」一詞應當指什麼呢？它在這裡只是指：沒有任何公式能隨便有效地被運用於各種世界領域的事件而不遇到困難。一個與任何系統有關，並總是導致相同結果的命題，根本就不是什麼命題，而只是重言式。但如果一個命題是重言式，那麼，它的反面就只表達一個矛盾的說法，而不是證明它在原則上的無效性。不過，我們所說的顯然並不是這種情況，因而用現代物理學否定麥克斯韋的定義並無原則性的意義，它在現代物理學中同樣也會有用。在後面將表明，為物理學維護這一定義很有必要，因為自然規律是由這一定義描述的。如果A與B的關聯可以被看作是有規律的，那麼，這一關聯就A和B總有這樣或那樣的固定關係而言，必須由麥克斯韋的定義來說明。這一定義還表達了一個對自然規律具有深刻意義的事實，即簡單性。簡單性概念意味著什麼，是很難說清的，但我們在這裡可以這樣把握它的意義：一個可由麥克斯韋的定義表述的事件是簡單的。現在我們要問，用這種方法能否給出自然規律存在的標誌。 現在我們需要具體說明這樣一種觀點的意義，這一種觀點可表述為：所有的自然規律都有簡單的性質，觀察結果可通過結構簡單的公式來描述，這就說明了規律與偶然性的區別，換言之，自然規律性存在的問題也就是所尋找的函數的簡單性或複雜性的問題。因此，人們不能因為某一事件可由公式來描述，就把它稱為有規律的。因為即使一個事件還是混沌無規律的，它在任何情況下也可用某一公式來描繪。不過，這也許很複雜；因為我們必須首先認識全部過程的各個狀態，以便尋找一個適於描述這些狀態的函數，而這個函數可能是複雜的。但是，如果A與B具有規律性的聯繫，那麼，A與B之間的這種聯繫就能夠通過一條簡單的曲線或一個確定的框架得到充分的描述。這就得出了一種觀點：自然規律存在的正確標誌就是簡單性，而所有的規律性都可以通過所謂公式的簡單性得到充分的表述。 當人們從純粹數學的角度看待這種觀點時，它就是合理的。不容置疑的事實在於，如果我們事後用一個數學函數描述一個無法作任何簡單的描述的事實，這一函數便會很複雜。但這種標準不能運用於現實。可以設想，我們為一個觀察系列找到一個簡單的公式，並且當我們為檢驗它的正確性，將它運用於進一步的觀察時，結果將表明，它的簡單性並不能作為自然規律性的標誌。我們的檢驗得知，一個可由簡單公式描繪的觀察沒有得到新的論據的證明，而且人們無法確立新舊觀察之間的聯繫。因此，我們可以得出結論說，所謂的簡單性具有純粹形式的性質；它只涉及形式的關係，而不涉及現實，因而不涉及自然規律的存在。我們能用這個標準確定任何形式的關係，但不能提供真實的知識。對於這種知識，重要的是自然規律存在與否，而不是現存的自然規律具有簡單的性質還是具有複雜的性質。 不過，在另一方面，簡單性在科學中畢竟有一種特殊的重要性，即對自然界的實踐研究的重要性。比如，描述自然的各種可能性的選擇或自然規律的檢驗，就視簡單性而定。科學的最終目的是，儘可能簡單地掌握自然事件，儘可能簡化複雜的自然知識，並且始終從簡單的原理推出新知識。但是，人們不可把這裡涉及的兩件不同的事情混淆起來，一件是與現實的直接關係，一件是純粹的描述方式。如果我們斷言，規律A比規律B簡單，那麼這只是表示，為A找到的公式比為B找到的公式更簡單，而不是表示，只有A才表述了規律性，B則不表述規律性。這是被某些思想家忽視了的，在所謂約定論那裡，這種忽視尤其引人注目。在約定論看來，科學的原理可溯源於簡單性概念。但自然規律並不是約定，而是對自然的解釋；這裡重要的只是可解釋性或不可解釋性，而不是簡單的可解釋性或複雜的可解釋性。因此，用簡單性概念定義自然規律的任何嘗試，都必定要失敗。 據我們迄今的討論，我們仍未回答因果性究竟是什麼的問題。不管是麥克斯韋定義還是簡單性概念，都不能給出這種回答。不過，這並不讓我們感到意外，我們已經料到情況必定如此。因為迄今人們對這一問題所持的看法一直限於規律的形式特點，以致完全忽略了表示因果性的真諦的「最重要的東西」。其結果是，我們徹底澄清規律的種類，卻不知道我們是否由此認識因果性在現實中的存在。現在的問題是，使理解自然規律成為可能的最重要的東西是什麼呢？ 我們如果放棄傳統的看法，也就踏上了回答問題的征途；而根據傳統的看法，在一個純形式的特點中尋找因果性的標準是可能的。因此，規律的存在問題就這樣得到了簡單的回答，即某種現存的體系遵循一種函數或擁有一個純形式的結構。但根據我們的思考，這不足以作為因果性的標準，因此，為了尋找這一標準，我們必須尋找另一種辦法，以使認識自然規律性在事實上成為可能的。這種方法無非就是證實的方法。只有通過這種方法，科學陳述的意義才能展現出來。如果因果陳述是一個真陳述，它就首先必須是可證實的。如果人們斷言，B與A有合乎規律的關係，則必須驗證，在某種條件下和某個時間內B是否與A真有因果假設斷言的那種關係。只有這樣，斷言自然事件有規律性才是可能的和有意義的。 由於自然規律使我們有可能預言某種尚處於遙遠的時空中的事物，因此，對自然規律的證實也就是對預言的證實。對這種檢驗方法無須作特殊的解釋，因為在科學中檢驗的本質都是相同的，儘管方式各不相同。在某種條件下和某個時間內B與A總有某種關係，大家知道，這是科學中一再使用的證實方法的唯一標準。即使有一個公式，它看來很適合於描繪我們的觀察結果，我們也不想斷言有自然規律，因為這一公式是否描述了自然事件的合乎規律的過程，必須首先加以檢驗。假如我們想像，例如有一個公式，那便有檢驗這個公式的兩種可能性，一是通過一些被用於確立自然規律的事件，二是通過那些尚未被用於確立這個公式的事件。這究竟是什麼意思呢？ 這並不難以說明。第一種可能性在於歸納推理。但相對於另一種可能性來說，這種可能並不重要，因為歸納推理不是邏輯推理。第二種可能性是最近才由石里克明確提出來的。這種可能性在於：「所獲得的公式是否也能正確地描繪我們尚未用於證明它的觀察」，或說，「從某種數據推論出來的方程式是否也能對新的數據驗證不爽」。(11)這兩種可能性雖然在本質上各不相同，卻都以同樣的方式服務於認識自然規律的目的。因果性作為規律的存在並不意味著對業已觀察到的或尚未觀察到的事件的驗證，而是意味著對一般事件的驗證。換言之，我們的問題根本不在於可驗證的事件是過去的還是將來的，而唯獨在於從某一公式推論出來的預言在現實中能否實現。如果實現了預言，我們就說有因果性，如預言沒有實現，我們則說沒有規律。自然規律的驗證是自然規律的存在的唯一標誌；只有根據這樣的驗證，我們才能正確把握一個關於自然事件合乎規律的過程的陳述的意義。 迄今得出的結論看來是說，只有自然規律的驗證或預言的實現才是自然規律存在的唯一標誌，因而我們只有根據這一標誌才能談現實性。但是，只有我們弄清楚「驗證」指的是什麼，這一標誌對我們才有意義、才有用處。只有在這一前提下，我們也才能把自然規律的驗證當作自然規律存在的唯一標誌。 一個命題的驗證在於確定事態。人們如果用它表達了一個事態，也就確定了這個事態。有意義的命題的本質在於，「任何關於現實的命題的意義終歸完全取決於所與的東西，而決不取決於任何別的東西。」(12)每個可驗證的陳述都以數量有限的情況為前提。由有限情況向無限情況的跨越是通過歸納法實現的，但這種方法一開始就遭到了我們的拒絕。因此，自然規律的驗證並不等於因果性的存在的驗證，我們只能概然地說，在自然界中一個同類的驗證又將出現。因此，我們認為，培根和休謨關於因果性的觀點是正確的，根據這種觀點，因果性的存在問題只有實踐意義，而不可能是理論上的事情。這一思想越來越被物理學的新發展所證實。 4．因果性與量子力學 因果律在現代物理學中的失靈成了最近以來研究自然科學和認識論的人們關注的焦點。有些人把這視為物理學中規律概念的基礎的一種轉向的開端，雖然另一些人否認這一點。為了確認這種看法是否確切，我們必須首先檢驗一下這一論斷的意義與真理性，也就是說，必須弄清楚，現代物理學明確地取消了因果律本身，因果律在科學中、至少在物理學中失去了意義，因而不是無意義的便是錯誤的，這些究竟意味著什麼。因為我們只有弄清楚這些，才能知道，物理學家為何斷言因果律的失靈，以及人們是否能完全精確地說明這一點，也就是說，因果陳述是否像人們主張的那樣，不是無意義的便是錯誤的呢，還是這兩種論斷對於事實都是不確切的呢。 普遍的看法認為，人們之所以談到因果律的失靈，是因為海森伯所述的不確定關係向我們明確表明，根據因果律的理論對未來作出的任何預言都是不確定的。因為在這種理論所確定的界限內，我們無法同時精確地確定電子的位置和速度；而且，只有假定瞬時狀態的準確性，我們才能談到因果律的有效性。換句話說，為了能預言最終狀態，必須準確地認識初始狀態。但是，由於不確定關係，是不可能作出這一假定的。 因此，在物理學中因果律失靈的真正原因看來在於瞬時狀態的不確定性或嚴格的因果假定是無法滿足的，這一假定說的是：「如果一個孤立系統的現時狀態在一切確定的部分都能被準確地認識，那麼，這個系統的未來狀態就能由此被計算出來。」(13)那麼，瞬時狀態的不確定性就是因果律失靈的真正原因嗎？命題「在原子世界，狀態A是確定的，狀態B不是確定的」，是什麼意思呢？ 舉例來說，在現代力學中人們之所以談到電子的不確定性，是因為人們只有放棄空間坐標系的確定性——這一確定性與速度的確定性結合起來，使準確地確定電子［狀態］成為可能——才能確定電子的速度。我們要準確地測量電子的位置，就必須首先假定一種波長極短的光線，而這恰恰妨礙了確定電子的速度，因為測定位置所需要的光線使電子逸出了自己的軌道，因而使電子動量發生了不連續的變化。而且我們要越準確地測定位置，所要求的波長也就越短，因而動量的變化也就越不連續。當我們用長波射線代替短波光線時，顯然電子動量的改變非常小，因而我們能準確地測量電子的速度，但是對位置的測定卻不準確了。人們通常是這樣表述這一理論的：對電子位置的測量越準確，對其速度的測量則越不準確。(14)海森伯把這描述如下： 「電子的位置和動量不能同時準確地被測定。要測定電子的位置，就必須照亮電子。這就假定了一個光電效應，所以也可以這麼加以解釋：光量子撞擊電子，並被電子反射回來或改變方向。因此，在這個瞬間，電子肯定要不連續地改變其動量。對位置的測定越準確，也就是說，所用的光線的波長也就越短，動量的改變就越大，因此，位置被測定得越準確，動量就越不準確。人們也能夠通過高速粒子的撞擊實驗來測定電子的位置，但這又意味著動量的不連續的改變；另一方面，粒子的動量可以通過測定其速度而得到任何預期的精確測量，但這就必須假定光波是長的，因此，反衝可以忽略不計。但在這時，位置卻相應地不再能得到準確的測定。」(15) 為了理解這一表述的意義，我覺得，在若干點上與人們在經典物理學中談到的準確測定電子的位置和速度的主張結合起來，是不適當的。人們通常認為，這裡涉及的不是假設，而是定義。對速度的測定被定義為用時間除位置所得到的商。但顯而易見，我們用這種定義既沒有揭示那種確定性的根據，也沒有在舊力學和新力學之間作出區分。假如情況果真是這樣，海森伯的理論事實上就會喪失意義，而確定性概念在舊力學中是模糊不清的。因為顯而易見，一個那樣定義的確定性同樣可以在不確定關係中找到。例如，假如我們在測定位置時首先選用短波光線，我們就能使位置的測定的準確性達到任意的精確度，但在這種情況下，電子的速度則是不準確的了。現在我們要問，在假定了測定位置的確定性的前提下，如何能測定電子的確定性。對此可以這樣回答：如果這兩種測定不能同時確定，則可以用互補的方式，準確表達電子的確定性。人們是用直接的方式還是用互補的方式規定一個科學陳述，是同樣有效的；對科學來說，這在邏輯上不僅是次要的事情，而且也毫無意義，即使它在現實中是可行的。關於這一點，我們可以援引愛丁頓的說明： 「……對粒子位置的認識的準確性我們沒有劃定任何界限；前提是，我們並不同時力求得到對速度的準確認識。在這個瞬間，首先完成的是對位置的極準確的測定，而且在我們等待一個短暫的時刻之後，我們重又完成一個這樣的準確測定。通過相互比較位置的準確測定，我們獲得了粒子的準確速度，並且巧妙地破壞了關於不確定性關係的原理……但我們卻決不能把速度的這種測定運用於預言未來，因為我們在第二次完成對位置的準確測定時，已對粒子產生了重大影響，以致它不再具有我們精心測定的速度……」(16) 愛丁頓對不確定性關係的闡述顯然是有前提的，即對科學來說重要的不是認識人們怎樣和以什麼方式測定某種狀態，不是一種狀態究竟能否加以測定，而是能否根據狀態的某種被確認的確定性作出某種預言。人們在不把不確定性關係歸結為瞬時狀態的不確定性時，怎麼論證這種關係，是一目了然的。正是規定預言的不可能性導致了不確定性的關係。斷言電子的速度和位置不能同時得到測定，意味著我們認為根本不可能確定地作出關於一個粒子的預言，不管是關於它的速度還是關於它的位置。這也可以這樣加以表述：在原子世界中一個物理系統的確定性問題也就是預言的確定性問題。不確定性關係只是表達了這樣的事實，即沒有任何預言能確定在什麼條件下和在什麼時間內電子從一個軌道跳入到另一軌道，並將達到哪個點，即使我們用我們起初拒絕的方式制定一個公式，由此推導出預言，也不可能通過新的觀察去證明從這個公式推導出來的預言。 因此，人們之所以談到瞬時狀態的不確定性，原因在於，根據這個理論，我們在某個界限內無法確定地預言任何事件，但預言的確定性卻構成了自然規律性的內涵；只有這種預言的確定性才能表達合乎規律的事件。海森伯理論的最大功績在於，它告訴我們，一個確定的預言只有在這個理論確立的界限內才是不可檢驗的，換言之，絕對不可能根據舊的觀察推導出在這一界限內存在的事件。所以，如果我們能夠談預言的確定性，因果概念的運用就是有效的，如果這一假定不能得到確定的證明，因果律的預言就成問題了。因此，現代物理學拒絕因果律的原因在於主張預言的不確定性。 所以，海森伯的表述即使不錯，也畢竟沒有特彆強調他的理論給因果問題作出的重要貢獻。他的理論是這樣說的： 「……以為我們認識現在，就能算出將來的看法，不是結論錯了，而是前提錯了。我們根本不可能認識現在的所有確定的部分。因此，所有的知覺都是對大量的可能性的選擇和對未來的可能性的描述……由於所有實驗都服從於量子力學的規律，所以量子力學能明確地斷定因果律的無效性。」(17) 我們的探索表明，孤立地談現在的可知性對科學是沒有意義的，因為任何科學陳述本身不僅斷定事實，而且也斷定進入未來的嚮導，換言之，它向我們描繪了支配未來的可能性。沒有任何自然規律能表示某種物理狀態原則上是確定的或不確定的。因果原理說的是，在現實中只出現嚴格合乎規律的東西，也就是說，只有因果原理才是這樣一種準則，它在現實中對任何行動都是完全充分的，而且我們能夠根據它認知未來。反之，現代物理學告訴我們，它確定的界限內並未發生任何可以按照那個準則加以預言的東西，看來只能根據自然規律本身，確立應用任何假設或準則的可能性所依存的一個界限。某個假設如果是有效的，就不是由一個確定的量值，而只是由統計的陳述來勾畫的。現代物理學的偉大成就在於，它揭示了所有對自然研究有用的科學假設或準則都是由自然規律來檢驗的。因此，沒有任何理由假定一些決不能由經驗檢驗的前提。由於現代物理學的這一進步，我們就很清楚地看到，可供觀察或研究自然的理論基礎只有通過自然規律或經驗才能加以確定。這在以前是幾乎沒有人預見到的，因此，可以視它為海森伯理論的最新貢獻。 但這肯定不是對海森伯關於因果律的無效性的表述應說的全部內容。因為這一表述不僅說出了我們所敘述的內容，而且說出了因果律在原則上的不可能性。這究竟是指什麼呢？ 因果律的失靈，只意味著我們覺得不可能根據那種表示因果原理的準則，去表達現實中的某種事態，或期待未來的某種秩序。換言之，根據現代物理學，在現實中不可能發生可按因果律加以描述的事件，也就是說，我們不可能提出一個公式，能夠用它在不確定性關係給定的界限內預言某種確定的東西。因此，因果律在原則上的不可能性可以這樣加以表述：我們原則上不能根據那個準則去描述某種自然事件或從某種公式導出某種自然事件。這是否真正表達了因果律在原則上的不可能性呢？ 因果原理說的是，所有發生的事件都毫無例外地是可預言的。「可預言的」一詞首先假定了存在著我們能據以預測出新的觀察的公式，其次假定了所有服從此類公式的事件都是可預測的。因此，我們可以用兩種方式談因果律在原則上的無效性：或者根本不存在具有我們所尋找的那種性質的公式，或者從某種公式推導出來的東西是無法證實的。雖然這兩種方式描述了同樣的事實，但它們之間在本質上卻彼此頗不相同，因為在前一種情況下，因果律是重言式，在後一種情況下，則是經驗命題。如果因果律是重言式，我們在原則上就不能斷定因果律的無效性，因為重言式本身不可能是無效的。只有因果律是經驗命題，我們才能在某些情況下有理由說因果律的無效性，因為沒有任何科學陳述是絕對有效的。在這種情況下，「原則上的不可能性」一詞便沒有意義了。讓我們來進一步檢查以下兩個表述。 （I）重言式的因果律陳述的是：自然規律意味著能夠用一個據以推論未來狀態的公式進行描述。顯而易見，即使事件還是無序的，人們仍能找到進行這種描述的公式。如果自然界的規律性只是這個意思，人們就不能斷言因果律的無效性，因為在現實中沒有任何東西會與這種規律相牴觸。換言之，這裡沒有任何偶然性。 「沒有任何偶然性」這一陳述可以作兩種解釋：（1）因果律絕對有效，（2）規律與偶然性之間的界限只有形式上的意義。 （1）因果律不具有重言式的性質，這是由現代物理學的發展和因果律在物理學中的失靈才看出來的。如果自然規律具有重言式的性質，任何經驗科學就都不可能確認它無效。但這種確認是千真萬確的。因此，我們必須說，因果律不是重言式。誰要是這麼斷言，誰就不認識自然規律的本質。 （2）這種解釋也可以這樣加以表述：規律與偶然性之間的界限不僅是某種經驗上確定的東西，而且也是純形式的。依照嚴格的因果規律性，自然規律僅僅在於，我們根據這樣的假定就能陳述它。但根據我們迄今的討論，這已被我們視為不可能的而加以否定。因此，那種界限不能通過形式特點予以確定地陳述，而只能通過預言的實現予以表述。所以，這裡涉及的不是純理論的思辨，而是實踐的事情。 （II）因果律在經驗中是無效的，這只是意味著，在不確定關係斷定的界限內，不可能在經驗中找到這樣一種東西，關於這種東西，我們可以斷定它有因果假設所要求的行為。因此，因果律的無效性意味著，不管用何種方式，都在原則上不可能預言自然事態。顯而易見，（1）這種無效性並不能得到經驗的證明，（2）沒有任何經驗能表明在自然中會發生一種在原則上不可預言的東西。如果在經驗科學中談論最後的證實是有意義的，情況可能就是那樣。但就我們所見而言，這並沒有得到任何科學方法的支持。沒有任何科學陳述是最後可以證實的，同時任何最後可以證實的陳述肯定不是科學陳述。現代哲學的嚴格分析越來越清晰地挑明，科學陳述在邏輯意義上並不是陳述，而只是「構造陳述的指示」，因為陳述必須是最後可以證實的。而這在科學陳述中幾乎是不可能的。 我們已經把所謂因果效用在原則上的不可能性當作不正確的解釋拒絕了，現在，要考察的最後一個觀點可表述為：因果律如果不是錯誤的，也畢竟對科學是無內容的，因而是一個重言式。顯而易見，在陳述「因果律是重言式」與陳述「因果律被現代物理學證實為重言式」之間是有區別的。前者指因果律在所有情況下都必定有效，並且不能被任何東西駁倒，後者則是說，因果律因為有重言式的性質，是被現代物理學當作無效的東西加以拒絕的。沒有任何自然規律是重言式的，這是一個無須再作解釋的物理學事實；這裡我們只想探討，能否用經驗駁倒重言式的陳述。 顯然，重言式不可能被經驗駁倒，因為它涉及的不是事態，而是事態的各種可能的特定組合。凡可由經驗確定的東西都不會具有這種特點。為了把重言式的命題與經驗命題區分開，人們自然無需實驗，而只需弄清命題的意義。那種認為我們的經驗能表明這個或那個命題是重言式的論斷，本身就是重言式。如果情況並非如此，我們就很難想像我們的外部世界，於是在世界上就不存在任何在邏輯上可以思議的東西了。因此，我們把這種表述當作是不確切的，而加以拒絕。 總而言之，物理學中因果律的無效性並沒有因為預言的不確定性，就能使我們去建立自然規律的新基礎，同樣我們並不能斷定因果律在原則上是不可能的或無意義的，而只能根據自然規律本身，確定應用科學原理的界限。這就是近來物理學的新形勢和新成就。 5．統計規律與機率規律 原子物理學的發展加強了一種觀點，按照這種觀點，自然規律性不是所謂嚴格的因果規律性。確切地說，這種觀點以一個特殊領域為根據，人們可以把這一領域與嚴格合乎規律的領域對立起來，而且在這一領域中可以說幾乎沒有規律與偶然性之間的區別。也可以這樣說，在自然界中並不是一方面有規律，另一方面有偶然性，而是人們把偶然性的規律，或更簡單地說，把機率規律當作現代物理學的基礎。這裡雖然規律與偶然性這兩個相互矛盾的概念似乎被聯繫在一起了，但討論這類規律確實是有意義的。這是因為，經過嚴密的哲學分析，事實已表明，統計描述雖然在現代物理學中廣為使用，但規律概念卻牢固不變，並且任何其他概念都幾乎不可能代替或修正機率概念，所以顯然可見，當我們談機率規律時，我們確實不知道我們說的是什麼意思。這種混亂看起來起源於人們把現實中存在的機率的意義與機率計算中的機率的意義相混淆，卻不知道如此一來便無法獲得任何自然觀念。因此，必須首先從機率規律的意義問題談起。所以，這裡要討論的問題是，說這個或那個東西遵循所謂機率規律究竟是什麼意思。 人們通常用擲骰子或輪盤賭的遊戲來說明機率概念。人們談的是一種邏輯的和事實的機率。被理解為邏輯機率的東西在數學的機率計算中有其表達。但我們不僅在日常使用（比如在保險統計）中，而且在精確科學（比如在對策理論）中都運用機率計算中分析機率元素的方法。雖然機率概念是一個邏輯概念，似乎與其他數學概念並無差別，但在它的現實運用中卻不難發現差別。哲學分析的一項任務始終是要表明，數學機率在現實中的運用究竟能否與其他數學概念的運用是等價的。這一所謂運用問題至今還沒有一個最終答案，雖然最近有人更明確地指出了得到這個答案的方法。深入探討這一問題不屬於我們的課題，這裡只需指明，這一問題的難點在什麼地方。 在機率計算中，機率概念被定義為一個集合（Kollektiv）中有利情況與可能情況的商，這個集合必須被假設為無限的，其中有一個極限值。比如大家知道，在擲一個標準的骰子時出現某個數字的機率就是商g/m。但知道這一數字是否具有某一意義，對於數學的機率計算卻完全無關緊要。這隻有對於所謂的應用問題才是重要的。但人們如何表述這一問題呢？機率計算在現實應用中的可能性問題意味著什麼呢？或者說，物理學中的統計理論能否對應用問題給出滿意的回答呢？ 我們再次回到機率計算上來，並追問：（1）究竟什麼是機率計算？（2）機率計算以什麼為對象？關於第一個問題，在機率計算中並不出現機率元素，而是所有的東西都能被視為合乎規律的，在這裡，「合乎規律的」一詞當然僅僅是指合乎機率規律的。從機率計算中不可能推導出一個具有普遍意義的機率概念——這隻有在應用中才能發生——機率計算只是向我們指明，這一概念與其他概念有什麼關係，以及在這裡什麼規則起支配作用。關於第二個問題，機率計算並不以機率元素為根據，而是以出現一個集合的所謂相對頻率為根據，這個集合被視為一個無窮系列，也就是說，這個系列不局限於數量有限的情況，而是越出了各個情況的所有界限。這是機率計算的唯一前提，沒有這一前提，機率計算實際上是不可能的。 這可以用擲骰子為例加以具體說明：如果我們投擲一個標準的骰子，那麼，根據機率計算，一個事件出現的機率是1/6，也就是說，如果我們投擲一個足夠長的時間，那麼，比如說，4這個數平均會出現1/6次。這當然只有假定一個極限概念才是可能的，這一概念趨於情況的無限性，因而永遠不可能通過有限的觀察來證明。所以，我們覺得可以理解，為什麼在機率計算中決不出現任何能被人們完全當作偶然性的東西。如果事件還是混沌無序的，那麼，通過一個長的觀察系列，用排列的方法就能從各種事件中構造出一個級數，它有一種合乎規律的性質，雖然這裡並不是在經驗意義上談論合乎規律性。但這就表明，在物理學的統計理論和數學的統計理論之間有本質的區別，因為前者涉及的是數量有限的情況，而後者則涉及一個無限的數。 在米塞斯（Mises）那裡，我們遇到了另一種看法，根據這種看法，一個集合的機率能夠藉助於極限值，通過相對頻率加以定義。但這一思想必須接受檢驗。 米塞斯首先為「機率」一詞的使用確立一個條件，並且確立了機率的課題：只有在有界限、有規定的集合那裡才能談機率；而機率的課題則是，能從一個給定的機率出發，推論出一個集合未來出現的機率。這樣確立起來的機率理論理應在現實中有效，它具有這樣的優點，即把機率的意義問題當作無意義的問題加以否棄，因為機率可以由相對頻率來代替，而且自然規律可以由相對頻率來定義。例如，在擲骰子的遊戲中，在足夠長的持續投擲系列中出現4的機率是1/6。這裡，機率的意義問題是這樣得到回答的：顯然得假定一個相對頻率，然後由此構造機率規律，比如，在假定骰子事件的一個長系列時，數4和其他情況一樣，以相同的次數平均出現。但這樣闡述的機率理論也有缺點，就是說，如果所謂相對頻率的概念不能確定，這一理論在現實中就沒有應用的可能性。相對頻率只有在這樣的前提下才是可定義的，即存在一個極限值，頻率趨向於這個極限值，而集合不受一個確定的數值的限制。這也可以這樣加以表述：一個集合的數值必定比情況的總體數值小。只有在這一前提下，才能根據相對頻率給出事件機率的定義。 我們的經驗對此能說些什麼呢？ 米塞斯用數學中的極限概念去定義機率，眾所周知，這一概念是以兩個相互矛盾的規則為前提的：（1）任何排列和分配在一個集合中只能出現一次；（2）機率是以一定的頻率出現的。當然，這一矛盾在機率計算中沒有顯露出來，因為機率計算不涉及有限的情況。只有在具體的命題中才會出現矛盾。這似乎假定了兩個對於解釋機率在現實中的應用來說是必要的問題：即（1）在我們的經驗和無限東西之間就不存在任何關係嗎？（2）人們能把集合的相對頻率歸結為大量的觀察數值嗎？ （1）人們通常用無限概念表示什麼意思，我們不感興趣，這裡需要指明的是，在機率計算中人們把什麼當作無限的，它與我們的經驗關係如何。在機率計算中，人們把無限當作一個數值，它總是比情況的總體數值要小。如果我們想根據機率規律把握某一事件，我們就必須假定一無限系列。用石里克的話說：「……為了根據某個事件出現的相對頻率去確定它在自然界的機率，即為了獲得具體的、就像給數學研討假定的命題，人們必須到處轉向無限多的情況的極限值。」(18)我們能用經驗證明這樣一種命題嗎？最容易不過的回答是說不能。沒有任何經驗告訴我們，據此構造經驗陳述是可能的，因為沒有任何經驗陳述涉及無限多的東西。經驗陳述總是局限於有限多的情況。凡在談到經驗陳述的地方，總是僅僅假定了一個有限的觀察序列。如果一個事件原則上是可觀察的，它就一定可以由有限多的情況來規定。如果這是不可能的，那麼，或者是不存在任何觀察的可能性，或者是純粹偶然性居於支配地位。一個只有藉助於那樣的假定才可能的陳述對世界根本毫無所述；一個僅僅藉助於極限值決定的陳述不可能被應用於現實中。在語法上不允許我們在科學中作出關於無限性的陳述，或者根據一個無限的因素去確定陳述，因為它並不確立與現實的任何聯繫。 （2）如果把機率規律歸結為一個相當大，但又有限的數，它表示在經驗上可確定的值逐漸接近於一個極限，那麼，機率的課題，即從給定的機率推論出一個關於未來的統計分布的預測，是很難實現的。顯而易見，如果根據關於平均結果的一個有限而很大的觀察數據，把機率歸結為一個關於相互獨立的事件的數據，那麼，人們就必須把這個平均結果理解為機率公理。但這一公理的應用將導致下列矛盾：第一，如果機率被歸結為有限的情況，那麼，這裡討論的就不是機率計算意義上的機率，而是可能的觀察情況的枚舉，也就是說，不是對一個集合的相對頻率的觀察，而是一定範圍內的統計秩序；第二，雖然人們根據一個很大的觀察數字，能夠以上述方式確定一個頻率的特定值，但人們卻找不到這個頻率的任何應用，而且它也無法用類似的方式再加以論證。在這裡，我們必須指出，這涉及一種純粹的無規律性。這兩個矛盾按米塞斯的看法是這樣消除的：（1）機率本身並不考慮，根據一個給定的、可觀察的機率能否對一個尚未被關注的機率給出充分證明；（2）他為所謂偶然事件確立了一個公理，人們可以根據這個公理，把機率規律與相互「獨立的事件」區分開；但這種做法決不是出路。因為第一個定義完全取消了米塞斯意義上的機率課題，這裡涉及的不是一個集合的相對頻率，而是一個集合內的機率，而且這一定義與相對頻率的基礎不相容。對（2）尚須補充的是，嚴格地說，那個公理不宜應用於現實，因為這個公理只在集合內有效，而且無法根據觀察來確定它事實上存在與否。因此我們必須說，把米塞斯的機率理論運用於現實，是站不住腳的。 我們尚未澄清，自然規律的基礎能否歸結為機率計算。這裡還有另一種觀點，它的表述是：「如果不利用機率的分布，因果律便無法表述，或者說，任何關於自然事件的預測的因果陳述都具有機率形式。」(19)這也就是賴興巴赫的觀點，他試圖在因果性和機率之間確立一個平行關係。上面已經指出，這種觀點應被視為同樣站不住腳的，而且不能帶來任何對現實的認識。 賴興巴赫的機率理論與米塞斯的機率理論的區別在於，對賴興巴赫來說，機率概念可以簡單地歸結為不精確的物理量的數值，而對米塞斯來說，情況則相反，雖然兩者都認為極限概念對於機率在現實中的應用是必不可少的。在我們談自然界中的規律的地方，賴興巴赫假定了機率概念，並且是以下列形式假定它的；如果我們知道A與B之間的關係，那麼，我們對現實就只能達到這樣的認識；A與B之間有一定程度的機率關係，換句話說，用以描述A與B之間的關係的量的數值只能表示一個近似值。賴興巴赫本人說過，我們關於A所認識的一切，都可以用機率形式加以表達，一個不同於A的狀態具有很大的機率。(20)我們能認為這個思想正確嗎？ 科學討論的最終目的是合乎規律地描述一切自然事件。如我們早先指出的，規律一詞只應該指嚴格的秩序，並且也只應該被應用於事實上存在這類秩序的地方。如果一個事件應該被稱為合乎規律的，我們就必須指出，它不受任何「剩餘因素」的影響；凡在需要談到一個事件的剩餘因素的地方，也就是沒有任何規律可循的地方。如果A與B真正存在，那麼，斷言A與B有某種概然的聯繫就是毫無意義的。在這裡，我們的語法不允許我們使用機率這個詞彙。一個陳述給我們描述一個事態，它的真假完全取決於這個事態在現實中是否存在。如果情況是這樣，我們就可以說，那個陳述是真的，否則，則是假的。斷言一個陳述可以不僅是真的或假的，而且也是概然的，這根本對現實毫無所述；僅當一個陳述除了真假以外，還允許有無限的值時，這一斷言才會有意義。但是，把機率概念理解為概然性程度，卻是一種思維錯誤，因為這兩個概念只涉及不同的內容。 這裡必須加以解釋的是，海森伯的不確定性關係與這有何關係。一種看法認為，不確定性關係的理論證明了一個論斷，即觀察的精確性界限實際上是存在的。但就我們所見而言，這種解釋根本是錯誤的，因為確定性界限在不確定性關係的理論中並沒有那樣加以表述，而只是意味著對自然事件不能作出確定的預言。我們不能說，只有我們不考慮觀察的準確性，物理觀察才是可能的。所以，那個界限並不是指物理系統的準確性界限，而是指預言的可能性界限。這就表明，海森伯的觀點沒有證明賴興巴赫的觀點。 在我們迄今的考察中，規律概念好像要表達一種嚴格的秩序。在有這種秩序的地方，就有規律性，如果我們在自然中發現這種秩序，這就只能意味著我們確定了一條自然規律。一條規律是什麼樣的，這對於作為研究規律的科學的自然科學毫無意義；重要的是，在自然界是否存在某種秩序。因此，我們不把所謂機率規律看作任何意義上的科學規律，因為一個在機率規律中獲得表述的事件並不展示出任何秩序，此外，我們也不能由此在現實中確立某種秩序。因此，機率規律這一術語具有無秩序之秩序的意味。它標明的不是某種規律性，而是有規律的事件的否定。只有假定某種在經驗中能獲得證明的秩序，並且能夠斷定其中不存在任何不同的狀態，人們才可以談一種特殊的規律。因此，我們斷言，物理學的統計規律完全是另一種規律，而不能被歸結為機率計算，同時，為了確立物理學的統計規律，也不需要極限概念，而對於數學的機率計算來說，極限概念則是必要的。 現在必須加以解釋的是：所謂物理學中的統計規律是指什麼，它與所謂機率規律有何區別。而這種解釋也就等於解釋規律概念與偶然性。 在物理學中，可以考慮到這樣一些情況，在這些情況下各個事件的規律性聯繫通過單一的觀察是無法發現的。為了確立這種聯繫，我們必須藉助於一個很長的觀察系列，確立一個特定範圍。這樣，我們才說，A只是在這一範圍內與B具有規律性關係。例如，在通常測量量的大小時，我們能夠藉助於百分數（％）認識到平均誤差的規則，而無須考慮在這百分數之內是否有一種規則。這種誤差的出現可以藉助於某一百分數得到合乎規律的說明。但這是在內部按百分比存在的偶然性。人們把統計學規律當作一種局部的規律，是完全正確的。「局部的」一詞已經假定，在統計規律中，還有一種分布，人們常常稱之為機率分布。這通過熵規律將變得尤其清楚。如熵規律清楚地揭示的，每一單個的微粒的運動都可作合乎規律的描述，但這個規律不是許多單個的微粒的分布，對這種分布只是得出一個機率。在這種理論中被稱為機率規律的東西，同時表現了一種統計學觀點。既然所謂機率規律的嚴格有效性要求通向無限的情況，那麼，這一規律正如我們已經指出的那樣，在現實中顯然是不可能的。因此，人們也就不可能用這種方法去定義自然規律。也就是說，統計規律並不是機率規律或「偶然性的規律」，而是局部規律，它部分地描述了嚴格的秩序，部分地描述了純粹的偶然性。 在沒有偶然性的地方，才會出現規律，而機率規律所討論的情況恰恰是在沒有規律的地方。一個規律可用各種方式來表述。它可以用一條簡單的曲線來描述，或用涉及特定範圍的頻率點的出現來描述。但它必須滿足一個條件，即我們觀測到的一切量必須能夠在進一步的觀察中重複出現。如果情況不是這樣，我們使用的就不是「規律」一詞，而是「無規律性」或「偶然性」。機率規律並不表達任何規律，確切說，它只涉及純粹的偶然性。人們可以根據機率規律定義無規律性概念或偶然性概念，卻不能表述規律。它不表達自然科學的那種規律，而是對定義無規律性或偶然性的實踐指示。嚴格地說，在自然界並不存在兩種規律，而只存在兩種分布，即因果分布和機率分布。雖然兩者描述的是同樣的自然事實，但只有前者才描述了自然知識。 6．因果秩序與時間秩序 我們只要談到事件的嚴格因果秩序，就必定涉及時間秩序。這兩者的緊密聯繫的表現在於，所謂客觀時間只有藉助於因果考察來把握，也就是說，只有藉助於因果考察，我們才能在現實中用純粹物理學的方法確定時間秩序，使之與我們的現象的自然秩序區分開。那麼，時間秩序與因果秩序的關係如何呢？為了解釋兩種秩序的關係，人們曾經一再試圖以因果聯繫定義時間秩序。相反的情形也同樣有過；這種相反的情形可這樣加以表達：事件的規律性與時間具有特殊的關聯。有人把這理解為：任何自然規律都是時間方向上展開的，或者說，是由時間上的規定解釋的，換言之，任何與時矢相聯繫的事件秩序（不管是什麼樣的），都已被我們標誌為因果依存性；這種理解是正確的。一俟有人能從某一時間點推算出某一事件，我們就說，他已完全把握了自然事件的因果律。準確地說，如果規律性是存在的，它處於什麼樣的時間秩序中就無關緊要，因為「任何秩序的軌跡都已意味著因果律」。這看來肯定與因果論和目的論不相容。現在問題是，這種不相容是純形式的，還是事實上的。 以通常方式定義的因果律表明，只有未來是由過去決定的，自然規律才是可能的。反之，所謂目的論則認為，過去的任何規定都取決於未來，換言之，過去是由未來決定的。這兩種觀點都從因果關係中尋求自己的論據，因此在因果觀中，結果是由原因決定的，而對目的論來說，情況則相反，原因是由結果決定的。如果這兩種觀點中有一種觀點是合理的，我們則必須首先追問，我們怎樣和以什麼特殊經驗才能檢驗那一種觀點的正確性。因為自然研究考察的任何必要前提首先必須是可理解的。如果檢驗是不可能的或有否定的結果，那麼，這一前提對科學就毫無意義。那麼，現在這裡要追問的前提對於把握和理解自然是毫無意義的呢，抑或是至關重要的呢？ 首先讓我們檢驗過去決定將來這一基本命題的意義。正如前面我們已經明確強調過的，這必然意味著，未來可以根據過去來預測。只有我們能夠說明事件的「過去」和「將來」的關係，這一陳述才是有意義的。在科學中「可說明的」是指可用公式描述。如果人們斷言，一個事件可以從另一個事件導出，那麼人們必須首先假定，有一個公式，它能說明，什麼樣的事件是屬於作為其過去或將來的某個特定過程，使我們能藉助於這個公式在自然中尋得規律。斷言過去不可從將來導出，似乎也是要說，不考慮過去，就不可能用未來的數據去證實一個從某種公式推導出來的預言。但這一「不可能」究竟是指什麼呢？它是什麼意思呢？顯而易見，這裡談的不是邏輯上的「不可能」。因為在未來的觀察中尋找對自然規律的證明，肯定不是「不可能」。如果這的確合乎規律，每一種證實方式就都應該是可行的。自然規律是從過去還是從將來推導出來，就邏輯而言是無關緊要的；將來和過去一樣都不具有優先地位。因果性本身不僅是對未來事件的驗證，而且是對所有時間上的事件的驗證。現在要指明的是，那個「不可能」也不會指事實上的不可能。因為可以設想這樣一個世界，在這個世界中，對自然事件的任何規定如不考慮未來，就不能簡單地加以確定，也就是說，在這個世界中，不假定起點的所有規定都受終點的影響，對自然的描述就是不可能的。在玻爾的原子模型理論中，我們即可發現這一點，根據這個理論，事件輻射頻率的規定不僅取決於初始狀態，而且取決於終結狀態。於是，那種條件好像沒有得到滿足。但在這裡我們卻能說，這個世界同其他世界一樣，具有精確的秩序，而一個世界並不顯得優於另一個世界。但對此有一種異議，它認為這裡涉及的不是因果規律，而是目的論規律。這是一種正確的異議嗎？ 目的論原則看來是要說，在自然界的某些情況下，藉助未來的數據，對從一種根據過去的數據確立的公式推導出來的預言作出驗證，是不可能的。根據這種原則，人們必須從這個公式推導出一個關於過去的預言，再把這個預言與過去的觀察加以比較。人們可以把我們援引的玻爾的理論作為例證，根據這個理論，光量子輻射的規定完全取決於人們能否確定電子的初始軌道和最終軌道。換言之，這一規定意味著電子的最初軌道與最終軌道相對應；如果人們就光量子的輻射作一預言，那麼，根據玻爾的理論，這一預言只有在初始狀態與最終狀態相互依存的前提下才能得到檢驗。這表達了一種特殊的自然規律嗎？這使得談論自然界的單向因果律還有意義嗎？ 顯而易見，人們不可能由此確立一種特殊的因果律，人們從哪個時點推論自然規律，都是無關緊要的和毫無意義的。正如現代物理學告訴我們的，實際上沒有任何理由能把自然規律劃分為因果論的和目的論的。這一點是由石里克明確指出的：「……設想我們給出一個公式，並按這個公式計算出V。我們怎樣檢驗這個公式的正確性呢？自然，只有我們把計算出來的V與被觀察的V加以比較。但現在V已經過去（為了能被代入公式，它在時間上肯定先於一個必然已經流逝的和已知的Z），它不能在事後加以觀察。因此，如果人們事前沒有測定它，那麼，命題「已經出現了被算出來的『V』在原則上就是不可證實的，因而也是毫無意義的。但是，如果V已被觀察到，那麼，我們就擁有一個把已經觀察到的事件相互聯繫起來的公式。沒有根據能說明，為什麼這樣一個公式不是可逆的（因為在物理學中實際上不會出現歧義函數）。如果根據公式可以從Z推算出V，那麼，在給定V時，則可根據這公式同樣確定Z……。」(21) 根據我們迄今的考察，為時間方向的標誌給出一個定義是不可能的。一個導出過去的推論與一個導出未來的推論並無差別，即使我們能夠客觀地區別從過去向未來的時間方向與從未來向過去的時間方向，情況亦無改變。根據熵規律我們即可看到這一點。 認為從過去到未來的時間方向的標誌可由熵規律來作出的觀點，是基於這一事實：根據這個規律，在氣體的混合與分離之間有一定差別，即對氣體在一定溫度下的混合可作統計學預測，而氣體的分離則只有很小的機率，也就是說，不大可能期待有這樣的情況：「較熱物體中振動的分子在某一瞬刻內總是在同一個方向上運動，因此，僅僅由於熱能就能產生群體運動」。(22)就此而言，（1）下面的假設是必要的，即世界事件的過程是單向的，因而是不對稱的；（2）從過去到未來的時間方向是由相反的方向標誌的，在這裡「單向的」或「不對稱的」術語可用機率概念來表達。因為氣體的混合比氣體的分離具有更大的機率，而不是相反。我們能認為這種解釋是正確的嗎？ 無論如何不能認為，我們能夠根據熵規律從物理學角度描述正的時間方向。但這肯定不能導致這樣的看法，即認為世界過程有不可逆的性質。沒有任何自然規律能說明這一點，也沒有任何自然規律能表達對生成的正面規定或反面規定。這種情況在熵規律那裡也同樣可以看到，熵規律並不是說，這種情況是完全不可能的，而只是說氣體在相關的溫度下會自行分離的情況是很少概然性的。關於以熵規律為根據的自然過程的單向性的這種表述，只是斷定自然界的每一過程在很大概然性上是不可逆的。不過，這種表述是否真正說明了某些東西呢？ 在這裡，熵規律是純粹的機率規律，所以我們不能據此確定地規定自然事件。但期待一個迄今被我們看作不可逆的過程在未來成為可逆的，這在邏輯上是可以思議的。我們不能把這當作完全不可能的情況加以拒斥，因為時間跨度越長，在自然界中不存在單向的和不可逆的過程的機率也就越大。如果情況並非如此，熵規律涉及的就不是機率規律，而是嚴格的因果律，根據這種因果律，我們可以斷言世界事件有一種單向的性質。熵規律是一種嚴格的自然規律嗎？它是嚴格地有效的嗎？ 此外，人們一再試圖用現在概念去論證時間方向的標誌。「現在」可被定義為一個由非確定性狀態過渡到確定性狀態的閾限。比如，如果我們把C標為現在點，我們就能從C推出在將來或過去A或B是否存在，而且如果A屬於過去，而B在這裡屬於未來，因而不屬於過去，我們就能從C確定地推出A。因此，從「現在」出發，我們不僅能把握過去和將來的區別，而且能在有「未來」以前標明過去，因為從「現在」出發，推論到過去是可能的，推論到未來則是不可能的。對此有許多反對意見。但我們要問，如果人們想通過「現在」確定地規定時間方向的標誌，人們應該從哪個「現在」開始呢？就我們所見，物理學根本不可能對此作出回答，因為物理學並不認識「現在」，因此，我們可以說，凡是可以通過「現在」把握的東西，都不能單純由物理學來把握。 參考文獻 B．巴芬克（Bavink）：《自然科學的成果與問題》（Ergebnis und Probleme der Naturwissen schaft），1933年。 H．柏格曼：《在現代物理學中圍繞因果律的鬥爭》（Der Kampf um das Kausalgesetz in der jüngsten Physik），1929年。 N．玻爾（Bohr）：《論物理學理論的意義》（Über den sinn der Physikalischen Theorie），載《自然科學》，1929年。 P．W．布里奇曼（Bridgmann）：《今日物理學的邏輯》（Die Logik der heutigen Physik），1929年。 A．S．愛丁頓：《物理學的世界圖景》（Das Weltbild der Physik），1931年。 F．埃克斯納：《關於自然科學的物理學基礎的演講》（Vorlesungen über die physikalischen Grundlagen der Naturwissenschaft），1922年。 Ph．弗朗克（Frank）：《因果律及其界限》（Das Kausalgesetz und seine Grenze），1932年。 H．費格爾：《物理學中的理論與經驗》（Theorie und Erfanrung in der Physik），1929年。 「經驗與機率」（Evfahrung und Wahrscheinlichkeit），載《認識》雜誌，1930年。 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