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《卡尔·波普尔自传》作者:卡尔·波普尔

_5 卡尔·波普尔(英)
无尽的探索--31.客观性和批判
31.客观性和批判
  近几年我的许多工作是捍卫客观性,向主观主义观点进攻或反攻。
  首先,我必须澄清我不是行为主义者,我之捍卫客观性同任何否认心理学中的“内省方法”毫不相干。我并不否认主观经验、精神状态、智能、心的存在,我甚至认为这些东西有极重要的意义。但我认为,有关这些主观经验或这些心的理论应该同其他理论一样是客观的。而我说的客观的理论指的是可以论证、可以接受理性批判的理论,宁可说是可以接受检验的理论,不单是诉诸我们主观直觉的理论。
  关于主观经验的一些简单的可检验的定律,我可以视觉上的幻觉为例子,例如缪勒-赖耶尔幻觉实验。我的朋友埃德加·特兰奈基耶尔·拉斯莫森最近给我看了一个有趣的视觉幻觉实验:如果观察一个摆动的摆——悬挂在弦上的砝码,把暗玻璃放在一只眼睛前面,那么用双目观看,看起来它是在一个水平面上打圈,而不是在垂直面上打圈;如果把暗玻璃放在另一只眼睛前面,它似乎是朝相反方向在同一水平面上打圈。
  可以用独立的受试者来检验这些经验(顺便说一句,他们知道以及已经看见在一个平面上摆动的摆)。也可以习惯地(并且可以检验地)只用单目视觉的受试看检验这些经验:他们不能报告水平运动。
  像这样一种效应可引致各种理论。例如双目视觉被我们的中枢译码系统用来解释空间距离,而这些解释在一些例子中可不依赖我们“较好的知识”而工作。这些解释似乎起着一种微妙的生物学作用。无疑这些解释在正常条件下工作得很好,并且是完全无意识的;但是我们的译码系统也可以被异常条件引入歧途。
  这一切提示我们的感觉器官有许多固有的微妙的译码和解释装置——即适应或理论。它们并不是具有“有效”理论的性质(比方说它们之“有效”是因为这些理论必然把它们自己强加于我们一切经验上),而是具有猜想的性质,因为尤其是在异常条件下,它们会产生错误。这种情况的结果是由于没有未得到解释的视觉感觉资料,没有在马赫意义上的感觉或“要素”:凡“给予”我们的是已经解释的、译码的。
  在这个意义上可以建立一种主观知觉的客观理论。这将是一种生物学理论,它不把正常的知觉描述为我们主观知识的主观来源或主观的认识论基础,而是描述为机体的客观成就,通过它机体解决了一些适应问题。而根据猜想这些问题是可以详细说明的。
  将会看到这里提出的观点离开行为主义有多远。至于主观主义,虽然这里提出的观点可以使主观经验(以及“知道”或“相信”的主观经验)成为它的对象,它用以工作的理论或猜测可以是完全客观的和可检验的。
  这只是客观主义观点的一个例子,我一直在认识论、量子物理学、统计力学、概率论、生物学、心理学和历史中为客观主义观点而斗争。
  也许对于客观主义观点最重要的是承认(1)客观问题,(2)客观成就,即问题的解决办法,(3)客观意义上的知识,(4)批判,它以用语言表述的理论为形式的客观知识为前提。
  (1)虽然我们可能感到被一个问题困扰,并强烈地要解决它,但问题本身是客观的东西——正如苍蝇,我们受它困扰,并且强烈地要摆脱它。说它是一个客观的问题,它存在着,它在某些事情上可能起作用,这些都是猜想(恰如苍蝇的存在是一个猜想)。
  (2)通常由试错法发现的问题解决办法在客观意义上是一个成就、一个成功。说某种东西是一个成就,那是猜想,它可以是一个可论证的猜想。论证必定同(被猜想的)问题有关,因为成就或成功,像一种解决办法一样,总是相对于一个问题的。
  (3)我们必须把客观意义上的成就或解决办法同成就、知道、信念的主观感觉区分开来。可以把任何成就视为某一问题的解决办法,因而视为广泛意义上的理论;并且视为它本身是属于客观意义上的知识世界——确切地说,问题及其试验性解决的世界,与它们有关的批判论证的世界。例如几何理论和物理理论属于客观意义的知识世界(“世界3”)。一般地说,它们是处于种种批判讨论状态中的猜想。
  (4)批判可以说是在非基因(体外)水平上继续自然选择的工作:它以已表述的理论为形式的客观知识的存在为前提。因此只有通过语言,自觉的批判才成为可能。我猜想,这是语言具有重要性的主要理由;并且我猜想正是由于人类的语言,人才有他的特质(甚至包括他非语言艺术方面的成就,例如音乐)。
  
无尽的探索--32.归纳;演绎;客观真理
32.归纳;演绎;客观真理
  这里也许有必要就归纳的神话以及我反对归纳的一些论据说几句话。由于眼下这个神话的一些最时髦的形式使归纳同一种站不住脚的主观主义演绎哲学联系在一起,我必须首先多说一点客观的演绎推理理论以及客观的真理理论。
  我原来不想在这本《自传》中说明塔尔斯基的客观真理的理论,但在第20节扼要地写了这个理论以后,我偶然发现一些证据,表明某些逻辑学家并没有在我认为应该按此理解它的意义上来理解这个理论。由于需要用这个理论来说明演绎推理与虚构的
  归纳推理之间的基本区别,我要扼要地说明它。我将从下列问题开始。
  人们怎样才能有希望理解说一个陈述(或一句“有意义的句子”,正如塔尔斯基所说)符合事实是什么意思?确实,除非人们接受像语言的图像理论那样的理论(正如维特根斯坦在《逻辑哲学论》中所做的那样),人们就根本不可能谈到陈述和事实之间符合那样的事。但是图像理论是没有希望的,实际上是极端错误的,因此似乎没有希望来说明陈述之符合事实了。
  可以把这一点说成所谓“真理符合理论”,即把真理解释为符合事实的理论遇到的基本问题。完全可以理解,这个困难使一些哲学家怀疑符合理论必定是谬误的或——甚至更糟——是无意义的。我认为塔尔斯基这方面的哲学成就是他扭转了这个判定。他十分简单地做到了这一点,因为他考虑到涉及陈述和事实之间关系的理论必定能谈论(a)陈述以及(b)事实。为了能谈论陈述,就必须使用陈述的名称或陈述的描述,也许还有像“陈述”那样的词,即理论必须用元语言、用人们用以谈论语言的语言。而为了能谈论事实和有意义的事实,就必须使用事实的名称或事实的描述,也许还有像“事实”那样的词。一旦我们有了元语言,类似这种我们能用以谈论陈述和事实的语言,就容易就陈述和事实之间的符合作出断言;因为我们可以说:
  由“Gras”,“ist”以及“grun”三词按此次序组成的德语陈述是符合事实的,当且仅当草是绿的时。
  第一部分是德语陈述的描述(描述用的是英语,英语在这里用作我们的元语言,并且描述部分由英语引用的德语词名词组成);而第二部分含有某种(有意义的)事实、某种(可能的)事态的描述(也用英语)。而整个陈述断言符合。我们可以更概括地作如此表达。让“X”作为属于语言L的某一陈述的英语名称或英语描述的缩写,让“x”表示X之译为英语(它作为L的元语言);那么我们完全可以(用英语,即用L的元语言)概括地说:
  (+)用语言L的陈述X符合事实,当且仅当x。
  因此用相应的元语言谈论陈述和(有意义的)事实之间的符合是可能的,甚至一眼看出就是可能的。谜就这样解开了:符合并不包括陈述和事实之间结构上的相似,或类似图画和所画景色之间那样的关系。因为我们一旦有一个适宜的元语言,借助(+)就容易解释我们说符合事实是什么意思。
  一旦我们这样解释了符合事实,我们就能用“是真的(用L)”代替“符合事实”。注意:“是真的”是元语言的谓语,陈述的属性。它的前面是陈述的元语言名词——例如引语的名词——所以可以清楚地把它同“……是真的”这样的短语区别开来。例如‘雪是红的是真的”并不含有陈述的元语言谓语;它与“雪是红的”同属一种语言,不属于那种语言的元语言。塔尔斯基的结果出乎意外地浅显,似乎是它为什么难以理解的一个理由。另一方面,可以合情合理地料想到这种浅显,因为每个人理解“真理”是什么意思,只要他还没有开始(错误地)思考它。
  符合理论最重要的应用不是用于像“草是红的”或“草是绿的”那样的特定陈述,而是用于一般逻辑境况的描述。例如我们要说这样一些事情。如果推理是正确的,前提全是真的,结论也必定是真的,即前提的真理(如果它们都是真的)不变地传递到结论;而结论的谬误(如果它是假的)不变地重新传递到至少一个前提。(我已分别命名这些定律为“真理传递定律”和“谬误再传递定律”。)
  这些定律对于演绎理论是基本的,而这里使用“真理”和“是真的”等词(可用“符合事实”和“与事实相符”来代替),显然这不是多余的。
  塔尔斯基所挽救的真理符合理论是把真理视为客观的理论:把真理视为理论的性质而不是视为经验或信仰或类似主观的东西的理论。真理也是绝对的,而不是相对于某一组假定(或信仰)而言的,因为我们可以询问任何一组假定,看看它们是不是真的。
  现在我来谈演绎。可以说一个演绎推理是有效的,当且仅当它不变地把真理从前提传递到结论时;这就是说,当且仅当同一逻辑形式的一切推理传递真理时。人们可以用这种说法来解释这一点:一个演绎推理是有效的,当且仅当没有反例存在时。这里一个反例,是前提真而结论假的同一形式的一种推理,如:
  一切人必死,苏格拉底必死。所以苏格拉底是人。
  设“苏格拉底”在这里是一只狗的名字。那么前提是真的,结论是假的。因此我们有一个反例,这个推理是无效的。
  因此演绎推理像真理一样是客观的,甚至是绝对的。当然,客观性并不是说,我们总能断定一个给定的陈述是否是真的。我们也不是总能断定一个给定的推理是否有效。如果我们同意仅在客观的意义上使用“真的”一词,那么有许多陈述我们能够证明是真的;然而我们不可能有一个普遍的真理标准。如果我们有这样一个标准,我们就是无所不知的了,至少潜在地说是这样,但我们不是无所不知的。根据哥德尔和塔尔斯基的工作,我们甚至不可能有用于算术陈述的普遍的真理标准,虽然我们当然能够描述无穷集真的算术陈述。同理,我们可以同意在客观意义上使用“有效的推理”一词,在这种情况下我们能够证明许多推理是有效的(即它们准确可靠地传递真理性);然而我们没有普遍的有效性标准——即使我们把我们自己局限于纯算术陈述也没有。结果,我们没有任何普遍的标准来判定某个给定的算术陈述是否有效地遵循算术公理。虽然如此,我们能够描述无限多的(复杂程度不同的)推理规则,证明这些规则的有效是可能的,即不存在反例。因此说演绎推理依靠我们的直觉是错误的。大家承认,如果我们尚未确定一种推理的有效性,那么我们就是让我们自己受猜测——即受直觉引导;没有直觉不行,但直觉多半把我们引入歧途。(这是明显的,我们从科学史知道坏理论比好理论多得多。)而用直觉思考全然不同于诉诸直觉,诉诸直觉思考当然不如诉诸论证。
  正如我在讲演中常说的那样,像直觉或感到某种事情是不言自明的等等,或许部分地可用真理或有效性来说明,但反之决不然。陈述是真的,推理是有效的,决不是只是因为我们感到(不管有多么强烈)它是真的。它是有效的。当然可以承认,我们的智力,或我们的推理或判断能力(或者不管我们称它为什么)已经调整得使我们在十分通常的条件下能够接受。判断或相信什么是真的;无疑这主要是由于我们固有一些批判地检验事情的素质。然而,举一个比较简单的例子来说,视觉幻觉表明,我们不能过于依靠直觉,即使它采取有点类似强制的形式。
  我们可以把这些主观的感觉或直觉解释为真理或有效性表现的结果,以及已通过一些我们正常的批判检验的结果,这一点并没有允许我们把问题抹掉并且说:这个陈述是真的或这个推理是有效的,因为我相信它,或因为我感到不得不相信它,或因为它是不言自明的,或因为相反的陈述是不可设想的。虽然如此,这类谈论被主观主义哲学家用作论据达数百年之久。
  仍然广泛持有的观点是,在逻辑中我们不得不诉诸直觉,因为没有循环论证就不可能有支持或反对演绎逻辑规则的论证:一切论证必须以逻辑为前提。大家承认,一切论证使用逻辑,并且以它为“前提”(如果你愿意这样说的话),尽管对这种说法有许多不同意见。然而事实是我们不必使用它们就能够确定一些推理规则的有效性。总而言之,演绎或演绎的有效性是客观的,正如真理是客观的一样。直觉或相信或不得不信的感觉也许有时可归因于这样的事实:某些推理是有效的;但有效性是客观的,并且既不是在心理学的意义上,也不是在行为主义的意义上,也不是在实用主义的意义上可阐释的。
  我常常为了表明这种态度说:“我不是一个信仰哲学家。”确实,信仰对于真理理论、演绎理论或客观意义的“知识”理论是没有什么意义的。所谓“真的信仰”是相信某一理论是真的;而它是否是真的不是一个信仰问题,而是一个事实问题。同理,“理性信仰”,如果可以说有这种东西的话,乃是根据批判论证择取优者。因此这又不是一个信仰问题,而是一个论证的问题,批判论争的客观状态问题。
  至于归纳(或归纳逻辑,或归纳行为,或通过归纳、通过反复、通过“训导”而学习),同休谟一致,我断言不存在这种东西。如果我是对的,那么这当然就解决了归纳问题。(有其他问题留待未决,也可称为归纳问题,例如未来是否与过去一样。但我认为不那么激动人心的这种问题也可以得到解决:未来部分地与过去一样,部分地与过去根本不一样。)
  现在对休谟的问题最时髦的回答是什么呢?回答是:归纳当然不是“有效的”,因为“有效的”一词意指“演绎上有效的”;因此归纳论证(在演绎意义上)的无效性没有造成任何问题:我们有演绎推理和归纳推理;虽然两者有许多共同点——都是按照屡试不爽的、习以为常的和相当直觉的规则进行论证——也有很大的不同。
  演绎和归纳有哪些共同点可表述如下。演绎的有效性不可能被有效地证明,因为这是用逻辑证明逻辑,是循环论证。然而据说,这样一种循环论证事实上可澄清我们的观点,加强我们的自信。对归纳也是如此。归纳也许不能得到归纳证明,然而关于归纳的归纳推理是有用的和有帮助的,如果不是不可缺少的话。此外,在演绎理论和归纳理论中,可以诉诸像直觉或习惯或惯例或实用上的成功这些东西;有时则必须诉诸它们。
  为了批判这种时髦的观点,我要重复一下我在本节前面说过的话:某一演绎推理是有效的,如果没有反例的话。因此有一种客观的批判检验方法可供我们使用:对提出的任何演绎规则,我们可以试图设想一个反例。如果我们成功了,那么这个推理或推理规则就是无效的,不管它是否被某些人甚或一切人认为直觉上是有效的。(布劳威尔认为他已做的就是这样——他已为间接证明提供了一个反例说明,因为只有存在无限的反例,间接证明才被错误地想象为有效的,因此间接证明在一切有限的事例中是有效的。)因为我们有客观检验,并且在许多场合甚至有客观证明供我们使用,所以心理学的考虑、主观信念、习惯和惯例与这个问题完全不相干。
  至于归纳又是什么情况呢?什么时候一个归纳推理是归纳上“靠不住的”(用一个不同于“无效的”的词)呢?惟一回答是:当它导致归纳行为实践上经常错误时。但是我断言任何人提出的每一条归纳规则,如果有人打算使用它的话,都会导致实践上的经常错误。
  问题在于不存在任何归纳推理——导致理论或普遍定律的推理——的规则,哪怕能够认真对待一分钟的这种规则都不存在。卡尔纳普似乎也同意,因为他写道:
  顺便说一句,我在我的讲演中举了一个演绎推理的
  例子,而没有归纳推理的例子,波普尔认为这“很有意思”。由于在我的概念中概率(“归纳”)推理本质上不是作出推理,而是分配概率,他反而应该需要概率分配原则的例子。而这种没有提出的然而合理的要求,是预先想到了的和得到了满足的。
  但是卡尔纳普只提出了一种把概率零分配给一切普遍规律的系统:虽然欣提卡(和其他人)从那时起已提出了一些把除零以外的归纳概率归于全称陈述的系统,无疑这些系统似乎基本上限于十分贫乏的语言,用这种语言甚至不可能表述原始的自然科学。此外,这些系统限于这样一些场合,在这些场合中任何时候只能得到有限多的理论。(这并不妨害这些系统复杂得可怕。)无论如何,我认为,这些规律——实际上总是有无限多的规律——应该被给予“概率”零(在概率计算的意义上),虽然它们的验证度可以大于零。而即使我们采取了一个新的系统——分配给一些规律比方说概率为0.7的系统——我们得到什么呢?它告诉我们这规律有归纳的充分支持吗?根本没有;它告诉我们的一切是按照(多半是任意的)新系统——不管是谁的——我们应该相信信仰程度等于0.7的规律,假如我们要我们的信仰感觉适合于这个系统的话。这样一种规则起什么作用,如果起作用,如何批判它——它排除了什么,以及为什么它有利于卡尔纳普和我自己把零概率分配给普遍规律的论证——是很难说的。
  切实可用的归纳推理规则并不存在。(这似乎已被归纳主义者纳尔逊·古德曼所承认。)我能够从我读到的所有归纳主义文献中引出的最好规则是像这样的东西:
  “未来很可能与过去不是那么非常不同。”
  当然,这是每个人在实践中都接受的一条规则;而且如果我们是实在论者(我相信我们都是,不管有人可能说什么),我们也必须在理论上接受这条规则。然而这条规则是如此含糊不清,它几乎没有什么意义。而尽管它含糊不清,这条规则假定的东西太多了,肯定比我们(因而任何归纳规则)在一切理论形成前应该假定的东西多得多;因为它假定了一种时间理论。
  但这是预料之中的。因为不可能有摆脱理论的观察,摆脱理论的语言,当然不可能有摆脱理论的规则或归纳原理,不可能有一切理论应建立于其上的规则或原理。
  因此,归纳是一种神话。不存在“归纳逻辑”。虽然存在着一种概率计算的“逻辑”诠释,没有充分的理由假定这种“广义的逻辑”(可以这样称它)是一种“归纳逻辑”系统。
  对归纳并不存在不必遗憾,没有它我们干得也蛮好——我们有作为大胆猜测的理论,我们尽可能严格地、用我们最大的聪明才智来批判和检验这些理论。
  当然,如果这是有效的实践——成功的实践——那么古德曼和其他人可以说,这是“归纳上有效的”归纳规则。但是,我们整个论点是:它的有效实践不是因为它是成功的,或可靠的,或者都不是;而是因为它告诉我们它必定会导致错误,因此我们要自觉地找出这些错误,并且试图排除这些错误。
  
无尽的探索--33.形而上学研究纲领
33.形而上学研究纲领
  在《开放社会》于1945年出版后,我的妻子向我指出,这本著作并不代表我的主要哲学兴趣,因为我主要不是一个政治哲学家。事实上我在该书导言中就已经这样说过;但是她既不因这样的声明而感到满意,也不因我而后又回到我原来的兴趣上,即科学知识的理论上感到满意。她向我指出,我的《研究的逻辑》早就买不到了,那时几乎已被忘却了;并且由于我在新发表的著作中采纳了这本书的成果,因此迫切需要把它译为英语。我非常同意她这个意见,但是没有她多年来一再提醒,我是不会动手的;即使如此,又过了14年,《科学发现的逻辑》才(于1959年)出版;又过了7年,《研究的逻辑》德文第二版才出版。
  在这些年间,我做了越来越多的工作,我想把这些工作用于《科学发现的逻辑》一书的姐妹篇;并且约于1952年我决定称这部著作为《跋:20年以后》,希望它在1954年问世。
  1956年,该书被送去出版,一起送去的是《科学发现的逻辑》的(英文)手稿,并且我早在1957年就收到了这两本书的校样。看校样成了一场噩梦。我只能看完第一本书,它于1959年出版,那时我的双眼不得不动手术。此后一些时候,我不再能看校样了,结果《跋》仍未出版,除了选录一两篇发表外。当然我的几位同事和学生读过它。
  在这本《跋》中,我检查和发展了《研究的逻辑》中讨论的主要问题和解决办法。例如,我强调我摈弃理论辩护的一切尝试,并且我用批判代替辩护:我们决不能为一个理论辩护。但是我们有时能够为我们考虑到批判争论的状况而优先选择一个理论“辩护”(在不同意义上);因为一个理论可以比它的竞争者更经得住批判。对此可以提出这样的异议:一个批评者总得为他自己的理论观点辩护。我的回答是:他不一定要这样做,因为如果他能够表明或者在一个理论内部,或者在这个理论和其他某个有意义的理论之间存在着意想不到的矛盾的话(尽管后一批判当然一般不是决定性的),他可以有根据地批判这个理论。以前,大多数哲学家曾认为主张理性就是指(对一个人的信仰的)理性辩护;我的论点是,至少自从我的《开放社会》一书发表以来,理性是指(对一个人自己的理论和与之竞争的理论的)理性批判。因此传统哲学把理性观念同最终的、可证明的知识(不是亲宗教的就是反宗教的。宗教是个主要争端)联系起来,而我把它同猜想性知识的增长联系起来。我把猜想性知识的增长本身又同越来越接近真理。近真度或逼真性目趋增长的思想联系起来。按照这种观点,发现更接近真理的理论是科学家的目的所在;科学的目的是知道得越来越多。这包含我们理论内容的增长,我们关于世界的知识的增长。
  除了重新陈述我的知识理论外,《跋》中我的目的之一是表明,我的《研究的逻辑》的实在论是一个可以批判或可以论证的观点。我强调指出,《研究的逻辑》是一本实在论者的书,但是在那时关于实在论我不敢说很多。理由是我那时尚未认识到:一个形而上学观点尽管是不可检验的,然而在理性上是可以批判的或可以论证的。我已经表明我是一个实在论者,但是我认为这不过是信仰的表白。因此我曾就我的实在论论证写道,它“表示对我们世界规律性的存在的形而上学信仰(我所持有的一种信仰,没有这种信仰,实际行动是几乎不能想象的)”。
  我在1958年发表了两次谈话,部分根据《跋》一书,题为“论科学和形而上学的地位”(现收入《猜想和反驳》一书)。在第二次谈话中,我试图表明形而上学理论是可以接受批判和论证的,因为它们可以是解决问题——这些问题也许解决得较好,也许解决得不那么好——的一些尝试。在第二次谈话中我将这种思想应用于五种形而上学理论:决定论、唯心主义(和主观主义)、非理性主义、(叔本华的)唯意志论和虚无主义(海德格尔的虚无哲学)。并且我提出了一些把这些理论作为解决它们问题的不成功尝试加以摈弃的理由。
  在《跋》的最后一章,我以类似的方法论证了非决定论、实在论和客观主义。我试图表明这三种形而上学理论是可以相容的,并且为了用一种模型表明这种相容性,我建议我们猜想倾向(例如势能或场)的实在性,尤其是趋向性的实在性。(这是有利于对概率作趋向性诠释的一种论证方法。另一种方法将在下节论及。)
  但是,该章的主要论点之一是描述和评价形而上学研究纲领所起的作用;我借助简要的历史概述表明,自古以来我们关于满意的说明应该是什么的思想是有变化的。这些思想是在批判的压力下变化的,因此它们是可以批判的,尽管是不可检验的。它们是形而上学的思想——事实上是具有重大意义的形而上学思想。
  我用一些历史评论来证明这一点:评论“自毕达哥拉斯时代以来曾影响物理学发展的”各种“形而上学研究纲领”;并且我提出一个新的形而上学世界观,以及同它在一起的一个新的研究纲领,这个纲领立足于倾向实在性的思想上和概率的趋向性诠释上。(我现在认为,这个观点与进化的观点结合在一起也是有益的。)
  我在这里报告这些发展是由于两个理由:
  (1)因为形而上学实在论——这个观点主张有一个有待发现的实在世界——解决了用我对归纳问题的解决办法所未能解决的一些问题。
  (2)因为我想论证自然选择理论并不是一个可检验的科学理论,而是一个形而上学研究纲领;并且尽管它无疑是眼下最好的,也还能够对它稍作改进。
  关于(1)我要说的不过是,当我们认为我们已经发现一个科学理论,它比它的竞争者更好地经受住了批判和检验因而接近真理时,我们作为实在论者就要接受它,把它作为实践行动的基础,这仅仅是因为我们没有更好的(或更接近真理的)科学理论。但是我们不需要承认它是真的,我们不需要信仰它(信仰就意味着相信它是真理)。
  关于(2)我将在第37节讨论进化论时多谈一些。
  
无尽的探索--34.反对物理学中的主观主义:量子力学和趋向性
34.反对物理学中的主观主义:量子力学和趋向性
  对20世纪的学术思想的影响,几乎没有一个伟大人物可与恩斯特·马赫相比拟。他影响了物理学、生理学、心理学、科学哲学以及纯(或思辨)哲学。他影响了爱因斯坦、玻尔、海森堡、威廉·詹姆士、伯特兰·罗素——这里只提及几个人的名字。马赫不是一个伟大的物理学家,但他是一个伟大的人物、一个伟大的科学史家和科学哲学家。作为一个生理学家、心理学家和科学哲学家,他持有我所同意的许多重要的和具独创性的观点。例如他在知识理论上、在心理学和生理学领域,尤其是在感觉的研究方面,是一个进化论者。他批判形而上学,但他对承认甚至强调形而上学思想必须成为物理学家甚至实验物理学家的指路灯又持十分容忍的态度。因此他在《热学原理》中关于焦耳写道:
  当涉及一般(哲学)问题(马赫在前面几页称之为“形而上学的”问题)时,焦耳几乎沉默不语。但是只要他发言,他的意见就同迈耶的十分相似。而且确实人们无可怀疑,这些多方面的实验研究,全都具有相同的目的,只有一个受伟大的和哲学上最深刻的世界观启发的人才能进行。
  这一段话是十分引人注目的,因为马赫先前出版了一本书:《感觉的分析》,他在其中写道,“我的方法清除了全部形而上学问题,”而且“我们所能知道的世界的一切必然表现在感觉中”(或感觉材料,“Sinnesempfindungen”)。
  不幸的是,无论是他的生物学观点,还是他对形而上学的容忍,对我们世纪的思想都没有很大影响,大有影响的——尤其是对原子物理学——是他的反形而上学偏执。这种偏执与他的感觉理论结合在一起。马赫对新的一代原子物理学家的影响变得如此令人折服,确实是历史的嘲弄。因为他是一个原子论和物质“粒子”理论的激烈反对者,他和贝克莱一样认为这种理论是形而上学的。
  马赫实证主义的哲学影响主要是通过青年爱因斯坦传播的。但是爱因斯坦离开了马赫实证主义,部分是因为他对马赫实证主义的某些推断感到震惊;而下一代才华横溢的物理学家,其中有玻尔、泡利和海森堡,不仅看出了而且热情地接受了这些推断:他们成了主观主义者。但是爱因斯坦从马赫实证主义撤离得太迟了。物理学已成为主观主义哲学的堡垒,并且一直如此。
  然而在这种发展后面,有两个与量子力学和时间理论有关的严重问题,以及一个我认为不那么严重的问题,即主观主义的熵理论问题。
  随着量子力学的兴起,大多数年轻的物理学家深信,量子力学与统计力学不一样,它不是系统的理论,而是单个基本粒子的力学理论。(在经过一些时间的动摇后我也接受了这个观点。)另一方面,他们也深信,量子力学与统计力学一样,它是概率的理论。作为基本粒子的力学理论,量子力学有客观的方面。作为概率理论,它又有(或他们认为有)主观的方面。因此量子力学是一种把客观方面和主观方面结合起来的完全新型的基本理论。这就是量子力学的革命性质。
  爱因斯坦的观点则与此不同。他认为,像统计力学那样的概率理论是极有趣、极重要也极优美的。(在早期,他对概率理论作出了一些关键性的贡献。)但是概率理论既不是基本的物理理论,也不是客观的,而是带有主观性的理论,是由于我们知识的不完备性质而必须引入的理论。由此得出结论,量子力学尽管有它卓越之处,它不是一个基本的理论而是一个不完备的(因为它的统计学性质表明它用不完备的知识工作)理论,而我们必须探索的客观的或完备的理论不是一种概率的理论,而是一种决定论的理论。
  可以看出这两种观点有一点是共同的。它们都认为,一种概率的或统计学的理论由于某种原因利用我们的主观知识或知识的缺乏。
  如果我们考虑到那时(20年代末)讨论的惟一客观主义的概率诠释是频率诠释,对此就能够很好理解了。(频率诠释由维恩、冯·米塞斯、赖辛巴赫,后来还有我以不同的形式提出)。频率理论认为,存在着有关大量现象的客观问题和相应的客观答案。但是他们不得不承认,每当我们谈到作为某一大量现象要素的单个事件的概率时,客观性就成问题了;因此完全可以断言,就单个事件而言,例如一个光子的发射,概率只是对我们无知的评价。因为如果这类事件重复许多次的话,客观概率告诉我们的只是平均发生的事,关于单个事件本身,客观的统计性概率什么也没有说。
  根据爱因斯坦及其反对者双方的观点,正是在这里主观主义进入了量子力学。并且正是在这里我试图通过引入概率的趋向性诠释来反对主观主义。这不是一种特设性的引入。不如说,它是仔细地修正作为概率频率诠释基础的论据的结果。
  主要想法是:趋向性可认为是物理实在。趋向性是倾向的量度。可测量的物理倾向(“势能”)已由场论引入物理学。因此把倾向看作物理上实在的这里已有先例;所以我们应该把趋向性看作物理上实在的这种意见并不那么十分陌生。当然这种意见也给非决定论留下了余地。
  为了说明引入趋向性所要解决的诠释问题,我将讨论爱因斯坦写给薛定谔的一封信。在这封信中,爱因斯坦提及薛定谔在1935年发表的一个众所周知的思想实验。薛定谔指出如此配置某些放射性物质的可能性,以致借助盖革计数器就触发一枚炸弹。可做这样一种方式配置:或使炸弹在一定时间间隔内爆炸,或使导火线断开,使爆炸的概率为1/2。薛定谔论证说,如果把一只猫放在炸弹旁边,它被杀死的概率也几乎是1/2。整个配置可用量子力学的术语描述,而在作这种描述时,猫的两种状态——活的和死的状态是叠加的。因此量子力学的描述——ψ函数——并不描述任何实在的东西,因为实在的猫不是活的就是死的。
  爱因斯坦在给薛定谔的信中论证说,这意味着量子力学是主观的和不完备的:
  如果人们试图把ψ函数诠释为〔被它描述的实在物理过程的〕完备描述……那么这意味着在谈论的时刻,这只猫既不是活着,也未被炸成碎片。然而通过观察可以看清它是哪一种状态。
  如果人们摈弃[ψ函数的完备性]这个观点,那么人们就不得不假定,ψ函数并不描述实在的事态,而是描述我们关于事态的知识的总体。这是玻恩的诠释,这个诠释今天似乎已被大多数理论物理学家接受。
  然而接受我的趋向性诠释,这种两难处境就会消失,而量子力学,即ψ函数,确实描述实在的事态——实在的倾向——即使不是一种决定论的事态。并且,虽然完全可以说事态不是决定论的这一事实表明某种不完备性,但是这种不完备性可以不是理论的过错——描述的过错——而是实在的不确定性,事态本身不确定性的反映。
  薛定愕总是认为,|ψψ*|必须描述某种物理上实在的东西,例如实在的密度。并且他也知道实在本身也可以是不确定的这种可能性。按照趋向性诠释看来,这些直觉是十分正确的。
  我在这里不对概率的趋向性理论及其在阐明量子力学中能起的作用作进一步的讨论,因为我已在别处相当详尽地探讨了这些问题。我记得起初这个理论没有被很好接受,这既未使我惊讶,也未使我沮丧。但从那时以后事情有了很大变化,某些批评者(和玻尔的辩护士)起先轻蔑地认为我的理论与量子力学不相容而不予理会,同样是这些人现在却又说这一切并不是什么新鲜玩意儿,实际上同玻尔的观点是一回事。
  当我收到数学家和量子力学史家B·L·范·德尔·韦尔登一封信时,我认为我自己40年的呕心沥血得到的不止是报偿,他在信中谈到我1967年的论文“没有‘观察者’的量子力学”时说,他完全同意我这篇论文中所有13个论点,他也完全同意我的概率趋向性诠释。
  
无尽的探索--35.玻尔茨曼和时间之矢
35.玻尔茨曼和时间之矢
  主观主义之侵入物理学——尤其是侵入时间和熵的理论——在量子力学兴起以前就开始了。这与路德维格·玻尔茨曼的悲剧有密切联系。他是19世纪一位伟大的物理学家,同时也是一位热情的并且几乎是战斗的实在论者和客观主义者。
  玻尔茨曼和马赫是维也纳大学的同事。1895年马赫应聘任专为他设置的科学哲学教授时,玻尔茨曼是那里的物理学教授。这谅必是世界上第一个科学哲学教席。后来莫里茨·石里克占有这个教席,在他之后是维克多·克拉夫特。1901年当马赫辞去时,由玻尔茨曼继任,同时兼任物理学教授。马赫比玻耳兹曼年长6岁,一直住在维也纳,几乎直到玻尔茨曼在1906年逝世为止。在这时期以及许多年以后,马赫的影响不断增长。他俩都是物理学家,而玻尔茨曼更为才华横溢。更富创造性;他俩又都是哲学家。马赫是由两位哲学家倡议作为哲学家应邀去维也纳的。(在玻尔茨曼应邀去接替斯蒂凡任物理学教授后,马赫曾对任此职抱有希望。邀请马赫担任哲学教授的想法起源于海因里希·贡佩尔茨,他那时只有21岁,他通过他父亲办理此事。)对玻尔茨曼和马赫在哲学上的长处,我的判断坦白地说是有党派偏见的。玻尔茨曼作为哲学家很少为人所知;直到最近为止我也对他的哲学几乎一无所知,而我现在仍然对他的哲学知道得比我应该知道的少得多。然而就我知道的而言,我是同意的,也许比其他任何哲学更为接近他。因此我非常推崇玻尔茨曼,而不是马赫——不仅是作为一个物理学家和一个哲学家,而且我承认也是作为一个人。但是我也发现马赫的个性是极有吸引力的;虽然我完全反对他的《感觉的分析》,但我同意他对(主观)知识的生物学观点。
  玻尔茨曼和马赫在物理学家中间都有一大批追随者,他们被卷入了几乎殊死的斗争。这场斗争涉及物理学研究纲领,涉及“粒子”假说,即涉及原子论以及气体和热的分子或运动理论。玻尔茨曼是一位原子论者,他捍卫原子论以及麦克斯韦的热和气体的运动理论。马赫反对这些“形而上学”假说。他支持“现象学的热力学”,他希望把一切“说明性假说”从中排除出去;并且他希望把“现象学的”或“纯描述性的”方法推广到整个物理学。
  在所有这些问题上我的同情完全在玻尔茨曼一边,但是我不得不承认,尽管他精通物理学并且(我认为)精通哲学,但玻尔茨曼打了败仗。他在一个十分重要的问题上——他大胆地从运动理论(玻尔茨曼的H定理)作出热力学第二定律、熵增加定律的概率推导上——被打败了。我想,他之所以被打败是因为他太大胆了。
  他的推导在直觉上是十分令人信服的。他把熵同无序联系起来;他令人信服地和正确地表明,箱子中某种气体的无序状态比有序状态更为“可几”(在“可几”的全然真正的和客观的意义上)。于是他作出结论(而这个结论结果是不正确的)说,有一个普遍的力学定律,按照这个定律,封闭系统(封闭在内的气体)趋向于采取越来越可几的状态;这意味着有序系统趋向于使系统所获得的原来状态越来越无序,或气体的熵趋向于随时间而增加。
  所有这一切是极为令人信服的,但表现为这种形式不幸是错误的。玻尔茨曼首先把他的H定律诠释为证明无序随时间而单向增加。但是正如齐尔梅洛指出的,彭加勒先前业已证明(而玻尔茨曼对这种证明从未表示异议),每一个封闭系统(气体)经过某个有限时间之后,就回复到接近该系统以前所处的任何状态。因此一切状态永远是(近似)循环的;而如果气体一度处于有序状态,经过一些时间后它将回复到有序状态。因此就不可能有所偏好的时间的方向——“时间之矢”——时间的方向是同熵的增加相联系的。
  我认为齐尔梅洛的反对是决定性的。它使玻尔茨曼自己的观点革命化了,而统计力学和热力学,尤其是1907年(艾伦费斯特夫妇的论文发表年份)以后,在时间方向上成为严格对称的了;并且迄今为止它们仍然如此。情况看来是这样:每一个封闭系统(比方说气体)在无序状态(平衡状态)几乎度过了它所有的时间。在平衡中将会有涨落,但发生涨落的频率随涨落规模的增大而迅速减少。因此,如果我们发现某一气体处于某种涨落状态(即比平衡状态更有序的状态),我们可以作出结论说,在这涨落状态之前可能,在它之后同样可能有一个接近平衡(无序)的状态。因此,如果我们要预测它的将来,我们能够(以高度概率)预测熵的增加;并且也能够对它的过去作出正好类似的回顾。奇怪的是,很少有人明白热力学因齐尔梅洛而发生了一次革命:提到齐尔梅洛常常不怀敬意,或者根本不予提及。
  不幸,玻尔茨曼并没有马上明白齐尔梅洛的反对的严重性;因此他的第一次答复是不能令人满意的,正如齐尔梅洛所指出的。而随着玻尔茨曼对齐尔梅洛的第二次答复就开始了我所认为的大悲剧:玻尔茨曼陷入了主观主义。因为在第二次答复中,
  (a)玻尔茨曼放弃了他的客观的时间之失的理论,也放弃了他的熵朝时间之矢的方向趋向增加的理论,即他放弃了曾是他中心论点之一的东西;
  (b)他特设性地引入了一个优美的然而却是轻率的宇宙学假说;
  (c)他引入了一个主观主义的时间之矢理论,以及一个把熵增加的定律归结为同义反复的理论。
  玻尔茨曼第二次答复的三个论点之间的联系可表述如下:
  (a)让我们以这样的假定开始:时间客观上没有失,没有方向,在这方面时间正如空间坐标一样;而且在时间的两个方向上客观的“宇宙”是完全“对称的”。
  (b)让我们进一步假定,整个宇宙在热平衡(最大限度的无序)上是一个系统(像某一气体一样)。在这样的宇宙中,就会有熵(无序)的涨落;也就是说,在空间和时间中就会有一些有序的区域。这些低熵区是十分罕见的——熵谷越低越罕见;而根据我们的对称性假定,谷将沿两个时间方向以相似的方式上升,并朝最大限度的熵展平。让我们补充假定,生命只有在切割较深的熵谷那侧才有可能,并且让我们称这些熵有变化的区段为“世界”。
  (c)现在我们只需要假定,我们(可能还有所有的动物)主观上经验的时间坐标是有一个方向——矢——的,指向熵的增加;这意味着,时间坐标被我们前后相继地或连续地意识为:在这个“世界”(我们生存的区域)中熵在增加。
  如果(a)至(c)成立,那么很清楚,熵将总是随着时间的增加而增加;即随着我们意识的时间而增加。时间仅在动物经验之内,仅在熵增加的方向上才有矢,根据这种生物学假说,熵增加的定律成为一个必然的定律——但仅在主观上才是有效的。
  下面图解会有所帮助(参阅图1)。
  上线是时间坐标;下钱表示熵的涨落。矢表示生命有可能发生的区域,在该区段内时间可被经验到有图上所示的方向,
  玻尔茨曼——还有薛定谔——提出,朝向“未来”的方向可用一个定义确定下来,正如从玻尔茨曼对齐尔梅洛的第二次答复的下列引文所表明的:
  我们有两类图景可供选择。或者我们假定整个宇宙在目前时刻处于一种十分不可几的状态、或者相反,我们假定,这种不可几的状态在其中持续的万世,以及从这里到天狼星的距离,如与整个宇宙的年代和范围相比,是微不足道的。在这样一个宇宙中(这个宇宙作为一个整体处于热平衡中,因而是死的),像我们银河系那样大小的比较小的区域将会在各处发现;这些区域(我们可称为“世界”)在那些“万世”的比较短暂的时间区域内显著偏离热平衡。在这些世界中,它们所处状态(即熵)的概率之增加,将与概率之减少一样经常发生。在作为一个整体的宇宙中,时间的两个方向是难以区分的,正如在空间中没有上下一样。然而,正如在地球表面的一定地方,我们可以称趋向地球的中心为“下”一样,发现自己于一定时间内在这样一个世界中的生命有机体,也能够把时间“方向”定义为从较不可几的状态趋向较为可几的状态(前者是“过去”,后者是“将来”),并且凭借这个定义(原文如此)他将发现,他自己的与宇宙其余部分相隔离的小区域“起初”总是处于一种不可几的状态。我认为这种看待事物的方法只是一种使我们能够理解第二定律的有效性以及每个个别的世界热寂的方法,而不必乞灵于整个宇宙从确定的初始状态到终极状态的单向变化。
  我认为玻尔茨曼的思想是在思想的大胆和优美之间摇摆着,但是我也认为他的思想是完全站不住脚的,至少对一个实在论者来说是这样。它视单向变化为幻觉。这种思想使广岛的灾难成为一种幻觉。因此它使我们的世界成为幻觉,也使我们发现更多的有关我们世界的东西的一切努力随之而成为幻觉。所以它挖了自己的墙脚(像每一种唯心主义一样)。玻尔茨曼的唯心主义的特设性假说同他自己的实在论的和几乎是热情坚持的反唯心主义哲学是冲突的,同他求知的热切渴望是冲突的。
  但是,玻尔茨曼的特设性假说也在相当程度上破坏了它想挽救的物理学理论。因为他从力学的和统计学的假定——他的H定理——推导出熵增加定律(dS/dt≥0)的重大而大胆的努力完全失败了。他的努力之失败是由于他的客观时间(即他的无方向时间),因为对他的客观时间来说,熵的减少如同熵的增加一样经常。它之失败又由于他的主观时间(有矢的时间),因为这里只是一个定义或幻觉使熵增加,并无运动学的、动力学的、统计学的或力学的证明能够(或要求能够)确证这个事实。因此它破坏了玻尔茨曼反对齐尔梅洛而力图捍卫的物理学理论——熵的运动理论。为了他的H定理的缘故而牺牲他的实在论哲学是徒劳的。
  我想他必定终于明白了所有这一切,他的颓丧以及于1906年自杀可能与此有关。
  虽然我赞赏玻尔茨曼的唯心主义的特设性假说的优美和思想上的大胆,但结果在我的方法论的意义上它并不是“大胆的”:它并不增添我们的知识,它并不增加内容。相反,它破坏了整个内容。(当然,平衡和涨落的理论并未受影响,请参阅注)。
  这就是为什么当我认识到我具有时间之失的非熵物理过程的例子破坏了玻尔茨曼的唯心主义的特设性假说时,我并不感到有什么遗憾(虽然我为玻尔茨曼感到十分悲痛)。我承认它破坏了某种值得注意的东西——似乎属于纯物理学的支持唯心主义的论据。但与薛定谔不同,我不去寻找这类论据;因为我与薛定谔一样,反对利用量子理论去支持主观主义,我感到高兴的是我能够向主观主义在物理学中的一个比较古老的堡垒进攻。而我认为玻尔茨曼是会赞成这种努力的(尽管他也许不赞成那些结果)。
  马赫和玻尔茨曼的故事是科学史上最奇怪的故事之一,并且它表明时髦的历史力量有多大。但是时髦是愚蠢的和盲目的,尤其是哲学上的时髦;它包括这样的信念:历史将是我们的法官。
  由于历史的昭示——或由于历史的无知——根据公认的标准,玻尔茨曼被击败了,尽管所有的人都承认他作为一个物理学家的杰出地位。因为他从未能够阐明他的H定理的地位,他也没有说明熵的增加。(反之,他引起了一个新问题——或者正如我所认为的是一个伪问题:时间之矢是熵增加的结果吗?)他作为一个哲学家也被击败了。在他的晚年,马赫的实证主义和奥斯特瓦尔德的“唯能论”(他们俩都是反原子论者)的影响增加得如此之大,竟使玻尔茨曼失去了信心(正如他的《气体理论讲义》所表明的那样)。正是这种压力使他丧失了对他自己和原子实在性的信念。他提出:粒子假说也许只是一种探索性的手段(不是一种关于物理实在的假说)。马赫对这种意见的反应是,它“不是论争中的一种完全骑士气概的对抗手段”(“ein nicht ganzritterlicher polemischr Zug”)。
  至今玻尔茨曼的实在论和客观主义既未被他自己也未被历史证明是正确的。(对于历史则更糟。)即使他所捍卫的原子论借助他的统计学涨落的思想取得了首次伟大的胜利(我指的是1905年爱因斯坦论布朗运动的论文),但成为年轻的爱因斯坦以及因而可能是量子力学奠基人所接受的信条的却是马赫的哲学——原子论主要反对者的哲学。当然,没有人否认玻尔茨曼作为物理学家,尤其是作为统计力学两位奠基人之一的伟大。但是不管在复兴他的思想的道路上有什么障碍,它似乎或者同他的主观主义的时间之矢理论(薛定谔、赖辛巴赫、格吕恩鲍姆)有联系,或者同他的H定理的主观主义的统计学诠释(玻恩、杰恩斯)有联系。历史的女神——作为我们的法官而被人崇拜——仍然在玩弄她的诡计。
  我在这里讲这个故事,是因为它揭示了认为时间之矢是主观幻觉的唯心主义理论,也因为反对这个理论的斗争近年来已花费了我许多心思。
  
无尽的探索--36.主观主义的熵理论
36.主观主义的熵理论
  我在这里说的主观主义的熵理论不是玻尔茨曼的理论,在玻尔茨曼的理论中时间之矢是主观的,但熵是客观的。更确切地说,我指的是原先由列奥·斯齐拉尔德提出的一种理论,按照这种理论,每当我们有关一个系统的信息减少时,该系统的熵就增加,反之亦然。根据斯齐拉尔德的理论,信息或知识的任何获得必须被诠释为熵的减少:按照第二定律,则它必须以某种方式以熵的至少等量增加为代价。
  我承认在这个论点中有某种在直觉上令人满意的东西——当然尤其对一个主观主义者来说是如此。无疑,信息(或“信息内容”)可用不可几性来量度,事实上我于1934在《研究的逻辑》中已经提出这一点。另一方面,熵可与所谈论的系统状态的可几性等同。因此下列的等式似乎是正确的:
  信息=负熵;
  熵=缺乏信息=无知
  然而使用这些等式应特别小心:业已表明的一切是熵和缺乏信息可用概率来量度,或可诠释为概率。但这并未表明它们是同一系统同一属性的概率。
  让我们考虑熵增加的一个最简单的可能存在的例子:推动活塞的气体的扩散。设有一汽缸,中央是一活塞(参见图2);用热浴使汽缸保持恒定的高温,以使热的任何损失立即得到补充。如果左边有一气体把活塞推向右边,因而使我们能够获得功(提升一个砝码),那么我们为此所花的代价是增加气体的熵。
  为了简单明了起见,让我们假定气体仅由一个分子——分子M组成。(这种假定在我的对手——斯安拉尔德或布里鲁国——中间是标准的,因此采取这种假定是容许的;但将在后面对它加以批判讨论。)于是我们可以说,熵的增加与信息的丧失相对应。因为在气体扩散以前,我们知道气体(即我们的分子M)在汽缸的左半边。在扩散以后,以及当它已经做了功的时候,我们不知道它在左半边还是在右半边,因为活塞现在在气缸的右端:我们知识的信息内容显然是大为减少了。
  我当然准备承认这一点。我不准备承认的是斯齐拉尔德的更为一般的论据,他试图用这个论据建立这样一个定理:关于分子M位置的知识或信息,对转换成负熵,反之亦然。我认为这种所谓的定理恐怕是十足的主观主义胡说。
  斯齐拉尔德的论据由一个理想化的思想实验组成,我想稍加改进可表述如下。
  假定我们在t0时知道气体——就是说一个分子M——是在我们汽缸的左边。于是我们可以在这时悄悄地把一只活塞(例如通过汽缸侧面的狭缝)放进汽缸的中央,并且等到气体的扩散或M的动量把活塞推向右边、抬起一个砝码为止。显然所需的能由热浴供给,所需的和丧失的负熵由我们的知识供给。负熵消耗之时,即在扩散过程中以及在活塞向右边运动期间,知识就丧失;当活塞到达汽缸右端时,我们就丧失了M位于汽缸那一部分的全部知识。如果我们通过把活塞推回来使程序逆转,就需要等量的能(补充到热浴上),并且等量的负熵必须来自某个地方;因为我们终结于我们由之开始的状态,包括气体——或M——在汽缸左半边这一知识。
  因此,斯齐拉尔德提示,知识和负熵可以互相转换。(他用分析——我认为是一种不合逻辑的分析——直接测定M的位置来支持这一点;然而由于他只是提示,而不是主张,这种分析一般是合理的,我将不去反对它。此外,我认为这里提供的描述多少增强了他的理由——无论如何这种描述使它似乎更为有理了。)
  现在谈谈我的批判。为了达到斯齐拉尔德的目的,必不可少的是用单个分子M而不是用许多分子组成的气体去操作。如果我们有一若干分子组成的气体,关于这些分子的位置的知识一点儿也帮不了我们的忙(因此这种知识是不充分的),除非气体确实碰巧正处于负熵状态;比方说,大多数分子在左边。但这显然是客观的负熵状态(而不是我们关于这个状态的主观知识),我们可以利用这种客现状态;而且,即使我们不知道这种状态,如果我们在适当的时刻把活塞悄悄地放进去,那么,我们又能利用这种客观的状态(因此知识不是必需的)。
  那么,让我们如斯齐拉尔德所建议的那样先用一个分子M去操作。可是在这种场合,我断言我们无需任何有关M位置的知识:我们需要的一切是把我们的活塞悄悄地放进汽缸。如果M碰巧是在左边,活塞就会被推向右边,我们就能升起砝码。而如果M在右边,活塞就会被推向左边,我们也能提升砝码。在这种仪器上安装某种传动装置,使之在哪一种场合都能提升砝码,而毋需我们知道即将发生的运动将取两种可能的方向的哪一种,没有什么比这样做更为容易的了。
  因此为了使熵的增加得到平衡,这里需要的不是知识,而斯齐拉尔德的分析结果证明是错误的:对于知识之进入物理学他没有提供任何合理的论据。
  然而,我认为有必要就斯齐拉尔德的思想实验,还有我的思想实验多说几句。因为提出了这样的问题:能够利用我的这个特殊实验来反驳热力学第二定律(熵增加定律)吗?
  我不这样认为,即使我确实相信第二定律实际上被布朗运动反驳了。
  理由是:用一个分子M代表某一气体的假定,不仅是理想化的(这无关紧要),而且等于假定:气体在客观上永恒处于熵最小的状态。我们必须假定,正是气体,即使扩散也不会占满汽缸的下层空间:这就是为什么总是只在活塞的一边发现气体。例如我们可以把活塞中的瓣转成比方说水平的位置(参见图3),使得活塞能够没有阻力被推回到中央,瓣在中央又被转回到它做功的位置;如果我们做到这一点,我们就能完全肯定,整个气体——整个M——只在活塞的一边;因此它就会推动活塞。但是假定事实上气体中有两个分子;那么这两个分子可能在两边,活塞就不会被它们推动。这表明,只用一个分子M在我对斯齐拉尔德的答复中(正如在斯齐拉尔德的论据中那样)就起着必不可少的作用,并且它也表明如果我们能有一种由一个强有力的分子M组成的气体,它确实违反了第二定律。但这并不出人意外,因为第二定律描述的本质上是统计学的效应。
  让我们更仔细地看看这第二个思想实验——两个分子的情况。知道两个分子都在汽缸左半边确实使我们能够把瓣关上,因而把活塞置于做功的位置。但是把活塞推向右边的不是我们关于两个分子都在左边这一事实的知识。宁可说,那是两个分子的动量——或者如果你愿意这样理解,是气体处于低熵状态这一事实。
  因此我的这些特定的思想实验并不表明,第二类永动机是可能的;但是正如我们已经看到的,由于利用一个分子对斯齐拉尔德自己的思想实验是必不可少的,因此我的思想实验表明,斯齐拉尔德的论据是站不住脚的,因而试图使第二定律的主观主义诠释立足于这类思想实验是站不住脚的。
  我担心已经建立在斯齐拉尔德的(我认为是站不住脚的)论据以及其他人的类似论据上的大厦还会继续增高;我们会继续听到说“熵——像概率一样——是知识缺乏的量度”,机器能由知识驱动,像斯齐拉尔德的机器一样。我想,只要有主观主义者提供这样的不可知论,将继续产生夸夸其谈和熵。
  
无尽的探索--37.作为形而上学研究纲领的达尔文主义
37.作为形而上学研究纲领的达尔文主义
  我始终对进化论极感兴趣,并且完全准备把进化作为事实来接受。我也曾被达尔文以及达尔文主义强烈地吸引住——尽管我对大多数进化论哲学家没有深刻的印象,除了一个大哲学家以外,那就是塞缪尔·巴特勒。
  我的《研究的逻辑》一书含有通过试探和排除错误,即通过达尔文的选择而不是拉马克的训导而使知识成长的理论;这个论点(我在那本书中对此有所暗示)当然增加了我对进化论的兴趣。我必须说的一些事情出自试图利用我的方法论以及它与达尔文主义的类似来阐明达尔文的进化论。
  《历史决定论的贫困》包含了我联系进化论讨论某些认识论问题的第一次简略尝试。我继续研究了这些问题,当我后来发现我已达到十分类似薛定谔的一些结果时,我受到极大的鼓舞。
  1961年我在牛津作赫伯特·斯宾塞纪念讲演,题为“进化和知识之树”。我认为,在这次讲演中,我稍为超出了薛定谔的思想;并巳从此以后我进一步提出了我所认为的对达尔文理论的改进,然而严格地保持在与拉马克主义相对立的达尔文主义范围内——在与训导相对立的自然选择之内。
  我又试图在我的康普顿讲座(1966)中阐明若干有联系的问题,例如达尔文主义的科学地位问题。我认为,达尔文主义与拉马克主义的关系犹如:
      演绎主义  与  归纳主义
      选择    与  反复训导
      批判性除错 与  辩护的关系。
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