I

    一年前，我的前辈在这个大厅里作了纪念亚瑟.霍利.康普顿的第一次讲演，他比我幸运，因为他本人认识康普顿，而我却从未见过他。①

    ① 1962年2月初我来到伯克利时，就渴望见到康普顿，但是还没有见到，他就逝世了。

    但是在二十世纪二十年代，在我的学生时代，特别是自从1925年以来，我就听说过康普顿。那一年康普顿和西蒙②的著名实验，驳倒了玻尔、克雷默和斯拉特③美妙而短命的量子理论。这次反驳是量子理论历史上一个决定性的事件，因为从这次实验所引起的危机中出现了所谓“新的量子理论’——玻恩和海森堡的理论，薛定谔的理论和狄拉克的理论。

    ② 康普顿和西蒙，《物理学评论》，1925年，第25期，第309页以下，(亦见波特和盖革，《物理学杂志》，1924年，第26期，第44页以下和1925年，第32期，第639页以下：《自然科学》，)925~，第13期，第440页。)

    ③ 玻尔、克雷默和斯拉特，《哲学杂志》，1924年，第47期，第785页以下和《物理学杂志》，1924年，第24期，第69页以下。亦见康普顿和阿里森的《理论与实验中的X射线》，1935年版：例如，第211-227页。

    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，但是他们对放弃决定论态度犹豫不决，因而被认为是老顽固。④我自己曾经听到一位很有才华的青年物理学家，把当时还活着并在深刻钻研的爱因斯坦描绘成“守旧的人”。人们认为，把爱因斯坦冲垮的洪流是量子理论。这个理论是在1925-1927年这一期间兴起的，而且至多七个人对这一理论的出现作出的贡献可以与爱因斯坦的贡献相比拟。

    ④ 问题境况的突然转变是由以下事实判断的，即对于我们许多老顽固来讲，似乎的确不久以前经验主义的哲学家(例如见石里克：《普通认识论》，1925年第2版，第277页)都是物理决定论者，而今天物理决定论正在被P.H.诺威尔-斯密抛弃，看作“十八世纪的‘怪物’”(《精神》，1954年，第63期，第331页)，P.H.诺威尔-斯密是石里克观点的积极勇敢的捍卫者，时间向前推移，无疑地它将及时解决我们所有的问题，怪物或非怪物的问题。然而，说来也奇怪，老顽固似乎都记得普朗克、爱因斯坦和石里克的时代，并很难相信我们疑难而糊涂的思想，即那些伟大的决定论思想家同拉普拉斯一起产生了十八世纪的怪物，拉普拉斯产生了所有怪物当中最著名的怪物(他1819年论文中的“超人智力”时常被叫做“拉普拉斯妖”。参见康普顿《人类自由》，第5页以下，《科学的人类意义》，第34页，及后面第235页注①所引亚历山大著作)。然而甚至凭我们正在衰退的记忆力，多作一下努力，也可能回想起某个卡拉斯提出的类似十八世纪的怪物(不是上一个注提到的十九世纪思想家P.卡拉斯，而是T.L.卡拉斯，康普顿在《人类自由》第1页上曾引用)。

    V

    也许我可以在这里停住，叙述一下我自己对这个境况和科学风尚的观点。皮尔斯主张，在很大程度上，所有的钟都是云，连最精确的钟也都是云，我认为这是正确的。我想这是对所有的云都是钟这个决定论的错误观点的一个很重要的倒转。我还认为，皮尔斯主张这个观点与牛顿的经典物理学相一致是正确的。①我认为，这个观点与爱因斯坦的(狭义)相对论更为明显地相一致，与新的量子理论则更加一致。换句话说，我是一个非决定论者，象皮尔斯、康普顿和大多数当代其他物理学家一样。我和他们中的多数人都认为，爱因斯坦死抱着决定论不放是错误的。(我大概可以说，我和他讨论过这个问题，并发现他不是坚定不移的。)但是，我还认为，藐视守旧的爱因斯坦对量子理论的批评意见的那些现代物理学家大错特错了。没有人能不赞赏量子理论，而爱因斯坦也是全心全意加以赞赏的。但是他对这个理论的流行解释——哥本哈根解释——的批评，就象德布洛意、薛定谔、玻姆，威吉尔以及最近兰德提出的批评一样，都被大多数物理学家所轻率地漠视。②科学中的时髦是存在的，而且有些科学家几乎象画家和音乐家一样乐意去赶浪头。虽然时髦和浪头可以吸引意志薄弱的人，但是它们应受到抵制，而不是鼓励，③象爱因斯坦那样的批评总是有价值的，人们总能从中学到一点东西。

    ① 1950年我在“量子物理学与经典物理学的非决定论”一文中提出了这个观点，该文发表在《英国科学哲学杂志》1950年第1卷，第2期，第117—133页，第3期，第173—195页。不幸，我写这篇论文时，还一点不知道皮尔斯的观点。这里我可以提一下，从我早期的论文中，我接受了相互对立的云和钟的思想，自从1950年我的论文发表以来，经典物理学中非决定论原理的讨论巳酝酿成熟。参见布里渊的《科学的不确定性和信息》1964年版(我并非完全同意的一本书)和那里提供的文献参考资料，特别是在第38、105、127、151-152页。增加的参考资料，特别是哈达马特关于负曲率“角”表面测地线的论文，载《理论数学与应用数学杂志》第5辑，第4期，1898年，第27页以下。

    ② 亦见我的《科学发现的逻辑》一书，尤其是新附录*Xi，亦见该书第9章，其中包括大体上正确的批评。虽然鉴于爱因斯坦在附录*xii“中的批评，我不得不撤回在第77节中所说的(1934年的)思想实验。然而，这个实验可以由附录*xi和*xii讨论的爱因斯坦、波多尔斯基和罗森著名的思想实验来代替，亦见我的论文“对概率计算的倾向解释和量子理论”，发表于《观察与解释》，1957年，第65-70页和第83-89页。

    ③ 最后一句是对1963年库恩撰写的有趣的《科学革命的结构》中一些观点的批评。

    VI

    亚瑟·霍利·康普顿是第一批欢迎新的量子理论和1927年海森堡新的物理非决定论的人物之一。康普顿曾邀请海森堡到芝加哥演讲，海森堡在1929年春去作了演讲。这次演讲是海森堡第一次对他的理论作充分的阐述。该演讲一年以后作为他的第一本书由芝加哥大学出版社出版了，并附有亚瑟.康普顿写的序言。①在序言中，康普顿表示欢迎这个新理论，由于他的实验反驳了它的直接前辈，②因而对这个新理论的出现作出了贡献，然而他也作了一个表示告诫的暗示。康普顿的告诫所预料的有些事很类似爱因斯坦的告诫。爱因斯坦始终坚持，我们不应认为新的量子论——“物理学史的这一章”，象康普顿大方而明智地称呼它的那样——是“完备的”。③虽然玻尔反对这个观点，但是，我们要记住这个事实，例如，这个新理论关于中子连一点暗示也没有提供，而大约一年以后，查得威克就发现了中子，它成为新的基本粒子长序列中的第一个粒子，新的量子论并没有预见到这些粒子的存在(虽然狄拉克的理论确实能推导出正电子的存在)。①

    ① 参见海森堡的《量子理论的物理原理》，1930年版。

    ② 我指的是康普顿对玻尔、克雷默和斯拉特理论的驳斥，参见康普顿自己在《人类自由》第7页和《科学的人类意义》第36页提到的话。

    ③ 比较所引的海森堡的书中康普顿的前言，第iii页以下；亦见他在《人类自由》第45页(参考爱因斯坦)和《科学的人类意义》第42页关于量子力学的不完善的评论．康普顿赞成量子力学的不完善而爱因斯坦把这看成是这个理论的一个弱点。玻尔回答爱因斯坦，认为，(象他以前的冯·纽曼)这个理论是完善的(或许在这个术语的另外意义上来说)。见例如爱因斯坦，波多尔斯基和罗森的文章，《物理学评论》，1935年，第42期，第777-780页和玻尔的回答，1935年，第48期，第696页以下；以及爱因斯坦的文章，《辩证法》，1948年，第2卷，第32-324页；和玻尔，同期第312—319页：此外，爱因斯坦和玻尔之间的讨论载于希尔普(编)《阿尔伯特·爱因斯坦：哲学家-科学家》，1949年版，第201-241页，特别是第668—674页，以及爱因斯坦的一封信，发表于我的书《科学发现的逻辑》第457—464页；亦见第445-456页。

    ① 参见N.R.汉森讲的量子理论发现史，《正电子概念》，1963年版，第9章。

    同年，1931年，康普顿在特利基金讲演中，已成为最早考察物理学上新的非决定论对人类和更一般地说对生物学的②影响的人之一。他为什么那么热情地欢迎这个新理论的原因现在是很清楚的了。因为这个新理论不仅为他解决了物理学的问题，而且也解决了生物学和哲学的问题，在哲学的问题中尤其是与伦理学有关的一些问题。

    ② 尤其是参见《人类自由》第90页以下；比较《科学的人类意义》，第73页。

    VII

    为了说明这一点，我现在引用康普顿的《人类自由》一书开头引人注目的一段话：

    人是不是自由的力量?这是道德的基本问题，是宗教上的主要问题，也是科学中积极研究的一个课题。

    如果我们身体的原子遵循象行星运动一样不可改变的物理定律的话，为什么还要试试看呢?如果我们的行动是按机械定律早巳预定好的，那么不管做多大的努力能有什么差别呢……?③

    ③ 比较《人类自由》，第1页。

    这里，康普顿描述了我要说的“物理决定论者的恶梦”。决定论者的象钟一样的物理机械结构首先是完全自控的：在完全的决定论者的物理世界里，简直没有任何外部干扰的余地。在这样的世界里发生的一切事情都是物理上事先定好的，包括我们一切运动和一切行动。因而我们所有的思想，感觉和努力对在这个物理世界里所发生的事情不可能有实际的影响，它们如果不仅仅是幻想的话，最多也不过是物理事件的多余副产物(“副现象”)。

    这样，希望证明所有的云都是钟的牛顿派物理学家的白日梦已吓得变成恶梦，而试图忽视这一点已经导致象理智的人格分裂症一样的东西。我认为康普顿感激新的量子论把他从理智的困境中解救了出来。因此，他在《人类自由》一书中写道：(“物理学家很少让以下事实打扰自己——如果……完全决定论的……定律……应用于人的行动，他本身就成为一台自动机”。①而且他在《科学的人类意义》一书中，表达了他的信念：

    ① 比较《人类自由》第26-27页。(以及自第27页开始的最后一段。)或许我可以提醒读者，我的观点与所引段落的观点有一点不同。因为象皮尔斯一样，我认为，一个系统的定律是牛顿学说的定律(初步看来是决定论的)，可是这个系统又是非决定论的，这在逻辑上是可能的，因为应用这个定律的系统可能是内在的不准确，例如，说它的坐标或速度是有理数(与无理数相反)是毫无意义的。以下的话(见薛定谔：上引书第143页)也非常有道理：“……能量-动量定律只提供我们四个方程，因此留下了在很大程度上耒确定的基本过程，即使能量—动量定律适合这组方程。”

    在我自己正思考这个重要课题时，我的精神状态比起我在任何较早的科学阶段所能有的精神状态更加满意得多。如果物理学定律的这种表述被认为是正确的话，一个人就会不得不假设(象大多数哲学家做的那样)关于自由的感觉是虚幻的。否则，如果(自由)选择被认为是有效的话，物理学定律的这种表述就是……不可靠的。这个二难推理是令人不快的……②

    ② 比较《科学的人类意义》第ix页。

    后来，康普顿在同一本书中，把这种情形干脆总结为：“……用物理定律作为根据去反对人类自由不再是合理的了。”③

    ③ 同上书，第42页。

    这些所引康普顿的话清楚地表示出，在海森堡之前，他曾经为我在这里所说的物理决定论者的恶梦所烦恼，并且他已设法采用象理智的人格分裂症之类的东西从这个恶梦中逃脱出来，或者象他自己描述的那样，“我们[物理学家]宁愿干脆不注意这些困难……”①康普顿欢迎把他从这一切困境中解救出来的新理论。

    ① 比较《人类自由》，第27页。

    我认为决定论问题值得认真讨论的唯一问题恰恰是困惑康普顿的那个问题：这是由把世界描述为物理上完整的或物理上封闭的系统的物理理论所引起的问题。②所谓物理上封闭的系统，我是指一系列物理实体或物理实体系统，例如原子，基本粒子，物理的力或力场，它们相互间——而且只是在相互之间按照相互作用的一定规律发生相互作用，而不允许和物理实体的封闭系统之外的任何东西发生相互作用，也不受它们的干扰。正是这个系统的“封闭”才产生了决定论者的恶梦。③

    ②

    假设我们的物理世界是一个含有随机成分的物理学上的封闭系统，显然，这个系统不会是决定论的：然而，目的、思想、希望与愿望在这样的世界里不能对物理事件产生任何影响；假定它们存在，它们是完全多余的：它们就是所谓的“副现象”。(注意，决定论的物理系统是封闭的，但是封闭系统可能是非决定论的。因此，“非决定论”是不够的，而这将在以下第X节加以解释。)

    ③ 康德深受这个恶梦之苦而无法摆脱。见康普顿《人类自由》第67页以下，关于“康德逃脱的途径”的很好叙述。(第68页第2行“纯粹理性的”这几个词应删去。)也许我在这里可以提一下，我并不同意康普顿在科学哲学领域中所提到的一切观点。我和他不一致的观点有以下几例：康普顿赞成海森堡的实证主义或现象论(《人类自由》第31页)，康普顿归功于艾卡尔特的某些话(在上引书中第20页注7)：看起来虽然牛顿本人不是决定论者，但是我认为物理决定论相当精确的思想，不应根据某种含糊不清的因果关系定律”的意义加以讨论。我也不同意在类似说海森堡是十九世纪三十年代的现象论者(或实证主义者)的意义上，说牛顿是现象论者。

    VIII

    这里，我愿意稍微离题一会儿，以便把我认为具有十分重要意义的物理决定论问题和追随休谟的许多哲学家与心理学家用以代替它的很不严肃的问题作一对比。

    休谟把决定论(他称之为“必然性学说”或“恒定连续的学说”)解释为“相同的原因总产生相同的结果”和“相同的结果必然根据相同的原因”①的学说。关于人类的行动和意志，他尤其主张，“旁观者一般能从我们的目的和特性中推断我们的行动；即使不能，他一般也会说，只要完全熟悉我们的境况和心情以及我们的……最秘密动机，他就能作出推断。而这一点正是必然性的本质……”②因此休谟的继承者这样写道：“我们的行动，我们的意志，我们的趣味，或者说我们的喜好，从心理学说来，都是由以前的经验(“动机”)“引起”的，并且根本上是由我们的遗传和环境造成的。

    ① 大卫·休谟：《人性论》，1739年，第174页：亦见，第173页和第87页。

    ② 上引书，第408-409页。

    但是我们可以称之为哲学决定论或心理学决定论的学说不仅和物理决定论断然不同，而且也是完全懂得这个问题的物理决定论者几乎不能认真对待的一件事情。因为哲学决定论的命题“相同的结果有相同的原因”或“每个事件都有一个原因”的说法是十分含糊的，以至于它完全可以和物理非决定论相比拟。

    非决定论——更确切地说，物理非决定论——只是这样的学说，它认为，在物理世界里不是所有的事件在一切极微的细节上都绝对精确地预先决定了的。除此之外，它和你们喜欢的任何程度的规律性是一致的，因此它并不蕴涵存在“没有原因的事件”这一观点，正是因为“事件”和“原因”这些术语太含糊，足以使每个事件都有个原因这一学说和物理非决定论相一致。而物理决定论要求完全的与无限精确的物理预定，而且不要任何例外，物理非决定论只不过认定决定论是假的，而且至少在这里或那里有一些例外不是精确预定的。

    就连“每个可观察或可测量的物理事件都有一个可观察或可测量的物理原因”这一公式仍然是和物理非决定论相一致的，只是由于测量不可能是无限精确的，因为物理决定论的要点是，根据牛顿动力学认定存在有数学上绝对精确的世界。虽然这样做超过了可能观察的范围(象皮尔斯看到的那样)，然而原则上这是可以用任何预期的精确程度进行测试的，并且实际上它经受住了惊人精确的试验。

    对比起来，“每个事件都有一个原因”这个公式没有谈到精确性。尤其是假如我们看一下心理学的规律，对精确性一点也没有提到。这跟适合于“内省的”和“心灵主义的”心理学一样适合于“行为主义”心理学。就心灵主义心理学而言，这一点是显而易见的。不过就连一个行为主义者充其量只能预言在一定条件下，一只老鼠要花20—22秒钟的时间跑完迷宫．通过规定越来越精确的实验条件，他会不知道怎样才能作出越来越精确的预测——而且在原则上无限地精确。所以这样，是因为行为主义“定律”和牛顿的物理学定律，微分方程不一样，同时也因为引进这样的微分方程的一切试图都会超出行为主义而导致生理学，从而最后导致物理学，因此它会使我们回到物理决定论上去。

    如拉普拉斯所注意到的那样，物理决定论的意思是，遥远的未来(或遥远的过去)的每一个物理事件是可以任何预期的精确度预测的(或可以追溯的)，假若我们对于目前物理世界状况具有充分知识的话。另一方面，休谟式的哲学(或心理学)决定论的论题，即使以其最有力的解释，也只不过断言，两个事件之间任何可以观察到的差别是通过或许迄今未知的定律而与世界的以前状态中的某种差别(大概是可以观察的差别)有关的，显然是一种弱得多的断言，并且即使我们大多数实验在表面上“完全相同’的条件下进行却产生了不同的结果，我们仍能继续持这种说法。休谟本人把这一点叙述得非常清楚。他写道：“甚至当这些相反的实验完全相同时，我们也并不排除原因与必然性的概念，而是……得出结论，[表面上的]机遇……只在于……我们不完全的知识，而不在于事物本身，这些事物无论如何都是同样必然的(即确定了的)，虽然表面上看来，不是同样不变或确定的。”①

    ① 休谟：上引书第403页以下，与第404页以下相比较是有意义的(休谟在那里说，“我用两种方法给必然性下定义”)，同样有意义的是和他归之于“物质”的“概念性质是否叫做必然性”进行比较，如他所说的，对于概念性，所有人“一定都认为它属于意志”(或“属于精神的动作”)。换句话说，休谟在这里试图把他的习惯论和他的联想心理学应用于“物质”，即应用于物理学。

    这就是为什么休谟式的哲学决定论尤其是心理学决定论缺乏物理决定论那种刺激性的原因所在。因为在牛顿的物理学中，物质看起来似乎在系统中有明显的松散性，实际上只是由于我们的无知，因此假如我们完全通晓这个系统，那么任何表面的松散都会消失。另一方面，心理学却决没有这种性质。

    回顾起来，我们可以说，物理决定论是一种无所不知的白日梦。这种白日梦似乎随着物理学的每一个进展而日益真实，直到它变成显然无可避免的恶梦为止。但是心理学家相应的白日梦只不过是空中楼阁，他们空想与物理学及其数学方法以及强有力的应用并驾齐驱，甚至空想通过改造人类与社会而获得优势。(虽然这些极权主义的梦幻，从科学的观点看来，是不严重的，可是在政治上是很危险的，②不过因为我已在别处论述了这些危险，所以，我在这里不想讨论这个问题。)

    ② 特别请参阅B.F.斯金纳的《沃尔登第二》，1948年版，一个吸引人的慈善的但极其天真的对全知全能的乌托邦空想(尤其见第246-260页，亦见第214页以下)。阿.赫胥黎：《勇敢的新世界》，1932年(亦见《重访勇敢的新世界》，1959年版)和乔治.奥威尔：《1984》，1948年版，都是著名的矫正法．我在《开放社会及其敌人》一书，1945年版，1962年第4版以及《历史决定论的贫困》一书第91页，巳批评过某些乌托邦和独裁主义思想，(参见这两本书，尤其是我对所谓“知识社会学”的批评。)

    Ⅸ

    我把物理决定论称之为恶梦．其所以为恶梦，是因为它断言整个世界连同其中一切事物，乃是一个巨大的自动化结构，而我们只不过是其中小小的嵌齿轮，或者充其量不过是其中的附属自动装置而已。

    这种主张特别是毁灭了创造力思想。它使我在准备这个演讲时动脑筋创造新的东西这个想法成为完全的幻想。按照物理决定论的观点，在这项工作中，只不过是我身体的一定部分在白纸上写黑字面已：掌握充分而详细情况的任何物理学家都能写我的讲演稿，只要通过简单的方法预测出由我的身体(当然包括脑子和手指)和钢笔组成的物理系统会在上面写下那些黑字的精确地方。

    再举一个使人印象更深刻的例子：如果物理决定论是正确的，那么一个双耳失聪的并且从未听过音乐的物理学家，只要他运用简单的方法研究莫扎特和贝多芬的身体的物理状态，并预测他们在五线谱上写下黑色音符的地方，就能写出他们所写的全部交响曲和协奏曲。耳聋的物理学家甚至能够做出更多的事情：通过仔细研究莫扎特和贝多芬的身体，他就能写出莫扎特或贝多芬实际上并未写过的乐谱，这些乐谱他们本当写出来的，如果他们的外部生活环境不同的话，譬如说，如果他们吃了羔羊肉而不是小鸡，或者喝了茶而不是喝了咖啡。

    如果提供了纯物理学条件的充分知识，我们的聋物理学家就能做到所有这一切，那他就没有必要懂得任何音乐理论——虽然他能预测出莫扎特或贝多芬在考试的条件下被提问到旋律配合理论时会写出的答案。

    我认为所有这一切都是荒唐的。①而且当我们把这种物理预测的方法应用到决定论者身上去的时候，其荒谬性就变得更加明显。

    ① 当然我的聋物理学家非常类似于拉普拉斯的妖魔；我认为他的成就是荒唐的：这只是因为非物理学方面(目标、目的、传统、嗜好、智谋)在物理世界的发展上起了作用；换句话说，我相信相互作用论。塞缪尔·亚历山大的《空间、时间与神》1920年版，第ii卷，第328页谈到他所说的“拉普拉斯的计算机”，“除了在所述的有限意义上，计算机的假说是荒唐的。”然而，“有限意义”包括预测一切纯物理事件，因而包括预测莫扎特和贝多芬写的所有黑色音符的位置。“有限意义”只排除对精神经验的预测(和我对物理学家耳聋的猜测很相应的一种排除)，因此我认为是荒唐的东西，亚历山大准备加以承认。(或许在这里我可以说，我认为讨论自由问题，联系音乐的创作，新的科学理论或技术发明的创造，比联系伦理学以及道德责任更可取。)

    因为按照决定论的观点，任何理论——比如说象决定论——得到承认，是由于支持者(也许他的大脑)的某种物理结构引起的。因此，每当我们认为，存在有诸如使我们接受决定论的某些论据或理由时，我们是在自欺(而且在物理上就这样决定了自欺)，换句话说，假如物理决定论是真实的，那么它就是不容争论的一种理论，因为它必须把我们的一切反应(包括我们的看来似乎是基于论据的信念)解释为由于纯粹的物理条件而造成的。纯粹的物理条件(包括我们的物理环境)使得我们说我们所说的一切或接受我们所接受的一切。一个不懂法语又从未听说过决定论而训练有素的物理学家，能够预言一个法国的决定论者用法语讨论决定论时要说的话，当然也能预言他的对手非决定论者所要说的话．这就意味着，如果认为我们接受决定论这样的理论是因为受某些论据的逻辑力量所影响的话，那么根据物理决定论的观点，我们是在自欺，或者更精确地说，我们是处在决定我们要自欺的物理条件之下。

    虽然看起来休漠不十分清楚他自己的论点是什么意思，但是有关这一点他还是看到不少。因为他限于把“我们判断”的决定论和“我们行动”的决定论两者进行比较，他说：“在这个决定论中，正如在另一个决定论中一样，我们是没有自由的。”②

    ② 休谟：上引书，第609页(着重点是我加的)。

    诸如这些考虑或许就是为什么有许多哲学家不认真对待物理决定论问题而视之为‘妖怪’的原因。③然而在进化论被普遍接受以前，在1751年拉美特利非常有力地、认真地论证过人是机器的学说。而进化论由于提出在活的物质与死的物质之间可能没有明确的界限，使这个问题更为尖锐了。①尽管新量子论取得了胜利，尽管许多物理学家都转向了非决定论，在物理学家、生物学家和哲学家中间，拉美特利的人是机器这个学说，尤其是在人是计算机②这个论题的形式上，也许今天比以往任何时候都拥有更多的支持者。

    ③ 见赖尔的《心的概念》，1949年第76页以下(“机械论的怪物”)。

    ① 比较皮赖“生命和活着两个用语的无意义”，《生物化学的前景》，1937年版，第11页以下。

    ② 见例如图林的“计算机器与智力”，《精神》，1950年，第59期，第433—460页。图林认为人和计算机在可观察的(行为的)特性上看，原则上是不可区分的，他要求他的对手详细说明人的哪些可观察行动或成就是计算机原则上不可能达到的。但是这种要求是一种智力上的陷阱：通过详细说明一种行为，我们就会设计出制造计算机的规格。此外，我们使用和制造计算机，因为计算机能够做我们不能做的许多事情，正如我想加总数而不能在脑袋里算时，我就用钢笔和铅笔。爱因斯坦说过：“我的铅笔比我聪明。”但是这并不证明他与铅笔不可区分。(比较前面第226页注①提到的我关于非决定论的论文，第195页最后一段：以及我的《猜想与反驳》第12章，第5节。)

    因为，如果我们接受一种进化论(例如达尔文的进化论)，即使我们对生命是从无机物出现的这一理论仍然怀疑，几乎也无法否认，一定有过一个时期不存在抽象的和非物理的实体，诸如理由，论据和科学知识以及修建铁路，制造推土机或人造卫星之类的抽象规则，语法规则或配合旋律的规则等，至少那时它们对物理世界不起作用。难以理解的是物理世界怎么能产生诸如规则之类的抽象实体，又怎么会受这些规则的影响，结果这些规则反过来对物理世界能施加非常明显的影响。

    然而，摆脱这个困难至少有一种也许有点含糊其词但无论如何是容易的方法。我们可以干脆否认这些抽象实体的存在以及它们对物理世界的影响，而且我们可以断言，确实存在的是我们的大脑，这些大脑是象计算机一样的机器。而所谓抽象规则乃是物理实体，正如我们给计算机“编程序”用的具体的物质的穿孔卡片一样。任何非物理的存在只是个“幻觉”，或至少是微不足道的，因为即使没有这种幻觉，一切事情也会照常发展下去。

    按照这种解决办法，我们不必为这些幻觉的“精神”状况烦恼。它们可能是一切事物的普遍性质：我扔的石头可能有它跳了起来的幻觉，正如我有我扔了石头的幻觉一样。我的笔或我的计算机可能有它的幻觉，认为它是由于对它自以为在解答的问题——我以为我正在解答的问题——感兴趣而工作，而事实上除了纯物理的相互作用之外，没有发生任何有意义的行为。

    综上所述，你们可以看到使康普顿烦恼的物理决定论问题的确是个严肃的问题，它不仅是哲学上的一个疑难，而且至少也影响到物理学家、生物学家、行为主义者、心理学家和计算机工程师。

    无可否认，有许多哲学家设法表明(按照休谟或石里克的观点)这只是一个语词上的疑难，是关于“自由”这个词用法的难题。但是这些哲学家几乎没有看出物理决定论问题和哲学决定论问题之间的差别。他们或者是象休谟一样的决定论者，这可以解释为什么对他们来说“自由”只是“一个词”的问题；或者他们跟物理学或计算机工程学没有密切的联系，计算机工程学本可以给他们一种深刻的印象：我们所面临的不只是语词上的疑难。

    X

    我象康普顿一样，也是一个认真对待物理决定论问题的人，并且象康普顿一样，我认为我们不仅仅是计算机(虽然我坚信，我们可以从计算机中学到许多东西——甚至是关于我们自己的知识)。因此，我象康普顿一样，是个物理非决定论者：我认为，物理非决定论是解决我们问题的必要前提。我们必须是非决定论者。然而，我还要指出，非决定论还是不够的。

    我由非决定论是不够的这一陈述不仅得出一个新的论点，而且得出了我的问题的实质。

    这个问题可作如下说明。

    如果决定论是正确的，那么整个世界就是个完满运动的钟，包括所有的云，所有的有机物，所有的动物和所有的人。另一方面，如果皮尔斯的，海森堡的或其它形式的非决定论是正确的话，那么纯粹的机遇在我们物理世界中起了主要的作用。然而机遇是否真比决定论更令人满意呢?

    这个问题是大家都知道的。象石里克那样的决定论者这么写道：“……行动自由，责任心和明智都不能超出因果关系的范围：机遇起作用时它们就中止了……较高程度的任意性[仅仅意味着]较高程度的不负责任。”①

    ① 参见石里克的文章，载《认识》杂志，第5期，第183页(摘自第一段最后八行)。

    或许我可以用前面用过的例子来说明石里克的这种思想。说黑字写在我准备这篇讲稿所用的白纸上只是偶然性的结果，比起说它们是物理上预先决定了的，同样不能令人满意。事实上，这是更不能令人满意的。因为有些人可能很容易相信，我的讲稿原则上可以完全由我的物理遗传特征和我的物理环境，包括我的教养，我读过的书，以及我听过的谈话来说明，而几乎没有人会认为，我在向你们宣读的东西只不过是偶然的结果——只是随便把英语的词或者字母毫无目的，毫无考虑、毫无计划和毫无意图地拼凑在一起的。

    不是决定论就是纯粹的机遇这一思想，连同有关这个问题的许多观点，由石里克从休谟那里接了过去。休谟断言“排除”他所谓的“物理的必然性”总要形成“与偶然性同样的东西。因为客体或者结合或者不结合……在偶然性与绝对必然性之间绝不可能有任何中间物。”②

    ② 休谟：上引书第171页，亦见例如第407页：“……自由……就是和机遇一样的东西。”

    以后我将对这个重要的学说进行辩论，按照这个学说，唯一能取代决定论的就是纯粹的机遇。然而，我必须承认，这个学说对于旨在解释或至少说明人类自由的可能性的量子论模型而言似乎是有效的。这似乎就是这些模型为什么如此令人不满的原因。

    康普顿虽然不特别喜欢这一模型，但却是他亲自设计的。他把量子不确定性和量子跃迁的不可预测性，作为人类重大关头的决定的模型。这个模型包括一个放大器，把单个量子跃迁的效应扩大：这样造成爆炸，或者破坏引起爆炸所必需的继电器。这样，一个单个的量子跃迁可能等于一个重大的决定。但在我看来，这个模型与任何理性决定没有任何类似之处。它倒是不能下决心的人作决定的一种模型，那些人说：“让我们投掷钱币吧。”事实上，扩大量子跃迁的整个装置似乎很不必要：投掷钱币并且根据投掷钱币的结果决定是否要拉开触发器也同样行，而且当然存在带有能产生任意结果的投掷钱币内在装置的计算机，只要有这种需要的话。

    或许可以说我们有些决定是象投掷钱币一样，它们是丝毫不加考虑的仓促决定，因为我们时常没有足够的时间来考虑。一个司机或飞行员有时不得不采取仓促决定，如果他是训练有素的或正好碰巧的话，其结果可能是令人满意的，否则，其结果就不会令人满意。

    我承认量子跃迁模型可以是这种仓促决定的模型。我甚至承认在我们作仓促决定时，在我们大脑中确实可能发生象量子跃迁时的放大作用一样的东西，这是可以想象的。但是，仓促决定真是很有意义的吗?它们是人类行动——人类理性行动的特性吗?

    我不那么看，而且我认为，我们在量子跃迁问题上不会取得更大的成就，它们不过是那类似乎支持休谟和石里克的论点——不是完全的决定论就是完全的偶然性——的例子而已。了解人类理性行为以及动物行为所需要的东西，乃是其特征处于完全的偶然性和完全的决定论之间的某种中间物，即处于完全的云和完善的钟之间的某种中间物。

    休谟和石里克的本体论命题说，在偶然性和决定论之间，不能存在任何中间物，这个命题在我看来不仅是非常教条的(即使不说是教条主义的)，也是十分荒谬的，而且只有根据如下的推测才可以理解，即他们相信完全的决定论，在这种决定论中，机遇除了表示我们无知以外，没有任何地位。(即使那样在我看来也是荒谬的，因为显然存在不完全的知识或不完全的无知o)因为我们知道连高度可靠的钟也不是真正完善的，而石里克(如果不是休谟的话)一定知道，这种现象多半是由于摩擦力之类的因素造成的——也就是说，由于统计学的或偶然性的效应造成的。而且我们也知道，我们的云并不完全象机遇那样，因为我们时常能够很成功地预报天气，至少能很成功地预报短期内的天气。

    XI

    因此，我们要回到我们原来的排列上去，云在左边，钟在右边，而动物和人在中间某处。

    即使我们这样做之后(还有一些问题需要解决，然后我们才可以说这种排列和现代物理学一致)，甚至那时，我们充其量只不过为我们的主要问题开了路。

    因为很显然，我们所需要的是了解诸如目的、考虑、计划、决定，理论、意图和价值之类非物理的东西，怎么能对物理世界里引起物理变化起作用。对不起了，休谟、拉普拉斯和石里克，但是它们起作用这一点似乎是很明显的。以为我们的钢笔、铅笔或推土机随时造成的一切巨大的物理变化可用纯物理术语来解释，无论是用决定论的物理理论，还是(用一种随机理论)归于机遇，都显然是不正确的。

    康普顿很了解这个问题，正如他在特利讲演里所说的一段精彩的话所表明的那样：

    若干时候以前，有一天我给耶鲁大学秘书写信，同意在11月10日下午5时作一次讲演。他相信我，因此公布了这件事，说我一定会到那里，而听众也信他的话，按指定时间来到大厅。但是以为他们的信任是正确的这种想法的物理不可几性很大。在那段时间，我的工作要求我到落基山脉并跨过海洋到晴朗的意大利去。向光的有机体[例如我正是那样，不会很容易地]……勉强自己离开那里到寒冷的纽黑文去。这时我在别处的可能性在数目上是无限的。作为物理事件考虑，实现我的约会的概率本来是特别微小的。那么，为什么听众的信念是正确的呢?……他们知道我的目的，而且正是我