25.形而上学的决定论和非决定论学说

    通过表明预测知识的增长的不可能性，我所表明的不过是从世界内部的完全的预测的不可能性。这就暂未解决这样一种可能性，即世界及其中的一切事物如果从外部看——也许由上帝来看——是完全被决定的。因此现在应该更加仔细地考虑形而上学的决定论学说。

    形而上学的决定论是可论辩的吗？我相信是可论辩的。初看起来，人们也许很想说，霍尔丹的论据（或者我的来自语言的四种职能的论据）证实了它的反对命题，因为它表明决定论未给纯理性留下余地。但这会暴露出三重误解。

    第一种误解是这样的。霍尔丹的论据未必适用于宗教的决定论（因此不适用于一切形式的形而上学决定论）因为正如一名教师借助于其较高的推理能力也许常常能够预测一名儿童的理性思索的结果，而不会因此把儿童的纯理性化为错觉一样，上帝也会预知我们的理性决定而不会因此破坏它们的纯理性。只是被自然法则（它们没有推理能力）预先决定的观念才是与纯理性不相容的。因此形而上学决定论的一些形式而不是所有的形式受到霍尔丹的论据的影响。

    第二种误解是：霍尔丹的论据表明，形而上学的决定论的一些形式蕴涵着理性的错觉性质。但是这只给那些相信理由明晰的论证和比如说不加批评的强行灌输思想之间的差异的人造成了困难；也就是说，给理性主义者们造成了困难。对他们来说，困难也许是不可克服的；但是形而上学的决定论者们也许把霍尔丹的论据看作仅仅对理性主义而非对决定论的驳斥。

    第三，不可把霍尔丹的论据解释为证实了任何决定论学说的非理性，或者理性地讨论任何这种学说的不可能性；相反，它以其存在本身证明，为决定论而争论是可能的；因为它无疑是反对它的论据。与此相似，我在本节中为形而上学的决定论辩护，否定关于它是不可论辩的宣称的前两个尝试表明，不仅存在反对形而上学的决定论的论据，而且存在为其辩护的论据。

    因而形而上学的决定论无疑是可论辩的。但是赞成或者反对它的论据决不会是结论性的：赞成它的论据一定是非结论性的，因为反驳世界上一件不被决定的事件的存在是不可能的。（此处逻辑状况与任何普遍的理论的逻辑状况相似。）而反对它的那些论据不可能是结论性的，因为，例如，我们不能反驳从世界外部获得关于世界的充分的预知的精灵的存在。

    因而形而上学的决定论和形而上学的非决定论都是不可驳斥的。那么怎样才能对它们的问题进行论辩呢？

    从前，赞成形而上学的决定论的主要论据或者建立在宗教理由或者建立在对“科学”决定论的信念的基础上。通过批评赞成“科学”决定论的论据，我也间接地削弱了形而上学的决定论的基础。而且，关于决定论者应当承担举证责任（在此我所说的“证明”当然不是指确证）的论据不仅适用于“科学”决定论而且适用于它的形而上学的变体。我的一些哲学论据亦然，例如来自过去与未来的不对称的论据，或者霍尔丹的论据，即使它不适用于形而上学的决定论的一切变体，例如宗教的决定论。这些论据都不是决定性的。然而仍可以感觉到它们的效力。

    26.我为什么摈弃形而上学的决定论：与巴门尼德的谈话

    鉴于我们对狭义相对论的讨论，人们也许问爱因斯坦本人怎么会是确信不疑的决定论者。回答是，尽管他在性格形成时期可能相信“科学”决定论，在他的晚年他的决定论却显然是宗教的或者是形而上学类型的决定论。

    他清楚地看到，没有从实验导向理论的有效论据，毫无疑问，他同样清楚地看到没有从科学导向形而上学的有效论据。但是他从相反的方向进行了论证。他没有把他的形而上学的决定论建立在他的物理学理论的初看上去的决定论性质的基础上，但是他要求他的物理学理论具有这种性质，因为他相信物理实在本身是决定论的。（与此相似，他要求我们的理论应当简单，因为他相信世界的、物理实在的简单性。）

    他发现我的反对“科学”决定论的论据十分有趣，觉得它们从他以前不曾考虑过的角度探讨这个问题。但是他觉得，即使我的反对“科学”决定论的论据是有效的，它们也不会动摇他的形而上学的决定论，或者他对初看上去的决定论的理论的偏爱。因此我尝试了对他的形而上学决定论的更直接的攻击。

    我是在阅读了关于这个题目的一篇论文的第二天在一次私下谈话中进行这种攻击的。我首先力图描述他自己的形而上学的决定论，他同意我对它的描述。我称他“巴门尼德”，因为他相信四维浑沌宇宙，像巴门尼德的三维浑沌宇宙一样固定不变。（第四维当然是时间。）他完全同意对他的观点的这种描述，同意与电影的类比：在上帝的眼中，影片就在那里，未来和过去一样就在那里：在这个世界上任何事情都不曾发生，变化是人的错觉，未来与过去的差异亦然。

    我用两个论据攻击了这个观点。

    第一个是在我们关于这个世界的经验中没有任何东西证明这种巴门尼德式的形而上学是有道理的。爱因斯坦承认了这一点，尽管直到我提醒他最近他使用了反对保全对量子论的某种解释的尝试的相似的论据－－在我们的经验中没有任何东西证明引入超距作用有道理，他才产生了深刻的印象。

    我的第二个论据更具有形而上学的性质；如果宇宙像电影一样是预先决定的，像电影一样是四维的（因为如果我们把它的每个镜头都看作代表着世界的三维方面，我们就可以把镜头序列的顺序看作第四维），那么随之而来的许多结果就难以接受。我指出其中的三个。第一个是未来由于在因果关系上被过去所蕴涵，因此可被视为包含于过去之中，正如小鸡包含于鸡蛋之中一样。爱因斯坦的决定论使它在每一个细节上都完全地包含于过去之中。因此未来就成为冗余的。它是多余的。观看一部所有的镜头都由它的第一个镜头（连同一种已知的理论一起）严格地在逻辑上所蕴涵的影片，那没有什么意义。而且，在其形而上学的意义上，这个庞大的冗余很难与爱因斯坦的简单性观念相协调。

    另一个结果是，我们必然解释我们作为人自身的经验变化的方式和时间的流逝。这样做又必须使用与电影的类比；我们经验我们周围世界的连续的镜头或者“时间片断”（使用源自J．H伍杰「J．H

    Woodger］的术语），加上它们的先后顺序。但是这等于说时间之矢是主观的，我们所经验的时间是一种错觉——这种观点构成了一种唯心主义或者主观主义哲学的一个组成部分，并与进一步的唯心主义和主观主义的结果相联系。但是爱因斯坦的最深刻的信念之一是他的实在论。

    最后一个结果，如我所指出的，看上去很像完全的矛盾。如果我们在经验一个固定不变的世界的连续的镜头，那么在这个世界上至少有一件事物在真正地变化；我们的意识经验。一部影片，尽管现在存在并且是预先决定的，为了产生时间变化的经验或者幻觉，却必须经过或移过电影放映机（即相对于我们自己）。与此相似，我们必须相对于四维浑沌宇宙运动；因为我们的未来向我们的过去的转化对我们来说意味着变化。由于我们是世界的一部分，因而世界上就会有变化——这与巴门尼德的观点相抵触。

    我承认，这些批评也许并非无法回答，但是要做出有力的回答并非易事。把我们自己的意识看作在时间中伸展，在时间**存，那是无济于事的：我们又必须解释为什么它不是以这种方式被经验，而是被经验为“时间片断”的时间序列。变化是实在的，不采用唯心主义世界观－－不像巴门尼德那样区分固定不变的现实和确实变化的错觉的现象世界——就不能被解释清楚。甚至在那时，我们也必须解释错觉的客观事实——现实，和我们为什么不能摆脱它，即使我们承认它的错觉性质。（就大多数规错觉而言，即使知道我们正在遭到视错觉的困扰也同样不能驱除它：错觉是事实；的确是在许多情况下能从生理学方面解释的事实。）

    鉴于所有这些困难，我指出，到目前为止最简单的方式是摈弃任何未考虑到过去与未来的不对称的形而上学观点，接受一种会使未来可以不被过去所蕴涵，或者不在某种意义上包含于过去之中的观点；换言之，接受一种非决定论的世界观。一旦表明赞成“科学”决定论的论据是无效的，非决定论的形而上学就似乎更接近经验，似乎不会造成任何一种新的困难。

    这些就是我的论据。巴门尼德极有耐心地讨论了它们，这是他的惯常做法。他说它们给他留下了深刻印象，对于它们他无可答复。除此之外，我没有继续讨论这个问题。

    27.科学的增进：趋向的理论

    到目前为止我是通过试图表明它的不利条件批评决定论。我也暗示了如果摈弃它就会为常识、伦理学、科学哲学、宇宙论，我希望还有真理，带来积极的增进。

    但是在本书中，而且在目前的上下文中，由于把量子论作为我们主要感兴趣的问题之一（参见《量子论和物理学中的分裂》，《后记》第三卷），科学本身的增长，也许是较大的增长，可能提供了赞成非决定论的最强有力的正面论据：摈弃了决定论，我们就为一种可能对于科学具有切实意义的方法开辟了道路。我想到的是以趋向「propensities」理论的物理学解释来代替概率论的物理学解释。（参见《实在论与科学的目的》［Realism

    and the Aim ofScience］，《后记》第一卷，第2部分。）

    即使这样一种理论经过认真的讨论后最终是不可接受的，事实仍然是，只有摈弃决定论我们才能获得把趋向的解释作为物理学理论加以认真的考虑所必需的自由。因而决定论不仅未经论证所证实；它还妨碍我们认真考虑那些无论其优点最终会如何评价也无疑值得认真考虑的种种可能性——例如物理学的趋向的观念。

    物理学的趋向的观念可由与物理的力的类比得到最好的解释。物理的力是一种不能观察但可试验的假设实体；当然，可通过试验包合力的假设来试验。例如在某处存在某个方向和强度的静电力的假设，可由它的可预测的结果——可能放在该处的受检验物体的加速度的方向与大小－－来检验。

    现在让我们假定，在一系列检验中每次都得到同样的结果：对此我们可以用力是恒定的这个假设来解释。从另一方面说，让我们假定在一系列检验中就力的方向而言每次都得到同样的结果，但是关于加速度的大小的结果却是波动的；那么我们可以用这个力的方向是恒定的而它的强度却是波动的这个假定来对此作出解释。万一加速度的方向而非大小是波动的，就可以给出相应的解释。

    但是在某些情况下这些关于波动的力的假设在理论上可能让人感到不满意；例如，因为我们已保持检验期间的一切条件尽可能恒定。倘若如此，我们也许可以把波动解释成是由于未知的干扰，或者不能保持检验条件恒定的未知来源。即使这样还会使人得不到满意，我们然后会决定引入一种新的观念。我们可以说我们已保持其一切条件恒定的客观情境决定了趋向而非力；它决定了加速的趋向——或者被加速的趋向——它们可能在接近加速度的平均值时最高，逐渐减小到较高和较低值。关于存在这种趋向的假设必须由统计试验来检验（如《后记》第一卷第2部分论概率所指出的）。

    当然，一旦我们放弃了决定论才能引入这个观念；因为这个假定是同样的情境会产生波动的结果。从我们的讨论中可以清楚地看出，如果不放弃决定论，我们就必须使用波动的力的观念而非趋向的观念；也可以十分清楚地看到，在某些情况下，两种解释在数学上会是相同的。那么，我们应接受哪一个呢？

    对这个问题不能确切地做出回答，但是可检验性的问题也许是决定性的。从波动的力方面的决定论的解释将不得不假定波动的初始条件。如果这个假定可以检验并经得住检验，从波动的力方面的决定论的解释就成功了。然而，如果决定论者被迫求助于初始条件的隐蔽的波动的不可检验的假设，那么从其存在可以用统计学方法来检验的趋向方面的解释就更为可取。（会使它更可取的其他情况将在下节讨论。）无论如何，不应允许赞成决定论学说的偏见妨碍对趋向理论的自由讨论。

    我试图把趋向的观念解释为对力的观念的一种推广——也许甚至是一种替代物，主要是因为力的观念起初也受到理性主义的物理学家们的怀疑，他们正确地指责它是玄妙的和形而上学的。但是自那以来我们认识到（或者我希望如此）物理科学是用未知解释已知，用假设的不可见世界解释可见世界；我们已习惯于力的观念。（牛顿从不喜欢吸引力的观念；海因里希·赫兹「Heinrich

    Hertz］力图不使用这个观念；爱因斯坦亦然。）因此我们会同样习惯于趋向的观念。

    在把趋向与力相类比时，我不想表明我们应只考虑或者主要考虑加速或被加速的趋向。相反，其他趋向也许更加重要；一般我们考虑在特定条件下呈一组“可能的”（或者“实际的”）状况中的一种或者另一种状况的趋向。

    呈不同状况的趋向的数值可因状况而异。决定这些值的函数（概率分布）一般会反映条件的对称或者不对称。可以在两点上与力进行类比；我们也许必须把趋向（或者也许与它们密切相关的其他函数）看作假设的物理量，甚至能像力一样相互作用（或者也许干扰）。我们也许必须把趋向吸引中心的力归因于趋向：这些趋向吸引中心的力与情境所内在的对称一致，却也许不只被这些对称完全决定。

    28.初看上去的决定论的理论与概率论的理论

    初看上去的决定论的理论不能回答在物理学中可以合理地提出的所有问题。它们不能回答像这样的简单问题，如“搅拌器总是成功地混合比如说分四堆填入的咖啡豆和可可豆，这是怎么回事？”；或者非常相似的问题，“我们总是以完全相同的方式把硬币放入构造适当的掷币机，它却产生具有随机性质的掷币序列，这是怎么回事？”显然，对这些物理学问题不能不予考虑；由于它们实质上是统计学的问题，因此必须由实质上是统计学的理论或者概率论的理论回答它们。

    也许这些物理学问题中最有特色、最重要的是光谱线的强度问题和放射性衰变的原子核的半衰期问题。

    在《科学发现的逻辑》的正文中，我多处断言（综合的）统计结论只能从统计前提得出。鉴于我后来对概率的研究（参见《后记》第一卷，第2部分），必须重新简洁陈述这一点。

    在此我是在广义上使用“概率的”一词，以致包含统计理论（关于序列的理论）和断言在集合论概率或者趋向的解释的意义上的概率的理论的“客观”理论。（在此我不考虑主观理论，比如说在杰弗里斯［Jeffreys」、凯因斯「Keynes］或者卡纳普「Carnap］的意义上的“归纳”概率。）

    在这个用法中，我的旧的断言——统计结论只能从统计前提得出——可由下面几点所取代：

    （1）概率结论（更确切地说，断言除了0或1的概率或者频率的非分析陈述）只能从概率前提得出。

    （2）统计结论可从统计前提或者其他概率前提得出。如果得自非统计概率前提，那么严格地说，不会得出统计结论；但是通过把概率或者测度0和1解释为“几乎从不”或者“几乎总是”，我们可以说统计结果“几乎得自”非统计概率前提。

    鉴于（2）我们有时也许能通过检验“几乎得自”概率前提的统计陈述来检验概率论。例如，我们可以用一个试验序列检验用某个机器掷出正面的概率等于1／2的理论；因为假定掷出正面的概率是1／2，投掷是独立的，因此概率是恒定的，那么一个试验序列不是具有1／2频率的似随机序列的概率将是零；进一步由此可见，大多数长期观察的序列将非常接近“实现”一个随机序列或者集体的频率特性。

    这个例子只是要提醒读者统计假定如何会“几乎”从非统计概率前提得出。决不是要把它作为对于本节开头提出的问题的回答，即如何解释搅拌器或者（多少与此相当）掷币机得到的可观察的结果。

    回答这些问题的决定论的尝试可以由把关于有关物理过程的初看上去的决定论的理论与关于初始条件的假定相结合来做出；可以把这个假定描述为关于“隐蔽的”初始条件的概率假定。

    为借助于例子更充分地解释这一点，让我们假定我们的掷币机造得非常精确，以致非常精确地重复或者复现它自己的运动。让我们假定，硬币被机器几次拾起，处于严格的垂直位置，绕垂直轴线旋转，然后被松开，在仍旧旋转的同时落到一个斜面上，或者沿斜面滚下，或者（若在到达平面末端前栽倒的话）滑下斜面。这个过程重复比如说二十次，然后硬币被退出。

    这种机器会成功地产生很好的“混合的”或者“随机的”硬币序列，大约一半显示正面，一半显示背面，我们如何解释这个事实呢？我们几乎不能把这个事实归因于在把硬币填入机器的方式上的任何不规律性，因为（a）如果我们总是尽可能精确地以相同的方式把硬币填入机器，统计结果不受影响，（b）如果我们变化我们填入硬币的方法，统计结果也不受影响。而且，我们可以这样制造机器，在它的最初程序中，它非常精确地纠正硬币最初填入机器时可能存在的位置上的任何差异；它可以用这种方式使初始条件相等（尽管当然不是完全使其相等）。

    鉴于这一切，我们可能倾向于把统计结果归因于机器和硬币的状况中的微小的和隐蔽的差异－－例如，归因于分子或者原子的变化；也就是说，我们可能把结果的差异归因于隐蔽的初始条件的差异。那么我们就可以指出，机器包含着一种手段（例如在我们的例子中几次使旋转的硬币垂直下落；或者在另一部机器中，剧烈地摇动硬币），它相当于把在机器的各种不同的运转中必然出现的微小的隐蔽差异加以扩大，以此解释不同的宏观结果。

    这就解释了——我相信是十分令人满意地解释了－－机器不总是投出正面，而且有时投出反面的事实