科学的灾难?-第12章
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上,正在实现的事情就是这些可能之一,它被我们从那些可能发生的事情中“选”中。但是,我们在学校里学过,“选”是一个行为动词,它必须有自己的主语。这个主语是什么?显而易见,它名为“巧合”。
我们自然而然地给“巧合”一词下了个定义:巧合是下面句子中的动词“选择”的主语:“从各种可能当中选择了现实。”这样一个真正与我们的本能活动相符的定义似乎不够充分,它说明这个词常常只是一件遮盖旧衣服的外衣,一种掩盖我们无能的手段,因为我们不能确切说明“这个”选择的性质。
进程—决定论—巧合
无论是天空中的繁星还是一滴水里的无数微小有机体,对宇宙的观察向我们展示了一个不断变化着的世界。科学的目的的确就是尽可能巧妙地描绘、计算、测量、思考这一现实,然而更是为了解释现实的演变。积累数据的最终目的是建立一些说明模式。观察结果向我们提供了关于某个星球、某种细菌的连续发展状况的信息,它告诉我们各事件的“发生和发展史”;想像力能够帮助我们提出一种尽可能简单解释造成这种连续变化的原因的过程。
构成这些模式的基本成分就是因果概念。经验告诉我们某些结果一直在发生:假设我在一个质量为m的物体上施加一个力F,这个物体的运动具有加速度的特点,其加速度 γ,公式为F=mγ;我们由此得出结论:力是产生加速度的“原因”。同理,热是气体膨胀的“因”,或者压力的增加是气体收缩的“因”。
科学的一切努力都在于定义一些概念,这些概念能够通过度量(质量、体积、压力、温度……)来描述现实,比如能够用一些既诱人又简单的用语来描述因果概念。
这一连串的因或果具有一种深刻满足我们灵魂的普通决定论的性质。发现,在我们周围的混沌中发现一些我们可以简单描述的因果链,这是我们想像力的一个胜利,并且这个胜利能够帮助我们预测及在若干情况下采取行动而显得更加辉煌。
科学家们尤其是18世纪的科学家,他们的希望是在一个遥远却想像得到的未来,实现对整个宇宙的所有机制的全面完整的认识,精确地预测将要到来的下一刻。我们现在知道这个理想是无法实现的。唯一与我们的信息不完善的相一致的态度是在提到未来时,只列举各种可能(当这些可能是可数的)并致力于赋予每种可能以一个概率,也就是一个反映我们信心度的特定数字,对我们心里认为是这个可能而不是另一种可能将会成真的信心的反映。因此,面对现实,我们不可避免地会产生“不确定性”,在我们的说明模式里,这个事实通过概率得到论证。自帕斯卡帕斯卡(Pascal,1623~1662),法国数学家、物理学家、哲学家。——译注发明它以来,科学家们不断地修正这类论证技术,尽管它们尚有已知数据不完善的缺点,却仍然可以维持发展内部的严密性。有了概率论证,即使只是一些零散的信息,我们也可以最大限度地利用好这些信息。
因此,我们完全有可能不谈巧合来研究不确定性。这样,概率定义就容易得多,因为它在这篇科学研究所涵盖的内容足以确保我们的一致性。
以一个名为“巧合”的因素作参照并非真有其必要性。只要假设某个我们无法用决定论机制解释或预测的事情的各个特性之一就是它的“偶然性”,这就迫使我们使用“概率法则”来描述我们对它的局部认识。
我们能够找出类似的逃避艰深概念的行为。当我们对天体运动提出疑问时,我们只需按照牛顿发现的定理,假定一切就是质量以一种与mm′/d2成正比的力相互吸引,我们不必绝对要把这个事实与 “万有引力”的存在联系在一起,“万有引力”只是一个指代统一概念的词语,它使我们的思想感到舒适,但是却难以成立。
定义
当我们不知道这个主语的真实性质时,指代动词“选择”的主语“巧合”一词,可能会给人一个假象:因为说出了这个词,我们很想相信它与一个对象或一个主语甚至是一个具有自我意志的真实角色相一致。但是命名并不足以了解,还应该给出它的定义。然而巧合的定义似乎极为含混不清。
它的最著名的定义是哲学家奥古斯丁·库尔诺奥古斯丁·库尔诺(Augustin Cournot,1801~1877),法国经济学家、数学家和哲学家。——译注所下的。他认为“巧合是两组无联系的原因的相遇”。我们可以通过库尔诺所举的例子来阐明这一构想:饥饿令我走出家门到面包店去,同时,雨水使得正在盖屋顶的工人手中的一片瓦滑落下来,这个瓦片掉到了我的头上。这件事情是出于 “巧合”,因为我在街上的原因和瓦片滑落的原因之间没有关联性。然而; 这个定义反映了无关联性概念的定义本身也难以得到明确。在一个绝对决定论的领域里,绝对的无关联性是否存在呢?(在一个起源于宇宙初期并遵守无缺陷的决定论的宇宙观中,没有任何一个粒子是与其他粒子互不相关的。)
我们可以找一个更好的定义来表明巧合概念与我们对于解释过程中的作用机制的无能为力之间的联系。例如,承认“巧合是参与或者看似参与系统演变的因素的整体,而我们不会以描绘某既定时刻的系统状态特征的参数值,与下一刻的参数值之间的功能联系的方法,来描述这种系统演变”。
这个定义能够阐明一个事实:巧合不仅仅取决于我们对那些关联机制的理解水平,还取决于我们选用来描述事实的参数。假设我描述一种完全隔离的气体的演变并且只考虑到该气体的压力、体积和温度,我可以用下面的函数关系表示两个时刻的参数:
PVT(t1)=PVT(t0)
其中,巧合在我对事实的理解中不占任何分量。与此相反,假设考虑到该气体的所有分子的位置和速度,我就无法确切地说明联系两个时刻的参数之间的关系,因此我不得不将其中的一部分归因于巧合。
“巧合的法则”
由此,科学家可以放弃质疑产生这种不确定性的原因而去运用一些注重研究进程的偶然性等的逻辑推理技巧来摆脱“不确定性”这个马蜂窝。将概率归因于各种不同的可能,用尽了已知信息的所有结果,因而圆满地完成了任务。可惜,不作任何定义地用“巧合”一词来解释这些偶发事件已经成为了习惯,这种不谨慎的做法构成了无意义争论的根源,其中一个典型例子就是关于使用广泛的“巧合法则”的争论。数学家约瑟夫·贝特朗约瑟夫·贝特朗(Joseph Bertrand,1822~1900),法国数学家。——译注写道:“怎么敢谈巧合的法则?巧合难道不是任何法则的反命题吗?”
事实上,这个极为错误的论断将巧合与偶然过程两者混淆在一起。掷骰子就是一种巧合的事情:在始终相同的条件下,无数次地重新掷骰子,我们发现,虽然每掷一次所得的结果都是无法预测的,但是根据已掷骰子的全部结果所计算的各结果的平均出现频率的振幅范围越来越小。例如,结果为3的频率逐渐趋于1/6; 而这个结果在我们所做的连续掷骰子的每组动作中都观察得到。一切就像是一次又一次反复无常的明显巧合让位于一个可预测的秩序,一个法则。“大数法则”的枷锁逐渐紧紧地束缚住这种巧合以至于它具有决定论的种种表象。
事实上,巧合本身并不遵守什么法则:巧合在该过程的每个阶段都是一样自由和强有力。
我们把法则应用于实验,法则随着实验性质的变化而改变。
有一个装着100个白球和100个黑球的箱子,如果我们每拿出一个球,再放回所拿的球,“法则”会断定白球的出现频率趋于1/2,甚至能根据取放球的次数确切地指明这种概率会超过一个已知差,一个介于真实观测的频率与1/2极限之间的已知差。
可是,我们再做另一个实验:箱子里有一个白球和一个黑球,拿出一个球,再把两个与拿出来的球颜色相同的球放进箱子,周而复始地这样做。这一次,我们根本无法说出箱里的白色和黑色球的最终数量有多少:在1 000次取出和放回球之后,箱里可能会有1,2,……x甚至1 001个白球。我们唯一能肯定的就是,所有这些结果具有相同的概率。
难道第二次实验中的巧合比第一次实验更强吗?显然不是。原因是在第二次实验中大数“法则”没有起作用只是因为实验条件始终在变化,箱里黑白球的构成每次都有所改变,而在第一次实验中它却发挥了作用。
所谓的“巧合法则”符合我们所观察到的历时性的连续阶段间的相互关系。这种相关产生于从一个阶段到另一个阶段的过渡机制本身,而不是受巧合的影响。正确的说法应该是谈“偶然过程的法则”而非“巧合的法则”。
形而上学的抽象疑问
很显然地,对于我们已经提到过的实验即摸球和掷骰子,更好地了解实验的初始条件有助于得到完全精确的结果。了解骰子的形状,骰子的重心位置,作用其上的力,空气的阻力……就有可能准确无误地确定骰子将会落在哪个面上。我们所讲的这种掷骰子的巧合是一种“可约”巧合,它的作用随着我们所掌握的信息的增加而逐渐减小;当这些信息达到某种精确极限时,这种巧合甚至可能会消失不见。
微小层次的东西显得更加模糊不清:怎么保证一个基本粒子的变化完全被它的存在状态和其周围的环境状况所确定呢?我们知道,无论我们的认识有多进步,我们都无法具有百分之百准确预测的能力。但是,我们能就此断言一个真实物体的存在状态不能确定它的变化吗?
答案似乎不是引人思考或实验的原因,它并不取决于物理世界的某种有待发现的特性,确切地说,它是形而上学的玄奥抽象。人人都可以自由地假定自己是拉普拉斯式宇宙的一个组成部分,在这样的世界中,一切都在起作用,所有的变化都不可避免地被一些严密的法则完全引导向一个既定的未来,一切早在初始时刻就被注定;反之,人人都有权相信自己属于一个未定的整体,整体中的粒子总是游移不定,如同走在钢丝上的杂技演员,可能偏右,可能偏左或者保持平衡。
第一种观点认为时间只是一个多余的参数,因为将来和过去一样都包含在现在之中,时间只是其他维度中的一“维”;第二种观点则把时间视为一个处于永无休止地运动的世界的首要物质。
我们对我们自身即一个独立的个体或人类集体的看法当然因我们的选择而不同;第二种观点——并且我认为只在这种观点中——我们可以让路给自由和希望。
但是科学无法使我们倾向于这一边或那一边。同理,我们可以通过两种方式来阐述我在青年时期从《圣经》里读到的上帝就他自身所下的那个惊人的定义:“我就是那个是我的人。”时间被上帝吸收,因而被废