第五章 自笛卡儿以来哲学观念的发展和量子论的新形势的比较
在公元前四、五世纪希腊科学文化全盛时期后的两千年内，与早期那些问题不同类型的一些问题在很大程度上占据了人类的心灵。在希腊文化的头几个世纪，最强大的推动力是来自我们在其中生存并为我们所感觉的世界的真正实在。这种实在充满了生命，并且没有充分的理由强调物质与精神、或者由体与灵魂的区别。但在柏拉图的哲学中，人们已看到另一种实在开始抬头了。杜拉图在著名的洞穴的比喻中，将人比作洞穴中的囚犯，他们被捆缚着，只能朝一个方向看。在他们身后有一堆火，他们能从墙上看到他们自己和他们身后物体的影子。因为他们除了影子看不到任何其他东西，他们就把这些影子看作是实在的，而不知道物体本身。最后，囚犯之一逃跑了，从洞穴来到了阳光下。他这才第一次看到了真实的东西，并且认识到他过去一直被影子所欺骗。他这才第一次知道了真理，只能悲伤地回忆他在黑暗中度过的漫长生涯。真正的哲学家就是从洞穴逃到真理之光中的囚犯，他是一个具有真实知识的人。与真理的这种直接联系，或者我们可以用基督教徒的话说，与上帝的直接联系，是一种新的实在。这种实在已开始比我们的感官所感知的世界这一实在变得更强了。与上帝的直接联系是在人类的灵魂中，而不是在世界上发生的，自柏拉图以来的两千年内，这是比任何其他事情更费人思考的问题。在这个时期内，哲学家的眼睛是朝着人类的灵魂和它与上帝的关系，朝着伦理学问题，朝着天启的解释，而不是朝着外部世界。只有到了意大利文艺复兴时代，才能看出人类精神的一种缓慢的变化，它最后复活了对自然的兴趣。
自从十六、十七世纪以来，与科学基本概念密切联系的哲学观念的发展，成为自然科学巨大发展的前驱，并相互影响。因此，从现代科学在今天所最终到达的地位出发来评价这些观念可能是有益的。
这个科学的新时代的第一个大哲学家是勒来·笛卡儿（Ren6Descartes），他生活于十七世纪的前半期。他的那些对科学思想发展最为重要的观念，包含于他的《方法论》（Discourse on Method）之中。根据怀疑和逻辑推理，他试图为哲学体系找到一个全新的并如他所想象的那样坚实的基础。他不接受天启作为这样的基础，他也不愿不加批判地接受感官所感知的东西作为这样的基础。所以，他从他的怀疑方法开始。他对我们的感觉所告诉我们的关于我们推理结果的意见表示怀疑，最后他得到了他的名言：“我思故我在”（cosito erso sum）。我不能怀疑我的存在，因为这是由我在思想这一事实推论出来的。在用这种方法建立了我的存在之后，他基本上沿着经院哲学的路线，进一步证明上帝的存在。最后，从上帝给我以相信世界存在的强烈倾向这一事实出发，推论出世界的存在，因为上帝是绝对不可能欺骗我的。
笛卡儿哲学的这个基础与古代希腊哲学家的基础根本不同。这里的出发点不是基本的本原或实体，而是一种基本知识的尝试。并且笛卡儿认识到，我们对自己内心的了解比我们对外部世界的了解更为确实。但是他的出发点——上帝-世界-我这个“三角形”——却危险地简化了进一步推理的基础。开始于柏拉图哲学的物质与精神或灵魂与肉体的区分现在是完成了。上帝既和我相区别，又和世界相区别。上帝事实上被提到超乎世界和人类之上这样的高度，以致于他最终出现在笛卡儿的哲学中只是作为建立我与世界之间的关系的一个共同参考点。
古希腊哲学曾试图通过寻求某种基本统一的本原来找到事物的无限多样性中的秩序，而笛卡儿则试图通过某种基本的区分来建立秩序。但是由于区分而形成的三个部分将多少失去它们的真义，如果其中任一部分被认为是同其他两部分区分出来的话。如果人们终究要使用笛卡儿的基本概念的话，重要的一点是上帝在世界与我之中，同样重要的是不能把我真正和世界分开。笛卡儿当然知道联系的无可争辩的必然性，但是以后的哲学和自然科学却在“思维实体”（res cogitans）和“广延实体”（res extensa）的两极基础上发展，而自然科学的兴趣集中在“广延实体”上。笛卡儿的区分对其后几个世纪人类思想的影响是怎样估计也不会过高的，但是，由于当代物理学的发展，下面我们必须加以批判的正是这种区分。
当然，说笛卡儿的新哲学方法开辟了人类思维的新方向，那是错误的；他所做的实际上只是第一次系统地表述了在意大利文艺复兴和宗教改革时代已露端倪的人类思维的倾向。这种倾向就是对数学的兴趣的复活（这表现了哲学中柏拉图成分日益增长的影响）和对人格宗教的极力强调。对教学的日益增长的兴趣倾向于这样一种哲学体系，这种哲学体系从逻辑推理开始，并试图以这种方法得到某些象数学结论那样肯定的真理。对人格宗教的强调将我及其与上帝的关系同世界区分开来。如从伽利略的工作可以看出的，将经验知识和数学结合的兴趣，或许部分地是由于用这种方法，能够得到某种能完全避免宗教改革所引起的神学争论的知识。这些经验知识能够用公式表示，而不用谈到上帝或我们自身，同时，这些知识倾向于将上帝一世界一我这三个基本概念区分开，或者将“思维实体”与“广延实体”区分开。在这个时期中，在经验科学的先驱者当中有时似乎有一个明确的协议，这就是在他们的讨论中不应当提到上帝的名字和根本的原因。
另一方面，区分的困难从一开始就能清楚地看出来。例如，在区分“思维实体”与“广延实体”时，笛卡儿不得不把动物全部归入“广延实体”之中。因此，动物和植物与机器就没有本质的区别，它们的行为完全由质料因所决定。但是，要完全否认动物中有某种灵魂存在，总似乎是困难的，即令我们确信物理学和化学定律在生命机体中也严格成立，对于我们来说，象托马斯·阿奎那（ThomasAquinas）的哲学中较陈旧的灵魂概念似乎也还比笛卡儿的“思维实体”概念更为自然，更不勉强。笛卡儿这种观点的后果之一是：如果把动物仅仅看作是机器一样的东西，就很难不设想人也是一样。在另一方面，因为“思维实体”与“广延实体”被认为在本质上完全不同，它们就似乎是不可能彼此相互作用的。因此，为了保持精神经验与肉体经验间的完全平行性，精神在其活动中也应当由一些同物理学和化学定律相对应的规律完全地决定。这里就产生了“自由意志”的可能性问题。显然，整个这种描述多少是有点人为的，它也显示了笛卡儿分类的严重缺陷。
另一方面，在自然科学中，这种分类在几个世纪以来是极为成功的。牛顿力学和所有以它为模型而建立的其他经典物理部门，都是从这样一个假设出发的，这就是假设人们能够描述世界，而不需要提到上帝或我们自身。很快地，这种可能性似乎差不多成为一般自然科学的必要条件。
但是，在这一点上，通过量子论，形势有了某种程度的变化，因此我们现在可以着手将笛卡儿的哲学体系和现代物理学中我们的现状作一比较。前面已经指出，在量子论的哥本哈根解释中，我们确实能够有所进展，而不用提到作为个人的我们自身，但是，我们也不能忽略自然科学是由人建立起来的这个事实。自然科学不单单是描述和解释自然；它也是自然和我们自身之间相互作用的一部分;它描述那个为我们的探索问题的方法所揭示的自然。这或许是笛卡儿未能想到的一种可能性，但这使得严格把世界和我区分开成为不可能了。
在理解和接受量子论的哥本哈根解释方面，人们感到巨大的困难，即令是杰出的科学家爱因斯坦也不例外，人们可以从笛卡儿的分类那里追踪到这种困难的根源。在笛卡儿以来的三个世纪中，他的这种分类已经深深地渗入人类的心灵，因此要把实在这个问题用一个根本不同的方式来替代，是需要很长的时间的。
关于“广延实体”，笛个儿的分类所持的立场是人们可以称之为形而上学的实在论。世界，即广延之物“存在”着。这和实用的实在论是有区别的。实在论的几种不同形式可以描述如下。如果我们要求一个陈述的内容不依赖于它能被证实时所处的那些条件，我们就把这个陈述“客观化”了。实用的实在论假设，确有一些陈述能被客观化，事实上，我们的日常生活经验绝大部分是由这样一些陈述所组成。教条的实在论要求所有有关物质世界的陈述都能够客观化。实用的实在论过去一直是、今后也永远是自然科学的主要部分。然而，教条的实在论，如我们现在所看到的，则不是自然科学的一个必要条件。但它在过去科学的发展中起了十分重要的作用；实际上，经典物理学的立场就是教条实在论的立场。只有通过量子论，我们才懂得精密科学不以教条的实在论为基础是可能的。当爱因斯坦批评量子论时，他正是从教条的实在论的基础上出发的。这是十分自然的态度。每一个从事研究工作的科学家都感到他正在研究的东西是客观地真实的。他力求使他的陈述不依赖于它们能被证实时所处的那些条件。特别在物理学中，我们能用简单的数学定律解释自然这一事实告诉我们，在这里我们接触到的是实在的某种真正的特征，而不是我们自己所捏造出来的某种东西（从任何字面的意义上来理解）。这正是当爱因斯坦取教条的实在论作为自然科学基础时，他在内心所持的立场。但是，量子论本身就是能够不用这个基础而只用简单的数学定律解释自然的例子。如果人们拿这些定律和牛顿力学相比较，它们似乎不十分简单。但是，如果考虑到被解释的现象的巨大复杂性（例如复杂原子的光谱线），量子论的数学方案还算是比较简单的。自然科学实际上是能够不以教条的实在论为基础的。
形而上学的实在论认为“事物真正在在着”，从而比教条的实在论更前进了一步。这实际上就是笛卡儿企图用“上帝不能欺骗我们”的这个论据来证明的东西。就这里出现“存在”这个词来说，事物真正存在着这个陈述是不同于教条的实在论的陈述的，就这里出现的“存在”这个词来说，同它在另一陈述“我思故我在”中具有同样的意义。……“我思，故我在。”但是，在这里，这个尚未包含在教条的实在论的命题中的意义却是很难理解的；这就引导我们对“我思故我在”这个陈述作出一般性批评，而笛卡儿是把它当作他能在其上建立他的体系的坚实基础。确确实实，这个陈述具有和数学结论一样的确定性，如果“我思”与“我在”等词是用日常方式定义的话，或者，更谨慎同时更严格地讲，如果上述两词定义的方式使得上述陈述可以随之作出的话。但是，这什么也不能告诉我们，究竟我们在探索我们的道路时，我们能使用“思维”和“存在”的概念到怎样的程度。归根结蒂，在很普遍的意义上，总有这样一个经验性的问题：我们的概念究竟能使用到怎样的程度，
形而上学的实在论的困难，在笛卡儿之后就立刻被感觉到了，并且成了经验论哲学、成了感觉论和实证论的出发点。
可以作为早期经验论哲学的代表的三位哲学家是洛克（Locke）、贝克莱（Berkaly）和休谟（Hume）。与笛卡儿相反，洛克认为，一切知识最终都以经验为基础。这种经验可以是感觉或我们心智作用的知觉。洛克这样说：知识是两种观念符合或不符合的知觉。第二步是贝克莱迈出的。如果实际上我们的知识是由知觉推导出来的，那么，说事物真实存在的陈述就没有意义了；因为只要知觉是既定的，不管事物存在还是不存在，都不可能有任何差别。因此，被知觉到就是等同干存在。这条论证的路线后来又被休谟发展到极端的怀疑论，他否认归纳法和因果关系，并由此得到这样一个结论，要是认真地采纳它，就会摧毁全部经验科学的基础。
已在经验论哲学中所表现的对形而上学实在论的批评，就它是反对朴素地使用“存在”上词的警告来说，那当然是正确的。这种哲学的实证的陈述也能从相似的路线加以批评。我们的知觉最初并不是一堆颜色或声音；我们所知觉的已经是被知觉的某物，这里的重点是在“物”一词上，因此，用知觉代管物作为实在的最终元素，我们是否能得到什么东西，是值得怀疑的。
现代实证论者已清楚地认识到基本的困难。这条思维路线表达了对朴素地使用如“物”、“知觉”、“存在”这样一些术语的批评，其方法是通过一般的假设：一个已定句子究竟有无意义这样的问题应当永远受到彻底和严格的审查。这个假设和它的基本态度是从数理逻辑推导出来的。自然科学的步骤被描绘为就象是在现象上附加上一些符号。就象在数学中一样，这些符号能按照一定的规则结合起来，这样，关于现象的陈述就能用符号的组合来表示。然而，不按照规则行事的符号组合并不是错误的，而只是没有意义而已。
这种论证的明显困难是没有一个普遍的判据来判别一个句子在什么时候应被认为是没有意义的。只有当句子属于一个概念和公理的闭合系统时，才有可能作出确定的判断，这在自然科学的发展中与其说是惯例，不如说是一个例外。在某些情况下，关于某个句子是没有意义的推测，曾经导致历史上的重要进展，因为它开辟了建立新的联系的道路，而这种新联系在句子是有意义的条件下是不可能建立的。前面讨论过的量子论中的一个例子就是这样的句子：“电子在什么样的轨道中绕着原子核运动？”但是，一般地讲，从数理逻辑所作出的实证论方案在对自然的描述中是太狭窄了，对自然的描述必须使用仅有含糊的定义的词与概念。
一切知识最终都以经验为基础这样一个哲学命题，最后导致一个有关自然的任何陈述都有逻辑明确性的假设。这样的假设似乎在经典物理学时期就已经被证实了，但是自从量子论建立以来，我们已知道它不能成立。例如，一个电子的“位置”和“速度”等词，不论在它们的意义上和它们可能的联系上，似乎全都很好地定义了，事实上，它们是在牛顿力学的数学框架中明确地定义了的概念。但是，从测不准关系看来，实际上它们并没有很好地被定义。人们可以说，考虑到它们在牛顿力学中的地位肘，它们是很好地定义了的，但在它们和自然的关系方面，它们并没有很好地定义下来。这表明，我们决不能预先知道，在把我们的知识推广到只能用最精密的仪器才能深入进去的自然的微小部分中去时，对某些概念的适用性应该加上什么样的限制，因此，在深入过程中，有时我们不得不这样使用我们的概念，这种使用方式既不正当，也没有任何意义。坚持完全的逻辑明确性这一假设会使得科学成为不可能。在这里，现代物理学使我们想起一句古老的格言：一个人坚持要不讲一句错话，那就得永远默不作声。
在德国唯心主义的奠基人康德（kant）的哲学中，企图把两条思维路线结合起来，其中一条是从笛卡儿开始的，另一条是从洛克和贝克莱开始的。和现代物理学的结果相比较，康德有一部分工作是重要的，这部分工作包含在《纯粹理性批判》 （The Critique of Pure Reason〕一书中。他提出了一个问题：知识是否仅仅起源于经验，或者还能来自其他的源泉，他得出的结论是：我们的知识有一部分是“先天的”（apriori），而不是从经验归纳地推论出来的。因此，他区分了“经验的”知识和“先天的”知识。同时，他也区分了“分析”和“综合”的命题。分析的命题仅仅从逻辑推出，如果否认它们将导致自相矛盾。所有不是“分析”的命题，就称为“综合”的命题。
根据康德的见解，什么是“先天的”知识的标准呢，康德同意，一切知识从经验开始，但他又加上一句，知识并不总是从经验推导出来的。确实，经验告诉我们某种东西有这样或那样的性质，但经验并不告诉我们它不能是别的。因此，如果一个命题是和它的必然性一同被想出的，它就必定是“先天的”。经验从来没有赋予它的判断以完全的普遍性。例如，“太阳在每天早晨升起来”这句话意味着我们知道在过去这个规律没有例外，并且我们预料它在未来仍然成立。但我们可以想象这个规律的例外。如果一个判断是以完全的普遍性来陈述的，那么，如果不能想象有任何例外，它就必定是“先天的”。一个分析的判断总是“先天的、即令一个小孩是从玩弹子中学到算术的，他也不需要在以后去重新体验以理解“二加二等于四”的论断。另一方面，经验知识是综合的。
但是先天的综合判断是可能的吗，康德试图用似乎满足上述标准的例子来证明这一点。他说，空间和时间是纯直观的先天形式。在空间的例子中，他作出了下述形而上学的推论：
1．空间不是一个从其他经验抽象出来的经验概念，因为在认为某些感觉是起因于外部的某些东西时，一定要以空间观念作为前提，而且外部经验只有通过空间的表象才是可能的。
2．空间是构成一切外部知觉的基础的必要的、先天的表象；因为我们不能设想没有空间，虽然我们能够设想在空间中没有任何东西。
3．空间不是一个关于一般物的关系的推论概念或一般概念，因为只有一个唯一的空间，而我们所说的各种“空间”，都是那独一无二的空间的各个部分，而不是它的各种实例。
4．空间被表象为一个无限的给定的量，它把空间的一切部分囊括于自身之内；这种关系不同于概念对其实例的关系，因此空间不是一个概念，而是一个直观形式。
这些论证将不在这里讨论。提到它们，仅仅是作为在康德心目中关于先天的综合判断的一般类型证明的一个例子。
在物理学方面，除了空间和时间之外，康德认为因果律和实体概念也是先天的。在他的工作的后一阶段，他还试图把物质不灭定律、“作用和反作用”相等、甚至万有引力律也包括在内。在这方面没有一个物理学家愿意追随康德，如果“先天的”一词是在康德给它的绝对意义上来使用的话。在数学方面，康德把欧几里得几何学看作是“先天的”。
在我们将康德的这些学说和现代物理学的结果作比较之前，我们必须提到以后我们要引用到的他的另一部分工作。曾经成为经验论哲学的起因的“事物是否真正存在”这个可厌的问题，也在康德的体系中出现过。但是康德并没有追随贝克莱和休谟的路线，虽然那条路线在逻辑上较为前后一致。他保留了不同于知觉的“物自体”的观念，这样也就保留了与实在论的某种联系。
现在来将康德的学说和现代物理学作比较，首先，看起来好象他的“先天的综合判断”的中心概念已被本世纪的发现完全消灭了。相对论已改变了我们的时空观念，事实上，它已揭示了空间和时间的全新特征，这些特征在康德的纯直观的先天形式中是一点也看不出的。因果律在量子论中不再适用，物质不灭律对于基本粒子也不再成立。虽然康德不能预见这些新的发现，但是既然他确信他的概念是“任何能称为科学的未来的形而上学的基础”，那么看一看他的论证在那里错了，是有意义的。
我们举因果律作为一个例子。康德说，每当我们观察一个事件，我们都假设有一个居先的事件，跟着那个事件必有另一个事件按照某种规律随着发生。这，如康德所论述，是一切科学工作的基础。在这个讨论中，我们是否总能找到为另一事件所跟随的居先事件，这并不重要。实际上，在许多情况下，我们能找到它。而且即使我们不能找到它，也没有任何东西能阻挡我们询问这个居先事件可能是什么并且去寻找它。由此可见，因果律归结为科学研究方法；它是科学能够成立的先决条件。既然我们实际上应用了这种方法，因果律就是“先天的”，而不是从经验推导出来的。
这在原子物理学中也正确吗？让我们考察一个能够发射出一个alpha粒子的镭原子。发射alpha粒子的时间不能预测。我们只能说平均起来辐射将在大约两千年内发生。因此，当我们观测发射，我们并不实际寻找那个使得发射必定按照某种规律随之发生的居先事件。从逻辑上说，完全有可能寻找这样一个居先事件，我们不必因为迄今为止还没有人发现这种事实而沮丧失望。但是为什么在这个自康德以来一直是很根本性的问题中，科学方法实际上已经改变了呢，
对这个问题可以作出两个可能的答案。一个是：根据经验，我们确信量子论的定律是正确的，如果是这样的话，我们知道，作为发射在一个给定时间发生的原因的居先事件是无法找到的。另一个答案是：我们知道居先事件，但并不十分准确。我们知道，引起alpha粒子发射的是原子核中的力。但是，这种知识中包含了原子核与世界的其余部分之间的相互作用所带来的不确定性。如果我们想要知道为什么alpha粒子在那个特定时间发射，我们必须知道包括我们自身在内的整个世界的微观结构，而这是不可能的。由此可见，康德关于因果律先天性的论证就不再成立了。
对于作为直观形式的空间和时间的先天特性也能作类似的讨论。结果将是一样的。康德认为是一种不容争辩的真理的先夭概念不再包含在现代物理学的科学体系中了。
然而它们在多少不同的意义上构成了这个体系的主要部分。在量子论的哥本哈根解释的讨论中，曾经强调指出，我们在描述我们的实验装置时，更一般地讲，在描述不属于实验对象的那部分世界时，使用了经典概念。包括时间、空间和因果性在内的这些经典概念的使用，事实上是观测原子事件的条件，并且是“先天的”（在这个词的本义上说）。康德所没有预料到的是这些先天的概念能够作为科学的条件而同时只能在有限的范围内适用。当我们作一个实验，我们必须假设有一条事件的因果链，这条链从原子事件开始，通过仪器，最后到达观测者的眼睛；如果不假设这种因果链，关于原子事件就毫无所知了。然而我们也必须牢记经典物理学和因果性只有有限的运用范围。康德所未能预见的正是量子论的这种基本佯谬。现代物理学已经改变了康德关于先天的综合判断的可能性的陈述，将它从形而上学的陈述转变为实用的陈述。这样，先天的综合判断便具有相对真理的特征。
如果人们用这种方式重新解释康德的“先天性”，就没有理由认为，知觉是给予的，而事物却不是。就象是在经典物理学中一样，我们能够象谈论那些被观察到的事件那样谈论那些未被视察的事件。因此，实用的实在论是新解释的固有的部分。在考察康德的“物自体”时，康德曾指出，我们不能从知觉作出关于“物自体”的任何结论。这种陈述，如威和克尔所指出，在如下的事实中有它的形式类似性，就是虽然在所有的实验中使用了经典概念，原子对象的 非经典行为仍是可能的。对于原子物理学家，“物自体”最终是一 种数学结构，如果他一定要使用“物自作”这个概念的话Z但是这种 数学结构——与康德相反——是间接地从经验推导出来的。
在这种新解释中，康德的“先天性”是与经验间接联系的，不过 这些经验是通过长时期以来人类精神的发展而形成的。生物学家洛伦兹（L0rentz）遵循这种论据，曾经把“先天的”概念和动物中称为“遗传的或天赋的安排”的行为形式作了比较。对于某些原始动物，空间和时间不同于康德所谓的我们对空间和时间的“纯直观”，这确实是完全说得通的。后者可以属于“人”这个种类，但不属于不依赖于人的世界。但是，在追随对“先天性”的这种生物学解释时，我们或许进入了过于假想的讨论了。这里所论述的仅仅是作为一个例子来说明，“相对真理”一词当与康德的“先天性”相联系时能够作怎样的解释。
现代物理学在这里被用作检验若干以往的重要哲学体系的结果的一个例子，或者说一个模型，这些哲学体系过去当然被认为是在更广阔得多的领域内也成立的。我们已经学到的，特别是从对笛卡儿和康德的哲学的讨论中所学到的，或许可叙述如下：
在过去通过世界和我们自身的相互作用所形成的任何词和概念，在它们的涵义方面，都不是真正严格地规定了的；这就是说，我们不能准确地知道，在寻求我们在世界中的途径方面，它们对我们会有多大帮助。我们常常知道，能将它们应用于广阔范围的内外经验，但实际上我们永不能准确地知道它们适用的范围。即使对最简单和最普遍的概念如“存在”和“空间和时间”来说，这也是如此。由此可见，仅靠单纯推理，要得到某种绝对真理是决不可能的。
然而，概念在它们的相互联系方面，可以严格地规定。当概念变成能用一个数学方案前后一致地表示的公理和定义的系统的一部分时，这确实是事实。这样一级有联系的概念可以应用于广阔领域的经验，并将帮助我们在这个领域内找到我们的途径。但是一般将不会知道适用的限度，至少不会完全知道。
即令我们认识到，一个概念的意义从来没有绝对准确地被规定过，某些概念仍然构成了科学方法的一个主要部分，因为它们暂时代表了过去（甚至是很遥远的过去）人类思维发展的最终结果；它们甚至是可以遗传的，并且无论如何，是从事现代科学工作的必不可少的工具。在这个意义上，它们在实用上可以是先天的。但是，关于它们的适用性的进一步限制可以在将来发现。