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原子可得生存的机会为10 420,000,000,000 分之一。宇宙似乎正在不断
化为均匀分布的辐射。
然而如果宇宙依然在不断化为辐射,则必有一个结束的时候,而决不能
如此永远进行,换言之,它必将达到一最后的平衡状态。秦斯说:
一切迹象都以不可抵抗的力量说明,一个或一系列确定的宇宙演化事件
将在并非邈远无穷的某一个时间或某些时间发生。宇宙不可能是由其现有的
成分中偶然产生的,也不可能如现在一样的继续下去。因为在这两种情况的
任何一个情况下,除不能化为辐射的原子而外,不会留下任何原子。宇宙间
将无日光,也无星光,只有辐射的一道冷辉,均匀地扩散在空间。这确是今
日科学所可见到的全部宇宙演化,终久必将达到的最后结局。①。。
有些人以为宇宙的最后静寂而死,想起来叫人不可忍受。但宇宙也许不
大可能为了使他们高兴而继续维持其存在,不过,在自然的方法中,似乎又
有一条摆脱其最后毁灭的出路。这就是霍尔丹及施特尔内所指出的一条出
路:如果有无穷的时间,则所有不大可能发生的事情也可以发生。分子巧遇
的浓集,可能逆转匀混的作用,而打破热力学第二定律的可怕结果。辐射能
巧遇的浓集,或可饱和一部的空间,而新的物质,即是我们旋涡星云之一,
可能结晶出来。我们与无数的恒星,也许就是此偶然事件的一例吧?
秦斯所算出的不致发生此偶然事件的概率,虽然极大,但无穷大更大。
等候这偶然事件的时间虽然很久,但永恒更久。在无穷490 久的时间中,这
些不可思议的机会之一,或将发生,也有其可能。一个新的“原子的意外的
集合”,或可解释过去演化的行动方法,而且当现有宇宙表面上永远化为“辐
射的冷辉”之后,重新带来一个新的更始。
我们不能说这是很可能的,因为我们的根据已达到或已超过知识的极
限。实际上,像分子群的情况一样,其间更有可能发生某种其他机会,阻止
此不大可能的偶然事件实现。一切上述的说法,仅是随意的猜度而已。
科学、哲学与宗教
本书前些部分叙述了哲学的观点,从十九世纪物理学的朴素实在论,一
直到马赫与毕尔生的感觉论(后者主张科学仅能提供一个概念上的现象模
型),而且最近更发展为罗素与怀德海的数学上的半实在论。
随着历史的发展,近些年来,从根本上来说是由休谟与康德传下来的哲
①
SirJ。HJeans ,Eos,ortheWiderAspectS of Cosmogony,London。1928。
学得到了新生,而应用于现代科学,特别是应用可以用数学方式表述的那一
部分科学,如物理学①,但是许多研究其他科学与其历史的人并不相信这种哲
学走在正确的道路上②,有些人却主张把常识加以系统化就行了③。
相对论与量子论深刻地改变了物理科学的基本原则,在1930 年,认识论
(或知识论)可以是(而且常是)建立在物质宇宙的所谓本性基础上,可是
到了1939 年,爱丁顿提出,反过来把我们对于宇宙的概念建立在物理知识理
论的基础上,要更好一些。为了发展关于物质与辐射的现代理论,最好先有
一个确定的认识论的见解;
寻找知识时,了解我们要寻找的知识的性质,是有帮助的。可是有人批
评这办法是回到希腊人和中世纪人的“先验”的方法去。知识的来源在于我
的感觉以及我们的感觉所引起的意识的变化。简单的觉察只是感宫的认识,
但可能是获得个别知识的途491 径。可是意识是一个整体,如果我们愿意的
话,意识可以分析为其组成的部分,但这整体总表现为一幅图象或一个结构。
很多证据表明,相似的结构也出现在别人的意识里,这也说明有一个本
原的结构存在于个人意识之外的领域内。这样,这个综合就被转移到外界去,
在那里,字谜画的碎片等着物理学理论去加以组合。但是,直到最近,物理
学的理论才不但在事实上,而且在形式上成为一种关于数学上的群结构的理
论①。
根据新的观点,有一种哲学包含在促进科学进步的方法之内。这个方法
认为观测是最高的法庭,但是也考虑到客观上存在而不能观测到的量,例如
迈克尔逊—莫利实验里的以太速度,或者相当于现代相对论里的隔远事件的
同时性,以及海森堡量子波动力学里电子的位置或速度的不定性。
即使我们把经验的观测当作物理知识的唯一基础,我们也还是因而主观
地选择了那种我们认为是物理的知识;这样发现的宇宙不能完全是客观的。
认识论科学所研究的是知识的意义,而不是假定的实体(外界),它的符号
就代表了知识的要素。这样我们所达到的是一种有选择性的主观主义,在这
里,自然的定律和常数完全是主观的。
但是我们真正观测到些什么?旧物理学假定我们直接观测到的是实在的
事物。相对论说我们观测到的是“关系”,而这些关系必然是物理概念之间
的关系,物理概念却是主观的。根据量子理论我们只观测到概率;未来的概
率是可以测定的,但是未来的观测知识本质上是非决定论的,虽然某一特殊
事件发生的机遇可能很高,以致可以认为其具有必然性。但是如果不借助于
机遇的定律,科学便不能对于将来发生的事件作出预言。
科学的各种规律性,可以用观测或实验的办法纳入科学。白光是一种无
规律的扰动,可是用棱镜或光栅去研究它,便可求得它的规律性。原子只能
以粗暴的干涉法去研究,而这样势必扰乱它的正常的结构。卢瑟福认为他发
现了的原子核可能就是他自己造成的。物质消逝了,我们得到的是形式:在
量子论中,是波动;而在相对论中,则是曲率。我们所熟悉的自然图象的形
式或范型,是我们最容易当作新观念加以接受的,而且这些观念由于被纳入
①
SirArthurEddington,Philosophy of PhysicalScience, Cambridge,1939。
②
H。Miller;“philosophyof Science”,Isis,Vol,XXX,1939,p。52。
③
W。s。Merrill;TheNewScholasticism,vol,XVII;1943,p。79。
①
Eddingtcn;同前,p。209。
这个形 492 式,便成了“自然规律”——由物理知识的主观方面产生出来的
主观规律。所以认识论的方法,引导我们去研究的自然是公认的思想框子内
的自然。我们能够先验地预言任何知识必具的某些特性,只因为它在这框子
之内,虽然物理学家可以由果溯因地重新发现这些特性。
我们所用的数学也是这样——在我们把数学引入物理学的体系内以前,
数学是在物理学体系之外的。我们把数学引入进行运算能否成功,全取决于
我们的经验相互联系的程度。就数学的观点说来,所需的程序是包含在所谓
群和群结构的理论之内的。
原子结构的各种超微观定律(现在溶合在量子波动力学中),在质点数
目变得很大时,归聚于古典物理学关于物体的各种定律(现在表现在相对论
中),因而须用统计的方法去研究它。超微观定律在理论上概括了全部物理
学,从原子的角度给我们的知识提供了一个框架。
米勒(Miller)认为,如果有任何形式的主观哲学发达起来,它会削弱,
最后毁灭观测的科学。两千年来从唯理论到经验论,科学经历了三个阶段。
希腊科学家想通过理智的或理性的洞察力去寻求定义。他们相信那些描写普
遍形式或结构的定义,而且他们并不把这种结构看做是一定现象的变化不已
的实际情况,因而希腊科学是先验的。十七、十八乃至十九世纪初期,科学
抛弃希腊的先验论,保留普遍性而修改了唯理论,不容许理论与个别事实之
间有什么矛盾。达尔文和赖尔说明了有机物种的变异性从而打破了自然律的
普遍性和不变性的观念,引入了进化的历史分析法,于是有人认为这才是真
正的经验科学。经验论者正是把这种经验科学同新近复活的认识论的各派哲
学对立起来。可是物理学的理论仍然很少受到进化观念的影响,因而认识论
的方法仍然有活动的机会。
在作者执笔写本书初版最后一节的时候,当时看起来科学所493 遇到的
最大危险是美国的反对进化�