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自然哲学-第5部分
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，而且时间的间隔越长，世上出现按照熵减少的方向进行的过程可能性就越大。如果宇宙是有限的，那么这一点对于整个宇宙过程来说也会是对的，于是时间将交换过去与未来并沿着相反的方向展示一切。但是我们如果在这里来研究这种说法究竟意味着些什么那就未免走得太远了①。
① 比较”宇宙的时间性演化”（本书附录第92页起）。
第十二章 新物理学的基本概念
经典物理学中使用的概念的结构基础是由重合关系构成的，这些重合关系被认为是能直接观察到的。但是实际上，这些重合关系是由某些知觉经验所构成的，仅当有可能在被观察的事物与观察方法之间给出严格区别时这些重合关系才能被当作是观察的客观结果。严格他说，即使在经典理论中，完全精确的区别也是不可能的，这是因为两者之间的相互作用总是干扰着被观察的事物。但由于在原则上这种干扰可以根据要求而任意地减小——只要该相互作用是连续的——，因此，鲜明的区别至少在理论上是能够作出的。但假如相互作用不连续——就是说假如在任何自然过程中（而观察本身就是一个自然过程）要发生有限的能量交换——，这种区别就不再可能了。量子论的基本原理就是认为实际上发生了这一种能量交换，因此，根据量子论，观察以及对自然的客观描述这两个概念就都是成问题的。这样，主体与客体之差别这一古老的哲学问题又以确凿的形式在这儿重新出现了。要决定什么属于观察的过程，什么属于被观察的过程，在一定限度内是任意的。这样就发生了困难，要解决这些困难需要一种新的概念系统，这一系统必须保有和感官知觉的联系。
作为量子论基本事实的自然事件不连续性，首先为普朗克在辐射过程中发现。他的结论导致了随后被确认无疑的假设，即频率v只能在值为hy的能量量子中出现，此处h，即所谓普朗克作用量子，为一普适常数。在常用单位制中其值等于6。55×10…27。”
光以量子形式传播的观念同以前那种连续球面传播的概念是不相容的。
因为按照后者，在离开光源极远的地方，辐射能量密度可变为任意小，而按照量子论，小于hv的能量是不存在的。
所有观察干涉现象的实验仪器都表明光具有波那样的性质。这是和经典光学一致的。但另一些实验却同样清楚地显示辐射的粒子性质。人们可能要推测存在着两种种类不同的辐射，但这一假设是不能接受的，因为出现这一种还是那一种并不取决于光源而是取决于进行观察的方式。另一种假设认为光源发射出一种可以说是中性体的东西，这种中性体只有通过被观察或被记录才会得到确定的形态。这一假设同样是不能接受的，因为所谓波和粒子的区别其意义正好就在于传播的不同。描述光的传播所遇到的这些困难同那种试图用玻尔原子模型来阐明量子的吸收和发射所遇到的困难是一致的。玻尔的模型仅仅提供了在原子内转动的电子的能值与放出的辐射频率之间的一种抽象关系。虽然这种关系使我们能够对光谱的结构作出种种预测——它们都辉煌地得到了确认——，但是对于原子放射和吸收量子的过程它却什么也没有告诉我们。它仅仅允许我们陈述说，这些过程的发生不遵从任何定律——换句话说，即这些过程的发生只受概率法则的支配。德布罗意把这种在辐射中呈现出来的波粒二象性提高到描述自然的普遍原理的地位。他认为，一切质量为m的粒子（按照相对论该粒子含能量mc2）都一定与一个频率为v的波相联系，其中v由关系mc2=hv决定①。很快，实验就确认粒子射线确实具有波的特性，并具有所预言的频率。从此，这种双重性质就被确立为基本物理概念的普遍属性，并被玻尔称为是“并协的”。
① 德布罗意：《光学理论之旧途径与新展望》，载《形而上学与道德评论》，41 ＇1934＇
要消除上述两种解释的矛盾（相互矛盾的既不是实验也不是事实——而只是解释），只有在小尺度或微观过程中放弃知觉映象。有一种观点认为自然律的意义只能是为了预测的目的而在各观察数据之间构写种种有规则的联系。正是这种哲学观点使海森伯放弃了所有的知觉模型而来寻求一种会达到所希望结果的数学形式主义。借助于这种数学形式主义，用时空方法不能解释的原子状态就可以用纯粹形式的数字来图解式地表征了。另一显然十分不同的理论是由薛定愕提出的，那就是“波动力学”。从波动力学可以把适用于大尺度现象的经典力学作为极限情况而推导出来，就象从波动光学推导出几何光学一样容易。在这理论中有一个满足所谓薛定谔波动方程的量ψ出现，但该量在可以直接测试的最后结果里又被消去了。薛定谔本人把ψ解释为是对每一点上电荷密度的量度——这一解释看来不切实际。另一方面，玻恩的解释把每点上ψ的值看作是在该点发现一个粒子或光量子的概率的量度。这一解释则较易为人接受。这样说来，那种在波动中传播的东西不是物理的实在而是概率的量度。对此，我们必须补充说，波ψ的传播并不是在普通空间中进行而是在位形空间中进行的。所谓位形空间只是一种图解式的辅助结构，其维数就等于存在的独立坐标数。这整个理论是一种估计一定事件发生概率的极为抽象的方法——它不是一个模型。
后来人们发现，海森伯的理论与薛定愕的理论尽管在形式上完全不同，在物理上却是完全一致的，换句话说，它们分别给出了关于实在的相同的命题。这是一个重要的例征，表明了一个普遍的真理：一个理论的本质仅仅在于它的逻辑结构，它的符号外衣或知觉外衣对于它的说明价值是很不重要的。
德布罗意和薛定愕的思想起源于那种想把自然中的粒子特性统统归结为波的特性的愿望，并从而把粒子及其运动可以说都看作是虚幻的，或者就看作是这样的一些点，在这些点上波列与波列以一种十分特殊的方式发生干涉（即所谓波包）。与此相反，玻恩的观点似乎是试图仅仅把粒子和量子看作是实在的，波则被当作了一种辅助的结构。这两种理论究竟哪一种是正确的？这个问题并没有物理意义。不管何种情况，以光速运动着的量子和以较小速度运动着的粒子这两者之间的区别还是存在的。粒子具有一种所谓静止质量，这是量子所没有的。根据德布罗意，与运动速度为V的粒子相联系的波，其传播速度为W＝C2/V ，这样，该速度就大于光速。但由于这并不牵涉到效果的实际传播，所以它并不和相对论矛盾。恰恰相反，这些新的思想能使我们断定说，世界上用来传播一切效果的真实的速度只有一种，而所有其他的运动，或者可以说是虚幻的，或者就是第二性的，就象水面上波的运动，决不能把它错认为是水的微粒的真实运动。
第十三章 新物理学中的因果性
无论是粒子概念还是波的概念，它们本身都不能产生出事件的直觉的或图象式的模型。按不同情况，这两种互相排斥的描述有时这种有时那种会显得最切实用。这一事实表现为：在根本上说来不可能有完全精确的观察。海森伯的测不准关系给一切测量的精确度加上了这一类的限制，其大要是测量自然的任一要素或部分（例如电子的位置）时精度的提高，按照定律，将牵涉到另一要素或部分（例如电子的速度）测量精度的降低。该两精度之乘积相当于一个作用量子的数量级。这一普适定律是从下列事实导出的，即观察的效果或影响不可能象所希望的那样任意减小，因此不可能在该二者之间作出鲜明的区别。因此，我们不能说通过测量总是可以精确地确定一个系统的状态。但由于这种确定乃是严格应用因果原理的先决条件，从而现代科学必须放弃因果原理的绝对真实性而满足于概率性的预测。这样，科学就不再具有决定论的特性了。
以上这些话结束了石里克遗留下来的物理哲学。手稿本中仅多了一条“生物学问题”及关于该研究的一些指示。
第十四章 生物学的基本问题
有机自然的现象也一定要由定律来描述。我们到此为止一直在讨论的自然律，无疑地对有机体是同样真实的——这是得到普遍承认的。然而有些哲学家和生物学家主张在这些定律之外还有一些特殊的对生物有效的定律，而且例如还存在一种特殊型式的能量，这种能量为一切有生命的东西所特有而不显示于无机界。这种生命自律的理论称为“活力论”。那种与之相反的观点，即认为一切生物定律均能被还原为物理原理的观点，则称为“机械论”，这是因为人们曾认为物理过程都可以还原为力学过程。今天，“机械沦”称号已不再是一个合适的名称了，使用“物理解释”的讲法要更好些。
但是生物学家们仍倾向于把物理过程仅仅看作是机械过程；而且，当在此基础上获得的对生物事件的描述不够充分时，他们就想要求助干活力论。
上世纪末，“机械论者”的理论占着优势。目前，广泛流行的观点是生物学定律不能还原为物理原理。为了尽可能清楚地指出在什么方向上才能找到问题的解答，我们一开始将致力于求得一些标准，以使我们能判定在给定的情况下是否有生命存在。
第十五章 生命的判据
在日常生活中，有机自然与无机自然之间的差别是很容易识别的。但在某些情况下，我们不能——或必须克服巨大的困难才能——断定某样东西，例如一粒种子，究竟是不是有生命。如果种子是陈旧的，在我们能看到是不是有什么活的东西会从中生长出来之前，我们必须把种子播下。因为直到目前为止，还不可能用微观的判据来代替这些粗糙的试验；因此，生物学中通常应用的是后一方法。我们将举几个例子来说明这一点：
所谓发育力学的创始人威廉·鲁说：一个物体如果具备如下特征那么它就是有生命的：（1）新陈代谢（物质被吸收，同化，异化和分离）；（2）生长；（3）主动的运动（为使定义更为准确，这儿把“应激性”亦即“感受性”的概念也包括在内，以区别于无机物的反应）；（4）生殖（繁殖或增殖）；（5）遗传（亲代与子代之间的相同或相似性）。这种说法把各个方面杂七杂八地拼凑在一起，但对于每一个个别情况它仍不足以用来断定某一给定的物体是否有生命。
下面的一些定义都太一般化，从而也都是不适当的。“无论在哪里，一有不稳定迹象，生命就存在”（杜波…雷蒙）。“只要存在那种作为生命标志的特殊运动现象，生命就出现了”（海克尔）。这是一个循环的定义。“生命是对内部条件及外部条件的持续适应”（斯宾塞）。对此我们的回答是：这些话也同样适用于物理机械。“活的机体都能自动控制其能量储存，这些能量储存对于它们稳定地维持其状态是必须的”（奥斯特瓦尔德）。对此我们问：这一自动控制是什么呢？
此外，人们还曾试图从一些更明显的属性——例如物体的形状——来推论生命的存在。这些属性应能指明该物体究竟是过去曾经有过生命还是现在仍有生命。从形态学的观点来看，一切生物均由细胞组成。一旦我们知道了细胞是什么，我们就因而掌握了一种生命的判据。但即使是对于细胞，我们也只能列出一些十分粗糙的特征。而且即使细胞能被精确地定义，也还存在怎么区别活细胞与死细胞的问题。因此，我们首先必须各别地考察发生于细胞内部的过程。只有这样，我们才能解决有机体内部的过程是否按纯粹物理定律进行的问题。
巴斯德指出不存在生命从非生命发育出来的证据。他试图以此在生命与非生命之间划出一条鲜明的界线。后来，发现了某些化合物只在生物体内才出现，这一事实曾被认为是发现了有机与无机之间的进一步区别。由此，人们就想要证明：生命是一种制造这些所谓有机化合物的过程。有机化学被置干与无机化学对立的地位。但是，在1828年，一种名为尿素的有机物从无机物中制成之后，那种认为有机与无机的差别是在于它们组分性质不同的观点，就不再能加以维护了。
很多有机物具有与众不同的极端复杂的组成，这使得对它们进行合成特别困难。即使是一些最简单的蛋白质，它们对于构成有生命的物质都是必不可少的，但它们也有着极高的复杂度。为了洞悉生命过程的最深处，我们必须在分子范围之内在新陈代谢进行的时候来观察这些过程。因此，毫不奇怪，在生命过程中我们发现有某些过程完全不同于我们在日常生活中遇到的那类过程——就象在感受性这一例子中遇到的情况。可能只是量的差别的东西，一开始给人的印象却是有着根本性的不同。尽管如此，复杂性在质的方面仍然是物理的，这表明物理的方面起着何等重要的作用。
由于无论根据组分还是根据形式，都不可能确定生命与非生命的之间的本质差别，那么这种区别只有在过程中才能被发现。活的原生质中发生的过程不同于死的原生质中发生的过程；但要回答这些过程是什么，我们的知识还不够充分。
如上所述，有机与无机间的差别暂时得由宏观的判据来给出，而生物学家则可以从这些判据开始。我们所需要的是这样一种判据，它能在任何时候应用于任何物体——例如应用于一粒种子。如果我们知道终极的微观过程，我们也就知道有机物是不是仅仅只服从有机定律，还是它们也同样遵从其他定律。只有知道了这些之后我们才能确定这些定律是不是允许有机物从无机物中发育出来。另一方面，如果我们只知道生命起源于何时何地，我们仍然不能解答生命物质中的过程是否遵从纯粹物理定律的问题。
这样，在研究的现阶段，我们还说不出区别有机体与无机体的根本性质是什么。要发现这种区别，只有对生命现象进行彻底的考察。在这一方面是没有捷径可循的。过去人们总想抄这一类的近路而同时却不知道生命体最微小的区域内发生了些什么事情。人们曾相信，只要发现生命物质能从非生命物质中产生出来，就会证明有机物仅仅遵从物理定律。但即使做到了这一点，那也并不是一个使人非相信不可的理由。同时即使能够从溶液中制造出有生命物质来，对于所讨论的主要问题我们也不会知道得更多一些。因为用这种方式创造出生命物质，对于生命仅仅服从物理定律这一点来说，只不过是一种征象而不是什么证明。为了判别这一问题，我们必须对于生命胚种怎样从溶液中产生这一过程具有精确的知识。
第十六章 活力论
当人们还相信是组分的差异使有机界和无机界相区别的时候，也有人认为在一切有生命物体中存在着一种特殊类型的力，称为生命力。这种生命力是特殊的有机化合物的本源。这就是“旧活力论”，其中完全不涉及该生命力的规则性或合律性。因此，该理论结果只不过是断言有机物与无机物生来就是不同的；它不是一个科学的理论。
后来，有人试图用某种具有更大哲学意义的东西来代替生命力。有一种现代活力论主张生命与非生命的区别在于生命含有意识（灵魂）。这是“精神活力论”的理论。现在，有些哲学家相信从根本上说来任何东西都是有意识的；如果这是真的话，很明显，精神活力论所作的区别也就不再站得住了。但即使抛弃这一泛精神论。利用意识来给生命下定义也肯定是一种行不通的办法。那种称为睡眠及无意识的状态似乎证明了生命与意识相互依存的断言是虚妄的。当然，针对这一说法可以提出反驳说：上述那类状态所缺少的只是中枢意识；而另一方面，细胞则继续具有意识。但这些都是不着边际的推测。事实仍然是：生物学研究并不把意识现象当作生命的判据。
有机界与无机界的区别只能在于过程的规则性，——这是一个已为新生物学认可的事实。
而且即使在人们的注意力集中于组分之上的时候，也还流行着一种思想，认为生命的本质要在生物所遵从的特殊形式的定律中去寻找。因此，费尔伏恩的理论坚决主张，生命是与一种我们不知道的复杂物质相联结的，称为感受性的那种特殊类型的行为就是该未知物的属性。这种物质，由于其原子的特殊构象，被认为呈现着生命的特征。这儿所说的已不是一种在本来意义上的物质问题，因为这东西被认为是以一种特殊类型的合律性来与其他东西相区别。这一理论就其本身而言虽是可以被接受的，但由于我们在自己的经验中找不到对之进行检验的办法，因之它仍然是悬而未决的。按照这一理论，使活的原生质与死的原生质相区别的乃是不同的组成。
对于支配有机界的定律的形式，我们能说些什么呢？首先，在回答有机界与无机界的定律是否相同这一问题时，提出了一些建议，但并没有能导致问题的解决。
很多人从能量原理出发，探讨该原理对于有机体的情况是否为真。对于科学来说这虽然无疑是一项重要的工作，但对于哲学。这类研究并无多大意义。因为我们既已从经验中知道有机体并不是一台永动机，那么有机界是不可能不遵从能量原理的。现在实验已经表明这一原理对有生命物体确实是真实的。达到这一结论的第一次实验是1894年由鲁布纳在动物身上和1904年阿特沃特在人体上作出的。总的说来，这些实验确立了能量原理对于生物的真实性。但由于所比较的只是相隔较长时间的初始能量效应及最终能量效应，因此有可能在短时期内，能量既创生了又消灭了。从大尺度的观察也不能演绎出任何关于小尺度事件的结论。
与这些研究相关，唯能论的代表者们主张这样一种观点，认为生物中存在着称为活能的特殊类型的能量。即使唯能论并不是早已过时，这种观点也不会具有什么科学上的重要性。只有在知道了度量活能的方法之后，活能这一假设才是合理的假设。但从来也没有过这种方法的影子。根本不可能提出活能作为一种特殊类型的能量。而且假如真的是存在着一种特殊的活能，生物学就将只成为物理学的一个特殊分支，而我们也还是没有权利把有机定律与无机定律对立起来；二者之间的区别将和物理学各分支间存在的区别具有相同的性质。
有一些生物学家致力于在支配生物的定律中发现某种无机界所没有的要素。这一要素和有目的性的概念一起被当作有机体的特征。大多数活力论的生物学家，带着他们的目的论观念，追求的是一条妨碍他们回到物理学领域里来的思路。他们的论点粗略地说就是：一切有机体的终极目标是个体及种族的保持。有机体内所有过程都是以一种使该有机体得以维持下去的方式而互相联锁着。有机体的再生能力可以被当成是这方面的一个例子。但我们在没有有机体（个体）的无机界里却找不到类似的情况。当然，我们可以把行星系看作一个个体，甚至就看作是一个有机体，它具有再生的能力，——这里，再生能力一词应指受干扰时的恢复能力，例如，当有彗星通过时的情况。但对于有机体，自我保持的能力则远过于此。有机体内的过程是相互协调的，一旦受到伤害，某些排除损害的过程会自动开始作用。这些过程可以被称为是目的论的过程。现在，很多生物学家断言目的论的概念包涵了意图的概念。
但“意图”是一种在意识中预期的行动结果，因此，只有当有意识存在时，谈到“意图”才有意义。事实上，有些活力论者主张只有在存在意识的地方才能提出目的论来，并因此而主张一定要把意识归之于有机体。对此，我们可以反驳说，即使不先假定一个意图，也还是有可能定义目的论的概念并加以应用。观察仅能告诉我们，当有机体的平衡被破坏时，某些过程就在该受影响的有机体内开始动作，其动作的方式正好造成这样的最终结果，即使得该有机体或种族在外来干扰下得以保持。这一事实成为试图在机器与有机体之间寻找一种根本差别的基础。这也就是杜里舒的思想。为了刻划出上述过程的特点，他把这些过程称之为“类精神过程（Psychoids）”。通常的论点是这样的：机器的构造方式是每一个零件只完成一种确定的功能，该零件损坏，该功能也就丧失。另一方面，有机体则把受损的部分重新修建起来。我们无法构造一台机器，使它的不同零件能互相代替；机器的每一零件都有其功能，它不能承担其他零件的功能。对此我们可以评论说，即使我们这样定义了机器，我们也只不过是定义了我们所说的机器指的是什么意思，我们并没有因此而陈述了任何东西。下列假定仍然没有得到证明，即认为不可能设想一个物理系统，一方面无例外地�
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