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发信人: songs (今夜有丁香雨), 信区: Philosophy
标  题: 现代物理学中的因果性问题(1)
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年06月29日15:39:06 星期五), 站内信件

现代物理学中的因果性问题


导论

众所周知，因果性问题在科学讨论中占有重要地位，这一方面是因为一般的认识问题与
它密切相关，另一方面是因为自然科学作为研究规律的科学在其建构中必然要求对此予
以澄清。因此，不仅哲学而且物理学都从各自的角度对这一问题给予异乎寻常的关注，
特别是最近，在与这一问题有密切关联的原子物理学达到了一个新的发展阶段的时候。

以往哲学发展的实质在于，因果律问题被列为形而上学问题之一。研讨这一问题的形而
上学方式或这类研讨的危险性甚至在现代物理学盅也还没有完全得到克服。因为除了先
验形而上学，还产生了另一种形而上学，这种形而上学把物理学中的规律概念归结为概
然性，并且试图以这种方式从事思辨。
这种形而上学的研讨似乎源于一个极其朴素、也许甚至毫无意义的问题，即在自然界中
因果律的普遍有效问题，或在自然界中有决定论还是有非决定论的问题；这一问题只能
使我们陷于思辨，因为它在它的传统形式中事实上与物理世界毫无关联。哲学研究因果
规律性的真正任务，不在于或者肯定或者否定因果律的普遍有效--这必须让经验来回答
--而在于向我们清楚地表明，实际上在现实世界中出现了哪种因果秩序。如果我们能够
弄明白，一个关于合乎规律的过程的陈述的意义何在，我们就能够完全把握自然规律的
"本质"。每一种自然知识都是对合乎规律的过程的发现，而每一种科学理论都是这类知
识组成的体系。
我们的研究结果将表明：
1.我们根据科学方法获得的因果观，一般对于认识论来说并不新奇和意外，而是在几个
世纪以前，就被培根和休谟预见到了；使现代物理学有助于解释因果问题的若干事件，
今后将能被视为他们的思想的经验证实。有一种观点认为，作为按照因果关系严格地描
述自然界的可能性的前提，因果律将为另一种规律所取代。这种观点不仅没有任何特殊
意义，而且我们认为它是不合乎目的的，因为对于现代物理学在因果性问题上所能获得
的重要内容或崭新的内容，它没作出正确的表达。
2.如果对这种迄今几乎未被人们注意到的崭新内容作一番认识论上的考察，那么，我们
不仅会看到自然规律是我们用以构造陈述的基础，而且我们能够据此规律确定"预言的准
确性的根本界限"；也就是说，我们可以想象，借助于预言去描述自然事件究竟在何种程
度上是可能的。这就导致一个结果，即通常被视为自然科学认识的基本前提的先验因果
概念的普遍"适用性"受到了限制。
对于自然科学认识的基础来说，这当然具有特殊的意义。因为由此产生的结果是，科学
理论建构决不受任何必然的、独立于经验的前提的限制，对自然界的描述并不是确立一
个唯一可能的结构，而是任何结构都有成为现实的可能性。但这种可能性并不能先验地
被预言，而只能由纯粹科学的经验来确定。通过某种由我们人类精神确立起来的公式去
把握世界上所有的事件，这是拉普拉斯的古老梦想和康德的希望，在现代已难如愿，但
或许将来又会受到推崇。
1.物理学中的因果概念
任何科学的考察都是从某种确定的假设出发的，人们在某种意义上也把它视为科学考察
的目标，并且所有的知识都应溯源于它。以往科学的发展表明，几乎没有任何其他科学
假设像人们通常所谓的"因果假设"那样，具有如此深远的影响如此重要的作用。这种假
设可表述为：科学研究事实上也就是"因果关系研究"。这种情况甚至在今天也没有改变
，虽然世界图景由于近来物理学的新发展而经历了一次前所未闻的变化。这种变化并未
及时得到阐明，因为没有任何一种迄今存在的已知的因果观能够清晰地表述因果关系的
本质。只有我们考察清楚这一假设的意义，对它进行逻辑分析，即弄清楚"因果性 "一词
在现实中究竟有一种什么意义，因果性的本质才会对我们昭然若揭。晦暗不明的决不在
于事实本身，因为没有什么事实是不清晰明了的，而是在于对描述事实的命题的误解或
不适当的解释。因此，我们觉得有必要首先弄清楚因果概念的意义。
大家知道，迄今以通常的方式作出的因果性表述，表达了一种因果关系，而且是借助于
确定的时间关系。"A与B有因果关系"，一方面意味着一个原因与结果的关系，另一方面
(在时间意义上)意味着过去与将来的关系。因此，因果依存性的表述还不是明确地给出
的。倒还不如说，这种表述的意思是，结果概念根本不能独立出现；结果概念只是某物
产生自某个原因的一个表达式，也就是说，不与原因一起出现，结果概念根本就是不可
能的。人们还进而这样表达时间规定性的表述：将来绝对明确地依赖于过去，或更确切
地说，从任何一个时间段落出发，整个世界都可以完全地被确定。虽然这对我们来说，
在日常经验中是很自然而然地出现的，但对于我们认识现实来说，要把这点分析清楚，
却毕竟是困难的。
因此，按照这种借助于因果关系表述的因果概念，任何事件都应是按因果规律发生的。
如果存在某个事件，那么，人们根据这种规律就可以作出推论说，它有某个确定的原因
，结果完全决定于这个原因。因此，在原因与结果之间存在着一种人们想称之为"因果链
条"的联系。把"链条"一词附缀到因果联系中，显然是以因果联系是一种必然联系为前提
的。所以，因果概念的内容可以表述如下：所有发生的事件都是按有效的规律毫无例外
地发生的。在现实中给出一个关于"所有的东西"的陈述是否可能，在这里仍然没有予以
研讨。我们要深入讨论的是：(1)"必然性"概念的真实意义是什么?(2)所谓 因果律的上
述表述是否明确表达了自然规律性的本质?
(1)关于第一个问题，我觉得引证一下罗素和石里克关于必然性概念在科学中的运用与 
意义的考虑，并非无益。罗素说："如果说B'必然'跟随着A，那么这只是表示，依照某种
普遍的准则--这一准则已被大量的观察所证实，并且没有在任何情况下被证明是假的--
B类事件是紧跟A类事件出现的。这里我们无需任何'强制'概念，好像是原因强迫结果出
现似的。……强制概念之不适合于结果，就如同它不适合于原因一样。如果说原因强迫
结果出现，那么，这个说法正如同人们反过来说结果强制原因出现一样，会导致同样的
谬误。强制是一个拟人论的概念。一个人在想做某件事情时，却被强迫去做相反的事情
；但在既不考虑人的愿望，也不考虑动物的愿望的地方，强制概念是不适用的。科学要
研究的只是发生的事实，而不是必须发生的事实。"(1)
关于这个问题，石里克是这样说的："的确，因果概念、因而自然规律概念也包含着必然
性概念。但这种说法的真正意义是什么呢?它表示的决不是某种强制，而只是一种规 则
性。必然性除了意味着普遍有效性以外，再无所指；命题'A必然跟着B'是与命题' 在任
何情况下，如果状态B发生，则状态A也跟着发生'在内容上完全相同，而丝毫也没 有言
说更多的东西。"(2)
能否作出其他解释呢?就我们所见，的确再无其他可能，因为这里涉及的不是规定或定 
义，而是纯粹的经验事实。陈述"A强制B出现"的意义，不可能由任何证实加以阐明，但
在我们能谈到有自然规律的地方，事实上却使用了陈述"在A和B之间存在着普遍有效的联
系"。因此，以强制概念为基础的自然规律性的表述在科学中是没有任何意义的。为了探
究能否以某种方式拯救因果性表述的意义，我们转入第二个问题。
(2)如上所说，因果性在经典意义上的表述指的是自然界的每一事件都是按照因果规律 
的联系出现的。正如下面我们将要表明的，这样一种因果观具有同语反复的特点，因而
既不能被经验证实，也不能被经验驳倒。这一特点并没有被因果概念根本改变，因为没
有任何自然规律包含这种因果概念，也没有任何东西是由这一概念来定义或解释的。这
一点我们在下面将试图加以澄清。
没有任何东西是由这一概念来定义的，这指的是：要认识到因果联系表达的自然规律形
式能被运用于所有的事件，并不太困难。假如一个事件尚无秩序和规律，人们便可用因
果概念来表达它。做到这一点的方式是：或者，我们在任何情况下都把状态A看作状态B
 的原因，也就是说，我们可以对不同事件分别进行考察，进而确定状态A和状态B之间的
因果关系；或者，我们主张事件会在一个长的时间内发生，从而把某一状态看作另一状
态的原因。以这种方式确立起来的、采取因果关系形式的规律概念，无论在逻辑上还是
在事实上，都是可能的。在逻辑上之所以可能，是因为没有任何逻辑学给我们指定了确
立规律概念的一种特定方式；在事实上之所以可能，是因为对于自然界的描述来说，人
们使用什么样的公式并不重要。
没有任何东西是由因果概念来解释的，这指的是：在自然科学发展的初期，"规律"一词
首先在严格的意义上被使用的时候，人们就已经指出，自然规律性肯定不能被归结为因
果概念，或用这种概念来表达，因此，确立自然规律的那种形式是不适用的。我们可以
在伽利略和牛顿那里发现这种观点。伽利略拒绝探究加速的原因；牛顿也一样，他放弃
在因果意义上去理解引力和引力规律。在最近，我们可以在著名物理学家如E.马赫和 W
.维恩那里遇到同样这类趋势。马赫尤其反对用因果概念去表述物理学的规律性。在马赫
看来，自然界根本就没有原因和结果，因为自然界是不可重复的；我们在谈到原因时，
也不过是借此表达一种连结关系。W.维恩更加尖锐地明确指出："如果人们把自然规律看
作因果原理，这在物理学中带来的将不是更清楚，而是更混乱。"(3)
虽然以上所作的考察已清楚地表明，在自然规律的严格表述中，我们不需要使用原因或
结果概念，我们也不能通过它去描述或说明任何事实；但为了说明因果概念，对它们作
出解释仍是必要的，特别是这样一来，我们就更容易达到我们的目标。我们有必要考虑
马赫的想法，即"原因-结果"只表达了一种连结关系。这里的"连结关系"一词当指什么呢
?如果人们断定，某一原因已被确定，那么这意味着什么呢?显然不是别的，而是指会确
立一种规则。自然措述中的任何规则都在于一种连结关系，而任何具有特定形式的连结
关系也都是一种规则。因果连结与自然规律性的关系只在于自然规律是一种特定种类的
规则。"同因则同果"这一陈述就是说明这一点的一个很好的例证，也就是说，它表达了
自然规则的一个特定形式。但这里必须首先弄清楚，在科学中"规则"一词是在什么地方
出现的。由于"规则"这个词条等于"连结关系"，所以显而易见，只有在人们假定了某些
事件的一种连结的地方，才出现连结关系，人们通常都是用蕴含形式： "如果A则B"去表
达这种连结。因此，因果陈述只有在这样的前提下才是有意义的，即我们认识了给出这
种连结的内容的规则，而且只有在现实世界中的确存在这种连结，人们才能断言，这一
事件或那一事件是有因果关系的。只有自然规则存在，才能构成因果陈述的内容；只有
根据这种内容，因果性才能表述某种现实东西。所以，因果性概念只意味着"自然规律的
存在"，而别无他指。
在这里我们必须附带地做两点说明，它们与我们的探讨有十分密切的关系，并且具有根
本的重要意义。这就是对两个问题的回答：(1)为什么因果概念在现实中没有任何运用 
的可能性?(2)为什么"自然规律之不可移易的次序"这个用语在现实中没有任何运用的可
能性?对这两个问题可以回答如下：
(1)似乎可以断言，在某种意义上，根据因果概念表述或解释自然规则不是不可能的。 
这一论断的真正意思是什么呢?它决不意味着任何自然规律是存在的，而只意味着任何 
自然规律都是通过一个简单的用语得到描述的。不可能把这些概念在通常的意义上运用
于现实的原因在于，"A是B的原因"和"B是A的结果"这类陈述在现实中找不到任何相应的
内容。因为任何一个看起来很简单的事件在具体场合中都是由无数的联系组成的。比如
，一个家庭主妇在取火时遇到了某种困难，就会说这是由风造成的。但她事实上一点也
没有谈及这一事件的原因，而只是使用了一个简单的表达方式。为了确定这一事件的原
因，就必须知道许多宇宙学的关联。所以，如果人们问及并且确定一个事件的原因，那
么这并不意味着对这个事件的说明，而只是用这种方式强调了充分说明这个事件的原因
是不可能的。
(2)如果我们完全可以谈论自然规律的不可移易的次序，那么它根本就是另一种东西， 
而不是一般经验中的东西，这种经验告诉我们，在相同条件和相同状态下，B是跟随着A
 出现的。罗素曾经最清晰地说明了这一点：
如果我们在自然界寻找具有不可移易的次序的规则，那么结果将表明，这种规则不同于
一般理智所确立的规则。一般理智说：雷鸣跟着闪电，海浪紧随狂风，等等。在实际生
活中，这样一些规则是必不可少的；但是，在科学中它们的有效性只能是近似的。在原
因和结果之间，即使只存在一个短暂的、有限的时间间隙，也总是可能有某物介入其间
，从而妨碍结果的出现。因此，科学规律只能用微分方程来表达。这意味着，我们虽然
不能确定，在那个有限的时间之后将发生什么，但是，人们却能断定，我们选择的时间
越短，事件将越按照规则发生。试举一个很简单的例子：我现在在一个房间里，但人们
却不能断定在一秒钟之后我在哪里，因为举例说，一颗炸弹可能爆炸，我可能被炸成碎
块；但假如人们能够看到我的两小块尺体相距很近，那么人们就可以肯定，在任何一个
很短的有限时间之后，这些碎块总会依然相距很近。如果一秒钟还不够短的话，那么人
们可以取一个更短的时间；该取多短的时间，并不能预先确定，但人们却可以在相当大
的程度上肯定，将有这样一个足够短的时间。(4)
概括上述讨论，则可看到，只有规律的存在才是因果性的唯一正确的表述，因果原则本
身并不是自然规律，而是对自然界存在的规律性的表达方式。但是，只有当我们能够知
道，为什么因果原则并不是自然规律，而只是事实，为什么世界事件服从于一定的规则
，同时能够知道，应将规律的存在理解为什么，这个概括出来的结论才对我们昭然若揭
和富有意义。
2.决定论与非决定论
任何理论研究都是基于被视为其基础的一个确定的原理，人们总能从这个原理推演出理
论研究的论点或将这些论点溯源于这个原理。但是，如果人们在确定这样一个原理时不
以事实为依据，而是服从于传统哲学观点，那就会有许多模糊不清的地方；也就是说，
如果人们完全忽视这样一个原理与现实的真正关系如何，那么他们的做法便是先明确规
定这个原理的意义，然后把它运用于现实。如果人们遇到某一种情况或整整一类情况，
而这个原理在其中不能在任何意义上被毫无异议地加以运用，人们便会有两种做法：或
者附加上另一个原理，它能补救前一个原理的意义，或者构造另一个不同的原理，以取
代前一个原理。但如此一来，便突现出这样的问题，即科学作为科学是一种定义游戏，
抑或是一个在现实中没有任何对应的东西的假设体系，换句话说，科学是否真正给我们
描述了某种东西，传授了对现实的认识。
此类观点也出现在因果关系问题的探讨中，它一方面导向了决定论，另一方面导向了非
决定论。虽然这两个方向在根本上完全不同，因为前者主张，自然界的每一事件都受严
格的因果规律的支配，后者则否认了这一点，反而主张，任何自然规律都与严格的因果
律风马牛不相及，因为自然规律只是一种概率关系；但是，两者却不知不觉地完全一致
 认为，世界是通过这种或那种选取的假设被认识的，并且不可能独立于世界上的事件去
 追踪世界上的事件。
对于这些说法或命题，我们应持什么看法?"决定的"和"非决定的"这些词意味着什 么?为
了弄清这些问题，我们必须首先确定和解释词的含义和命题的意义，确定和解释 这个命
题如何不同于相反的命题。一个有意义的命题的本质在于，它的反命题也同样有意义。
因此，必须首先确定决定论或非决定论的意义。前者说的是，A决定B，或B由A决定，而
后者说的是，A不决定B，或B不由A决定。因为只有我们明了这些，我们才能理解那些命
题的意义。
我认为，物理学中的"决定的"一词的确只能像石里克所做的那样，被理解为"可预言的"
或"可预测的"。陈述"A决定B，或B被A决定"是指"B可以根据A来预言或预测" 。为了能把
这个陈述用于现实，或一般说得有意义，我们必须首先假定，有一个描述A 和B之间的状
态的公式，人们可以根据这个公式推演未来，此外，这个公式必须是普遍 的。只有借助
于这个公式，即借助于这个公式的普遍性，那些命题才能表达某种有意义的东西。现在
的问题是，人们究竟在何种程度上能谈论一个公式的普遍性，也就是说， "普遍的公式
"这个用语在现实中究竟是什么意思。
为了弄清这个问题，稍微联系一下康德为因果律所确立的表述，我认为并不离题。这个
表述是："凡是发生的东西都以某物为前提，是按某一规则随该物出现的。"(5)这里 暂
且不必研讨这个表述作为自然规律的表述是否适合；对我们来说，这个表述的意义仅仅
在于，它能够使我们易于把握两个术语：(1)"公式"和(2)科学中的"普遍公式"。根据康
德的意见，前者意味着规则，它规定了因果联系的内涵，后者则可以用表达式" 总是按
某种规则发生"加以表述，也就是说，公式在这样的条件下才是普遍的：它不仅适用于一
种特定的状态，因而同样能被运用于状态A和B，就像能被运用于状态A〓和状 态B〓一样
，换言之，它适用于按同一种规则发生的各种事件。
康德的因果律表述显然已经假定，只有存在一种规则，它像所述的那样，说明了各个状
态之间的联系，才能谈得上因果关系的严格有效。为了判定严格的因果性是否真正有效
，人们必须首先定义"规则"是什么，此外，人们还必须弄清楚，为什么会假设一个事件
将按因果律的形式发生。这个问题可以分为两个问题：(1)我们如何得到规则?(2)规 则
从何而来?
(1)确立规则的可能性是以这样的前提为基础，即在自然界的不同情况下，各个事件在 
原则上有一致性。如果人们断言，有人成功地确立了一条自然规律，这无非是意味着，
他通过长期的观察，确定了各事件的某种一致性。在一个所有事件都孤立地发生而丝毫
不影响其他事件的世界里，根本不可能应用规律概念或谈论自然的规律性。在这样的世
界里，所有事件之间都不会有任何连结(不管是通过直接经验，还是通过某种推论)，因
为总是会发生另外的事件，而决不会重复出现类似的情况。在这种情况下，完全没有希
望去谈论任何自然知识，因为每一种自然知识只有在那个前提下才是可能的。每个科学
陈述都在于概括观察，这是事实。但是，对事件作出观察的可能性都依赖于自然的可重
复性；只有通过可重复性，我们才能在自然界获得规律或知识。
(2)我们首先在康德那里，然后在最近的所谓约定论那里找到了迄今对第二个问题的回 
答，这些回答在科学中都起过或大或小的重要作用。虽然两者并不否认这样的事实，即
对规则的认识只有通过经验才是可能的，但两者都认为，科学陈述的基础不在经验中。
因为根据两者的观点，科学认识的最高原则完全独立于经验，因此是纯先天的，即不能
以经验为根据，也不能被经验驳倒。
我们可以把这种观点视为正确的吗?
根据康德的看法，自然科学的基础并不是由经验奠定的，因为对他来说，科学的基础不
是经验的规律产品，而是经验的可能性或经验的条件。这种可能性或条件首先使谈论我
们的外在世界的经验成为可能，而不是相反。康德谈到"经验的可能性的先天条件，这些
条件同时也是(认识的)来源，普遍的自然规律必定是从它们推导出来的"(6)。因此 ，自
然规律的所有原则都不是什么经验事实，而是范畴、公式，是永远具有普遍有效性的先
天综合判断。
现在我们想提出这样的问题：(a)科学中的"可能性"概念或"经验的条件"究竟是什 么意
思?(b)是否存在像先天综合判断这类命题?
(a)确实不能否认，谈论科学中的经验(在这里经验被理解为经验陈述)的"可能性"并 非
没有意义，因为一个包含着认识的陈述必定是以构成这个陈述的意义的某物为条件，也
就是说，这个陈述是以各种证实它的情况为条件。陈述的真假依赖于情况的变化。如果
一个陈述在情况发生变化之后，也总是真的，如果它的真假对于我们的世界没有意义，
那么，它关于世界就毫无所说，因而是毫无意义的。有这样一些命题，人们通常把它们
称为同语反复或分析命题，它们与现实完全无关。这些命题，并且只有这些命题，才总
是真的，但我们却不能通过它们认识世界上的任何东西，换句话说，在这里经验这个术
语在逻辑上是禁止使用的，因为在这里决不会出现任何与经验有关联的东西。因此，我
们可以断言，经验的"可能性"并不是先天的前提，而是可检验性，经验可以据此而成为
真或假的。要说明这一前提的真正意义并非易事，但是，我们可以越过这个问题，而不
考虑这个前提，因为对这一命题作最终的分析对于我们的研讨并无特别的重要性。
(b)康德意义上的先天综合命题是一个陈述世界却不能由经验检验的命题。可以说它总 
是真的，但它又不是分析命题，换言之，它不是纯形式的关联，而是与现实有关。它既
是综合的，又是分析的。根据各种理由，我们把这种观点视为不能成立的，而加以拒绝
。
(1)如果一个命题必须与现实有关联，那么必须用经验来检验它的真假。如果一个命题 
没有这种被检验的可能性，那么它肯定不是描述事实的命题。这一点石里克阐述得尤为
清楚：
"如果一个命题陈述了关于现实的某种东西(只有它陈述这种东西，它才包含着认识)，那
么，它必定要由对现实的观察来确定它的真假；如果原则上不存在这种检验的可能性，
因而命题与任何经验都是相容的，那么它必定毫无所述，或不能包含任何自然知识。在
能经验的世界中，如果在命题的真或假的前提下，存在某种其他的东西，那么，它应当
是可检验的；因此，借助于经验的检验性意味着；如果世界的外观独立于命题的真假，
那么，命题便根本对世界毫无所述。"(7)
(2)如果那种先天综合命题不是经验命题，而只是一种公设，它既不以经验为根据，又 
不能被经验驳倒，这也完全无济于事。现代物理学已经创造了一种新的局势，在这种局
势下，每个讨论现实的命题都要由经验来支配。在海森伯的理论中情况就是这样。依照
他的观点，科学理论的建构是以经验为基础，而不是以别的东西为基础。早些时候人们
还在谈论物理学中"因果律的不可判定性"，但现在这种说法就不再正确了，因为在现 代
物理学中"因果律的无效性"已被视作物理学的事实。人们不再认为，那个作为纯粹 公设
的命题虽然不能为经验所检验，但对科学却是有用的。这里我们有必要援引一下海 森伯
的论述：
"根据康德的看法，因果性原则既不能为经验所证明，也不能由经验驳倒，它只是一个公
设，我们用这个公设接近自然；不过，我们要问，如果我们观察的事件显现为不确定的
，怎么可能维护这样一种公设?"(8)
按照现代物理学，因果性原理不应被视为一个使所有经验成为可能或具有现实效用的公
式，而只能被理解为一个经验命题。换言之，决不存在什么先天综合命题。
在约定论那里也有类似于康德的看法的观点，根据约定论的观点，任何自然规律都只是
同语反复的约定，也就是说，只是一种定义，而且自然界的任何规则都必定是普遍的，
因为规则的普遍性是自然规律的本质。约定论试图以惯性定律为例去解释这一点。这一
定律表明，一个自由运动的物体在同样的时间内走过同样的距离。根据约定论的观点，
这是一种纯粹的约定，因而是一个给这种不受外力影响的物体所下的定义，它不能被任
何经验驳倒，虽然这是一个纯粹物理学的事实。
人们可以看到，这一定律并不是约定论意义上的定义，因为它涉及现实，我们完全能够
从另一个并非同语反复的定律推导出惯性定律，而这另一个定律已经得到经验的论证，
并且以这样的方式在经验中证明了不受外力的物体。为此，我们可以引证费格尔的一段
清晰的描述：
"一些相距甚远的物体(恒星)在一定的、通常任意选定的时间内，运行了一段直线距离，
这一距离的长度是一种特定比例关系，它对于每一个这样的物体都同样适用。"(9)Z Z 
所以我们看到，约定论忽视了自然规律的存在与自然规律的形式意义之间的区别，而这
就导致了一个结果，即约定论会认为，自然规律似乎是形式上的关联，而实际上两者涉
及的是完全不同的事物。每个自然规律都给我们提供预言未来的可能性；而自然规律的
可能性，恰恰在于我们能否根据这种规律去预言某种事物。至于人们怎样描述自然规律
，以什么样的公式描述这种规律，以及一个公式是描述了未来的事态，则完全是次要的
问题。我们自然可以断言，每个自然规律都是一个定义。但这并不意味着，每个自然规
律都是一个不能由经验检验的约定，而是意味着，只要我们能用某种定义式的规定表达
一个自然规律，这一自然规律就是可能的。为此，附加定义是必要的。每个约定只有借
助于附加定义才表达某种现实的东西，而且它的有效性也依赖于这一定义。这就表明，
没有任何自然规律只是一种纯粹的约定。
根据我们迄今的经验，没有任何自然规律是先天综合命题或纯粹的约定，毋宁说，自然
规律是一种归纳，所有规则都是根据归纳而成为普遍的。但归纳问题，即在逻辑上证明
一个关于世界的普遍命题的正确性问题，已被休谟回答到这种地步：永远不会有这种证
明。休谟还看出，只有习惯才使我们假定了这样的命题，它只是我们感官的活动与在一
定条件下发生的自然过程的联系，而在逻辑上很难得到论证。显然，逻辑上不可论证的
命题也就不具有普遍的可预言性。所谓可预言性，如我们明确强调的那样，无非是指从
旧的观察中推论出新的观察。为此，必须给出一个公式。只有在这一前提下，更深入地
谈论决定论才有意义。但如我们上面所说的，任何公式实际上都不能用定义来规定。人
们这不就说出了一种非决定论的观点了吗?
因为我们已经确认，没有任何公式是普遍的，换言之，没有任何自然规律是一种在逻辑
意义上的普遍蕴涵，因此看来可以得出结论说，自然界像有人断言的那样，是非决定论
的。于是，看来自然事件的这种或那种可预言性或可预测性都是偶然的，B只是偶然地 
根据A预言的，或A只是偶然地决定B。这的确与非决定论论点的内涵一致，这一论点认 
为，世界上的各种事件基本上不可预言。那么"不可预言的"或"非决定的"一词意味着什
么呢?如果我们弄清这一问题，我们就能规定非决定论的内涵。
根据我们迄今的思考，"决定的"一词意味着什么，已经得到澄清。前面提到，它意味着
借助于公式从旧的观察推论出新的观察，因此，它的反面只能这样加以表述：我们没有
任何一个能够借以从旧观察预言新观察的公式。在现实中不管用何种方式，都不可能确
立这样一种公式。像下面将要指出的，这并不能被看作一种"合法的命题"。
对我们来说，显而易见的是，这种看法作为区别确定的自然界和不确定的自然界的标志
，不仅在逻辑上而且在事实上都不能令人满意。在逻辑上，我们已经指出，即使在所谓
偶然的事件中，也可以找到一个公式，因为如果一个事件尚无秩序和规则，我们就会寻
找一个公式，它不仅描述了新的观察，也描述了旧的观察，并由此构成一个规则。没有
任何逻辑学会说不存在表示"探索性质的公式"，而只能说，描述物理量的所有可能性在
逻辑上都是给定的。在事实上，即使那个标志是通过限制得到说明的，即任何合乎规律
的事件只在于可预言性，这也毫无所获。因为这里必须考虑到，明确的预言是通过单纯
的猜想才成为可能的。换句话说，通过纯粹的偶然情况，我们能够预言有确定性的事件
。的确，在科学中猜想具有特殊的重要性。凡是科学上可预言的东西，均可视为猜想。
如果上述标志在事实上是有用的，那么人们必须首先说明，自然规律与猜想性预言有何
区别。
根据我们迄今的阐述可以看出，在现实中把决定论或非决定论的思想当作自然认识的基
础是不能成立的。自然规律存在与否的问题完全不同于决定论或非决定论的有效性。没
有任何自然规律的前提在于自然事件仅仅服从这个或那个假设。不，规律只是表明，不
可能根据决定论或非决定论去正确把握一个关于合乎规律的过程的陈述。我们只有根据
规律去期待未来的某种秩序和构造真命题的可能性。把决定论或非决定论的原则视为给
自然规律奠定基础的概念，总是一种错误的思想。不过，这两个原则倒都试图表达了这
样一个事实，即自然事件总是或者服从于有效的规律，或者不服从任何规律。
3.关于因果性的"本质"
我们已经拒绝了把决定论或非决定论的论点当作对物理规律性的前提，因而就出现了怎
样才能说明自然规律的真正"本质"的问题。我们觉得，这肯定要末是决定论的，要末就
是非决定论的，并且只有这样，我们才能揭示自然事件，才能区别合乎规律的自然和不
合乎规律的自然。那么，自然界是否真是那样，以致对它的任何预言都是无意义的呢 "

不过，这的确表达了物理学规律性的最本质的内容，即有规律的自然和无规律的自然的
区别，而这就是研究因果性的课题。为了理解因果性陈述的意义，我们必须首先确定这
一区别。因为只有我们知道这一区别，我们才能阐释因果性到底是什么。这样就会比过
去更清楚地看到，传统看法是多么没有意义。因此，这里涉及的是合乎规律的东西与不
合乎规律的东西、规律与偶然性的区别，或者说，是这样的问题：我们在什么情况下能
说B与A有合乎规律的联系，或B与A有因果联系呢?
在迄今对因果律的考察中，只是通过形式的特点确定了这种区别。但是，对于因果性特
别重要的问题--它使我们能够阐明这一区别--并未得到考察。对于这种观点来说，问题
只是：人们何以能作出那种形式的确定，自然界与这种确定的关系如何。我们能否把这
当作自然界有因果性或规律的有效标准呢?
在科学中规律概念标志一种秩序，这种秩序有别于自然秩序，因为它不仅描述了我们的
体验，而且建立了我们的体验与任意的确定之间的关系。任何自然规律作为规律也必定
具有这一性质，因此，这一性质是自然规律存在的先决条件。如果人们断言，自然界的
一个事件是按规律发生的，那么这只意味着，这个事件可以用某种秩序来表述。因此，
关于因果性的存在问题或关于规律与偶然性之间的区别问题也就是这样的问题：我们如
何以及在何种情况下才能断言一个事件可以用某种秩序来明确表达?我们怎样才能彻底 
做到这一点?
如果人们要根据秩序概念去定义规律，那么这里必须首先加以规定的是，在科学中秩序
概念究竟指的是什么，人们是怎样表述这一概念的意义呢?只有在人们谈论某些事件之 
间的关联的地方，人们通常才应用秩序概念。这种关联总是可以用数学函数来表达，也
就是说，只有一个事件依赖于另一事件，它们之间可相互推导，这些事件之间的关联才
被称为秩序。因此，物理学中的秩序概念可以等同于数学函数。这样，因果性究竟是什
么的问题就能直接得到回答；如果一个被观察的事件系列可以由数学函数来表达，那就
有因果性。人们能否谈论被观察的事件可以由函数来表达，或能否谈论规律或因果性的
存在，也属这种情况。我们能认为这是正确的吗?
(1)我们知道，数学中的函数概念并没有什么明确的意义。这里指的是我们在高等数学 
中碰到而大家并不称之为分析函数的那种函数。即使事件可以用这种函数表达出来-- 事
实上人们永远做不到这一点--它也根本不表达自然界的任何规律性的东西；但是，倘若
人们执意要用这种函数定义自然规律，则没有任何自然规律得到描述。这种函数只适合
于那种在相同情况和相同条件下将永远不会重现的事件，而在这样的情形时，我们就要
说，这里不受规律的支配，因为规律概念在人们能够谈论"自然的可重复性"这一前提下
，才是有意义的。不过，这对这类函数来说完全是不相干的。
(2)因此，这一思想根本未受到动摇。它似乎可以通过两个假设得到挽救：(a)能够描述
自然规律的那种函数是一种明确的、即分析的函数；(b)此外，这种函数不明显地包含 
时空坐标。
就(a)而言，我们要说明，即使我们能够成功地找到这种可以充分描述大量观察结果的 
函数，我们仍不能断言事件有规律性。因为必须考虑到，即使我们能够为某一确定的事
件确立一个那样的函数，但在我们把它用于进一步的观察时，它就马上不再适用于那个
事件。既不能根据这种函数认识新近观察到的事件，也不能根据新近观察到的事件证实
这种函数。如果事件可用这种函数来描述，那纯粹是偶然的。为这一观点的不充分性作
出的一个众所周知的抗辩是，这种函数不仅能描述合乎规律的事件，而且也能描述偶然
的事件。但是，假如把这种函数看作因果性的标志，那么，规律和偶然性之间就不存在
什么界限，因而给自然规律下定义的任务也就毫无意义了。
就(b)而言，这一观点在过去探究规律的历史中有过非凡的影响。事实上，这一观点是 
与麦克斯韦所确立的因果性定义一起衰落的，而人们通常把这一定义表述为："在某个地
方和某个时间，以某种方式发生的事件，在另一任何地方和另一任何时间，在相同条件
下将完全按同样的方式发生。"(10)我们必定会看到，是否允许把这一定义作为自然界有
规律性的标志。
麦克斯韦的自然规律定义忽略了可件在其中发生的空间和时间。只有在这一前提下，因
果关系才是可能的。这个"可能的"是指什么呢?可以设想，即使我们把某一事件看作 是
有规律的，这一事件也不满足麦克斯韦提出的条件。我们根据某一方程式，推论出在现
实中实现的预言，从而达到了那种规律。现已众所周知 ，自然的描述显得决不限于 某
种唯一的可能性，这种限制在经典物理学中只有实践意义，而决不能被视为构成自然描
述的根据的唯一概念。不管是旧的还是新的量子理论，都已经明确表明，严格的因果律
运用于原子领域里发生的事件有某一界限，因为我们无法确切地说，为何一个原子在一
定状态下和一定时间内一般要释放好多量子辐射能量。此外，应该提到一件与麦克斯韦
定义完全不相容的物理学事实。因为根据这一定义，很难想像和解释，为什么电磁波的
辐射可由普朗克为量子振动频率所选定的恒量来描述，为什么不可能以某种方式追问光
谱线中电磁波辐射的原因。因此，现代物理学告诉我们，麦克斯韦的因果性定义就其在
现实中的运用而言，事实上有很大局限性，而且它并不表达自然规律或因果性的真正意
义，因为在现代物理学中可以按规律表述的事件显然不能通过这一定义得到确切的描述
。
这里有必要附带地作出一个对我们的研究有特殊意义的说明。因为麦克斯韦的标准作为
自然规律的标准终究是无效的。原因在于，因果律不具有普遍效用，这在物理学中是已
被确认了的事实。但是，"普遍有效性"一词应当指什么呢?它在这里只是指：没有任 何
公式能随便有效地被运用于各种世界领域的事件而不遇到困难。一个与任何系统有关、
并总是导致相同结果的命题，根本就不是什么命题，而只是重言式。但如果一个命题是
重言式，那么，它的反面就只表达一个矛盾的说法，而不是证明它在原则上的无效性。
不过，我们所说的显然并不是这种情况，因而用现代物理学否定麦克斯韦的定义并无原
则性的意义，它在现代物理学中同样也会有用。在后面将表明，为物理学维护这一定义
很有必要，因为自然规律是由这一定义描述的。如果A与B的关联可以被看作是有规律的
，那么，这一关联就A和B总有这样或那样的固定关系而言，必须由麦克斯韦的定义来说
明。这一定义还表达了一个对自然规律具有深刻意义的事实，即简单性。简单性概念意
味着什么，是很难说清的，但我们在这里可以这样把握它的意义：一个可由麦克斯韦的
定义表述的事件是简单的。现在我们要问，用这种方法能否给出自然规律存在的标志。

现在我们需要具体说明这样一种观点的意义，这一种观点可表述为：所有的自然规律都
有简单的性质，观察结果可通过结构简单的公式来描述，这就说明了规律与偶然性的区
别，换言之，自然规律性存在的问题也就是所寻找的函数的简单性或复杂性的问题。因
此，人们不能因为某一事件可由公式来描述，就把它称为有规律的。因为即使一个事件
还是混沌无规律的，它在任何情况下也可用某一公式来描绘。不过，这也许很复杂；因
为我们必须首先认识全部过程的各个状态，以便寻找一个适于描述这些状态的函数，而
这个函数可能是复杂的。但是，如果A与B具有规律性的联系，那么，A与B之间的这种联
系就能够通过一条简单的曲线或一个确定的框架得到充分的描述。这就得出了一种观点
：自然规律存在正确标志就是简单性，而所有的规律性都可以通过所谓公式的简单性得
到充分的表述。
当人们从纯粹数学的角度看待这种观点时，它就是合理的。不容置疑的事实在于，如果
我们事后用一个数学函数描述一个无法作任何简单的描述的事实，这一函数便会很复杂
。但这种标准不能运用于现实。可以设想，我们为一个观察系列找到一个简单的公式，
并且当我们为检验它的正确性，将它运用于进一步的观察时，结果将表明，它的简单性
并不能作为自然规律性的标志。我们的检验得知，一个可由简单公式描绘的观察没有得
 到新的论据的证明，而且人们无法确立新旧观察之间的联系。因此，我们可以得出结论
 说，所谓的简单性具有纯粹形式的性质；它只涉及形式的关系，而不涉及现实，因而不
 涉及自然规律的存在。我们能用这个标准确定任何形式的关系，但不能提供真实的知识
 。对于这种知识，重要的是自然规律存在与否，而不是现存的自然规律具有简单的性质
 还是具有复杂的性质。
不过，在另一方面，简单性在科学中毕竟有一种特殊的重要性，即对自然界的实践研究
的重要性。比如，描述自然的各种可能性的选择或自然规律的检验，就视简单性而定。
科学的最终目的是，尽可能简单地掌握自然事件，尽可能简化复杂的自然知识，并且始
终从简单的原理推出新知识。但是，人们不可把这里涉及的两件不同的事情混淆起来，
一件是与现实的直接关系，一件是纯粹的描述方式。如果我们断言，规律A比规律B简单
，那么这只是表示，为A找到的公式比为B找到的公式更简单，而不是表示，只有A才表 
述了规律性，B则不表述规律性。这是被某些思想家忽视了的，在所谓约定论那里，这 
种忽视尤其引人注目。在约定论看来，科学的原理可溯源于简单性概念。但自然规律并
不是约定，而是对自然的解释；这里重要的只是可解释性或不可解释性，而不是简单的
可解释性或复杂的可解释性。因此，用简单性概念定义自然规律的任何尝试，都必定要
失败。
据我们迄今的讨论，我们仍未回答因果性究竟是什么的问题。不管是麦克斯韦定义还是
简单性概念，都不能给出这种回答。不过，这并不让我们感到意外，我们已经料到情况
必定如此。因为迄今人们对这一问题所持的看法一直限于规律的形式特点，以致完全忽
略了表示因果性的真谛的"最重要的东西"。其结果是，我们彻底澄清规律的种类，却不
知道我们是否由此认识因果性在现实中的存在。现在的问题是，使理解自然规律成为可
能的最重要的东西是什么呢?
我们如果放弃传统的看法，也就踏上了回答问题的征途；而根据传统的看法，在一个纯
形式的特点中寻找因果性的标准是可能的。因此，规律的存在问题就这样得到了简单的
回答，即某种现存的体系遵循一种函数或拥有一个纯形式的结构。但根据我们的思考，
这不足以作为因果性的标准，因此，为了寻找这一标准，我们必须寻找另一种办法，以
使认识自然规律性在事实上成为可能的。这种方法无非就是证实的方法。只有通过这种
方法，科学陈述的意义才能展现出来。如果因果陈述是一个真陈述，它就首先必须是可
证实的。如果人们断言，B与A有合乎规律的关系，则必须验证，在某种条件下和某个时
间内B是否与A真有因果假设断言的那种关系。只有这样，断言自然事件有规律性才是可
能的和有意义的。
由于自然规律使我们有可能预言某种尚处于遥远的时空中的事物，因此，对自然规律的
证实也就是对预言的证实。对这种检验方法无需作特殊的解释，因为在科学中检验的本
质都是相同的，尽管方式各不相同。在某种条件下和某个时间内B与A总有某种关系，大
家知道，这是科学中一再使用的证实方法的唯一标准。即使有一个公式，它看来很适合
于描绘我们的观察结果，我们也不想断言有自然规律，因为这一公式是否描述了自然事
件的合乎规律的过程，必须首先加以检验。假如我们想像，例如有一个公式，那便有检
验这个公式的两种可能性，一是通过一些被用于确立自然规律的事件，二是通过那些尚
未被用于确立这个公式的事件。这究竟是什么意思呢?
这并不难以说明。第一种可能性在于归纳推理。但相对于另一种可能性来说，这种可能
并不重要，因为归纳推理不是逻辑推理。第二种可能性是最近才由石里克明确提出来的
。这种可能性在于："所获得的公式是否也能正确地描绘我们尚未用于证明它的观察" ，
或说，"从某种数据推论出来的方程式是否也能对新的数据验证不爽"。(11)这两种可能
性虽然在本质上各不相同，却都以同样的方式服务于认识自然规律的目的。因果性作为
规律的存在并不意味着对业已观察到的或尚未观察到的事件的验证，而是意味着对一般
事件的验证。换言之，我们的问题根本不在于可验证的事件是过去的还是将来的，而唯
独在于从某一公式推论出来的预言在现实中能否实现。如果实现了预言，我们就说有因
果性，如预言没有实现，我们则说没有规律。自然规律的验证是自然规律的存在的唯一
标志；只有根据这样的验证，我们才能正确把握一个关于自然事件合乎规律的过程的陈
述的意义。
迄今得出的结论看来是说，只有自然规律的验证或预言的实现才是自然规律存在的唯一
标志，因而我们只有根据这一标志才能谈现实性。但是，只有我们弄清楚"验证"指的是
什么，这一标志对我们才有意义，才有用处。只有在这一前提下，我们也才能把自然规
律的验证当作自然规律存在的唯一标志。
一个命题的验证在于确定事态。人们如果用它表述了一个事态，也就确定了这个事态。
有意义的命题的本质在于，"任何关于现实的命题的意义终归完全取决于所与的东西，而
决不取决于任何别的东西。"(12)每个可验证的陈述都以数量有限的情况为前提。由有限
情况向无限情况的跨越是通过归纳法实现的，但这种方法一开始就遭到了我们的拒绝。
因此，自然规律的验证并不等于因果性的存在的验证，我们只能概然地说，在自然界中
一个同类的验证又将出现。因此，我们认为，培根和休谟关于因果性的观点是正确的，
根据这种观点，因果性的存在问题只有实践意义，而不可能是理论上的事情。这一思想
越来越被物理学的新发展所证实。

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