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多种系统。我相信，你们已经得出关于这个排列的某种模糊的一般观念。如果你们的观念还有点不清楚或模糊的话，你们也不必担心。
III
我所说的排列，从常识看来，似乎是很可接受的。最近，在我们自己的时代，甚至对于物理学来说，它也成为可接受的。然而，在以前的二百五十年期间，情况却不是这样。牛顿的革命，即历史上最伟大的革命之一，导致驳倒我已试图提供给你们的常识性排列。因为几乎每个人②都认为牛顿革命所建立起来的成就之一是以下令人惊愕的命题：
② 牛顿本人不是从他的理论中引出这些“决定论的”结果的人，参见下面第223页注②和第226页注①。
所有的云都是钟——甚至最阴沉的云也是钟。
“所有的云都是钟”这一命题，可以看作我称之为“物理决定论”的观点的一个简要表达。
物理决定论者说所有的云都是钟，他们也会说，我们的常识性的排列，把云放在左边，把钟放在右边，会使人误入歧途，因为一切事物都应放在极右边。他会说，根据我们的全部常识，我们排列事物不是按照它们的性质，而仅仅是按照我们的无知。他会说，我们的排列方法仅仅反映了这一事实：我们较详细地知道钟的零件是怎样起作用的，或太阳系是怎样运动的，而我们对于形成气体云或有机体的粒子之间详细的相互作用没有一点知识。而且他会宣称，我们一旦获得了这种知识，就将发现，气体云或有机体和我们的太阳系一样，都象是钟。
当然，牛顿的理论并没有告诉物理学家情形就是如此。事实上它一点也没有论及云。它特别论述了行星，把行星的运动归因于某种非常简单的自然定律。它也论及炮弹和潮汐。但是牛顿理论在这些领域内的巨大成就，转变了物理学家的头脑，并且确实不是没有道理的。
在牛顿及其前辈开普勒的时代以前，没有能够解释或者充分地描述行星的运动。显然，这些行星由于某种原因参与恒星刚性系统的一成不变的总运动。然而，它们偏离了那个系统的运动，几乎就象单个小昆虫离开一群小昆虫的总运动一样。因此，各行星就象生物一样，看来是处于云和钟之间的中间位置。可是开普勒理论的成功以及牛顿理论的更大成功表明，那些曾经猜想过行星实际上是完善的钟的思想家是对的。因为借助于牛顿的理论，证明它们的运动是可以精确地预测的，以前由于这些行星的明显的不规则性而使天文学家迷惑不解的全部细节，也都是可预测的。
牛顿的理论是人类历史上第一个真正成功的科学理论，而且它是惊人地成功的。这是真正的知识，超越了最大胆的想象的知识。就是这样一个理论，它不仅精确地解释了所有行星运动的路线，而且同样精确地解释了地球上物体运动的路线，例如下落的苹果，抛物体或摆钟。它甚至还解释了潮汐。
所有虚心的人——所有那些渴望学习并对知识的增长感兴趣的人——都改信了这个新的理论。大多数虚心的人，尤其是大多数科学家，都认为它终究可以解释一切事物，不仅包括电和磁，而且也包括云，甚至包括活的有机体。因此，物理决定论——所有的云都是钟的学说——在开明的人中间已成为主导的信仰，而所有不接受这个信仰的人，则被认为是蒙昧主义者或反动分子。①
① 甚至“唯物主义”的一些主要对手（例如斯宾诺莎、莱布尼茨，康德和叔本华）一般也认为，决定论构成理性态度或科学态度的主要部分。构成理性主义传统一部分的一个类似的教条是，一切知识从观察开始并从观察归纳出来。 比较我的《猜想与反驳》一书第122页中关于这两个理性主义教条的评论。
IV
很少几个持有不同意见的人中②有查尔斯。桑德。皮尔斯，他是美国的大数学家和物理学家，而且我认为，他是有史以来最伟大的哲学家之一。他对牛顿的理论没有表示怀疑，然而早在1892年他就指明这个理论即使是正确的，也没有提供任何有效理由使我们相信云是完善的钟。虽然他与同时代所有其他物理学家一样，认为世界就是按牛顿定律起作用的钟，但是，他拒绝相信这个钟或任何其他的钟、直到最小的零件都是完善的。他指出，无论如何我们都不可能宣称，凭经验了解了任何象一台完善的钟一样的事物，或者任何稍微接近于物理决定论所假定的绝对完善的事物。也许我可以引用皮尔斯的一个精采的评论：“……掌握实际情形的人”（皮尔斯在这里以一个实验主义者的身份讲话）“……懂得质量和长度的最精确的比较，…在精确度上远远超过所有的其他（物理）计量，…也不如银行帐目的精确，因而对物理常数的测定和家具商测量地毯、窗帘大体上是同等的……”①皮尔斯由此作出结论认为我们可以自由地猜测所有的钟都有一定的松散性或不完善性，而这就允许偶然因素得以存在。因而，皮尔斯推测，世界不仅由严格的牛顿定律所主宰，同时也受偶然性，随机性或无序性法则的支配，受统计学概率的支配。这就使世界构成一个云和钟的连锁系统，因此，甚至最好的钟在其分子结构上，也会显示出某种程度的云状。就我所知，皮尔斯是牛顿之后敢于采用在某种程度上所有的钟都是云这一观点的第一个物理学家和哲学家。换句话说，虽然云有极其不同程度的云状，但是只有云存在。
② 牛顿自己可以算是很少几个持不同意见的人之一，因为他甚至把太阳系看成是不完善的，继而认为它可能要毁灭，由于这些观点，他被谴责为不虔诚，即“对自然界创造者的智慧的挑战”（如亨利。彭伯顿在他1728年的《艾萨克·牛顿爵士的哲学》一书第180页中所描述的）。
① 《查尔斯·桑德·皮尔斯文集》，1935年版，第6集，第35页，6。44。当然可能有其他物理学家提出类似的观点，但是除了牛顿和皮尔斯以外，我知道的只有一个：维也纳的弗朗兹，埃克斯纳教授。薛定谔是他的学生，在他的《科学、理论与人类》一书中写了关于埃克斯纳的观点。参见该书1957年版第71、133，142页。（这本书以前是以《科学与人类气质》为题于1935年出版的，康普顿在《人类自由》第29页提到过它。）
皮尔斯支持这个观点，他指出，所有的物体，甚至表上的宝石，都受制于分子热运动②——一种类似气体分子或一群小昆虫中的单个小昆虫的运动，这无疑是正确的。
② C。S。皮尔斯：上引书第6集，6。47，第37页（1892年第1版）。这一段虽然简单，却很有意义，因为预先提出了（注意关于爆炸性混合物振动的评论）关于宏观效应的一些讨论，这些讨论由海森堡的非决定论的扩大而产生。这次讨论是由拉尔夫·利利的一篇论文开始的，参见《科学》1927年，第46期，第129页以下，康普顿在《人类自由》第50页中提到它。它在康普顿的书中起了相当的作用，参见第48页以下。（注意康普顿1931年发表特利演讲。）康普顿：上引书，第51页，注3，包含一个对由子分子热运动（皮尔斯想到的不确定性，和海森堡不确定性引起的机遇效应很有意思的定量比较。玻尔、帕斯库尔·约尔丹、弗里茨·麦迪卡斯、路德维希·冯·贝塔朗菲和许多其他的人继续进行这个讨论，最近，瓦尔特·埃尔萨塞1958年写的《生物学的物理基础》，也参与了讨论。
他的同代人没有多大兴趣去接受皮尔斯的这些观点。表面上只有一个哲学家注意到这个观点，并加以抨击。③物理学家们似乎忽视了这些观点。甚至今天，大多数物理学家认为如果我们要把牛顿的经典力学看作是真的，那么我们就不得不接受物理决定论及其命题：所有的云都是钟。只是随着经典物理学的没落以及新的量子理论的兴起，物理学家才准备抛弃物理决定论。
③ 我引证保罗·卡拉斯：《一元论者》1892年第2期，第560页以下和1892年第2期，第68页以下。皮尔斯的回答在《一元论者》1893年第3期，第526页以下（参见皮尔斯的文集第6集，附录A，第390页以下）。
现在情况变了。直到1927年一直受到和蒙昧主义同等对待的非决定论成了流行的时髦。一些大科学家，例如麦克斯·普朗克、欧文，薛定谔和阿尔伯特·爱因斯坦，虽然他们站在发展量子理论的最前列，但是他们对放弃决定论态度犹豫不决，因而被认为是老顽固。④我自己曾经听到一位很有