超越力学哲学
有人以轻蔑的口吻告诉我们，科学是“力学的”或“机械论的”。这一传统的观点忘记了一个事实，即许多现代科学，尤其是物理学，现在远非是几百年前那种机械论的样子了。在物理科学的“哲学”中所发生的深刻变革应该受到更为广泛的评价，现在人们显然是低估了它们的价值，这不是别的原因，而是因为它们向我们提供了更充分地在科学和我们文化的其他分支——例如宗教和艺术——之间发展关系的机会。
从十七世纪以来，力学哲学家相信，与我们理解机器的运行的方法相同，整个自然界也可以这样来说明。他们把歴界想象为一个由分离的部件（也许是原子）构成的庞大的逻辑系统，每一个部件都具有自己不变的、固有的、独立的特性，并服从几个简单的规律；认识世界的问题基本上还原为动力学问题。
在十九世纪，力学哲学扩大了范围，包括了力场（例如电磁场）这样抽象的、非力学的概念，这种哲学在解释自然和推进工业方面是极其成功的，以致它不仅成为我们思考物理科学的方法的模型，而且一般说来也为我们思考社会问题和人世生活问题的方法提供了模型。科学知识最终被认为是唯一值得信赖的知识形式；科学被看作是从世界消除神秘并在适当的时候说明一切事物的动力。
虽然这种彻底的关于科学的力学图像直到十九世纪还可以得到赏识，可是它现在却严重地过时了。诚然，科学还会喜欢能够解释世界上的一切事物，但是在对力学哲学的热情和过分自信首次奔涌之后，他们终于清楚地认识到，虽然力学哲学解释事物的威力是十分强大的，可是也是有限的。甚至他们的构成“解释”的观念也发生了变化。
我们在原子尺度上对物质行为的探索向我们表明，古典的物理世界图景只不过是一种近似，这种近似建立在我们对自己能够接触到和看得见的事物的日常经验的基础上。使我们感到惊奇的是，我们发现像原子这样的极小的物体，其行为与我们在日常生活中遇到的比较六的物体大相径庭，我们不得不修正许多我们最终视为常识的、已经完全确立起来的力学哲学观念。例如，我们已经了解到，力学哲学的常识性的公理之一——等价的原因必定紧随着等价的结果——的确不适用于原子事件，当我们试图预言单个原子的行为时，我们必须用几率代替确定性。尽管我们可能很不喜欢它，但是我们必须接受这一事实，就我们所能告诉的而言，在原子尺度上单个事物的行为原则上是不可预测的。
力学哲学的另一个常识性公理是，世界像钟表一样，能够通过把它拆成部件来解释，这些部件具有它们自己固有的、独立的特性。换句话说，电子或光子像石头一样，也是“实在的”、客观的存在，这两种粒子具有自己的独立于其他粒子和观察者的性质，正像格特鲁德 · 斯泰因②可能说过的：“电子就是自身现存的电子。”（“An electron is an electron is an electron. ”）本世纪一个重大的惊奇事件就是我们从物理学获悉，我们与无生命的世界的关系这一常识性的观点是错误的，或者说得和缓些，只是接近真理的一个近似。
作为对力学哲学众多观念和奢望的最后一击，物理学家发现，有一些现象无法用力学术语把它们拆成部件来解释。显然，这些事件必须作为一个整体来处理，甚至包括用来观察它们的仪器。在“还原论的失败”标题下所讨论的EPR悖论就是一个很好的例子，其迷人之处在于，这些事件的确是神秘的，没有一个人真正理解它们。一些人说，这只不过是缺乏想象力，我们大家需要去做的就是改变我们观察物理世界的方法；另一些人猜想，这是瞥见到认识物质本性的界线，科学能够希望达到这个界线。只有时间才会告诉谁是正确的。
在我刚才讲过的情况中给人一种印象，作为科学方法的还原论是陈腐的，我应当补充说，对于解决我们遇到的大多数问题，它还足以完善地起作用；不过，现代物理学的发现表明，还原论在原子世界有时失效了这一有趣发现的含义目前还不清楚；例如，也许会弄明白，我们不得不废弃我们总是试图赖以认识世界的一个基本假定，即古典的原子假设——物质的结构能够通过把它在“线性”过程中分裂成越来越小的碎片而认识。近年，靴袢理论的提倡者甚至建议，我们最终将不得不满足于物质的“循环”描述，在这种描述中，一切所谓的“基本”粒子不是被视为由某种更小的、更基本的东西构成的，而是相互构成的。
与不确定性共处
如果我们想要确定某一事物，我们大多数人像托马斯 · 狄迪莫斯（Thomas Didymus）—样，宁可我们自己看见它或感觉到它，或者在无法看见或感觉到它的情况下，我们自己但愿知道，我们能够像我们实际设想的那样去做，科学赖以建立的大多数真实的材料都类似于此；它们是公共的知识。如果我们真的想要确信火星的极冠是白的或蜜蜂能够察觉太阳光的偏振的话，我们至少在原则上要能够去火星或用望远镜观察火星，或者要能够研究蜜蜂。不过，当我们达到这些材料的解释，达到科学理论的时候，事情就不同了。正如科学哲学家卡尔 · 波普尔告诉我们的，一切非平常的科学理论都不能宣称是肯定真实的；它们只能够合理地宣称，它们与现有的观察一致。换句话说，从来也不能证明科学理论是肯定真实的，只能够证明它们是肯定不真实的；它们是工作假设。
作为一个例子，约瑟夫 · 勒维烈早在十九世纪就指出，牛顿运动定律与观察到的水星轨道近日点的岁差不一致，因为牛顿定律预言，该岁差应当是每百年532秒/弧度，而观察到的数字则是574秒/弧度。所有解释这一差异的努力都失败了，直到大约100年后，爱因斯坦才证明，牛顿定律是一种近似，它们只有在弱引力场和速度与光速比起来很小的情况下是准确的。牛顿定律不再被视为上帝在关于自然的书中所写的永恒真理，而是牛顿在他的《原理》中所写的“工作假设”。在爱因斯坦发表他的广义相对论，给出水星近日点岁差的正确值之前，牛顿定律比任何其他定律能够较好地起作用，牛顿定律的合法性显然是建立在这个事实的基础上。
关于对科学支持确定柱的态度，现在已讲了许多。承认我们在这个世界上只能够有极少的确定性，而不确定性则具有绝对的效力，例如灵活性和思想开放性，这不仅对认识的进步是必不可少的，而且也是宽容的基石。正如我们将要注意到的，这对于科学和宗教之间的关系也是重要的。正如奥尔弗 · 克伦威尔③1650年致苏格兰教会最高管理机构的信中所写的：
“我哀求你以救世主的同情心想一想，你也许有可能犯错误。”
确实如此，在科学研究方法中一个特有的训练就是，要教会人们思考，他们可能犯错误！
科学如同隐喻
我们大家理解，我们所谓的“实在的”一词意味着什么。原子是实在的，不是虚构的；就是一块致密的、呆滞的、惰性的石子，如果把它扔向窗户，也会把玻璃打碎。可是，现代科学告诉我们，在这个石子内部，既不是致密的，也不是呆滞的；它大部分是空间，是充满真空涨落和“虚”粒子的十分特殊的空间，在这种空间内，还有质子、电子等等，它们的行为有时像波，有时像台球，它们本身是由称之为夸克的其他神秘的实体构成的。科学确认，我们的石子是惰性的，如果我们想把它往后扔，我们能够依据牛顿运动定律精确地预言它的路线，或者更精确些，可以依据爱因斯坦的广义相对论预言，可是在石子的科学描述中，惯性（惰性）这一表面上呆滞的质本身也是迷人的、未解开的秘密。一些科学家认为，石子的惯性取决于它与宇宙中所有其他物体的相互作用；很清楚，我们的“实在的”石子的概念是石子的许多复杂性质的简单抽象，它表达了我们看到和感觉到的大量石子的经验。正是隐喻，借助我们日常的经验，描绘了某种复杂得多、有趣得多、神秘得多的事物。
在本世纪，物理学家终于认识到，因为我们对“实在的”世界的描述是以比较复杂的实在之有限的抽象为基础的隐喻，所以对于我们正在观察的“事物”而言，它有可能达到截然不同的、甚至异乎寻常的概念。关于这一引人注目的事实，它的一个熟悉的、但并非唯一的例子在光理论中找到了。正如我们看到的，现代光理论承认，光的表现或者像是不容置疑的波，或者像是不容置疑的粒子，这取决于我们所选择的观察类型。面对这一奇怪的表现，我们放弃用常识理解它的性质的尝试；如果有人问，光实际上像什么，我们只能够回答，“光像光”，并提出在任何给定的情况下预言它的行为表现的数学理论。不用说，这种观点是说，光既不是粒子，也不是波，而是某种无限复杂的东西，某种我们无法借助于日常经验使之具体化的东西。这种新的实在观向我们表明，我们对于客体的所有描述，与在力学哲学中所设想的不一样，并不是客体“本身和什么一样”，而是相应于我们所选择去作的观察，它们如何“表现”的描述。换句话说，我们称光子还是称波，这更像“事件”而不是“事物”，在客体的性质和如何观察它之间，不再有截然分明的区别，不过，粒子和波这两个概念在它们自己有限的领域内还是可靠的；物理学家称它们是互补的。我们理智的一个最普遍的过失是，把概念与它所描述的实在混为一谈，并在它的可靠性的恰当领域之外使用它；用宗教语言来说，这是偶像崇拜的过失。
关于时间和空间的“实在”，相对论向我们讲述了许多相同的事情；它告诉我们，我们关于时间和空间的常识观念，是从更根本的、更复杂的、更神秘的我们称之为空时的领域中抽象出来的。于是，我们能够用同一方式把我们物理世界的整个科学图像想象为一个隐喻，该隐喻描绘了我们观察到的复杂的、也许用我们能够把握和使用的术语无法理解的实在。这个图像不仅受到我们认识的限制，而且也受到我们观察工具的限制，以致它总是不完善的，总是未显露的，总是暂时性的。它从来也不能自称是绝对真理，但是在任何给定时刻，它是我们所具有的最好图像。
我要赶紧补充说，我们无法知道事物“本身和什么一样”这一观念并不是新的，它能够在许多哲学家的著作中找到。例如，伊努尔曼 · 康德在十八世纪就指出：
事物是作为我们感官的对象给予我们的，它们处在我们之外，我们不知道它们“本身”究竟是什么；我们只知道它们的现象……
现代科学令人振奋的新奇之处在于，这种观念不再是哲学家许多形而上学沉思中的观念了，而是已被证明具有实际科学结果的观念。它有助于我们解释诸如光的二重性之类的现象，任何人只要仔细地这样作，都能够在实验室证实这些现象，这的确是向前迈出了有价值的一步，它能向任何人表明，不管他们怎么怀疑，我们对于世界的描述确实依赖于我们如何选择去观察它，其结果，描述同一事物就会有不止一种有效的方式。
这使我们对实在的本性产生了一个意义深远的疑问：我们的科学世界图像在多大程度上反映了我们思考的方式？我愿提醒你注意阿瑟 · 爱丁顿爵士关于鱼类学家的故事，这位鱼类学家用两英寸网眼的鱼网考察海洋的生物这个小小的比喻使我们感到惊讶，究竟有多少科学知识是由我们思想的结构制作和约束的。在本世纪，我们的物理学经验使我们留心回答这个问题。正如我们看到的，所有的自然现象都无法借助空间、时间、因果性、等价性这些我们熟悉的、常识性的概念来解释或描述，甚或连位置也不能用。像原子这样十分微小的客体，或者像宇宙这样十分庞大的客体，或者以接近光速的速度运动的客体，其表现都不能用常识来说明；所有这些事物都是全新的世界经验，要把它们引进科学学科，我们必须学会以新的方式思考。
在量子力学中可以找到一个好例子，正如我们看到的，我们在那里只能预言，根据含有几率波的计算，单个粒子或质子将可能作什么。这些几率波无法借助任何物理观察检测出来；可以说，它们只是在我们的思想中存在着。为了叙述和预言迄今未发现的现象，我们总是能提出诸如几率波这样的新概念吗？在我们的描述和解释变得像词典里的词目“循环注释”或“自我参照”之前，我们能够在多大程度上识破自然的秘密？在科学信条中，主要的信念之一是：世界是这样构成的，以致它能够被人的精神所认识。要弄清这在多大程度上是真的，是一项巨大的冒险活动，我们把这种冒险活动称为科学。
因此，现代物理学向我们表明，物理世界的结构不能像力学哲学家自负地期望的那样借助于确定性和常识来解释，科学最终将从世界上消除所有神秘的传统观念是一种幻想。不用说，科学确实消除了少量的神秘和迷信，但是在这样作时，它向我们指出，大量的秘密真正在什么地方。科学向我们显示出，我们所有的关于时间、空间、粒子、光等等的观念，是本质上神秘的实体的符号，它们似乎标志着科学认识的界线，至于处在全体人类思想阴影中的大量秘密，例如世界的起源和目的，不能指责现代科学没有消除它们；要回答这样的问题，也许需要在世界之外找到一个立足点，这是某种科学所不具备的东西。创世的秘密是未经触动的，即使回溯大约200亿年，可是宇宙还是在它一直所在的地方——在开端。
智慧的追求
弗兰西斯 · 培根在他的乌托邦社会的幻想即《新大西岛》中预示，科学的追求会带来
“……事物的原因和神秘运动的知识，人类绝对统治范围的扩大，从而影响一切可能的事物。”
自那时以来350年过去了，他的许多幻想变成现实，知识的应用引起我们物质福利的持续进展，直到现在这种进展依然支撑着我们的进步信念。但是目前，我们像《天路历程》④中的基督徒一样，到达了艰难的斜坡。首先，我们认识到知识所带来的力量能够用于善和恶两个方面；其次，我们为我们自己的利益利用这种新力量出现了许多明显的过失；这二者动摇了我们关于借助科学进步是不可避免的信念。正如培根所预示的，知识“遇到力量”；现在，我们的问题是要看到，用智箄把它们连接起来。
在更好地利用科学方面，一个明显的困难是，知识近年来的急剧进展使我们所面临的问题大大复杂化了，另一个不怎么明显的困难是，启发作用需要比知识更多的东西；它还要求启发价值和信念，这在我们目前的社会里并没有与知识同步进展。
在弗兰西斯、培根时代，社会的价值和信念在圣经中找到了，并准备好了。科学被视为捉迷藏的游戏，在这个游戏中，上帝首先把自然的秘密隐藏起来、人们然后试图去发现它们；成功的报偿主要是科学带来的物质利益。至于自然这部书是否会与圣经矛盾，这是完全不值得考虑的，因为这两本书都是由上帝写成的。一些年之后，当人们真正开始亲自谈自然这部书时，就出现了麻烦，以哥白尼为开端，人们发现，自然之书并非总是与圣经一致、就这样，作为科学革命和启蒙运动的遗产，科学和宗教疏远了，在过去几百年间，它们各走自己的路。
价值和信念的系统表述在中世纪是宗教的专利，而对自然的系统认识则是科学的社会功能，结果它们二者被分隔开来。这发生在科学知识最急剧、最根本的进展的时期，这一进展是举世瞩目的，毫不奇怪，我们的宗教还在为我们的价值和信念作有意义的贡献，可是这些价值和信念却不再与创造出连贯的世界图像的科学知识符合了。
如果我们还要进一步坚持我们对于进步的信念的话，我认为，我们就必须扩大我们的进步的观念，把对智慧的追求包括进来，第一步是要明确认识到，科学是我们文化的一个组成部分。
[The Wisdom of Science，1986]
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① 总标题为译者所加，作者系澳大利亚悉尼大学物理学（天文学）教授。
② 格特鲁德·斯泰因（Gertrude Stein，1874-1946），美国先锋派女作家。她行为古怪，以天才自居。——译者注
③ 奥尔弗·克伦威尔（Oliver Cromwell，1599-1658），苏格兰军人和政治家。1653年起任英格兰、苏格兰和爱尔兰护国公。——译者注
④ 《天路历程》（Pilgrim's Progress'）是十七世纪英国作家邦扬（Bunyan）讽刺贵族阶级的寓言式作品。——译者注