由当代物理学理论出发进行的推广演绎,推翻了许多将物理学应用于其他学科(如生理学,甚至物理学本身)时所得出的结论。例如,当发生论者把基因设想为遗传的决定因素时,情况就是如此。发生论者在拿旧的物质概念做类比时,往往会忽视基因赖以发挥作用的独特动物机体所产生的影响。他们假定,无论其环境有什么变化,某种物质在一切方面均会保持自身同一。从现代物理学的角度看,任何特征都可能会也可能不会影响基因的变化。这些变化虽然在某些方面不重要,但在另一些方面是重要的。因此,就性状的遗传而言,仅从基因理论是不可能推导出先验结论的。实际上,生理学家们最近已发现,基因在某些方面会被环境所改变。即使我们已经不再用一种旧的、常识性的预设来作为本原,它依然会顽强地存在。
现代对“时空”这个术语的运用证明,旧理论的残片确实会延续后世。空间及其几何概念与物质体及空间中简单的位置是完全相容的。于是,物质就被设想为自足于它所占据区域的简单位置。物质就在那儿,在那个区域的那个地方;在描述这块物质时,我们不需要谈论其他空间区域的活动。空无一物的空间是物体间被动几何关系的基质。这些关系是独立、静止的事实,不会产生本质上必然的后果。例如,牛顿引力定律表达了与物质空间关系相连的运动变化。但是,引力定律不是把牛顿的质量概念、占据空间的概念与欧氏几何加在一起这么简单。这些概念无论是孤立存在或相互结合,都不能给引力定律提供丝毫保证。无论是阿基米德或伽利略,都不能通过冥思苦想这些概念而产生引力定律的灵感。根据此理论,空间是自然世界无所不在的大量被动关系的基质。空间制约着一切动态关系,但又不需要这些关系。
与之迥然不同的是,新观点的基本概念是活动和过程。自然界是可以分割的,有广延的。但是,任何分割都会纳入某些活动,排除另一些活动,把超出一切界限之外的过程模式分割开来。数学公式表明了这种模式的逻辑完整性,而界限又破坏了这种完整性。例如,一半的波就只能表明一般的情况。独立自足的概念在现代物理学中是没有的。在有限区域内不存在本质上独立自足的活动。被动占据区域的各基质之间的被动几何关系已经被取消了。自然界是各种活动的相互关系的剧场。一切事物、活动以及活动之间的相互关系都是变化的。空间概念中的相互关系是被动的、系统的、几何式的,因而完全不适用于这个新概念。有一种流行的说法,讲新物理学已把一切物理学的定律简约为几何学命题,这是极其荒谬的。恰恰相反,这个理论用过程形式的概念替代了亚里士多德的形式序列,因而消灭了空间和物质,代之以对复杂活动状态内部关系的研究。在某种意义上,这种复杂状态是统一体,整个宇宙构成了一个物理活动的整体,直至最遥远的星团。在另一种意义上,这种复杂状态可以分割为各个部分。我们可以专门研究一组选定的活动,探究其内部的相互关系,忽略其他活动。运用这种抽象,我们就无法解释那些受已经被忽略的外部系统变化之影响的内部活动。此外,我们也不能在本原的意义上理解剩余的活动。因为这些活动依赖于一种相对不变的、有秩序的环境。
在关于自然界的所有讨论中,我们必须谨记尺度的差异,特别是时间间隔的差异。我们往往以人体可观察的运行模式为准设定绝对的尺度。把观察结论拓展到限定观察量值的尺度以外,这是极其轻率的。例如,一秒钟内没有明显变化,这并不能说明一千年内也会没有变化。同样,一千年内没有明显变化,丝毫不能说明亿万年内也会没有变化。我们可以继续往上扩大,直至无穷。绝对的尺度是不存在的。对于任何一个级数而言,它与前一个级数相比都是绝对的大,而与后一个级数相比都是绝对的小。
其次,所有专门学科都预设了事物的某些基本模式。在这里,我采用的是“事物”(thing)一词的最一般意义。它可以包括活动、颜色和其他感受材料,价值也包含在内。在这种意义上,事物就是我们所能谈及的任何东西。一门科学只能研究众多事物中的某一类有限的事物。因此,第一,类型是多样的;第二,在任何规定条件下,呈现出的类别都是确定的。例如,“这是绿色的”是特殊命题;而“所有事物都是绿色的”是一般命题。这就是传统亚氏逻辑关注的对象。在任何学科的开创阶段,这种探究都无疑是必不可少的。但是,任何一门学科都要试图超越这个阶段。遗憾的是,亚氏逻辑统治了之后两千多年的哲学思想,人们都试图把各类专门学科结合成为一门哲学宇宙论,以此来解释宇宙。由于不自觉地把亚里士多德的形式当作是唯一的表达模式,所有这些企图都落空了。哲学的弊端在于急于把自己用“某些S是P”或“所有S都是P”这样的形式表达出来。
回到专门学科的话题。第三步是力求量化。这个阶段的典型问题是“S中包含P的成分有多大”和“有多少个S是P”。换言之,引入了数、量和度。如果不加甄别地看待这些数量概念,便可能会像过度信任亚里士多德的命题形式那样误入歧途。
科学发展的第四阶段是引入“模式”(pattern)概念。如果忽视了它,我们对自然界的理解就会极其肤浅。例如,假定有一团碳原子和氧原子,假定两者的数目已知,但只有决定了模式问题,才能知晓混合物的性质。有多少游离的氧?有多少游离的碳?有多少一氧化碳?有多少二氧化碳?在假定氧和碳元素各自数量恒定的前提下,上述问题的回答会互相产生影响。但是,即使考虑到这种相互规定,由适量碳和适量氧组成的混合物仍然有许多可能的其他模式。即使我们规定只考虑化学模式,规定了混合物的范围,规定了区域内化学物质的分布,这片区域的模式仍然有无穷多种。因此,除了有关量的一切问题外,还存在对了解自然界所必不可少的模式问题。如果没有一个预设的模式,量就没有任何规定作用。实际上,数量本身不过是函数在类似模式下的类比。
这个例子(假定只有化学意义上的混合,只有化学反应,排除了容器内部其他区域的其他物质)还表明,模式概念中包含了多种结合方式的概念。这显然是一个基本概念,是我们只要从各种类型的基本事物概念出发,便应当立刻想到的。这些基本概念的危险在于,我们对它们的运用总是不自觉的。每当我们问自己一个问题,便会经常发觉,自己用到了某些有关的实体类型和这些实体的结合模式,甚至可能就是广为流传的通说。我们所注意的是模式的细节、测量和比例量。因此,自然规律仅仅是普遍的行为模式,我们不会去注意行为模式的改变或者不再发挥作用。其次,任何一门学科的主题都是从丰富、具体的自然界事件中得出的一种抽象。被忽略的因素会隐于保留的因素中。但是,任何抽象都忽略了这一点。因此,如果局限于某一门学科的抽象,当我们考虑特殊模式与被忽略的宇宙要素之间可能的关联时,该模式就会细化为无限多种模式中的一个次要模式。即使在专门学科的范畴内,我们也可发现它不能解释的各种作用。但是,如果我们考虑到这里所说的模式存在着更广泛、多样的联系,那这些作用就可以得到解释。
多位当今科学界领军人物激烈地否定了我提出的一些看法。在我看来,他们的态度乃是无根据的信仰的可悲例子。他们坚持自然科学是独立自足的,而该信念的基础是一种已经被废弃的自然观。一想到这里,我就更坚信自己的判断了。