确定性：终结还是破缺——读《确定性的终结》，本文主要内容关键词为：确定性论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：G301；G256.4 文献标识码：A 文章编号：1005 －1287（2000）04－0069－04
大自然是确定的还是不确定的？这是一个古代文明就已提出和探讨过的重大问题。由伽利略和牛顿开创的近代科学把不确定性赶出自然界，为我们描绘了一套完全确定性的宇宙图景，产生了极为深远的影响。相对论等现代科学虽然对牛顿理论提出重大修正，但确定性世界观基本保留下来了。直到20世纪中叶的400年间， 对这种世界观的笃信始终是西方科学理性的核心。
但是，如果世界是完全确定的，不确定性仅仅是人们无知的表现或主体的心理产物，自然界随处可见的多样性、奇异性、演化性从何而来？人的自由选择、能动性、创造性又从何而来？这就是长期困扰西方学术界的所谓“确定论两难困境”，是造成西方科学文化与人文文化长期对立的深层原因之一。进入20世纪，特别是60年代以来，完全确定性世界图景受到越来越强烈的质疑和批判，学者们纷纷从科学的、哲学的或一般文化的视角寻求摆脱困境的出路，给出各种各样的答案。普利高津的新著《确定性的终结》集中阐述了他本人及布鲁塞尔学派关于这个问题的观点。在学术著作动辄几十万言的今天，作者仅以15万字的篇幅对该学派的基本观点作出系统、简明、精当和首尾一贯的论述，补充了许多科学新发现，在科学和哲学上都有新的建树，很值得一读。
要真正读懂普利高津在本书及其它著作中着意阐发的思想，必须把它放在当代西方科学和文化思想变革的大环境中思考。近30多年来，造就西方工业文明的科学面临400年来未有过的大变局。 西方学者普遍觉察到这一点，但如何理解这种大变局，怎样说明它的起因、含义、前途，可谓众说纷纭，莫衷一是。所谓破坏性后现代主义把科学及其相关技术的资本主义应用所造成的恶果，简单地归罪于科学理性本身，极力贬低和否定科学，产生了很坏的影响，引起了近年来西方国家社会大众反科学思潮的泛滥。普利高津的批判矛头也直接指向统治西方文化400 年的科学理性，深知自己的理论“意味着与回溯到伽利略和牛顿所构想的西方科学基础的理性传统决裂”，[1]关系重大。但与后现代主义不同，普利高津坚持建设性态度，相信“人类正处于一个转折点上，正处于一种新理性的开端”。[1]与后现代主义不同， 普利高津要抛弃的并非一切理性，而是某一种科学理性。《确定性的终结》以“一种新的理性”作为全书引言的标题，就是要点明该书的宗旨是“扩展理性”，更准确地说是建构一种新的科学理性，以取代过时的旧理性。
在西方各种反科学思潮中，由斯腾特于1969年首次明确提出、霍甘于90年代推向极致的另一种思潮，采取了与破坏性后现代主义不同的方式：以奉献科学已有成就之辉煌来否定科学未来发展之可能，宣扬科学能够解决的问题都已解决，剩下的都是那些科学无法解决的问题，从而把科学正在经历的大变局判决为科学已经走向终结。[2] 普利高津反对这种论调，他把科学看成一种演化系统，具有不同的历史形态，发展到一定阶段就会出现从原来形态向新形态的转变。以系统演化观点解释这场大变局，得到的结论便是：“我们正处在科学史中的一个重要转折点上”（致谢），“我们并非面对科学的终结，而是目睹新科学的萌芽”（中译本序）。就是说，行将终结的是科学作为演化系统的一种历史形态，即经典科学阶段，而不是科学事业本身。这是对科学终结论的有力回击。
在西方，涉及解决“确定论两难困境”的文献可谓多如牛毛。普利高津的高明之处在于把科学作为一个整体和发展过程，自觉地站在几百年一遇的科学转型这种历史高度来考察问题，从而洞悉这一两难困境反映的不是某个学科领域的危机，而是整个经典科学的危机，清算这种确定论的谬误是创建新科学的必要准备工作。这就使他的著作从问题的表述到提供的答案都更为深刻，更富有历史感。
从科学转型的高度审视，问题的症结是从牛顿力学到量子力学刻划基本自然规律的方程都是确定性的和时间可逆的。“依靠此种方程，自然法则导致了确定性。一旦初始条件给定，一切都是确定了的。”[1]因此，克服“确定论两难困境”的实质在于重新表述自然法则。确定性连通时间可逆性，不确定性连通时间不可逆性；确定性意味着否定概率的客观性，不确定性意味着承认概率的客观性。经典科学所表述的自然法则之所以不正确，要害在于完全排除了不可逆时间和概率。由此决定了重新表述自然法则就是“给自然法则一个包括不可逆性和概率的推广”，[1]“一旦我们包括了这些概念，就得到了自然法则的新表述”。[1]《确定性的终结》一书的中心内容就是探索如何实现这种推广。
自然法则的新表述必须建立在现代科学的全部成就之上。众所周知，热力学和统计力学早已研究过不可逆性，统计力学早已把概念引入物理学，并取得相当的成功。但由于它们把不可逆性和概率看作人类无知（缺乏信息）的产物，否定二者的客观性，把统计方法仅仅当作一种便用的方法，不可避免地继承了牛顿力学的完全确定性观点。量子力学把概率引入物理学基本规律，在克服机械决定论方面迈出一大步。但普利高津认为：“尽管量子力学已把统计概念囊括于物理学核心之中，如今仍然如此，但量子力学的基本对象波函数却满足确定性的时间可逆方程。”[1]平衡态热力学、 平衡态统计力学和量子力学尚未提供重新表述自然法则足够的科学依居。所幸的是，新兴的非平衡物理学揭示了不可逆性是客观进程固有的，作为“不稳定性物理学”（普利高津语）的混沌理论揭示了概率具有内在动力学意义，有力地表明概率的客观性，终于使局面有了根本的改变。普利高津声明，他正是以非平衡物理学和不稳定系统物理学为依据来重新表述自然法则的。
普利高津既是物理学大师，又是系统科学名家，比同时代的大多数科学家更透彻地洞悉了确定论与还原论的内在联系。他援引数学家波莱尔的话说，确定论的形成和维持依赖于只考察孤立系统这种理想化做法，“只要我们离开这一还原论观点，决定论就会垮台。这正是我们所要显示的。”[1]容易看到，整体观点、涌现观点、层次观点、 开放观点、演化观点、动态观点等，这些最重要的系统观点在本书的论证中起着不可或缺的作用。这些论述对于发展系统思想和系统哲学都是宝贵资料。
为把这种方法论落到实处，普利高津认为，只要科学不再局限于研究稳定系统，从描述轨道丛的概率分布入手，不稳定性和不可积性必然打破个体描述和（群体）统计描述的等价性，非确定性假设就成为不稳定性和混沌的现代理论的自然结果。当然，由于涉及许多现代科学的前沿热点问题，使用了大量艰深的专业术语和方法工具，读懂这些内容不可能是轻松的。
从哲学上看，普利高津的成功在于基本上做到了辩证地思考问题。多年来，每当阅读普氏的著作，笔者都有一种领略大科学家辩证思维的愉悦感。《确定性的终结》使我再次获得这种感受，甚至更为浓烈。可以说，在解决“确定论两难困境”的过程中，普利高津运用辩证思维是自觉的。特别具有启发意义的是，他在此书中得出一个重大结论：“我们更加需要一个辩证的自然观。”[1] 对于辩证法在科学转型及其未来发展中的价值作如此明确而充分的评价，在普氏从前的著作中尚未见到，标志着他的哲学思想的新进步。这无疑凝结了普利高津在科学和哲学领域几十年艰苦探索的心血。辩证哲学现在常常成为某些人（国内外都有，包括那些长期以宣传辩证法为职业的人）嘲讽的对象，似乎已成为无用的老套套，弃之如蔽帚。相比之下，普利高津等科学家的这种态度真令人钦佩，发人深思。科学的转型是一个辩证的过程，建立和发展新型科学是不能离开辩证思维指导的。
《确定性的终结》还对现代科学中某些反辩证法观点作出辩证的分析批判。这里仅评论两点。辩证哲学的一个重要论点是断言时间无限，既无终点，亦无始点。恩格斯早在一百多年前对此已有明确的论述。[3]在现代宇宙学中处于支配地位的大爆炸理论重提这个老观点，断言时间有起点，大爆炸之前的所谓奇点是一种时间之外的存在，大爆炸就是时间的起点。一些思想肤浅的哲学家据此嘲笑恩格斯，反对辩证法的时间观。普利高津却向这种观点提出挑战，反对大爆炸之前没有时间的说法。他把宇宙创生“与比拟于相变或分岔不稳定性相联系”，[1] 指出大爆炸仅仅是我们的宇宙的起点，并非整个时间的起点，个体宇宙（包括我们的宇宙）诞生于其中的介质即元宇宙具有时间之矢，时间先于我们的宇宙而存在，从而为唯物辩证法的时间观提供了虽然初步，但十分宝贵的现代科学支持。我们相信，大爆炸理论的这个违背辩证法的观点，将被科学的进一步发展所否定。
普利高津对量子力学的评论也颇具启发意义。就像当年把牛顿定律看作终极理论那样，20世纪主流物理学家的大多数都把量子力学看作物理学乃至全部现代科学的终极理论，一切自然现象最终都可以量子力学规律来解释。《科学的终结》第三章对此有丰富而生动的叙述。在《夸克与美洲豹》一书中，可以看到另一位物理学大师盖尔曼关于这个观点的一种稍微弱化的表述。普利高津对此持有异议。他在引用盖尔曼关于量子力学“更是所有当代物理学都必须适合的框架”的说法后，立即提出“真是这样吗？”的疑问。[1]这些论述显然包含辩证思想。 在本文笔者看来，说得更彻底些，即使引入概率和不可逆性，在基本方程中引入非线性，量子力学仍然不是科学的终极理论。承认存在科学的终极理论，有违唯物辩证法，必然引向承认科学将在某一代科学家手里寿终正寝的结论。霍甘正是据此来论证“科学终结论”的。
此外，《确定性的终结》还从多方面涉及物质观、时空观、规律观、科学观、文化观等，对于在现代科学基础上重新表述辩证唯物论有重要价值。
当一种在历史上取得巨大成功的文化形态历史地走向衰落时，支撑它的思维方式不可能在短期内被改革，总要顽固地表现自己，常常在那些致力于推动新文化的杰出人物身上也有所表现。我们中华民族150 年来的奋斗历程充分说明了这一点。西方民族现在也面临这种情况。工业文明造就的思维方式的一个重要特点，用英国学者李约瑟的语言（普利高津表示赞同）表达，就是习惯于在两极之间震荡。也就是把世界上的一切事物都看成非此即彼的，喜欢作二中择一式的选择。这是机械决定论思维方式的重要特征。提出“确定性的终结”这个命题表明，即使自觉进行辩证思考的普利高津也没有完全摆脱这一模式。面对他的这一命题我们自然要问：是经典科学宣扬的那种确定性的终结，还是一切确定性在大自然的终结？是自然界原本就没有确定性，还是大自然曾经有过确定性，但从现在（或某个时刻）起不再存在了？否定客观世界存在不确定性是错误的，认识到这一点是科学的重大进步；但否定客观世界存在确定性，把一切都看作随机不定的，这同样是错误的。因为如果世界没有任何确定性，自由选择、新奇性、创造性等也就失去自然法则的依据，人类对未来没有任何预测能力，完全靠随机性的施舍来生存发展，人类的历史便成为完全无法理解的迷团，她的未来也就毫无希望了。这显然不符合普利高津的初衷。
正确的提法应是：大自然既有不确定性的一面，又有确定性的一面，二者缺一不可。或者说，大自然虽然具有确定性，但它是破缺的，不完全的，从而为不确定性留有足够的地盘。我们的世界不能没有确定性，又不能一切都是确定的，确定性的存在本身需要不确定性的存在，反之亦然。仿照普利高津批判科学终结论的句式，人们可以说：“我们并非面对确定性的终结，而是目睹辩证确定论的新生。”令人遗憾的是，由于辩证思维修养不够，或者有些不自觉地赶世纪之交西方勃兴的“终结论”时髦，普利高津误把确定性的破缺当作确定性的终结，在批判机械决定论这一极端时，令人遗憾地滑向完全否定确定性的另一极端，表现出李约瑟所反对的那种在对立的两极之间的震荡。
普利高津本人也觉察到自己思想中的这种矛盾。他在结束全书时提出：“我们努力要走的是一条窄道，它介于皆导致异化的两个概念之间：一个是确定性定律所支配的世界，它没有给新奇性留有位置；另一个则是由掷骰子的上帝所支配的世界，在这个世界里，一切都是荒诞的、非因果的、无法理喻的。”[1]这个提法是正确的。 既然窄道由确定性和不确定性共同夹成，确定性就不可能也不应当终结。确定性一旦终结，那条窄道必然随之消失，我们就只能面对不确定性的无垠荒野而无所作为了。所以，普利高津所大力张扬的新型科学必须回避在确定性和不确定性之间作出二中择一的选择，抛弃非此即彼的思维模式，努力寻求“位于确定性世界与纯机遇的变换无常世界这两个异化图景之间某处的一个‘中间’描述”。[1] 普利高津终于又回到辩证思维的轨道上来了。
重新表述自然法则，建设新理性、新科学，需要科学家的持续奋斗。普利高津的贡献在于正确地提出问题，探讨解决问题的粗框，提供继续工作的基础。至于他所选择的具体解决方案，他所提出的某些具体观点，还有待科学未来发展的检验。路漫漫其修远兮，有待吾人上下而求索。一切有志于此道的年轻学子们，现在恰是抓住接力棒的好时机。
收稿日期：1999—12—25