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我们用它自身的符号元素来建造世界的合成方法在科学理论中采用得非常普遍，所建立的世界将模仿熟知的经验世界的真实行为。在科学杂志上任何普通的理论文章都默认假定这个方法被采用，已经证实这是最为成功的过程。这个实际过程也是本书科学部分所阐明的优点的基础，但我并不主张不容许其他的工作方法。我们认为在合成的末端必然存在与意识的熟知世界的连接，没有必要反对试图在合成末端到达物理世界。从哲学观点看，期望对这个入口进行探索，可以想象这将在科学上成果丰硕。如果我正确地理解了怀特海博士的哲学，它就是他采用的过程。它涉及一定量的后向工作（如我们通常所描述的那样），但是他的“外延抽象”方法倾向于克服这类过程中一些困难。我没有资格对这个工作形成一个批判性的判断，但在原理上它好像又极有兴味。尽管本书大多数方面似乎完全反对怀特海博士的人人皆读的《自然的哲学》，但我却认为把他看作从大山的另一面挖掘隧道来与他的更少具哲学意味的同事们会合的一个同盟更贴近真实，重要的是不要把两个入口弄混了。
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物理世界的本质 精密科学的本质
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物理学的特性之一，在于它是一门精密的科学，通常我都把物理学的领域与精密科学的领域视为相同的。严格说来，二者并不是同义词。我们能够想象与物理学的普遍现象及法则没有接触，但依然容许同样精密处理的科学的发生。可以想象，孟德尔遗传学能够成长为一个此类的独立科学，原因在于它在生物学上所占的位置如同百年前的原子说在化学上所占的位置相同一样。孟德尔学说的趋势是把复杂的个体分析成“单元特征”，它们与具有吸引作用和排斥作用不可分的原子一样，它们的结合也受在化学热力学上具有非常重要地位的相同机会法则支配，群体特征的数值统计可用预测化学反应结果同样的方法进行预测。
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如今，这个学说对我们有关人生意义的哲学观点的影响并不取决于孟德尔的原子是否承认一个严格的物理解释。单元特征可以包含在载体的物理分子的某种配置之中，或许在字面上甚而对应于化学上的化合物，或者它可以说所被附加的对生命物质之特有的，也尚未在物理实在的议事日程中包含的某种东西，这是一个枝节问题。我们正接近重大的问题：是否存在任何精密科学进步所不能吞噬的生命、意识、神灵等的活动的领域。我们的忧惧并非针对特定的物理实在，而是针对精密科学能够适用的所有种类的实在。由于精密科学祈求或看来已经祈求一种人类精神所背叛的不可避免和没有灵魂的法则，如果科学最终宣称人只不过是原子一个偶然的汇聚，那么这种打击就不能被所讨论的原子是孟德尔的单元特征，而不是化学家的物质的原子的解释所缓和了。
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下面我们来考察精密科学所处理的知识的类型。如果我们在物理和自然哲学中对更易理解的问题找到一份试卷，将发现类似如下的一段开头：“一头大象从一个长满青草的山坡滑下……”有经验的考生都知道，不必对此太在意，它只是用来给出现实主义的印象而已。接着他读到：“象的质量是两吨。”我们触碰实质问题了，大象从问题中消失了，而两吨质量代替了它的位置。这两吨确切的是什么？这个问题的真正主题是什么？它意指在外部世界的特殊区域内发生的我们模糊地描述为“重量”的性质或条件，但我们将不能照此走得更远。外部世界的性质是不可测知的，我们将只能陷入不能描述的沼泽之中。从未留意两吨所指的是什么，它是什么？它是如何实际上如此确定地进入我们的经验的？当大象被放在称重机上时，两吨是指针的读数。让我们继续吧，“这山的坡度是60度”。至此，山坡从问题中消失了，60度角代替了它的位置。60度是什么？不必纠结于方向的神秘概念，60度是用量角器铅垂线分隔的示数，这个问题的其他数据亦相似，大象滑下来的柔软草坡被摩擦系数代替了，纵使摩擦系数或许不是指针的直接读数，但性质也相近。毫无疑问，在实践上有更多的迂回方法能够确定大象的重量和山坡的坡度，但众所周知是因为它们都给出了与直接的指针读数相同的结果，它们的结果得以承认。
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如此一来，我们看到诗意从问题中消失了，此时到了精密科学严肃应用的时候了，我们所剩下的仅有指针读数了。于是，如果仅有指针读数或其相当的量被置入科学计算的机器中，那么我们又如何琢磨出指针读数以外的任何事物？但指针读数正是我们所琢磨出的，可以假设的问题是找到大象从山上滑落的时间，那么回答便是在我们手表上指示的秒数。
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在上述问题中，精密科学的胜利包括在一个实验中大象称重的指针读数与另一个实验中手表指针读数之间建立了一个数字关系。当我们苛刻地考查其他物理学问题时，我们发现这具有典型性。精密科学的全部主题包括指针读数及相似的示数，在此，我们不能进入何谓相似示数分类的定义之中。带有刻度划分的指针近似一致的观察，一般能够扩展到包括对任何种类的一致的观察；或者如在广义相对论的语言中通常所表现的一样，是世界线的一个交叉。重要一点是，虽然在外部世界中我们好像具有非常明确的物体的概念，但那些概念并未进入精密科学之中，而且在任何方面都不为精密科学所确证。在精密科学能开始处理问题之前，它们必须要用表示物理测定结果的量来置换。
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或许你们将会反驳，尽管仅有指针的读数进入到实际的计算之中，排除与任何其他事物的关联将会使这个问题变得毫无意义。这个问题必然包含某种关联背景，从山上滑下并不是称重机指针的读数！然而从精密科学的观点来看，实际从山上滑下只能被描述为一堆指针读数（谨记山也为指针读数置换了，而滑落一事也不再是一个积极的冒险，而是空间和时间测量的一个函数关系）。大象这个词唤起一种特定的精神印象的联想，但很显然，这类精神印象不能作为物理问题处理的主题。例如，我们有一种大小的印象，对此，假定在外部世界中有某种直接对应物，但是那种对应物必然具有超出我们理解的一种性质，科学对之也无可奈何。大小也可由其他替代方法进入精密科学之中，我们用一对卡尺的一系列读数来置换它。相似地，我们精神印象中的灰黑色的样子在精密科学中也为多种光的波长的光度计的读数所置换。如此进行下去，直到大象的一切特性被抽除净尽，大象被简化为一个测量计划，通常有三重对应：
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（1）一个精神印象，存在于我们的心中而不在外部世界之中。
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（2）外部世界中的某种对应物，它具有不可测知的性质。
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（3）一组指针读数，它们是精密科学家能够研究的，又与其他指针读数相关联。
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由此我们就有了我们准备描述滑落的指针读数的计划，如果你们依然认为代替物把所有的实在从问题中抽除，那么你们将会先行体尝到那些主张精密科学完全足以描述宇宙，以及主张在我们经验中没有什么不能被带入精密科学领域内的人贮备以待的困难，我也就不抱歉意了。
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我乐于厘清，物理领域对指针读数以及类似示数的限定不是我自身的哲学狂热，其本质上是一个现行的科学信条，这可远溯到19世纪中可以辨别的趋势的结果，但在相对论出现以后才得以系统阐述。物理学家的词汇包括众多我们称为“物理量”的词语，诸如长度、角度、速度、力、势能、电流等。如今已经深刻认识到，对这些物理量依照我们遇到它们时实际认识它们的方法，而不是依照我们可能预想的它们形而上学上的意义来对它们下定义。在旧的教科学上质量的定义是“物质的数量”，但在实际确定质量时，却预定采用一个并无此等定义的实验方法，有关通过可接受的测量方法所确定的数量代表这物体中的物质数量这信念仅是一种虔诚的看法罢了。如今，说一磅铅的物质的量等于一磅糖的物质的量没有什么意义。爱因斯坦的理论把这些虔诚的看法悉数清除，而主张每个物理量都应定义为特定的测量和计算操作的结果。如果愿意，你们可以把质量设想为一种指针读数与之相关的具有不可测知性质的事物。但在物理学上，至少用这种神秘的方法得不到太多东西，原因在于精密科学中所处理的正是指针读数本身。如果把它嵌入一个具有更超验性质的某种事物之中，你们将碰到唯有再次把它重行掘出的额外的麻烦。
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在我们说质量是两吨的时候，心里并未特别注意实施称重操作的特定机器上的读数，这一点确实正确。那是因为我们并未从头开始处理大象滑落问题，一如我们初次探究外部世界一样。如果不曾假定实验者对于物理学的根本法则，即容许我们从一个读数导出其他的读数的法则有一般性的知晓，那他将不得不更为明确。正是由物理学法则所表示的指针示数的这种关联性，提供了任何现实问题所要求的连续的背景。
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显然这个问题中有一个条件，即在称重实验和滑落实验中都涉及相同的大象，这种同一性如何能够仅用指针读数在世界的描述中表现出来？两个示数可能相等，但如果问到它们是否相同时就没有意义了。那么如果大象是一堆指针读数，我们又怎能问它是不是持续相同的一堆读数呢？主考官并未向我们确认如何确保大象是相同的，我们只能得到他个人没有替换的保证。或许这头大象在两种场合下回答它的名字，果真如此的话对同一性的检测显然超出了先进的物理学领域。纯粹位于物理学领域内的唯一测试是连续性的测试，从尺子到山坡的全过程大象都必然受到监视。我们必须要记着，大象是四维世界里通过或多或少不连续的边界与其他空间—时间划分开的一个管道。如果把大象的视网膜用作一个指示器，并频繁地读取该图像轮廓的示数，那观察者便自我满足于他自始至终遵循着一个连续而孤立的世界管道。如果警戒中断了，他便有碰到代替的危险，结果就存在所观察的滑落时间与计算的时间不相符的风险。[1]注意，我们并未如此推论，沿管长方向孤立的世界管道的内容存在任何同一性，这样的同一性在物理学上是无意义的。我们代之以质量守恒法则（一个经验的法则或由重力法则所引出的法则）。它确保，只要管道是孤立的，那么从称重实验得到的细目表上的指针读数沿管长方向具有一个恒定值（常数值）。就精密科学的目的而言，“同一个物体”被“孤立的世界管道”置换了。大象的特定性质的恒定性从其同一性来说并不假定为自明之理，而是从已被确认的与世界管道相关的实验及理论法则中推导得到的。
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物理世界的本质 物理知识的限度
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无论何时，只要我们采用物理量来描述物体的性质时，我们传播的是有关反映物体存在的各种计量仪器所指示的知识，一点多的也没有。这类知识终究是相当综合的，反映所有种类物体的知识——称重机及其他指示器，将完全决定物体与环境的关系，只留下其内部的、难以达到的性质未被确定。在相对论中我们将此视为完全的知识而接受，如此一来，物体的性质可由科学探究所确定，而成为对一切周围物体的关系的抽象。相对论的进步主要地应归于功能强大的微积分的发展，利用一种无限的指针读数方案进行简明扼要的处理。在爱因斯坦理论论文中用得非常广泛的术语“张量”，可以翻译成指针读数列表，数学非常密切地适用于物理概念是相对性数学理论的美学吸引力的一部分。但并非对所有主题均如此，例如，我们可以钦佩数学家的忍耐使得他们成功地非常精确地预言了月亮的位置，但在审美上月心说是非常滑稽的。显然，月亮与数学家使用了不同的方法寻找月亮的轨道，但是通过使用张量，数学物理学家便精密地把他的主题材料的性质描述为指示器读数的详细列表，在物理科学上没有什么地位的那些图像和概念的附加物就被自动取消了。
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认识到物理上所处理的物体的知识仅仅包括指针和其他指示器的读数，从根本上转变了我们对物理学知识地位的观点。直到最近，我们依然想当然地认为我们具有外部世界实体的极其密切的知识。让我举一个把我们带到物质和精神关系这个重大问题的根源的例子，对活的人类的大脑赋予以精神和思考。思考是世界不可争辩的事实之一，我确定知道我所想的事情，这不能归因于任何我的有关世界的物理知识，更进一步假定但依据相当合理的证据，我确信你们具有思考的心灵，于是这就有了一个需要研究的世界的事实。物理学家带着他的工具开始系统的研究，他所发现的一切是在空间及时间内排列的原子、电子以及力场等的集合，显然与那些在无机物体中发现的东西相似。他可以追寻其他的物理学特性，能量、温度、熵，它们都不同于思考。他可以把思考看作一个幻影——他曾经发现过的物理实在的交互作用之某种有悖常理的解释。或者，如果他看到把我们经验的最无可怀疑的要素称为幻影的荒唐之举，他将不得不面对重大的问题：“这种普通原子的集合如何成为一种思维机器呢？”但是，我们是否具有使原子与应该构成一个能思考的物体完全不一致的本质的何种知识？维多利亚时代的物理学家在使用物质或原子等术语时，觉得他很清楚所谈论的是什么。原子是非常小的球——这个清晰的描述似乎要把原子的所有性质告诉你，却用一种超验的事物如意识、美或诙谐等绝不能达到的方法。但是现在我们意识到，科学并未论及原子的固有性质，物理学的原子正如物理学上的其他东西一样，是指针读数的一个列表。我们都认可该列表与某种未知的背景相关，那么为何不把它与思想是其重要特征的某种精神实质相关联？看起来，优先把它与和思想不协调的一个所谓的某种“具体的”性质相关联、进而又对思想来自何处而讶异是极其荒唐的。我们已经排除了我们所有的关于指针读数背景的先入之见，在大多数场合下发现不了它的性质的任何东西。但在一种情形下，即对我自己大脑指针的读数——我有着不局限于指针读数的证据的洞察，那种洞察表明它们与意识的背景相关联。尽管我可以预期，物理学上其他指针读数的背景具有在这个特别的情形下展示给我的连续的性质，但我并不假想它常常会具有更为特殊的意识的属性。[2]但是考虑到我对背景的一小点洞察，并不会发生不可调和的问题，我并不具备与之调和的其他的背景知识。
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在科学上，我们研究指针读数与指针读数之间的联系，这些术语在无尽的循环里与贯穿始终的、同样的、不可测知的性质关联在一起。要通过被物理学置于不能确定也不可确定地位的自然来阻止构成大脑的原子聚团，自身不致成为能思想物体是无计可施的，如果我们必须把我们的指示器读数的详表嵌入某种背景之中，以便至少使我们接受我们所获得的有关背景重要性的唯一的暗示——亦即这一暗示具有能够显示自身为心灵活动的性质。
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