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原因与结果与时间之矢紧密相关，原因必先于结果，时间的相对性并未泯灭这个顺序。“此处—现在”这一事件只能引发在绝对的未来圆锥内的各种事件，“此处—现在”事件则只能由绝对的过去圆锥内的事件所引发，它既不能为中立楔中的事件所引发，也不能引发中立楔中的事件——那是由于对该情形，必须的影响将不得不以高于光速的速度传递。但是说也奇怪，因果关系的这种根本观念与一个严格的因果体系很不一致。如果未来在我降生之前就已先被决定，我当如何才能在绝对的未来中引发一个事件？这一说法显然暗示着在“此处—现在”瞬间某种东西降生到了这个世界，它的影响遍及整个未来圆锥，但与绝对的过去圆锥不存在相应的联系，物理学的根本法则并未提供任何此类单向联系。在预定的世界状态里的任何改变都暗示着与其未来状态的改变对称的它过去状态的改变，因此在对时间之矢一无所知的初等物理学里无以区别因果。但是，事件通过对称的因果关系相关联，从过去和未来看都相同。
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初等物理学假定了一个严格的因果关系体系，但该因果关系是一个对称的关系而非因果的单向关系。中级物理学能够区别原因和结果，但是，其基础并未建立在一个因果体系上，因而它并不关心严格的因果关系是否占优。
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信号箱内的杠杆被推动信号机就掉下来，我们能够指出连接杠杆位置和信号的约束关系，我们还发现杠杆和信号的运动是不同步的，并能计算出时间差。但力学法则并不把一个绝对的记号赋予这个时间差，只要涉及这个问题，我们更倾向于假定信号机的掉落导致杠杆的运动。要确定何者为因，我们便有了两种选择：我们能够求助于信号员，他相信他在心里做了决定推动杠杆，但这个准则仅在我们认可在两个可能的过程之间存在真正的决断且并非单纯对预定事物的心理活动下才有效。或者，我们能求助于中级物理学，它注意到这一事实，在信号机降下时比杠杆运动时在这个世界上存在更多的随机因素。但辅助法则的特征是它忽视了严格的因果关系，它自身并不关心何者必定发生，而是关心何者有可能发生，因此，在初等物理法则的封闭体系里，因果之间的区别毫无意义。为理解这一点，我们必须进入这个体系，将其不熟悉的意志力和概率的考虑引入该体系。这非常类似于10个消失的弯曲系数，这些系数只有在被世界所不熟悉的标准进入世界封闭系统时才能被认识到。
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为方便起见，我将把结果与原因的关系称为因果关系，而把与之对称的不区别原因和结果的关系称为因果性。在初等物理学上，因果性完全代替了因果关系。整个世界的过去和未来通过因果性关系理想地连接到一个宿命论体系之中，一直到最近，普遍地都认为此类宿命论的体系必然存在（它可能会由于物理领域之外的超自然作用而延迟），所以，我们可以把这个称为“传统”观点。当然了，我们也意识到我们仅仅熟悉这一因果体系结构的一部分，但理论物理学所确定的目标是发现全部结构。
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一方面，在传统科学里因果性代替因果关系是很重要的，我们绝不能让因果性借用实际是上属于因果关系的一个直觉的认可。我们可以设想，我们都有同一原因不能产生两种结果的直觉，但是我们也并不宣称存在任何同一结果不能从两种原因产生的直觉。出于这一理由，假设由因果性关系所加强的严格的宿命性不能说是直觉所坚持的。
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一个传统的假设是物理现象最终依赖于完全宿命的法则的体系，对这个假设如此狂热的信仰的根据是什么？我想有两个理由——
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（1）已经发现的“自然”基本法则显然是这种宿命论的典型，这些法则都实现了物理预测的巨大胜利。信赖过去很好地服务我们进步的方向是很自然的，确实，健康的态度是假定没有东西能够超越科学预测范围，直至确实达到了预测的界限。
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（2）现今的科学认识论假设了这种类型的一个宿命论体系，有关修正涉及我们对待自然知识的态度的深刻变化，而不仅仅是简单地放弃一个不可靠的假设。
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对第二点的解释，我们必须回想一下，物理世界的知识是由到达我们大脑的神经信息推断而来的，而现今的认识论则假设存在推理的宿命论体系（它如理想一样立在我们面前并逐步被揭示出来）。但是，正如所指出的，推理链条只简单地把物理因果关系链条加以转化，通过这种转化远隔的事件与神经信息建立了联系。若通过外部世界的这些信息的传送体系不是确定宿命的，则有关他们源头的推理体系就不是确定性（宿命）的，由此我们的认识论就建立在一个不可能的空想之上。对那种情形，我们对于自然知识的全部体系的态度必须进行深刻的修正。
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这些理由将被详细考察，但我们在此可以方便地给出同等的答案摘要：
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（1）最近一些物理学预言的最为伟大的胜利，已被公认为由并不是基于因果性的统计法则实现的。此外，迄今所接收为因果关系的重要法则表明在一些小的测验上具有统计特性。
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（2）无论在原子现象的基础上是否存在一个因果体系，近代原子理论现今并未尝试找到这个体系。原子理论之所以取得快速的进步是因为它不再把这作为一个实际的目标，我们处于坚持并不与现今科学研究实际目标相对应的自然知识的认识理论的地步。
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物理世界的本质 事件的预言性
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让我们来考察一个典型的科学预测成功的例子，科学预言1999年8月1日在康沃尔郡能够观测到日全食。普遍认为这次日全食早已为太阳、地球及月球目前的状态所决定，至于日食是否会如期出现，我并不想引发不必要的不安。我预期它会发生，但我们得考察一下这种预期的根据。它是作为重力法则——我们在第七章所知道的一个自明之理的法则的结果而被预言的，人们并未贬抑该预言的价值，但确实暗示着当我们反对那些非自明之理的法则时，我们可能不会比这个神奇预言做得更多。我斗胆预言即使到了1999年二加二还是等于四，但是，如果这被证明为正确的，也无助于使任何人信服宇宙（或者，如果你们愿意，说成人类的心灵也成）受宿命法则的支配。我假定在最不稳定的（不规则的）控制的世界里，若不排除自明之理的话，能够预测某种事物。
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但是我们不得不看到更深一层，重力法则在从宏观观点看时仅是一个自明之理，它预先假定了具有宏观物质或光学配置的空间和度量。它的精度不能提高超过这些宏观仪器的限度，因此，它是一个含有可能的——虽小但并非无限小的误差的自明之理。经典法则在涉及极其巨大的量子数时的限度内适应性良好，包含太阳、地球及月亮的系统具有极其巨大的状态数（见第九章末一项）。对其配置的可预言性一般并非自然现象的特性，而是涉及巨大数目作用的原子的特征——所考虑的不是个体行为而是平均行为。
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众所周知，人类的寿命是不确定的。没有什么东西比人寿保险公司的偿付能力更确定。平均法则是如此值得信赖，以至于可以认为如今所生的小孩半数可以生活到X岁这是预先就确定的，但那并不是告诉我们，青年A.MCB的寿命预期已记载在生死簿上，或者还有时间教导他不要在汽车前面跑动以改变其命运。1999年的日全食一如一家人寿保险公司的收支平衡一样安全，而一个原子的下一次量子跃迁一如你们的和我的寿命一样不确定。
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因此，我们就达到了对于未来的前定的主要争论给以答复的时候了，即观察表明“自然”的法则是一类导致未来确定性预测的法则，从而预期那些有待发现的任何法则也将符合同样的类型是合理的。因为当我们问已成功预测的现象的特征是什么时，答案是它们是依赖于巨大数目的单个个体的平均性质的结果。但是，因为平均是平均性质因而可以预测，勿论其背后现象的支配方式是什么。
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考察这个世界里处于“状态”的一个孤立的原子，经典理论会提出并希望回答这个问题：问“它下面将做什么呢”。量子理论把这个问题换成了“它下面将作哪一件呢”的问题，因为量子理论认为原子只能具有更低的两个状态。进一步，量子理论并不会尝试去找到答案，而是满足于计算跃迁到“状态1”及“状态2”的各自的概率。量子物理学家并没有像经典物理学家所做的那样，用指导它的未来行为的种种小物件来充满原子，他用决定着其未来行为概率的小物件来充满原子，他研究下赌注的技艺而非培训师的技术。
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因此，在新量子理论中所规划的世界的构造内，只要受偶然振荡影响的任何事物能够说成是预先确定的话，那么现在处于“状态3”里的500个原子之中能够预先设定大约400个将变为状态1，100个将变为状态2。这四比一的概率在原子的图景中得到了合适的表现，此即4∶1这个符号代表的某种情形存在于所有500个原子中的每一个原子里，但是并不存在将属于100个原子群的原子与属于400个原子群的原子里区分开的标记。或许大多数物理学家会认为，虽然在原子的图景中并未表现出这种标记，但它们还是有可能存在于“自然”之中，它们属于时机适宜就会到来的理论的精密化。当然了，这些标记不必处于原子自身以内，它们可以位于与之交互作用的环境里。例如，我们可以把色子掷出，希望得到6的概率为4∶1，转出6的与那些没转成6的两类色子由于重心位置的偏移本质上都具有这个概率。某次特定的色子投掷的结果并未标记在色子之上，然而它确实是有所涉及的外部影响所决定的严格的因果关系（或者与在投色子的人的因素无关）。在这个阶段，我们自身的位置在于物理学未来的发展可能揭示出这种因果关系的标记（或在原子里面或在外部影响之中），也有可能揭示不出。迄今，无论何时，只要我们想着已经在自然现象中探察到了因果关系的标记，它们通常都被证实存疑。因此，我们倾向于认同或许到处都不存在因果关系标记的可能性。
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但是，有人会说，在世界各处依然没有存在这种终极决定因子的迹象，一个原子却能够如此均衡地进行二选一过程是不可想象的。这是对直觉的一个求助，它可能受到另一个对直觉求助的公平的反对。我有一个较之于与物理世界的物体相关联的其他任何直觉都强烈的一个直觉，它告诉我，世界上尚无何处存在我即将举起右手还是左手的决定因子的任何迹象，这取决于尚未进行或尚未预示的意志力的自由的行动，[2]我的直觉是未来能够把并未秘密藏匿在过去的决定因子呈现出来。
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我们的立场是，支配物理世界微观要素（单个的原子、电子和量子）的法则并未对这些个体后续做什么给出明确的预测。在此我说到的法则是实际已经发现了的并按照传统量子理论和新量子理论做过调整的法则。这些法则指出了未来中的多种可能性，并阐述了各种可能性的概率。一般地，这种概率受到适度的平衡，并不会诱导出一个启示性的预言。但是，小概率的个体行为集聚起来就成了众多个体的适度选择的统计性大概率行为，小心翼翼地预言家能够发现这种冒着失信风险——尽管并没冒重大的风险的预言，迄今所有归于因果性的成功的预言都可在这儿找着踪迹。确实，对于个体的量子法则与因果性并非不能并存，只不过忽视了因果性。但是，如果我们利用这种漠视，在世界构造的基础上重行引入宿命论，这是因为我们的哲学事前倾向于那种方式，而非我们知道它所支持的任何实验的证据。
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为说明起见我们可以与宿命论的教义做一比较。神学教义，不管怎样地反对它，但到现在为止似乎依然与物质宇宙的宿命论和谐地交融。但是，如果我们求助于物理法则的新概念通过类推方法来解决这个问题，那么答案为：微观的个体并未事先被确定为处于这两个状态中的一个，这两个状态或许在此足以区分成“状态1”和“状态2”，能够认为最为确定的是其达到这两个状态的各自的概率。
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