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物理世界的本质 [:1700940248]
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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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物理世界的本质 [:1700940249]
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物理世界的本质 物理学的循环方法
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我必须将这个说法解释为物理术语的无尽循环，我将再行参考爱因斯坦的重力法则。我已经不止一次向你们解说过这个法则了，我希望你们从解释上获得一些概念。这一次我打算完完全全地说明它。或许任何人都很难理解它，但这并不碍事。在此，我们并不深入探寻重力原因的识见，我们的兴趣在于探寻在任何物理上的完全解释里所真正涉及的事物。
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爱因斯坦的法则解析形式的描述如下：在空洞的空间中，一定量的所谓势能服从一定长度的微分方程式。我们对“势能”一词做个备忘，提醒我们后面必须对它的含义予以说明。我们可以想象一个世界，其中在每一瞬间和每个地方势能都有完全任意的值。实际的世界并非如此不受限制，势能只限于符合爱因斯坦方程的那些值。下面的问题便是“势能是什么？”势能可被定义为从对某种特定的被称为间隔的基本物理量的极其简单的数学计算得到的量（备注，要说明“间隔”）。如果我们知道整个世界的各种间隔的值，就能够给出得到势能值的确定的规则。间隔又是什么？它们是能够用尺子或时计或者用二者测定的事件之间的关系。能够对正确使用尺子和时计给出指导，因此间隔从它们读数的预先规定的组合得到。尺子和时计又是什么？尺子是一个带刻度的物质条。……。思之再三，我将把其余的描述留作“读者练习了”，原因在于那将花费相当长的时间去列举物质标准行为的所有性质和精微之处，物理学家将承认物质标准是一个完美的尺子和一个完美的时计。我们将转到下一个问题，物质又是什么？我们已经排除了物质的形而上的概念。在此，我们或许可以描述物质的原子和电结构，但那将导向世界的微观方面，而我们在此采用了宏观的观点。把我们限定在力学方面，力学是重力法则发生于其中的主题，那么物质可以定义为以下三个相关联的物理量：质量（或能量）、动量及压力。什么是“质量”、“动量”和“压力”呢？爱因斯坦理论的最为深远的成就之一，就是对这个问题提供了一个精确的回答，它们是包含势能和它的相对于坐标的一阶和二阶导数的相当繁难的表达式。势能又是什么呢？为何它正是我一直在向你们解释的事物呢？
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物理定义是按照在“杰克建造的屋子”内成为不朽的方法而进行的，“这便是势能，势能是从间隔中得到的，间隔是用尺子测定它，尺子是由物质制造的，物质体现着压力，压力……”对于杰克，每个少年自然都用不着介绍就知道他，但我们并不和杰克一直走下去了，而是转个弯回到韵文的开头。那使猫焦躁，猫杀了老鼠，老鼠吃了麦酒，麦酒放在家里，家是由刮了面修了须的牧师建造的，牧师为男子主婚……这样就将无穷无尽地绕圈循环了。
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但是或许你们早已把我的重力解释给简化了，当我们说到物质的时候，你们对于它已经了解充分了：“请不要再多做任何解释，我碰巧知道物质是什么。”很好，物质是X先生所知道的某种东西，我们来看看是怎样进行的：这是势能，势能是由间隔得到，间隔是用尺子测定的，尺子由物质制造的，物质是X先生所知道的。下一个问题是：X先生是什么？
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这样，就碰到这样的事，即物理学根本不急于要弄清X先生是什么的问题。物理学并不倾向于一个物理学的宇宙之精妙的结构是“X先生所建造的家”，物理学把X先生——特别是它自认知晓的X先生的一部分——看作一个相当讨厌的租户，这个租户在世界历史的后期阶段来到无机的“自然”通过缓慢的进化进步而设计建造的一个结构中定居。因此物理学从通向X先生的道路上变了道——而且走得更远，把他的循环给闭合了，却把X先生留在了寒冷的外面。
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图8
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从其本身的观点而言，物理学是完全经过验证的。物质经由某种间接方法来到X先生的心灵范围内，并不是对物理学理论体系有任何益处的事实。我们不能把它体现在微分方程式之中，而是将其忽略。物质及其他实在的物理属性由它们在循环中的联系所表现，你们能够看到，物理是如何通过该循环的精巧机构使得自身确保完备的研究领域而没有松散端投射到未知之中。其他所有的物理定义都具有同类互相连锁，电力定义为导致电荷运动的某种东西，电荷施加电力的某种东西，因此，电荷是施加某种东西的东西，某种东西产生某种东西的运动，某种东西又施加某种东西，某种东西又产生……以致无穷无尽。
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但我现在并不是在写纯粹的物理学，从更为广泛的观点来看，我并没有看到我们如何把X先生省略，必须把物质是“X先生所知道的”这一事实确定为物质的一种根本属性。我并未说这一点是非常特别的，因为物理学的其他实在对他而言也都是可知的。但是，用于唤起意识里印象的整个物理世界的潜力，在我们把实际的世界与我们想象中可能被创造的世界比较时是一个不能被忽视的属性，看来占优势的倾向是把这一重要性最小化。有关的态度是，“X先生所知道的”是可忽略的性质，原因在于X先生如此聪慧，这使得他对应该知道的任何事物都能够很好地了解。我早已力主反面的观点——心灵具有确定的选择活动，而且因为物理学处理心灵所知道的东西，[3]所以它的主题材料已经经历过并确实保持着这一选择过程的证据。
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物理世界的本质 [:1700940250]
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物理世界的本质 现实性
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“能够为心灵所感知”是又一个把我们经验的现实世界与假定相同的“自然”的一般法则想象，在其中适用的想象世界区别开来的性质。考察乌托邦世界，我们认为它也由支配我们世界的所有已知的和未知的自然的法则所支配，但这个世界拥有更好的星球、行星、城市、动物等——一个可能存在但确实不存在的世界。物理学家如何才能检验乌托邦不是实际的世界？我们来看它里面的一片物质，它并不是真实的物质，但它按照重力法则吸引着乌托邦里的任何其他的（非真实的）物质片。由这些非真实的物质所制造出的尺子和时钟将测得错误的间隔，但物理学家并不能测知这种错误，除非他首先能够表明物质的非真实性。只要乌托邦内的任何要素被证明为非实在的，那乌托邦世界便坍塌了。但是，只要我们依然遵循着物理学的循环，就很难找到其弱点，原因在于每个要素都正确地与循环的其他部分相关联，循环所表示的一切我们的“自然”法则都在假定的乌托邦里得到遵守。非实际的星球释放非实际的光线，光线落到非实际的视网膜上并最终到达非实际的大脑。下一步使乌托邦脱离循环，给予暴露其完整诡计的机会。大脑的扰动转变为意识了吗？这将检验大脑是否真实，对意识是否真实并不存在疑问。意识是自我感知的，真实这个词语对此并未多带进来什么。在“自然”法则之下可能成为实例的无数的世界之中，必定有一个世界在做一些远超过满足这些“自然”法则的事情，这种性质显然相对于任何自然法则均不可定义。我们将其描述为“现实性”——通常把这个词作为一种不确定意味的光环。我们已经看到，现代物理学的倾向是要排除这些不确定的属性，按照我们碰到那些属性时，我们认识它们的方法对它们进行定义。我们之所以认识一个特别世界的现实性，是因为它是与我们意识交互作用的唯一的世界。无论理论物理学家多么不情愿与意识发生联系，但实验物理学家却自由地使用这种现实性的试金石。或许他宁可相信，他的物质性感觉器官为他的仪器和观察的现实性提供了保证，而终级保证者则是认识物质器官表达的心灵。我们每个人都具备这种现实性的试金石，借助这个试金石，我们能够决定我们这个悲苦的世界是现实的，而乌托邦只是个梦境。由于我们的个体意识不同，所以我们的试金石也不同。但幸运的是，它们对现实性的表达都完全一致——或者说它们达成一致的表达无论如何都是足够多数，而把其他的方面封闭在精神病院内。
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很自然，理论物理学就其一般性法则体系的形式上看，应该没有计及数量上的现实性和现实性的保证者，因为正是这种忽视构成了“自然”法则和特定的事件序列之间的差异。可能性（或不是“不太可能”）是自然科学的领域，现实性是自然历史的领域。我们几乎无须附加这种设想，即在比现实性更为广阔的范围内的自然科学里会得到对现实性更好的理解。
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从此精巧法则的物理体系更为广泛的观点来看，我们不能把与心灵相关的联系仅仅作为一个自存的无机世界中的一个偶然事件处理。在提到现实性与非现实性只有与心灵相联系时才会有区别时，我并非意味着暗示一个没有意识的宇宙并不比乌托邦的状态强多少，但世界的现实性的性质是不能定义的，原因在于下定义的一个途径被切断了，“自然”的现实性一如“自然”之美。在没有意识存在以目睹时，我们几乎不能把一幅美景描述成不存在的，但正是通过意识我们才能赋予美景以意义，所以它具有世界的现实性。如果现实性意味着“心灵所知道的”，那么它便是世界的一种纯粹主观的特性。为使之客观化，我们必须代之以“能够为心灵所感知的”一词。无论个体意识注意与否，只要把现实性的状态赋予它，我们把为现时的特别的心灵所知道的世界的过去事件看得越轻，那么我们必然要把为心灵所知道的作为物质的一种根本客观性质的势能看得越重。
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在图8里，X先生在一个特别的点上与循环相关联，以示对他假想的他知道物质的主张表示敬意。但稍做思考，便表明心灵与物理宇宙的接触点并不十分明确。X先生知道一张桌子，但与他心灵的接触点并不在桌子的材料中。光波从桌子传播到眼睛，在视网膜上发生了化学变化，在视神经中发生了某种传播，大脑中的原子变化随之发生，恰恰是成为意识的最后一步发生在哪里并不清楚。我们并不知道物理世界中的信息在它成为意识中的一个感觉之前的最后阶段，这并无分别。物理实在具有一种循环关联，不管我们赋予其中一个何种内在性质，它都作为一个背景穿过全部循环，物质、电或势能是否直接刺激于心灵并不是一个问题，在它们的物理图景中，它们都同等地表现为指针读数或指针读数目录。根据我们关于世界建造的讨论，它们是从基础关系的特定方面的可比性上引发出来的构造的测度——无法极尽那些关系的意义的测度。我并不相信在大脑某个点上物质的活动会激起一个心灵活动，我的观点是物质活动在此是心灵活动特定方面的测度描述。物质的活动是我们认识构造测度的组合的方法，心灵活动是我们对由其比较性给予那些测度以基础的关系的复杂性的洞察。
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