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但是,玻尔茨曼的特设性假说也在相当程度上破坏了它想挽救的物理学理论。因为他从力学的和统计学的假定——他的h定理——推导出熵增加定律ds/dt≥0的重大而大胆的努力完全失败了。他的努力之失败是由á于他的客观时间即他的无方向时间,因为对他的客观时间来说,熵的减少如同熵的增加一样经常。它之失败又由于他的主观时间有矢的时间,因为ฦ这里只是一个定义或幻觉使熵增加,并无运动学的、动力学的、统计学的或力学的证明能够或要求能够确证这个事实。因此它破坏了玻尔茨曼反对齐尔梅洛而力图捍卫的物理学理论——熵的运动理论。为了他的h定理的缘故而牺牲他的实在论哲学是徒劳的。

我想他必定终于明白了所有这一切,他的颓丧以及于19๗0่6年自杀可能与此有关。

虽然我赞赏玻尔茨曼的唯心主义的特设性假说的优美和思想上的大胆,但结果在我的方法论的意义上它并不是“大胆的”:它并不增添我们的知识,它并不增加内容。相反,它破坏了整个内容。当然,平衡和涨落的理论并未受影响,请参阅注。

这就是为什么เ当我认识到我具有时间之ใ矢的非熵物理过程的例子破坏了玻尔茨曼的唯心主ว义的特设性假说时,我并不感到有什么遗憾虽然我为玻尔茨曼感到十分悲痛。我承认它破坏了某种值得注意的东西——似乎属于纯物理学的支持唯心主ว义的论据。但与薛定谔不同,我不去寻找这类论据;因为我与薛定谔一样,反对利ำ用量子理论去支持主观主义,我感到高兴的是我能够向主观主义在物理学中的一个ฐ比较古老的堡垒进攻。而我认为玻尔茨曼是会赞成这种努力的尽管他也许不赞成那些结果。

马赫和玻尔茨曼的故事是科学史上最奇怪的故事之一,并且它表明时髦的历史力量有多大。但是时髦是愚蠢的和盲目的,尤其是哲学上的时髦;它包括这样的信念:历史将是我们的法官。

由于历史的昭示——或由于历史的无知——根据公认的标准,玻尔茨曼被击败了,尽管所有的人都承认他作为一个物理学家的杰出地位。因为他从未能ม够阐明他的h定理的地位,他也๣没有说明熵的增加。反之,他引起了一个新问题——或者正如我所认为的是一个伪问题:时间之矢是熵增加的结果吗?他作为一个哲学家也被击败了。在他的晚年,马赫的实证主ว义和奥斯特瓦尔德的“唯能论”他们俩都是反原子论者的影响增加得如此之ใ大,竟使玻尔茨曼失去了信心正如他的《气体理论讲义》所表明的那样。正是这种压力使他丧失了对他自己和原子实在性的信念。他提出:粒子假说也许只是一种探索ิ性的手段不是一种关于物理实在的假说。马赫对这种意见的反应是,它“不是论争中ณ的一种完全骑士气概的对抗手段”“einni9zritterlicherpolemiscນhrzug”。

至今玻尔茨曼的实在论和客观主义既未被他自己้也未被历史证明是正确的。对于历史则更糟。即使他所捍卫的原子论借助他的统计学涨落的思想取得了次伟大的胜利我指的是19๗05年爱因斯坦论布朗运动的论文,但成为ฦ年轻的爱因斯坦以及因而可能是量子力学奠基人所接受的信条的却是马赫的哲学——原子论主要反对者的哲学。当然,没有人否认玻尔茨曼作为ฦ物理学家,尤其是作为统计力学两位奠基人之一的伟大。但是不管在复兴他的思想的道路上有什么障碍,它似乎或者同他的主观主义的时间之矢理论薛定谔、赖辛巴赫、格吕恩鲍姆有联系,或者同他的h定理的主观主义的统计学诠释玻恩、杰恩斯有联系。历史的女神๰——作为ฦ我们的法官而被人崇拜——仍然在玩弄她的诡计。

我在这里讲这个故事,是因为ฦ它揭示了认为时间之矢是主观幻觉的唯心主ว义理论,也๣因为反对这个理论的斗争近年来已花费了我许多心思。

英卡尔波普尔《无尽的探索—卡尔·波普尔自传》

36.主ว观主义的熵理论

我在这里说的主ว观主义的熵理论不是玻尔茨曼的理论,在玻尔茨曼的理论中时间之ใ矢是主观的,但熵是客观的。更确切地说,我指的是原先由列奥·斯齐拉尔德提出的一种理论,按照这种理论,每当我们有关一个系统的信息减少时,该系统的熵就增加,反之亦然。根据斯齐拉尔德的理论,信息或知识的任何获得必须被诠释为熵的减少:按照第二定律,则它必须以某种方式以熵的至少等量增加为代价。

我承认在这个论点中有某种在直觉上令人满意的东西——当然尤其对一个ฐ主观主义者来说是如此。无疑ທ,信息或“信息内容”可用不可几性来量度,事实上我于1934年在《研究的逻辑》中已经提出这一点。另一方面,熵可与所谈论的系统状态的可几性等同。因此下列的等式似乎是正确的:

信息=负熵;

熵=缺乏็信息=无知

然而使用这些等式应特别小心:业已表明的一切是熵和缺乏信息可用概ฐ率来量度,或可诠释为概率。但这并未表明它们是同一系统同一属性的概ฐ率。

让我们考虑熵增加的一个最简单的可能存在的例子:推动活塞的气体的扩散。设有一汽缸,中央是一活塞参见图2;用热浴使汽缸保持恒定的高温,以使热的任何损失立即得到补充。如果左边有一气体把活塞推向右边,因而使我们能够获得功提升一个ฐ砝码,那么เ我们为此所花的代价是增加气体的熵。

为ฦ了简单明了起见,让我们假定气体仅由一个分子——分子m组成。这种假定在我的对手——斯安拉尔德或布里鲁国——中间是标准的,因此采取这种假定是容许的;但将在后面对它加以批判讨论。于是我们可以说,熵的增加与信息的丧失相对应。因为在气体扩散以前๩,我们知道气体即我们的分子m在汽缸的左半边。在扩散以后,以及当它已经做了功的时候,我们不知道它在左半边还是在右半边,因为活塞现在在气缸的右端:我们知识的信息内容显然是大为减少了。

我当然准备承认这一点。我不准备承认的是斯齐拉尔德的更为ฦ一般的论据,他试图用这个论据建立这样一个定理:关于分子m位置的知识或信息,对转换成负熵,反之ใ亦然。我认为这种所谓的定理恐怕是十足的主观主义胡说。

斯齐拉尔德的论据由一个理想化的思想实验组成,我想稍加改进可表述如下。

假定我们在t0时知道气体——就是说一个分子m——是在我们汽缸的左ุ边。于是我们可以在这时悄悄地把一只活塞例如通过汽缸侧面的狭缝放进汽缸的中央,并且等到气体的扩散或m的动量把活塞推向右边、抬起一个砝码为止。显然所需的能由热浴ภ供给,所需的和丧ç失的负熵由我们的知识供给。负熵消耗之ใ时,即在扩散过程中以及在活塞向右边运动期间,知识就丧失;当活塞到เ达汽缸右端时,我们就丧失了m位于汽缸那一部分的全部知识。如果我们通过把活塞推回来使程序逆转,就需要等量的能补充到热浴上,并且等量的负熵必须来自某个地方;因为我们终结于我们由之开始的状态,包括气体——或m——在汽缸左半边这一知识。

因此,斯齐拉尔德提示,知识和负熵可以互相转换。他用分析——我认为是一种不合逻辑的分析——直接测定m的位置来支持这一点;然而由á于他只是提示,而不是主ว张,这种分析一般是合理的,我将不去反对它。此外,我认为这里提供的描述多少增强了他的理由á——无论如何这种描述使它似乎更为有理了。

现在谈谈我的批判。为了达到เ斯齐拉尔德的目的,必不可少的是用单个分子m而不是用许多分子组成的气体去操作。如果我们有一若干分子组成的气体,关于这些分子的位置的知识一点儿也帮不了我们的忙因此这种知识是不充分的,除非气体确实碰巧ู正处于负熵状态;比方说,大多数分子在左边。但这显然是客观的负熵状态而不是我们关于这个状态的主ว观知识,我们可以利用这种客现状态;而且,即使我们不知道这种状态,如果我们在适当的时刻把活塞悄悄地放进去,那么เ,我们又能利用这种客观的状态因此知识不是必需的。

那么,让我们如斯齐拉尔德所建议的那样先用一个分子m去操作。可是在这种场合,我断言我们无需任何有关m位置的知识:我们需要的一切是把我们的活塞悄悄地放进汽缸。如果m碰巧是在左边,活塞就会被推向右边,我们就能升起砝码。而如果m在右边,活塞就会被推向左ุ边,我们也能ม提升砝码。在这种仪器上安装ณ某种传动装置,使之在哪一种场合都能提升砝码,而毋需我们知道即将生的运动将取两种可能ม的方向的哪一种,没有什么比这样做更为容易的了。

因此为ฦ了使熵的增加得到平衡,这里需要的不是知识,而斯齐拉尔德的分析结果证明是错误的:对于知识之进入物理学他没有提供任何合理的论据。

然而,我认为有必要就斯齐拉尔德的思想实验,还有我的思想实验多说几句。因为提出了这样的问题๤:能够利ำ用我的这个特殊实验来反驳热力学第二定律熵增加定律吗?

我不这样认为ฦ,即使我确实相信第二定律实际上被布朗运动反驳了。

理由á是:用一个分子m代表某一气体的假定,不仅是理想化的这无关紧要,而且等于假定:气体在客观上永恒处于熵最小的状态。我们必须假定,正是气体,即使扩散也不会占满汽缸的下层空间:这就是为什么总是只在活塞的一边现气体。例如我们可以把活塞中的瓣转成比方แ说水平的位置参见图3๑,使得活塞能够没有阻力被推回到中央,瓣在中ณ央又被转回到它做功的位置;如果我们做到这一点,我们就能完全肯定,整个气体——整个m——只在活塞的一边;因此它就会推动活塞。但是假定事实上气体中有两个分子;那ว么这两个分子可能在两ä边,活塞就不会被它们推动。这表明,只用一个分子m在我对斯齐拉尔德的答复中正如在斯ั齐拉尔德的论据中那ว样就起着必不可少的作用,并且它也๣表明如果我们能有一种由一个强有力的分子m组成的气体,它确实违反了第二定律。但这并不出人意外,因为第二定律描述的本质上是统计学的效应。

让我们更仔细地看看这第二个思想实验——两个分子的情况。知道两个分子都在汽缸左半边确实使我们能够把瓣关上,因而把活塞置于做功的位置。但是把活塞推向右边的不是我们关于两个分子都在左ุ边这一事实的知识。宁可说,那ว是两个分子的动量——或者如果你愿意这样理解,是气体处于低熵状态这一事实。

因此我的这些特定的思想实验并不表明,第二类永动机是可能ม的;但是正如我们已经看到的,由á于利用一个ฐ分子对斯齐拉尔德自己้的思想实验是必不可少的,因此我的思想实验表明,斯齐拉尔德的论据是站不住脚的,因而试图使第二定律的主观主义诠释立足于这类思想实验是站不住脚的。

我担心已经建立在斯齐拉尔德的我认为是站不住脚๐的论据上及其他人的类似论据上的大厦还会继续增高;我们会继续听到เ说“熵——像概率一样——是知识缺乏的量度”,机器能ม由知识驱动,像斯ั齐拉尔德的机器一样。我想,只要有主观主ว义者提供这样的不可知论,将继续产生夸夸其谈和熵。

英卡尔波普尔《无尽的探索—卡尔·波普尔自传》

37.作为形而上学研究纲领的达尔文主义แ

我始终对进化论极感兴趣,并且完全准备把进化作为事实来接受。我也๣曾被达尔文以及达尔文主义强烈地吸引住——尽管我对大多数进化论哲学家没有深刻的印象,除了一个大哲学家以外,那就是塞缪尔·巴特勒。

我的《研究的逻辑》一书含有通过试探和排除错误,即通过达尔文的选择而不是拉马克的训导而使知识成长的理论;这个ฐ论点我在那本书中对此有所暗示当然增加了我对进化论的兴趣。我必须说的一些事情出自试图利用我的方法论以及它与达尔文主义的类似来阐明达尔文的进化论。

《历史决定论的贫困》包含了我联系进化论讨论某些认识论问题的第一次简略尝试。我继续研究了这些问题,当我后来现我已达到十分类似薛定谔的一些结果时,我受到极大的鼓舞。

19๗61年我在牛津作赫伯特·斯宾塞纪念讲演,题为“进化和知识之树”。我认为,在这次讲演中,我稍为出了薛定谔的思想;并且从此以后我进一步提出了我所认为的对达尔文理论的改进,然而严格地保持在与拉马克主ว义相对立的达尔文主义แ范围内——在与训导相对立的自然选择之ใ内。

我又试图在我的康普顿讲座196๔6中阐明若干有联系的问题,例如达尔文主义的科学地位问题。我认为,达尔文主义与拉马克主义的关系犹如:

演绎主义与归纳主义

选择与反复训导

批判ศ性除错与辩护的关系。

上表右侧的观念在逻辑上是站不住脚的,这就确立了对达尔文主ว义即左侧的一种逻辑说明:可把它描述为“几乎是重言式的”,或可把它描述为ฦ应用逻辑——无论如何可描述为应用境况逻辑正如我们以后会明白的那样。

从这个观点出,达尔文理论——在广义上,是试探和排除错误理论——的科学地位问题๤就成为一个有意义的问题。我已得出这样的结论:达尔文主ว义不是一个可检验的科学理论,而是一个形而上学研究纲领ๆ——一个ฐ供可检验的科学理论用的可能的框架。

然而不止如此。我还认为达尔文主义是我称之为“境况逻辑”的一种应用。作为ฦ境况逻辑的达尔文主义可理解如下。

设有一个ฐ世界,一个恒定性有限的框架,其中有变异性有限的实体。于是因变异而产生的某些实体“适应”框架条件的那些实体可以“生存”下来,而其他实体与条件生冲突的那些实体就被淘汰掉。

除此以外,假定存在一种特殊的框架——一组也๣许罕见而高度独特的条件,其中ณ能有生命,或更明确地说,有自我复制的然而又可变异的物体。于是提供了这样一种境况,其中试探和除错的概念,或达尔文主义的概念,不仅成为ฦ可应用的,而且几乎是逻辑上的必需。这并不是说不论是框架还是生命的起源都是必然的。也许有一种生命有可能存在的框架,但是在其中尚未生导致生命的试探,或在其中导致生命的一切试探都被淘汰了。后一种情况不只是一个可能性,而是可以在任何时候生的:不止有一种途径使地球上所有的生命遭到毁灭。意思是说,如果产生允许生命存在的境况,如果有生命起源,那么这整个境况使达尔文主义的概念成为ฦ一种境况逻辑的概念。

为ฦ了避免误解,达尔文理论并不是在每一种可能的境况中ณ都是有成效的;更确切地说,这是一种十分特殊的,也许甚至是一种独一无二的境况。然而即使在没有生命的境况中ณ,达尔文的选择说也能ม在一定程度上应用:相对稳定的原子核在所说的境况中比不稳定的原子核倾向于更丰富,化合物也是如此。

我并不认为ฦ达尔文主ว义能说明生命的起源。我认为十分可能的是,生命是如此极其不可几,以致什么主ว义也不能“说明”它为什么起源;因为统计学说明最终必须有很高的概率才行。但是如果我们的高概ฐ率不过是那种低概ฐ率由于可利用的时间的无限才成为高概率正如玻尔茨曼的“说明”中所说的,请参阅3๑5节注以前的正文,那ว么我们必不可忘记,用这种方法有可能“说明”几乎一切事情。即使如此,我们也没有足够的理由猜想,任何这类说明可应用于生命的起源。但是这并不影响把达尔文主ว义看作境况逻辑,一旦ຆ认为生命及其框架构成我们的“境况”的话。

我认为ฦ除了说达尔文主义แ就是一个形而上学研究纲领外,对于它还有更多的话要说。确实,不管达尔文对其主义的表述中固有的重言性质,它与境况逻辑的十分类似可以解释,它说明的巨大成功,也可以解释迄今为ฦ止没有严重的竞争者站出来这一事实。

如果把达尔文理论看作境况逻辑是可以接受的,那么就可以说明我的知识成长理论和达尔文主ว义之间的惊人相似性:它们都是境况逻辑的实例。在对知识的自觉的科学态度——自觉的批判试验性猜想,通过批判它们对这些猜想自觉造成选择压力——中,新的特殊的要素า是描述性和论证性语言突现的结果;即其描述能够加以批判的描述性语言突现的结果。

这样一种语言的突现使我们在这里又面临一种高度不可几的、可能是独一无຀二的境况,也๣许像生命本身一样不可几。但是假使出现这种境况,体外知识通过猜想和反驳的自觉程序而成长的理论也就“几乎”合乎ๆ逻辑地随之而来:它成为境况的一部ຖ分,也成为ฦ达尔文主义的一部分。

至于达尔文理论本身,我现在必须说明,我把“达尔文主义”这个术语用于这个理论的现代形式,它有各种各样的名称,如“新达尔文主义”或朱利安·赫胥黎称之为“现代的综合”。它基本上由下列ต假定或猜想组成,我后面将要提到。

1地球上各种各样的生命类型起源于很少几种类型,也许甚至起源于单细胞:有一棵进化之树,有一部进化史。

2有一种说明这种情况的进化理论。它主ว要由下列假说组成。

a遗传:子代相当忠实地复制亲代有机体。

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