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人类的知识-第34部分
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但是这种对应决不是精确的对应。为了简化我们的问题，让我们看一下
实际的天体和视觉中的天体。就视觉看到的情况来说，天体并不明显显示出
它们与我们的距离的不同；看来它们就象天球上光亮的点或地方一样。这就
是说，它们在视觉空间中的位置只由两种坐标来确定。但是日月蚀和天体隐
蔽很快就让人们看出事实上它们与地球并不是等距离的，虽然恒星之间距离
上的差别过了很久的时候才得到承认。为了确定天体相
对于我们本身的位置，我们需要，qj三种极坐标。人们假定就物理上的
g 星和被知觉到的星来说， 和可能j 是相（，） g
q 同的，但是却必须计算出来；事实
上天文学的一大部分都是研究的。那种认为和在视觉空间与物理空间中
r qj
相同的假定与那种认为光沿直线运动的假定意义相同。经过一段时间之后，
人们逐渐把这个假定看成不是完全精确的东西，但是作为最初的近似结果它
仍然是足够正确的。
尽管天文学空间中的和与视觉空间中的和在大小上具有大体
qj qj
相同的数字，它们却不是一回事。如果它们是一回事，那么光不完全按照直
线运动的假设就会变得没有意义。这就具体说明了我们观看夜空时所见到的
视觉空间与天文学家所构成的天文学的空间之间的关联与差别。人们把这种
关联尽可能紧密地保留下来，但是过了一定限度我们就得把它抛弃，如果我
们仍要相信那些支配天体的实际运动和视运动的比较简单的定律的活。
离我们本身较小的距离不是由天文学所需要的那些精心制订的方法来计
算的。我们能够粗略地“看出”较小的距离，尽管体视镜产生的这种效果带
有欺骗性。我们判断接触我们身体的东两与它们所接触的身体部分接近。当
东西不接触我们的时候，我们有时可以移动到与它们相接触的地方；从所需
的运动量可以大概度最出它与我们原来的距离。这样我们就有三种常识中估
计地球表面上的视觉物体的距离的方法。科学中估计距离的方法就以这些方
法为基础，但却通过由于假定它们而推论出来的物理定律来校正这些方法。
整个方法是一种修修补补的方法。如果常识中关于距离和大小的估计大体上
正确的话，那么某些物理定律也是大体上正确。如果这些定律完全正确，那
么常识中的估计就得稍稍修正一下。如果各个不同的定律不能彼此完全一
致，它们就必须调整到使那些不一致的地方消失为止。因此观察和理论是互
相作用的；科学的物理学所说的观察通常是某种包含相当多的理论成分的东
西。
让我们现在不去考察到达理论物理学所要经过的各个阶段，而去比较一
下最后形成的物理世界与常识的世界。让我们假定，我看见了一棵金凤花和
一棵野风信子；常识说金凤花是黄的，而野风信子是蓝的。物理学说许多不
同频率的电磁波从太阳出发到达这两棵花上；当电磁波到达它们身上的时
候，金凤花散布那些频率产生黄的感觉的电磁波，而野风信子则散布那些频
率产生蓝的感觉的电磁波。人们假定这两棵花在效果上的不同是由于它们结
构322 上的某种不同。这样虽然黄和蓝只有在有眼睛的地方才存在，它们之
间的不同却使我们推论出在我们分别看见黄色和蓝色的各个方向内的物体之
间的不同。
常识构成一个包含“东西”的单独的空间，这些“东西”把象热、硬和
光亮这类由不同感宫所发现的属性合并起来。常识把这些“东西”放进一个
三度的空间，在这个空间内距离除非较小是不能用常识的方法来估计的。直
到最近以前物理学还保留着某种类似“东西”的东西，但却把它叫作“物质”，
并且除了空间的位置之外把它所有的属性都给去掉了。一块物质在空间所占
的位置大体上就是与它对应的那件“东西”所占的位置，除了在距离大的时
候必须用比较复杂细致的科学方法计算而外。
物理学在精心挑选常识的信念上并没有明确说出来的原则。但却仍然按
照一种我们必须设法讲清楚的下意识的方法行事。这种方法的一部分就是在
不致弄得过分复杂的情况下总是把常识的世界尽可能多地保留下来；另一部
分就是制订那些可以成为简单的因果律的不可反驳的假定。这后一种方法早
就蕴含在常识对于“东西”所抱的信念之中：我们相信在我们闭上眼睛的时
候这个可见的世界并不因而消失，我们还认为猫在偷吃奶糕和因此受到我们
惩罚的时候是同样存在的。所有这一切都是“概然的”推论：认为世界只是
由我的知觉结果组成的看法从逻辑上讲是可能的，并且推论出常识世界，正
象推论出物理世界一样，并没有什么充分的证明根据。但是我现在并不想进
一步探讨常识的问题；我只打算考察一下常识怎样过渡到物理学。
现代物理学比起十九世纪的物理学离开常识更远。物理学已经抛弃了物
质，而用成系列的事件来代替它；它已经抛弃了微观现象中的连续性；它已
经用统计平均数代替影响每个个别现象的严格的决定论的因果性。但是它却
仍然保留着大量的来自常识的东西。并且就宏观现象来说，仍然保留着连续
性和决定关系，在处理大多数问题上也仍然保留着物质。
物理学的世界的内容多于知觉世界的内容，在某些方面也多于常识世界
的内容。但是虽然它在数量上超过后两种，它在已经被人认识的性质的多样
性上却不及后两种。常识和物理学用认为事物在不被知觉到的时候并未消失
这个假定，以及认为从来不会被知觉到的事物常常可以被推论出来这个另外
的假定来补充知觉结果。物理学用关于微观现象的全部理论来补充常识的世
界；它对于原子以及原子的历史所断言的东西远远超过了常识许可推论的程
度。
有两种特别重要的事件连锁：第一种是那些构成特定的某一块物质的历
史的事件连锁；第二种是那些把一个物体和对它的知觉连结起来的事件连
锁。举例来说，太阳有一个由在它占有的那一部分时空所发生的全部事件所
组成的传记；我们可以把这个传记说成就是太阳。太阳还发出辐射线，其中
有些辐射线由于到达眼睛和大脑而产生那种叫作“看见太阳”的现象。广义
来说，前一类事件由量子转变构成；后一类事件由辐射能构成。与它们相对
应的也有两类因果律：一类连结属于同一块物质的事件，另一类连结同一条
辐射线中的各个部分。还有第三类定律，它们是关于从原子内部的能转变为
辐射能或者从辐射能转变为原子内部的能的定律。
知觉，根据我们从内省得出的认识来看，和物理学所研究的那些事件好
象很不相同。所以如果一定要从知觉结果推论到物理现象，或者从物理现象
推论到知觉结果，我们就需要一些一下就可以看出不属于物理学的定律。我
总认为我们可以对物理学作出可以把这些定律包括进去的解释，但是目前我
将不去讨论这种可能。因此我们的问题是：如果我们确认我们在经验中所认
识的知觉结果和物理学所说的物理现象，那么我们知道什么定律把这两者连
结起来并许可我们从其中一个推论到另外一个？
常识早就部分地看出这个问题的答案。光到达眼睛我们就看见东西，声
音进到耳朵我们就听见声音，身体接触到另外的东西我们就有触觉，还有其
它等等。这些定律并不是物理学或生理学的324 定律，除非我们对物理学作
出非常不同的重新解释。它们是叙述知觉的物理先件的定律。这些先件有一
部分在知觉者的身体（除了他在知觉他自己身体内部的某种东西）之外，有
一部分在他的感官和神经之内，还有一部分在他的大脑之内。这些先件缺少
其中任何一个都不能产生知觉。但是反过来说，如果我们用异常的方法使后
两种先件当中的一个发生，那么知觉结果会和在通常的因果关系下应该发生
的情况一样，而知觉者就可能受到欺骗——例如在镜中看见或在收音机中听
到某种事物，如果他不常用镜子和收音机的活。
因此从知觉到物体的每次单独的推论都可能在引起不能实现的预料的意
义上成为错误的东西。通常它并不在这种意义上成为错误的东西，因为做出
这类推论的习惯一定产生于许多证实这种推论合理的场合。但是这里我们还
需要把说法弄得稍许严密一些。从实用的观点看，一次根据知觉结呆所做的
推论如果能产生证实了的预料就证明它是合理的。可是这却完全没出知觉结
果的范围。由此得出的严格结论只能是关于物体所做的推论是和经验相一致
的，但是也可能有其它一些假设同样和经验相一致。
我们做出的从知觉到物体的推论的合理根据在于整个系统的一致性。首
先，我们从一些平常的知觉推论到一种初级形式的物理学；这就足以使我们
把梦、海市蜃楼等与我们的初级物理学相矛盾的东西放进另外一个范畴之
内。然后我们就开始改进我们的初级物理学，使它把例外的现象包括进去；
例如有一个十分完备的关于海市蜃楼的物理学说。通过这种方法我们就学会
了采取批判的态度，我们也形成了“训练有素的观察者”的概念。我们代表
定律对于知觉结果采取批判的态度，又代表知觉结果对于定律采取批判的态
度；随着物理学的进步，知觉结果与定律之间逐步建立了越来越密切的协调
关系。
但是当我说我们对于知觉结果采取批判态度时，我必须预防一种误解。
知觉结果确实在发生，因而一个否认任何一种知觉结果存在的学说是错误
的；但是某些用异常方法造成的知觉结果却把常识带进了谬误的推论中去。
关于这一点，海市蜃楼是一个很好的例子。如果我看见一片只是幻境的湖水，
我看见我所看见的东325 西就象真正看见一片物理上的湖水一样；我的错误
不在于知觉结果而在于知觉结果所蕴涵的结论。知觉结果使我认为如果我沿
着某一方向行走，我将遇到能饮的水，而在这一点上我受到了现象的欺骗；
但是我的视觉结果可能和真正有水的时候所产生的视觉结果一样。如果我的
物理学够用的话，它一定不仅说明没有水而且还说明为什么看来似乎有水。
一个错误的知觉不是错在知觉结果本身上，而是错在它的因果相关物、先件
和后件上；错误经常发生在动物性推理中。动物性推理可能错误这件事实是
把它们划入推理的一个理由。
物理定律对于经验的关系完全不是一件简单的事情。广义来说，定律可
以被经验驳倒，但却不能从经验得到证明。这就是说，定律所断言的超过了
单凭经验所能保证的范围。就海市蜃楼这种情况来说，如果我已经相信它是
真实的，并且还已经假定一大片湖水不会在几小时内干涸，我就可以发现这
个幻境使我产生了一种虚妄的信念。但是这种虚妄的信念也许就是那种认为
这片湖水不会干涸得这样快的信念。相信物体在两次被观察的场合中间那段
时间一直存在的信念是一个从逻辑上讲不能由观察来证明的信念。假定我要
提出这个假设：桌子在没有人观看的时候就变成了大袋鼠；这会把物理学的
定律变得非常复杂；但是任何观察也不能驳倒这个假设。物理学的定律，就
我们所承认的那种形式来讲，一定不仅与观察相一致，而且就未观察到的现
象来讲，一定要具有某些不能用经验方法证明的简单性和连续性的特点。一
般来说，我们认为物理现象不受观察的影响，尽管就作为量子论的基础的细
微现象来看人们并不认为这种看法完全正确。
假定物理学已经臻于完备，它就会有两个特点。第一，它将能够预言知
觉结果；任何知觉也不能与物理学让我们相信的东西相矛盾。第二，它将假
定未观察到的物理现象受着和那些我们从连续观察的实例中推论出来的因果
律尽可能相似的因果律的支配。例如，如果我观察一个运动着的物体，那么
我所看见的运动在感觉上就是连续的；因此我假定一切运动，不管是观察到
的还是未观察326 到的，都是近似连续的。
这种看法把我们引到因果律和物理学的时空的问题上来。象我们已经看
到的那样，物理学的时空是根据知觉的时间和空间得出的一个推论；它包括
一切观察到的现象，以及一切未观察到的现象。但是因为时空是推论出来的，
所以发生在时空内的一次现象的地点也是推论出来的。确定物理学的时空中
的事件的地点由两个方法来完成。第一，在知觉的时间和空间和物理学的时
空之间有着一种相互关联的关系，尽管这种相互关联只是大体的和近似的。
第二，物理学的因果律给了被研究的事件一个顺序，正是部分地通过这些定
律我们才确定了未观察到的事件在时空中所占的地点。
照我所使用的意思来讲，一个因果律是任何一个在它为真时可以从已知
的某些数目的事件推论出有关一个或更多的其它事件的某种情况的定律。举
例来说，“行星按椭圆轨道运动”就是一个因果律。如果这个定律为真，那
么由于五个点确定一个椭圆，根据五个数据（从理论上来讲）我们就可以计
算出行星的轨道来。可是大多数定律并不这样简单；它们通常是用微分方程
来表示的。在它们被这样表示之后，它们就假定了一种顺序：每个事件都必
须有四个坐标，而相邻的事件就是那些坐标非常接近相同的事件。但是这个
问题产生了：我们怎样来给物理学的时空中的事件指定坐标呢？我认为这样
做时我们就使用了因果律。这就是说，因果律对于时空顺序的关系是一种相
互的关系。正确的说法是：事件可以安排在一个四度的顺序之内，使得它们
在照这个顺序安排之后可以由那些近似连续的因果律把它们连结起来，这就
是说坐标差别很小的事件彼此差别也很小。或者不妨这样说：如果已知任何
一个事件，那么就存在着一系列非常相似的事件，在这个系列中时间坐标从
大体上小于该已知事件的时间坐标连续变化到大体上大于该已知事件的时间
坐标，并且在这个系列中空间坐标也围绕该已知事件的空间坐标而连续变
化。显然这个原理不适用于量子转变，但是它却适用于宏观事件，并且适用
于一切没有物质存在的事件（例如光波）。
物理学的时空与知觉的时空之间存在的只是近似的相互关联327 是照下
面的方式得来的：在视觉空间中，如果物体接近到可以知觉出厚度的差别，
那么每个视觉结果就都有三个极坐标，我们可以把它们叫作距离、上下、左
右。所有这些都是知觉结果的性质，并且全都可以度量。我们可以给据说我
们正在看见的物体以相同数值的坐标，但是这些坐标并不具有它们在视觉空
间中所具有的那种意义。正是因为它们没有相同的意义才使得相互关联只能
是大体上的——比方说在物体通过一种折射媒介来看的情况下。但是尽管相
互关联是大体上的，它在确定物理学的时空中事件的坐标的初次近似值上还
是很有用的。以后的修正是由因果律来完成的，这里光的折射还可以再一次
作为说明的实例。
为什么应该有这样的因果律，或者说在事件中建立起这样一个四度的顺
序的已知关系，这是没有逻辑上的理由的。在接受物理学的定律这一点上人
们通常提出的理由是：它们是迄今为止所想到的与可能进行观察时得出的观
察结果相一致的最简单的假设。可是它们并不是唯一与观察结果相一致的假
设。另外我们也不清楚我们有什么权利把我们对于简单定律的偏爱变成客观
的事实。
物理学关于世界所讲的话比起它表面上给人的印象来要抽象得多，这是
因为我们把物理学的空间想象成我们从自己的经验中所认识的那个空间，而
且把物理学的物质想象成我们一摸它就感到硬的那种东西。事实上，即使假
定物理学为真，我们关于物理世界的知识也是很少的。让我们先从抽象方面
看一下理论物理学，然后再把它和经验联系起来加以考察。
现在，作为一个抽象系统的物理学说出类似这样的话：有一个簇，叫作
事件簇，这个簇在它的各个项之间有着一种关系系统，它借此获得了某种四
度几何学。有一种叫作“能”的超出几何学范围的量，这种能量不均匀地遍
布征这个簇内，但是在每个有限体积中却存在着某种某些有限的能量。能的
总量是一个常数。物理学的定律就是关于能的分布的变化的定律。为了叙述
这些定律，我们必须区别两类领域——那些叫作“空的”领域和那些据说包
含“物328 质”的领域。有一些叫作“原子”的很小的物质系统；每个原子
可能包含着某一种分立的不可数的能量系列当中的任何一个。有时它突然离
开一部分有限的能量而到非物质的环境中去；有时它突然从环境中吸收一部
分有限的能量。关于这些从一种能的等级到另一种能的等级的转变的定律只
是统计性质的。在不太短的一段已知时间内，在一个已知环境内就将有可以
计算出来的每种可能转变的数目。其中较小的转变比起较大的转变更为常
见。
在“空无一物的空间”中，这些定律就更为简单和更为确定。离开原子
的能束向所有方向同样往外伸展，并以光的速度前进。不管一个能束是以波
动或以小的单位或者以两者结合起来的形式前进，这是一个约定的问题。在
辐射能打中一个原子之前，一切过程都是简单的，在这以后原子就可能吸收
它的一部分有限能量，带着适用于原子放射能量的那种个体的不确定性和统
计上的规律性。
一个原子在一次已知转变中放射能量确定最后得到的辐射能的“频率”。
而这又确定了辐射能所能给予它可能遇上的任何物质的效果的种类。“频率”
是一个和波动联系在一起的字眼，但是如果我们把光的波动说抛掉，我们就
可以把“频率”当作一次辐射中一个可以度量但却不确定的性质。频率是通
过它的效果来度量的。
就作为一个抽象的逻辑系统来看的理论物理学来说，我就讲到这里。它
是怎样和经验联系在一起的，这一点还需要我们进行考察。
让我们从时空的几何学开始。我们假定时空中一个点的位置可以由叫作
坐标的四个实数来确定；一般还认为对于每一组作为坐标的四个实数（如果
不是太大的话）来说也对应着时空中的一个点，尽管这一点并不是必要的。
采取这个假定就会使说明变得简单。如果我们这样做，时空中位置的数目就
和实数的数目一样，我们把后者叫作C。现在对于每一个由C 个实体组成的
类来说，我们可以断言每一种使得一个位置与一个有限的按顺序排好的实数
（坐标）集合之间有着一一对应关系的几何学。所以明确表示出一个簇的几
何学并不能让我们得到什么知识，除非已经知道顺序关系。因为物理学的目
的在于告诉我们经验性质的真理，所以顺序329 关系一定不是一种纯粹逻辑
的关系，象在纯粹数学中所看到的那样，而一定是一种通过来自经验的说法
来确定的关系。如果顺序关系是从经验得来的，那么认为时空具有某某一种
几何学这个说法就是一个具有真正经验内容的说法，但是如果顺序关系不是
这样，那么这个说法也就不是这样。
我认为顺序关系是按照我们在感觉经验中所知道的意思来讲的相邻与共
同出现。关于这些我们必须讲几句话。
相邻是通过视觉和触觉而知道的一种属性。视域中的两个部分叫相邻，
如果它们的视距离和它们的角坐标（上下，左右）相差很少。我的身体的两
部分叫作相邻，如果借以确定在这两部分上的一次触觉的地点的那些性质相
差很少。相邻是数量方面的属性，因此可以使我们构成由知觉结果组成的系
列：如果A 和B 和C 相邻，但是B 离A 和C 比A 与C 彼此之间相距更近，那
么B 的位置就在A 和C 之间。另外还有时间上的相邻。当我们听到一个句子
的时候，第一个词和第二个词比起第一个词和第三个词来就更为邻近。这样，
通过空间和时间上的相邻，我们的经验就可以安排进一个有顺序的簇内。我
们可以假定这个有顺序的簇是物理事件的有顺序的簇的一部分，并且由同一
种关系得出安排的顺序。
就我个人来讲，我却比较喜欢那种“共现”的关系。如果我们使用这种
关系，我们就假定每个事件占有时空的一个有限部分；这就是说，没有任何
一个事件只局限于空间的一个点或时间的一个瞬间。两个事件叫作“共现”，
如果它们在时空中有一部分重合�
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