確定還是偶然？
很少有哲學(xué)家————更不用說(shuō)自然科學(xué)家————會(huì)否認(rèn)物理學(xué)以及一般自然科學(xué)知識(shí)對(duì)人們世界觀的形成起著很大的作用。我們的全部思維都受到科學(xué)革命的深刻影響，科學(xué)革命真正動(dòng)搖了物理學(xué)的基礎(chǔ)。僅僅通過(guò)物理學(xué)的定律以及對(duì)它們的無(wú)數(shù)次驗(yàn)證，我們對(duì)自然過(guò)程系按照一種永恒的規(guī)律進(jìn)行的信念已經(jīng)得到了加強(qiáng)。
在19世紀(jì)盛極一時(shí)的力學(xué)曾對(duì)此做出實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)。力學(xué)研究了各個(gè)物體如何根據(jù)它們之間的作用力而運(yùn)動(dòng)。牛頓的基本觀點(diǎn)是，支配蘋(píng)果從樹(shù)上落下的規(guī)律，與支配地球和其他行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的規(guī)律相同。牛頓定律是全部火箭技術(shù)的基礎(chǔ)，也是人類(lèi)征服宇宙空間的基礎(chǔ)。我們?cè)陔娨暺聊簧峡梢钥吹剑鸺湎蛟虑�，精確地遵循預(yù)先計(jì)算好的軌道。然而，運(yùn)行軌道可以事先一次算出并從而可以預(yù)測(cè)，卻令人有點(diǎn)心寒，甚至有點(diǎn)壓抑之感。因?yàn)�，如果各種事件都按確定的程序發(fā)生，那么我們不過(guò)是一個(gè)巨大齒輪機(jī)構(gòu)的一部分，無(wú)疑只能無(wú)可奈何地聽(tīng)任其擺布而已。偶然性無(wú)處藏身，一切都是確定的。這種世界觀的深遠(yuǎn)哲學(xué)和宗教后果是人們經(jīng)常討論的題目，這種后果是不難想象的。但在1920年代，通過(guò)量子理論出現(xiàn)了一個(gè)意想不到的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，偶然性卷土重來(lái)。讓我們?cè)俅魏?jiǎn)略地回顧一下在普通燈管和激光器中發(fā)生的情況。激發(fā)原子中的一個(gè)電子，使它得到比通常為多的能量，這個(gè)電子趨于以發(fā)射光波的形式重新釋放出這份能量。然而量子理論表明，根本不可能精確預(yù)測(cè)電子何時(shí)將發(fā)射它的能量。這就像擲骰子游戲一樣，無(wú)法預(yù)測(cè)擲出來(lái)的是什么點(diǎn)數(shù)。
根據(jù)我們現(xiàn)今對(duì)微觀世界中的變化過(guò)程，即對(duì)不可見(jiàn)的原子世界的了解，這些過(guò)程都受偶然性即隨機(jī)事件的支配。任何恢復(fù)機(jī)械論世界觀地位的嘗試業(yè)已失敗。這些嘗試都與實(shí)驗(yàn)結(jié)果大相徑庭。偶然性即不可預(yù)測(cè)性，這與一次定終身地預(yù)測(cè)事情的全部過(guò)程的想法是背道而馳的。
既確定亦偶然!
在1970——1980年代，越來(lái)越清楚的是，在自然界的許多方面存在著具有某種兩重性的現(xiàn)象，這使許多科學(xué)家們大感意外。這些現(xiàn)象，例如運(yùn)動(dòng)過(guò)程，一方面遵循與力學(xué)同樣嚴(yán)格的規(guī)律，或者它們本身就是力學(xué)規(guī)律。另一方面，這些現(xiàn)象本身又有某種偶然的和不可預(yù)測(cè)的性質(zhì)。這種現(xiàn)在剛開(kāi)始進(jìn)入科學(xué)家一般認(rèn)識(shí)中的全新類(lèi)型的現(xiàn)象，被稱(chēng)為“混沌”。
“混沌”這個(gè)詞在日常語(yǔ)言中是常用的。我們只要想想大家都熟悉的交通混亂，擠成一團(tuán)、動(dòng)彈不了的車(chē)輛。交通混亂的這個(gè)圖景，已向我們表明混沌這個(gè)詞用在科學(xué)意義上的特征。每一輛車(chē)都按嚴(yán)格的力學(xué)定律在車(chē)流中據(jù)有其本身的一席之地。盡管如此，交通堵塞混沌，在旁觀者心目中仍以完全的雜亂無(wú)章出現(xiàn)，其中每輛車(chē)的位置似乎都是隨機(jī)分布的。一輛載重汽車(chē)靠近一輛藍(lán)色小轎車(chē)，前面橫著一輛紅色小轎車(chē)，后面是一輛摩托車(chē)，如此等等。
“混沌和有序”的一幅更有戲劇性的圖景可參見(jiàn)著名畫(huà)家埃舍爾的同名畫(huà)作(圖2·3)。該圖中間是一個(gè)完全規(guī)則的晶體，外圍是一堆垃圾，如碎玻璃瓶和打開(kāi)的魚(yú)罐頭。很顯然，晶體象征規(guī)則，而垃圾則相反地象征混沌。在這種情況下，混沌是靜態(tài)的，與自然界中一切都處于不斷運(yùn)動(dòng)中的混沌現(xiàn)象相反。運(yùn)用混沌這個(gè)詞語(yǔ)時(shí)需要小心！即使在自然科學(xué)本身，“混沌”也不總是“混沌”。這里有早已熟知的“微觀混沌”。對(duì)此我們?cè)诒緯?shū)中已多次提到，例如單個(gè)氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，或者普通燈管發(fā)出的光。但還有十分新的另一類(lèi)————“確定性混沌”，經(jīng)常簡(jiǎn)稱(chēng)為“混沌”，因此可能引起許多混亂，或許已經(jīng)造成許多混亂。
《大自然成功的奧秘：協(xié)同學(xué)》原中譯本完成于1988年，系根據(jù)原書(shū)1986年第4版翻譯，于1995年10月出版。但我交稿后不久即去美國(guó)工作，最終校對(duì)由已故恩師江可宗教授協(xié)助完成。此后我對(duì)本書(shū)關(guān)心甚少，直到近年回國(guó)工作后，才從責(zé)任編輯王巧貞女士處得知，中譯本曾于2001年、2005年、2006年、2013年和2015年再版或重印。我又注意到原書(shū)早于1995年就出了擴(kuò)充袖珍版，即萌生增補(bǔ)和修訂原譯本之意。王女士認(rèn)為這本書(shū)還是有生命力的，建議我修訂前與原作者哈肯教授聯(lián)系一下。我與哈肯教授將近30年沒(méi)有聯(lián)系了，通過(guò)共同的熟人找到了他的電郵地址，去信后很快就得到了熱情的回信。他不但寫(xiě)了中文新版序，還對(duì)擴(kuò)充袖珍版做了少量增補(bǔ)和修改。于是我以原書(shū)1995年擴(kuò)充袖珍版為基礎(chǔ)，加上新的修改，修訂后把本書(shū)呈給讀者。
哈肯教授在擴(kuò)充袖珍版前言中提到了該版與原版的主要差別在于增加了兩章，即現(xiàn)在的第10章和第13章，另外對(duì)關(guān)于計(jì)算機(jī)的第17章也做了一些增補(bǔ)。除此之外，他還對(duì)1981——1994年間的新發(fā)展加了十余條注。哈肯教授也在為中譯本修訂版寫(xiě)的序中提到了他對(duì)擴(kuò)充袖珍版的增補(bǔ)和修改，主要是在信息和心理導(dǎo)向方面。以上這些，就是中譯本修訂版和舊版之間的主要差別。另外，譯者還加了兩類(lèi)注。一類(lèi)關(guān)于近年來(lái)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)和相關(guān)領(lǐng)域，以使讀者對(duì)這些方面的新動(dòng)態(tài)有所了解；另一類(lèi)對(duì)書(shū)中提到的國(guó)內(nèi)讀者可能不熟悉的一些重要的人和事做了說(shuō)明。綜合起來(lái)，新版大約增加了20％的內(nèi)容。除此之外，譯者還對(duì)全書(shū)進(jìn)行了校對(duì)，使語(yǔ)言更加規(guī)范化和現(xiàn)代化，并改正了舊版的一些翻譯錯(cuò)誤和不當(dāng)之處。
譯者曾為中譯本舊版寫(xiě)過(guò)一篇譯者的話，其中對(duì)本書(shū)的簡(jiǎn)要介紹看來(lái)對(duì)今天的讀者仍會(huì)有所幫助，現(xiàn)將這部分稍稍修改后附上。
凌復(fù)華
2017年1月于美國(guó)加州
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