《人类的知识》第85章

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；这是抽象物理学的?