附录3：再论还原，1981年（2/2）
《开放的宇宙-英-卡尔.波普尔》作者：开放的宇宙-英-卡尔.波普尔 2017-04-13 12:03
最初的印象也许表明这种创造性的定义不可能存在。然而，它们能够存在并且确实存在；关于它们的一些事实与还原主义纲领密切相关。
1963年，我发表了一篇专题研究论文，“概率演算中的创造性和无创造性定义”［Creative and Non Creative Definitions
in theCalculus of
Probability］。我把概率演算当作我的专题研究的对象出于种种原因，主要是因为它向我提供了一个我认为我所深知熟稔的公理系统，并且因为我相当熟悉证明一个公理（或者一个定义）能否产生新定理即不能由该公理系统的其余部分导出的定理的方法。
这个专题研究的在此令我们感兴趣的主要结果是下面的两个（那篇论文中已举出它们的例子）：
如果我们在一个公理系统中引入了一个纯缩写的或者无创造性的定义，那么这个定义可以成为创造性定义：
（a）通过略去其中一个公理
（b）通过增加一个新的公理。
因而除非我们的公理系统严格地固定下来，否则我们永远也不能肯定一个定义是创造性的还是无创造性的。
从“物理主义的”观点看，即从关于至少整个化学和生物学可以被还原为物理学的论点看，这当然是非常重要的；除非我们所使用的物理学的公理系统（我们想把更高级的系统还原为这一系统）被精确地形式化和固定化，否则对于任何表面上纯粹缩写的定义我们不能说它是否真的是缩写的。
但是甚至在那时，某个定义的性质也可能仍难以确定。没有常规方法可以确定一个特定的定义相对于一个特定的公理系统是否是创造性的问题。
在我看来，这表明从纯逻辑观点看，还原主义纲领的确是非常模糊的。当然，从直觉地理解一门科学的观点看——这是一个尽管模糊然而十分重要的方面－－甚至部分的还原也可能仍然是令人满意的和重要的。
VI
这一切都与唯物主义的历史有关，与唯物主义的自我超越的故事有关。
唯物主义背后的主要观念，如我所称呼的，唯物主义的研究纲领，是从物质的已知的、熟悉的特性方面解释一切事物——万有［the All］，有序的宇宙［the
ordered Univers］，乾坤［the Cosmos］——的尝试。
大体上有两个唯物主义的研究纲领。一个可追溯到巴门尼德，它认为世界是充满的，充满了物质；它导致了连续统力学。另一个以“原子与虚空”为口号，它认为世界主要是空的。这两个纲领都导致把世界看作一架巨大的机械的机器的观点；或者是旋涡的；或者是原子的。但是对这两个纲领来说，从熟悉的物质特性方面解释世界都是必不可少的。
这种必不可少的要求当然是还原主义的要求。在这点上，唯物主义与还原主义的纲领完全一样。它是一个非常重要、非常富有成效的纲领——它的确成了自然科学。然而它超越了自己；这是由于科学的批评传统，而这个传统比观念形态传统更强有力。
因而，在如最初的纲领所预期的那样本应用来做出解释的那些熟悉的地方，现在却出现了抽象的、不熟悉的定律；熟悉的物质特性被非常不熟悉的抽象的数学公式所解释。例如，从直觉上非常令人满意的物质不灭观念已被非常抽象的能量守恒定律所取代；物质本身被看作仅仅是这种抽象的能量的一种形式。
但是这个超越唯物主义的过程更早就开始了——以牛顿和牛顿的力，以法拉第和麦克斯韦和爱因斯坦，和场的观念开始。并以诸如原子衰变的内在概率（半衰期）之类观念开始。
VII
这些还原主义的尝试都没有解释宇宙的创造性：生命，及其难以置信的错综复杂的事物和多种多样的形式。实际上，在达尔文之前，还原主义者们对自然中的设计［design」的问题只能闭目不看。1859年《物种起源》［The
Origin of
Species」出版后，就有了一个论据——自然选择——的确是非常有力的论据可以被还原主义者使用。还原主义者对设计的问题不再必须闭目不看；相反，他们现在能够为了还原主义而利用设计的问题。
达尔文的还原纲领通过沃森和克里克的成功而得到了最大的鼓励。难怪分子生物学不仅成为科学的发展得极其迅速的一部分，同时也几乎成为一种意识形态。
VIII
在此我想谈一谈与生命进化的问题有重大关系的另一个令人兴奋的新近发展：决非平衡的开放系统的热力学的发展。
“热力学”是热流和导致热流的力的别称。如大家所知道的，热从较热的物体或者区域流向较冷的物体或者区域，当流动停止时，这个运动就趋向于平衡。作为一门科学的热力学试图描述这一切；相应的分子力学，被称作统计力学，做出了成功的还原主义的和唯物主义的解释。
热力学的前两条定律是能量守恒定律和断言熵只能增加的定律。按照玻耳兹曼把熵解释为分子无序来表达，第二定律说一个封闭系统中的分子的无序只能增加，直至它到达它的最大值——完全无序。
被解释为宇宙原理的这条关于无序增加的定律使生命的进化不可理解，显然是自相矛盾的。因为生命进化表现出一种远离玻耳兹曼的无序的总的趋势。
很久以来人们就怀疑，这个明显的悖论与这样的事实有关，即每个生命系统，甚至整个地球，及其不断发展与成长的植物群和动物群，是一个开放的系统。
当然，第二定律（和玻耳兹曼对它的解释）不适用于开放系统；因此这里似乎有取得一些进步的可能性。
现在已取得了惊人的进步。我在此不能讲述这个经历，但是我想提一提最重要的结果，它主要应归因于普里果金［Prigogine」。简言之，它们是远非平衡态的开放系统，没有表现出增加无序的趋势，即使它们产生熵。但是它们能够把这个熵输出给它们的环境，能够增加而非减少它们的内在秩序。它们能够显现结构特性，因此做出与进入任何令人兴奋的事物都不再会对它们发生的平衡态正相反的事情。
也许最简单的例子是煤气灶上正在沸腾的茶水壶。许多能量从壶底流入壶内，在壶盖和侧面流到外面，在这个意义上，这是一个开放系统。
在系统内，逐渐显现出强烈的温差，与封闭系统会出现的情况正相反。它们不但产生热流而且产生快速的水流，当水开始沸腾时，甚至产生其大小相当独特的可见物质结构：蒸气泡。这些蒸气泡决非相等，但是有一种平均大小：一种典型的概率或统计结果（这种倾向取决于总的情境：煤气灶的温度，壶的大小与形状，热流……）。而且，水有两种状态的区分－－液态水和水蒸气；在下一个时间单位，一组分子是否会呈现一种或另一种状态显然是一个概率问题；在此（如在全部热力学中一样）我们面临着概率结果，面临着物理学的一个非决定论的部分。
普里果金既在理论上又在实验上发展着物理学的这一部分，现在可清楚地看到，处于绝非平衡态的开放系统能够建立新的结构而非趋向平衡态，趋向熵增加到最大值的结构消失的状态；人们长期以来对于宇宙所预测的那种热寂的状态。
IX
可以把普里果金的工作看作一项令人兴奋的物理主义的还原，至少在它向着对于高级结构的进化（它似乎是地球上生命的进化的相当明显的方面）的物理学理解迈出最初几步的意义上是如此。因而它会为理解生命的创造性与物理学定律不相抵触的原因开辟道路。
但是尽管这是朝还原主义的方向迈出的一步，它却决非对生命的创造特性的还原。
无论我们是否把宇宙看作一架物理的机器，我们都应面对这个事实，即，它产生了生命和有创造力的人；它向他们创造性的思想开放，并确实已被这些思想所改变。我们不可闭目不见这些事实或者允许我们对还原主义纲领所取得的成功的意识使我们看不到这样一个事实，即包含着生命的宇宙在最佳的意义上是有创造力的：伟大的诗人，伟大的艺术家，伟大的音乐家，以及伟大的数学家，伟大的科学家，伟大的发明家都是有创造力的，在这种意义上，宇宙是有创造力的。
1963年，我发表了一篇专题研究论文，“概率演算中的创造性和无创造性定义”［Creative and Non Creative Definitions
in theCalculus of
Probability］。我把概率演算当作我的专题研究的对象出于种种原因，主要是因为它向我提供了一个我认为我所深知熟稔的公理系统，并且因为我相当熟悉证明一个公理（或者一个定义）能否产生新定理即不能由该公理系统的其余部分导出的定理的方法。
这个专题研究的在此令我们感兴趣的主要结果是下面的两个（那篇论文中已举出它们的例子）：
如果我们在一个公理系统中引入了一个纯缩写的或者无创造性的定义，那么这个定义可以成为创造性定义：
（a）通过略去其中一个公理
（b）通过增加一个新的公理。
因而除非我们的公理系统严格地固定下来，否则我们永远也不能肯定一个定义是创造性的还是无创造性的。
从“物理主义的”观点看，即从关于至少整个化学和生物学可以被还原为物理学的论点看，这当然是非常重要的；除非我们所使用的物理学的公理系统（我们想把更高级的系统还原为这一系统）被精确地形式化和固定化，否则对于任何表面上纯粹缩写的定义我们不能说它是否真的是缩写的。
但是甚至在那时，某个定义的性质也可能仍难以确定。没有常规方法可以确定一个特定的定义相对于一个特定的公理系统是否是创造性的问题。
在我看来，这表明从纯逻辑观点看，还原主义纲领的确是非常模糊的。当然，从直觉地理解一门科学的观点看——这是一个尽管模糊然而十分重要的方面－－甚至部分的还原也可能仍然是令人满意的和重要的。
VI
这一切都与唯物主义的历史有关，与唯物主义的自我超越的故事有关。
唯物主义背后的主要观念，如我所称呼的，唯物主义的研究纲领，是从物质的已知的、熟悉的特性方面解释一切事物——万有［the All］，有序的宇宙［the
ordered Univers］，乾坤［the Cosmos］——的尝试。
大体上有两个唯物主义的研究纲领。一个可追溯到巴门尼德，它认为世界是充满的，充满了物质；它导致了连续统力学。另一个以“原子与虚空”为口号，它认为世界主要是空的。这两个纲领都导致把世界看作一架巨大的机械的机器的观点；或者是旋涡的；或者是原子的。但是对这两个纲领来说，从熟悉的物质特性方面解释世界都是必不可少的。
这种必不可少的要求当然是还原主义的要求。在这点上，唯物主义与还原主义的纲领完全一样。它是一个非常重要、非常富有成效的纲领——它的确成了自然科学。然而它超越了自己；这是由于科学的批评传统，而这个传统比观念形态传统更强有力。
因而，在如最初的纲领所预期的那样本应用来做出解释的那些熟悉的地方，现在却出现了抽象的、不熟悉的定律；熟悉的物质特性被非常不熟悉的抽象的数学公式所解释。例如，从直觉上非常令人满意的物质不灭观念已被非常抽象的能量守恒定律所取代；物质本身被看作仅仅是这种抽象的能量的一种形式。
但是这个超越唯物主义的过程更早就开始了——以牛顿和牛顿的力，以法拉第和麦克斯韦和爱因斯坦，和场的观念开始。并以诸如原子衰变的内在概率（半衰期）之类观念开始。
VII
这些还原主义的尝试都没有解释宇宙的创造性：生命，及其难以置信的错综复杂的事物和多种多样的形式。实际上，在达尔文之前，还原主义者们对自然中的设计［design」的问题只能闭目不看。1859年《物种起源》［The
Origin of
Species」出版后，就有了一个论据——自然选择——的确是非常有力的论据可以被还原主义者使用。还原主义者对设计的问题不再必须闭目不看；相反，他们现在能够为了还原主义而利用设计的问题。
达尔文的还原纲领通过沃森和克里克的成功而得到了最大的鼓励。难怪分子生物学不仅成为科学的发展得极其迅速的一部分，同时也几乎成为一种意识形态。
VIII
在此我想谈一谈与生命进化的问题有重大关系的另一个令人兴奋的新近发展：决非平衡的开放系统的热力学的发展。
“热力学”是热流和导致热流的力的别称。如大家所知道的，热从较热的物体或者区域流向较冷的物体或者区域，当流动停止时，这个运动就趋向于平衡。作为一门科学的热力学试图描述这一切；相应的分子力学，被称作统计力学，做出了成功的还原主义的和唯物主义的解释。
热力学的前两条定律是能量守恒定律和断言熵只能增加的定律。按照玻耳兹曼把熵解释为分子无序来表达，第二定律说一个封闭系统中的分子的无序只能增加，直至它到达它的最大值——完全无序。
被解释为宇宙原理的这条关于无序增加的定律使生命的进化不可理解，显然是自相矛盾的。因为生命进化表现出一种远离玻耳兹曼的无序的总的趋势。
很久以来人们就怀疑，这个明显的悖论与这样的事实有关，即每个生命系统，甚至整个地球，及其不断发展与成长的植物群和动物群，是一个开放的系统。
当然，第二定律（和玻耳兹曼对它的解释）不适用于开放系统；因此这里似乎有取得一些进步的可能性。
现在已取得了惊人的进步。我在此不能讲述这个经历，但是我想提一提最重要的结果，它主要应归因于普里果金［Prigogine」。简言之，它们是远非平衡态的开放系统，没有表现出增加无序的趋势，即使它们产生熵。但是它们能够把这个熵输出给它们的环境，能够增加而非减少它们的内在秩序。它们能够显现结构特性，因此做出与进入任何令人兴奋的事物都不再会对它们发生的平衡态正相反的事情。
也许最简单的例子是煤气灶上正在沸腾的茶水壶。许多能量从壶底流入壶内，在壶盖和侧面流到外面，在这个意义上，这是一个开放系统。
在系统内，逐渐显现出强烈的温差，与封闭系统会出现的情况正相反。它们不但产生热流而且产生快速的水流，当水开始沸腾时，甚至产生其大小相当独特的可见物质结构：蒸气泡。这些蒸气泡决非相等，但是有一种平均大小：一种典型的概率或统计结果（这种倾向取决于总的情境：煤气灶的温度，壶的大小与形状，热流……）。而且，水有两种状态的区分－－液态水和水蒸气；在下一个时间单位，一组分子是否会呈现一种或另一种状态显然是一个概率问题；在此（如在全部热力学中一样）我们面临着概率结果，面临着物理学的一个非决定论的部分。
普里果金既在理论上又在实验上发展着物理学的这一部分，现在可清楚地看到，处于绝非平衡态的开放系统能够建立新的结构而非趋向平衡态，趋向熵增加到最大值的结构消失的状态；人们长期以来对于宇宙所预测的那种热寂的状态。
IX
可以把普里果金的工作看作一项令人兴奋的物理主义的还原，至少在它向着对于高级结构的进化（它似乎是地球上生命的进化的相当明显的方面）的物理学理解迈出最初几步的意义上是如此。因而它会为理解生命的创造性与物理学定律不相抵触的原因开辟道路。
但是尽管这是朝还原主义的方向迈出的一步，它却决非对生命的创造特性的还原。
无论我们是否把宇宙看作一架物理的机器，我们都应面对这个事实，即，它产生了生命和有创造力的人；它向他们创造性的思想开放，并确实已被这些思想所改变。我们不可闭目不见这些事实或者允许我们对还原主义纲领所取得的成功的意识使我们看不到这样一个事实，即包含着生命的宇宙在最佳的意义上是有创造力的：伟大的诗人，伟大的艺术家，伟大的音乐家，以及伟大的数学家，伟大的科学家，伟大的发明家都是有创造力的，在这种意义上，宇宙是有创造力的。