自然界必然与偶然的矛盾运动(一) 马东恩
在我们要讨论这个问题时,不能不立即联想到恩格斯赞许和引述过的黑格尔“前所未闻的命题:偶然的东西正因为是偶然的,所以有某种根据,而且正因为是偶然的,所以也就没有根据;偶然的东西是必然的,必然性自己规定自己为偶然性,而另一方面,这种偶然性又宁可说是绝对的必然性”。同时也不能不联想到恩格斯本人对黑格尔命题的发挥和发展。他说:“偶然的东西是必然的,而必然的东西又是偶然的”。“被断定为必然的东西,是由纯粹的偶然性构成的,而所谓偶然的东西,是一种有必然性隐藏在里面的形式”。“偶然性始终是受内部的隐蔽的规律支配的”。必然性“透过各种偶然性为自己开辟道路”。
这些论断乍一看来似乎是文字游戏,而实质上却是极其正确和深刻的哲学见解。不论在日常生活中,还是在近、现代自然科学中,特别是在量子力学所描述的世界中,抑或在人类广泛深入的社会实践中,都表明这是光辉闪耀的真理。
何谓必然、何谓偶然?人们根据常识知道,所谓必然就是事物按照一定的规律运动,给定一定的条件,某种事物一定转化为另一种确定的事物、某种事物状态就一定转化为另一种确定的状态。因而,人们根据必然的规律对事物的发展可以作出准确的预测;也可以通过控制其运动转化的条件,对过程进行有效的控制。所谓偶然,就是事物的运动转化看不出一定的规律,从一事物到另一事物、从一种状态到另一种状态似乎都是随机的。因而,在人们看起来,偶然过程及其结果是不可控制、不可预测的。有人也就根据这种一般性的认识断定,必然的就是必然的、偶然的就是偶然的,它们之间是毫无关系的。在人类认识史上一个很长的时期里,一些哲学家和自然科学家也是这样认识问题的。所谓绝对“决定论”就属于这个范围。这种必然、偶然观也往往被宿命论抓住作为根据。宿命论者会说,必然的既然是必然的,人也就无须和不可能对它做什么;偶然的既然是偶然的,人对它就更是无能为力的,只有听天由命,由必然性任意支配,让偶然性任意戏弄。
在矛盾运动观看来,必然的东西并不是绝对必然的,偶然的东西也不是绝对偶然的,必然与偶然都是相对的。必然中包含着偶然,偶然中包含着必然;必然可以转化为偶然,偶然可以转化为必然;在某些条件下为必然,在另一些条件下为偶然;在一些条件下为偶然,在另一些条件下为必然。必然是人们认识了的偶然,偶然是未被认识的必然。一句话,事物的运动转化是必然与偶然的矛盾运动、是客观与主观的矛盾运动。人在这种矛盾运动面前是可以大有作为的。
为了认识这种矛盾运动,我们先看看日常生活中掷骰子的情况。骰子有六个面,抛掷它有六种实现的可能,每个面实现的可能性、即概率为六分之一。“六种”可能、每种概率“六分之一”这是决定性的数量关系、确定的规律性,也就是制约着骰子运动变化的必然性。但是在具体的抛掷过程中,到底哪一个面得以实现、即由“六分之一”之概率转化为“百分之百”之现实,偶然性在其中起着重要作用。不过,这里的偶然性不是绝对随机的偶然性,而是有规律限制的偶然性。最后得以实现的,必定是六种可能中的一种,而不是其他的可能性。因而,掷骰子的过程既是必然的、又是偶然的,是必然与偶然相互包含的,是必然与偶然的矛盾运动。
在掷骰子的单次过程中,偶然性处于支配地位,或者说掷骰子表现为偶然性。因为任何一个面之概率的“六分之一”这种包含在必然性中的数量关系,都未得到实现,而真正实现的是某一个面的“六分之一”转化成为“百分之百”;其他面各自的“六分之一”都转化“零”。然而,如果将骰子抛掷足够多的次数,百次、千次或更多次数,必然性就一定显示出它的支配作用,或者说掷骰子表现为必然性。因为在这种过程中作为必然性的数量关系“六”和“六分之一”全部得以实现,实行了“六”个面、每个面的实现占总抛掷次数的比例大致为“六分之一”。可见,偶然性转化为必然性。这也就是事物的统计规律。
对掷骰子非常有经验的人,也许探讨过如何提高单次抛掷过程中达到预定目的掷中率。复杂的桌球运动可以实现人工控制,掷骰子也不会是完全不可控制的。骰子在将被抛出时,拿在手里的位置、方向;掷出的方向和用力大小;该时空区域的空气温度、湿度、稳定程度、骰子及其着落桌面的摩擦力、硬度等等,可能就是影响骰子抛掷过程的因素。如果在客观环境条件诸多因素相对固定的情况下,人的操作就是决定性因素,如果有人摸索出了操作要领,就可能提高预定目的掷中率,甚至使本来六分之一的必然性概率达到百分之七十、百分之八十、或者更高的实现率。或者有的人操作特别拙劣,他总是达不到预定目的。这也都是偶然向必然的转化,前者转化为掷中的必然,后者转化为掷不中的必然。假如,掷骰子的客观环境条件发生了变化,原来很善于操作的人也基本上不能按目的掷中,而又须依靠“运气”,这就是必然又转化为偶然。当他意识到条件的变化而再一次摸索出规律来的时候,就又一次由偶然转化为必然。
对简单的掷骰子过程的粗略考察,已经可以看到,必然与偶然、主观与客观都是密切相关的。
掷硬币是更简单的例子。硬币有两个面,实现的可能有两种,每种实现的可能性或概率为百分之五十。“两种”、“百分之五十”这就是规律和必然性。在具体抛掷过程中究竟实现哪一种可能或哪一个面是不确定的,这就是偶然性。在单次抛掷过程中,偶然性处于支配地位,一个面的“百分之五十”之概率转化为“百分之百”、即现实,另一个面的“百分之五十”之概率则转化为“零”、即非现实。抛掷次数越多,必然性越加显示出其支配作用,当达到足够多的抛掷次数时,“两个”面及其“百分之五十”都成为现实,即各个面的实现占总抛掷次数的百分之五十,偶然转化为必然,过程表现为统计规律。主观的努力与否、可能摸索出深入具体的抛掷规律,或者根本违背深层次的具体规律,偶然即可转化必然,前者转化为实现预定目的之必然,后者转化为总不能实现目的之必然。当改变抛掷的客观环境条件、即改变影响硬币运动深层次因素以后,原来很善于操作的人也不能实现预定目的,而是完全依靠碰“运气”,这时必然又转化为偶然。当聪明的人重新摸索出规律以后,又可以按预定目的实现,偶然再次转化为必然。
量子力学所描述的世界规律类似于掷骰子,而情况却要复杂得多。量子力学与经典力学有很大的不同。在经典力学里,一事物与另一事物、事物的一种状态与另一种状态建立在一种确切方程式的联系中,只要具备方程所要求的相应条件,某种事物或状态就会按照精确的数学关系转化为另一事物或另一状态。就是说事物的矛盾运动遵循着“决定论”即必然的规律。而在量子力学里虽然也有方程式,但却不是确切的、完全“决定论”的,而是波动方程、波函数,它只能确定概率波幅、不能确定具体状态。即在物质运动中,一事物向另一事物、事物的一状态向另一状态的转化并不是确切决定的,而是一种可能性或概率。这就是科学家所说的不确定性原理,也就是所谓的“非决定论”。
在矛盾运动观看来,量子力学正是世界本来面目的更全面的反映,世界是必然与偶然的矛盾运动,是“决定论”与“非决定论”的矛盾运动。波函数象一切科学的、具有真理性的数理方程一样,是客观规律的描述,是必然性和“决定论”的东西。而由波函数所决定的事物转化又是不具体的、不确切的、只是概率波幅,这就是偶然性、“非决定论”的东西。事物的过程就是必然与偶然的共同作用、相互作用。与掷骰子类似,对单个过程来说偶然性起着支配作用;对大量过程来说必然性起着支配作用,事物的转化表现为统计规律。随着人类科学的发展、对物质运动认识的深入,有朝一日会发现,现在认为的偶然性背后,还会有着深层次的必然性,即具体影响、支配所谓偶然事件的因素和条件,认识关键条件、控制关键条件就会化偶然为必然。新的必然中又会有新的偶然,必然又转化为偶然。人们再去认识新的偶然背后的更深层次的具体影响、支配因素和条件,又可以再次化偶然为必然。
在经典力学所谓“决定论”的领域里,实际也不仅仅是必然性,只是偶然性小到了可以被忽略而已。人为地忽略了的东西,并不等于它客观上不存在。因而经典力学也是对客观的必然与偶然矛盾运动粗略的、近似的反映。当伽利略在斜面上作钢球滚动实验,以得出后来被牛顿总结为第二定律、即F=ma时,忽略了空气阻力、斜面的摩擦力,更没有、也不可能考虑到自那时很久以后“相对论”所提出的物体质量随速度而变化的因素。当然,在伽利略的实验中这些因素的影响是极其微小的,是可以也是应该予以忽略的。任何科学实验、研究任何领域的物质运动规律都必须抓住主要矛盾、主要环节、主要因素,否则就无法认识任何规律性。不过,被忽略的因素毕竟对过程是有影响的、哪怕是极其微小的影响。而这种影响的波动就是偶然性的源泉。在伽利略的实验中得出F=ma这种必然性的规律,而忽略了微小的偶然因素,它就必定是粗略的、不精确的。如果在空气波动、摩擦力也处在波动的条件下,更精细地进行实验和测量,一定会出现各种偶然情况,而F=ma也表现为一种统计性规律。【下接(二)】
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