確定還是偶然？
很少有哲學(xué)家————更不用說自然科學(xué)家————會否認(rèn)物理學(xué)以及一般自然科學(xué)知識對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)革命真正動搖了物理學(xué)的基礎(chǔ)。僅僅通過物理學(xué)的定律以及對它們的無數(shù)次驗證，我們對自然過程系按照一種永恒的規(guī)律進行的信念已經(jīng)得到了加強。
在19世紀(jì)盛極一時的力學(xué)曾對此做出實質(zhì)性貢獻。力學(xué)研究了各個物體如何根據(jù)它們之間的作用力而運動。牛頓的基本觀點是，支配蘋果從樹上落下的規(guī)律，與支配地球和其他行星繞太陽運行的規(guī)律相同。牛頓定律是全部火箭技術(shù)的基礎(chǔ)，也是人類征服宇宙空間的基礎(chǔ)。我們在電視屏幕上可以看到，火箭射向月球，精確地遵循預(yù)先計算好的軌道。然而，運行軌道可以事先一次算出并從而可以預(yù)測，卻令人有點心寒，甚至有點壓抑之感。因為，如果各種事件都按確定的程序發(fā)生，那么我們不過是一個巨大齒輪機構(gòu)的一部分，無疑只能無可奈何地聽任其擺布而已。偶然性無處藏身，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，通過量子理論出現(xiàn)了一個意想不到的轉(zhuǎn)折點，偶然性卷土重來。讓我們再次簡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)原子中的一個電子，使它得到比通常為多的能量，這個電子趨于以發(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)測電子何時將發(fā)射它的能量。這就像擲骰子游戲一樣，無法預(yù)測擲出來的是什么點數(shù)。
根據(jù)我們現(xiàn)今對微觀世界中的變化過程，即對不可見的原子世界的了解，這些過程都受偶然性即隨機事件的支配。任何恢復(fù)機械論世界觀地位的嘗試業(yè)已失敗。這些嘗試都與實驗結(jié)果大相徑庭。偶然性即不可預(yù)測性，這與一次定終身地預(yù)測事情的全部過程的想法是背道而馳的。
既確定亦偶然!
在1970——1980年代，越來越清楚的是，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，例如運動過程，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)測的性質(zhì)。這種現(xiàn)在剛開始進入科學(xué)家一般認(rèn)識中的全新類型的現(xiàn)象，被稱為“混沌”。
“混沌”這個詞在日常語言中是常用的。我們只要想想大家都熟悉的交通混亂，擠成一團、動彈不了的車輛。交通混亂的這個圖景，已向我們表明混沌這個詞用在科學(xué)意義上的特征。每一輛車都按嚴(yán)格的力學(xué)定律在車流中據(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章出現(xiàn)，其中每輛車的位置似乎都是隨機分布的。一輛載重汽車靠近一輛藍(lán)色小轎車，前面橫著一輛紅色小轎車，后面是一輛摩托車，如此等等。
“混沌和有序”的一幅更有戲劇性的圖景可參見著名畫家埃舍爾的同名畫作(圖2·3)。該圖中間是一個完全規(guī)則的晶體，外圍是一堆垃圾，如碎玻璃瓶和打開的魚罐頭。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動中的混沌現(xiàn)象相反。運用混沌這個詞語時需要小心！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”。對此我們在本書中已多次提到，例如單個氣體分子的無規(guī)則運動，或者普通燈管發(fā)出的光。但還有十分新的另一類————“確定性混沌”，經(jīng)常簡稱為“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工作，最終校對由已故恩師江可宗教授協(xié)助完成。此后我對本書關(guān)心甚少，直到近年回國工作后，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。我又注意到原書早于1995年就出了擴充袖珍版，即萌生增補和修訂原譯本之意。王女士認(rèn)為這本書還是有生命力的，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年沒有聯(lián)系了，通過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。他不但寫了中文新版序，還對擴充袖珍版做了少量增補和修改。于是我以原書1995年擴充袖珍版為基礎(chǔ)，加上新的修改，修訂后把本書呈給讀者。
哈肯教授在擴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，另外對關(guān)于計算機的第17章也做了一些增補。除此之外，他還對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的序中提到了他對擴充袖珍版的增補和修改，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，譯者還加了兩類注。一類關(guān)于近年來飛速發(fā)展的計算機和相關(guān)領(lǐng)域，以使讀者對這些方面的新動態(tài)有所了解；另一類對書中提到的國內(nèi)讀者可能不熟悉的一些重要的人和事做了說明。綜合起來，新版大約增加了20％的內(nèi)容。除此之外，譯者還對全書進行了校對，使語言更加規(guī)范化和現(xiàn)代化，并改正了舊版的一些翻譯錯誤和不當(dāng)之處。
譯者曾為中譯本舊版寫過一篇譯者的話，其中對本書的簡要介紹看來對今天的讀者仍會有所幫助，現(xiàn)將這部分稍稍修改后附上。
凌復(fù)華
2017年1月于美國加州
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