复杂性与非决定论

复杂性与非决定论——论争与反思

2006年12月7日 来源:作者授权 作者:刘劲杨

[摘 要] 决定论问题是哲学和科学领域内的一个复杂问题。复杂性科学使决定论面临巨大冲击,动摇着经典科学基于简单性信念的世界图景,引发持续不休的论争和困惑。本文对相关重要观点进行了细致地梳理、厘清和深入的反思,力求突破通常对决定论与非决定论的简单二分。在对决定论与非决定论概念重新界定和分析的基础上,本文指出:复杂性是对严格决定论的彻底否定,但这一否定并不必然导致科学的非决定论,而呈现为新的科学图景。

[关键词] 复杂性;决定论;非决定论;反思

[中图分类号] N94-02 [文献标识码] A

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有关决定论的问题几乎与哲学一样久远,众多研究领域均有涉及,文献众多,观点纷呈。因果决定论、道德决定论、逻辑决定论、历史决定论,等等,都是它的不同表现形式,而每一种决定论的表述都有其对立面。决定论问题的核心是因果决定论,本文所言的决定论、非决定论仅限于此范围内讨论。因果决定论的主要代表为物理决定论[①],也称为机械决定论。19世纪后期概率论在统计热力学等实证科学中开始得到普遍应用,或然性的观念逐渐兴起,这既被称为统计(概率)决定论,也常常被视为一种非决定论。1927年,量子力学进一步引发出关于决定论与非决定论的激烈论争。20世纪中叶以来,复杂性研究异军突起,给予建立在严格决定论之上的世界简单性图景巨大冲击。

一、严格决定论、简单性与科学的世界图景

近现代以降的决定论问题主要围绕着科学而展开,拉普拉斯决定论凸显经典科学对世界简单性的基本信念。复杂性科学的兴起使人们开始质疑和否定它的合理性,试图建立一种基于复杂性的世界新图景,引发科学基本信念的论争。

1. 严格决定论的经典表述

严格决定论也被称为机械决定论。机械自然观把一切自然现象都归结为力学现象,一切运动都归结为机械运动,整个自然过程可用力学原理来诠释。1814年,著名的天文学家和数学家拉普拉斯(Laplace,Pierre-Simon)的一段话被视为严格决定论的经典表述,史称拉普拉斯决定论。其内容为:“我们应当把宇宙的目前状态看作是它先前状态的结果,并且是以后状态的原因。我们暂时假定存在着一种理解力(intelligence),它能够理解

使自然界生机盎然的全部自然力,而且能够理解构成自然的存在的种种状态(这个理解力广大无边,足以将所有资料加以分析),它在同一方式中将宇宙中最巨大物体的运动和最轻原子的运动都包罗无遗;对于这种理解力来说,没有任何事物是不确定的了;未来也一如过去一样全都呈现在它的眼中。”[1](P59 )

拉普拉斯决定论大致可概括为四层含义:第一,严格确定性:宇宙状态是其在前一瞬间状态的必然结果,宇宙的发展具有严格的确定性;第二,可预言性:宇宙的未来在原则上可以精确预测,人类不能作完全精确的预测是因为观测资料的不完整和人类智力的缺陷;第三,机械还原性:宇宙可视为大量力学系统的叠加。第四,因果等当性:宇宙处于线性因果关系中,一定的原因产生一定的结果,反之亦然。在这四层含义中,严格确定性是核心,可预言性、机械性及因果等当性可视为严格决定论的表征。所谓严格确定性,不仅表现在人们可用确定性的函数关系、微分方程、相空间轨道等数学语言加以描述,还表现在自然规律具有严格的确定性,即规律的可重复性、未来的可预言性、原则上的可精确计算性。

2. 简单性还是复杂性:科学基本信念的论争

拉普拉斯决定论凸显科学对待世界的一个基本信念:大自然本质上是简单的,复杂由简单构成,任何复杂现象及其运动都可化约为简单对象来处理。在严格决定论的视野中,“一个简单的空气分子或者蒸汽分子所描画的曲线以一种像行星轨道一样的确定的方式被受到控制”[1](P60)。牛顿曾指出:“自然界不做无用之事,只要少做一点就成了,多做了却是无用;因为自然界喜欢简单化,而不爱用什么多余的原因以夸耀自己。”[2]爱因斯坦一直认为,简单性不仅是自然的本质,它还是科学的本质[②]。即便面对量子力学的严峻挑战,他仍然坚信上帝从不掷骰子。这一简单性的世界图景可概括为:自然的规律性,它表明自然具有固有的秩序、机械式的确定性、必然性和单一因果关系等;自然的外在可分离性,即自然与人的分离、自然构成要素与环境的分离;自然的可还原性,包括物质世界的无限可分信念与高层次事物可还原至低层次事物信念;自然的可袪魅性,经典科学消减了科学经验与自然存在的复杂联系,仅以必要的简单联系建立规律、解释自然。[3]

随着复杂性科学的兴起,人们对简单性信念的论争主要集中在两个层面上:第一,本体论层面,复杂性研究者们坚决把简单性与复杂性严格对立起来。他们认为,经典科学对世界简单性的基本信念已暴露出越来越大的有限性,复杂性才是世界的真正本质。法国科学哲学家加斯东·巴什拉甚至断言:自然界没有简单的事物,只有被简化的事物。[4](P137)第二,方法论层面,复杂性研究者们试图建立区别于经典科学简单性方法的复杂性方法。他们认为,既然科学对象已从简单性和简单系统转向复杂性和复杂系统,简单性原则就不适用于复杂对象。自然的复杂性是难以化约还原为简单性的,把非线性问题简化为线性问题来解决是有一定限度的,许多非线性特征会在这一过程中消解掉,丧失复杂性。“把复杂性当作复杂性处理,是复杂性研究的方法论原则。”[5]钱学森在此层面曾给出一个复杂性问题与简单性问题的区分标准。[③]

在科学研究的实践中,研究者的本体论信念会直接影响到其方法论原则,它们紧密相关,其相关性还常常被作为彼此合理性的证明。然而,对复杂性科学来说,我们还很难在二者之间建立如它们在经典科学中的逻辑统一性。[④]这主要有两个困难:在科学本体论层面,复杂性仍是一个模糊的理念,迄今人们还无法给出具有普适性的复杂度的科学判据;在方法论层面,我们可以理解诸多的复杂性方法论原则,却难以想象何谓复杂性方法?它(们)是诸多简单方法的整合?还是一个具有革命性的复杂性方法体系?这些都有待人们继续探索。

二、复杂性对严格决定论的否定

因果性、因果确定性、因果等当性是物理决定论与非决定论的重要判据。经典科学基于线性因果关系,复杂性科学揭示出世界的复杂(非线性)因果联系[⑤],否定了严格决定论。混沌、涨落与自组织一直都是复杂

性研究领域中涉及决定论问题的争论点。混沌模糊了确定性与随机性、必然和偶然的严格界限;涨落与分岔取消了因果等当性;自组织及其演化的层级性则否定了自然的机械性。

1. 混沌

混沌是动力学系统中一类复杂的非平庸行为(性态),也是非线性系统的普遍行为或通有运动机制。当非线性系统离开平衡态足够远,平衡运动、周期运动、准周期运动都失稳后,就可能出现混沌运动。通常认为混沌对决定论的否定集中体现在三个特性上:(1)确定性系统的内在随机性。确定性系统在没有受到外部作用的情况下,会由于系统自身演化的内在非线性机制的作用,出现随机性很强的不确定性;(2)初始条件(初值)的敏感依赖性和长期行为的不可预测性;(3)奇异性。耗散系统的混沌运动会形成奇怪吸引子或混沌吸引子。它的奇异性表现在:第一,系统整体稳定而局部吸引子内部的运动又是不稳定的,即相邻运动轨线互相排斥并按指数速度分离。第二,混沌吸引子具有无穷层次的自相似结构。第三,它的空间图形具有分形的几何结构,其维数一般是非整数维的。[6]

对于混沌与严格决定论的关系大致有两种对立的观点:法国哲学家布多认为,混沌并“没有宣布拉普拉斯两世纪前所说明的普遍的决定论的著名学说失效”[7],并不存在严格的混沌定义,它还更多的只是假设的性质。许多过于理想化的混沌只是数学的模型,不具有具体的物理指称。更多的研究者持相反的观点,认为混沌现象广泛存在于天体运动、化学反应、气候变化、经济增长甚至疾病传播中。混沌破灭了拉普拉斯可预测性幻梦,标志着严格决定论的失效。混沌内随机特性表明,确定性系统也是不确定的。随机性是普遍存在的甚至可起支配作用,确定性反而是个别的,这恰恰与严格决定论对确定性的信念倒置。“蝴蝶效应”是一种非线性因果关系,这标志确定系统的长期可预测性失效。奇异性进一步揭示出确定性与随机性、有序与无序的辩证关系。混沌并非绝对的有序,也不是完全的无序,它颠覆了严格决定论对确定性的机械理解。

2. 涨落与分岔

热力学研究中,对于一个由大量宏观粒子构成的体系,人们通常以一个长时间范围内体系瞬时状态的平均值来刻画该体系的宏观态。这一平均值与瞬时状态常有微小的偏差,称为“涨落”。涨落的本质是粒子的热运动,温度越高振动越强,处于绝对零度时粒子仅在平衡位置轻微颤动。涨落是传统实验研究中无法预言、无法控制的任意性因素。人们一般把它们视为一种对确定性的干扰,是实验中的偶然,不对体系产生重大影响。非平衡热力学的深入研究表明,涨落对体系行为有本质性的影响。对于一个处在平衡态的体系,只要外界的干扰不大,不管初始状态如何,它都“必然”趋向平衡态,指向惟一的终态——熵最大状态。当该体系进入非平衡状态时,粒子内部的相干作用增强,大多数粒子不能以足够的随机性运动,但处于某些临界点的个别粒子的涨落会由于非线性的相互作用被放大为“巨涨落”,导致热力学分支失稳,使整个体系经“分岔”后跃迁到某一新的宏观有序态。然而,热力学宏观方程证明,系统在分岔前通常会面临不只一个未来的可能稳定态,任何一个稳定态都是可能的,系统本身没有偏爱。

以普利高津(Prigogine)著名的叉式分岔为例(见图1),热力学分支在λ=0到λ=λc是稳定的。超过λc点以后,热力学分支失稳并有对称性的一对新解出现。正是涨落“决定”了哪一个分支将被选择,但这一“决定”却是不确定的,b1、b2均为可能的选择。在分岔前,我们是无法确知系统会走向究竟是b1还是b2。一旦非平衡态的耗散结构形成,分岔就将导致对称性破缺,打破时间的均匀性(如化学振荡反应),或者空间的均匀性(如非平衡图灵结构)。

图1 叉式分岔与逐次分岔[8]

对于涨落,普利高津进行了深入研究。他指出,系统演化的历史是在随机性因素的参与下完成的,涨落“既包含确定性过程(分岔之间)又包含概率性过程(在分支间的选择中)„„即使我们已知初值和边界约束,系统仍有许多作为涨落的结果的态可供‘选择’„„分岔确实可以被视为多样化和创新之源” [8](P55) 。对于逐次分岔,它还牵涉到一个历史维度和目的性维度(图1)。涨落意味着系统的演化不可能是严格决定论的,而呈现为偶然性与必然性的相互依存和相互转化:系统在外部参量控制下逐渐趋向远离平衡的临界点,这是一个由必然性所支配的严格决定论过程;一旦系统达到临界点,偶然性就占据着支配地位,系统在本质上是无法预测下一状态的;越过临界点后,系统又趋向于下一临界点,必然性重新起着支配作用。“历史”在特定关头给单个个体提供了发挥作用的可能机会,历史却无法断言个体与历史的未来。[9]

进一步细致分析,当λλc时,如果观测到系统处于态d2,这表明它通过了态b1和c1;但是,却无法由态b1断定系统将必然走向态d2(见图2)。这正是普利高津所言的建基于时间不可逆性之上的历史维度,它表明系统状态间的因果关系是不充分的,呈现为“一因多果”。[10]事实上,历史维度在此常常被视为广义目的性存在的证明。复杂系统总是趋于系统演化的目的,在因果关系上展现为“前果后因”而不是严格决定论所默认的“前因后果”,因果等当失效。

3. 自组织及其层级

生命的诞生至今仍是一个未解之谜。20世纪60年代,西蒙(Herbert.A.Simon) 从层级(Hierarchy)角度对这一问题进行了思考。一般认为,地球生命的生成经历了数个层次:无机小分子→有机小分子→有机高分子→有机多分子→原始初级生命。无论是哪一个层次,如果按照自然发生率计算,生命的诞生与演化都是概率近乎零的事件。面对这一现象,严格决定论是难以给出解释的,它只能把生命的诞生归为一种偶然。西蒙以“钟表匠”的寓言隐喻了层级结构对于缩短生命进化所需时间的重要意义。他指出,生命并不完全依赖于随机性,“层级结构是复杂事物的建筑师使用的主要结构方式之一”[11] 。

此后,许多科学家、哲学家在不同程度上都对于层级问题有所涉及。艾伦(T.F.H.Allen)自20世纪80年代后一直从事有关层级理论的研究。[12]在复杂性研究领域,莫兰、普里高津、哈肯(H.Haken)、霍兰(John Holland)、欧阳莹之(Sunny Y.Auyang)都从各自的角度提出了有关层级、跨层次(interlevel)方法的问题。人类对层级现象其实并不陌生,大至宇宙,小至微观领域的夸克以及宏观世界中丰富的构造都遍布着层级现象。层级是世界有序性的重要表征,经典科学对世界的层级进行了细致划分,层次与层次之间即高层次与低层次之间是一种可化约和可还原的关系。这一还原化约关系包括两种方式:一种是自上而下的,把高层次属性还原为低层次属性的机械决定论的还原,如把一切现象都还原为基本粒子之间的相互作用;一种是自下而上的,把低层次属性化约为高层次属性的统计决定论的还原论,如统计热力学。

图2 层级视野中的复杂系统与简单系统的区分[13]

跨层次现象对严格决定论给予了根本性的否定。复杂性科学的一个重要发现就在于:复杂性总是在层次交界处涌现(interface emergence),呈现为一种层次跨越。王志康据此把复杂性扼要定义为“客观事物跨越层次的不可直接还原的相互关系”[14] (见图2)。严格决定论意义上的层次之间属性的化约或还原关系在此是不存在的。以突变为例,在生物的遗传变异当中,突变是普遍存在的,但突变的性状似乎没有任何准备阶段,一种新的性状或具有新特点的生物体最先总是突然出现在群体当中。这里,所有严格决定论意义上的因果性链条都是断裂的:在微观层次上,突变属于基因变异;在宏观层次上,突变是性状变异。然而,我们却无法由

微观的基因变异严格地预测宏观某一性状的必然改变。因为,首先不论是微观层次的基因变异或是宏观层次的形状改变都是或然性而非确定性的;其次,原因与结果为层级所隔断。除非存在跨层次规律,否则它们的因果联系是断裂的。传统的经典科学并不是跨层次科学,奠基于其上的严格决定论本质上是一种线性单值连续因果关系,在此是失效的。

三、哲学反思

复杂性科学始终都面临着决定论与非决定论的困惑:否认复杂性规律的必然性,就无法理解客观实在中普遍存在着的众多复杂性现象的类似性;另一方面,要承认复杂性规律,强调规律存在的必然性,复杂性理论又似乎是在以一种普遍性代替另一种普遍性,以一种决定论取代另一种决定论。复杂性究竟意味着决定论还是非决定论?研究者们论争不休,需要我们细致分析。

1. 决定论与非决定论的概念厘清

因果性是因果决定论[⑥]与非决定论的一个根本性判据。有论者指出,应注意哲学决定论与物理决定论对这一判据的不同要求。[9](P24)哲学决定论主张:世界为因果性原理所支配,它普遍地存在着和起着作用,即每一事件的存在或不存在都有一个原因,类似结果来自类似原因。由此,在哲学上区分决定论与非决定论的关键判据为:因果性是否存在。凡否认因果性普遍存在者即可归入广义上的哲学非决定论。物理决定论是对因果性更严格的要求:一切事物包括人类的行动都是由自然的、内在的、不可变更的定律决定的,因果性即严格的规律性、必然性。凡否认自然规律的可重复性、可预言性信念者则为物理非决定论。显然,哲学决定论者与物理决定论者并非一回事。一位物理非决定者完全可能是哲学决定论者,而一位哲学决定论者是一位物理非决定论者也并不让人感到意外。当然我们也可从哲学决定论与物理决定论相结合的角度给出了它们的定义,“决定论是关于事物具有因果性、规律性、必然性的学说。非决定论否认因果联系的普遍性,否认事物发展的规律性和必然性,认为事物的运动不受因果关系的制约,没有任何秩序。”[15](P385)这一定义为众多研究者所采用。

随着概率论在实证科学中的广泛应用,物理决定论中除了严格决定论,人们又发现了基于统计意义上的决定论,即由统计平均所决定的大数律,可称为“统计决定论”或“概率决定论”。二者并不相同,但在“严格确定地预言此后的事件”上有性质上的共同之处,前者是对个别事件、过程的准确预言;后者是对一定个别事件的集合所呈现规律的统计性确定,其统计概率是一定的、严格确定的。以上二者都体现为一种宏观确定性,由此产生强的物理决定论与弱的物理决定论之分。强或弱主要取决于对概率决定论的接纳程度、接纳方式。此处的论争和混淆最为突出,可以表1示之。

表1 严格决定论与概率决定论关系的各种代表性观点[⑦]

表1 严格决定论与概率决定论关系的各种代表性观点[⑦]

注:波普尔为了说明决定论与非决定论的关系,以“云”来代表不规则的、无序的、不可预测的现象;以“钟”来代表高度规则和可预测的现象。[16](p264-285)

分析表1,无论是决定论还是非决定论的概念边界都是难以截然分开的。有论者主张引入“决定性”这一概念,承认整个世界具有决定性不一定是决定论,但可以肯定其一定不是非决定论。[17]据此,观点Ⅰ为强的物理决定论,即拉普拉斯严格决定论,主张前提与结果间具有精确决定性,与其对立者可称为“弱的非决定论”,可采用波普尔所下的定义,“不是物理世界中的所有事件,在所有它们的无限小的细节上,都可以绝对精确地预先决定。”[16](p274)观点Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ均可归为为弱的物理决定论,即承认客观存在的世界中的所有事物或运动过程具有不完全的决定性。其中,观点Ⅱ偏向严格决定论,观点Ⅲ为概率决定论,观点Ⅳ与观点Ⅴ强调了二者的独立性与互补性。与弱的物理决定论对立者,否认世界中的事物或运动过程的所有因果

决定性(规律性、必然性、客观性),可称为“强的非决定论”。以上分析可用模态判断对当关系的逻辑方阵更为清晰的表示出来(图3)。

图3 决定论与非决定论模态判断对当关系的逻辑方阵

2. 决定论与决定论超越

众多的复杂性研究者们认为,复杂性科学是对经典科学的一种决裂,甚至是一场革命,复杂性直接否定了基于拉普拉斯决定论的机械自然观。但在决裂与否定之后是什么,见解并不一致,虽有交叉,却可大致区分为以下两种倾向。

(1)决定论倾向。这一倾向认为,复杂性否定了严格决定论,但复杂性并未否定规律性。复杂性科学的目标在于建立新的科学,发现新的规律。这一倾向是复杂性研究的主流。

事实上,复杂性理论(科学)得以建立的一个基础性信念在于,不同领域、不同类型系统的不同复杂对象存在着某种类似的性质、结构(曼德勃罗)、“性能”(普里高津)或“机制”(霍兰),即复杂性。复杂性科学的任务就在于对这些类似性的解释与说明,并发现“共同之处”背后的普遍规律。对这一信念表述最为强烈的属SFI的研究者们,霍兰(John Holland)把这一信念形象化为探索复杂性的“隐秩序”(hidden order),并把其作为复杂适应系统(CAS)理论的最终目标。他坚定地指出:“我们将看到,经济系统、因特网、发育的胚胎各自面临着贸易平衡、计算机病毒、出生缺陷等挑战,这些挑战从机制上看,是有许多类似之处的„„我们把这些系统冠之以一个共同的名称——复杂适应系统(CAS)。这远不只是名词术语的问题。它标志着我们直觉认为存在着一般原理控制着CAS的行为,这些原理还暗示了解决随后问题的方法。”[18]

决定论倾向的研究者们指出,复杂性不是混乱性,复杂性也意味着某种决定性和确定性。以混沌为例,虽然混沌是确定性系统内随机性的表征,但混沌依然存在着确定性:混沌区在控制空间的位置是确定的;每个吸引域的范围是确定的;混沌运动遵循统计规律;奇怪吸引子在相空间的位置是确定的;从初值开始的运动必定走向吸引子,奇怪吸引子的分数维也是确定的。再以生命的诞生为例,虽然我们用统计方法也难以预言,这是一种本质上的偶然性。但“几率极小的极偶然事件,在全系综得以实现的条件下,其实现几率为一”[19] 。对于生命来说,宇宙中存在生命可能的恒星至少有1021个,已知的90种稳定元素可以无数方式组成分子。同一组成的分子又可形成结构不同的各种同分异构体。一个由500个氨基酸组成的蛋白质分子其不同排列方式达到10800种之多;一个DNA分子所包含的核苷酸可达108之多。这些巨量分子再加上一些特殊催化机制(如超循环),生命的诞生就具有一种确定性了。这一确定性可称为:大数发生的必然性。再如自组织现象,普里高津反复强调时间不可逆性所展示出演化方向的确定性。演化总是或趋向于熵增的方向(平衡系统);或趋向更高程度的有序(非平衡系统);或趋于完全的混乱。虽然这些演化的热力学分支无法严格确定,但时间之矢的演化方向是确定的。

概括起来,决定论倾向的典型表述为:众多复杂现象“只用牛顿力学或统计力学是解释不清的,然而它们也有其客观规律,同样遵循决定论原则” [15](P386) 。显然,这一决定论决非严格决定论,而是弱的物理决定论。

(2)超越倾向。这一倾向认为,复杂性带来的改变是深刻的,决定论与非决定论的区分并没有完全揭示出这一变化,倡导对决定论的超越,强调认识世界需要超越决定论与非决定论、必然性与偶然性、确定性与随机性的简单二元对立。

张华夏认为,复杂事物的生成过程是按照过程的因果性、随机性和目的性的三元机制进行的(图4)。因果性作用,即指事物间存在的严格因果性作用,只要我们了解了事物的规律或运动方程,便能够从初始条件中,决定性地准确预测事件的出现;随机性作用,即指概然性相互作用,事件的出现或运动状态我们无法获得严格决定性预测,它们是随机的、偶然的;目的性作用,即指系统广义的目的性相互作用。目的性是一切生命系统的重要特征,系统科学将这一概念推广到一切复杂系统。复杂性研究已经表明,正是目的性而不是因果决定性才使生命的起源成为可能。

图4 事物过程的生成机制和运行机制示意图[20]

波普尔(Karl Popper)在《非决定论和人类自由》一文中强调自己是一位非决定论者,但他同时指出,仅以决定论与非决定论的视野来看待世界是不够的。他说:“如果决定论是真的,那么世界就是一个完美无瑕的运行的钟,包括所有的云,所有的有机体,所有的动物,以及整个人类。另一方面,如果皮尔斯的、海森堡的、或其他形式的非决定论是真的,那么纯粹的机遇就在我们的物理世界中起到一种主要的作用。但机遇真的会比决定论更令人满意吗?” [16](p281)复杂性的另一个重要原则是不确定性。莫兰(Morin.E)认为,通常存在着对于复杂性的两种误解:第一种是把复杂性设想为妙方、答案,而不是把它考虑为挑战和对于思想的激励,以为复杂性是简化方法的有效替代物,可以像简化方法一样可以程序化和加以明确规定;第二种误解是把复杂性与完备性加以混淆。他指出:“复杂性的愿望只是说明被不同学科之间、不同认识范畴之间和不同类知识之间的断裂所破坏的各种关联的必要性„„在它的核心包含着“一个不完备性和不肯定性的原则”

[4](P138)。

总之,超越倾向认为:复杂性并未以强的非决定论形相来否定一切因果决定性,而是预示着一个包容决定性与非决定性、有机性与机械性、确定性与非确定性、可能性和现实性等多元视角特征的新科学图景。[⑧]

3. 结语

对于机械决定论来说,一件东西不是偶然的,就是必然的。复杂性否定了严格决定论,就必然属于非决定论。然而,这绝非复杂性的蕴含。恩格斯在批判类似观点时借用了黑格尔的一段话,“偶然的东西正因为偶然的,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” [21]。在决定论者看来,无序、偶然性、不确定性是有序、必然性、确定性中的偏差;而在非决定论者看来,“组织化和有序化仅仅是大混乱中的一时的偏差和波动” [22] 。面对这两种完全对立的描述,简单性、确定性原则逼迫我们必须二者择一;辩证的原则提醒我们不要选择,因为任何一种选择都会导致偏执;复杂性原则要求我们,超越选择并避免偏执。复杂性既不能停留于非决定论的迷茫中,亦不能以决定论的偏执遮蔽世界的本质。

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COMPLEXITY AND INDETERMINISM

——Controversies and Reflection

LIU Jin-yang

(School of Philosophy, Remin University of China, Beijing , 100872)

Abstract: The determinism is a complex problem in philosophy and science. The complexity science is a big shock to determinism, shaking the world-cap based on simplicity belief in classical science. And many relevant controversies and puzzlement have arisen up to now. This article carefully analyzes them and tries to break out of dichotomy between indeterminism and determinism through deep philosophical reflection. In conclusion, after redefining the demarcation between indeterminism and determinism, the article points out that the complexity negatives the strict determinism, but it does not consequentially result in strong indeterminism in science. It indicates a view of new science.

Key words: complexity; indeterminism; determinism; reflection

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* 本文发表于《中国人民大学学报》2006年第6期.

[作者介绍] 刘劲杨(1973-),四川成都人,哲学博士,中国人民大学哲学院教师,主要研究方向为:科学技术哲学、系统科学哲学、复杂性理论。

[①] 17-18世纪牛顿经典力学在宏观低速世界应用的高度有效性,把物理决定论(科学决定论)提升到前所未有的高度,赋予实在世界钟表式的完全确定性。这一机械自然观的基础是物理上的严格决定论。

[②] “自然规律的简单性也是一种客观事实,而且真正的概念体系必须使这种简单性的主观方面和客观方面保持平衡。”(《爱因斯坦文集》第一卷.许良英等编译.北京:商务印书馆.1976.214.

[③] 即“凡是不能用还原方法处理的或不宜用还原方法处理的问题,而要用或宜用新的科学方法处理的问题,都是复杂性问题。”参见:许国志.系统科学[M].上海:上海科技教育出版社,2000.299.

[④] 对经典科学来说,其本体论信念和方法论原则都来自于还原论,具有内在逻辑的统一性。对复杂性科学来说,世界的复杂性信念与复杂性方法之间还未形成紧密、统一的逻辑联系。

[⑤] 需要指出的是,复杂性并不就是非线性。

[⑥] 因果决定论一般可区分为物理决定论与以休谟为代表的心理决定论(Psychological determinism)。前者认为因果性由外部世界所决定,因果性是事物或现象之间客观的和必然的联系,它基于“自然的齐一性”(uniformity of nature);后者强调因果性是由行为者脑中的心理事件所引发,因果性在主观上基于像事件一样的联想的习惯。参见:[英]尼古拉斯·布宁,余纪元.西方哲学英汉对照辞典[M].北京:人民出版社,2001.253-254,145,149.

[⑦] 郑玉玲对决定论与非决定论作了细致区分。本表借鉴了她的研究成果。参见:郑玉玲.偶然性与科学[M].中国社会科学出版社.1990.8-42.

[⑧] 本文更倾向于把复杂性科学称为“新科学”,而不是“后现代科学”。参见:[美]斯蒂芬·贝斯特,道格拉斯·科尔纳.陈刚等译.后现代转向.[M].南京:南京大学出版社,2002.281


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