第一章　牛顿时间和柏格森时间

通过对牛顿力学的相对性、局限性的分析，指出没有一门科学完全符合严格的牛顿样式，统计的、进化的观点正渗透到科学的各个部门。要建立关于自动控制的理论，要用统计学而非牛顿力学的方法。

有一首每个德国孩子都熟悉的儿歌，歌词是这样的：

“Weisst du，wieviel Sternlein stehen

An dem blauen Himmelszelt？

Weisst du，wieviel Wolken gehen

Weithin iiber alle Welt？

Gott，der Herr，hat sie gezählet

Dass ihm auch nicht eines fehlet

An der ganzen，grossen Zahl.”

译成中文就是：“你可知蓝天上有多少颗小星星？你可知大地上飘拂过多少朵云？主耶和华全数过了，一个都不曾漏遗。”

这首小曲对于哲学家和科学史家是一个有趣的主题，因为它并举了天文学和气象学。两门学科的相似之处在于，二者关注的领域都是我们头顶上的天空；但除此之外，它们几乎在所有其他方面都非常不同。天文学是最古老的学科，而气象学是刚刚够格的年轻学科之一。好几个世纪以来，人们就可以预测常见的天文现象，而要准确地预测明天的天气，通常并不容易。在许多方面，气象学确实还很粗略。

回到这首儿歌。歌中第一个问题的答案是：在一定条件下，我们的确知道星星的具体数目。因为首先，除了一些双星和变星存在些微不确定性以外，每一颗恒星都是确定的物体，非常便于计数和编目；其次，如果人类关于恒星的《波恩星表》——我们如此称呼星的目录——未能将亮度低于某一星等的恒星包括在星表里，那么，圣智的上帝的星表里所收录的恒星数一定多得多。对这一想法，我们并不反感。

然而，如果要求气象学家提供类似于《波恩星表》的云表，他可能当面嘲笑你，也可能耐心地向你解释说，在气象学的全部词汇中，就没有词语能够将一朵云定义为一个具有准永久身份的物体；即便有这样的词汇，气象学家也没有清点它们的能力和兴趣。一名具有拓扑学倾向的气象学家可能会将一朵云定义为空间的某个相连区域，在该区域里固态或液态的那部分水的密度超过了一定的量，但这个定义对任何人都没有用处，它最多只能代表一种极其短暂的状态。气象学家真正关心的，是诸如“波士顿，1950年1月17日：云量38%，卷云”之类的统计数据。

诚然，天文学中有一个被称作宇宙气象学的分支，对星系、星云和星团及其统计数据进行研究，如钱德拉塞卡（S. Chandrasekhar）就是研究这一天文学分支的。但这一分支在天文学中极其年轻，比气象学本身还年轻，并且研究的是古典天文学传统之外的东西。按照传统，古典天文学除了纯粹分类——编制《波恩星表》之外，着重关注的是太阳系，而不是恒星世界。与哥白尼、开普勒、伽利略和牛顿等人的名字相关联的太阳系天文学，也是近代物理学的乳母。

这的确是一门理想的简单学科。在任何一门称得上是动力学[1]的理论出现之前，甚至早在巴比伦时代，人们就已经意识到日食的发生遵循一定的周期规律，是可以预测的，无论是向后回溯还是向前推演，均能应验。人们认识到，用恒星在其轨道上周而复始的运动来衡量时间本身，可比任何其他方法都要好。太阳系中一切事件的运行模式均可用一个轮子或一系列轮子的转动来表示，无论是托勒密的本轮理论还是哥白尼的轨道理论，都是如此。而且，在任何一种这样的理论中，未来总是以某种方式重复着过去。天体音乐就是一首回文诗，天文历书倒着读和顺着读一样。

除了初始位置和方向之外，顺时针转和逆时针转的两个太阳仪之间的运动，没有任何区别。最后，当所有这一切被牛顿归结为一组抽象的公设并推演出一门逻辑自洽的力学时，这种力学的基本定律不会因时间变量t变换为负值而改变。

因此，如果我们将一组行星运动的图像加速放映，我们即可感知到行星的运动，再将图像倒着放映，它所呈现出的状态仍然符合牛顿力学下可能的一种行星运动轨迹。然而，如果我们将一组雷雨云湍流的运动图像倒过来放映，它看起来就不是那么回事了。我们会在应当看见上升气流的地方看到下沉气流，湍流的纹理变得越来越粗糙，闪电出现在乌云交会之前而不是在乌云交会之后，甚至还有其他许多诸如此类的怪异现象。

天文学和气象学之所以有这些差异，特别是天文学时间明显是可逆的，而气象学时间明显是不可逆的，原因何在？首先，气象系统包含着数目极多且大小近乎相等的质点，其中一些质点相互之间的耦合非常紧密；而以太阳为中心的天文系统只包含数目较小且大小极为悬殊的质点，这些质点以极其松散的方式相互耦合；以至于二阶耦合效应，不会改变我们观察到的图像的全貌，更高阶的耦合效应则完全可以忽略不计。作用于行星的有限几种力孤立起来分析，要比我们在实验室里分析任何物理实验所涉及的力更有利。与行星之间的距离相比，行星，甚至太阳，均可看作接近完美的质点。与它们所遭受的弹性变形和塑性变形相比，这些行星几近于刚体，即便不在这种场合，它们内部的力对其中心的相对运动的贡献也是极其微弱的。在它们运动的空间里，几乎完全没有阻碍物；在它们的相互吸引中，可以认为它们的质量近乎位于其中心，且是恒定的。万有引力定律对平方反比定律的偏离可以说极小。太阳系各天体的位置、速度和质量，在任何时候都众所周知，计算它们未来和过去的位置，虽然在细节上有碍难之处，但原则上还是容易且准确的。另一方面，在气象学中，由于涉及的质点数量太大，我们无法精确记录它们的初始位置和速度；即使确实做了记录，并且计算出它们未来的位置和速度，我们得到的也不过是一大堆令人费解的数字而已，需要对它们重新做全新的解读，才能对我们有所帮助。“云”“温度”“湍流”等术语指的都不是一种单一的客观环境，而是各种可能情形的分布情况，其中仅有一种实际情况是得到实现的。如果我们同时获取地球上所有气象站的所有读数，那么从牛顿力学的角度描述环境实际状态，这些数据不过是所需数据的十亿分之一。它们只是给出与无数不同大气状况相一致的某些常数，并且最多结合某些先验[2]假设，以概率分布的形式，对一组可能的环境变量进行度量。使用牛顿定律[3]或任何其他因果定律系统，我们在未来任何时间所能预测的只是系统常数的概率分布，甚至这种可预测性也会随着时间的延长而逐渐消失。

现在，即使在时间完全可逆的牛顿体系中，概率和预测问题也会发生过去和未来之间答案不对称的现象，因为这类问题本身就是不对称的。如果我设计一个物理实验，将考虑使用的系统从过去状态转换为当前状态，确定其中的某些量，并有合理的权利假设某些其他量具有已知的统计分布，然后在一定的时间后观察结果的统计分布情况。这不是一个可以逆转的过程。为了做到这一点，有必要挑选出一个公平分布的系统，这些系统在不被我们干预的情况下，最终会出现在一定的统计范围内，并了解给定时间之前是什么样的先决条件。然而，对于一个系统来说，从未知位置开始，到最终在任何严格定义的统计范围内，这种情况是非常罕见的，我们甚至可以将其视为奇迹，但我们不能将实验技术建立在等待和依赖奇迹的基础上。简而言之，我们是以时间为导向的，我们与未来的关系不同于我们与过去的关系。我们所有的问题都受到这种不对称性的制约，而且我们对这些问题的所有答案也同样受到这种不对称性的制约。

一个有趣的关于时间方向性的天文学问题与天体物理学的时间有关。在天体物理学中，我们是在一次观测中观测到多个遥远的天体的；这一实验的性质中似乎没有单向性。那么，为什么基于实验性地面观测的单向热力学在天体物理学中对我们如此有利呢？答案很有趣，但不那么直白。我们对恒星的观测是通过光、从被观测的物体发出并被我们感知的光线或粒子来实现的。我们可以感知入射光，但无法感知出射光，或者至少感知出射光不像感知入射光那样可以通过简单直接的实验来实现。在对入射光的感知中，我们最终用的是眼睛或感光板。为使它们适用于接收图像，我们将它们置于隔离状态一段时间：将眼睛置于黑暗环境中，以免被之前滞留的图像干扰，并且用黑纸包裹感光板以防出现光晕。很明显，只有这种状态的眼睛和感光板才对我们有用：如果沉溺于前像，我们无异于处于盲目状态；如果我们必须在使用后把感光板放在黑色的纸中，并在使用之前进行显影，那么摄影将是一门非常困难的艺术。通过这种条件的设置，我们就可以看到那些恒星向我们和整个世界辐射；然而，如果有任何恒星的演化方向是相反的，那么它们会吸引来自整个天空的辐射，即使是对我们辐射的吸收也不会以任何方式被察觉，因为我们已经知道我们自己的过去，却不知道我们的未来。因此，我们所看到的那部分宇宙，就辐射的发射而言，必然有其过去与未来的关系，与我们自己的过去与未来的关系一致。我们能看到恒星这一事实就意味着它的热力学和我们的热力学相似。

这的确是一个非常有趣的智力实验：想象有一种智慧生命，与我们的时间方向相反。这样的生命不可能与我们进行任何交流。从他的角度来看，他可能发出的任何信号都会传达给我们一系列的逻辑结果，从我们的角度看则是其前因。这些前因已经存在于我们的经验中，并且可以作为对他的信号的自然解释，而无需预先假定是智慧生命发出的信号。如果他给我们画一个正方形，我们会把他画的最后几笔看作前面几笔，他所画的正方形就像是这几笔的奇特结晶——这总是完全可以解释的。这个图形的意义似乎是偶然的，就像我们解读山峦和悬崖的面孔一样。正方形的图样在我们看来是一场变动——确实很突然，但可以用自然法则来解释——由此正方形将不复存在。我们的对手对我们也会有完全相同的想法。在我们可以与之交流的任何世界中，时间的方向都是和我们一致的。

回到牛顿天文学和气象学之间的对比上来：大多数学科处在中间地位，但大多数更像气象学而不是天文学。正如我们所看到的，甚至天文学包含了宇宙气象学。它还包含乔治·达尔文爵士[4]研究过的一个极其有趣的领域，叫做潮汐演化论。我们曾说过，可以把太阳和行星的相对运动看作刚体的运动，但事实并非如此。例如，地球几乎被海洋包围。离月球而不是地心较近的水对月球的引力比对地球的固体部分的更大，而另一侧的水则没有那么大的引力。这种相对轻微的影响将水分成两座山丘，一座在月球下，另一座在月球对面。在一个完全液态的环境下，这些山丘可以跟随月球绕地球旋转，而不会发生巨大的能量分散，因此几乎可以精确地保持在月球下方，并与月球相对。因此，它们对月球产生引力，但不会对月球在天空中的角位置产生巨大影响。然而，它们在地球上产生的潮汐波在海岸和浅海（如白令海和爱尔兰海等）陷入混乱和延迟。因此，它落后于月球的位置，而产生这种现象的力主要是湍流耗散力，其性质很像气象学中遇到的力，需要进行统计处理。事实上，海洋学可以叫做水圈气象学，而不是大气气象学。

这些摩擦力阻碍了月球绕地球的轨道运行，并加速了地球自转。它们往往会使一个月和一日的长度越来越接近。确实，月球上的一日就是一个月，而月亮总是对地球呈现几乎相同的一面。有人认为，这是古代潮汐演化的结果，当时月球含有一些液体、气体或塑性物质，这些物质在地球的引力下会形成潮汐，并且消耗大量的能量。这种潮汐演化现象并不仅限于地球和月球，在所有引力系统中都可以在一定程度上观察到。在过去的岁月里，它严重地改变了太阳系的面貌，尽管在任何类似历史时期，与太阳系行星的“刚体”运动相比，这种改变微不足道。

因此，即使是引力天文学也涉及逐渐衰退的摩擦过程。没有一门学科完全符合严格意义上的牛顿力学模式。生物科学当然也有单向现象。出生并不是与死亡完全相反的过程，合成代谢也不是与分解代谢完全相反的过程。细胞的分裂不遵循时间上的对称模式，生殖细胞结合形成受精卵同样并不遵循。个体是朝单个方向指向时间的箭头，种族的演化也同样从过去指向未来。

古生物学的记载表明一种从简单到复杂的明确的长期趋势，尽管在过程中可能有所中断且略显复杂。到19世纪中叶，所有持开放态度的科学家都认为这种趋势是显而易见的，而且其机制的发现得益于两个几乎同期进行研究的人——查尔斯·达尔文[5]和阿尔弗雷德·华莱士[6]。他们将发现其机制的工作向前推了一大步，这绝非偶然。这一步指的是我们认识到：无论从个体的角度还是从种族的角度来看，一个物种不同个体的偶然变异，可以根据多个变异的活力程度的不同，将每条变异线塑造成一定程度的单向或多向发展的形式。没有腿的变异狗肯定会挨饿，而已经发展出依靠肋骨爬行机制的细长蜥蜴，如果线条简洁，没有四肢的阻碍，可能会有更好的生存机会。水生动物，无论是鱼、蜥蜴还是哺乳动物，如果有纺锤状的体形、强大的身体肌肉，以及能够抓水的后附肢，都可以更好地在水中游行；如果它依赖迅捷地追捕猎物为生，那么它生存的机会就必须依赖于它的这种形态。

达尔文进化论就是这样一种机制，通过这种机制，一定程度的偶然变异被组合成一个相当明确的模式。达尔文的原理今天仍然适用，尽管我们对它所依赖的机制有了更多的了解。孟德尔[7]的工作为我们提供了比达尔文更精确和不连续的遗传观点，而从德弗里斯[8]时代开始，突变的概念彻底改变了我们对突变统计基础的看法。我们研究了染色体的精细解剖结构，并将基因定位在染色体上。现代遗传学家的名单很长，也很有名。他们中的一些人，如霍尔丹，使孟德尔遗传学[9]的统计研究成为研究进化的有效工具。

我们已经谈到了查尔斯·达尔文之子乔治·达尔文爵士的潮汐演化论。将父子二人的思想联系起来，共同选用“进化”这个名字，都不是偶然的。在潮汐演化和物种起源中，我们有一种机制，通过这种机制，偶然的变异性，即潮汐波的随机运动和水分子的随机运动，通过动态过程转化成一种单向的发展模式。潮汐演化论无疑是达尔文老先生思想在天文学上的应用。

达尔文家的第三代查尔斯爵士，是现代量子力学的权威之一。这一事实也许出于偶然，但它仍然代表了统计学思想对牛顿思想的进一步影响。麦克斯韦—玻尔兹曼[10]、吉布斯[11]这一连串的名字，象征着热力学正逐步被归结为统计力学，也就是说，将有关热和温度的现象归结为这样一种现象：在牛顿力学的应用场景中，我们处理的不是单个动力系统，而是动力系统的统计分布；我们的结论并不针对所有系统，而是其中的绝大多数系统。大约在1900年，很明显，热力学存在严重的错误，特别是在辐射问题上。正如普朗克黑体辐射定律[12]所表明的那样，以太对高频辐射的吸收能力比现有的任何辐射理论机械化所允许的都要小得多。普朗克用辐射的准原子理论——量子理论——对这些现象提供了合理的解释，但这个理论与物理学的其余部分不一致；尼尔斯·玻尔[13]紧随普朗克后，提出了一个类似的专门适合这种情况的原子理论。因此，牛顿理论和普朗克—玻尔理论分别形成了黑格尔二律背反[14]的正题和反题。二者的综合是海森堡在1925年发现的统计学理论，其中吉布斯的牛顿动力学[15]统计理论被废弃，取而代之的是与牛顿和吉布斯在处理大尺度现象所采用的统计理论高度相似的理论，但其中关于过去和现在的完整数据不足以预测未来的真实情况，只能做统计学分析。因此，可以毫不夸张地说，不仅是牛顿天文学，甚至是牛顿物理学，都已经成为统计数据平均结果的图画，从而也成为了一种对进化过程的描述。

这种从牛顿可逆时间到吉布斯不可逆时间的转变，在哲学上也有所体现。柏格森[16]强调了物理学的时间可逆（没有新事物发生）与进化和生物学的时间不可逆（总是有新事物发生）之间的区别。认识到牛顿物理学不是生物学的合适框架，这也许是活力论[17]和机械论[18]之间古老争论的中心；尽管由于人们希望以某种形式保存灵魂和上帝的影子，以抵御唯物主义的入侵，而这使情况变得复杂。正如我们所看到的，活力论者走过了头。他们并没有在主张活力论和机械论的人之间筑起一道壁垒，而是筑起了一道涵盖如此广阔的范围，以至于物质和生命都被统统包括在内的围墙。的确，新物理学与牛顿物理学关注的重点不同，但它与活力论者的人格化愿望相去甚远。量子力学理论学家的或然性理论，打破了奥古斯丁学说倡导的道德自由理论，认同堤喀[19]与阿南刻[20]一样的无情。

每个时代的思想都体现在那个时代的技术上。古代的土木工程师同时也是土地测量员、天文学家和航海家；17世纪和18世纪早期，工程师则成了钟表匠和镜片研磨师。与古代一样，工匠们以天体的形象制作工具。手表不过是一个袖珍版的星象仪，和天球一样有必然的运动；如果摩擦和能量逸散在其中起作用，他们就需要克服这些作用，使时针的运动尽可能具有周期性和规律性。在惠更斯[21]和牛顿的模型之后，这项工程学的主要技术成果的体现就是航海时代的到来，此时人们第一次有可能以可观的精度计算经度，并将远洋贸易从偶然和冒险的事情转变为常规的合理业务。这是重商主义[22]者的工程学。

在商人后出现的是制造商，在天文钟（尤用于航海）后出现的是蒸汽机。从纽科门蒸汽机[23]几乎到现在，工程的核心领域一直是对原动机[24]的研究。热被转化成可用的旋转能量和平移能量，拉姆福德伯爵[25]、卡诺[26]和焦耳[27]等人的物理学对牛顿的物理学做了补充。热力学[28]随后出现了，这是一门时间明显不可逆的学科；虽然这门学科在早期阶段，似乎与牛顿动力学毫不相干，但能量守恒定律[29]，以及后来对卡诺定理[30]、热力学第二定律、能量退降定理（使蒸汽机可以获得的最大效率取决于锅炉和冷凝器的工作温度）的统计说明，所有这些都将热力学和牛顿动力学融合为同一学科的统计和非统计两个部分了。

如果说17世纪和18世纪是钟表时代，那么18世纪后期和19世纪则是蒸汽机时代，现在就是通信和控制的时代。在电气工程中存在一种分裂现象，在德国被称为强电流技术和弱电流技术之间的分裂，我们知道这就是电力工程和通信工程之间的区别。正是这种分裂，将过去的时代与我们现在生活的时代区分开来。诚然，通信工程可以处理任何大小的电流，机器动作的力量也足以驱动大型炮塔的引擎；它与电力工程的区别在于，它的主要目的不在于能源经济，而是要让信号准确再现。这种信号可以是按键的轻敲，它必须由另一端的电报接收器的轻敲再现；这种信号也可以是通过电话装置传送和接收的声音；还可以是轮船的转动，作为方向舵的角位置接收。通信工程始于高斯、惠斯通[31]和第一批电报员。上世纪中叶，第一条横跨大西洋的电缆铺设失败后，才由开尔文勋爵[32]对它进行了第一次合理的科学论述；从80年代起，赫维赛德[33]尽了最大努力，让它成为了当今的状态。在第二次世界大战中，雷达的发现和使用，以及对防空火控装置的迫切性，使该领域产生了大量训练有素的数学家和物理学家。自动计算机的奇迹也在这个领域，在过去，人们对它的热情肯定没有现在这么高。

自代达洛斯[34]或亚历山大港的希罗[35]以来，在技术发展的每个阶段，工匠们制造仿生器物的能力一直令人称奇。这种制作和研究自动机的愿望一直借助时代的新技术表达。在巫术时代，我们有一个奇异而险恶的概念——石人傀儡[36]，由布拉格著名的拉比用亵渎上帝圣名的咒语赋予了这个泥人生命。在牛顿时代，自动机就是发条音乐盒，上面的小雕像僵硬地旋转着。在19世纪，自动机是被吹捧的热机，燃烧一些可燃燃料以代替人体肌肉的糖原。最后，现在的自动机通过光电池打开门，或将枪指向雷达波束识别飞机的位置，或计算出微分方程的解。

无论是古希腊还是巫术时代的自动机，都不是现代机器发展方向的主线，它们似乎也没有对严肃的哲学思想产生多大的影响。这与发条自动机大不相同。这一思想在现代哲学史早期发挥了切实和重要的作用，尽管我们很容易将其忽略。

首先，笛卡尔[37]认为低等动物是自动机。这样做是为了避免质疑正统的基督教，即动物没有灵魂可以被拯救或诅咒。就我所知，笛卡尔从未讨论过这些活着的自动机如何发挥作用。然而，关于人类灵魂在感觉和意志上与物质环境耦合模式的重要关联问题，笛卡尔是讨论过的。他把这种耦合放在他所知道的大脑中间的松果体。至于他的耦合的性质——是否代表心灵对物质和物质对心灵的直接作用——他并不太清楚。他可能确实认为这两种方式都是直接作用的，但他将人类经验对外部世界的作用的有效性归因于上帝的善良和诚实。

将这种作用归诸上帝是不可靠的。上帝若是处于完全被动的状态，很难看出笛卡尔如何真正做出有意义的解释；上帝若是积极的参与者，则很难看出上帝的诚实所能保证的是除主动参与该行为的感觉之外的其他什么。因此，与物质现象的因果链平行的是以上帝的行为开始的因果链，上帝借此给我们与给定物质状况相对应的经验。在这种假设下，对于我们的意志与其在外部世界可能产生的影响之间的对应关系，我们就会很自然地将其归因于类似的神圣干预的结果。这是偶因论[38]者格林克斯[39]和马勒伯朗士[40]所遵循的路径。斯宾诺莎[41]很大程度上延续了这个学派的观点[42]，使偶因论以更合理的方式呈现，他认为精神世界与物质世界的对应关系是上帝的两个独立的属性[43]；不过，斯宾诺莎未采取动态思维，很少或根本没有注意到这种对应的机制。

莱布尼茨就是在这个背景下开始研究的，但莱布尼茨以动态思维著称，正如斯宾诺莎以几何思维著称一样[44]。首先，他用相应元素的连续统一体（单子）代替这对相应的元素，即精神世界和物质世界。虽然这些是根据灵魂的模式构思出来的，但它们包含许多并未上升到完整灵魂的自我意识程度的例子，这些例子构成了笛卡尔所说的物质世界的一部分。它们每一个都处于各自封闭的宇宙中，有着从被创造或时间上负无穷远到无穷远的未来的完美因果链；尽管它们是封闭的，但它们通过上帝预先建立的和谐彼此对应。莱布尼茨将它们比作时钟，这些时钟一旦上紧发条，时间就能从创造之日起永远运行下去。与人造时钟不同，它们不会陷入异步状态；但这要归功于造物主的奇迹般的完美工艺。

因此，莱布尼茨设想的用自动机模拟的世界，作为惠更斯的门徒，他自然地按照发条模型构建了这个世界。虽然单子可以相互反射，但这种反射并不会造成因果链之间的互相转移。它们实际上就像音乐盒上被动跳舞的小雕像一样独立，或者说更加独立。他们对外界没有真正的影响，也没有受到外界的有效影响。正如他所说，他们之间没有窗户[45]。我们所看到的世界的表面结构介于虚构和奇迹之间[46]。单子是牛顿的太阳系的缩影。

在19世纪，人们从截然不同的角度，即唯物主义者所说的动物和植物，来研究人造自动机和其他自然自动机。能量守恒和能量逸散是当今的主导原则。生物体首先是一台热机，将葡萄糖、糖原或淀粉、脂肪和蛋白质燃烧成二氧化碳、水和尿素。代谢平衡问题是我们关注的焦点；如果人们注意到动物肌肉的工作温度较低，而类似效率的热机的工作温度较高，那么这个解释就会被逼入困境，只能用生物体的化学能与热机的热能有所不同的说法来马马虎虎解释一下。所有的基本概念都与能量有关，最主要是和势能有关。人体工程学是电力工程学的一个分支。即使在今天，在那些保守的生理学家那里，这仍然是主导观点。拉舍夫斯基，以及其学派中的生物物理学家的整个思想倾向就足以证明这一点。

今天我们逐渐认识到，人体远不是一个保守的系统，它的组成部分在一个可用能量远没有我们想象的那么有限的环境中工作。电子管已经向我们证明具有外部能量来源的系统（几乎所有能量都被浪费了）可能是非常有效的执行预期操作的机构，尤其是在低能量水平下工作的情况。我们开始看到，重要的组成神经元的元素和人体神经复合体的原子，在与真空管大致相同的条件下工作，它们的能量相对较小，由循环系统从外部提供，对描述其功能起关键作用的记录不是能量性质的。简而言之，对自动机的最新研究，无论是在金属上还是在肉体中，都是通信工程的一个分支，它的基本概念是消息、干扰量或“噪声”、信息量、编码技术——从电话工程师那里借用的术语等。

在这样的理论中，我们研究这样一种自动机，它不仅可以通过自身的能量流和新陈代谢，而且通过印象流、输入消息和输出消息的动作流与外部世界有效耦合。接受印象的器官相当于人类和动物的感觉器官。它们包括光电池和其他受光器；包括用来接收自身短波的雷达系统；包括可以充当味觉器官的氢离子电位记录仪，温度计、各种压力表、麦克风等，以及可以充当动作器官的电动机、螺线管、加热线圈、或其他各种各样的仪器。在感受器或感觉器官与效应器[47]之间，有一组中间元件，其功能是将传入的印象重新组合成某种形式，以便在效应器中产生预期类型的响应。输入到该中央控制系统的信息通常包含有关效应器本身功能的信息。由于我们也有记录关节位置或肌肉收缩速度等的器官，这些与人体系统的动觉器官和其他本体感受器官相当。此外，自动机接收到的信息不一定立即使用，可以被延迟或存储，以便在将来的某个时间使用。这是存储器的模拟。最后，只要自动机在运行，它的操作规则就很容易受到一些变化的影响，这些变化是基于过去通过其受体传递的数据，这与学习的过程很相似。

我们现在谈论的机器既不是感觉论者的梦想，也不是未来某个时间才能实现的希望。它们已经以恒温器、自动回转罗盘、船舶操纵系统、自推进导弹（尤其是诸如寻找目标的防空火控系统）、自动控制的石油裂解蒸馏器、超高速计算机器等形式存在。它们早在战争之前就已经开始使用了——确实，非常古老的蒸汽机调速器就属于其中一种——但是第二次世界大战的大型机械化使它们得到了发展，而处理极其危险的原子能的需要，可能会将它们推向更高的发展水平。不到一个月就会有一本关于这些所谓的控制机制或伺服机构的新书出版，而当今时代是真正的伺服机构的时代，就像19世纪是蒸汽时代或18世纪是时钟时代一样。

总而言之，现代的许多自动机都与外部世界耦合，既用于接收信息，也用于执行动作。它们包含感觉器官、效应器和神经系统的等价物，用于整合相互之间的信息传输。它们适宜用生理学术语进行描述。可以将它们归入一个具有生理学机制的理论，这并不是什么奇迹。

这些机制与时间的关系需要很细致地研究。当然，很明显，输入与输出的关系在时间上是一个连续的关系，并且包含一个明确的过去与未来的顺序。可能不太清楚的是，敏感自动机的理论是一种统计学理论。我们几乎从未对通信工程机器在单个输入下的性能感兴趣。为了充分发挥作用，它必须为整个输入类别提供合格的性能，这意味着它在统计上预期接收的输入类别具有统计上的适当性能。它的理论属于吉布斯统计力学，而不是牛顿经典力学。我们将在专门讨论传播理论的章节中对此进行更详细的研究。

因此，现代自动机与生物体一样，都存在于柏格森时间中；因此，按照柏格森的观点，没有理由认为生物体的基本功能模式不应与这类自动机的基本功能模式相同。活力论赢得了胜利，甚至机械论都与活力论的时间结构相对应；但正如我们所说，这场胜利其实是一次彻底的失败，因为从任何与道德或宗教有丝毫关系的观点来看，新兴力学与旧力学一样机械。我们是否应该称这种新观点为唯物主义，这在很大程度上是一个提法的问题：在19世纪，物理学的特征就是物质概念远比现在的时代更具有优势，“唯物主义”只不过是“机械论”的一个不够严谨的同义词。事实上，整个机械论与活力论的争论已被归入不恰当的提法问题而被边缘化。

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[1]动力学是经典力学的一个分支，专注于运动的变化与造成该变化的各种因素。运动学则纯粹描述物体的运动，根本不考虑导致运动的因素。动力学的基础定律是牛顿提出的牛顿运动定律。——译者注

[2]先验，哲学用语，指根据经验证据或经验来区分知识、证明或论证的类型。先验知识不同于经验知识，如数学、重言式和出自纯粹理性的演绎推理。——译者注

[3]牛顿力学三大定律为：惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律。作为研究动力学的基础，它们对人类探索物质世界的规律具有重要意义。——译者注

[4]乔治·霍华德·达尔文爵士（Sir George Howard Darwin，1845—1912年），英国天文学家、数学家，主要研究太阳、月球、地球之间的潮汐力，曾提出分裂说解释月球的起源。——译者注

[5]查尔斯·罗伯特·达尔文（Charles Robert Darwin，1809—1882年），英国博物学家、地质学家、生物学家，著名研究成果为天择进化，阐释适应的来源，还指出所有物种均从少数共同祖先进化而来，其进化论在物种起源和人类起源解释方面的科学性，成为学界共识。——译者注

[6]阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士（Alfred Russel Wallace，1823—1913年），英国博物学者、地理学家、人类学家、生物学家，因“天择”独立构想演化论而成名，被誉为19世纪动物物种地理分布的权威专家、“生物地理学之父”、“达尔文的挡箭牌”。——译者注

[7]格雷戈尔·约翰·孟德尔（Gregor Johann Mendel，1822—1884年），奥地利科学家，现代遗传学创始人，在1856年至1863年之间进行的豌豆植物实验发现了许多遗传规则，也就是现在所说的孟德尔定律。——译者注

[8]雨果·马里·德弗里斯（Hugo Marie de Vries，1848—1935年），荷兰生物学家，孟德尔遗传学的再发现者之一。——译者注

[9]孟德尔遗传学又称经典遗传学，是奥地利科学家孟德尔创立的遗传学说，涉及孟德尔定律：显性原则，分离律（孟德尔第一定律）、自由组合定律、独立分配律（孟德尔第二定律），奠定了现代遗传学的基础。——译者注

[10]路德维希·爱德华·玻尔兹曼（Ludwig Eduard Boltzmann，1844—1906年），奥地利物理学家、哲学家，其最大贡献在于提出通过原子性质（如原子量、电荷量、结构等）预测物质物理性质（如黏性、热传导、扩散等）的统计力学，并基于统计概念对热力学第二定律进行完美阐释。——译者注

[11]乔赛亚·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs，1839—1903年），美国科学家，对物理学、化学、数学做出卓越的理论贡献，为热力学实际应用的研究奠定物理化学基础，通过系综理论对热力学定律做出微观解释，因此成为统计力学的创建者。“统计力学”这一术语由他引入。——译者注

[12]普朗克黑体辐射定律又称普朗克定律或黑体辐射定律，指的是在任意温度T下，从一个黑体发出的电磁辐射的辐射率与频率之间的关系。——译者注

[13]尼尔斯·亨里克·达维德·玻尔（Niels Henrik David Bohr，1885—1962年），丹麦物理学家，因“对原子结构以及从原子发出的辐射的研究”获得诺贝尔物理学奖。他提出的原子玻尔模型利用量子化的概念，对氢原子的光谱做出合理解释，也提出量子力学中的互补原理。——译者注

[14]作为一种哲学概念，黑格尔二律背反指的是对系统对象或问题形成的两种理论或学说虽各自成立却相互矛盾的现象，又称二律背驰或自相矛盾。——译者注

[15]牛顿动力学是基于牛顿运动定律的粒子或小天体的动力学。——译者注

[16]亨利·柏格森（Henri Bergson，1859—1941年），法国哲学家、法兰西学院院士，凭借其作品《创造进化论》获1927年诺贝尔文学奖。——译者注

[17]活力论，又称生机论，是有关生命本质的唯心主义学说，认为生命具有自我力量，或是生命活力，或称为灵魂、气。——译者注

[18]机械论将自然界整体视为复杂机器或工艺品，其不同组成部分之间不存在内在联系。因此认为物体或生物的行为可从其组成部分和外界影响进行解释。——译者注

[19]堤喀，希腊神话中的机遇女神，被当作幸运的象征进行祭拜。——译者注

[20]阿南刻，希腊神话中掌管命运、定数和必然的神。——译者注

[21]克里斯顿·惠更斯（Christiaan Huygens，1629—1695年），荷兰物理学家、天文学家、数学家，发现了土卫六、猎户座大星云和土星光环。——译者注

[22]重商主义的经济理论、经济政策盛行于16世纪至18世纪之间，旨在尽量使国家富足、强盛，因而获取、保留尽可能多的境内经济活动，因此使制造业和工业，尤其是军事工业，占优先发展地位。——译者注

[23]纽科门蒸汽机由汤玛斯·纽科门于1712年发明，是首台利用蒸汽产生机械功的实用装备，充当现代蒸汽机的原型。——译者注

[24]原动机泛指通过能源产生原动力的一切机械，这里指的是通过燃料产生有用功的发动机。——译者注

[25]本杰明·汤普森（Benjamin Thompson，1753—1814年），英籍物理学家，1790年被封为伯爵，故又名拉姆福德伯爵，他对热的本质的研究对当时主流热质说构成挑战，对19世纪热力学的发展意义影响深远。——译者注

[26]尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺（Nicolas Léonard Sadi Carnot，1796—1832年），法国物理学家、工程师，被称为“热力学之父”。在其唯一出版的著作《论火的动力》中提出卡诺热机和卡诺循环及“卡诺原理”。——译者注

[27]詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule，1818—1889年），英国物理学家，在研究热的本质时，发现热与功之间的转换关系，因而得出能量守恒定律，并最终推导出热力学第一定律。“焦耳”被用作国际单位制中能量的单位。——译者注

[28]热力学全称为热动力学，其研究对象是热现象中物态转变和能量转换的规律，研究重点在于物质的平衡状态以及准平衡态的物理、化学过程。——译者注

[29]能量守恒定律认为孤立系统的总能量E是不变的。若系统处于孤立状态，即无法使任何能量或质量从该系统输入或输出。能量不会无故生成，也不会无故摧毁，但可以改变形式。——译者注

[30]卡诺定理是一个热力学定理，指出热机的最大热效率仅与其高温热源和低温热源的温度相关。——译者注

[31]查尔斯·惠斯通爵士（Sir Charles Wheatstone，1802—1875年），英国科学家、发明家，发明英格兰六角手风琴、立体镜和普莱费尔密码。其最知名的发明是以其名字命名的惠斯登电桥，可用于测量未知电阻器的电阻。——译者注

[32]开尔文勋爵威廉·汤姆森（William Thomson，1824—1907年），英国数学家、物理学家、工程师、热力学温标（绝对温标）的发明者，由于在横跨大西洋的电报工程中的重大贡献，于1866年被封为爵士。——译者注

[33]奥利弗·赫维赛德（Oliver Heaviside，1850—1925年），英国物理学家、电子工程师，未接受过正规高等教育，不太重视严格的数学论证，善于通过直觉进行论述和演算，在数学和工程领域达成了许多原创成就。其自学微积分和麦克斯韦的《电磁通论》，创立了向量分析学，并将电磁学中最著名的麦克斯韦方程组改写成今天熟知的形式。——译者注

[34]代达洛斯（Daedalus）是希腊神话人物，一位技艺精湛的建筑师和工匠，是智慧、知识和力量的象征。——译者注

[35]亚历山大港的希罗（，10—70年），古希腊数学家、工程师，活跃于其家乡亚历山大港，被视为古代最伟大的实验家。——译者注

[36]石人傀儡是传说中用巫术灌注黏土做成的具有自由行动能力的人偶，曾在《圣经·诗篇》中出现过，寓指上帝未完全塑造好的人类。——译者注

[37]勒内·笛卡尔（René Descartes，1596—1650年），法国哲学家、数学家，发明解析几何，将先前独立的几何与代数领域进行关联，被视为现代哲学和代数几何的创始人。——译者注

[38]偶因论，又称机缘论，这种哲学主张认为心灵和身体之间无任何因果关系，看似因果相关的事件实际上是神分别造就的。——译者注

[39]阿诺德·格林克斯（Arnold Geulincx，1624—1669年），比利时哲学家、形而上学家、逻辑学家。他追随勒内·笛卡尔，试图形成更详细的笛卡尔哲学。——译者注

[40]尼古拉·马勒伯朗士（Nicolas Malebranche，1638—1715年），法国皇家科学院院士、理性主义哲学家，属于笛卡尔学派。——译者注

[41]巴鲁赫·德·斯宾诺莎（Baruch de Spinoza，1632—1677年），西方近代哲学史上重要的理性主义者，与笛卡尔和莱布尼茨齐名。——译者注

[42]斯宾诺莎的著名观点包括泛神论、中立一元论、创造自然的自然以及被自然所创造的自然。——译者注

[43]在斯宾诺莎看来，上帝不仅包括物质世界（广延），还包括精神世界（思维）。——译者注

[44]斯宾诺莎著有《用几何学方法作论证的伦理学》（Ethica Ordine Geometrico Demonstrata），该书直至其死后才被发表，以欧几里得几何的方式撰写，在给出一组公理以及各种公式后，从中得出命题、证明、推论及解释。——译者注

[45]每一单子必定是自足的，不依他而存在，同时又包含自身的全部可能性。则一单子不可能与另一单子产生交互作用。就像音乐盒上被动跳舞的塑像一样互不影响。若一单子作用于另一单子，则另一单子有可能未被包含在该单子之中，即该单子无法自足的包含自身的全部内容，需依附他物。由于实体不可分割，没有广延，莱布尼茨认为：“单子之间没有窗户。”——译者注

[46]所有单子均以特定角度包含全世界。世界由单子构成，单子只是其可能性的集合，世界亦只是一种可能。如何确定世界知识的确定性和真实性？莱布尼茨认为需依赖世界的创造者——神。在神创造之前，没有现成材料，因此没有既定的有限处境，那么创造是一种纯意志活动，神仅凭其至善来创造这个世界。世界之所以如此，是因为这可能是世界中最好的那个。人无法完全理解神的这种至善意志，只能朝这个方向迈进，因为人的头脑作为特殊单子具有记忆功能，能够基于过去筹划未来，这是人类共享的神性，也就是道德可能性。人可以通过开放可能性来了解由神创造的这个世界，从而明白如何成为道德的人。——译者注

[47]效应器，指的是传出神经纤维末梢或运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体的构成整体。比如，中枢神经向周围发送的传出神经纤维在骨骼肌或内脏的平滑肌或腺体处终止，支配肌肉或腺体的活动。——译者注