王立秋 译
1
1938年3月25日晚上22:30,被认为是他那一代人里面最天才的物理学家之一的埃托雷·马约拉纳,在那不勒斯(他在那里当了一年的理论物理学教授)登上了一艘驶向巴勒莫的Tirrenia渡轮。用4月17日《周日信使报》专栏《谁见着了?》刊登的启事的话来说,从那一刻起,除没有得到证实的报告和猜想外,“这位三十一岁,一米七高,偏瘦,黑发、黑眼睛,手上有长疤的教授”的一切踪迹都没了。尽管警方,以及,在恩里科·费米的压力下,政府首脑也参与了搜寻,但埃托雷·马约拉纳还是永远地消失了。他的亲人一直不接受自杀的可能性(这本身就让警方相信他是自杀了),并且也没有像在这些情况下通常会做的那样,为他的假定的死亡申请宣告书。因此,关于这位科学家的没法验证的传说传开了:有人说他逃去了阿根廷或纳粹德国,有人说他去修道院隐居了,还有人说在二十世纪七十年代在西西里和罗马见过他,说那时他已经沦为了流浪汉。
一切关于他的消失的反思,都应该从马约拉纳在他出发那天和接下来的那天写的信开始,因为它们是无可争辩的文献。对这些文本的细致分析表明,在决定消失的那一刻,马约拉纳看起来为他的姿势提出了不同的解释,好像他想要掩盖他的踪迹,有意地使它对极不相同的诠释开放一样。
在他出发的同一天,他给他在那不勒斯大学的同事,卡雷利写了下面这封信:
亲爱的卡雷利,我做了一个至今已是不可避免的决定。它不包含一丁点儿的自私,但我的确意识到,我的突然消失可能给学生和你带来的不便。也为这个,我恳求你原谅我;但我需要你原谅的,首先是我对你在过去几个月里友善地给我信任、真诚的友谊和同情的背叛。我也要恳求你代我向我在你的机构认识的、和欣赏的所有人,特别是修蒂问好;我会记住关于所有人的最清晰的记忆,至少在今晚十一点之前,可能,在以后也一样。
马约拉纳把他正在进行的行动称作“我的突然消失”,而不是自杀,并在之后详细说到他会记住他在物理所的朋友,“在今晚十一点之前,可能,在以后也一样”。他暗示不一致的解释的意图已经明显了;“在今晚十一点之前”可能的确指对死亡的预期,但,就像我们已经看到的那样,在明明有一整个夜晚可以行动的情况下,他意图在出发半小时后,在水手和乘客还醒着,还在甲板上,肯定会看到他的时候跳海,是极不可能的。从这个立足点来看,“可能,在之后也一样”甚至更具误导性,因为它看起来与一切自杀的想法矛盾,尽管只是在假设上说。而且,我们还应该强调,他声明自己的决定的动机,绝对是非主观的(“它不包含一丁点儿的自私”)。马约拉纳实际上想的不是自杀,这点得到了另一个肯定的事实的证明:在出发前,他去了一大笔钱,还随身带上了他的护照。
另一方面,他在旅馆给他的父母留的那封信,读起来又像是一个自杀遗言,尽管有趣的是,在信中使人想起死亡的,只是关于着装要求的部分:“我只有一个欲望:你们不要穿黑色的衣服。如果你们想遵从习俗,那么,就带上哀悼的标志吧,但不要超过三天。在那之后,如果可以的话,请你们在心中记住我并原谅我。”
3月26日,卡雷利收到一封与马约拉纳才寄出的信矛盾的,许诺他会再写一封信的电报:“别慌。会去信。马约拉纳。”这封新写的信,在日期栏是“1938年3月26日巴勒莫-XVI”(我们应该记住对法西斯主义时代的参考,就像它是一份官方文件一样),它事实上宣告了这个“失踪的”人即将回来:
“亲爱的卡雷利,我希望你同时收到了我的电报和我的信。大海拒绝了我,我明天就会,也许,和这封信一起,回博洛尼亚酒店。不过,我想放弃教书。不要把我当易卜生的女主人翁,因为情况不一样。我会告诉你更多的细节。”
再一次,提到大海的拒绝可能暗示,他放弃了自杀的意图(但他也意图开始新的航行);不过,现在,消失的决定,被放弃教书的决定替换了——后者被呈现为在某种程度上与前一个决定相当的。就像在第一封信(那里谈论的是消失)中,在这里,马约拉纳也强调了这个放弃教书的决定的动机不是心理上的(“不要把我当易卜生的女主人翁,因为情况不一样”)。“情况不一样”;马约拉纳含蓄地向他的朋友暗示,问题在于理解这里说的“情况”的特殊性质。
马约拉纳的行为,及时地否认了这封信的内容。尽管根据航运公司的记录,返程船票被用掉了,而一个认识他的护士也说,在那不勒斯的街上见过他,但马约拉纳没有回博洛尼亚宾馆,他也没有在大学现身,辞去他的职位。现在,他真的永远消失了。
通过对这些信件的考察,我们可以得出的第一个结论是,事实的实在,永远不会及时地与它们使人想起的实在对应,这反过来,使它(事实的实在)可以有不同的诠释,而作者,不可能没有意识到这点。马约拉纳不是在第一封信(这封信宣告了他最后的告别)后消失的,他也没有在第二封信(这封信传达了他的复现)后再次出现。他也没有像他在留给亲人的信中暗示的那样自杀。不过,唯一肯定的事情是,他实际上、不可改变地消失了,以及,他以同样不可改变的方式放弃了他的理论物理学教席,但在这两个场合下,他都没有按信暗示的方式行动。
换言之,马约拉纳的消失是确定的,同样也是或然的(在这个术语的严格的意义上说,即,它不可能在事实的层面上得到证明和肯定)。唯一一样的,是关于他的消失和辞职的非-心理的和非-主观的动机的声明。他的“情况”,在一切意义上说,真的“不一样”。
2
1975年,莱奥纳多·夏夏为马约拉纳的消失的可能动机写了一本范例性的书,这本书正确地把这样一个超常的情况,从忽视中拯救出来。夏夏仔细地重建了马约拉纳的人格,他的哲学和文学倾向(根据阿玛尔迪的证言,马约拉纳充满激情地阅读莎士比亚和皮南德罗的作品),他和费米的紧张关系,和他在1933年在莱比锡与海森堡富有成果的会面。夏夏的假设是,这位年轻的科学家——费米本人把他界定为可与伽利略和牛顿比肩,但缺乏常识的天才——在1934年就已经意识到费米还不能意识到的东西了——也就是说,罗马的物理学家进行的放射实验可能导致铀原子分裂这个事实。“根据费米,马约拉纳是一个天才。那么,他为什么会觉察或感知不到三流、二流、甚至一流科学家觉察或感知不到的东西呢?而且,早在1921年,一位德国物理学家,在提到罗塞福的原子研究时就曾警告过:‘我们生活在一个由裂变物构成的岛屿上’,他还补充说,感谢上帝,我们还没有找到把它点燃的火柴。(显然他没有想到这点,就算找到了,人们也不会点它!)所以为什么一位在十五年后就会发现自己面对发现核裂变的可能(尽管这点没有得到承认)的天才物理学家,就不能意识到火柴存在,并——因为他缺乏常识——在沮丧和惊恐中转身离开呢?”
夏夏没花多大力气就想起,费米和他的合作者,在用中子轰击铀元素的时候,就在无意中实现了核裂变,并且,在马约拉纳可能读过的一篇1934年的短文中,德国化学家——伊达·诺达克——就曾指出,实验的结果,不是新的元素——就像费米错误地相信的那样——而是铀原子的解体,它会分解为几个既定大小的碎片。从这里,距离想象这个分裂的可能的、灾难性的后果就只有一步之遥了;夏夏引用了马约拉纳的妹妹的证言,根据她的说法,埃托雷会悲伤地重复“物理学走上了错误的轨道”。在书的结尾,夏夏拜访了卡尔特修道院,据说那位科学家就是在这里隐居直到去世的——夏夏说,自己提出的这个假设,不是事实上可验证的确定性,而是一种“形而上学的经验”。
3
在书中的某个地方,夏夏引用了一篇文章的一段话,这篇文章是马约拉纳在从德国回来(1933)之后、在他获得那不勒斯大学教席(1937)之前的那几年里写的,该文的结论在夏夏看来“深刻地表现出不安和恐惧”——尽管有趣的是,他没有记述马约拉纳自己的话。在那个时期,马约拉纳几乎和费米闹翻了,并且几乎足不出户。“他几个小时地,几个小时几个小时地,日以继夜地写——无论是关于物理学还是哲学,事实依然是,除了两篇短文外,他写的东西都没有幸存下来。”第一篇短文,写的是电子和正子的对称理论,马约拉纳在1937年发表了这篇文章;第二篇——夏夏引用的,也是我们将在这里专门讨论的——短文,则发表于1942年,在这位科学家神秘地消失后的第四年,发表在《科学》期刊的三月号上,题目是《物理学和社会科学中统计规律的价值》。
马约拉纳在文本中阐发题目暗示的,物理学中的统计规律和社会科学中的统计规律之间的类比的方式值得注意。这篇文章事实上包含一个关于物理学的改变——作为为纯粹或然的实在概念而放弃经典力学的决定论的结果——的反思。这个自然概念在领子物理学的改变意味着它援引的统计规律的性质的改变。在经典力学中,统计规律基于不认识物理系统的初始条件的所有细节、和不质疑自然规律的决定论的决定;而量子力学则涉及一个规律概念的,根本的转变,马约拉纳是这样说的:
“自然中不存在表达一系列不可避免的物理现象的规律;甚至关于基本现象(原子系统)的基本规律也有统计的特征。它们只允许我们建立或然性,即,以既定方式准备的,对一个系统进行的测量,会得出特定的结果。这个事情,与我们用来以可能的最高的精度,确定系统的初始状态的手段无关。这些统计规律指出决定论的一个实在的不足。它们与经典统计规律(在那里,出于实践的原因,结果的不确定性,源于对研究物理系统的最精细的初始条件的有意的拒绝)没有任何共同指出。”
马约拉纳谈到的量子力学的另一面,是引导海森堡定义测不准原理的那一面,马约拉纳是这样表述的:
一切对原子系统进行的实验,都会对它施加一个有限的干扰,这个干扰不可能用原则的理由来消除或减小。因此,看起来,一切测量的结果,都与系统在实验期间被引向的状态有关,而与系统在被干扰之前的不可知的状态无关。
海森堡从精确描述院子系统的状态的不可能性,引出了在量子力学中引入统计规律的必要性。无论如何,马约拉纳的确试图理解这些规律的新意义、及其与社会统计的规律之间的类比。
他以在放射过程中变化的原子的“死亡率”为例,来说明这个类比。这些变化不取决于原子的年龄,有一种排除了一切因果决定论的,纯粹或然的特征。“通过直接的统计测量、和应用或然率演算来验证这点是可能的,即,单个放射原子,就变化的时刻而言,并没有受到任何相应的、或外部的影响。事实上,在既定时间区间原子分裂的次数,完全取决于随机的波动,也就是说,取决于个体的变化规律的或然特征。”尽管,在这里,一眼看上去,并没有与社会统计研究的事实(比如说,既定人口中的人均寿命表)的类比,相反,马约拉纳指出,在这里,二者的对应没有前几页谈到经典物理学的统计规律时表现的那样有说服力。
“在物理学中引入一种新的统计规律——或者这么说更好,就是或然率规律,这个规律隐藏在我们习以为常的统计规律背后,并取代了所谓的决定论”——不仅使我们排除了与社会统计规律的类比,还为后者提供了进一步的基础。那种认为放射原子的分裂和社会事实不一样,是一个孤立的不可预测的,在数千年以后也会发生的现象的反对,事实上是无法克服的。“放射原子的分裂可以让自动计数器把它记录为一个力学效应(当然通过适当的放大,这才是可能的)。因此,普通的实验设备,就足以准备一个受命(commanded)于单个放射原子的偶然分裂,复杂的、显见的现象链条了。从严格科学的观点来看,没有什么能够阻止我们认为这个推理是可信的,即,在人类事件的起源处,有一个同样简单、不可见也不可预测的至关重要的事实。如果事实真是我们相信的那样,那么,社会科学的统计规律的功能就更强了,它的功能不仅仅是经验地,确定许多未知原因带来的结果,也在于——尤其是——提供一个直接的和具体的,对实在的证明。诠释这种证明需要特别的技艺,这种技艺是治理的技艺的重要支持。”
我们需要非常仔细地思考这段话。首先,斜体的“命令”这个术语很重要:“因此,普通的实验设备,就足以准备一个受命(commanded)于单个放射原子的偶然分裂,复杂的、显见的现象链条了。”在这里,读出核裂变(几年后,奥本海默和费米领导的团队在其指导下造出了第一枚原子弹)之外的意思也是可能的。马约拉纳看起来指出,授权研究者干涉,也即,使他能够“命令”现象本身向某个特定的方向运动的,确切来说,正是量子力学中现象的完全的或然特征。在这里,测不准原则露出了它真正的意义,不是限制知识,而是证明,研究者的干涉是不可避免的。如果对原子系统的实验和测量也对这个系统施加了一个不可消除的干扰的话,那么,在实验中,重要的与其说是关于那个系统的知识,不如说,首先是测量工具对那个系统的改变。用马约拉纳的话来说,“因此,看起来,一切测量的结果,都与系统在实验期间被引向的状态有关,而与系统在被干扰之前的不可知的状态无关”。而我们也就理解了,为什么马约拉纳会说,量子物理学的这一面“比单纯地缺乏决定论……更令人不安”;恰恰是经典物理学的决定论在量子层面上的缺乏,使研究者能够,或者更准确地说,迫使研究者在前所未闻的程度上“命令”或“决定”系统的状态。
在这个阶段,马约拉纳提出的,与社会统计程序的类比,变得更重要了。这篇文章结尾那个表面上谜一样的句子(“诠释这种证明需要特别的技艺,这种技艺是治理的技艺的重要支持”)从这个角度来看,获得了一个特别的意义;就像量子力学的或然规律的目标不是认识、而是“命令”原子系统的状态一样,社会统计规律的目标也不是认识社会现象,而是“治理”它们。在这两个情况下,统计都是“特别的技艺,它是治理的技艺的重要支持”。
因此,可能,我们需要纠正、或扩展夏夏关于促使马约拉纳放弃物理学的动机的假设;尽管马约拉纳有没有窥见原子分裂带来的后果是不确定的,但这点确实肯定的,即,他显然看到了量子力学——那门放弃了一切非或然的对实在的构想的力学——的含义。科学不再试图认识实在,而是和社会科学的统计一样,只干涉实在,以实现治理它的目的。
4
1941年,也就是马约拉纳的那篇文章发表的前一年的头几个月,西蒙娜·薇依在马赛写了一篇题为《科学与我们》的文章,这篇文章本质上是对量子力学的批判。在导论中,薇依凸显了量子力学与经典物理学的异质性:“对我们,西方人来说,在世纪之交的时候,发生了一件奇怪的事情;在不经意间,我们失去了科学,或至少失去了在过去四个世纪里,被称为科学的那个东西。现在,在科学这个名称下,我们有的,是一种不同的,从根本上不同的,我们不知道是什么的东西。”
根据薇依,经典科学是通过从源自功的概念的能量概念来思考一切自然现象形成的。比如说,如果我要做功,把一个物体从一个地方移动到另一个地方,我就需要使用特定量的能量;而另一方面,这里说的物体,就必然经历从初始状态到最终状态的所有中间状态。“在贝努里和达朗贝尔的发现的基础上,拉格朗日用一个公式定义了一切可能的均衡状态,和一切物体系统在一切力的作用下的运动;这个公式只提到了距离和力,或者,这么说也一样,只涉及质量和速率。”因此,在能量概念上增加的经典物理学,也定义了一个同样必要的,熵的原则。“这个必要性来自于时间本身,并在于这样一个事实,即,就无论发生什么,变化的方向绝非无关紧要的而言,它有一个方向。我们不仅通过年龄的增长(它越来越牢地抓住我们,永远不会抛弃我们)、也通过日常的事件来经验这种必然性。稍微花一点时间或努力就可以把书扔下桌子,把一堆纸混在一起,把衣服弄脏,把布弄皱,把麦田烧掉,或把人杀死。但要把书放到桌子上,把纸按顺序理好,把衣服洗干净,把布熨平就得花费大量的努力和时间;要从田里获得新的收成,需要一年的辛勤劳作和照料,而且,你不可能让死人复活。”
这意味着,在一切生产有能力的变化的现象中,一旦现象被完成,精确地重建初始状态,就不可能了。克劳修斯表述的热力学第二定律,通过虚构了一个在一切系统中都必然不断增加的概念,即熵的概念,而给了这个实在一个数学的形式。在熵的概念中,一个变化发生,如果没有外部因素的干涉,那么,能量会分散而从有序向无序运动。“这就是经典科学的最高成绩,它因此而声称,通过计算、测量、和数值当量,来解读宇宙中生产出来的所有现象,把它们解读为能量和熵根据一个简单规律的简单变化,是可能的”。这些变化是必然的和连续的过程,因此,人们也就可以说,经典科学是建立在我们在每一次做功的时候遭遇的,同样的必要性和连续性的基础上的。
量子力学则从根本上质疑了这个物理规律、与基于功的经验的世界意象之间的对应关系。“二十世纪的科学,是某种东西被拿掉之后的经典科学。拿掉,而不是加上……我们从经典科学那里扣除了自然规律与功的境况之间的类比,也即,它的原则本身;量子假设砍掉的,正是这个东西。”在经典物理学中,“能量是一个空间的函数,而空间是连续的;它是连续性本身;它是从连续性的立足点来看的世界;在物的并置意味着某种连续的东西而言,它就是物。”普朗克的公式和常数确切来说在这样一个点(根据薇依,在这个点上,能量不可能发生1)上,把不连续性引入了能量。事实上,不连续性在物理学中的出现,与对原子系统的研究有关,后者发现,原子系统服从的规律,与宏观系统的规律就截然不同。而且,根据薇依,不连续性的引入,也使或然性的出现成为必然:“不连续性、数量、微小;这足以让原子消失,而原子又带着和它密不可分的随从,也即,偶然和或然,回到了我们面前。偶然在科学中的出现一直被视为丑闻;我们追问,它来自哪里,却没有意识到,它是原子带来的;我们忘记了,在古代世界,偶然随原子而来了,我们也没有意识到,情况只可能是这样。”
在紧接在后面的几页文字中,引出量子物理学的决定因素,与其说是不连续性,不如说是对或然性的计算。通过一个有趣的反转,或然性不再是原子系统的不连续性的一个函数,相反,后者(原子系统的不连续性)反倒来源于前者(或然性)了。通过考察普朗克的著作——薇依反复地引用他的著作——我们发现,“显然,引入不连续性的不是经验……而只是或然性这个概念的使用。”在1942年12月发表在《南方笔记》上的一篇文章中,薇依再次陈述了这个或然性在谱系上的首要性:“我们好奇,使普朗克在他的公式中引入整数的,是不是起源于骰子游戏,结果,也源自数值关系的,或然率计算的性质。”几页之后,薇依补充说:“在科学家遭遇不连续性的时候,他们继续把一切简化为能量的变化;他们只是用能量来定位不连续性,剥夺了它的所有意义……通过或然性的概念来桥接我们被给予的世界、和原子的假设的和纯粹力学的世界的困难,并没有让他们难堪;起源于或然性研究的量子理论的后果,使他们把或然性,定位到原子本身。”在这点上,西蒙娜·薇依集中考察了这个概念。
5
薇依从把偶然[caso]概念追溯到必然概念开始。“我们经常误解偶然[hasard]。偶然不是必然的对立面,它也不和必然冲突。相反,偶然永远、且只会在与必然的关系中出现。如果我们假设特定数量的、不同的原因,根据一种严格的必然性,引起一些效果,如果在这些效果中,出现了一个有特定结构的集合的话,那么,如果我们不能按同样结构的集合来组织那些原因的话,那么,我们就得到了偶然。因其形状,骰子只可能以六种方式落地;而另一方面,投掷它的方式,却有无限种。如果我投一个骰子一千次,那么,它落地的结果可以被分为六个有数值关系的类别;但你不能用同样的方式,来给投掷的方式分类。而且,我不能假设决定每一轮骰子的运动的力学必然性的构造有任何缺陷。如果我只投骰子一次,那么,我忽视结果是什么,不是因为现象的不定,而是因为这是这样一个问题,在这个问题中,在一定程度上说,我并不知道已知的东西是什么……在这些游戏中,原因的集合有连续性的力量,这意味着,原因就像是一条线上的点;而效果的集合则相反,是为少数不同的可能性所界定的。”
如果偶然,在这个意义上说,与必然密不可分的话,那么,或然反过来,也和偶然密不可分,而且,多亏了或然,偶然才变成一个在实验中可以被控制的量。“当我在偶然的游戏中,思考原因的连续集合、和可以用来划分这些原因的效果的范畴之少的时候,我确定了,尽管每一个效果都是严格地出自于一个原因,但在原因的集合中,绝对没有什么与这些效果的范畴对应的东西;这就是我们说存在偶然的意思。因此,这些范畴都和原因的集合有着同样的联系,而同时,原因的集合对它们又是冷漠的。这就是我们说它们同样地或然的意思。或然性的概念总是意味着,向同样的或然性的分配……至于或然性与经验的关系,则与必然性与经验的关系类似。在通过改变原因,你得到了根据一个函数变化的效果的时候,经验就呈现了一个必然性的意象;在随着效果的积累,效果向范畴的分配越来越接近于计算指示的比例的时候,经验就呈现了一个或然性的意象。”
在这点上,薇依重建了普朗克通过他的常数,把或然率和不连续性引入物理学理论的方式,以及,这个原则是怎样在量子力学中普遍化的:“因为这样一个事实——即,如果一个不受外力干扰的系统可以借助任何中介链条从状态A过渡到状态B,而不是相反的话,那么,状态B就比状态A更具或然性——在熵的概念和或然率的概念之间存在一种自然的张力。”确切来说,就在普朗克阐明这些观念的时刻,偶然就在原子的领域中出现了。事实上,布朗运动的观察,也展示了,在宏观层面上看起来处于均衡状态的流体,在微观层面上根本不是这样,以及,一般而言,在第一个层面上以某种必然的方式来定义的系统,在分子的层面上,却是多种可能的组合。“如果我们试图把必然转入原子的领域的话,那么,在宏观层面上定义的,一个系统的两个状态之间的关系,就不再是必然的,而是或然的了。这不是因为因果的缺陷,而只是因为思想在两个层面之间摇摆——通过一个类似于骰子游戏的过程——的效果。思想的自然的运动,使我们把同时在我们心智中出现的两种或然性放到了一起——一种与熵有关,另一种则与原子相关——并认为它们是同一种或然性……但是,因为或然性计算是一个数值计算,它要遵守这样的规定,即,原子的组合,可以说,是离散的,并且,它们的量是一个数值;这就是量子力学与经典科学的决裂点。”
显然,在这里,西蒙娜·薇依对那种观念——即,认为量子物理学的统计规律不是对关于一个既定的系统的状态的数据的不完全认识的结果,而可以(用马约拉纳的话来说)回溯到决定论在实在中的缺陷——做出了决定性的批判。必然性和因果关系的范式对量子物理学来说依然有效,而确切来说,经典物理学的优越,也是建立在这个基础之上的:“卢克莱修的一些出色的诗文就足以让我们认识到,在必然性的视觉和经验中,那种带来净化的东西是什么了;得到很好的承受的痛苦,就是这种净化,就像经典物理学,用得好的话,也是一种净化那样,因为它试图透过所有表象,读出这种使世界成为这样一个世界——在这个世界中,我们是重要的,我们在这个世界中工作/做功——成为一个对欲望、热望和‘好’冷漠的世界的不可动摇的必然性;对太阳的研究,冷漠地照耀着义人和不义的人。”
根据薇依,通过以或然性的名义放弃必然性和决定论,量子力学也纯粹地、简单地放弃了科学。如果与经典物理学的连续模型的决裂的原因,是或然性计算的数值性,那么,薇依好奇,在这点上,为什么科学家不选择为阐发一个不基于不连续性而基于连续性的计算模型而改造或然性的概念,而非要自上而下地改变物理学的理论呢?
6
对量子力学的奠基做出贡献的那些科学家自己,也提出了对它的或然特征的批评。比如说,路易·德·布罗意(他发展了关于量子粒子的波粒二象性的理论)就试图对这个二象性提出一种非或然的诠释,这种诠释大体上说与经典物理学更加兼容。但尼尔斯·玻尔、马克斯·波恩、维尔纳·海森堡和保罗·迪拉克支持的通行诠释则拒绝了德·布罗意的诠释。德·布罗意声称,这种诠释“考虑了波和粒子,但以一种把它们委托给某种幻影般的存在、而不是图在一个清晰的时空模型中关联二者的方式为之。粒子本身不再有一个固定的位置、速率或轨迹——它只能通过在测量的时刻,揭露一个既定的位置、能力和动量来标记自己的存在。因此,在任何一个既定的时刻,我们都可以说,粒子有许多可能的位置和动量,这些位置和动量中的每一个,都有一种可以在测量时发现的,存在的或然性。现在,在这个不再是时空中的一个确定物体的转瞬即逝的粒子旁边,出现了一个失去了经典的波的所有物理属性的规则波。波已经变成一个再现从对粒子的测量中获得特定结果的或然性的,纯粹的数学函数了。”
甚至对量子理论做出了决定性的贡献的爱因斯坦,也一直对那种全然或然的诠释持保留意见。1935年5月,他和波里斯·波多尔斯基、内森·罗森在《物理学评论》上发表了一篇题为《量子力学对物理实在的描述可被认为是完全的吗?》的文章,在这篇文章中他认为,就在量子力学中,两个物理的量被给定的时候,关于一个量的知识预先就排除了关于另一个量的知识(延用了玻尔的互补性原则)而言,要么,波函数提供的对实在的描述不完整,要么,两个量同时存在。这篇在结尾肯定了一种完整的物理学理论的可能性的文章立刻激起了玻尔的反应,后者马上在同一个期刊上发表了一篇文章。玻尔是把互补性原则(根据这个原则,给两个经常合在一起的变量,比如说,例子的速率和位置确定的值是不可能的)建立在量子原则(即,测量工具与被考察的对象之间的互动必然意味着对经典因果观念的抛弃)的基础上的。在量子力学中,自然规律永远不会完全决定在时空中发生的事物,一切事件都取决于偶然和或然。在文章的末尾,玻尔有些恶意却也不无道理地回忆了这点,即,在量子物理学的或然特征中,爱因斯坦意图批评的,不过是他的广义相对论的一个结论罢了:“这个自然哲学的新特征意味着我们关于物理实在的态度的一个剧变,这个剧变,可以和广义相对论引起的,关于物理现象的绝对特征的所有观念的根本变化相提并论。”但这个实在在统计意义上的变化,确切来说正是爱因斯坦一辈子都没法解决的难题——而爱因斯坦的推理也不无矛盾之处。
在爱因斯坦和玻尔之间的论战的几个月后,欧文·薛定谔——他也是量子力学的奠基者之一,可以说是哲学根底最深的一个——也介入了,他提出一个著名的,后来被称为“猫的悖论”的实验。他从重申,根据通行的解释,像在经典物理学中那样描述物体是不可能的,因此,我们需要为它们提供一种纯粹或然的再现开始。在观察者干涉和测量物理系统的变量之前,他们没有任何确定的值,而测量它们,并不意味着验证它们客观地有的值。测量不可挽回地改变了系统,但在这之前,就或然的再现而言,可观察的粒子,可以说,可以同时在它可能占据的一切位置出现,或者,就两个独特的状态而言,在它们的任一种组合中出现。
在这里,薛定谔引入了这样一个“荒谬的案例”,一只我们被迫假设同时活着、又死了的猫:“我们甚至可以设定相当荒谬的案例。把一只猫和以下设备(必须确保它不受猫的直接干涉)关在一个铁盒子里:在一个改革计数器里有少量放射性物质,它的量是如此之小,以至于也许,在一个小时里,一个原子就衰变了,但同时,也有同样的,一个原子也不会衰变的或然性;如果它衰变了,那么计数管就会放电,通过继电器释放一个锤子,打碎一个装有氰化氢的烧瓶。如果你把整个系统放在那里不管一个小时的话,那么,你会说,如果在这段时间里没有原子衰变的话,那么猫就会活着。而只要有一个原子衰变,那么猫就会被毒死。整个系统的psi函数[也即,表达它的或然状态的函数]会这样表达这个状态:活猫和死猫(原谅我使用这个表达)都会被等量地混合或叠加在这个状态中。”通过打开盒子,观察者才迫使这个系统(猫)确定地向两个状态之一(活或死)过渡。
显然,就像西蒙娜·薇依指出的那样,这里谈论的这个量子力学中悖论,源于对或然构想的无条件的假设——同时没有相应地,对或然性概念的性质进行足够的反思。对正统理论的支持者及其批评者来说,观测前后系统的状态都不是实在,而是一个或然的状态;然而,他们看起来生产出一个对这个状态的再现,并论证得就好像或然性是一种我们只能用一种悖论的方式(比如说,一个粒子同时处在状态A和状态B)来思考的特别的实在那样。但把或然的东西再现得好像是实存的东西一样,对吗?换言之,在这里,至关重要的,是一个关于或然之物——或可能之物,因为或然性不过就是受特定限定的可能性而已——的本体论的难题。因此,按薇依的建议,在这里,把注意力集中在或然性这个概念上,是必要的。
7
或然性计算是在思考骰子游戏的语境中的到阐述的。吉罗拉莫·卡尔达诺1575年写的,但直到他死后,到1663年才出版的《骰子游戏》最早阐明了这个游戏的基础。卡尔达诺一开始就区分了,敏捷的游戏——比如说篮球——力量的游戏——比如说摔跤和掷铁饼——和偶然的游戏——包括纸牌和骰子游戏。卡尔达诺是个上瘾的赌徒,在他的自传中,他坦承他每天都玩骰子,一连玩了二十五年,“同时失去了名声,时间和金钱。”不过,他指出,那段经验让他看到,骰子游戏是治疗悲伤和死亡的有效药:“在大焦虑和悲伤的时候,赌博不只是可以的,甚至还是有好处的……当我长期的病痛之后,自觉死亡近在眼前的时候,我发现持续地玩骰子给我带来了不小的安慰。”
骰子游戏的“基本原则”(principale fundamentum)是条件的平等(aequalitas),不只是游戏者之间(他们不应该在权力、金钱和命运上有太大差异),首先就骰子本身而言(不应该给它增加额外的重量)。在第九章,《论掷一只骰子》(“De unius aleae iactu”)中,卡尔达诺几乎定义了或然性。“骰子有六面;在六次投掷(in sex revolutionibus)中上面的每一个数字都应该被掷出。”这意味着,如果骰子没有被塞东西、而平等aequalitas的条件得到尊重的话,那么掷出每一个数字的或然率是六分之一;但卡尔达诺写的是“应该”,因为他知道,事实上可能发生的情况是,某一个数字出现的次数往往比其他数字多(这使一些学者声称他在某种程度上说提出了大数定律,也就是一切统计计算的基础)。因此,第十四章表达了这样一个,我们应该把它看作是对或然性的更明确的定义的定义:“有这样一个普遍规律,即,我们应该考虑整个循环(对卡尔达诺来说,循环就是可能的结果的集合)和投掷的次数(这个数字代表了结果可能以多少种方式发生),并拿整个数字来和循环的余数来比较,并根据那个比例来打赌。”一旦他确定,在掷两只骰子的时候,循环的数目是36(在掷三只骰子的时候则是216),卡尔达诺就可以用具体的表格来计算各种点数的或然性了——比如说,考虑到三点只可能以一种方式掷出(2+1)而十点则可以以两种方式掷出(5+5和6+4),所以,二者的或然性是不一样的。
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在阐明了这些表格后,卡尔达诺声称,从骰子中消除运气的成分是不可能的,运气“使一些人获得了预料之外的好处,并剥夺了另一些人他们预期的东西”,但通过仔细阅读他的短论,我们可以推知或然性理论的一些初步特征。首先,就像薇依认识到的那样,或然性的概念,预设了一种向均等的可能性的分配(也就是说,卡尔达诺以依然模糊的方式阐述的aqualitas原则)。如果我们承认偶然,也就是说,这样一个事实——即,被考察的事件(骰子的落地)与它们的原因(投掷)之间的关系是绝对无偏向的——那么,我们就可以这样表达:这些事件都同样地或然。就像庞加莱评论的那样,从这点,可以得出:或然性的定义是循环定义,因为它本身就包含需要被定义的术语:“一个事件的或然性是偏向事件的案例数,与可能的案例总数的比例,前提是这些案例都是同样或然的。”
这个循环性意味着,或然性概念永远不可能指向某个特定的真实事件(一次实际的,既定的对骰子的投掷)而只可能指向在纯粹的可能性中,被思考的事件。换言之,或然性预设了,人的心智有能力把一个事件思考为可能的,并且,思考为就相应的事件分类而言,同样可能的。这是规则,没有它,或然性计算就不可思考了。然而,事实依然是,这个计算不可能涉及个体的案例,而只可能涉及一个我们称之为“或然案例”的想象的存在[ente di ragione]。
让我们来思考庞加莱提出的,赌盘的案例;一个小球被扔到一块被分成许多大小相等的、被交替涂成红色和黑色的格子的圆盘上。球停在红格子上的或然性是二分之一。但我们不能因此而假设,一次既定的投掷的结果,将是红色(甚至在之前连续投出六次、十次或二十次黑色的情况下也不能)。只有在一个大数的投掷之后,我们才能确定,结果的均值,是根据预期的二分之一的或然率来分配的。这件就是贝努里在1713年的《猜测术》里阐述的大数定律的意思,大数定律和或然性均等定律形成了一个系统,并肯定了这个原则,即,或然性与真实的给定的事件无关,而只与无限数目的被考察样本表现出来的趋势有关。
换言之,支撑计算的原则,是用或然性的领域,来替换实在的领域,或者说,把或然性的领域叠加在实在的领域之上。那些在行动时心里想着或然性的人服从这个叠加,并或多或少地被迫承认,尽管或然性绝不可能决定个体的真实案例,但它却可以在某种程度上影响真实案例在实在层面上的确定,尽管这根本就不合逻辑。现代科学——以及与之相伴的每一个人——都根据一个不可能直接涉及实际案例,而只可能涉及一个仅仅是“随机地”[casualmente]与实际案例重合的“或然案例”。
如果我乘坐的飞机失事的或然性是千分之一,那么,那架飞机失事是一个“不大可能的案例”,这,甚至在那架飞机真的失事后,也不会改变。用维特根斯坦的话来说,世界就是“是案例的一切”,而或然性则因此而永远不可能如其所是地存在(即作为或然性而存在),因为或然性不过就是那个世界,只不过为了让我们能够治理它、和做出关于它的决定,它的实在被悬置了。我们所谓的“案例”是一种虚构,根据这种虚构,或然的东西和可能的东西也“落”入了实在,反过来也一样;在以特定的方式来思考的时候,我们也可以说,是实在悬置了自己的实在,并因此而能够作为纯粹或然的东西落入自身。
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也许,把或然计算的目标和性质展现的最为清楚的文本,当数1654年帕斯卡和费马之间的一次书信往来。当时安托万·贡保和舍瓦利埃·德·梅雷对帕斯卡提出了所谓被中断的游戏的难题:如果一个骰子游戏在两个游戏者中的一个取得最终胜利之前被中断了,那么,怎样分赌注才公平?帕斯卡的解决方案建立在这样的可能性的基础上,即,通过计算风险(帕斯卡用的是hasard而不是probabilite,他把后者留给了神学)来确定“每局游戏的真值”(la juste valeur des parties)。
“这就是我在比如说,两个赌徒玩了三局游戏,而每个人都下了三十二比索的赌注的时候,确定每局游戏的真值的方式。让我们假设第一个赌徒赢了两局,另一个赌徒赢了一局。现在他们在玩的这局游戏是这样的,如果第一个赌徒赢的话,他会赢得桌面上的全部赌注,也就是说,六十四比索。如果另一个赌徒赢的话,那么,他们就会二比二平,如果他们要分赌注的话,那结果就是,他们各自把自己的赌注拿回去,也就是,每个拿走三十二比索。
那么,先生,让我们来考虑,如果第一个赌徒赢的话,那么,六十四比索都会属于他。如果他输的话,那么,属于他的讲究只有三十二比索了。那么,如果他们不希望冒这一局的险,和冒不玩游戏的险的话(s’ils ne veulent point hazarder cette partie et se hazarder sans la jouer),那么,第一个赌徒应该说,‘我肯定三十二比索是我的,因为就算我输了,那些钱也属于我。至于其他的三十二比索,也许是我的,也许是你的;风险是均等的(le hasard est egal)。因此,就让我们平分这三十二比索,再让我拿走那肯定是我的另外的三十二比索吧。’这样,他将获得四十八比索,而另一个赌徒则将获得十六比索。”
评论者们经常停留在帕斯卡在书信中考察的计算的越来越复杂的例子上,这当然影响了后来关于或然性的专论。但这样一来,我们也就没有看到帕斯卡在解决这个难题时要实现的目标了,那就是,通过对可能性进行精确的或然评估,使我们能够决定实在。就像“被中断的游戏”这个表述暗示的那样,这里谈论的,是对真实的游戏的悬置,悬置它,是为了用风险计算来替代它,风险计算使我们可以对赌注进行从这个角度来看最公正最有用的划分。在这里,se hasarder sans jouer(冒不玩游戏的险)这个表达特别重要;计算或然性的那个人依赖的,是在不实际冒险的情况下的冒险,也就是说,他离开了实在,并同时把偶然——风险——变成了一个允许他决定实在的原则。这意味着,或然性本身永远不会被如期实现,它也和单个的真实的事件无关,相反,就像马约拉纳理解的那样,它允许我们干涉实在——就像从一个特别的角度来考虑的那样——以治理实在。
帕斯卡在给费马的信中阐发的风险概念,在我们预期它会再次出现的地方,也即,在那个著名的,关于信徒在上帝存在还是不存在上,在与尘世幸福相对的永生的不确定性上打的赌(pari)的段落中,再次出现了。让我们假设硬币的正面是上帝和永生存在,背面则是上帝不存在,并且赌徒必须打赌。可能的收益的无限,和同样可能的损失的有限之间的悬殊,要求我们不去考虑或然性,而在只在赌注的基础上算计和做决定。收益的不确定性,事实上与游戏是同质的,而确切来说,算计,是用来决定一个不确定的情景,而不是用来确保一个不可能的确定性的。“说你会不会赢是不确定的,说你要冒险是确定的(il est certain qu’on hasarde),说你冒的险的确定性和你可能获得的东西的不确定性之间的无限差距使你肯定要拿来冒险的有限的好等同于你不确定会获得的无限的好,是没有的。并不是这样。每一个赌徒都要为不确定的收益冒确定的险(hasarde),而他也正在在不违反理性的情况下,为不确定的有限的收益冒确定的有限的险。”如果赢的风险和输的风险相等,而这里的赌注,一方面,是某种无限的东西,而另一方面,是某种有限的东西的话,那么,显然,赌徒只可能把这纳入考虑。同样的算计——这个算计在“被中断的游戏”中推荐我们把上一局游戏的赌注分为均等的两份——在这里却建议我们(考虑到赌注不可分)朝肯定更高的收益那边的下注。我拿我的生命来打的赌,取决于赌注,而非对赢的或然性的验证——而且,后者本来也是不可能的。
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现代统计学想当然地接受了这样一种想法,即,或然性独立于对它的经验验证。因此,那种反复出现的,天真地认为一个既定值的频率分布,是被考察的系统的一个客观属性的趋势,因此也就被打上了“自然主义谬误”的污名。事实上,不把或然性及计算、与对或然性的经验验证混为一谈是重要的。如果在扔硬币时,正面和反面朝上的被观察到的频率不是0.5而是0.7,或骰子掷出某一点数的频率不是六分之一而是六分之三的话,这并不意味着,或然定理错了,相反,很可能是硬币或骰子不平衡,需要更换了。
统计学不是一门以关于实在的实验知识为目标的科学;相反,它是是我们能够在不确定的境况中做出决定的科学。出于这个原因,就像它在骰子游戏中的起源那里显而易见的那样,支撑或然性的概念与其说是频率,不如说是作为“打赢赌的关键”的,很长的一段时间,在这段时间中,频率不是被用来推测系统的应该是真实的属性,而是被用来——这确切来说就是在量子力学中发生的事情——确证或反驳先前的猜想(后者完全可以和打赌相提并论)。
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那种认为我们应该把潜能或可能性(dynamic)当作一种与现实性(energeia)共存的方式的想法,可以追溯到亚里士多德。与不无理由地声称潜能只存在于行动也即潜能的实现(它的运用的发生)之中的麦加拉学派相反,亚里士多德反对说,如果真实这样的话,那么,在建筑师不建筑的时候,我们就不能认为他是建筑师了,或者说,在医生不运用他的技艺,“行医”的时候,我们就不能认为他是医生了。换言之,潜能(亚里士多德把它专门归给了人的技艺和知识),在构成上,是为它的运用的可能性、它是或不是的能力和它向或不向行动过渡能力所定义的。根据所有证据,在这里,亚里士多德谈论的是可能性的存在方式,它的确以还不是行动的形式,也就是说,以独立于它的实践的实现的存在形式存在。出于这个原因,亚里士多德才可以肯定,“一切潜能都是与它作为潜能所属的那同一个[物]的非潜能[也即,不去是、不去存在的潜能]”。悬置自己的实现的可能性,内在于潜能概念本身。
尽管毫无保留地肯定了潜能的存在,但亚里士多德也不无悖谬地,使dynamis的领域从属于实在和energeia的领域。根据概念和实体,Energeia先于可能性,不仅是因为,成年人必然先于孩童,人先于他的种子,也因为,一切潜能的东西,都倾向于作为其目的的行动。因此,活的存在有看见的可能性是为了真的看见,而不是相反,人有认识的可能性是为了认识,而不只是为了有认识的能力。出于这个原因,亚里士多德才可以说,一方面,如果没有任何障碍的话,可能的东西会自然地向行动过渡,而另一方面,谈论必然存在的物的可能性毫无意义。
亚里士多德不熟悉或然性的概念,但他联系他的四因说(治疗因、形式因、动力因、目的因),谈到了偶然(他称之为automaton和tuche)。偶然是非因,或者说偶因,当看起来是因为某个既定的目的因而被生产出来的事件相反是偶然地、出乎预料地被生产出来的时候,我们就说它是偶然的。如果一个去某个地方却无收债意图的人意外地遇到欠他钱的人,后者又出于偶然还了他钱的话,我们就说这次收债是apo tuches,因为偶然而发生的。
不必说,亚里士多德排除了存在一门关于偶然和意外之物的科学的可能性:“不可能存在关于意外的东西的科学,因为一切科学都有它的对象,这个对象一直或通常地那样存在着,而偶然的东西不符合这些描述中的任何一个……偶然[或运气,tuche]是因为着眼于目的的决定而发生的事物的意外的原因。因此,偶然和思想的行动领域是同一个,因为没有思想,就没有决定。引发运气的意外的原因是无限的;出于这个原因,运气对人的理性来说是难以捉摸的,并且只是在意外的情况下,才是一个原因,在绝对的意义上,偶然不是任何事物的原因。”
如果我们试图用亚里士多德的术语来定义或然性的话,我们可以说,或然性是一种从它对行动的等级服从中解放出来的潜能。就它保障了一个独立于它的实现的存在而言,这样的可能性倾向于取代实在,并因此而变成一门关于意外之物的科学——当然,这门科学对亚里士多德来说是不可想象的,它思考可能性本身,不是把它当作认识实在的手段来思考,而是把它当作干涉实在以治理实在的方式来思考——的对象。在这里,或然性与亚里士多德的dynamis的类比更加地有力,因为后者的确是人类的技艺和知识特有的维度。在《论灵魂》中,亚里士多德因此而把理智定义为“一种性质是潜能的存在的存在”,并拿它来和上面还什么也没有写的写字板作比较。在现代统计学和量子力学中发生的事情正是,书写板——纯粹的可能性——取代了实在,并且,现在,知识只认识自己了。用一位中世纪哲学家提供的那个美丽的意象来说,在理智的写字板上不停地被写下的东西,不是实在,而是思想的潜能,“就像文字自己把自己写在写字板上一样”。
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现在,如果我们回头再看马约拉纳消失的动机,我们可以认为,我们先前考察的那篇文章,毫无疑问地展示了,马约拉纳已经清楚地看到,在物理学中引入或然性带来的后果。如果我们需要排除一切心理的诠释——因为他一直重申我们应该这样做——的话,那么,他消失的决定的意思,必然以某种方式,指向这样一个成问题的语境。夏夏的诠释(无论多么地微妙)的局限之处在于,如果我们假设马约拉纳放弃物理学是因为他认识到,物理学将通往原子弹的话,那么,他消失并到修道院隐居的决定,看起来就是科学走上的灾难之路引发的沮丧(夏夏谈到了“不安”和“恐惧”)的结果了。这意味着,把那个决定定位到马约拉纳想要消除的,心理的维度上去;就像在给卡雷利的信中提到的“易卜生的女主人翁”(很可能是《玩偶之家》里的娜拉,她因为失去了她的道德的确定性而抛弃了她的丈夫)那样,马约拉纳放弃物理学是因为他失去了对科学的信仰。
如果相反,我们接受他的情况在意图上“不一样”——就像马约拉纳坚决要求的那样——并反对他来自物理所的同事关于这个“萨拉森人”的“古怪”和“不正常”(就像阿玛尔迪心怀善意地说的那样)的,有偏见的证言的话,那么,他的消失,就必然在自身之中,除动机和意义外,包含着一种坚决的,对量子力学的或然性质的拒绝。值得回忆的是,在马约拉纳见到费米的时候,后者以那个依然以他的名字来命名的统计模型而著称(根据他们遵循的统计模型,所有粒子都被分为玻色子——这和玻色和爱因斯坦的统计是一致的——和费米子——这又和费米和迪拉克的统计是一致的)。就像西蒙娜·薇依在几年前认识到的那样,马约拉纳立刻就意识到,只要我们假设系统的真实状态本身不可知,数据模型就变成了本质,并且只能取代实在了(他在我们引用过的文章中写道,“因此,看起来,一切测量的结果,都与系统在实验期间被引向的状态有关,而与系统在被干扰之前的不可知的状态无关”)。
我意图提出的假设是,如果量子力学取决于这样一个规则,即,实在必然被或然性侵蚀的话,那么,消失,就是实在可被断然地被肯定为实在、和避免算计的把握的唯一方式了。马约拉纳把他自己及,变成了实在在当代物理学的或然宇宙中的状态的范例性的密码,并以这样的方式生产出一个同时绝对真实、又不大可能的事件。当马约拉纳在1938年3月的那个傍晚决定彻底消失,并使对他的消失的一切可以通过实验来探测的踪迹变得纠结的时候,他向科学提出了这样一个依然等待对它的不可要求[inesigibile]又不可避免的回答的问题:什么是实在?
*译自Giorgio Agamben, “What is real?” trans. Lorenzo Chiesa, in Agamben, What Is Real?, Stanford University Press, 2018. Kindle版页码未知。英译(洛伦佐·基耶萨)依据的文本是2016年的Che cos’e reale? La scomparsa di Majorana, Neri Pozza Editore.