6.4 世界的普遍規律

前文已述，所謂規律就是事件和事件之間的普遍必然聯系。那么，為何這個世界上存在規律呢？難道我們看到一萬只天鵝是白色的就能證明第一萬零一只也是白色的嗎？難道我們昨天看到太陽從東邊升起，今天的太陽就一定會從東邊升起嗎？休謨之問提醒我們，規律是否只是人類主觀臆想的產物呢？

從某種意義上說，規律的確離不開我們的主觀想象。無論整個世界的運動變化多么奇妙莫測，我們總是能夠從中發現某些規律。現在，假設有成千上萬個小球擺放在我們的面前，我們是否可以讓這些小球做出一些完全無規律的運動呢？恐怕很難做到！

首先，我們不可能讓所有小球都向同一個方向運動，那樣一來，運動的規律性實在是太明顯了。為了實現完全無規律的運動，我們就必須讓所有小球的運動方向都各不相同。但如果只是這樣，我們又可以說這些小球的運動規律是各向均等，或者說在任何一個方向上，小球運動的概率都是相等的。那么，如果小球向某個方向運動的概率大呢？我們又可以說，小球整體的質心在朝那個方向運動。最后，無論這些小球的運動方式如何變化，我們總可以找出一個規律來描述它們。

通過上述分析不難發現，只要我們心中有了歸納總結和邏輯推理能力，努力去分析所有運動的相同點和不同點，一定會發現整個世界在某種規律中運行。同時，承認這個世界的運動是有規律的，似乎并不會給人類帶來什么壞處。它只會讓我們更好的了解過去，認識現在，掌控未來。在人類征服自然的過程中，我們已經在不同的領域中發現了大量的自然規律，然而，我們還是要進一步追問，所有自然規律的基礎是什么？整個世界的普遍規律又是什么？

我們知道：事件是指定的時間和空間內物體之間的相互影響，而規律是事件和事件之間的普遍必然聯系；所以規律也就是描述物體運動變化的理論模型。既然要描述物體運動變化的過程，就一定離不開時間和空間的作用。如果我們把一切物體運動變化的普遍特征抽象出來，也就形成了一切運動變化的三個普遍規律：

首先，相同的物體從相同的起點出發，經過相同的過程，一定會達到相同的結果。反之，如果兩個事件的結果不同，則要么是因為它們的起點不同，要么是因為它們的過程不同。其中，起點、過程、結果既是時間點的表述，又是空間位置的表述，它指明了時空在運動變化中的基本作用；同時，它表明一切運動規律和具體的時間點和空間點無關，只與起點和過程中的某些環境因素有關。與具體的時間點無關，就意味著運動規律是永恒不變的；與具體地點無關，也就意味著運動規律是放之四海而皆準的。看起來，這似乎就是柏拉圖一直追求的理念世界中的完美和永恒的存在，因此科學定律才被世人視之為“真理”。

其次，一切不同事物都是由某些更基本的相同的部分組成的。一切不同的物體都是由某些相同的更微小的物體按照不同的空間結構組合而成的；一切復雜的現象都是由某些簡單現象按照不同的運動方式組成的；一切復雜的規律由某些簡單的規律相互交織組合而成的。反之，如果某兩個微粒的性質存在差異，則證明它們還可以被分離為更小的組成部分。同樣，如果某種運動不能表現出確切的規律性，則證明這種運動可以被進一步拆分成多個運動的組合，而每種運動下面都必然隱藏著一個普遍性的規律。這意味著，不同是由相同組合而成的，復雜是由簡單組合而成的，而大部分運動規律都只能在某些層面下描述物體的運動。所以只要我們不斷的從復雜的現象中抽絲剝繭，就可以發現那些最簡單最基本的具體科學規律。

最后，當部分事物組合成一個整體時，組成整體的每一部分的性質保持不變；當簡單的規律組合成一個復雜規律后，每個簡單的規律保持不變。因此，不同層面的科學規律之間并不沖突，規律之間具備可組合的特性。當一個復雜現象出現時，我們只需要用不同層面的定律解釋不同層面的現象，再把這些規律組合起來，從而就可以通過模型真實的再現復雜事件的現場。這種思維方式叫做還原論，它是一切科學分析的基本思想。

以上三個規律是我們對這個世界所有運動變化歸納總結的結果，因此它們涵蓋了所有物體的所有形式的運動變化，是一切具體的科學規律的邏輯起點。

當然，我們必須清楚的認識到，這些基本規律中所強調的“相同”，首先是哲學意義上的“相同”，其次才是物理意義上的“相同”。從物理意義上來講，只要兩個物體通過測量工具發現不了區別就可以稱之為相同。比如：經過測量發現，兩個硬幣的顏色、形狀、體積、質量、溫度都相等，那么我們就可以在物理意義上認為：這兩個硬幣是相同的。如果我們把這兩枚相同的硬幣放在相同的桌面上，從相同的高度拋落到相同的地面上就會發現：兩枚硬幣落地的位置并不相同。然而，這個實驗并不能表明硬幣的拋落運動不符合規律，只能證明在硬幣拋落的起點或過程中存在細微的差異。盡管這種差異不能通過物理檢測發現，但是從哲學意義上來講，世界上沒有任何兩片相同的樹葉，人不能兩次踏入同一條河流，因此兩個硬幣一定會有所差別，二者拋落的過程也不可能完全相同，所以才會產生不同的結果。

然而，如果僅僅停留在哲學層面上，那么我們的第一定律豈不成了一句廢話？既然世界上沒有任何兩個物體是相同的，也沒有任何兩個過程是完全相同的，那么，哪里還有什么相同的結果？如果沒有相同的結果，這個基本定律又有何用處？因此，科學家費曼從不承認這一基本定律的存在。很多科學家也因此而認為哲學已經被當代科學遠遠拋在了身后，無法對現代科學給予有效指導。但我依然要說，這個看似空洞無物的定律，卻是一切科學定律的基礎，原因有以下四點。

第一、從哲學角度來講，雖然世界上不會有絕對相同的物體，但是世界上也不會存在絕對不同的物體。只要我們善于發現，任何兩個物體都可以找出一些相同點。同時第二定律又告訴我們，任何一個科學定律都只能在某個層面上對運動變化做出描述。也就是說，科學定律本就不需要絕對相同的兩個物體，不需要絕對相同的過程，只需要在本定律描述的層面內達到一致即可。而且，即使是在定律所限定的層面上，也不需要絕對的相同，只要運動的起點和過程在測量誤差允許的范圍內達到相同，也就可以在同樣的誤差范圍內達到一致的結果，只不過有些運動定律對初始條件的精度要求比較高，而另一些運動定律對初始條件的精度要求比較低而已。

第二、在我們探索未知世界的過程中，一旦遇到現有理論無法解釋的現象時，這些基本規律仍然是一切科學理論和科學實踐的根本原則。假設科學家們在實驗室內見到一個無法解釋的偶發現象，盡管已經經歷了很多次的重復，但是仍然難以復現同樣的現象。此時，幾乎所有的科學家都會相信，這個現象絕不會毫無規律的出現和消失。現象不能復現，一定是我們沒有注意到實驗環節中的某些細節導致的，要么是實驗的起點不同，要么是實驗的過程不同，只要不斷的調整起點和過程中的環境參數，該現象一定可以復現。在這樣的信念下，科學家繼續開展大量的重復實驗，一定可以使現象復現出來。當這一現象多次復現以后，科學家們就可以根據起點、過程、結果中的環境參數和物理量，找到這一現象的發生的規律，如果這一規律能夠用精確的數學語言來表述，一個全新的科學規律就誕生了。因此，這些基本規律永遠指導著我們去在未知世界中發現未知的規律。如果沒有這樣的信念作為基礎，科學發現將會寸步難行。

第三、所謂實踐是檢驗真理的唯一標準，在自然科學層面是指：這些基本規律是檢驗其他具體科學定律的唯一標準。無論是物理、化學還是生物學定律，任何一條新的科學定律被發現以后，都必須以這樣的范式來描述：怎樣的事物在怎樣的條件下，經過怎樣的過程，必然導致怎樣的結果。仔細觀察不難發現：這一范式不過就是第一定律的一種具體表述。同時，任何科學理論都只能描述理想條件下所能呈現的結果。我們在實驗室中驗證這一理論時，只需要在測量的誤差范圍內找到相同的事物，復現實驗所需的相同過程，就可以通過是否出現相同的結果對該理論做出判定。也就是說，一個理論要想得到大家的認可，必須與具體的時間和空間無關，必須與具體的事物無關，必須在普遍性的層面上成立，并經受大量實驗的檢驗。

第四、理論物理學家在進行理論推導的過程中，常常不需要借助于實驗的幫助，那么他們所秉持的信念是什么？他們推導未知理論的準則又是什么？除了現有的具體科學規律以外，最最重要的準則也是上述這些基本規律。因為理論推導的過程本就是在理想條件下展開的，所以科學家們當然可以假設某兩個物體是相同的，假設過程中的某些條件是相同的，同時，無論這些物體的運動在遵循什么樣的未知定律，它們都必須達到完全相同的結果，否則就會在邏輯上自相矛盾，理論推導也就無法進行下去。

綜上所述，這個世界的運動變化之所以表現出某些規律性，原因不僅在于這些規律客觀真實的存在著，更在于我們有一雙善于發現規律的眼睛，我們敏銳捕捉到物體運動的相同點和不同點，我們堅定的相信：相同的物體在相同的起點下，經過相同的過程必然達到相同的結果。在這一普遍規律的支撐下，我們可以進行理論推導，可以探索未知世界，也可以對全新的科學理論做出檢驗。

現在的問題在于：規律自身具備怎樣的特性？如果有兩種自相矛盾的規律都可以解釋同一個現象，那么，兩個規律孰是孰非？我們又該何去何從呢？