“确定性”终结了，科学何处去？

崔东明，宋君修

(贵州大学哲学与社会发展学院，贵州贵阳550025)

1996年出版其著作《确定性的终结》(1)其对应的中文版为伊·普利高津：《确定性的终结——时间、混沌与新自然法则》，湛敏译，上海：上海科技教育出版社，1998年。以后，普利高津的观点立即受到学界的广泛关注，约翰·霍根甚至直接将普利高津的观点作为重要的证据来支撑其关于“科学的终结”的相关论证(2)约翰·霍根：《科学的终结》，孙雍军等译，呼和浩特：远方出版社，1997年。。随着时间的发展，“不确定性”逐渐成为时髦的词汇，与此同时，“确定性”好像和科学渐行渐远，以至于给人们造成了一种印象，认为追求确定性只是科学在20世纪前半叶之前所做的事情。事实真是如此吗？或者说对于科学而言，“确定性”真的终结了吗？如果“确定性”真的终结了，科学又将何去何从呢？出于对这些问题的思考，本文拟对普利高津所谓“确定性的终结”的含义进行分析，并通过对现代科学的发展进行简单回顾，讨论“确定性”是否真的终结了，并在此基础上尝试对“确定性”与科学之间的关系做出说明和界定。

一、何谓“确定性的终结”？

首先来看看普利高津所谓“确定性的终结”是什么意思。在《确定性的终结》这本书的开篇，普利高津就将矛头指向经典的牛顿力学。他指出，虽然时间是人们生活的基本维度，但是“从经典的牛顿动力学到相对论和量子力学，均未包含过去与未来之间的任何区别”(3)伊·普利高津：《确定性的终结——时间、混沌与新自然法则》，湛敏译，上海：上海科技教育出版社，1998年，第1页。。依据经典的牛顿力学，只要给定了事物的初始条件，就能确定性地对其预言未来、追溯过往。经典的牛顿力学给了人们一种“确定性”的信念，而对这种“确定性”的信念进行批驳则是全书的主线，贯穿所有章节。

这种“确定性”作为一种信念之所以能够产生，自然有着它长期的积累过程。在牛顿实现了近代科学大综合以后，牛顿力学用几条简单的定律对天上行星的运动和地上物体的运动都给予了精确的描述，为机械论哲学提供了坚实的基础。经典的牛顿力学体系用天上世界的性质掩盖了本来属于地上世界的属性，不再承认自然界的演化特性，而有机的生命世界的复杂多样性也被看作仅仅是事物的表面的幻象。

在牛顿力学的世界里，自然被看作是一台确定的机器，被它之外的理智预选设计好，并给以驱动，然后就朝着一个既定的目标一直运行下去。整个世界像一座始终被拧紧了发条的大钟，一经启动就可以永久地运行下去。同时，这台机器运行的结果可以精确预言，牛顿力学已经为之给出了严格的机械因果性公式。在这个世界里面，任何东西都井井有条，有其确定的位置。只要给出其初始的状态，即可确定其后的一切运动情况。

这种“确定性”的机械决定论到了18世纪，经过法国人的发展，被推向了高潮。拉普拉斯甚至认为“可以预测自然界的世世代代的进展，只要有了质量和它们的速度”(4)W.C.丹皮尔：《科学史及其与哲学和宗教的关系》，李衍译，桂林：广西师范大学出版社，2001年，第172页。，换言之，这也就是说只要知道宇宙中所有粒子当下的位置和速度，就可以预测其任何时候的情况。需要注意的是，这里的“任何时候”，既包括未来也涵盖过去，因为牛顿力学是时间对称的。

虽然相对论和量子力学的问世将牛顿力学的适用范围限定在宏观低速的范围内，但是这种冲击并没有使牛顿力学失去效力。牛顿力学在宏观领域依然有效，甚至拉普拉斯式的决定论也还依然有其广阔的市场。更为重要的是，相对论和量子力学所遵循的依然是机械论范式。在限定牛顿力学适用范围的同时，相对论和量子力学也将牛顿力学的基本特性即“确定性”和时间对称性保留了下来。

很多自然科学家仍然坚持决定论自然观，例如，爱因斯坦1944年在给玻恩的信中还强调：“你信仰掷骰子的上帝，我却信仰完备的定律和秩序。”(5)伊恩·斯图尔特：《上帝掷骰子吗：混沌之数学》，潘涛译，上海：上海远东出版社，1995年，引言。他始终拒绝接受把量子力学的统计诠释作为客观世界的基本规律，认为这只是人类认识的不充分而导致的结果。所谓的不确定性是因为误差，而在理想化的情况下世界依然是严格确定的，或者说只要在合理的误差范围内，机械决定论对世界依然是有效的。

虽然测不准关系的确立对严格决定论形成了巨大的冲击，但是作为量子力学基本方程的薛定谔方程依然是“确定性”的和时间可逆的。依照薛定谔方程，即便在量子力学中，只要能确定初始条件，一切就依然是可以确定的。经典的牛顿力学的“确定性”信念依然被保留了下来。至于时间，在量子力学意义上依然是可逆的，对于相对论而言则成了一种错觉。

但是随着时间的推移，经典的牛顿力学意义上的“确定性”受到了彻底的挑战。混沌学指出，由于非线性动力学系统对初始条件的敏感性，即便是初始条件的微小差异，也将会导致最终结果的巨大差异。如果仅仅是因为初始条件而产生的差异，牛顿力学的信徒也许还能争辩说，那是由于人类认识能力的问题，由于测量本身的误差，无论是使用计算机还是什么别的方法和工具，人们处理的初始条件都只能以有限的精度给出。如果人们对初始条件有着无穷精度的把握，那即使是混沌系统的运行轨迹依然是可以确定的。

事实果真如此吗？答案显然是否定的。且不说这种无穷精度的初始条件本身是不可能的，即使是沿着“对初始条件的敏感性”这一发现的源头回顾一下彭加莱的工作，人们就会立马发现这种争辩是多么苍白无力。

普利高津也正是从彭加莱的工作开始自己的论证，对“确定性”发起了挑战。依据彭加莱的工作，动力学系统是由其中的粒子的动能加上粒子间相互作用产生的势能来决定其运行轨迹的。只有在不考虑动力学系统内粒子间相互作用的情况下，动力学系统才是可积的。问题是粒子间的相互作用是不可忽略的，所以彭加莱得出结论，所有动力学系统都是不可积系统。“彭加莱不仅证实了不可积性，而且指明了造成不可积性的原因，即自由度之间共振的存在。”(6)伊·普利高津：《确定性的终结——时间、混沌与新自然法则》，湛敏译，上海：上海科技教育出版社，1998年，第30页。在多个粒子(大于等于三个)组成的多体动力学系统中，导致不确定的原因并非来自外界，也并非来自初始条件的不精确，而是来源于粒子间相互作用产生的自由度之间的共振。这种共振产生于系统自身，源于系统内部各组成部分之间不可忽略的相互作用，是系统自身所固有的存在。这也就是说，动力学系统运行结果的“不确定性”是系统内在因素导致的必然结果。

除了彭加莱不可积系统，普利高津也用自己的研究成果对“确定性”给出了挑战。按照耗散结构理论，远离平衡的非线性系统在到达分叉点之前的热力学分支上是遵循决定论规律的。当系统处于分叉点上时，在同一控制参量作用下却有两条以上的道路，每一条道路在原则上都是等概率的或平权的，系统无法确定它的下一步行动，系统到底最后进入哪一条道路，取决于随机涨落。耗散结构理论的建立，从根本上揭示出系统演化以及服从因果决定的事物存在着内在随机性。系统的多样性源于系统运行的多种可能，在其实现过程中，随机性扮演着重要角色。

以经典的牛顿力学为批评对象，通过对彭加莱不可积系统、耗散结构、混沌学以及量子理论的分析，普利高津向人们指出，经典的牛顿力学为人们描绘的“确定性”的世界并不真实。世界并不是一个静态的、可预言的、稳定的动力学系统，涨落、分叉和不稳定充斥着世界的所有层次。经典的牛顿力学所描绘的“确定性”的世界，只不过是其在排除不可逆时间和概率的基础上，依据机械决定论给人们带来的一种对世界的错觉。

同样，通过分析牛顿力学的适用条件和范围，普利高津向人们揭示，牛顿力学机械决定论所展现的“确定性”在非平衡系统和不稳定动力学系统这些新的科学研究对象面前失去效用。作为机械决定论赖以建立的基础，经典的牛顿力学给出了严格的机械因果性公式。利用牛顿力学来描述世界，只要给定其初始的状态，即可确定其后的一切运动情况。运用牛顿力学，借助其简单的可用数学精确表达的定律来描绘世界，好像世界任何东西都是井井有条的，有其确定的位置。事实上这种“确定性”的产生，有其严格的限制条件。牛顿力学所能胜任的只不过是对个体研究对象的轨道描述，而和这种描述相适应的是将研究对象从系统中隔离出来，孤立地研究它的运动情况。但是，无论是非平衡系统还是不稳定动力学系统，其要素间的相互作用大多都不是瞬间的，而是持续的。这就导致要素间的相互作用是不可忽略的，对研究对象进行隔离自然也是不可能的。这样，以经典的牛顿力学描述对象所产生的“确定性”，对于非平衡系统和不稳定动力学系统来说就失去了意义。

与其说普利高津书写的是自己的观点，毋宁说他在表达众多从事复杂性研究的科学家们的共同心声。早在20世纪40年代，贝塔朗菲就在批判机械论的基础上，强调“世界统一性的概念应以不同领域的同型规律为依据”(7)冯·贝塔朗菲：《一般系统论 基础发展和应用》，林康义等译，北京：清华大学出版社，1987年，第45页。，而不是依据牛顿力学规范把所有现象最后分解为物理事件，所有科学还原为物理学。随后，不同的科学家们也纷纷表达了自己的看法。维纳表示：“物理学的实用部分都不能不考虑到事件的不确定性和偶然性。”(8)N.维纳：《人有人的用处》，陈步译，北京：商务印书馆，1978年，第2页。哈肯指出：“所有想使机械的世界观重新通行的尝试，都和实验经验直接矛盾。”(9)H.哈肯：《协同学——自然的成功奥秘》，戴鸣钟译，上海：上海科学普及出版社，1988年，第104页。费根鲍姆宣称，物理学的传统“完全土崩瓦解了”，因为“正确的方程你知道，但它们却无济于事。你把所有微观的部分加起来，却发现你不能把它们延伸到长时期。”(10)詹姆斯·格莱克：《混沌学——一门新科学》，张彦等译，北京：社会科学文献出版社，1991年，第168页。作为圣塔菲研究所的重要成员之一，霍兰用自己的研究揭示：“尽管规律本身不会改变，然而规律所决定的事物却会发生变化。”(11)约翰·霍兰：《涌现：从混沌到有序》，陈禹等译，上海：上海科学技术出版社，2006年，第4页。众多的科学家们在强调自然界充满随机性、不稳定和涨落等不确定因素的同时，也宣告了牛顿力学机械决定论的“确定性”终结了。

二、“确定性”真的终结了吗？

牛顿力学机械决定论的“确定性”终结了，那随后科学又将走向何方呢？是否真如霍根所言，“科学终结了”？同时，在科学家们“宣告”牛顿力学机械决定论的“确定性”终结之后，他们的研究工作还会不会和“确定性”相关，科学会不会和“确定性”渐行渐远，甚至毫不相关？对于这些问题，科学家们用自己的言行和他们研究工作的结果给出了明确的答案。

普利高津对霍根的观点给出了明确的反对意见。他指出，在20世纪末，人们“并非面对科学的终结，而是目睹新科学的萌生”(12)伊·普利高津：《确定性的终结——时间、混沌与新自然法则》，湛敏译，上海：上海科技教育出版社，1998年，中文版序。。牛顿力学机械决定论“确定性”的终结，所反映的并不是所谓“科学的终结”，确切地说，它所宣告的只是牛顿力学机械决定论所描绘的“确定性”的世界图景和与机械决定论相对应的对世界的“确定性”的信念的终结，以及致力于个体运行轨道研究的牛顿力学方法在面对有多个要素组成的非平衡系统和不稳定动力学系统时所处的失效状态。

所谓的“科学的终结”也仅仅是指经典的牛顿力学所描绘的“确定性”世界图景的破灭，以及牛顿力学方法面对当代科学研究前沿问题的失效。事实上，科学的发展正处于一个历史的转折点上，正在面临和经历着一次规范转换(13)李曙华：《当代科学的规范转换——从还原论到生成整体论》，《哲学研究》2006年第11期。。面对转折，科学家们一边对经典的牛顿力学做出批评，一边致力于科学前沿的探索，努力将科学研究推进向前。

贝塔朗菲倡导“新的自然哲学”，在批判机械论的基础上吸收活力论的合理内容，提出了一般系统论。一般系统论认为一个要素在系统内的行为与它处于孤立状态时的行为有着根本的区别，不可能通过各个孤立要素的行为获得系统的整体行为。通过强调研究对象的整体不可分性，一般系统论着力关注对象系统的一般特性、整体结构和整体规律。

维纳同样是在批判机械决定论的基础上，指出对于有多个组分的复杂系统的研究，从一开始就应该认识到，由于所处理的量是统计性的，应该对它们进行统计学的处理。控制论所研究的系统作为一种复杂的动力学系统，也需要进行统计学的分析和研究。维纳主张“世界是一个有机体”。在总结自动控制、无线电通信以及计算机技术的基础上，他通过用机器模拟人和动物的行为，揭示机器与动物乃至人之间的重要相似性。

同样，也是在批判机械决定论的基础上，普利高津宣称要建立“把自然的自发性和创造性囊括在内的”(14)伊·普利高津：《确定性的终结——时间、混沌与新自然法则》，湛敏译，上海：上海科技教育出版社，1998年，中文版序。新的自然法则。普利高津指出，自然本质上是不可逆的，时间并不是简单的运动参量，而是远离平衡态时系统内部进化的量度。普利高津突破经典热力学理论的局限，指出，系统并非只有在平衡时才能产生稳定的结构。他用自己的研究揭示，自然界除了静态稳定结构外，还广泛存在着一种“非平衡态的稳定结构”。普利高津采用演化的观点看待世界，在局域平衡假设、非线性流以及超熵概念的基础上，揭示远离平衡态下的动态稳定结构如何产生。

费根鲍姆同样对经典的牛顿力学颇有微词。他发现在他面对和思考非线性问题时，经典物理学并没有给他带来什么帮助。通过各种混沌现象的研究，费根鲍姆发现自相似性是混沌现象的一种特征，并且在这种特征的背后隐藏着一种呈几何收敛的规则。沿着这条思路，费根鲍姆将自己的工作设定在对混沌系统共同特征的研究上。

此外，圣塔菲研究所在创立之初就给自己提出了明确的目标——开创“21世纪的科学”(15)米歇尔·沃尔德罗普：《复杂：诞生于秩序与混沌边缘的科学》，陈玲译，北京：生活·读书·新知三联书店，1997年，第6页。。他们明确提出，自己的目标是对各种高度复杂和相互作用系统所表现出的生成、演化现象进行研究，发现其中存在的数学规律以及有意义的模式。

圣塔菲研究所将被经典科学排除在外的随机性纳入了考察的范围。作为其工作的两个重要成果，复杂适应系统(CAS)致力于揭示随机性与“确定性”是如何有机地结合的，并通过研究其内部的机制与途经，对复杂性的产生进行动力学刻画；而复杂网络研究则彻底打破了无生命和生命的界限，将各领域系统整体，如万维网、生态网络、运输网络、经济系统以及神经网络等等，都纳入其研究范围。复杂网络研究既包含了整体静态的结构分析，又包含了整体演变过程的动态分析。小世界网络所描述的是网络的静态结构，而无标度网络则是从动态角度，用网络来刻画系统整体的生成与演化特征。

无需太多的例证，以上简述足以说明，从贝塔朗菲到圣塔菲研究所，科学家们从来就没有放弃对研究对象可能包含的某种规律的寻求，而这种对规律的寻求，无论是寻找“系统的一般特性、整体结构和整体规律”、“远离平衡态下的动态稳定结构如何产生”、“混沌系统的共同特征”，还是“对复杂性的产生进行动力学刻画”以及“刻画系统整体的生成与演化特征”，其本身就包含着对某种“确定性”的寻求。如果说，在现当代科学发展的转折点上，科学家们“宣告”了牛顿力学机械论的“确定性”的终结，那同时，他们也在通过自己的研究工作，努力地寻找某种有别于牛顿力学机械论的“确定性”。

同时，如果说科学家们的行为透显着他们对“确定性”的追寻，那他们研究的结果则给出确实存在着某种新的——有别于牛顿力学机械论的——“确定性”的坚实可靠的依据。

一般系统论寻求对象系统在一般特性、整体结构和整体规律层面的“确定性”，这作为一种工作假说和基本方法早已被广泛应用于各类系统的分析和预测之中。作为基本的科学研究工具和方法，它不但广泛地渗透到自然科学、社会科学以及各类工程技术领域，对各类事物进行研究，而且其自身也成为一门专门的学科被讲授和学习。

控制论揭示了机器与动物乃至人之间的相似性，为机器模拟人和动物的行为和功能奠定了基础。它将自动机器与生物体进行类比，研究信息在它们之中传递、变换、处理的共性，为人们思考如何让复杂系统按照自己的期望去工作和运行，提供了基础理论和研究方法。事实上，除了研究之外，控制论已经被广泛用于各种工程和技术领域。

普利高津提出的耗散结构则向人们揭示，一个远离平衡态的非线性开放系统在一定条件下也可以产生稳定的结构。这种耗散结构的形成条件是：系统必须是开放的、远离平衡态的，系统组分间的作用是非线性的以及有涨落的作用。

费根鲍姆通过对混沌系统共同特征的研究，向人们揭示复杂性的产生与大小尺寸、地点、时间以及物质的构成均无关系。混沌现象背后存在着普适性的标度变换，而这种标度变换存在于系统大与小的自相似中，这种自相似是任何确定性系统走向混沌的普遍规律。

复杂适应性系统研究揭示，正是组成系统的各个成员的“主动性以及它与环境的、反复的、相互的作用，才是系统发展和进化的基本动因”(16)陈禹、钟佳桂：《系统科学与方法概论》，北京：中国人民大学出版社，2006年，第102页。。这也是复杂适应性系统在整体层面上涌现出复杂性的原因所在。作为复杂网络的两个重要研究成果，小世界网络模型很好地解释了随机网络模型不能解释的整体中个体的集群现象，而无标度网络模型则解决了节点不均衡度的动力学原因。按照无标度网络模型，网络整体的生长经历了一个从简单网络到复杂网络的过程。

无论是控制论发现的“信息传递、变换、处理的共性”、“耗散结构的形成条件”还是混沌学的“普适性标度变换”，都清晰地向人们表明一种新的“确定性”的存在。换言之，这些研究的成果给出了新的“确定性”存在的可靠依据。如果将这些研究成果依据大致的时间顺序，按照其内在的发展逻辑来看，人们会发现它们不但给出了新“确定性”存在的例证，而且还向人们刻画了新“确定性”大致的面貌。

在以一般系统论、信息论、控制论为代表的系统理论阶段，科学家们主要是从系统的结构与功能角度来对既存系统进行研究，想要确定既存系统作为整体通过信息反馈来实现和维持整体稳定的共同规律。此时的研究已经将牛顿力学研究方法的孤立性原则排除在外，开始强调系统的整体不可分性。

以耗散结构、协同学和突变论为代表的自组织系统理论，将作为整体的系统是如何通过其部分组织起来的以及系统进化(即结构改变)的机制作为自己的研究问题，想要确定系统内部自组织的过程和机制，即确定系统的形态发生整体重建以及系统新结构是如何产生的。与系统理论阶段相比，此阶段的研究又向前推进了一步，将时间纳入研究的视野——在抛弃了牛顿力学的时间可逆性的同时，展现了系统演化的过程。

以超循环、分形和混沌为代表的非线性理论阶段，科学开始探讨组织起来的系统整体如何生成演化的问题，从而开启了探索系统生长规律的新历程。复杂适应系统则更进一步，将主动性和目的性赋予系统中的个体分子，明确了研究对象作为整体的生成机制。

到此时，科学的发展才完全走出牛顿力学的“确定性”的窠臼，而科学家们追寻的新“确定性”也才慢慢褪去它的面纱。新“确定性”所要揭示的是由多个组分组成的复杂系统作为整体在时间序列的动态过程中生成演化的共同机制和规律。

如果说牛顿力学将世界看作确定的机器，研究的是个体对象，新的科学研究则开始将世界看成一个有机的系统，转向对群体的研究，即研究由多个组分通过相互作用组成的系统。相比于牛顿力学机械论“确定性”所关注的个体对象轨道运动的状态，新“确定性”关注的则是系统整体状态的产生及其变化。牛顿力学系统研究的是孤立的静态系统，复杂性研究关注的则是开放的动态的系统。相比于牛顿力学机械论“确定性”依据力学关系关注个体的速度和位置，新“确定性”则依据组分间的能量和信息传递关系以及组分个体的行为规则，关注系统整体的产生机制及其演化规律。

研究复杂性的科学家们在否定牛顿力学机械论“确定性”的同时，也在通过各自的工作，相互接力寻找着新的“确定性”，并用各自的研究成果，逐步将新“确定性”的面貌向人们展示了出来。科学家们在“宣告”牛顿力学机械论“确定性”“终结”的同时，也在寻求和展示新的“确定性”。

三、“确定性”——科学的永恒追求

众多科学家在“宣告”牛顿力学机械论“确定性”终结的同时，也给出了“确定性”的新内涵。无论是从事牛顿力学的科学家还是从事复杂性研究的科学家都在追寻“确定性”。科学研究在持续进行，对“确定性”的追寻也是持续的，但是“确定性”的内涵却是变化的。人们不禁要问，在这种随着时间在历史中展开的变与不变之间是否存在着某种联系？换句话说，“确定性”与科学之间是否存在着某种关系？下文即依据科学史的发展脉络，对这些问题展开讨论。

虽然从严格意义上来说，科学肇始于哥白尼革命，经过伽利略、开普勒、牛顿、爱因斯坦等一系列科学家们的努力，逐步发展成我们今天看到的样子，但是想要追溯科学产生和发展的源头，则必须将时间拉回到遥远的古希腊。

相比于其他的古代文明，古希腊的先哲们对自然给予了更多的关注。和前人或同时代的非古希腊思想家相比，对自然的发现和理性的批判精神是古希腊人思想和知识活动的两个重要特点。因此，古希腊被认为是科学的源头所在。古希腊人开始认识到自然现象“是有规则的，受着一定的因果关系的支配”(17)G.E.R.劳埃徳：《早期希腊科学》，孙小淳译，上海：上海科技教育出版社，2004年，第7页。。古希腊的先哲们直觉地认为自然是和谐、统一、简单和有序的，自然的事物都按一定规律发展，所以寻找这种规律也就成为古希腊人拯救现象、寻求“确定性”的基本思路。从古希腊开始就有许多人甚至是许多学派，力图把所有的现象都解释成是某种事物秩序所产生的结果。

思想史表明，自古希腊以降，相信自然事物中存在着某种秩序逐步成为一种信念并且逐步流传开来。如果没有这种信念，“相信事物之中存在着一定的秩序，尤其是相信自然界中存在着秩序，那末，现代科学就不可能存在”(18)A. N.怀特海：《科学与近代世界》，何钦译，北京：商务印书馆，1959年，第4页。。

古希腊的先哲们为人类贡献的这种信念，经过中世纪的洗礼，被进一步加强了。虽然，在科学发展的具体细节上，中世纪几乎没有做出什么贡献，甚至还帮了倒忙，但是中世纪在规律的见解方面，为欧洲的知识界的形成提供了一个很长的训练时期。经院逻辑与经院神学的长期统治已经把严格肯定的思想习惯深深地种在欧洲人的心中。中世纪给了人们一种信念，“它认为每一细微的事物都可以用完全肯定的方式和它的前提联系起来，并且联系的方式也体现了一般原则”(19)A. N.怀特海：《科学与近代世界》，何钦译，北京：商务印书馆，1959年，第13页。。中世纪带给人们的这种习惯和信念，在经院哲学被否定以后依然被完整地保存了下来。

相信事物中存在着一定的秩序，事物也必须依据它才能存在，成为一种普遍的信念，为后人所继承。依据这种信念，人们能否理解这个世界，就在于能否发现隐藏在事物背后的这种秩序；人们能否把握未知，就在于能否通过这种秩序的发现获得某种意义上的“确定性”。因此，找到这种秩序，获得对自然事物的某种“确定性”，也就成了科学家从事科学事业的基本目的。

在哥白尼、牛顿等人登上历史舞台之前，这种对秩序的探究，对“确定性”的寻求，早已展开。也正是基于这种对“确定性”的寻求，通过哥白尼、开普勒和伽利略等人的努力，再经由牛顿的大综合，经典的牛顿力学体系得以创立。

牛顿力学通过自己的辉煌成就，为其后近三百年时间的科学对“确定性”的寻求制定了基本规范，即力学机械决定论范式。牛顿力学在给出其机械论研究范式的同时，也给出了其机械决定论范式下“确定性”的基本内涵。

虽然随后受到相对论和量子力学的冲击，但是机械论的基本框架还是被保留了下来。直到20世纪40年代前后，随着各种针对复杂性的研究和成果陆续登上历史舞台，牛顿力学的机械论范式开始逐步被从事复杂性研究的科学家抛弃，同时抛弃的还有依据机械论范式所赋予的关于“确定性”的内涵。

研究复杂性的科学家们在对经典科学研究方法提出质疑，否定牛顿力学机械论“确定性”的同时，也在通过各自的工作，相互接力寻找着新的“确定性”，并用各自的研究成果逐步将新“确定性”的面貌向人们展示了出来。他们在“宣告”牛顿力学机械论“确定性”“终结”的同时，也给出了新的“确定性”的内涵。

回顾科学史的发展脉络，不难看出，从古希腊科学的起源开始一直到当代的科学研究，人们都在试图发现隐藏在事物背后的规律，想要通过这些规律的发现获得某种意义上的“确定性”。从科学的起源开始，对“确定性”的寻求就一直和科学相伴相随，从不分离。无论什么时代的科学家，其从事科学研究的基本目标都是为了发现规律，而只要试图发现规律，其本身就必然带有对某种“确定性”的寻求。

经典的牛顿力学选取事物间的力学关系作为研究的出发点，依据其研究的成果将世界看作确定的机器，并且利用简单的力学定律试图通过描绘自然事物的轨道运行，确定事物沿着轨道运行的速度和位置，从而给世间万物以“确定性”的“解释”。牛顿力学通过自己对“确定性”的追寻，“赋予”了“确定性”以机械决定论意义下的内涵。这种“确定性”告诉人们只需将注意力集中在物质的机械特性上就可以了，而世界的复杂只是其表面的现象，换言之，世界的复杂本质上都是遵循简单运动规律的物体的运动。

研究复杂性的科学家们“宣告”了牛顿力学机械论“确定性”的“终结”。他们首先想要表明的是，牛顿力学机械论范式为人们所描述的机械式“确定性”的世界“图景”并不真实。自然界并不是一切事物都井然有序地沿着既定的轨道运行，真实的世界从来都不是机械地确定的——随机事件随时在发生，每天都有大量的生物体产生和灭亡。在真实的世界中，时间不可逆性远比可逆性更为常见，时间不但不是幻象，反而恰恰是人类以及大量事物存在的基本维度。此外，这些科学家们还想要表达的是，牛顿力学方法在处理复杂性问题时失去了效用，因为面对由多个组分组成的复杂系统，牛顿力学提供的研究方法不能再为科学家们寻求事物背后的秩序提供什么帮助。换言之，想要利用牛顿力学方法通过研究复杂系统寻求“确定性”，已经变得不可能了。

为了继续对“确定性”的追寻，这些科学家们开始正视世界的复杂性和随机性，将世界看作一个类似生物体的多层次的复杂系统，试图依据系统组分间的能量和信息传递关系以及组分个体的行为规则，来揭示复杂系统作为整体在时间序列的动态过程中生成演化的共同机制和规律。

然而，世界本身是复杂的。无论是把世界看作“确定的机器”，还是把世界看作“有机的系统”，所选取的都只是世界的一个侧面，而不是全部。无论是“事物间的力学关系”，还是“组分间的能量和信息传递关系以及组分个体的行为规则”，其实都是事物间复杂关系中的一种或一部分。同样，无论是“个体对象轨道运动的状态”，还是“系统整体的状态的产生及其变化”，都是事物发展变化的一个方面。无论是“确定个体的速度和位置”，还是“揭示系统整体的产生机制及其演化规律”，所确定或揭示的也都只是世界某一个方面的规律。

无论是牛顿力学，还是新兴的复杂性研究，在科学发展的历史长河中，其所代表的其实都只是科学发展的一个阶段。无论它们将世界看成什么，选取什么样的研究对象、研究手段，以及想要揭示什么样的规律，它们所涉及的都还是世界总体的一个侧面。随着人类对自然界认识的不断深入，科学研究终究还会进入其他新的阶段。从事复杂性研究的科学家们“宣告”牛顿力学机械决定论意义下的“确定性”“终结”的同时，也预示着在未来的某个时期，会有一群科学家“宣告”复杂性研究所赋予的“确定性”的新内涵的“终结”。这就是说，所“终结”的只是某种“宣告”，而随着人类认识的不断深入发展，新的“确定性”必定将在新的“宣告”中诞生，以增加人类对“世界总体”更多侧面的认识。这乃是科学发展本性上必然的形而上学使命。

在科学发展的历史长河中，任何阶段的科学研究成果都是有限的。力学定律无法解决系统的生成演化问题，同样复杂性研究的很多成果也在面对着很多无法解释的现象。牛顿定律是有限的，同样，其他科学定律、理论也都是有限的。就像温伯格坦然承认的那样：“我们今天的理论只有有限的意义，是暂时的、不完备的。”(20)S.温伯格：《终极理论之梦》，李咏译，长沙：湖南科学技术出版社，2003年，第3页。与其说复杂性研究“宣告”了牛顿力学机械决定论“确定性”的“终结”，毋宁说它“明晰”了牛顿力学理论体系的边界范围。虽然说面对科学研究的前沿问题，牛顿力学制定的规范失去了寻求新的“确定性”的效用，但是只要离开科学前沿，牛顿力学理论在很多宏观低速的领域内依然运行得很好。无论是马路上汽车的奔跑，还是水中轮船的行进，所遵循的都还是牛顿力学定律。即便是智能机器的制造，只要涉及机械固件的设计和生产，其依据的基本原理依然还是牛顿力学。

行文至此，无需再多的论述。只要简单回顾科学史，即可发现整个科学的发展历程其实就是寻求“确定性”的历程。“确定性”作为科学的永恒追求，与科学始终相伴相随。由于世界的复杂性和科学理论的有限性，任何科学发展阶段的具体科学理论所展现的“确定性”内涵都仅仅与这个阶段的具体理论相联系，因而也是有限的。随着科学的发展，“确定性”的具体内涵也会随科学理论的更新和演化而更新、演化，从而任何具体的“确定性”观念所能指涉的范围都是有限的，但是“确定性”的具体内涵却是在变化发展的。所以，唯有对“确定性”的寻求是不变的，且伴随科学始终。