《科学哲学》第三十三节

本节论述牛顿力学所支撑的因果性决定论及其局限，并引出统计规律。

本节论述牛顿力学所支撑的因果性决定论及其局限，并引出统计规律。

牛顿运动定律允许依据初始状态预测未来，天文学的成功使人们相信只要已知边界条件就能预言复杂问题。但普遍因果律要求知道任意函数形式与一切初始值，这在实践中无法做到，故拉普拉斯设想一个知晓一切力与位置、能用数学分析推算全宇宙的“高超精灵”，以此为因果律辩护。实际预测时只能选取少数相关变量：因果原理可表述为“状态A复原则状态B复原”，而忽略无关变量，这一原理无法被实验否证。此外，因果律有效还须假定运动是稳定的，即初始状态的小变化不会引起终态的大变化；但分子正碰撞等情形的解不稳定，未来无法由现在预测。因此即使牛顿力学普遍有效，也不能断定未来可由初始状态确定，机械论决定论暴露了局限。

随后讨论确定性规律与统计规律的区别：铁棒受热膨胀是确定性断言，掷硬币则只能预测正反面频数约为1/2。射击打靶本应遵循确定性定律，实际命中点却形成图形，因无法重复完全相同的条件。掷硬币时初始条件涉及无数空气粒子碰撞，无法用少数变量描述，只能给出频数。19世纪统计规律已普遍用于数学计算和初始条件不精确之处，但物理学家仍认为这只是无知的体现，相信提高精确度后确定性微观规律会取代它，麦克斯韦—玻耳兹曼分布律虽因无法测量单个分子而只能作宏观处理，人们仍深信分子运动由碰撞初始条件决定，科学基本规律应是确定性的因果规律。