但是，这种把自然科学统一起来的新的过程，不是从方法论上而是从个别分支的内容上出发的。上世纪后半叶，在麦克斯韦的著名的电现象理论中，光的理论被归结到电磁过程上去。于是光被证明为是一种电磁波过程，光学就此完成了它作为物理学的一个独立部门的使命。
原子的假说在19世纪由于化学的发展而获得了牢固的基础。普朗克1900年提出了量子假说。普朗克在研究热的物体的辐射时，首先发现了原子的能量具有一种奇特的不连续性。后来卢瑟福从自己的实验中得出这样一个设想，原子可以和一个小的行星系相比。原子核几乎把整个原子的质量集中于一身，而一些带负电的电子则在其周围旋转。几年以后波尔用普朗克的量子假说解释了这种与行星系相似的原子结构的稳定性，而在普朗克的发现之后约25年，终于找到了支配原子结构的那些定律的准确数学形式。
但是为了满足这些愿望，就必须作一个非常重大的放弃，必须放弃19世纪的自然科学世界图像，或者更准确地说，必须放弃牛顿力学所依据的那种关于实在的想象。
这是因为量子导致了这样一个结果：原子不像我们日常经验中的对象一样是我们所能直观想象得到的一种结构。根据这个理论，一个原子，或者更正确地说，一个目前原子物理学中最小的构造物，即一个电子，它"本身"就不再具有哪怕是最简单的一些几何的和力学的特性，而所谓它的特性，只是在它受到外界作用之后我们所能观察到的那些。这时，在所能观察到的原子的这些特性之间，存在着一个互补性，它的意义是，知道了原子的一些特性，就排除了同时知道它的另一个特性。
从这一事实情况，我们一方面看到了经典理论显然不能为任何新经验所动摇的可靠性和完整性，凡是经典理论的概念体系所能及到的地方，这些经典理论就都适用；另一方面，我们又看到了自然界如何给完全不同的相互联系创造条件的方式。这就是它通过必然和每一个观察联系在一起的干扰，使我们摸不到原子的完整的直观图像。原子不能再被毫无保留地客观化，把它当作空间中的一个按给定方式在时间上变化的物体。所能予以客观化的，只是个别观察到的一些结果，然而它们决不会提供一幅完整的直观图像。由此可见，必须用另一种比较广阔的想象来代替。
现代科学背景下的太阳系
作者：汉南斯·阿尔文
汉南斯·阿尔文（1908——），瑞典物理学家。生于乌普萨拉。1934年获哲学博士学位。1940年起任电学教授、电子学教授、等离子体物理学教授。1970年至1975年任科学与世界事务帕格沃什会议主席。英国皇家学会会员，美国、瑞典、苏联等科学院院士。1970年以研究磁流体动力学理论方面的成果，与人共获诺贝尔物理学奖。著有《宇宙电动力学》等。
物理科学的重心总是转移着的。每一项新的发现都改变着它的兴趣和侧重点。同样重要的是，新的技术手段也为研究工作开辟着新的领域。从科学发展史来看，在很大程度上，科学研究的方法显然取决于新工具的制成。例如，经典力学和经典电磁学在19世纪发展后，本世纪初，高精度摄谱仪的制成就为物理学开创了一个新时代。这些摄谱仪在当时是一种非常复杂而昂贵的仪器，它使人们有可能探索原子外层。同样，30年代的复杂而又昂贵的工具回旋加速器对于人们探索原子核起了主要作用。最后，近10年来人们又亲眼目睹了更为复杂、更为昂贵的工具——宇宙飞船，发射这些飞船采用了高度发展的火箭技术，并装备了最尖端的电子设备。那么我们就可以问，如果说这些工具为科学研究开辟了新领域的话，究竟是哪些新领域？物理学的重心这一次是否也将随着重要的工具的制成而转移呢？
宇宙研究开始的10年，主要集中探索地球附近的空间，即磁层和行星间空间。这些区域以前都假定为虚空而无结构的，但现在我们知道这些区域中充满了等离子体，由鞘状层状的不连续面交截，并弥漫着样式复杂的电流和电磁场。这样获得的知识，对于我们一般地理解等离子体特别是宇宙等离子体是十分重要的，因而对于我们的热核研究、银河系结构和总星系结构的研究以及宇宙学问题都间接地起着重要作用。在关于宇宙电动力学方面的越来越多的知识将使我们有可能去研究这些领域而比以往更少些猜测。等离子体的知识对于我们理解太阳系的起源和演化也是很重要的，因为我们有充分的理由相信，现在构成天体的那些物质曾经是以等离子态漫布着的。
看来，空间探索的第二个10年，至少在某种程度上显示出一种不同的特点。由于磁层和行星际空间的一些基本问题尚未解决，这些领域当然仍将赢得人们很大的兴趣，但是，登月和对金星、火星等遥远空间的探测已给我们提供了许多新的事实，致使空间探索的重点正在转向对月球、行星和太阳系其他天体的勘探。
这种勘探的第一阶段必然有这样一种特点，正如对地球上极地和其他难以到达区域的探测那样，即详尽的测绘应结合有关地质、地震、磁性、重力的观测以及大气层的观测。不过如把这种研究方式运用到月球和其他行星上去的时候，人们将面临着另一个问题，即这些天体最初是怎样形成的。事实上近来许多有关空间探索的报告都以关于太阳系形成和演化的猜测作为结束。由此看来，在不久的将来，这必将成为空间探索要集中解决的问题。美国国家宇航局早就宣称，空间探索的主要科学目标是搞清楚太阳系究竟是怎样形成的，这的确是科学研究的基本问题。我们一直在力图作出一种关于地球和相邻星球如何"创造"出来的科学解释。可以说，从哲学观点来看，正像物质结构问题在本世纪前1/33时期引起了极大的兴趣那样，太阳系起源问题也将占据同等重要的地位。
太阳系如何形成的问题，已成了有着大量各执一词的假设的论题。其原因是在这个问题上我们还缺少足够的物理基本知识，这些基本知识对于理解自然现象、判断哪些过程可能发生来说，是必不可少的。
然而在详细讨论太阳系起源和演变理论之前，有必要确定一下，任何一种这样的理论应该有哪些一般的特征。过去人们把太多的注意力集中在太阳周围行星的形成上，这样做产生的不幸后果之一，就是许多有关太阳系起源的理论都是以太阳本身早期演化史为基础的，这个基础非常不可靠，因为对于太阳和其他恒星如何形成的看法一直是有激烈争议的。由于认识到木星、土星和天王星的卫星与太阳的行星很相似，至少是一样有规则，所以看来现在致力于研究中心天体周围伴星形成的一般理论，要更为恰当些，而把研究行星的形成只看作是这个一般理论的一种应用。
对太阳系先后顺序的研究常常被称为宇宙演化学，然而这个词还用在许多其他场合。由于太阳系起源的问题，本质上是主星周围形成伴星这样一种过程反复进行的问题，所以已建议采用"伴星演化学"这个词。
导致太阳系形成的过程看来可能是（差不多得到普遍的赞同）初始的等离子体密集在中心天体的某个区域中，凝聚成固态尘粒。尘粒逐渐吸积成星胚，再进一步吸积，形成较大的星体。如果中心天体是太阳，就成了行星，如中心天体是行星，就成了卫星。对小行星在伴星演化图中的地位人们是有争议的。这些小行星以前一般被认为是大行星爆炸后的碎块，但是现在为数越来越多的论据认为，它们就是、或者至少类似于行星形成过程中的中间态。
在作了这样一番时间和空间上的奥德赛式漫游之后，我们将回到问题的出发点——新的技术手段是怎样转移了物理科学的重心。本世纪初物理学所发生的重大革命，意味着经典力学和经典电动力学作为一个研究领域，被认为多少已经过时了。引起人们兴趣的新领域是相对论和量子力学，实验工作大部分集中在探索原子壳层方面。核物理的进展，标志着在这个方向又跨进了一步。
然而，随着等离子体物理学和空间研究的兴起而出现的新倾向，在某种程度上都是背道而驰的。在这些领域中，量子力学和相对论并不显得十分重要。相反，经典力学恢复了活力，它不但在计算宇宙飞船轨道方面，而且在研究自然界中天体在其演化史中的运动方面，都是必不可少的。经典电磁学对磁等离子体理论也具有决定性的重要意义，而磁等离子体一般来说又是热核研究和天体物理学的基础。但是这并不表明我们应像50年前那样去犯错误，去宣布原子物理和核物理行将过时。它们是不会过时的，它们还有继续前进的巨大惯性，还会产生新的有趣的成果。然而它们已经有了旗鼓相当的竞争者，这就是早些时候被宣传已经陈旧而今天又重新崛起的那些领域。
很可能，这个新时代还意味着明白易懂的物理学又部分地回来了。对于非专业人员来说，四维空间的相对论和原子结构中的非决定论总是神秘而难以理解的。我认为解释等离子体物理中的33个不稳定性或太阳系的共振结构是比较容易的。进一步强调这些新领域的重要性，在某种程度上意味着物理学的消除神秘化。科学在几个世纪以来作了这么一个螺旋和次摆线式的运动以后，带头的中心又回到了原来出发的地方。几千年前，科学的起点正是那些印度人、苏末人或埃及人所观察到的夜空中的奇观。而几百年前触发了科学蓬勃发展的也正是为什么行星会如此运动的问题。同一对象今天又成为科学的中心，只是我们所提出的问题不同了。现在我们要问的是如何到太空中去，以及这些天体是怎么形成的？如果我们观察天体的那片天空，位于高纬度，就在这演讲厅之外，或者就是在斯德哥尔摩诸岛的某个小岛上方，我们就能在天空中看到极光，那就是宇宙等离子体。这些极光使我们回想起我们所在的世界诞生于等离子体的那个时刻，因为我们的世界一开始正是这种等离子体。
关于数学和科学的随想
作者：乌拉姆
乌拉姆（1909——），美国数学家。1945年，他同被誉为"计算机之父"的冯·诺依曼合作，首次引进随机遍历定理。1950年参加美国第一颗氢弹的计算工作。1967年任美国总统科学顾问委员会顾问，并当选为美国国家科学院和艺术研究院院士。他是美国导弹计划的发起人之一。
究竟什么是数学？许多人给它下了定义，但没有人能真正成功，定义和它本身总是不尽相符。粗略地说，人们知道数学是用模型、关系和运算来处理数和图型的，在形式上它包括公理、证明、引理、定理这些步骤，从阿基米德时代起就没变过；还知道数学是用来构成一切理性思维的基础的。
有些人会说，是外部世界使我们的思维——即人脑的运转——形成现在称之为逻辑的东西；另一些人——哲学家和科学家都可能——说，逻辑思维（思维过程）？是头脑的内部功能"独立"于外界作用而进化发展的产物。显然，数学是有二重性的。它似乎是这样一种语言，既是描述外部世界用的，又或许更是分析我们自身的。人脑这个器官有百多亿根神经，神经之间的连通物更多，在进化过程中，它肯定是由于许多外界事变的影响才从原始的神经系统变化发展而来的。
数学是确实存在的，因为事实上存在着命题和定理。它们陈述起来是很简单的，但证明就需要好几页纸来说明。没有人知道为什么应该是这样。许多这样的命题的简明性既有美学上的价值又有哲学上的意义。
在数学的整个发展过程中，它的美学意义具有压倒一切的重要性。一个定理是否有用倒没多大关系，重要的是它是否漂亮。不是数学家的人，即使是其他科学家，也很少能充分理解数学的美学价值，但一个数学家在这方面就决不会是外行。但是，也要从另一角度看到数学的可称为非常乏味的一面，这包括必须精雕细镂，每一步骤都要搞到严格可靠。数学上不是粗笔勾勒就能完事的，所有细节都得及时交代清楚。
庞加勒说过："数学是一种无法用以表达不精确或含糊思想的语言。"我记得他是许多年前在圣路易斯一次论述世界科学的讲话中说的。他还描述了自己说英语而不说法语时的异样感觉，以此为例来说明语言对思维的影响。
我比较赞同他的说法。众所周知法语有一种明晰性，而其他语言就没有，我觉得在进行数学和科学写作时这就会造成差别。思想会被不同的表达方式所驾驭。用法语时，概括性充斥了头脑，促使我趋于扼要和简明；用英语时感受到的是实用观念；德语则容易让人感到有些什么深意而其实并不见得有那么回事。
波兰语和俄语适合于一种思想的酝酿和发展，就像茶越来越浓那样。斯拉夫语容易引起忧郁、深情、豪放，更富于心理意味而不是哲学意味；但并不像德语那样朦胧或耽于词藻，词和音节重重叠叠，有时并没有多少关联的意思也被串到了一起。拉丁语又另有一功，它整齐有序，总是很清晰，词和词的分隔很清楚，不像德语中的词粘在一起，这二者的差别就好比煮得好的米饭和煮过头的米饭。
总的来说，我本人对各种语言的感觉如下：讲德语时讲的一切都显得太过分，用英语则相反，感到没能充分表达。只有说法语觉得恰到好处，还有波兰语也是这样，因为是我的母语，觉得很自然。
一些法国数学家写东西往往风格很流畅，不去过多地陈述那些具体的定理，这比起现在的研究论文和著作的那种每页上满是符号公式的文体要舒服得多。一看见行文很少而只有公式和符号，我就会厌烦。看着那么些东西但不明白主要想说明什么，真是太吃力了。我怀疑有多少数学家会真正去阅读和喜欢这样的东西。
诚然，重要的然而不太顺畅和不那么漂亮的定理是有的，例如某些与偏微分方程有关的工作往往形式上文体上不大"优美"，但它可能很有"深度"，很可能包含着有待从物理上阐释的重要结论。
那么在今天人们如何去作价值评判？
从某种意义上说分析自己工作的动因和原由也是数学家的职责，但连他们都往往对自己不负责任，觉得自己的主要任务就是证明定理，至于对这些定理的重要性在哪里哪怕作一些简要说明也认为是不必要的。这样看来，要把美作为惟一的标准，不有点故弄玄虚吗？
我相信未来几十年中对于美的程度甚至在形式层次上都会有更多的理解。当然那时候评价标准可能又会有所变化，会有一种不可分析的高层次上的超级美。迄今为止，想要极为精确地刻划出数学的美学标准而提出的定义都显得太狭隘短浅。美的标准必须与关于外部世界的其他学说或人脑的发展过程联系起来考虑，除非是纯粹惟美的、就音乐那样的领域来说的非常主观的东西。而且我相信就是音乐的本质也是可以分析的——当然仅仅是在某种程度上——至少从形式的标准来看，通过把类比的想法数学化就行。
一些多年没有解决的老问题正在处理。有些解决得很成功，另一些虽然解决了但可以说还留有非议。看来同样重要同样令人感兴趣的问题中这两种情况都有。但有一些甚至是著名的经典问题却是用相当特殊的方法解决的，以致这方面没有什么再可提可说的了。另一些不那么有名而得到直接解决的则引起了兴趣，那些方面成了热门，看来会开辟出新天地。
在出版物上，今天的数学家们几乎像被逼着似地要把他们获得结果的路子隐藏起来。死于21岁的年轻法国天才埃瓦利斯特·伽罗华在那场致命的决斗前，写的最后一封信里着重指出了实际的发现过程和最终见诸铅字的证明是多么不同。这是值得再三强调的很重要的一点。
总的和一般地来说，工作着的数学家们对于独特成就和新理论的价值方面的确都有上面所说的这种感觉。因此，即使还没有下定义，对于什么是数学给出的美感的确存在着某些客观的确定的东西，有时候它也是和数学在本身和其他科学分支中的有效性有关的。为什么数学对于描述物质世界那么有用，至少对我来说还是个哲学上的谜。尤金·魏格纳写过一篇极富魅力的文章谈论数学的这种"不可思议"的有效性，并以"数学的超乎理性的有效性"为题。
当然，数学是把所有理性思维形式化的一种很简明的方式。
由于做习题就像所有别的游戏一样能锻炼器官，所以数学在小学、中学和大学阶段都有明显的训练大脑的作用。我说不出今天数学家的头脑是否比希腊时代的更敏锐些，不过从长期的进化过程来看肯定是这样的。我深信数学可能具有伟大的发生学作用，它可能是人脑臻于完善的很少方法之一。如果确是如此，那么对人类来说，是作为一整个群体还是只有一些个人进入自身命运的一个新纪元就是最为重要的了。数学可能是一条在物质上——从解剖学的意义而言——开发脑中新的连通线路的途径。它有使思维敏捷的作用，尽管它的文献资料爆炸般地剧增有点让人受不了。
每个形式体系，每个规则系统里都有某种戏法。犹太教法典甚至希伯莱神秘教义的有些东西看起来对智力没有什么益处，它们是符合某种语法规则的烹饪配方法的庞大集子，有的或许还有点想象力，有的就玄妙莫测，反正是相当随心所欲的。但许多世纪以来，千万个学者对这些著作进行了钻研、记录、分析和归类，这些工作可能就锻炼了人们的记忆力和推理能力。正像磨刀石可以磨刀一样，大脑可以在思考对象之钝物上磨砺得敏锐起来，各种方式的勤奋思索都有它的价值。
数学上有许多命题，就像那个叫做"费马大定理"的，似乎很特殊，与数论的主体无关。它们陈述起来很简单，却使得那些最了不起的天才想要证明它们的全部努力都付诸东流。这些命题激发了青年人才（包括我本人）去思考更为一般的问题。就费马问题来说，由于它本身的专门和自成一脉，在数学发展最近三个世纪里已经导致了数学思想上颇有生命力的新概念的创立。尤其是代数结构中的所谓理想理论。数学史上有一系列这样的创造。
可以创造一般的空间概念。它无疑是我们感觉到的物质空间的抽象，但既不完全受其规律支配，也非惟一地为其映象；它可以推广到大于三的维甚至直到无限多维空间；它至少作为一种语言在描述物理自身的基础上极为有效——这些都是人脑的能力所创造的奇迹吗？还是物质现实的本性所展现的呢？无限有着不同的等级和种类这一点究竟是发明还是"发现"，这对于敏感善思的头脑不仅有哲学上的影响而且不止于此，还有显著的心理学影响。
说到数学当然还有其他科学——特别是物理——的奇异的魅力和神秘的吸引力，不妨注意一下经常发生的一种现象，即下象棋的水平不高的棋手甚至普通新手走出了很有深度的妙局。我经常注意不熟练的或棋艺平常的初学者。在约莫15步以后看他们的盘面就常常会发现双方都有许多妙着可走，这大概总是出于偶然而不是事先构想好的。我就奇怪，撇开那甚至尚未看出这些妙着的幼稚棋手不谈，从这盘棋本身来说是怎么一步步走到这样极富艺术性和耐人寻味的局面的。我不知道"走"的游戏里是否也会有类似的情况。虽然由于对这种绝妙的游戏的门道我本人知之不多而无法判断，但我很想知道，一个内行面对游戏的一个局面是否就说得出这是偶然造成的还是那巧妙游戏的正常的合乎逻辑的发展。
在科学上，特别是数学上，某些算法似乎有类似的奇妙而有趣的现象。它们自身似乎有逐步展开的能力，就像求解问题的过程和观点的逐步发展形成，开始看来只是为特定目的而设计的工具会有一些预想不到、出乎意外的新用途。
顺便说起，我想起一个我不知道如何解答的小小哲学难题：假定有一种单人或两人玩的纸牌游戏过程中，玩牌者可以作弊一到二次。例如在坎菲尔德纸牌游戏里，如果有一次而且仅有一次，将牌面改换一二张牌，游戏或者说对策并没有被破坏。它还是一场数学意义上严格、完整的纸牌对策，不过是另一种纸牌对策而已，只是内容变得更丰富一点、更一般化。但要是取一个数学系统，一个公理系统并允许加入一二条错误的命题，结果马上就会是胡说八道，因为只要有一条假命题，就会要什么结果就推得出什么结果。这两者的区别在哪里？也许在于事实上只有游戏可以允许某一类的举动，而数学上一旦引入一条错误命题就会马上得出"零等于一"这样的命题。因此必定有方法可以把数学对策加以推广，使得可以犯一些错误但不会得出绝对的胡说，而只是得到一个更广的系统。
霍金斯和我考虑过如下的有关问题，这是由"20个问题"变化来的一个对策：一个人想好一个1和100（这个数正好是小于22的）之间的数，另一个人可以问最多20个问题，对每个问题第一个人只回答是或不是。很明显可以这样来猜到那个想好的数，即先问：这个数是在100的前一半里吗？然后下个问题再用"一半"来缩小数的范围，这样问下去，最后在1092（100）次之内就能猜到这个数。现在假定答者可以说一到二次谎，这样要问几次才能得到正确答案？显然需要问次以上才能在2个数里猜中一个，因为不知道什么时候说谎。这个问题没有得到一般的解决。
数学观念和灵感有二个主要的来源——一方面，由外部现实即物质世界的影响而引起；另一方面，由人的生理或许基本上是脑的生理发展过程而引起。从一个不太明显和比较特殊的意义上说，这一点在今天和不久以后的计算机运用上已经和将会继续得到反映，有一个同态象。
即使最唯心的认为数学纯粹是人心的创造的观点也须得符合这样的事实：即几何定义和公理——实际上大多数数学概念都是如此——的选择是由外界刺激和对在"外部世界"里进行的观察实验的内省，通过我们的意识获得的印象的结果。例如，概率论就是由有关机会的游戏中的一些问题发展而来的。今天，有许多计算机是专为解决特定数学问题而设计的，靠它们就有希望大为广泛地进行思想实验，将经验理想化，并概括出更为抽象的思维模式。
几年前在普林斯顿，庆祝冯·诺伊曼计算机建成25周年大会上，我在讲话时忽然心血**，默默地估算起每年数学杂志上有多少定理发表（指那些标明为"定理"的、发表在公认的数学杂志上的命题）。我很快地心算着，连自己也奇怪竟能在谈着完全不相干的事的同时，算出每年约有十万个定理。我马上转过话题，把这说了出来，听众不禁倒吸了一口冷气。读者可能会感兴趣的是，听众中有两个青年数学家第二天跑来跟我说，由于被这极大的数字所震动，他们在院图书馆作了一次系统详细的调查，将杂志种数乘以一年的期数，再乘上每期的页数和平均每页上的定理数，估计下来一年有近二十万条定理。这样一个巨大的数字无疑值得好好思考。人们如果承认数学的意义应该比游戏和智力测验大些，那么这就是一件令人担忧的事情了。危险显然在于数学本身将遭到割裂，分成互不相关的不同科学或许多联系松散的独立学科。我本人希望不要发生这种情况，因为如果定理多到让人无法概观，那么谁能来判断什么是"重要"的呢？这也是个保存资料、存储和检索科学成果的问题。而这现在成了个首要问题，没有人机对话，就无法找出最需要的东西。
要始终跟得上当代的成果，即使仅仅是那些突出的引人注意的成果，实际上也是不可能的。那种认为数学将作为一门统一的科学存在下去的观点与此怎么一致得起来呢？正像一个人不可能见过所有的美女或所有优美的艺术作品而最后只娶了一个美人一样，可以说在数学上一个人是和他自己的小领域结婚的。正因为这样，数学研究的价值评判越来越困难，我们大多数人基本上成了技术师。年轻科学家所研究的数学客体的种类正指数倍地增长，也许，人们不应该把这种现象称之为对思维的亵渎，不过它到有点像大自然造就了无数种不同的昆虫那样，使得世界丰富多彩。但是，多少总让人感到，这同我们对于科学的本质观念，即要去理解、缩写、概括、尤其是发展关于理智和自然现象的记号系统这一点有点背道而驰。
在科学发展上，只有那些出乎意料的东西、真正的新思想新概念对于年轻心灵的震动，才会不可逆转地铸就一个人才。直到成年或老年，甚至已不大敏感或精疲力竭时，那意外的东西造成的好奇还会引起新的兴奋。用爱因斯坦的话说："我们能体验到的最美的东西就是那神妙莫测的，这是所有真正的艺术和科学的源泉。"
数学产生出概念，它们将自己独立地生存发展。数学就这样创造了新思维对象——可以叫做超现实。它们一旦诞生，就不再是哪个个人所能控制的，只有一类头脑，既永恒交替的数学家群体才能驾驭它们。
数学上的天才和智者很难定量地确定。我似乎觉得从碌碌之辈直到高斯、彭加勒和希尔伯特那样最高层次的人的过渡是几乎连续的。很大程度上不仅仅取决于脑。肯定有我所称的"内分泌因素"（由于找不到更合适的词）或品格特征：坚韧性、体魄，工作的意愿，有些人叫做"**"的东西。这些在很大程度上取决于多半是儿童或少年时代造成的习惯，这里早期的偶然影响起很大作用。毫无疑问，那称为想象力和直觉的特质基本上由脑的生理结构特性决定，但通过经验导致一定的思考习惯和思考过程的方向后，脑的生理结构也是可以得到部分改善的。
是否愿意投身于未知和不熟悉的问题是因人而异的。数学家有截然不同的类型——一类喜欢进击现有的问题或者在现成的基础上进行再建，另一类喜欢摸索新模式新路子。第一种人可能占大多数，约在80％以上。年轻人想要成名就往往去攻一个前人已搞过但未解决的问题，这样，要是他运气好并且能力也行，那就会像个运动员那样打破纪录，跳得比哪个前人都高。虽然通常有较大价值的是形成新的概念，但年轻人即使懂得其重要性和美学价值也往往不愿作此努力，因为不知道这新思想会不会被赏识。
我是那种不愿作改进和雕凿而喜欢开创新东西的。开创的基始越简单越"低"我越喜欢。我不记得用过什么复杂的定理去证明更复杂的定理（当然，这都是相对而言的，"太阳底下没有新东西"——一切都可以溯源至阿基米德甚至更早）。
我还相信一生中改换工作领域能够恢复活力。在一个小领域或狭范围的问题上搞得太久就会固步自封，阻碍获得新观点，使人变得迂腐。不幸的是，这种不利于数学创造性的情况并不少。
除了其壮观的前景、美学价值和对新现实的想象力以外，数学还有一种不太明显或者说不太有益的特性即能使人上瘾。这或许类似一些化学麻醉品的作用。哪怕最小的游戏题，一下子就看得出是肤浅或老一套的，也会有这种**力，只要开始去解它就会被吸引住。我记得《数学月刊》有一次偶然刊登了一位法国几何学家送去的，关于在平面上排列圆、直线和三角形的极平常的问题，正像德国人所说的是"次要的"。不过一旦开始去想怎么解法，这些图形就可能吸引住你，即使你始终明白答案是不会导致什么令人激动或较有普遍性的问题的。这很可以同我提到过的费马定理的情况对照一下，费马定理是导致创造了大批代数新概念的。二者的区别或许在于一般问题经过一定程度的努力后总是能解决的，而费马问题却仍未解决，一直保持着**力。不过这两种类型的数学好奇心都能让数学爱好者上瘾，因为想当数学家的人有分别感兴趣于普通枝节和最有感染的问题的。
在科学家工作习惯的其他方面，变化是比较慢的。今天科学象牙塔里的生活方式的特点是科学会议更多，参与政府工作更多。
不过像写信这样既简单又要紧的事情上也有很大变化。这在过去往往是一种艺术，不仅仅属于文学界的艺术。数学家写起信来是很长的，他们用普通手写体详细地交流数学思想，也谈私人琐事。而今由于秘书代劳的便利，反倒使那种私人间的交流成了难事，并且由于专业细节难于口授，一般说来科学家尤其是数学家之间通信少了。我保存着所有相识的科学家来过的信，前后时间跨度40多年，从这些信里可以看出一个逐渐发生，并在战后加速了的变化过程，即从长的、私人交往式的、手写的信件日益变为公务式的、枯燥乏味的、打字的条子了。在我近年的通信往来中，只有两个人写信还是用普通手写体：乔治·加莫夫和保罗·厄多斯。
诺贝尔奖获得者物理学家杨振宁讲过一个故事，说明了现在数学家和物理学家在认知方面的关系：
一群人一天晚上来到某城，因为有衣服要洗，就上街去找洗衣店，找到一个橱窗里有"此处接收需洗衣物"招牌的地方，其中一个人就问："把我们的衣服给你们行吗？"店主说："不，我们这里不洗衣服。"客人说："怎么，你橱窗里的招牌上不是写着吗？"回答是："这里是造招牌的。"这就有点像数学家的情形，数学家是制作招牌或者说记号的，并且希望自己制作的记号能适合一切可能发生的情况。不过，物理学家也创立过许多数学思想。
在社会科学方面，据我这样一个外行看来，目前还没有什么称得上理论或深刻的学识的东西，这也许是因为我无知。不过我总有这样的一种感觉，即只要注意表面，或者看看比方说《纽约时报》，就能在经济学上像大专家一样有眼光有学问了。因为我认为除了一些人人都能懂的常识，目前那些专家没半点办法能创造出较大的经济或社会——政治奇迹。
如果有朝一日发现宇宙中——可能在远离太阳系千万光年以外——存在其他智能生物，那这一进展的影响将是我们所无法估量的，我认为它将比任何现在的宗教信仰都要大得多。完全有可能突然发现并破译了很久以前发出的电磁波。如有迹象或证据表明确有不可能与之进行双向通讯的那种东西存在，那对人类将有极大的影响。这可能很快就会发生，它或者会引起极大恐慌，或者相反，造成新的信仰。
我们都读到过关于飞碟和其他不明飞行物的情况。在爱德华··康登指导下对这个问题作了彻底的研究。很容易证明了大多数情况要么是视觉上的幻象，要么是正常的大气现象。但还有一些是确有根据的令人大惑不解的现象。例如威尔逊山的天文学家曾在散步时看见一个很奇怪的流星状物，待回到天文台时又发现放射量达到峰值。也有一些飞行物，由飞机上的仪器和雷达同时示踪，也没有得到解释。
费米曾经问道："众生何在？其他生命的踪迹何在？"
就我所见，未来10到15年内将比任何别的因素更能改变世界的生活方式的是新的生物学。有些初看起来相当普通的发现已经对世界的组成发生了甚至比世界大战更大的影响了：比如新的药品，像青霉素和避孕药就从两个相反的方面改变了人口平衡。
我最近在一星期之内就听说了两项癌症研究上的重要成果，这足以说明生物科学进展速度之快。一项是密执安的一位科学家在人乳腺癌细胞里发现了一种病毒。另一项是在波尔德实际完成的实验，那里有一台极好的电子显微镜，用它搞成了一种惊人的新技术。基思·彼特和他的同事们培养出了能取出细胞核的细胞，这些细胞核并未损伤，可以移植到其他已去核的细胞里，所以这实际上是细胞间核的交换。例如可以把一个癌细胞的核取出并放入正常细胞里，于是这新的细胞会变得正常起来。这是非常了不起的成就，它说明有些指令可能不是像通常所认为的来自细胞核，而是来自细胞质。
将来，影响地球上人类生活面貌和生活方式的，主要是食物生产和更换的新途径，它将比任何现在词义上的政治——社会——经济进展的影响都大得多。所有这些可能都是很显然的，但有时候很明显的事情，在实现以前还是有必要再三强调。世界将大为改观。
加莫夫的兴趣，冯·诺伊曼的远见，巴拿赫和费米的工作，与其他人的才华一起，都为扩展今日科学范围、大大拓宽物理和数学的前景作出了贡献。各门科学这样偶然和侥幸的融合产生了那么多新面貌新成就，这真是奇迹啊！
（朱水林译）
物理学的阴影
作者：惠勒
惠勒（1911——），美国物理学家。早年在巴尔的摩学院和霍普金斯大学学习，1933年获博士学位。曾在哥本哈根大学从事核物理研究，在核裂变研究领域取得创造性成果，确定铀为制造原子弹的原料。他是第一位从事原子弹理论研究的美国科学家。曾任美国物理学会主席。著有《几何动力学》、《引力理论和引力坍缩》、《黑洞、引力波和宇宙学》等。
我们能否希望终有一天抓住宇宙构造的中心原理呢？不错，爱因斯坦曾用一句名言向我们说过："这个世界上最不可理解的事情就是世界是可以理解的。"
爱因斯坦逝世24年以来，我们取得了多少进步呢？粒子物理学的巨大发展，统一自然力方面的某些进展，等等。但是到头来我们必须说，所学越多，所知越少。在发挥这个主题之前，让我试着概述一下将要讲的东西。我要提起那条古代的物理学原理，"没有悖论，就没有进步。"此处我用"悖论"一词指的是困难、明显的不一致、所期望与所发现的东西之间的歧异等等。没有悖论，我们就不能得到任何真正新的东西；而有了悖论，我们就有了一点希望。为了取得进步，需要有两种因素既相对抗又相平衡。
今日物理学使我们面临着两个悖论的挑战。没有比它们更大的阴影了，但由于它们是破坏和建设的结合，也没有比它们更充满希望和鼓舞人心的了。第一个悖论是破坏性的，它声称物理学在时间的大门口——大爆炸、大坍缩和黑洞——走到了尽头；但另一方面，尽管有那么多表面上的变化，物理学在人们心目中始终仍在走着它的永恒之路。所以说，物理学停止了，但是物理学在进步，这就是第一个悖论。怎样消除这个困难呢？我想指出在物理学的描述中，"时间"不是一个原始范畴。因此我们使用时间已临近"时间的大门口"这一观念是错误的，正是这个错误才使我们陷入了第一个悖论。
第二个悖论是建设性的。它和量子力学有关，即与基本的量子观测行为——更确切地说是记录行为——在"造成"对象方面所起的作用有关。悖论何在呢？我们历来相信，物理学也总是预先假定：世界是存在于我们之外的，不依赖于任何观测行为。然而量子力学却告诉我们，世界并非存在于我们之外和独立于所有的观测行为。这就是第二个悖论。
这些悖论的教训是什么呢？可以用三句乩语式的格言来表达："必须构造！确在构造！怎样构造？"没有什么东西能逃得脱第一条教训："必须构造"。大爆炸告诉我们，无论粒子、力场还是自然规律都不可能永久存在，它们必定都有开端。
第二条教训是量子物理学的中心教义。每做一次基本的量子观测，我们就"构造"了一个我们称为实在的微观小体。第三条隐语"怎样构造？"概述了一个中心问题：怎样使一加一等于二？既然自然界已经通过基本的量子行为向我们显示了一条我们用以"确在构造"的途径，那么我们又何须另外去执行"必须构造"的律令呢？然而，不计其数的基本量子记录行为究竟是怎样结合在一起构造成大尺度水平上的实在呢？对此我们还根本一无所知。"怎样构造"这条隐语就是旨在号召我们解开这个谜。
我们并没有接触粒子和场物理学（这是当代进展所开拓的一个极宏伟的领域）中的奇妙发现，却怎么能够径直达到中心点呢？答案是简单的：所学越多，所知越少。
孩子们都喜欢送给他们中国套箱作为礼物。揭开一个，露出一个，揭开一个，又露出一个，直至最后露出那个秘藏的珍品。然而，要是这一列套箱没完没了，孩子们终究是会失去兴趣的。这难道就是我们在粒子物理学中的处境吗？我们从分子开始，然后是原子、核子、中子和质子，再后是各种各样的夸克。我的一位在这一领域贡献颇多的杰出的同事认为，我们能够做的只是设计更高能量的加速器，以便打开通向更小尺度的道路，去发现粒子世界更深层次的结构。我们距离那个古老的梦想——找到一种基本的单元，一种最终的粒子，一种其他所有一切赖以构成的魔术般的建筑砖块，依然和过去的人们一样遥远。
如果根本不存在处于物理学最底层的魔术般的粒子，那我们为什么不能转而用一种魔术般的力场来解释一切呢？在全部物理学中，再没有比电磁场、引力场与所谓场——米尔斯夸克束场的"三和弦"更优美的东西了。人们相信这最后一种场把夸克集在一起构成了中子、质子以及其它的基本粒子。这组"三和弦"解释了物体运动的所以然。
能否将这些力统一起来，作为单独一种场的诸方面呢？在过去若干年里，某些最有才能的物理学家已经向这个目标迈出了意义深远的步子。然而，不管我们是把这三种场看作彼此独立的，还是设想它们处于某种尚有待发现的统一之中，我们在今日的场与一百年前的弹性之间发现了某种相似性。只需要假定物体是匀质和各向同性的，人们就能够用简单的对称性论证表明弹性是仅仅由两个常数就能充分刻划的。在这个基础上，当时的物理学家建立了一个完备的理论，有定理，有分析方法，也有工程上的应用。但是弹性对于物质的本性却没有提供任何线索。对弹性进行一百年的研究也没揭示出分子与原子的存在。同样，对分子、原子之间的力作一个世纪的研究也不会揭示出它们仅仅是建立在正负电荷之间的力以及薛定谔波动方程之上。我们先得知道，不能用弹性来说明电子运动，而应该用电子运动来说明弹性。在这个意义上，我们发现理解的方向不是从表面的对称性指向内部机制，而应该反过来，从内部机制指向表面的对称性。
（童世骏陈克艰译）
空间科学为人类服务
作者：冯·布劳恩
冯·布劳恩（1912——1977），美国航天科学家。生于德国。早年就读于瑞士苏黎世技术学校。1932年毕业于柏林工学院。1934年获柏林大学物理学博士学位。1932年起在德国陆军军械部从事火箭研究。第二次世界大战期间，他到美国陆军装备设计研究局工作。1950年到红石兵工厂研制弹道导弹。1958年任美国航空航天局的领导成员。1969年领导研制土星5号火箭，第一次把人送上月球。著有《火星计划》、《高层大气物理学和医学》等。
我们现在有证据说明：我们有能力把空间技术用来为地球上的直接的永久的利益服务——空间科学为地球、生态学和能源服务，如果你希望的话。
拿地球资源技术卫星来说吧，到今年年底，这种主要为观察地球表面而设计的飞船，将绕着地球进行摄影达7000圈。自从去年7月发射以来，它已经用无线电发回1亿零115平方英里山脉、草原、沙漠和海洋、湖泊、江河、水库以及森林、牧场、农场和城市的实况。100多万张照片已经分发给美国的312个调查机构和36个其他国家。从地球资源技术卫星1号所获得的情报和资料看，监视城市发展和计划未来土地利用是可行的。我们还可以估计庄稼产量，查清木材资源情况。地球资源技术卫星1号还帮助我们确定空气污染和水污染的地方，绘制露天矿和森林火灾痕迹的地图。它正在发现线性地形特征，这种地形特征已经导致一些令人惊异的考古学发现。它帮助我们以现代化方式绘制地图、海岸图和领航图。此外，地球资源技术卫星1号还能监视火山，调查迁移性水鸟的繁殖地，研究水灾危险，确定海洋生物分布。
我们发射地球资源技术卫星1号，路子确实是走得对的。最新的气象卫星"雨云5号"也是如此。它每天都在测量所有海洋上的雨量分布，这种资料是从来没有得到过的，而对于长期预报又非常重要。但是资源管理系统要有意义，就必须在全世界范围内使用。一切希望从它的巨大潜力中得到好处的国家都应该参加。即使在当前紧张、冲突的世界形势下，我还是认为，在切实利用有效的全球性公共服务系统方面，国际航空线树立了良好的榜样。
首先，我认为，我们必须强调空间计划对解决世界面临的最大问题所能作出的贡献。除了核武器造成的大破坏以外，这个最大的问题就是人**炸。我们手头有使人信服的证据说明，空间计划未来的重大贡献之一将是帮助更加有效地管理世界资源的利用。
让我们看看原始事实吧：从耶稣降生到1700年，世界人口增加一倍。1700年至1900年又翻了一番。根据联合国粮食及农业组织的最新统计资料，当前世界人口估计为30亿多一点，到本世纪末将大大超过60亿。假设增长率不再提高——这是不大可能的——到2025年，地球将必须养活100亿到120亿人，等于今天人口的4倍。除非我们找到解决这种局面的灵丹妙药，否则我们的子孙所生活的世界；对于人类的绝大多数来说，将只是一个为生存而斗争的世界。
然而，地球是可以养活更多的人的。在构成地理干燥陆地表面的人约360亿英亩面积中，现在只有9％用于耕种或养牲口。有70％的地区太冷、太贫瘠、太多山或土壤不足，剩下的21％有使用潜力，但是开始时需要很大量的投资，以改善道路、建筑、电力和灌溉等条件。因此，从最低成本最早收益的观点看，我们的第一目标还是提高现有9％耕地的生产率。大体的比较表明：高度发达国家实际获得的三种主食——麦、大米和玉米的产量，超过发展中国家产量的4倍。
我们已经学会了很多东西，已经能够为这项工作研制相当好的多光谱传感器、红外线扫描器等。不久以后，我们将能使这种设备臻于完善，有效地用来勘探矿物、石油和天然气。已经有好几次，安装在卫星上的多光谱扫描器探测到森林大面积遭受传染性疾病的影响，比负责同一地区的当地林警弄清问题的严重程度要早得多。这些仪器还特别适合于研究水文过程，如对蓄水坝管理极为重要的雪径流量预计。这些仪器对民用渔业和海产收成也有巨大的潜在价值。
卫星可能用来测量全球的盐浓度和水温。众所周知，这两种因素对鱼类回游有影响。浮游生物——吸引小鱼，小鱼又吸引大鱼——是很容易凭它的微绿色辨认出来的。盐浓度可以用偏振计测定。水温用红外线传感器很容易测出。因此，轨道资源勘测系统不仅能很快地把鱼群如何回游的情况告诉全世界的渔船队，而且还能指明在哪里才能抓到大鱼。
（陈安全潘幼仲译）
对人脑的新认识
作者：罗杰·斯佩里
罗杰·斯佩里（1913——），美国心理生物学家。生于哈特福德。1941年获芝加哥大学哲学博士学位。1954年后任加利福尼亚理工学院心理生物学教授。是美国国家科学院院士，美国科学促进会等组织成员，国际脑研究组织成员。因研究揭开大脑两半球秘密和功能分工，为人们了解人脑更高级功能提供了新观念，于1981年与人共获诺贝尔生理学和医学奖。
我们稍许回顾一下。我们记得，即使小的脑损伤，假如选择性地损伤于左半球，那么可能选择性地破坏人的阅读能力，而同时却保留说话和交谈的能力。书面文字继续能看见，但这些文字失去了它们的意义。这种情况通常出现于左半球角回的病灶性损害。根据这些病例，自然地得出结论：左半球负责阅读，相反，未损害的右半球必定是"患字盲症"的，或对书面文字无理解能力。
这同样适用于理解口头语言的能力。在靠近左侧半球的魏氏区内发生病灶性损害，或者这个区域与来自皮层听觉接受中心的输入通路受到损害，其结果，别人的口语能听到，但失去了意义，这些病例似乎告诉我们，对语言的理解被限于左半球，右半球是既患语聋症，又患文字盲。
随着左半球的而不是右半球的病灶性损害破坏了语言的理解和表达能力这类观察的积累，使人们产生了神经学上的传统观念，即认为，大脑有优势的、起主要作用的左半球和劣势的、起次要作用的右半球。次要半球除了无言语能力、无书写能力及患语聋症和患文字盲症外，还由此推论出，它缺乏与语言和符号处理联系在一起的更高级的认识能力。
50年代至60年代早期所收集到的损害的大部分证据都集中地支持一个是主导的、进化得更高级的、理智的左半球以及相比之下另一个是相对落后的右半球的设想。对于典型的惯用右手的人的脑来说，右半球不但是无言语能力和无书写能力的，而且是读宇困难的，患语聋症的和失语症的，通常缺乏更高级的认识功能。
60年代早期出现了令人惊奇的事，对施行脑连合部切开术的病人或"裂脑"病人所作的测试似乎表明：在右侧即所谓"次要"半球存在着相当大的认识理解和语言理解以及既能写又能说的能力。这些就是洛杉矶白碑医学中心神经外科主任菲里浦·沃格尔和医师琼赛·布根的病例。这些病人为了控制严重而难治的癫痫，忍受了胼胝体及其他前脑连合部中央的外科切断，以作最后的尝试。手术切断了作为两侧大脑半球直接联络的所有神经交叉联系。从这些手术病人的经验以及最近10年的裂脑动物的研究，可以预言：这种裂脑的结果不会严重地使其不能从事一般日常活动。这被证明正是如此。在无其他重要的脑部病变情况下，给予前脑连合部完全切断的病人6个月至一年的恢复时间，若偶然第一次相遇或交谈，或者甚至通过一次全面的常规性医学检查，通常不会被发现。
我们与米坎尔·卡扎尼加一起对这些病人的早期研究，似乎从一开始就显示出，分离的右半球并非像预想的那样是患语聋症的，也不是患字盲症的。单侧性语言能力的测试证明了右半球在很大程度上是无言语能力和无书写能力的，但在适当高的水平上，当检查者言语说得响些时，则能够理解词意。分离的有半球也能阅读闪现在左视野的书面的词汇——用按照各种状况在供选择的一列物品中选择或指出对应的物体或图片来证明。脑连合部切开术的病人也能够用右半球去选择与呈现的物体和图片相匹配的正确的书写或口述的词，以及正确地说出书面的词汇，反之亦然。对于不直接地提及而仅仅用复杂的口述短语例如"一个测量仪器"，"**的盛器"等等来描述的物体，也能通过右半球达到正确地触摸取出。就分离的右半球来说，这些病人还可以用剪下的字母拼出三四个单字，并可以用触觉默读出这些单字。最近，赞德尔应用了经他改革的可作长时间观看的巩膜透镜技术，并由他证实了右半球的这些语义的能力，并扩展到综合性的一系列实验。在60年代早期，同时代的神经学说竟是如此强烈的相反，以致于医师对从我们初期的一些关于语言的论文中抽掉他的名字表示诚挚的感谢。
我们深信，对于这些语言测试的答案必定来自右半球，而决不是来自大脑的左半球。这是以单侧试验过程为根据的。在这个试验中，用接连查问词语问题的方法证明：负责说话的左半球对右半球作出的回答和行为一无所知。每个被分离的半球好像都意识不到另一侧半球的认知事件——正像路南德·迈耶在芝加哥大学开始的和我们在50年代用动物做的裂脑研究那样。换言之，每个大脑半球都似乎有它自己的、大量独立的、具有自身的感知觉、学习与记忆经验的认知领域，在表面上所有这些都是在另一侧半球中被湮没的相应的事件。尽管人类的基本的半球失去联络综合征与早先在猫和猴身上作出的研究基本上相似，但在人类患者身上的表现形式更具有戏剧性。这些病人中的负责说话的半球会用其自己的词汇直接告诉我们，但它对正确回答测试的不说话的、合作的半球的有关内部经验却一无所知。不仅仅是一侧功能缺乏或不存在时，而且当两侧同时存在时，也可以推论出脑功能的偏侧化现象。
（张尧官译）
我们的健康
作者：刘易斯·托玛斯
我们不断提醒自己，我们每年在健康上花费800亿美元，或许现在已是900亿美元吧？不管是800亿美元还是900亿美元，那都是一个令人震惊的数字，只要一提起它，就会意味着有那么一个庞大而有力的机构，相当复杂地组织和协调着。然而，这又是一种让人迷惑不解、大伤脑筋的事情，因为它在稳步地日渐扩大，却没有具体的人在规划和管理它。去年花进去多少钱，只有在花完之后才发现；明年的账单上又会是多少，没有一个人看得准。社会科学家们为这样一些大问题所吸引，开始从四面八方涌来，以便就近看个究竟；经济学家倾城而至，在这里摇头咂嘴，将越来越多的资料输入计算机，试图弄明白，这到底是一个运转正常的机构呢，还是一座纸糊的屋子，徒有其表。对正在开销的数目，似乎并无疑问，但这些钱花到哪里，为什么花了，就不是那么清楚了。
提到这桩事，人们贪图方便总是以一言蔽之，说这是"健康事业"。这就造成一种幻觉，让人觉得，这都是应人们的需求造出的一种毫无疑问的产品，那就是健康。于是，保健成了医药的新名字。现在，医生干的事是保健，医院和其他专职人员跟医生一道工作，总称作保健事业。病人成了健康的消费者。一旦上了这条路，那就得没有尽头地走下去。就在最近，为纠正今天保健制度的种种弊端、偏私、逻辑缺陷和濒于破产，政府创设了新的官方机构，称作保健组织，大家已经熟知它叫（）。这种机构像邮局一样遍布全国，准备把包装整齐的健康分送各处，就像真的是仓库里新备了大批健康可以分送一样。
我们迟早要因这个词而遭到麻烦。这个用语太具体、太明确，不宜用作委婉语，而我们似乎正是要把它用作一个委婉语。我担心，我们会牵强地使用它的意义，以掩盖一具体现实。这个现实说不得，我们似乎已心照不宣地避免公开谈论它。但不管怎样，疾病和死亡依然存在，盖也盖不住。寻常一样的疾病还在使我们苦恼，我们没有控制它们。它们为所欲为，随意袭击我们，叫我们无法预测。只有它们冒头以后，我们才能开始对付它们。我们的医疗工作只能这样被动，医死医活莫论，只有尽力而为吧。
假如事情不是这样，这个世界要好些吧。但事实却就是这样：疾病的发生，不仅仅是我们疏于保健。我们生病，不仅仅是我们放松了警惕。多数疾病，特别是大病，是盲目地突如其来的，我们不知怎样预防。我们实在还不那么善于防病或保健。至少现在还不善于此。我们也不会善于此，除非有一天，我们对有关疾病的机理知道了很多。
在这一点上，大家当然意见不一。我们当中有些信徒，他们相信，一旦我们有了行之有效的保健制度，这个国家就会变成某种大型的矿泉疗养地，它提供的预防药就像欧洲矿泉水瓶子上贴的商标所说的：包治百病，管它肾虚脾热，都治。
让人吃惊的是，我们迄今还不知道，这个词儿乃是不应验的咒符。一个人几十年精神健全，但保不定他将来不发生精神分裂；同样，社会的精神健康中心，也未能保证社会的精神健康。虽然这些可敬的机构对付某些形式的精神病是明显有用的，但那又是另外一回事。
我责难这些字眼，是因为它们听起来太像保证兑现的诺言。一个保健组织，如果组织良好，财源充足，它将具有一个诊所和医院的最好特征，对任何社会都应是有价值的。但是，这个社会的人会期望它的新名字名副其实。门上挂了保健的牌子，它就会成为分发健康的官方机构，如果此后任何人发生了难以对付的心脏病，或者得了多发性硬化，或风湿性关节炎，或者是那些既不能防、也不能治的大多数癌症，或慢性肾炎，或中风，或脾气郁结，那么，人们就不免要环顾左右而窃声议论了。
与此同时，对于人体组织本身的耐久性和力量，我们给予的注意和重视则是太少了。人体组织最坚定不移的倾向就是稳定和平衡。把人体描画成一件一碰就倒、一用就坏的洋玩艺儿，老是得小心看护，老是得修修补补，老是处于破碎的边缘，这是一种歪曲。岂止是歪曲，还很有几分忘恩负义。这是人们从所有的信息媒介中最常听到的，也是最头头是道的教条。我们真应该建立更好的健康普及教育的制度，用更多的课时，对我们的良好健康状况搞搞鸣谢甚至庆贺——说实在的，我们大多数人在大部分时间里身体就是好，好极了。
关于将来在医药方面的需要，我们面前仍然摆着一些大家熟悉的问题。在完善的保健制度中，最理想地讲，还要设哪些项目？如何估计，在最合理的情况下，每个病人每年共需要多少医生、护士、药品、化验检查、病床、射线透视等等？我建议用一种新的方法来产生对于这些问题的答案，这方法就是，仔细地考察一下，现在可以随时进出保健机构的、最老于世故、最有见识的、大概也已经满意的顾客。也就是说，那些受过良好训练、富有经验、有家室的中年内科医生，在日常生活中是如何利用今天医疗技术的各个方面的。
我想我可以自己动手设计这张问卷。在过去5年中，你的家人包括你自己，作过多少次任何种类的化验检查？作过多少次全面体检？多少次线透视和心电图？一年中给自己和家里人开过几次抗生素？住过几次院？作过几次手术？看过多少次精神病医生？正式看过多少次医生，任何医生，包括你自己？
我打赌，如果你得到这方面的信息，把各种情况都考虑进去，你会发现，有一些数字跟现在官方为整个人口规划的数字大不相同。我已经以不尽科学的方式作了这样的尝试，这就是询问我的一帮朋友。我得到的资料还不是充实有力的，但是却相当一致。这些资料表明，我的内科医生朋友们从服完兵役后没有一个人作过常规体检；很少有人照过射线，只有看牙医的情况是例外；几乎全部拒绝了手术；连他们的家人也绝少作化验检查。他们用很多的阿司匹林，但似乎很少开药方，家里人发烧也几乎从不给抗生素。这倒不是说，他们从不生病；这些人家发病率跟别人一样高，主要是呼吸系统和胃肠道疾病，跟别人有着同样多的焦虑和稀奇古怪的想法，也有同样多——总的来说并不叫多——可怕的或破坏性的疾病。
有人会反驳说，内科医生和他们的家人其实是常驻医院的病人，不能跟其他人相比。每个家庭成员出现在早餐桌旁时，那一碰头，其实就是医生的家访，作父亲的就是名符其实的家庭医生。说得不错。但是，这更使我们有理由期望更理想地利用全部的医疗技术。这里没有距离的限制，整个保健系统近在身边，随时可用，而且所有项目的费用当然也比没有医生的家庭要少。所有限制着一般人使用医疗机构的因素，在这里都不存在。
如果我用几个医生朋友所做的小小的抽样调查，得到的预感是正确的，那么，这些人运用现代医术的方式，似乎跟我们80年来有计划地教育公众去作的方法大不相同。说这是"鞋匠的孩子没鞋穿"是说不过去的。医生的家人的确喜欢报怨，他们得到的医疗照顾比不上朋友和邻居，但他们确实是一班正常的、通常是健康的人们，由医生诊断而生的疾病更是少得可怜。
此中的奥秘，内科医生们知道，他们的妻子结婚不久也学到了，但就是对一般大众秘而不宣，那就是，大多数毛病不用治自己就好了。是呵，大多数毛病到上午就好一些。
可以想见，如果我们能控制住自己，还有我们的计算机不去设计那样一个制度，在这个制度中，两亿人全都被假定每时每日都处于健康恶化的危险之中，那么，我们本可以建立一个以保证平衡为目的的新制度，向任何人提供他们所需要的良好医疗。我们的司法制度在不能证明我们有罪时就假定我们无罪。同样的道理，医疗制度要最好地发挥作用，就要假定我们大多数人是健康的。没人管的话，计算机会以相反的方式工作，就会理所当然地认为，每时每刻都要求某种直接的、坚持不断的、职业的干预，以维护每个公民的健康。那时，我们的钱就甭想干别的，全得花在那上面了。再说，如果我们还想及时改变这种挤住在一起、特别是挤在城市里的方式，我们还有许多别的事情要做。社会的健康是另一个问题，更加复杂，也更加迫切。我们要付的账单不仅仅是身体的健康呢。
我们渺小，却举足轻重
作者：普里高津
地球实际上是一个封闭式系统。热力学探讨了三种系统，即，不和外部世界交换物质也不交换能量的孤立系统；交换能量但不交换物质的封闭式系统；既交换物质又交换能量的开放系统。在同太阳的关系上，地球实际上是封闭式的系统。它和太阳交换能量，但出于种种实际原因，不和太阳系的其它组织部分交换物质。偶尔有颗陨星坠落到大地上，散布了少量宇宙尘埃；有时，卫星被送入空间，除此以外，进入、离开地球的物质数量不足以引人注目，此其一。
其二，在短时期内，地球上某些孤立的地区曾经历过搞的转折。即，由于自然力的作用，或者由于人们以高于自然再生产的速度消费掉了能量，社会利用的那个物质-能量基础便告涸竭。这迫使人们改用某个新的物质-能量基础。本书决不是说地球的热寂就在眼前。本书要说的是，我们现有的由矿物燃料和特殊金属组合构成的物质-能量基础正濒临涸竭，需要我们向新的物质-能量领域转变。
其三，每种新的物质-能量基础都成为新一类技术的发展范围；这些技术收集、交换和排除某种物质-能量环境。与新型技术一道应运而生的还有新的组织，新的价值观念和新的世界观。尽管物质-能量基础规定了范围，它并不能严格地规定那种社会用来将环境转化成经济生活效用的决策过程。技术、组织、价值观念以及世界观可作相当大的变化，但是，它们至少要同受它们加工的物质-能量基础保持一致。
其四，世界经济正处于历史过渡的早期阶段。由矿物燃料和稀有金属组成的消费性能源基础将被以可再生能源为主的太阳能时代所取代。目前已发展起两种互相对抗的方法论，它们为在未来太阳能时代组织起生物资源而提出了各自不同的办法。第一种办法可简称为合适技术的办法，它提倡同自然生产过程的速度保持一致，这里的首要原则是保持我们经济预算和自然的平衡。换言之，人们努力不使消费速度高于自然生产速度。人们重视分散型组织，劳动密集型技术，多样性变化，地区性自给自足以及节省地、平等地利用自然资源。合适技术的方法和基础结构已在美国社会内零零散散地发展起来了。
在我们进入太阳能时代之际，同时出现了另一种截然不同的可再生能源的组织办法。这就是遗传工程。很多人错误地认为遗传工程是一种技术。从更深远的意义上看，它确实是可再生能源基础的组织方法。由于一些公司已开始认识到，从矿物燃料到太阳能及可再生能源的历史转折已近在眼前，所以，它们投下了几十亿美元用来发展遗传工程。人们认为，组织可再生能源的合适技术方法对于维持现有的"增长"模式过于缓慢，缺乏效率，因此，他们论证说，为了以高于自然本身的速度转化有生命的物质，并在进入太阳能时代后保持增长曲线，就必须搞地球生物工程。
在下一个20年里，人们将作出重大决策，从这两个迥然不同的可再生能源组织方法中选择一个最终将占统治地位的方法。
如果不想做在太阳能时代搞遗传工程这样的蠢事，我们就必须理解熵定律和热力学定律。如果读者要了解对太阳能时代搞遗传工程的严重危害性，便可以阅读我们分析更为细致的著作《谁将扮演上帝？》该书讨论了那些由遗传工程和人工创造生命所引起的生态、经济、政治和道德的问题。
其五，当太阳在遥远的未来最终熄灭之后，地球就将变成一个寒冷、荒凉的星球，而且，最后将变成飘**于宇宙舞台之上的灰尘。过去，学者们把熵和太阳系的最终热寂等同起来，并据此下结论说，由于熵的实现是遥远未来的事情，所以，它对人类生命无关紧要。相反，本书将注意力集中在作为过程，而不是最终状态的熵上。本书讨论了地球上物质-能量环境的重大变化以及人类同热力学定律、熵流动之间的关系。其目的在于提供分析的框架。我们讨论了人类和文明为了适应能源环境的剧变而作出的政治、文化和经济上的奋斗，但我们没有深入地探讨下去。我们期望，这种以热力学定律为基础的新型观念结构将激励其他人用新的眼光观察政治。文化和经济等的不同侧面。
其六，某些人将认为搞定律过于使人沮丧。这确实奇怪，因为，摘定律不过是一个物理学定律而已。当哥白尼宣布宇宙不是围绕地球运转时，很多人同样地感到了沮丧，但是，人终于设法适应了现实。物理学定律告诉我们的仅仅是客观世界的运转方式。我们同这些定律之间的关系决定了我们的精神状态。奇怪的是，我们听见人们哀叹说，客观世界确实有限，而且每分每秒都在逼近死亡，我们努力又有什么用呢？为什么不就此罢休呢？我们每个人的生命也受嫡定律的支配。我们都经历了生、死两个关头。我们的客观存在是有限的，不管我们如何努力，我们终归无法克服现实。当我们认识到自己的存在有限时，我们一般不会问自己：如果这一切都在走下坡路（从生到死），我们为什么还得耐心去努力一番？相反，我们认识到人固有一死后，就明白，人生中所作的一切都是不可替代，不可倒流的，这只会促使我们至少在短时间内爱惜、尊重人生的每段经历。很不幸，人们只是偶尔认识到人生固有一死，其它的时间则用来进行疯狂的征服熵的活动。适合于我们个人存在的规律同样也适合于我们周围的其它客观存在。我们常常难以承认我们的肉体是必有一死的，我们的生活经历是不可倒转的，同样，我们也不能承认周围世界也具有不可逆转的、有限的性质。
熵的过程既非乐观也非悲观。它只是描述了客观世界是如何展开的。我们个人和社会的世界观取决于我们如何同摘的过程作观念上的妥协。"妥协"意味着我们已懂得，熵本身既不是好事，也不是坏事。确实，嫡代表了腐败和混乱，但它同时也代表着生命本身的展开。在我们决定如何同熵的流动相互作用时，价值观念便开始发生作用了。
最后，如同所有科学思维的产物那样，熵定律和热力学定律在本质上都是以人类为宇宙中心的。所有科学定律都表明我们有必要利用符号、抽象概念而尽力试验、理解客观世界的运转。假如有人问，在这个客观世界上我们最确信的有哪些概念，我们可能会这样回答：生与死，热与冷，集中与分散，可得与不可得，价值与垃圾，秩序与混乱，开始与结束。这些有关客观世界如何展开的概念象征着熵定律。
有关熵定律的学问有助于我们理解同客观存在之间的关系。在这客观存在中，我们既是渺小，然而也是举足轻重。如同万有引力定律一样，熵不过是一个物理定律，不管是那些完全否定其合理性的人，还是那些把它当作一种包罗所有意识形态的人，都应理解这一点。作为一种以人类为宇宙中心的概念，摘有助于为生命的游戏规定物理规则。然而，究竟怎样做这场游戏，还要看人们在相互影响时，在同环境相互影响时，他们的思想会产生出什么样的价值观念，什么样的远见，什么样的怪诞念头，什么样的意识形态和"主义"。
对科学的挑战
作者：普里高津
1686年4月28日是人类历史上最伟大的日子之一，这样说并不算夸张。牛顿在这一天向伦敦皇家学会提出了他的《自然哲学之数》。这部著作总结了运动的基本定律，清晰地表述了质量、加速度、惯性等这样一些我们至今仍在使用的基本概念。影响最大的也许是这部《原理》的第三编，即"论宇宙系统"，因为它包含了对万有引力定律的叙述。与牛顿同时代的人，立刻抓住了该书的这个突出的重要之点，无论在伦敦还是在巴黎，"引力"成了人们谈论的主要话题。
艺术和文学是不分地域的，既不能在中国的山水画和西方的印象派的风景画之间容此而拒彼，也不能在印度史诗和荷马史诗之间抑是而扬他。但是，现代科学的成果，从某种意义上可以说主要是由西方世界创立的。
从牛顿的《原理》到现在，已过了三个世纪。科学以难能置信的速度得到了发展，越来越深入我们的生活。我们的科学视野已大到真是异想天开的地步。在微观范围内，基本粒子物理学所研究的过程已涉及到10-15和10-22秒数量级的物理尺度。而在宇宙范围内，宇宙学却把我们带到1010光年的数量级，即所谓"宇宙的年龄"。科学与技术的联系比以往任何时候都更加紧密。生物工艺和信息技术的新进展，将使我们的社会生活发生根本的变化。
与这些量的增长相提并论的是质的深刻变化，其反响不仅远远超出科学的本来意义，而且还影响到自然界的"映象"。西方科学的伟大奠基者们，强调自然定律的普遍性和永恒性，他们要表述的是符合真正理性定义的普遍图式。正如伯林在《反潮流》的导言中极好地表达的那样，"他们寻求包罗万象的图式，宇宙的统一框架。在这个框架中，所有存在的事物都可以被表明是系统地，即逻辑地或因果地相互连接着的。他们寻求广泛的结构，这结构中不应对'自然发生'或'自动发展'留下空隙，在那里所发生的一切，都应至少在原则上完全可以用不变的普遍定律来解释"。