二、 法则的规则
天狗斯库尔（SKoll），
行凶将吞月;
月儿不胜惊，
飞躲悲哀林;
其兄哈梯狗（Hati），
凶狂逐太阳。
――摘自长老艾达（Elder Edda）的诗《GRIMNISMAL》
在北欧唯京人（Viking）神话中，天狗Skoll和Hati追逐太阳和月亮。当它们追上时，就会发生日食或月食。当其时，地球上的人们急匆匆地弄出尽可能大的声音以期能惊吓走天狗，从而拯救太阳或月亮。在其他文化中也有类似神话。可是经过一段时期，人们一定留意到太阳或月亮很快从日食或月食中还原，而不管人们是否有转圈尖叫或敲打东西。经过一段时期，人们一定也留意到日食或月食并不是随机发生，而是有一定规律模式地重复发生。这些模式在月食上最明显，而古巴比伦人（Babylonian）已能相当精确地预测月食，尽管他们并没有认识到月食是由于地球挡住太阳光而产生的。预测日食要难得多，因为日食只在地球上的一条大约30公里宽的狭长地带可见。可尽管如此，一旦人们掌握到，这些模式清楚地表明日食并非某些超自然生物任性的结果，而是遵循自然法则。
尽管我们的祖先对天体运行有一些初期的成功预测，大多数自然事件对他们来说还是显得不可能预测。火山、地震、风暴、瘟疫以及向内长的脚趾甲等等都显得毫无缘由或规律。古人将大自然的暴烈事件归因于神的恶作剧甚或恶意惩罚，就是自然而然的事了。灾害经常被当作是我们冒犯了神的警示。例如，大约公元前5600年位于俄勒冈州（Oregon）的玛扎马（Mazama）火山喷发，岩浆雨和火山灰经年累月倾泻，导致形成了现今的火山口湖。俄勒冈的克拉玛（Klamath）印第安部落流传着一个传说，与该火山喷发事件的地质细节完全吻合，只是增加了一点戏剧性，描绘了一个人物作为灾难的起因。人类对罪行的容纳能力就是人们总能找到某种方式去责备自身。传说是这样的，崂（Llao）是下流世界的头领，爱上了克拉玛部落头领的漂亮女儿。被拒绝后，崂为了报复要用火焚毁克拉玛部落。幸运的是，根据传说，上流世界的头领斯克尔（Skell）同情人类而向崂宣战。最终崂受伤而跌落进了的玛扎马火山，因而留下一个大洞，就是现今的火山口而最终充满了水。
对自然之道的无知导致古人臆造出鬼神，而在人类生活的各个方面去膜拜它。有爱神与战神；有太阳神、土地神和天神；有海神与河神；有雨神和雷神；甚至有主管地震和火山的神。并以为当鬼神们被供奉得开心了，人类就会得到好天气、和平而免于自然界的灾害和疾病。当鬼神们不开心时，干旱、战争、瘟疫及其他传染病等就不期而至。由于人类肉眼看不见灾害的起因与后果之间的关联，这些鬼神们显得不可捉摸，而人类就全靠它们的怜悯或恩惠。但这些蒙昧从2600年前随着米利都的泰勒斯（Thales of Miletus）（公元前624年－－公元前546年）起始改变。开始出现那些理念，认为自然是遵从一致的可以被研究理解的原理，如此这般开始了长期的去除由鬼神支配的看法的进程，而代之以宇宙是由自然法则所支配的概念，并且宇宙产生的基础蓝图也是一个我们有可能在某一天理解读懂的。
在人类历史的长河里，科学探索还是一个相当新的努力活动。我们这个物种，人类（Homo sapiens），大约公元前200000年时起源于撒哈拉(Saharan)沙漠以南非洲地区。文字语言则只是公元前7000年左右才开始，而社会的产品则以农耕类谷物为核心。（一些最古老的碑文记录着每个社民的啤酒每日限定供应量的问题。）来自于古希腊伟大文明的最早的文字记录则是出现于公元前九世纪，而那伟大文明的制高点，所谓的“古典时代”，又是几百年之后的事，起始于公元前500年前一点点而已。按照亚里士多德（Aristotle）（ 公元前384――公元前322）的说法，是在那“古典时代” 泰勒斯首先发展出了这样的理念，就是世界可以被理解，发生于我们周围的纷繁复杂可以被精简为简单的原理，可以被解释而无需归因于不可知或神学。
泰勒斯被公认为在公元前585年第一个预测日食，尽管那极佳的预测精度最可能是幸运的猜测。他是个幽灵般的人物，并没有留下他自己的亲笔作品。他的家乡是当时的知识分子集中地之一，位于小亚细亚的艾奥里亚（Ionia）地区，被希腊人殖民，而其发挥的影响之深远，从东方的土耳其直到西方的意大利。发源于艾奥里亚的科学以其浓厚的以发现基本原则来解释自然现象的兴趣为标志，是人类理念历史中的一个了不起的里程碑。他们的方法是理性推理，而在许多案例中得出的结论，与我们今天凭复杂得多的方法工具得出的让我们相信的结论，竟是惊人的相似。那代表了一个伟大的开端。可惜的是在过去的多少个世纪里，大多数的艾奥里亚的科学被人遗忘――直到被重新发现或重新发明，有的甚至反复好几次。
据传说，第一个可以被我们今天称为自然法则的数学公式要回溯到一个叫毕达哥拉斯（Pythagoras 公元前580年 – 公元前490年）的艾奥里亚人，凭这个以他的名字命名的定理而著名：直角三角形弦（最长边）的平方等于另外两个边的平方之和。据说毕达哥拉斯还发现了乐器的弦的长度与声音的和声组合之间的数字关系。用今天的语言来说我们可以将那关系表述为弦在固定张力下振动的频率—每秒振动的次数—与弦的长度成反比。从实践的角度看，这可以解释为什么低音吉他的弦一定比普通吉他的要长。毕达哥拉斯可能并没有真正发现这一点—他也没有发现以他名字命名的定理—不过有证据显示在他的时代人们已经知道弦长和音调之间的一些关系。如果真是这样，我们可以把那个简单数学公式叫做理论物理的第一个实例。
除了毕达哥拉斯定理，其他被古人理解正确的物理定理就只有被阿基米德（Archimedes 公元前287年—公元前212年）详细说明的三个定理。用今天的术语来说，杠杆定理解释了小力可以抬起大的重物是因为杠杆会按离支点的距离的比例来放大力。浮力定理表明浸入液体中的任意物体都会受到向上的浮力，力的大小等于其排开的液体的重量。而反射定理则断言光束与镜子之间的夹角等于其反射光束与镜子之间的夹角。阿基米德可说是到目前为止最杰出的古代物理学家，但他没有把以上三点称作自然定理，他也没有在解释中提及观察和测量。相反他把那些当作纯粹的数学理论，属于公理系统，非常像欧几里德（Euclid）所创建的几何系统。
随着艾奥里亚（思想）的影响扩散，出现了其他人认识到宇宙拥有固有秩序，我们可以通过观察和理性分析而理解。阿那克西曼德（Anaximander，公元前610年—前546年），一个泰勒斯的朋友也可能是学生，论证说既然人类婴儿在出生时无法自立，如果第一个人类是以婴儿的形式出现在地球上，它将无法幸存。阿那克西曼德推理道，人类因此一定是从其他的婴幼儿要强壮得多的动物进化而来，这可以说是人类关于进化论的认识的第一个迹象。在西西里（Sicily），恩培多克勒（Empedocles，公元前490年—前430年）观察了漏壶仪器的使用。有时候用作吸水器，构件中有一个开颈的球体，底部有一个小洞，当浸入水中它就会充满水，如果这时将开颈盖严，就可以将漏壶提出来而其中的水却不会从洞中漏出。恩培多克勒留意到如果在漏壶浸入水之前就将开颈盖严，漏壶就不会充水。他推理道一定有某种不可见的东西阻止了水从小洞进入球体—他发现了我们叫做空气的物质。
大约在同一时段，来自于希腊北部一个艾奥里亚殖民地的德谟克利特（Democritus，公元前460年—前370年）沉思了关于物体被分切成小块时会发生什么的问题。他论证说你应该不能无限地分切下去，相反他假定任何物体，包括所有生物都是由某种不能再被分切的基本粒子所构成。他将这些基本粒子命名为原子，在希腊语中意思是“不可分切的”。德谟克利特相信任何物质现象都是原子碰撞的结果。在他的观点，所谓的原子学说里，所有原子在空间里运动，而除非被干扰，将一直向前运动。现今这个观点叫做惯性定理。
那革命性的观点—我们只是宇宙的普通居民，而并非居于中心的特殊生命—最早的提出者是阿里斯塔克斯（Aristarchus，公元前310年—前230年），他算是最后的艾奥里亚科学家之一。他的计算结果只有唯一一个幸存，一个复杂的对于他在一次月食期间仔细观察到的地球在月球上的阴影的数据的几何分析。从自己的分析数据，他得出结论太阳一定比地球大得多。也许是受到这样的观点—即小物体应该环绕巨大的物体而不是相反—的启发，他成为作出如此论证的第一人，即地球不是我们的星系系统的中心，而是与其他行星一道环绕着大得多的太阳。从认识到地球只是一颗普通的行星，到认识到我们的太阳也没什么特别，那就只是一小步而已。阿里斯塔克斯猜想情况应该是这样而相信我们在夜空中所看到的星星实际上就是和太阳一样，只是距离遥远而已。
艾奥里亚是众多的古希腊哲学流派之一，各个流派都有其独特的而且经常是互相抵触的传统。不幸的是，艾奥里亚的自然观—即自然现象可通过自然法则来加以解释并可精简为一组简单的原则—只在有限的几个世纪内发挥了强力影响。一个原因是艾奥里亚理论经常看起来根本没有考虑自由意志或意向，或者说没有考虑神灵干涉世界运行的概念。这些是令人吃惊的遗漏，让许多古希腊思想家，也让许多现代人深深地不安。如哲学家伊壁鸠鲁斯（Epicurus, 公元前341年—前270年）就反对原子学说，理由是“与其成为一个自然哲学的命运的‘奴隶’，不如听从有关神灵的神秘”。亚里士多德也拒绝接受原子的概念，因为他无法接受人是由既无灵魂也无生命的物件组合构成的。那杰出的认为宇宙并非以人类为中心的艾奥里亚观点曾经是我们理解宇宙的里程碑，可惜那观点被遗忘几乎二十个世纪多，直到伽利略（Galileo）才重新拾起，至少公认如此。
尽管古希腊人的一些关于自然的思考富有洞察力，他们大多数的观点无法通过现代的科学检阅标准。第一，因为古希腊人还没有发明科学方法，他们的理论发展没有经过实验验证。因此如果一位研究者声明一个原子以直线运动直到它与第二个原子碰撞，而另一位研究者声明原子以直线运动直到它撞上独眼巨人，就没有客观的方法去解决争论。在人与自然法则之间也没有清晰的区分。比如，在公元前五世纪，阿那克西曼德写道，所有事物都是起源于同一种基本实体，并回归到它，以免“因不义而受罚”。再比如，据艾奥里亚哲学家赫拉克利特（Heraclitus，公元前535年—前475年）说，太阳之所以如此运行是因为不然的话正义之神就会将它射猎下来。几百年之后的斯托伊克（Stoics）,一支发源于大约公元前三世纪的希腊哲学流派，确实将人类法规与自然法则做出了区分，但他们却将一些他们认为是全球一致的人类行为准则—例如崇拜上帝和遵从父母—归入自然法则类别。相对的，他们经常以法律术语来描述物理进程，并相信这些物理进程是需要强制的，尽管那些被要求去“服从”那些法则的物体是并无生命的。如果你觉得让人类服从交通规则是不易的，想一想如何说服一个小行星沿着椭圆轨道运转。
这个传统持续影响了之后许多世纪的继承至那些希腊人的思想家们。如十三世纪的那位早期的基督徒哲学家托马斯.阿奎纳什（Thomas Aquinas，1225—1274）采纳了这种观点并用它去论证上帝的存在，他写道：“很清楚[无生命的物体的]终结并非偶然而是安排好的……因此必须有一位睿智的近人类的生命存在去安排自然万物终结。”甚至晚至十六世纪，伟大的德国天文学家约翰尼斯.开普勒（Johannes Kepler，1571—1630）仍然相信行星有感觉并有意识地跟从它们的“头脑”所获取的运动定理。
必须有意识地服从自然法则的观念反应了古人更专注于大自然为什么如此行为，而不是关注如何行为。亚里士多德是那种研究方法的先驱之一，拒绝科学要以观测为原则的观点。当然在古代精确的测量和数学计算在任何情况下都是困难的。我们觉得如此方便的算术的十个基本数字符号只需回溯到公元700年左右，印度人在那时迈出了伟大的第一步，直至让该主题成为如此强大的工具。加减符号直至十五世纪才出现。而在十六世纪前，等号也好，能测量时间到秒的时钟也好，都还不存在。
然而亚里士多德并没有认为测量和计算的问题会是研究发展物理的阻碍，当然这里所指的是能做出量化预测的物理发展。相反，亚里士多德认为根本不需要去做测量和计算。他完全基于对他来说机智的原则建立起他自己的物理。他排除他发现的对他不利的事实而集中精力在事物发生的原因上，而相对地几乎没有花任何精力在实际发生的到底是什么的细节上。当他的结论与观察公开地明显地不一致而不能忽略时，亚里士多德也有过调整他的结论。但那些调整经常是随机地解释，所作的调整就只是为了跳过矛盾。以这种方式，不管他的理论与事实差距有多严重，他总能调整到刚刚够看起来去除了冲突。例如，他的运动理论特别声明重物下落速度与其重量成比例。为了解释物体下落时很明显地速度增加的事实，他发明了一条新原则—当物体下落到更接近其自然休息之处，它们就下落得更开心，因而加速—这理论现在看起来是更适合描述某些人类而不是无生命的物体。尽管亚里士多德的理论经常几乎没有预测价值，他的研究科学的方法论占据了西方主流思想几乎两百年时间。
古希腊人的基督教徒子徒孙们拒绝了宇宙是由自然法则所支配的观念。他们也拒绝了人类并没有占据宇宙中一个专有的地方的观念。尽管中世纪并没有单一一致的哲学体系，一个通用的主题是宇宙是上帝的游乐室，而宗教信仰比自然现象更值得研究。甚至，在1277年巴黎主教唐皮耶（Bishop Tempier）执行教皇约翰21世（Pope John XXI）的指示而发表了一份清单列出219条错误或异端邪说而要加以查封。在这异端邪说中就包含了自然遵从法则的观念，因为这与上帝的万能相冲突。有趣的是，教皇约翰在几个月之后就被万有引力定理的后果所杀，当时他的宫殿的屋顶垮落到他头上。
自然法则的现代概念起始于十七世纪。开普勒看来是从现代科学意义上理解自然法则术语的科学家第一人，尽管如我们曾说过的，他仍保持着万物皆有灵的观点。伽利略（Galileo，1564—1642）并没有在他大多数的科学作品中使用“法则”这一术语（尽管这一术语出现在那些作品的一些翻译中）。然而不管他有没有使用这个词，伽利略的的确确发现了相当相当多的法则，而且主张这一重要原则，即观测是科学的基础以及科学的目的是研究存在于物理现象之间的数量化的关系。但第一个明显而严格地将自然法则概念表述成如同我们现在所理解的概念的人还是笛卡尔（Rene Descartes，1596—1650）。
笛卡尔相信所有物理现象一定要在运动的物质之间的碰撞的范畴内加以解释，而运动物质则受制于三条法则—牛顿的著名的运动定律的先驱。他断定那些自然法则在所有地方和所有时间都有效，且明显地陈述道，服从这些法则并不意味着这些运动物体有意识。笛卡尔也明白我们现在所谓的“初始条件”的重要性。给出一组初始条件，自然法则就决定了一个系统将如何随时间而发展变化，但如果没有确定的初始条件，发展变化就无法确定。例如，如果在零时一只鸽子在头顶正上方排出某物，那下坠物的路径由牛顿定律所决定。可是最后非常不同的结果将取决于是否在零时那鸽子是静止地停在电线上还是以20英里每小时的速度飞过。为了应用物理定律就必须了解一个系统是如何开始，或者至少它在某些确定时间的状态。（物理定律也可被用来倒计时回溯系统状态。）
在这种更新了的对自然法则存在的信念下，随之而来的是新的尝试去调和那些法则与上帝的概念。据笛卡尔所说，上帝能随意修改伦理主张或数学定理的对与错，但不能修改自然。他相信上帝决定了自然法则却没有选择的余地；更确切点，上帝之所以不得不挑选了那些法则是因为我们所体验的法则是唯一可能的。这可能看起来有损于上帝的权威，不过笛卡尔绕过了那点而论证说法则是不可修改的，因为法则是上帝自身本质属性的映像。如果那是正确的，有人可能认为上帝仍然可以有选择去创建大量的不同的世界，每一个对应一组不同的初始条件，但笛卡尔也否认这点。他论证说，不管在宇宙开始如何安排，经过一定时间一个与我们的世界完全相同的世界将会发展出现。更进一步，笛卡尔觉得，一旦上帝设定了让世界开始运行，他就完全让其自治。
伊萨克.牛顿（Isaac Newton，1643—1727）采纳了类似的立场（除了某些例外）。牛顿就是那位赢得了在现代概念下的科学定律的广泛认可的人物，就凭他的运动三定律以及他的万有引力定律，解释了地球、月亮以及行星们的绕轨道运行，也解释了诸如潮汐这样的自然现象。他建立的满把的公式，以及我们基于他的公式而导出的精细的数学框架，时至今日仍然为教科书所必需，而且无论何时当建筑师要设计建筑，工程师要设计汽车，或者物理学家要计算如何让火箭精确对准着陆火星，都要应用那些公式和数学框架。正如诗人亚历山大.波普（Alexander Pope）的诗(中写道)：
自然有其法，深藏于夜方，
上帝造牛顿，万物皆沐光。
现今大多数科学家会说一条自然法则是基于观察到的规律，并能够提供超出基于可立即观察其状态的预测。比如，我们可能留意到每天早上太阳都是从东方升起，而假定这样的法则“太阳始终从东方升起”。这就是一条超出了我们对日出的有限的观察的概括，而做出对于未来的可检验的预测。但相对的，一条这样的声明“这办公室里的电脑都是黑色的”并不是自然法则，因为它只对该办公室里现有的电脑有效，而没有作出任何预测，如“如果我的办公室采购一台新电脑，它将会是黑色的”。
我们现代对“自然法则”这一术语的理解是一个哲学家们长期争辩的议题，而且它是一个比我们第一眼所想的要精细得多的问题。比如哲学家约翰.卡洛尔（John W. Carroll）比较了这样两条声明，“所有的黄金球体直径小于一公里”和“所有的铀-235球体直径小于一公里”。我们的观察告诉我们这个世界没有黄金球体直径超过一公里，而且我们也能相当确定永远也不会有。可是我们仍然没有理由相信不可能有一个，因此该声明并不被认为是法则。而另一方面，声明“所有的铀-235球体直径小于一公里”可以被认为是一条自然法则，因为基于我们所知的核子物理，一旦一个铀-235球体积累到直径大于大约六英寸，它将自毁于核爆炸。因此我们能确定这样的球体不可能存在（去尝试造出一个也绝不是个好主意！）这样的区分是有意义的，因为它表明并非所有对我们观察的概括都可以被认为是自然法则，且大多数的自然法则是属于一个更大的、相互关联的法则系统的部分。
在现代科学中，自然法则通常以数学形式来表述。它们可以是精确的或者近似的，但它们必须是经过观察的无例外的成立—如果不是全宇宙范围的，那么至少是在一组明确限定的条件下。比如，我们现在知道如果物体以接近光速运动，那么牛顿定律就必须加以修改。然而我们仍然认为牛顿定律是自然法则，因为在我们日常世界的条件下，速度远远小于光速，牛顿定律是成立的，至少是非常好的近似。
如果自然是在法则下运行，三个问题:
1. 法则的起源是什么？
2. 法则是否有例外，比如奇迹？
3. 只有一组可能的法则吗？
这些重要的问题已经被科学家、哲学家和神学家们以各种不同的方式加以回答。传统上对第一个问题的答案—开普勒、伽利略、笛卡尔以及牛顿的答案—是法则是属于上帝的工作。然而这不过是将上帝定义为自然法则的化身。除非赋予上帝一些其他属性，例如作为《旧约》中的上帝，否则引入上帝作为对第一个问题的回应只不过是用一种神秘取代另一种。这样如果我们将上帝引入对第一个问题的答案，真正的困难就随着第二个问题而来：有法则之外的奇迹或例外吗？
对于第二个问题的不同回答相互之间是尖锐对立。普拉图和亚里士多德，这两个影响最大的古希腊大家，坚持法则没有例外。但如果采用圣经的观点，那么上帝不仅创造了法则，而且可以在祈祷者的恳求下法外开恩或降罪—治愈绝症，用早熟对付干旱，将门球恢复为奥林匹克运动之一，等等。与笛卡尔的观点相反，几乎所有的基督教思想家维持这样的观点即上帝一定能暂停法则而去成就奇迹。甚至牛顿都在某种程度上相信奇迹。他觉得行星的环绕将会不稳定，因为一个行星对另一个的引力效果将会干扰环绕轨道，随着时间积累而导致行星或者落入太阳或者甩出太阳系。上帝必须持续复位环绕，这是牛顿所相信的，或者“给天钟上发条，以免停摆”。然而，皮埃尔-西蒙.拉普拉斯侯爵（Pierre-Simon, marquis de Laplace, 1749—1827），即广为人知的拉普拉斯，辩论说干扰是周期性的，也就是说，由重复的圆周所标记，而不是累计性的。太阳系将由此自我复位，而不需要神的介入来解释为什么太阳系幸存至今。
拉普拉斯被公认为是第一个清楚地定义了科学决定论：给出宇宙在某一时间的状态，一组完整的自然法则完全决定了未来以及过去。这会排除了奇迹或者上帝角色的可能性。拉普拉斯所表述的科学决定论是现代科学家对问题二的答案。事实上，这是所有现代科学的基石，也是贯穿本书的重要原则。一条所谓的法则如果只能在某些超自然的神灵决定不介入的情况下成立，那就不是科学法则。认识到这一点，据说拿破仑（Napoleon）问过拉普拉斯，在这样的画面中上帝的席位何在。拉普拉斯回答道：“阁下，我不需要那样的假设。”
既然人生活在宇宙中并与其他物体互动，科学决定论必须对人也成立。然而，许多人尽管接受科学决定论决定了物理进程，却会将人类行为排除在外，因为他们相信我们人类有自由意志。比如，笛卡尔为了维护自由意志，假定人类思想是不同于物理世界的东西，并不遵从物理世界的法则。他的观点是一个人由两种成分构成，身体和灵魂。身体只不过是普通机器，但是灵魂并不受科学法则所限制。笛卡尔对解剖学和生理学非常感兴趣，并认定大脑中心的一个叫做松果腺的小器官就是灵魂的主要席位。他曾相信那个腺体是我们所有的想法形成的地方，自由意志的泉源。
人真有自由意志吗？如果我们有自由意志，它是在进化树历史的那一环节发展的？蓝绿海藻或细菌有自由意志吗？还是它们的行为是机械自动的而在科学法则的范围内？是多细胞生物才有自由意志，还是只有哺乳动物才有？我们可以认为当一只黑猩猩选择大嚼香蕉，或者当一只猫撕毁你的沙发时，它们是在练习自由意志，可是怎么看待那种叫做秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的蛔虫 — 一种只由959个细胞构成的生物？它可能从来没有想：“那真是极其美味的细菌，我要再回到那儿去就餐。” 然而它也有明确的食物倾向，将基于最近的经验，或者暂驻下来吃一顿乏味餐，或者继续觅食去找更好的。那算是练习自由意志吗？
尽管我们感觉我们可以选择我们做什么，可我们对生物学分子基础的理解显示生物进程是受制于物理和化学法则的，因此如同行星的环绕一样是确定了的。最近的神经系统科学实验支持这样的观点，即是我们的实体大脑决定我们的行动，而不是某些法则之外的精灵决定，而实体大脑则遵循已知科学法则。例如，一种针对病人进行清醒状态下大脑手术的研究发现，通过电刺激大脑的适当区域，可以让病人产生要移动手、胳膊、或者腿、或者冬嘴唇说话的欲望。难以想象如果我们的行为是由物理法则所决定的，自由意志能如何运作，所以看起来我们只不过是生物机器，而自由意志只是假象而已。
尽管我们承认人类行为确实是由自然法则所决定，如下结论看起来还是合理的，即自然法则对人类行为的决定是如此复杂，如此多的变量，以至于在实践上不可能做出预测。要想做出预测，就必须要知道人体所包含的所有的千千万万亿亿个分子的初始状态，并要解那个数量级的方程式。而那将花费几十亿年，如果对面的人试图引爆炸弹（或排放气体），要靠如此这般的预测去躲开就晚了点。
因为要用根本的物理法则来预测人类行为是如此不切实际，我们采纳了一种所谓的有效理论。在物理学中，一个有效理论是针对特定的观察现象建立的一个框架模型，而没有详细表述所有的根本进程。例如，我们不能解支配着人体的每一个原子与每一个地球原子的引力作用的确切的方程。可是对所有的实际的目的，一个人与地球之间的引力可以由只有几个数字来表述，比如该人的全部质量。类似的，我们不能解支配着复合原子和分子行为的方程，但是我们已经发展出了一种有效理论叫做化学，给出了针对原子和分子在化学反应中的适当解释，而不用计较相互作用的每一个细节。至于人类，既然我们不能解那些决定我们行为的方程，我们就用人类有自由意志的有效理论。对于人类意志以及由其产生行为的研究就是心理学。经济学也是一个有效理论，基于自由意志的概念加上假定人类会评估可能的替代方案并选择最好的。那个有效理论在预测行为上只是中等程度成功，因为我们都知道，决定经常是并非理性的，或者是基于针对选择结果所做的防护性的分析。那就是为什么这个世界是如此乱糟糟的一团。
第三个问题要处理的是，那些决定宇宙和人类行为的法则是否是唯一的？如果你对第一问题的答案是上帝创造了法则，那么这个问题所问的是，上帝在挑选它们时有选择的余地吗？包括亚里士多德和普拉图，以及笛卡尔和后来的爱因斯坦（Einstein），都相信那些自然的基本原则是必然的，也就是说，（它们被挑中）是因为它们是唯一一组规则具有逻辑意义的。亚里士多德由于坚信自然法则的起源是有逻辑可循的，他和他的继承者们认为人可以“推究”出那些法则而不需要关注自然实际的行为。那样，以及关注焦点集中在为什么物体遵从法则，而不是关注具体的法则是什么，导致他主要得出定性而经常是错误的规则结论，没有在任何情况下证明有用，即便那些结论主导了科学思想好几个世纪。直到很久之后的智者如伽利略才敢于挑战亚里士多德的权威，而开始观察自然实际的运行，而不是什么纯粹的“理性”说它应该如何运行。
本书根基于科学决定论，这意味着对第二个问题的回答是自然法则没有奇迹或例外。然而我们将回头深入处理问题一和三，即自然法则是如何产生的，以及它们是否是唯一可能的法则等问题。不过首先，让我们在下一章先处理自然法则所要表述的是什么的问题。大多数科学家会说它们是对外部现实的数学映像，外部现实独立于观察者而存在。可是当我们深思我们观察我们周围并形成概念的方式时，我们就不禁产生这样的疑问，我们真的有理由相信客观现实存在吗？
<= 回看第一章
一凡的例行废话：
１. 英文原著：霍金（Stephen Hawking），曼罗迪诺（Leonard Mlodinow）
２. 中文校对：安安
３. 此翻译纯属一凡业余自译自乐。未经授权。
博文
