所作出的实证论方案在对自然的描述中是太狭窄了，对自然的描述必须使用仅有含糊的定义的词与概念。
一切知识最终都以经验为基础这样一个哲学命题，最后导致一个有关自然的任何陈述都有逻辑明确性的假设。这样的假设似乎在经典物理学时期就已经被证实了，但是自从量子论建立以来，我们已知道它不能成立。例如，一个电子的“位置”和“速度”等词，不论在它们的意义上和它们可能的联系上，似乎全都很好地定义了，事实上，它们是在牛顿力学的数学框架中明确地定义了的概念。但是，从测不准关系看来，实际上它们并没有很好地被定义。人们可以说，考虑到它们在牛顿力学中的地位肘，它们是很好地定义了的，但在它们和自然的关系方面，它们并没有很好地定义下来。这表明，我们决不能预先知道，在把我们的知识推广到只能用最精密的仪器才能深入进去的自然的微小部分中去时，对某些概念的适用性应该加上什么样的限制，因此，在深入过程中，有时我们不得不这样使用我们的概念，这种使用方式既不正当，也没有任何意义。坚持完全的逻辑明确性这一假设会使得科学成为不可能。在这里，现代物理学使我们想起一句古老的格言：一个人坚持要不讲一句错话，那就得永远默不作声。
在德国唯心主义的奠基人康德（kant）的哲学中，企图把两条思维路线结合起来，其中一条是从笛卡儿开始的，另一条是从洛克和贝克莱开始的。和现代物理学的结果相比较，康德有一部分工作是重要的，这部分工作包含在《纯粹理性批判》
（The Critique of Pure
Reason〕一书中。他提出了一个问题：知识是否仅仅起源于经验，或者还能来自其他的源泉，他得出的结论是：我们的知识有一部分是“先天的”（apriori），而不是从经验归纳地推论出来的。因此，他区分了“经验的”知识和“先天的”知识。同时，他也区分了“分析”和“综合”的命题。分析的命题仅仅从逻辑推出，如果否认它们将导致自相矛盾。所有不是“分析”的命题，就称为“综合”的命题。
根据康德的见解，什么是“先天的”知识的标准呢，康德同意，一切知识从经验开始，但他又加上一句，知识并不总是从经验推导出来的。确实，经验告诉我们某种东西有这样或那样的性质，但经验并不告诉我们它不能是别的。因此，如果一个命题是和它的必然性一同被想出的，它就必定是“先天的”。经验从来没有赋予它的判断以完全的普遍性。例如，“太阳在每天早晨升起来”这句话意味着我们知道在过去这个规律没有例外，并且我们预料它在未来仍然成立。但我们可以想象这个规律的例外。如果一个判断是以完全的普遍性来陈述的，那么，如果不能想象有任何例外，它就必定是“先天的”。一个分析的判断总是“先天的、即令一个小孩是从玩弹子中学到算术的，他也不需要在以后去重新体验以理解“二加二等于四”的论断。另一方面，经验知识是综合的。
但是先天的综合判断是可能的吗，康德试图用似乎满足上述标准的例子来证明这一点。他说，空间和时间是纯直观的先天形式。在空间的例子中，他作出了下述形而上学的推论：
1．空间不是一个从其他经验抽象出来的经验概念，因为在认为某些感觉是起因于外部的某些东西时，一定要以空间观念作为前提，而且外部经验只有通过空间的表象才是可能的。
2．空间是构成一切外部知觉的基础的必要的、先天的表象；因为我们不能设想没有空间，虽然我们能够设想在空间中没有任何东西。
3．空间不是一个关于一般物的关系的推论概念或一般概念，因为只有一个唯一的空间，而我们所说的各种“空间”，都是那独一无二的空间的各个部分，而不是它的各种实例。
4．空间被表象为一个无限的给定的量，它把空间的一切部分囊括于自身之内；这种关系不同于概念对其实例的关系，因此空间不是一个概念，而是一个直观形式。
这些论证将不在这里讨论。提到它们，仅仅是作为在康德心目中关于先天的综合判断的一般类型证明的一个例子。
在物理学方面，除了空间和时间之外，康德认为因果律和实体概念也是先天的。在他的工作的后一阶段，他还试图把物质不灭定律、“作用和反作用”相等、甚至万有引力律也包括在内。在这方面没有一个物理学家愿意追随康德，如果“先天的”一词是在康德给它的绝对意义上来使用的话。在数学方面，康德把欧几里得几何学看作是“先天的”。
在我们将康德的这些学说和现代物理学的结果作比较之前，我们必须提到以后我们要引用到的他的另一部分工作。曾经成为经验论哲学的起因的“事物是否真正存在”这个可厌的问题，也在康德的体系中出现过。但是康德并没有追随贝克莱和休谟的路线，虽然那条路线在逻辑上较为前后一致。他保留了不同于知觉的“物自体”的观念，这样也就保留了与实在论的某种联系。
现在来将康德的学说和现代物理学作比较，首先，看起来好象他的“先天的综合判断”的中心概念已被本世纪的发现完全消灭了。相对论已改变了我们的时空观念，事实上，它已揭示了空间和时间的全新特征，这些特征在康德的纯直观的先天形式中是一点也看不出的。因果律在量子论中不再适用，物质不灭律对于基本粒子也不再成立。虽然康德不能预见这些新的发现，但是既然他确信他的概念是“任何能称为科学的未来的形而上学的基础”，那么看一看他的论证在那里错了，是有意义的。
我们举因果律作为一个例子。康德说，每当我们观察一个事件，我们都假设有一个居先的事件，跟着那个事件必有另一个事件按照某种规律随着发生。这，如康德所论述，是一切科学工作的基础。在这个讨论中，我们是否总能找到为另一事件所跟随的居先事件，这并不重要。实际上，在许多情况下，我们能找到它。而且即使我们不能找到它，也没有任何东西能阻挡我们询问这个居先事件可能是什么并且去寻找它。由此可见，因果律归结为科学研究方法；它是科学能够成立的先决条件。既然我们实际上应用了这种方法，因果律就是“先天的”，而不是从经验推导出来的。
这在原子物理学中也正确吗？让我们考察一个能够发射出一个alpha粒子的镭原子。发射alpha粒子的时间不能预测。我们只能说平均起来辐射将在大约两千年内发生。因此，当我们观测发射，我们并不实际寻找那个使得发射必定按照某种规律随之发生的居先事件。从逻辑上说，完全有可能寻找这样一个居先事件，我们不必因为迄今为止还没有人发现这种事实而沮丧失望。但是为什么在这个自康德以来一直是很根本性的问题中，科学方法实际上已经改变了呢，
对这个问题可以作出两个可能的答案。一个是：根据经验，我们确信量子论的定律是正确的，如果是这样的话，我们知道，作为发射在一个给定时间发生的原因的居先事件是无法找到的。另一个答案是：我们知道居先事件，但并不十分准确。我们知道，引起alpha粒子发射的是原子核中的力。但是，这种知识中包含了原子核与世界的其余部分之间的相互作用所带来的不确定性。如果我们想要知道为什么alpha粒子在那个特定时间发射，我们必须知道包括我们自身在内的整个世界的微观结构，而这是不可能的。由此可见，康德关于因果律先天性的论证就不再成立了。
对于作为直观形式的空间和时间的先天特性也能作类似的讨论。结果将是一样的。康德认为是一种不容争辩的真理的先夭概念不再包含在现代物理学的科学体系中了。
然而它们在多少不同的意义上构成了这个体系的主要部分。在量子论的哥本哈根解释的讨论中，曾经强调指出，我们在描述我们的实验装置时，更一般地讲，在描述不属于实验对象的那部分世界时，使用了经典概念。包括时间、空间和因果性在内的这些经典概念的使用，事实上是观测原子事件的条件，并且是“先天的”（在这个词的本义上说）。康德所没有预料到的是这些先天的概念能够作为科学的条件而同时只能在有限的范围内适用。当我们作一个实验，我们必须假设有一条事件的因果链，这条链从原子事件开始，通过仪器，最后到达观测者的眼睛；如果不假设这种因果链，关于原子事件就毫无所知了。然而我们也必须牢记经典物理学和因果性只有有限的运用范围。康德所未能预见的正是量子论的这种基本佯谬。现代物理学已经改变了康德关于先天的综合判断的可能性的陈述，将它从形而上学的陈述转变为实用的陈述。这样，先天的综合判断便具有相对真理的特征。
如果人们用这种方式重新解释康德的“先天性”，就没有理由认为，知觉是给予的，而事物却不是。就象是在经典物理学中一样，我们能够象谈论那些被观察到的事件那样谈论那些未被视察的事件。因此，实用的实在论是新解释的固有的部分。在考察康德的“物自体”时，康德曾指出，我们不能从知觉作出关于“物自体”的任何结论。这种陈述，如威和克尔所指出，在如下的事实中有它的形式类似性，就是虽然在所有的实验中使用了经典概念，原子对象的
非经典行为仍是可能的。对于原子物理学家，“物自体”最终是一 种数学结构，如果他一定要使用“物自作”这个概念的话Z但是这种
数学结构——与康德相反——是间接地从经验推导出来的。
在这种新解释中，康德的“先天性”是与经验间接联系的，不过
这些经验是通过长时期以来人类精神的发展而形成的。生物学家洛伦兹（L0rentz）遵循这种论据，曾经把“先天的”概念和动物中称为“遗传的或天赋的安排”的行为形式作了比较。对于某些原始动物，空间和时间不同于康德所谓的我们对空间和时间的“纯直观”，这确实是完全说得通的。后者可以属于“人”这个种类，但不属于不依赖于人的世界。但是，在追随对“先天性”的这种生物学解释时，我们或许进入了过于假想的讨论了。这里所论述的仅仅是作为一个例子来说明，“相对真理”一词当与康德的“先天性”相联系时能够作怎样的解释。
现代物理学在这里被用作检验若干以往的重要哲学体系的结果的一个例子，或者说一个模型，这些哲学体系过去当然被认为是在更广阔得多的领域内也成立的。我们已经学到的，特别是从对笛卡儿和康德的哲学的讨论中所学到的，或许可叙述如下：
在过去通过世界和我们自身的相互作用所形成的任何词和概念，在它们的涵义方面，都不是真正严格地规定了的；这就是说，我们不能准确地知道，在寻求我们在世界中的途径方面，它们对我们会有多大帮助。我们常常知道，能将它们应用于广阔范围的内外经验，但实际上我们永不能准确地知道它们适用的范围。即使对最简单和最普遍的概念如“存在”和“空间和时间”来说，这也是如此。由此可见，仅靠单纯推理，要得到某种绝对真理是决不可能的。
然而，概念在它们的相互联系方面，可以严格地规定。当概念变成能用一个数学方案前后一致地表示的公理和定义的系统的一部分时，这确实是事实。这样一级有联系的概念可以应用于广阔领域的经验，并将帮助我们在这个领域内找到我们的途径。但是一般将不会知道适用的限度，至少不会完全知道。
即令我们认识到，一个概念的意义从来没有绝对准确地被规定过，某些概念仍然构成了科学方法的一个主要部分，因为它们暂时代表了过去（甚至是很遥远的过去）人类思维发展的最终结果；它们甚至是可以遗传的，并且无论如何，是从事现代科学工作的必不可少的工具。在这个意义上，它们在实用上可以是先天的。但是，关于它们的适用性的进一步限制可以在将来发现。
第六章 量子论和自然科学其他部分的关系
前面已经说过，自然科学的概念有时在它们的联系方面可以严格地规定。在牛顿的《自然哲学的数学原理》（Princpia）中第一次认识了这种可能性，并且，正是由于这个理由，牛顿的工作对其后几个世纪整个自然科学的发展发生了巨大的影响。牛顿的《自然哲学的数学原理》一书从一组定义和公理开始，这些定义和公理是这样内在地联系在一起，以致它们构成了人们可称为“闭合系统”的一组东西。每一个概念能用一个数学符号表示，而不同概念之间的联系可以用数学符号的数学方程来表示。系统的数学映象保证系统中不出现矛盾。这样，物体在作用力的影响下可能产生的运动就由方程的可能解所表示。能够用一套数学方程表示的定义和公理系统，被看作是描述自然的永恒结构的系统，既与特殊的空间无关，也与特殊的时间无关。
系统中不同概念之间的联系是如此密切，以致人们一般不能改变任何一个概念而不破坏整个系统。
由于这个原因，牛顿的系统长时期以来被看作是最终的系统，而以后科学家的任务似乎仅仅是把牛顿力学推广到广阔范围的经验中去。实际上差不多有两个世纪，物理学正是沿着这些路线发展的。
从质点运动的理论出发，人们能够转向固体力学，转到旋转运动，并且还能够处理流体的连续运动或弹性体的振动。力学或者动力学的所有这些部分都密切结合着数学的进展，特别是微积分的进展，而逐渐地发展；它们的结果已为实验所检验。声学和水力学变成了力学的一部分。另一个明显地应用了牛顿力学的科学是天文学。教学方法的进步渐渐地引导到愈来愈准确地测定行星的运动和它们的相互作用。当发现电和磁的现象时，人们将电力和磁力同万有引力作了比较，它们对物体运动的作用仍然能够沿着牛顿力学的路线进行研究。最后，到十九世纪，在假设热�