但再困難的問題,也有解決的辦法,物理學家們找到了這樣的出路。光的波動描述被他們保留下來,但是,現在波長的能量是在空間裏分布的,它已不是實在的場,而完全隻是有物理意義的數學結構:在某個既定區域裏,光子在其中出現概率的量度就是波長的強度。在實驗裏,隻有這個概率可以根據光的吸收而量度出來。

最初的場論意義被以概率分布的場代替,在相應的變化中,我們得到的是最有用的有重物質理論,它超出了光的理論的範圍。為這個理論的特殊成就也付出了雙倍代價:保留描述空間和時間裏的實在的物理客體的企圖和放棄在原子領域中絕不能檢驗的因果性要求。代替這種描述的是使用了間接的描述,借助於這種間接的描述,我們得到的任何量度結果的概率都能被計算出來。

本世紀以來,一些提出來的基本的物理學思想就是這些。物理學的這一發展過程,對生物學家,或者對他們的研究有什麼影響呢?了解物理學,應該從最廣泛的意義上來講;從大的方麵來說,物理學包含了研究無機界的全部科學。

在這方麵,我不禁想起了對物理學發展富有成效的牛頓天體力學概念。牛頓認為,理解行星的運動,適當運用質量、加速度和力的概念就可以了。這些看來頗為自然,甚至是必然的概念讓大家有了充分的信心,大家認為,理解無機界全部過程的鑰匙就在這些概念中。隨後,連續媒質力學就是在這些概念的基礎上建立起來的,力的概念,在這個範圍內,是靠其中包含應力而被總結出來的。但是,必須引進熱的概念(溫度和熱量),才能完成這個理論。在長時期中,引進的這些概念是否應歸結為力學概念,這個問題始終沒有解決;但這個問題,隨著氣體運動論和統計力學在更廣泛意義上的發展,終於得到了令人信服的答案。

那時,天體力學在發展,物理學像它的小妹妹一樣緊隨其後,而生物學呢,就像物理學的小妹妹一樣,隨著物理學的發展而前進。一百年前的自然科學家認為,我們已經一勞永逸地建立起了物理學的力學基礎,這一看法,當時不會有任何人懷疑。無機物的過程相互作用很複雜,不允許作詳細分析,但是,他們把它想象為零件完全已知的特殊鍾表機構。所以,對於實驗者和理論家來說,通過他們孜孜不倦的努力,他們毫不懷疑,會逐步引向完全理解的全部過程。既然我們已經可靠地建立起來物理學的基本規律了,就不會說這個規律在它們有機界裏會是錯誤的。在十九世紀,生物學對物理學基礎的可靠性非常信任,這對發展生物學有著極其重要的作用,此外,生物學在發展中從物理研究中借用的工具和方法,也對生物學的發展起到一定的作用。如果當時的生物學家不相信物理學,誰還會去研究這樣的事業呢?

我們的時代是比較幸運的,隨著生物學的發展,一些更深刻的問題又出現在眼前,為了解決這些問題,他們開始從新的物理學中找方法。現在和以前不同的是,我們已經知道對力學基礎的信心是建立在幻想上的;而且在細節上,物理學作為大姐姐,研究出驚人的結果,但物理學已經不再認為,自己能理解自然現象的本質。現在,物理學有時候會探討自己的研究對象,但與會的人發現,很難探討出物理學的研究對象是什麼。

伽利略時代產生的科學思想到現在已經發生了深刻的變化,在這些變化中,有沒有留一些不變的東西呢?伽利略時代保存下來的科學思想很容易就能概括起來:

第一,感性知覺是一切研究的出發點,思維本身始終不會得到關於外界客體的知識。隻有把看到的和自己大腦裏的思維相結合,才能研究出真理性的理論。

第二,全部的基本概念,都屬於空間-時間的概念。在這個意義上,所有科學思維都是“幾何的”;作為“自然規律”,隻有這些概念才出現。如果一個由自然規律得到的結果,同實驗上確立的事實相矛盾,就算隻有這一次是矛盾的,根據自然規律的真理性是無限的,這條自然規律也被視為是錯誤的。