热 vs. 运动
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写完上一篇随笔之后，我忽然想到：还原论跨越那种「表面上种类截然不同」的鸿沟，其实还有一个简单得多的例子——把热还原为运动。
今天，热与运动的等价性，也许会显得明显得过了头——这是在事后看来时的感觉；人人都说「热就是运动」，所以这不可能是一种「怪异的」信念。
但也曾有那么一个时期，热的动理论还是一个极具争议的科学假说，与相信存在一种从热物体流向冷物体的热质流体的看法相对立。再往前，关于热的主流理论则是「燃素！」
假设你分别研究过动理论和热质理论。现在你知道一些关于运动学的东西：碰撞、弹性反弹、动量、动能、重力、惯性、自由轨迹。与此同时，你也知道一些关于热的东西：温度、压力、燃烧、热流、发动机、熔化、汽化。
这种知识状态不仅是合理可想的，它也是例如 Sadi Carnot 实际拥有的知识状态：Carnot 严格在热的热质理论内部工作，却发展出了卡诺循环原理——一种效率达到最大值的热机；它的存在蕴含着热力学第二定律。这发生在 1824 年，而当时运动学已经是一门高度发达的科学。
假设像 Carnot 一样，你对运动学知道很多，对热也知道很多，而且它们是彼此分离的实体。这里说的是知识上的分离实体：你的大脑里有两个不同的归档篮子，一个装着关于运动学的信念，一个装着关于热的信念。但从内部看，这种知识状态在感觉上就像是生活在一个由运动之物与发热之物构成的世界里，一个运动与热是物质彼此独立属性的世界。
这时，一位来自未来的物理学家走了过来，对你说：「哪里有热，哪里就有运动，反过来也一样。比如说，这就是为什么相互摩擦会让东西变得更热。」
对于「哪里有热，哪里就有运动，反过来也一样」这句话，你至少可以赋予它两种可能的解释。
第一，你可以设想热和运动是分别存在的——也就是热质理论是正确的——但在我们宇宙的物理定律中，还有一条「桥接定律」规定：当物体运动得很快时，热质就会出现。反过来，还有另一条桥接定律说，热质能够对事物施加压力并使其运动；这就是为什么更热的气体会对其容器施加更大的压力（因此蒸汽机能用蒸汽推动活塞）。
第二，你也可以设想，热与运动在某种迄今仍神秘的意义上，其实是同一回事。
「荒谬，」思想者 1 说道，「『热』和『运动』这两个词有着不同的意义；正因为如此，我们才有两个不同的词。我们知道如何判断，什么时候会把一个观察到的现象称为『热』——热能熔化东西，或者让它们起火。我们也知道如何判断，什么时候会说一个物体『运动得很快』——它的位置发生变化；而当它撞击时，它可能会变形，或者碎裂。热关乎物质状态的变化；运动则关乎位置与形状的变化。说这两个词有同样的意义，不过是在把自己搞糊涂而已。」
「不可能，」思想者 2 说道。「也许在我们的世界里，热与运动是由桥接定律联系起来的，所以运动会生成热质，而反过来也是如此，这是物理学中的一条定律。但我完全可以想象这样一个世界：相互摩擦不会让东西变得更热，气体在更高温度下也不会施加更大的压力。既然存在热与运动并不关联的可能世界，它们就必定是不同的属性——这在先验上就是真的。」
思想者 1 把引文与所指对象混为一谈了：2 + 2 = 4，但「2 + 2」≠「4」。「2 + 2」这个字符串包含 5 个字符（包括空格），而「4」这个字符串只包含 1 个字符。如果你把这两个字符串输入 Python 解释器，它们会产生同样的输出，也就是 >>> 4。所以，你不能仅仅因为「2 + 2」和「4」这两个字符串不同，就断定它们相对于 Python 解释器必然具有不同的「意义」。
「热」和「动能」这两个词，可以说在指向同一个东西，哪怕我们在此之前还不知道热是如何被还原为运动的；这里的意思是：我们暂时还不知道它们的所指对象是什么，但它们的所指对象事实上是同一个。你甚至可以设想一个理想化的全知「科学解释器（Science Interpreter）」，当我们在命令行里输入「热」和「动能」时，它会给出同样的输出。
我之所以谈论这个「科学解释器」，是为了强调：要解引用这个指针，你就得走到认知之外去。解引用的最终结果，是现实中某个外在的东西，而不在任何人的心智之内。所以你可以说「真实的所指对象」或「实际的所指对象」，但你不能仅仅从自己头脑内部、在本地对这些词进行求值。你不能直接用真实的热所指对象来推理——如果你是用真正的热来思考，那么光是想到「一百万开尔文」就会把你的大脑汽化掉。但你可以通过形成一个关于「你对热的信念」的信念，来谈论关于你对热的信念，并说出这样的话：「我的关于热的信念，也许与真实的热并不太像。」你没法就在自己的心智里真的完成那种比较，但你可以谈论它。
因此，你就可以说：「我关于热与运动的信念，并不是同一种信念，但真实的热与真实的运动有可能是同一个东西。」这就像你能够承认，「晨星」和「昏星」也许是同一颗行星，同时又明白：光靠检查自己的信念，并不能确定这一点——你得把望远镜搬出来。
思想者 2 的错误也是类似的。物理学家告诉他们：「哪里有热，哪里就有运动」，而思想者 2 却把这误解成了一条物理定律：热质的存在会导致运动的存在。可物理学家真正的意思，更接近一条推理规则：当你被告知哪里有「热」时，就推导出那里存在「运动」。
从把多层级模型投射成多层级现实这一基本错误出发，还会引出另一种不同的错误：把概念上的可能性与逻辑上的可能性混为一谈。对 Sadi Carnot 来说，热与运动可能不相关联的另一个世界，是可以设想的。而对 Richard Feynman 来说，既然他掌握了如何从运动方程推导出热方程的具体知识，这个想法就不仅是不可设想的，而且荒谬矛盾到足以让人的脑袋爆炸。
公平地说，我得指出，确实有哲学家说过这些话。比如 Hilary Putnam 在讨论「双生地球（Twin Earth）」思想实验时，写道：1
一旦我们发现水（在现实世界中）是 H2O，任何一个水不是 H2O 的世界都不再算作可能世界。 特别是，如果「逻辑上可能」的陈述指的是某个「逻辑可能世界」中成立的陈述，那么水不是 H2O 在逻辑上就是不可能的。
另一方面，我们完全可以想象自己拥有某些体验，使我们相信（而且也使这种相信显得理性）水不是 H2O。从这个意义上说，水不是 H2O 是可设想的。它是可设想的，但并非逻辑上可能！可设想性并不能证明逻辑可能性。
在我看来，这两段里「水」这个词被用了两种不同的意义——一种意义里，「水」这个词指向的是我们输入科学解释器的东西；另一种意义里，「水」这个词指向的是当我们把「水」输入科学解释器之后，从解释器那里得到的东西。在第一段里，Hilary 似乎是在说：当我们做了一些实验，发现水是 H2O 之后，水就会自动被重新定义为意味着 H2O。但你完全可以在「水」这个词如今究竟意味着「H2O」，还是「我身边这个瓶子里真正装着的东西」这一点上持不同立场；只要你的用词前后一致，这种立场就是自洽的。
我相信上面这些其实也已经有人说过了吧？总之……
世界之中完全有可能其实只有一个东西，但它呈现出的形式足够不同，而你自己对这种还原又足够无知，以至于它会在感觉上像是生活在一个包含两种截然不同之物的世界里。关于这两种不同现象的知识，也完全可能是在两门不同的课程中教授、由两个不同的学术领域研究，甚至分别位于你大学里两栋不同的大楼中。
你得把自己往历史上倒退相当远，进入一种更符合当时处境的心态，才能记起热与运动曾经显得多么不同。不过，取决于你今天知道多少，如果你能越过传统观念施加的压力（也就是说，「热就是运动」是一种不怪异的信念，「热不是运动」则是一种怪异的信念），那也未必有多难。我的意思是，假如明天物理学家站出来说：「我们流行科学里的讲法一直藏着一个谎言。实际上，热和运动毫无关系。」你能证明他们错了吗？
说一句「也许热和运动是同一个东西！」很容易。难的是解释它如何成立。你必须拥有极其大量的细节性知识，才能走到这样一步：你再也无法设想一个这两种现象分道扬镳的世界。还原并不廉价，而这也正是为什么它能买来这么多东西。
或者你也可以这样说：「还原论很容易，还原很难。」不过我觉得，当真正到了要去寻找某种还原的时候，做个还原论者确实还是有点帮助的。
Hilary Putnam，「The Meaning of Meaning」，载于 The Twin Earth Chronicles，Andrew Pessin 与 Sanford Goldberg 编（M. E. Sharpe, Inc.，1996），第 3–52 页。 ↩︎