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过去几乎不知道的自然力；而用支配这些力的定律的教学形式系统表示的有关这些力的准确知识构成了设计各种机械的坚实基础。
自然科学与技术科学的这种结合的巨大成果使得这种人类活动盛行的那些民族、国家或社会处于卓越的优势，并且作为这种情况的一个自然的结果，就连那些在传统上不倾向于自然科学和技术科学的国家也不得不从事这些活动。通讯和交通的现代化方法最终完成了技术的这种扩展过程。无可怀疑，这个过程已经根本改变了我们地球上的生活条件；并且不管人们是否赞许它，不管人们称它是进步或是危险，人们都必须认识到，它已远远超出人类力量所能控制的范围。人们可以更恰当地把它看作是一个最大规模的生物学过程，在这个过程中，人类社会中能动的组织侵入了更大部分的物质，并把它转变为适合于人口增长的状态。
现代物理学属于这种发展的最新部分，并且它的不幸的、最触目的结果——核武器的发明——已再清楚不过地显示了这种发展的真髓。一方面，它已最清楚地指出，不能只以乐观的观点来看待自然科学与技术科学的结合所带来的变化它至少已经部分地证实了那些抱反对态度的人的观点，他们曾一再警告我们生活的自然条件的这种根本性变化会带来危险。另一方面，它甚至已迫使那些企图远离这些危险的国家和个人也对新的发展给予最强烈的注意，因为以军事力量为基础的政治力量显然要依靠原子武器的占有。充分讨论原子核物理学的政治意义当然不是本书的任务。但是关于这些问题，至少也应当说几句话，因为当谈到原子物理学时，它们总是最先引起人们的注意。
显然，新武器的发明，特别是热核武器的发明，已经根本改变了世界的政治结构。不仅独立民族和国家的概念发生了决定性的变化，因为不拥有这些武器的任何国家必定在某种程度上依赖于少数大量生产这种武器的国家；而且使用这种武器的大规模战争的尝试实际上已成为一种荒唐的自杀。因此，人们常常听到乐观的论调，说战争已因此而变为过时的了，它将不再发生。不幸，这种观点是将问题过分乐观地简化了。相反的，使用热核武器的荒唐性，在第一级近似的意义上，可能起着鼓励常规战争的作用。任何相信自己有历史上和道义上的权利去强行改变现状的国家和政治集团，将感到为这个目的而使用常规武器不致冒任何巨大的风险；他们会假设对方当然不会求助于核武器，因为对方在这次争端中在历史上和道义上是有错的，不致于发动大规模战争。这种状况将依次地引起其他国家发表声明，当侵略者把小型战争强加于它们时，它们实际上可以求助于核武器，因而显然仍存在危险。十分可能，在今后二、三十年内世界将经历如此巨大的变化，以致大规模战争的危险、应用各种技术手段来消灭敌人的危险将大大减少或消失。但是通往那种新形势的道路将充满最大的危险。我们必须如以往任何时期一样，认识到从一方看来在历史上和道义上是正确的，从对方看来则可能是错的。继续维持现状不可能总是正确的解决办法。相反，去寻找一些适应新形势的和平方法可能是最重要的，并且在许多情况下，要最终找到任何正确的决定是极端困难的。由此可见，鉴于是非问题从对方看来可能根本不同，只有当所有不同的政治集团准备放弃某些它们似乎最明显的权利，才可能不太悲观地说世界大战是可以避免的。这当然不是一种新的观点；事实上，这只是许多世纪以来某些大宗教所倡导的人类风度的应用而已。
核武器的发明也对科学与科学家提出了一些全新的问题。科学的政治影响比第二次世界大战以前强烈得多了，而这一事实赋予科学家特别是原子科学家以双重的责任。或者，他能够由于科学对社会的重要性的关系而积极参加国家行政管理；那么，他实际上不得不担当起作出有巨大份量的决策的责任，这将远远跨越他过去所习惯的研究工作与大学工作的小圈圈。或者，他可以自愿地拒绝参与任何政治上的决策；那么，他仍要对错误的决策负责，因为如果他甘愿放弃科学家的平静生活，他或许能够阻止这种错误的决策。向政府报告热核战争可能带来的空前毁灭的详细情况，显然是科学家的责任。除此之外，科学家常常被请求去参加维护和平的庄严决议；但是，谈到这后一要求，我必须承认我从未能看完这类宣言的任何要点。这类决议可能是好心的很好的证明；但是任何人，如果他口头上讲维护和平，却不想准确地讲这种和平的条件，他必定会立即被人怀疑为只是高唱对他和他的集团最为有利的那种和平——这当然是毫无价值的。任何诚实的和平宣言必须是对人们准备为维护和平而作出的牺牲的估算。但是通常科学家无权作这类声明。
同时，科学家能在他自己的领域中尽全力促进国际合作。许多国家对今天原子核物理研究的重视和不同国家的科学工作水平仍然十分悬殊的事实，有利于这种工作的国际合作。许多不同国家的年轻科学家可以聚集在从事着现代物理学领域中的紧张活动的研究所中，而对于困难的科学问题的协同研究将促进相互的了解。在日内瓦欧洲核子研究中心这一个例子中，在许多不同国家之间甚至能达成协议，建立一个公共的研究所，并共同努力建造昂贵的原子核物理研究用的实验设备。这种合作当然有助于在年轻一代的科学家中建立对于科学问题的一个共同态度——甚至对纯科学问题之外的问题也抱共同态度。当然，人们无法预料，这样播下的种子在这些科学家回到他们的老环境中并且重新参与他们自己的老文化传统时，将结出什么样的果子。但人们很少怀疑，不同国家的年轻科学家之间和每个国家不同代的科学家之间的思想交流，将有助于使许多问题不太紧张地接近新的状态，即较老的传统力量和现代生活的必然需要之间达到了平衡的状态。这特别是科学的一个特征，由于这种特征，没有任何东西比科学更适合于建立不同文化传统间的头等巩固的联系。事实是，关于专门科学研究工作的价值的最终判定，关于研究工作中什么是正确、什么是错误的问题，并不依赖于任何个人的权威。同时，在人们知道一个问题的答案之前，在人们能构区分真理与谬误之前，需要花费许多年时间；但最后问题将被判定，而判定不是由任何科学家的集团作出，而是由自然本身作出。由此可见，科学思想在科学爱好者中传播的方式与政治思想的传播方式是完全不同的。
一些政治思想可以得到大量人民群众的信服，正是因为它们将合于、或者好像符合于人民的主要利益，而科学思想的传播却只是因为它们是真理。它们是保证科学陈述的正确性的客观的和最终的标准。
这里关于国际合作和思想交流所谈到的一切，对于现代科学的任何部门当然都是同样真实的；它决不应当仅限于原子物理学。在这方面，原子物理学只是许多科学部门中的一个，而且即令它的技术应用——武器和原子能的和平利用——给这个部门以特殊的份量，也没有理由认为在这个领域中的国际合作比在任何其他领域要重要得多。但我们现在还必须讨论一下本质上不同于以往自然科学的发展的现代物理学的那些特征，为了这个目的，我们必须再一次回顾欧洲的这种发展的历史，而这种发展是由于自然科学和技术科学的结合而实现的。
在历史学家中曾经常常讨论这样一个问题，是否在十六世纪以后自然科学的兴起就是人类思想的早期倾向的自然结果。可以这样说，基督教哲学的某种倾向会导致非常抽象的上帝的概念，他们把上帝抬到如此高高在上、超越世界的地位，以致人们开始考察世界的时候用不到同时在世界上还看到上帝。笛卡儿分类可以说是这种发展的最后一步。或者，人们可以指出，所有十六世纪的神学争论引起了对这类问题的普遍不满，这类问题并不能真正合理地解决，而是纠缠在当时的政治斗争之中；这种不满有利于对同神学争论完全无关的那些问题发生兴趣。或者人们可以只谈到通过文艺复兴进入欧洲社会的新精神的巨大活动。总之，在这个时期，出现了一个新的权威，它与基督教或者基督教哲学无关，也与教会无关，这是经验的权威，经验事实的权威。人们能从这种权威追溯到老的哲学倾向，例如追溯到奥卡姆（coccam）和邓斯·司各脱（Duns
Scotus）的哲学，但只有到十六世纪以后，它才成为人类活动的生气勃勃的力量。伽利略不仅想到机械运动、单摆和落石；他还定性地试验了这些运动是如何发生的。这种新的活动在开始时当然并不意味着对传统的基督教的背离。相反，人们谈到了上帝的两类启示。一类写在圣经中，另一类将在自然的书中被发现。圣经是过去的人类写出的，因而容易有错误，而自然是上帝意志的直接表示。
然而，注重经验是和实在面貌的缓慢和逐渐的变化相联系的。在中世纪，我们今天称为一个物的象征意义的东西在某种程度上是它的原始实在，现在，实在的面貌改变为我们能够用我们的感官感知的东西。我们能够看到的和接触到的东西成为原始他真实的东西。而实在的这种新概念能够同新的活动相联系：我们能够实验并看看物真正是怎样的东西。很容易看出，这种新态度意味着人类精神开始进入了新可能性的广大领域，并且很容易理解，教会在新运动中与其说是看到了希望，不如说是看到了危险。对伽利略的与他对哥白尼系统（Copernican
system）的观点有关的著名审判，�