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3定律是能力或倾向的表征
有一个简单易行的办法摆脱我们迄今为止讨论过的有关定律概念问题。这个办法是同样认真对待在科学和常识内隐含的东西，即物质世界是能动的。事物自然地发生在世界内，它们之发生是因为世界中的实体具有以它们的方式作用或运动的能力或倾向。球反弹因为它们具有弹性。宣告内容物有毒、易燃或易爆的容器上的警告告诉我们内容物能够干什么以及它们有如何作用的倾向。详细说明一个电子的质量和电荷表示它对电磁场会有什么样的反应。一个事物是什么的重要因素是它能够做什么或变成什么。正如亚里士多德正确地观察到的，我们需要根据事物的潜在存在以及实际存在来表征它们。正如成长为一棵橡树的能力是一粒橡树子应该是什么的重要部分，因此电荷的异性相吸同性相斥以及加速时放射是一个电子应该是什么的重要部分。我们对系统进行实验来发现它们具有如何运动的倾向。
一旦我们允许用例如倾向、趋势、力量和能力这些东西来表征物质系统，那么就能将自然律看作表征那些倾向、趋势、力量和能力。伽利略的落体定律描述有重量物体所具有的以匀速降落地上的倾向，牛顿引力定律表述有质量物体之间吸引的能力。一旦我们用这种方式解释定律，我们就不再需要期望定律去描述世界中发生的一系列事件，因为这些事件一般是若干倾向、趋势、力量和能力以复杂的方式共同作用的结果。一片树叶按伽利略定律降落的趋势受到风的作用的阻碍，这一事实本身不是怀疑趋势继续按该定律作用于这片树叶的理由。从这个观点来看，我们就能够很容易理解，收集鉴定定律有关的信息，为什么必须进行实验。需要将符合所研究的定律的趋势与其他趋势分离开来，这种分类要求相应的实践干预。由于洋底的不规则性以及太阳、行星和月球之间的引力，我们不可能希望根据牛顿理论和初始条件来精确描述潮汐。尽管如此，引力是潮汐的重要原因，而有适当的实验来鉴定引力定律。
从我正在维护的观点看，原因与定律是密切联系的。事件是通过作为原因的具有作用力的具体事物的作用引起。月球的引力吸引是潮汐的主要原因，带电粒子引起离子化，在云雾室留下轨迹，振荡的电荷引起无线电装置发射无线电波。对能动力在这些情况下作用方式的描述构成自然律。引力的反比平方定律定量地描述有质量物体具有的吸引能力，经典电磁理论的定律描述带电物体吸引和辐射的能力。正是在自然界起作用的作用力使定律成为真的(如果它们是真的话)。于是，我们对波义耳的问题有了一个现成的答案。正是具体事物具有的，当它们相互作用时起协同作用的力量和能力，迫使那些具体事物按定律运动。有效的因果关系引起似定律的运动。波义耳面对的问题是，他需要定律，也需要求助上帝，正是因为他倾向于将倾向性质归于物质。
大多数哲学家似乎不愿意接受包括倾向或能力作为基元的本体论。我不理解他们的不愿意。也许不愿意的理由部分是历史的。力有个坏名声，神秘而晦涩，在文艺复兴期间巫术利用它，亚里士多德派在形式的伪装下随意地使用过它。波义耳的机械论哲学摈弃能动性质可以看作对这些传统的过分膨胀的一种反应，也许是过度的反应，也是受神学关注的推动。然而，引用能力、趋势等没有什么神秘的，在认识论上也没有什么可疑的。对能力、趋势等的断言可以接受与其他任何种类的断言一样严格的经验检验。不但如此，尽管有许多哲学家对趋向性质表示厌恶，但科学家一直引用它们，没有它们就无法工作。在这方面，注意到下列事实是重要的：波义耳在他的实验科学中恰恰与他的机械论哲学相反，自由地使用趋向性质，例如酸度和空气的弹力等。种种形式的可塑性使17世纪的机械论哲学家感到尴尬。霍布斯抱怨说，波义耳赋予空气以可塑性等于承认空气能够自己运动。波义耳和17世纪的其他科学家继续使用可塑性概念，而从来不能用非趋向性性质将它解释过去。从此以后，也没有人能成功地做到这一点。我不明白哲学家有什么理由对这种常见的，其实是到处存在的，科学家常用的趋向性质的用语提出疑问，或认为有必要将它解释过去。
认为定律表征趋向、力量、能力或趋势的观点有这样的优点，它在一开始就承认一切科学实践中隐含的东西，即自然界是能动的。它说明了什么使系统按照定律运动，它将定律与因果关系自然地联系起来。它也给前一章里遇到的问题提供一个现成的解法，即在实验境况中获得的知识可传送到这些境况以外的可能性问题。一旦认识到世界中的实体是由于它们拥有的能力才成为如此的，而且这种认识是隐含在科学实践和日常生活中的，那么描述这些能力、在实验境况中鉴定的定律就能够被推定也应用于这些境况以外。虽然如此，我不可能拍拍屁股就走，因为有一些重要的科学定律难以适合这种图式，这使我良心不安。
4热力学和守恒定律
让我们回到我在前一段落概述和维护的观点，即将定律理解为因果力，定律的因果观。物理学有些重要定律并不适合这种图式。热力学第一和第二定律不适合，基本粒子物理学的一系列守恒定律也不适合。热力学第一定律断言，一个孤立系统的能是恒定的。第二定律断言在一个孤立系统的熵不可能减少，其后果是可保证热从热物体流向冷物体，而不是相反，因而排除了从海水提取热能并使之作功的可能性，其唯一代价是降低海水温度。能成功地这样做的机器将是第二类永动机，不同于第一类永动机，引起能量的净增加。热力学第一定律排除了第一类永动机，而热力学定律排除了第二类永动机。这些十分普遍的定律与物理系统的运动有关，可用来预测它们的行为，完全与起作用的因果关系细节无关。这就是为什么不可能将这些定律解释为因果律。
让我来提供一个例子来说明我的论点。如果冰受到比正常大气压高的压力影响，它的溶点就会降低。这就是为什么悬挂重物的电线通过冰块会缩短。在分子水平上说明这一点远不是那么明显和确切的，可能没有详细的解释。由于压力推动分子更为靠近，人们可期望在这种条件下分子之间的引力增强，导致将它们分开所需要的热能增加，从而溶点升高。这恰好就是接近融点的典型固体发生的情况。但冰不是典型的的固体。冰中的水分子比它们在液态时更为松散地挤在一起，这就是为什么冰的密度比水低。(这样正好，否则湖泊和河流会从底部冻起并在持续零下温度时期全部冰冻，从而消灭了所有鱼类以及其他水生动物。)如果冰中的分子被迫比正常状态时更为靠近，它们之间的力降低，因此分离它们需要较少的热能，溶点降低。力如何依赖分子位置的确切方式很复杂，依赖包括力的互换和库仑力等精细的量子力学细节，对此现在还不确切知道。
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