科学家，哲学家和神学家以不同的方式讨论这些重要问题，对第一个问题的传统答案——也就是开普勒，伽利略，笛卡尔和牛顿的答案——定律是上帝的杰作。然而，这只不过是将上帝定义为自然定律的化身。除非人们将其它某些诸如作为旧约的上帝属性赋予上帝，利用上帝来回应第一个问题，只不过是用一个神秘来取代另一个而已。这样如果我们在回答第一个问题涉及上帝，真正的要害随着第二个问题而来：存在奇迹，也就是对于定律有例外吗？

关于第二个问题答案的意见明显分歧。柏拉图和亚里士多德，这两位古希腊最有影响力的作家认为，对于定律不存在例外。但是如果人们采纳圣经的观点，那么上帝不仅创造了定律，而且可应祷告者的祈求而制造例外——使致死的病症康复，提前结束干旱，或者重新把槌球游戏恢复为奥林匹克项目。和笛卡尔观点截然相反，几乎所有的基督教思想家都坚持上帝一定能够暂时中止定律以完成奇迹。甚至牛顿也相信某类奇迹。因为一个行星对另一个行星的引力吸引会引起轨道的扰动，这种扰动会随时间增大，而使行星要么坠入太阳，要么被甩出太阳系，所以他认为行星轨道是不稳定的。他相信上帝必须不停地重置这些轨道，或者“为天钟上弦”以免其松弛。然而，皮埃尔西蒙拉普拉斯侯爵(1749—1827)—通常被称作拉普拉斯—论断扰动会是周期性的，也就是以重复的循环为标志，而非积累的。太阳系因此会自我调整，因此不用神的干涉即足以解释它为何维持至今。

正是拉普拉斯通常被认为是清楚地提出科学决定论的第一人；给出宇宙在一个时刻的状态，定律的完备集合完全确定其未来和过去。这就摒除了奇迹或者上帝的主动作用的可能性。拉普拉斯表述的科学决定论是现代科学对第二个问题的答案。事实上，它是现代科学整体的基础，是贯穿本书的一个重要原则。如果一个科学定律，只当某种超自然的存在决定不干扰时才成立，则不成为科学定律。意识到这一点，据说拿破仑问过拉普拉斯如何把上帝嵌入这个图像，拉普拉斯回答：“阁下，我不需要那个假设。”

由于人在宇宙中生活并和其中的其它物体互相作用，科学的决定性论也应对人成立。然而，许多人在接受科学的决定论制约物理过程的同时，由于他们相信我们具有自由意志的思想，认为人类的行为应是例外。例如，笛卡尔为了保存自由意志的观念，断言人的精神是与物理世界不同的某物，而且不遵循其定律。以他的观点，一个人由两种成分组成，身体和灵魂。身体只不过是寻常的机器，但灵魂不服从科学定律。笛卡尔对解剖学和生理学非常感兴趣，并把叫作松果腺的位于脑中心的微小器官认为是灵魂的主要所在。他相信，那个腺是所有思想形成之处，我们自由意志之源泉。

人拥有自由意志吗？如果我们拥有的话，它在进化之树的何处发展？青绿藻或者细菌具有自由意志，抑或它们的行为是无意识的并处在科学定律的王国？是否只有多细胞有机体，或者哺乳动物才会有自由意志？我们也许会认为黑猩猩在大口咀嚼香蕉时，或者一只猫撕碎沙发时是运用自由意志，那么只有959个细胞构成被称作秀丽隐杆线虫的简单生物又如何呢？也许它从未想过：“那里就是我开始去吃的味道讨厌的细菌。”可是它对食品也有明确的嗜好，要么满足于乏味的饭，要么按照新近的经验去寻找更可口的东西。这是在运用自由意志吗？

尽管我们感到我们可以为所欲为，我们对生物分子基础的理解表明生命过程是由物理和化学定律制约的，因此正如行星轨道那样是被确定的。最近神经科学实验支持这样的观点，正是我们肉体的脑子遵循已知科学定理，而非某种外在于那些定律的力量在确定我们的行动。例如，对进行清醒头脑外科手术的病人的研究发现，用电刺激脑部的适当区域，可以使病人产生移动手，臂或脚或者掀动嘴唇并且说话的意欲。如果科学定律确定了我们的行为，很难想象自由意志如何生效，这样我们似乎仅仅是生物机器，而自由意志只不过是幻影而已。

在承认人的行为的确由自然定律确定之际，似乎得出如下结论也很合理，即以如此复杂的方式并具有这么多的变量来确定输出，致使在实际中不可能做预言。为此人们会需要人体的一千兆兆个分子的每一个的初始态知识，并且去解差不多同样数量的方程。那要花费几十亿年，对手要打你时，这怕有点来不及闪避。

因为用基础的物理定律去预言人的行为如此不现实，我们采用所谓的有效理论。在物理学中，有效理论是创造来模仿某种被观察的现象，而不仔细地描述所有基本过程的框架。例如，我们不能准确地解制约一个人体的每个原子和地球上的每个原子的引力相互作用的方程。但是对于所有实用的目的，一个人和地球间的引力可以只按照一些数，诸如人的总质量来描述。类似地，我们不能解制约复杂的原子和分子行为的方程，但我们发展了一种称作化学的有效理论，在未解释相互作用的每个细节的情形下，它提供化学反应中原子和分子如何行为的解释。在人的情形下，因为我们不能解确定我们行为的方程，所以我们利用人拥有自由意志的有效理论。研究我们的意志以及所引起的行为是心理学科学。经济学也是有效理论，它基于自由意志的观念以及如下假设，人们估计可能的不同行动过程，并且选择最佳者。那个有效理论只能适度成功地预言行为，正如我们都知道的，这是因为决定经常是非理性的，或者是基于对选择后果的有缺陷的分析。这就是为何世界这么一团糟。

第三个问题是讨论既确定宇宙又确定人行为的定律是否是唯一的。如果你对第一个问题的回答是上帝创造定律，那么这个问题就变成上帝在选择它们上有无余地？不管是亚里士多德还是柏拉图，正如笛卡尔以及后来的爱因斯坦都相信，自然的原理因出于“必然性”而存在，也就是说，因为它们是仅有的逻辑合理的规则。由于亚里士多德的自然定律的起源是逻辑的信条，他及其信徒觉得人们可以把那些定律“导出”，而不大关注自然实际上如何行为。这个原因，加上关注于为何物体遵循规则而不在乎指明这些规则是什么，把他导向主要是定性的定律，这些定律经常是错误的，无论如何证明没有多大多处，即使它许多世纪以来在科学思想中占统治地位。只是在晚得很多时，诸如伽利略才敢于挑战亚里士多德的权威，并观察自然实际上的行为，而非纯粹的“理性”说的它应如何行为。

本书依据科学决定论的概念，它表明对第二个问题的答复是不存在奇迹或者自然定律的例外。然而，我们将回过来深入地研究第一个和第三个问题，即定律如何出现，它们是否为仅有可能的定律。然而，我们首先在下一章讨论自然定律所描述的究竟是什么东西。大多数科学家会说，它们是一个外在的实在的数学反映，这个外部世界独立于对它观察的观察者而存在。但是，在我们对我们观察并形成关于周围的概念的方法进行深思之际，我们会邂逅如下问题，我们真有理由相信一个客观的实在存在吗？