对20世纪物理学理论两大变革的反思，本文主要内容关键词为：两大论文,物理论文,学理论论文,世纪论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：N031 文献标识码：A 文章编号：1003-5680(2002)01-0019-06
如果哲学显得不能为无偏见的人所了解，或不能与现代科学并行不悖，这过错必定在哲学家方面。
——赖辛巴赫(H·Reichenbach)[1]
一 相对论的创立和爱因斯坦的认识论主张
爱因斯坦在谈到20世纪之初，他提出相对论的思想基础的时候，多次提及受到马赫的深刻影响。他肯定的是，马赫在《力学发展史评析》[2]等著作中表现出来的“坚不可摧的怀疑态度”[3]和“罕见的独立判断力”[4]特别是对全部物理学是建筑在力学基础上的这种“教条式信念”的无情“冲击”[5]。爱因斯坦甚至说过，他们那一代自然科学家都“如同吮吸母亲的乳汁”那样，从马赫那里得到过精神上的营养。[6]
的确，正是马赫第一次对在那之前200年建立的牛顿力学的一系列基本概念，进行了认真而深入的分析。例如，他强调了“我们所有的力学原理，都是关于物体的相对位置和相对运动的”[7]，并且据此批评牛顿所主张的那种“与外界任何事物无关”的“绝对空间”和“绝对时间”，只是一些“既没有实际价值也没有科学价值的”“虚妄的形而上学概念”[8]。与此同时，马赫也第一次对于力学里的力和质量等基本量，给出用一系列物理测量步骤作出的“操作定义”，来代替过去常常是空洞的、并且在逻辑上往往有毛病的种种界说。这种不尚空谈而注意从经验出发的实证态度，对于当时物理学理论的发展，确实起到过积极的作用。
在爱因斯坦关于相对论的论述中，在用分别在站台上和行驶中的列车上的两位观察者来演示“同时的相对性”，和用光信号来对准不同位置的多个时钟等问题的、通过一些操作步骤进行的论证里，我们不难看到马赫思考方法的影子。但是，爱因斯坦的相对论不仅包括了关于尺度和时钟的一系列操作定义，它还通过洛伦兹变换下的不变性，揭示了空间和时间的联系。同样，现代物理学里，描写了物体之间的相互作用的力的概念，也不可以仅仅归结为一系列的操作步骤。
后来，爱因斯坦并没有全盘接受马赫的哲学思想，而是屡次指出事事都要求同感觉经验直接联系的那种绝对化的实证方法的局限性。例如，爱因斯坦这样说过马赫：“他总是努力证明概念是怎么来自经验的。……我看他的弱点正在于他或多或少地相信科学仅仅是对经验材料的一种整理；……他甚至走到这样的地步：他不仅把感觉作为必须研究的唯一材料，而且把感觉本身当做建造实在世界的砖块。”[9]“马赫的体系所研究的是经验材料之间存在的关系；在马赫看来，科学就是这些关系的总和。这种观点是错误的，事实上，马赫所做的是在编目录，而不是建立体系。”[10]他还通过马赫等学者对原子论的抗拒，指出这是“因为哲学上的偏见而妨碍他们对事实作出正确解释。这种偏见就在于相信毋需自由的概念构造，事实本身就能够而且应当为我们提供科学知识。这种误解之所以可能，只是因为人们不容易认识到，经过验证和长期使用而显得似乎同经验材料直接相联系的那些概念，其实都是自由选择出来的。”[11]
爱因斯坦对认识论问题做过一些专门的论述。他指出：“认识论同科学的相互关系是值得注意的。它们互为依存。认识论要不是同科学接触，就会成为一个空架子。科学要是没有认识论—只要这真是可以设想的—就是原始的、混乱的东西。”[12]
具体说来，爱因斯坦在1930年前后，反复说过：“概念同感觉经验有关，但在逻辑意义上，它们决不能由感觉经验推导出来。”[13]物理学理论体系的“这些概念和基本原理，都是人类理智的自由发明。”[14]以及“对构造全部的概念和规则的选择是自由的。只有结果才是选择的根据。那就是说，选择应当造成感性经验材料之间的正确联系。”[15]
爱因斯坦在谈到经典力学时说：“牛顿相信，他的体系的基本概念和基本定律是能够从经验中推导出来的。这无疑是他所说的‘我不作假说’的意义。”“那时候的自然哲学家，大多数都……认为物理学的基本概念和假设……可以用‘抽象法’—即用逻辑方法—从经验中推导出来。”而爱因斯坦则从超越了牛顿力学的广义相对论的成功，以及不同的理论原理可以与同一些实验相符合的事实论证了：“物理学的公理基础……不能从经验中抽取出来，而必须自由发明出来，”“要在逻辑上从基本经验推出力学的基本概念和基本假设的任何企图，都是注定要失败的。”[16]
后来，爱因斯坦进一步下了一个普遍性的结论：“在我们的思维和我们的语言表述中所出现的各种概念，从逻辑上来看，都是思维的自由创造。它们不能从感觉经验中归纳地得到。这一点所以不那么容易被注意到，那只是因为我们习惯于把某些概念和概念的关系（命题）如此确定地同某些感觉经验结合起来，以致我们意识不到有这样一条逻辑上不能逾越的鸿沟，它把感觉经验的世界同概念命题的世界分割开来。”他甚至说：“整数系显然就是人类头脑的一种发明，一种自己创造的工具，它使某些感受经验的整理简化了。”[17]
我们认为，爱因斯坦这种以经验材料或者实践结果作为检验理论的准绳的态度，符合于唯物主义的基本原则；而他关于理论原理并不直接来源于经验，而是“人类理智的自由发明”的主张，亦可以看作是对于人类精神的“主观能动性”的一种积极的具体解说。
不过，爱因斯坦的这种认识论主张，同传统理性主义（rationalism，或称“理性论”或者“唯理论”）的“唯理性”主张，和传统经验主义（empiricism，或称“经验论”）的“唯经验”主张都大异其趣，引得各个派别的哲学家们竞相给他的思想贴上一些自己那个派别的，或者是别出心裁的标签。
在1949年出版的《阿尔伯特·爱因斯坦：哲学家—科学家》[18]这本文集里，可以看到有十多位专业哲学家，分别从自己那个角度来评述爱因斯坦及其相对论。例如，在P.弗兰克写的文章《爱因斯坦，马赫，和逻辑实证主义》中说，形而上学和实证主义“都把爱因斯坦当做它的主要拥护者和最杰出的见证人”。并且指出，爱因斯坦有些言论同逻辑实证主义者如出一辙。[19]而P.W.布里奇曼在《爱因斯坦的理论和操作主义观点》那篇文章里，自然要强调爱因斯坦的看法同他自己扛着大旗的那派观点的共同之处。[20]
这些文章里有两篇的基本内容，得到了爱因斯坦本人的肯定。[21]其中一篇是V.F.伦岑的《爱因斯坦的认识论》。他认为爱因斯坦关于“相信有一个离开知觉主体而独立的外在世界，是一切自然科学的基础。但是，既然感官知觉只是间接地提供关于这个外在世界或‘物理实在’的信息，我们就只能用思辨的方法来把握它”[22]的说法，表现了一种“二元论”(dualism)的认识论[23]。另一篇是F.S.诺思罗普的《爱因斯坦的科学概念》。他从爱因斯坦说的“让我们考察一下理论体系的发展，并且特别注意理论内容同经验事实的总和之间的关系。我们所关心的是，我们这门知识里的两个不可分割的部分，即经验知识和理性知识之间的永恒对立”[24]这类话，得出结论说：“爱因斯坦尽管在许多方面同康德有重要的分歧，但在认识论的这一观点上，确是一名康德主义者和一名希腊的经验主义理性论者(empirical rationalist)，而不是一名休谟式的英国实证主义经验论者。”[25]我们知道，康德在他的名著《纯粹理性评判》里，一开始就宣称：“虽说我们的一切知识都从经验开始，但是并不能就说一切知识都来自经验。”[26]因此，这种评论显然不是没有道理的。不过，empirical rationalist这个名称，听起来就像“光亮的黑暗”或者“勇敢的懦夫”那样古怪，这是不是反映了哲学家们的语言贫乏呢？
值得注意的是，H.马根瑙在收入文集[27]里的那篇文章《爱因斯坦的实在观念》里，并没有致力于为爱因斯坦戴上什么主义的帽子，而是相反地指出：“不能给爱因斯坦的主张贴上任何一种流行的哲学态度的标签；它包含了理性主义和极端经验主义的一些特征，但两者在逻辑上并不是隔绝开来的。”[28]爱因斯坦在文献[29]里《对批评的回答》一文中对此的回应是：“这意见是完全正确的。为什么会产生这种摇摆呢？”爱因斯坦接着说，当一个人“力求把他的概念尽可能直接而必然地同经验世界联系起来，在这种情况下，他的态度是经验论的”。而当“他认识到，从经验所给的东西到概念世界不存在逻辑的途径，他的态度于是比较接近唯理论了”。“我认为在这两个极端之间摇摆是不可避免的。”[30]
自此之后，爱因斯坦的认识论观点“摇摆”或者“动摇”于理性主义和经验主义之间，或者同时兼有这两方面特征的这一类观点，一时间似乎就成了定论。国内的研究者亦发表过类似的看法。[31]
直到1965年，在霍耳顿的一篇论文里，首次发表了爱因斯坦1938年写给友人的一封信件，信中写道：“从有点像马赫的那种怀疑的经验论出发，经过引力问题，我转变为一个信仰唯理论的人，也就是说，成为一个到数学的简单性中去寻求真理的唯一可靠源泉的人。逻辑上简单的东西，当然不一定就是物理上真实的东西。但是，物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西，也就是说，它在基础上具有统一性。”[32]霍耳顿据此把爱因斯坦在建立广义相对论之后的哲学思想，称为“理性主义的实在论”(rationalistic realism)。在这个基础上，国内的一些研究者，也分别做出了各自的发挥。[33,34]
要注意的是，在《对批评的回答》一文里，爱因斯坦还说过，对一个科学家说来，“经验事实给他规定的外部条件，不容许他在构造他的概念世界时，过分拘泥于一种认识论体系。因而，从一个有体系的认识论者看来，他必定像一个肆无忌惮的机会主义者；就他力求描述一个独立于知觉作用以外的世界而论，他像一个实在论者；就他把概念和理论看成是人的精神的自由发明（不能从经验所给的东西中逻辑地推导出来）而论，他像一个唯心论者；就他认为他的概念和理论只有在它们对感觉经验之间的关系提供出逻辑表示的限度内才能站得住脚而论，他像一个实证论者；就他认为逻辑简单性的观点是他的研究工作所不可缺少的一个有效工具而论，他甚至可以像一个柏拉图主义者或者毕达哥拉斯主义者。”[35]
我们不厌其烦地引述爱因斯坦这一大段话，是为了希望读者看仔细一点。在这里爱因斯坦并没有像有的评论者所误解的那样，坦白承认自己是一个“机会主义者”；按他说的意思，那只是“从一个有体系的认识论者看来”，即按照哲学家们设置的那些传统框框看起来，才会得出的结论。那么，我们是不是有可能跳出历来各个派别的哲学家们设下的条条框框，从一个全新的观点来看待这个问题呢？这正是本文要着重讨论的主题。
在深入探讨下去之前，我们再来反思一下在20世纪里物理学基础理论里的另一场影响更广泛、意义更深刻的革命，亦即是量子力学的创立给我们带来的启示。
二 关于量子力学解释的争论和费曼的哲学言论
量子力学是在20世纪20年代中期建立起来的一门全新的物理理论。它描写的是原子和电子之类的微观粒子以及由它们组成的系统的行为。说是一门全新的理论，是因为它具有一套完全独立于经典力学的基本原理和概念体系，由此可以推导出微观粒子及其聚集系统的各种稳定性质和预言出它们随时间的演化结果。
可是，量子力学建立之初，在它的创始人们手里熟练掌握的，只有经典物理学的理论，他们免不了要使用经典的概念去解释量子力学。例如，在那时候提出的所谓“波动—微粒二象性”，就是企图用经典物理学里的波动和微粒的概念去描写电子等微观对象行为的一种观念。可是，电子毕竟不是经典物理学的波动，也不是经典物理学里的微粒。于是，就出现了海森伯关于限定经典概念适用程度的“测不准原理”，和玻尔关于两种互相排斥的不同图象的“互补原理”等游离于量子力学基本假设之外的一些曾经长期被当做金科玉律、而实际上并非物理学上所必需的理论前提。[36]
玻尔在提出“互补原理”之初就讲过，他的思想的出发点是：“一切经验最终必须通过经典概念表达出来，这是物理观察的本性，”[37]玻尔后来谈到他最早提出互补原理的《科莫演讲》的时候又反复地说：“关于实验装置和观察结果的说明，必须通过经典物理学术语的适当应用而以一种无歧义的语言表达出来。”[38]和“决定性的一点在于认识到这一事实；实验装置的描述和观察结果的记录，必须通过用通常物理学术语适当改进过的日常语言来给出。”[39]“我们必须应用用经典物理学术语适当改进了的普通语言，来表达我们在以实验的形式向大自然提出问题时曾经做了什么和学到了什么。”[40]等等。
在量子力学产生之前，宏观对象的性质是只能够用经典物理学来描述。又因为对微观系统进行测量的器具都是一些宏观的物体，按照过去的习惯，认为对实验装置和观察结果也必须运用经典物理学的语言来进行描写，也是很自然的。对于这一点，也许是无可厚非的。
但是，玻尔的主张没有停留在这一步，他认为不仅是对实验过程及其所得数据必须要用经典物理学的概念和语言来进行表述，而且还认为对于微观对象的理论描写及其意义解释，也必须使用经典物理学的概念和语言。例如，玻尔在《科莫演讲》的原文里讲：“我们对于实验资料的解释在本质上是以经典概念为基础的。”[41]他后来在回顾《科莫演讲》时又说：“相信最终用一些新的观念来代替经典物理概念就可以避开原子理论的困难，那也许是一种误解。”[42]显然，在玻尔看来，以量子力学为主体的原子理论，必须依靠经典物理学概念，才能得到正确的理解。
玻尔的这种指导思想，也反映在他最得力的助手罗森费尔德的言论之中。例如，罗森费尔德说，玻尔“常常指出，我们在科学中所用的那些理想化的概念，归根结底是从日常生活的普通经验中派生出来的。”[43]并且，按照罗森费尔德自己的意见：“毫无疑问，在致力于阐明理论的人们的思想里，他们所使用的符号总要同经典概念相联系。”[44]
这些言论“毫无疑问”是不符合实际的。今天的物理学家们可以自由自在地使用量子力学里的状态函数ψ或者自旋矩阵这些根本没有经典对应物的符号来进行思考，并不需要受到经典物理学概念的束缚。
假若同意玻尔的那种意见的话，量子力学就可以看做是经典物理学的一种改良或者重新表述，而不必有自己独立的概念体系。因为，如果承认量子力学是取代了经典物理学的一种新的动力学理论的话，那么这同必须采用经典物理学来描述微观系统受到测量时的行为那样的先决条件之间，岂不是会在逻辑上发生冲突了吗？
虽然许多物理学家按照传统习惯，在不同的程度上承认玻尔解释（或者称为哥本哈根解释）的正统地位。但亦有不少著名的物理学家不相信这一套，费曼就是其中杰出的一员。用他的一位挚友戴孙的话讲：“他是一位极富独创性的科学家。他从不把任何人的话当真。这就意味着他得自己去重新发现或者从头发明几乎全部物理学。……他说他不能理解教科书中所讲的量子力学的正规解释，所以他必须从头开始。……最后他有了自己能够理解的对量子力学的解释。”[45]
费曼反复强调：“我们不得不用以描述自然界的方式，一般说来，对我们是不可思议的。”“我不能解释自然界为什么以这样奇特的方式行事。”[46]“我希望你们按照自然界的本来面目接受自然界。”“自然界不必满足像我们的哲学家们所抱有的那些成见。”在这种意义上，费曼有一句名言：“我想我可以放心地说，没有谁理解量子力学。”[47]
费曼由此所得到的结论是：“重要的是这个理论所给出的预言能否与实验符合。而一个理论是否在哲学上令人喜爱，或者是否容易理解，或者是否能从常识的观点看来完全合乎逻辑，所有这些都是无所谓的。”[48]“事实上，科学一开始存在，就必须持有这样的信念，绝不允许自然界必定要满足像我们的哲学家所设置的某些先入为主的条件。”[49]费曼认为，量子力学里最根本的概念就是用波函数描述的概率幅，最基本的规律就是概率幅叠加的规则，正是这一规则造成量子力学同经典物理学的原则区别。他说过：“没有人能够给出比我说过的更深一步的解释。”[50]费曼还认为：电子等微观对象的行为“不像你从前看到过的任何东西”。一定要找一些过去已经熟悉的东西来做类比，才能够理解新的自然规律这种意愿，实际不过是一种“心理上的障碍”。[51]费曼就这样从根本上否定了这样那样的、特别是用经典物理学概念对量子力学原理作出“解释”和“说明”的必要性。由此可见，费曼心目中完全不承认那种离开概率幅这个最要紧的概念，企图用一些对立的经典物理学概念“互补”起来，去解释量子力学的正统观点。
费曼不迷信任何权威，他独立地从头钻研全部量子力学的结果，一方面写出了可供我们借鉴的对量子力学原理独树一帜的讲法；另一方面，基于对概率幅叠加的研究，他发展出继海森伯的矩阵力学和薛定谔的波动力学之后，量子力学的第三种表达程式—路径积分方法。还有使他分享1965年诺贝尔物理奖的量子场论的费曼图方法，也无疑得益于对量子力学的基本研究。
玻尔把描述物理实验的器具和观察所得的数据所用到的经典物理学概念，看做是对微观现象的理论解释的基础，同把量子力学的基本概念，看作是从普通经验派生出来的这种观点，带有明显的经验论色彩。
其实，从物理学发展的历史看，虽然从总的趋势看来，不断出现的新理论离开人们的直接感觉经验越来越远；但是回过头看，经典物理学的许多（或许可以说是全部）基本概念，也都是不能从人们的日常生活或者直接感受的经验得出来。
例如，在牛顿力学里，描写物体之间的相互作用的“力”的概念，就不是可以从日常生活中直接感受得到的。大家知道，在古希腊亚里士多德的学说里，并没有相互作用力这个概念，而是用各类物体的“天然位置”来解释它们的运动趋向的。事实上，牛顿力学一开始提出，就有许多学者拒绝接受力这个概念。他们争辩说，直接观察到的只是各个质点的位置及其随时间的变化，因此，只要知道怎样从已知时刻的各个质点的位置和速度，计算出下一时刻的位置和速度的方法就够了，力这个概念不是必需的。
牛顿的万有引力概念遭到了更加强烈的反对。当时关于天体运动的占支配地位的学说是笛卡儿的漩涡说，它是那样合乎日常生活经验，以致于太阳系靠引力维系的说法显得荒唐可笑。以前无数人看见过苹果落地，为什么要等到牛顿才发现万有引力呢？由此可见，经典力学里的许多基本概念也是决不可能“从日常生活的普通经验派生出来”的。只是经过好几代人的研究、教育和宣传，才使力和万有引力等概念，成为适宜在初等教育里讲授的内容。
玻尔的那种主张，实际上反映了在量子力学创立的初期，人们由于摆脱不了经典物理学的思维方式而对新的理论感到的困惑。当量子力学建立了自己独立的概念体系之后，作为玻尔所倡导的“哥本哈根解释”的基础的、那种坚持要用旧观念去解释新事物的、保守的思维方式就完全变得过时了。[52]
费曼不像爱因斯坦那样喜欢发表哲学言论。他只是在《物理学定律的特征》[53]这本小书里的最后一章“寻找新定律”里，集中地阐述了他在认识论方面的观点。
费曼发现新的科学规律的过程，是从“猜想”[54]开始的，其中使用的是尝试和纠错的方法。他说：“猜想从何而来是完全不要紧的；重要的只是要同实验相符合。”[55]费曼还强调，理论是不可能由经验直接推出来的，因为：“现实经验的细节常常同基本定律相距甚远。”[56]可以看出在这方面，费曼的哲学观点同爱因斯坦的认识论主张是相当接近的。
三 超越了理性主义和经验主义对立的“科学认识论”
马克思在《资本论》里谈到商品概念时说：“用木头做桌子，木头的形状就变了。可是桌子还是木头，还是一个可以感觉的物，但是桌子一旦作为商品出现，就变成一个可感觉而又超感觉的物了。”[57]我们知道，商品概念是用它的交换价值来规定的。正是交换价值所体现的人们的社会关系，使商品具有超出于其直接使用价值的这种“超感觉性质”。揭示了这种超感觉即非直观的本质，正是马克思高出于过去的经济学家之处。科学的发展，常常表现为从这种“可感觉”的直观的表面描写，跃进到发现“超感觉”即非直观的本质认识的进程。
不过，在我国的哲学界和科学界，长期以来流行着一种认为理论原理是直接从经验材料整理出来的看法，常常把与此不同的意见错认为唯心主义，反映了那种粗糙的经验论在我国社会生活中还存在着广泛的市场和深刻的影响。在这里，我们主要从对20世纪物理学理论变革的分析来澄清这种误解。
长期以来，我们经常被教导说，人们的认识过程分为感性认识即“感觉和印象的阶段”，和理性认识即“概念、判断和推理的阶段”。这当然没有什么错。
问题是怎么样才能从感性认识的阶段上升到理性认识的阶段呢？我们又被教导说：“人们在实践中引起感觉和印象的东西反复了多次，于是在人们的脑子里生起了一个认识过程中的突变（即飞跃），产生了概念。……循此继进，使用判断和推理的方法，就可以产生出合乎论理的结论来。”读到这里，我们不禁要问：单凭感性认识的多次“反复”就可以产生出理性认识吗？如果真的是那样的话，首先发现万有引力定律的就应该是看守苹果园的老农，而不是牛顿了。
让我们来继续寻求问题的解答：“第一步，是开始接触外界事情，属于感觉的阶段。第二步，是综合感觉的材料加以整理和改造，属于概念、判断和推进的阶段。只有感觉的材料十分丰富和合乎实际，才能根据这样的材料造出正确的概念和论理来。”原来，这种哲学主张的是，理性的认识是将感觉材料作为原材料，加以整理和改造而制作出来的。在这里，我们不难嗅出经验主义的浓烈气味。这种观点不仅在我国，而且在20世纪中叶的正统辩证唯物主义文献里，亦不难找得到。[58]
我们认为，“理性认识依赖于感性认识”，是指理论的正确与否，最终要由人们的实践经验去检验。这一点正是唯物主义的基本精神的体现，而并不在乎是否主张理性认识是从感性认识整理出来的。我们相信，也许除了分类学和目录学之类的描述性科学之外，一切具有预言能力的现代动力学理论的形式和内容，都必须超出感性认识，必须超出感觉材料；这种观点不但不是唯心主义，而且正符合于上面所引述的马克思在《资本论》中的论断。
至于上面所说的“综合感觉的材料加以整理和改造……造出正确的概念和论理来”的过程，又是通过什么方法进行的呢？在这一点上为我们提供的一道“十六字诀”，即“经过思考作用，将丰富的感觉材料加以去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的改造制作工夫，造成概念和理论的系统”，也是靠不住的。因为，其中的“由此及彼”明显是一种逻辑方法，而仅仅依靠逻辑，是推演不出其前提所不曾包含的实质内容的。上面已经引用过爱因斯坦的那句话：“要在逻辑上从基本经验推出力学的基本概念和基本假设的任何企图，都是注定要失败的”，所表达的正是这一层意思。至于其余那些“精粗”、“真伪”以及“表里”的区分，都无一不需要依靠理性认识的指导。那么，在没有建立起理论之前，又怎能正确地作出这些区分呢？
我们承认理论必须依靠经验来进行检验，也承认认识过程分为感性认识和理性认识这两个阶段，而理论的建立，必须要从感性认识到理性认识的“飞跃”。问题是这种飞跃是怎么样实行的？或者说，什么是理性认识的直接来源？
恩格斯说过：“随着自然科学领域中每一个划时代的发现，唯物主义必定要改变自己的形式。”[59]在20世纪物理学革命中，相对论和量子力学的新理论，运用了一些比以前更加不合乎常规经验的抽象思考方式，使得一些物理学家们重新思考理性认识从何而来。在爱因斯坦和费曼对这一问题的回答中，强调理性认识的开始，靠的是“人类理智的自由创造”或者“猜想”，充分发挥了人类精神的主观能动性，宣告同以往的经验主义彻底决裂。与此同时，他们的这些主张，同旧有的一些认识论哲学形成了鲜明的对照。理论同经验，以及像描述性科学那样的初步理论同具有预言能力的成熟科学理论的对比，变得更加尖锐了。
按照爱因斯坦和费曼的意见，应当把对理论结论的实际检验和在理论概念的直接来源上的经验所起到的作用区分开来。我们必须强调，一般说来，理论并不直接源自感性认识。甚至常常有这样的情况：新理论的提出，其初衷并不是为了解决旧理论同实验的矛盾。胡宁曾经多次指出：“在迈克尔孙实验结果和以太模型之间没有出现任何矛盾。有些人认为提出相对论是为了解决以太模型和迈克尔孙实验之间的矛盾，这是不正确的。”“爱因斯坦并不是从旧实验和新实验间出现的矛盾，而是通过哲学观点和逻辑的思考，提出了狭义相对论的。”[60]至于后来的进展就更是如此了。大家知道，爱因斯坦广义相对论的出发点，并不是为了解决水星轨道等实际问题，而是要把他的相对性原理从均速参照系推广到加速参照系。
与此相似，费曼路径积分方法的提出，开始也不是为了解决什么实际问题，而是从他关于概率幅是量子力学里的根本概念这一观点出发，寻找一种在空间一时间中的描述方式。只是在他沿着这条道路建立起现代量子场论的基本框架之后，才晓得可以用来解释那时候刚刚发现的电子反常磁矩和兰姆移位等新的实验结果，以及在介子场论中的应用。
从以上的论述可以看到，20世纪相对论和量子力学的理论发展，已经超越了过去哲学家们津津乐道的经验论和理性论的对立。我们完全不必把爱因斯坦和费曼的认识论主张生硬地纳入经验主义或者理性主义的框框里，或者说他们摇摆于经验论和理性论这两个极端之间。20世纪的物理学变革，向我们展示了一种超越了经验论和理性论之争的新型的认识论。它以爱因斯坦和费曼的哲学思想为代表，我们建议为它起一个新的名称—“科学认识论”。[61]
打一个浅显的比方，[62]一名小学生开始学习的是自然数。他知道了1,3,5,…是奇数，2,4,6…是偶数。这当然很好。后来他学到了分数。于是他问教师：分数2/3是奇数还是偶数？本来就是一个没有答案的问题，亦即是一个错误的问题。告诉他已经进到了一个新的领域，不要死抠着只适用于旧领域的概念就完了。
但是，假若有一位哲学家对这个问题回答说：2/3的分母是奇数，分子是偶数，这个分数就是奇数和偶数的辩证统一，这样大家就可以心安理得了。或者，有另一位哲学家回答说：2/3乃是相互排斥的奇数和偶数两者的互补并协，只有这样才能够理解这个分数。最后，又有一位哲学家作出分析说：2/3这个分数，体现了在奇数和偶数之间不可避免的摇摆。那么，我们对这几位哲学家会有什么样的感想呢？
可能有读者会质问：你怎么可以那样评说人家讲的辩证法呢？！可见，我觉得有必要提醒读者，正是恩格斯在《反杜林论》里讲过类似的话。他说的是：“关于大麦粒从发芽起到结了实的植株逐渐死亡的特殊发展过程，如果我说，这是否定的否定，那么我什么也没有说。”[63]
拿这个标准看来，那几位“虚拟”哲学家所讲的话，都等于“什么也没有说”。特别是玻尔的互补原理，除了错话之外，大都是连篇的废话。坚持用旧理论里的概念去解释一个全新的理论，只能落得那样的结果。
那么，又有读者会问道：你主张的这种“科学认识论”，属于唯物主义呢，还是属于唯心主义？你就不怕人家给你扣上个“唯心主义者”的帽子吗？我说，这只是问题的一个方面。另一方面，亦可能会有人视我为“唯物主义者”而大肆攻击。我觉得这都不要紧。最为要紧的是这种超越了哲学家种种框框的认识论，是真正合乎现代科学理论的发展的。
最后，我们还是引用爱因斯坦的一段话，来作为本文的结束：“哲学的推广必须以科学为基础。可是哲学的推广一经建立并广泛地被人们接受以后，它们又常常促使科学思想的进一步发展，因为它们能指示科学从许多可能着手的路线中选择一条路线。等到这种已经接受了的观点被推翻以后，又会有一种意想不到的和全然不同的发展，它又成为一种新的哲学观点的源泉。”[64]与20世纪物理学理论的两大变革相适应，早就应当打破理性主义和经验主义对立的旧框框，提出全新的哲学观点了。或许，现代科学的发展是否也意味着必须超越实在论和实证论的对立等等框框，再也不是不可以讨论的了。
收稿日期：2001-05-09
标签：爱因斯坦论文; 经典物理学论文; 玻尔论文; 玻尔模型论文; 物理学专业论文; 哲学基本问题论文; 量子力学论文; 关系逻辑论文; 马赫论文; 认识论论文; 科学论文;