科学的巨匠 世纪的伟人——纪念爱因斯坦逝世41周年，本文主要内容关键词为：爱因斯坦论文,巨匠论文,伟人论文,周年论文,科学论文，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。
1955年4月18日，爱因斯坦闭上了那双深沉而睿智的眼睛。终于，这位伟人远离了世人对他的赞美与毁誉，获得了永远的解脱。在他的文案上未完成的遗稿中有这样一句话：“我要做的只是以我微薄的绵力来为真理和正义服务，即使不为人喜欢也在所不惜。”
作为一名物理学家，爱因斯坦是伟大的，他的理论为现代物理学奠定了基础，为人类进入原子时代开辟了道路。作为一名哲学家，爱因斯坦同样是伟大的，其伟大之处不仅仅在于他提出了相对论理论，他那些清晰准确且具有独特见解的认识论思想和科学方法论也为辩证唯物主义的认识论做出了突出的贡献。但令人遗憾的是，在爱因斯坦提出自己独特的哲学见解的时候，正值马克思主义哲学思想广泛传播并用于指导人们实践的年代，恰似处于中天皓日下的小小烛光，人们对于他在哲学上的成就未能象对待他的自然科学成就那样给以应有的充分注意和客观评价，甚至于在一段时期内他的哲学思想被当做唯心主义批判。
在爱因斯坦逝世41周年、狭义相对论提出81周年的今天，通过对他一生的回顾，不仅仅会使我们对他独特的人格特征肃然起敬，同时会发现，他在科学研究的过程中自觉地运用哲学的时候，在认识过程中往往使用着不同于常人的独特的思维式。这一点对于在今天不断惊叹哲学贫困的我们无疑是有一定启发意义的。
一、处于科学转折时代的爱因斯坦。
100年前，正处于传统物理学向现代物理学发展的转折关头。 从19世纪中叶开始，物理学界就不断被一系列新的发现所震撼。如电子的发现，对分子运动规律的各种假说，水星轨道近日点进动的超差现象， X射线和放射性的发现等等。这一切，使传统物理学那似乎是无懈可击的坚固堡垒出现了裂痕。科学成果的不断涌现，使人们认识到，传统物理学理论基础所框定的旧的框架已经成为这门学科进一步发展的桎梏。而重新审查传统物理学理论基础、打破人们对它的迷信、为新物理学鸣锣开道的任务已经摆到了自然科学家以及哲学家的面前。但生活在世纪之交的大多数科学家和哲学家并没有真正体会到这场革命的意义。由于传统物理学体系显得如此和谐和完美，使他们深感难于望其顶背。
第一个看到并揭露出传统物理学体系内在矛盾的是奥地利物理学家、哲学家恩斯特·马赫。
马赫在哲学本体论上，他的世界要素说和由狭隘经验论导致的主观唯心主义无法逃避地要受到辩证唯物主义的批判；但他独特的经验批判方法和精彩入微的批判过程却揭露了传统物理学的致命漏洞。
马赫的批判集中在传统力学中的绝对时间、空间和绝对运动观念上。在牛顿看来，时间和空间都是一种与外界无关的存在，时间“由于它的本性而均匀地，同任何一种外界事物无关的流逝着”〔1〕。 “绝对空间由于它的本性，以及它同外界事物无关， 它永远是等同的和不动的”〔2〕。针对这些观点，马赫指出， 时间和空间并非是与其他事物无关的绝对存在，它们与现实的一切其它事物一样，都是相互依赖、相互依存因而也是相对存在的，所谓绝对的时空都是牛顿先入为主的纯思辨的产物。他举例说：我们只能认识到物体K同A,B,C,……的关系， 如果想忽略A,B,C,……而去谈论K在绝对空间中的行为，我们将无法判断K的行为，也不可能知道K是如何运动的〔3〕。
马赫对牛顿的批判给年轻的爱因斯坦以极深刻的影响，给他创立相对论理论以不可或缺的帮助和启发。一直到晚年，爱因斯坦仍怀着十分感激的心情述说着马赫对他的影响：“我认为，马赫的真正伟大，就在于他的坚不可摧的怀疑态度和独立性，在我年轻的时候，马赫的认识论观点对我也有过很大的影响，……”〔4〕。
在谈到爱因斯坦创立新物理学所处的时代时，我们还必须提及另外一个数学家彭如勒。他在进行数学研究的同时，对传统物理学的基本概念提出了一系列批评性建议，他察觉到了伽利略相对性原理和麦克斯韦电磁理论所揭露出的传统物理学体系中存在的内在矛盾，第一个指出相对性原理和力学现象并不矛盾而且应该对所有的物理学都适用。他天才地预见到，在将来要建立的崭新的力学中，光速是一个无法逾越的界线，惯性是随着速度的增加而增加的。这些颇有见地的预见的提出，表明他距现代物理学的建立只相差一步了。
二、集叛逆和创新于一身的爱因斯坦。
处于世纪之交的绝大多数物理学家用他们的汗水孕育了物理学的果实，但却是爱因斯坦使这一果实成熟并摘下了它。爱因斯坦能够获得这一殊荣，是与他不拘常规、勇于叛逆、善于创新的人格特征分不开的。
成名后的爱因斯坦在反思自己获得成功的历程时曾说：“我有时自问，怎么偏偏是我创立了相对论呢？我认为其原因如下：一个正常的成年人不见得会去思考空间和时间问题。他会认为这个问题早在孩童时代就搞清楚了。我则正相反，智力发展得很慢，成年以后才开始思考空间和时间问题。很显然，我对这些问题比儿童时期发育正常的人想得更深。”〔5〕
的确，爱因斯坦在少年时期并没有表现出特别的聪慧。这位三岁才开口说话并被诊断患有诵读困难症的孩子显得格外的笨拙孤僻。上中学时被老师断言为“你将一事无成”，因为除了数学以外的其它各门课程他都学得一塌糊涂，以至于高考竟然名落孙山。经过了一年的补习进入大学后，他的那点数学天赋也并没有得到很好的发挥。因为他认为，对数学某一个分支的研究都要耗去一个人短暂的一生实在是一件得不偿失的事情。这名被数学教师称为“懒狗”的学生在大学毕业时受到了空前的冷落。因为没有一个教授愿意留他做助手或推荐他继续深造。所以一毕业就使他陷入了长达两年的失业的痛苦中。
但是，这位迟钝、笨拙的人从骨子里就存在着一种绝不循规蹈矩、勇于怀疑一切的精神。 他称自己是“一个离经叛道和好梦想的人”〔6〕。学习期间成绩之所以差，是因为他对那些既不感兴趣又需要死记硬背的课程十分反感。从中学开始，他已经自觉地叛逆着传统的教育方式，只注意学习那些能满足于自己求知欲和自己感兴趣的东西。
可以说，爱因斯坦在学校学习期间，按照传统的要求来评价，他从来就不是一个好学生。具有传统教育观念的教师总是希望自己的学生按部就班、亦步亦趋，对那些具有“叛逆”思想的学生总是嗤之以鼻的。爱因斯坦从中学开始就远离了单纯的记忆、模仿的学习方式，即使是在自己喜爱的数学、物理、哲学等学科的学习上，他也不满足于老师的课堂教学，而喜欢通过自学、讨论、自由想象，把自己思维的兴奋点集中于书本之外的东西。这种不拘常规的学习方式，不仅仅使他常常受到老师的责骂，也使他付出过痛苦的代价。但是这一切并没有使他放弃自己的求索方式，正是这种不入俗的精神使他获得了旁人无法获得的成功。
爱因斯坦是一个具有叛逆者和创造者双重品格的人，他那种不入俗的反叛精神以及他从对传统教育方式的强烈抵制中培养出来的批判性和独创性，使他从叛逆者到创造者的过程几乎同时完成。做学生时作为叛逆者一直在头脑里所做的“追光试验”，一出校门便成为相对论理论的第一篇论文使他成为创造者而一举成名。由此一直到他去世的50多年里，他共发表了论文800多篇。 爱因斯坦的学术成就使我们提前进入了现代科学文明的时代。所以我们把他誉为现代科学的开拓者和带路人是当之无愧的。
当传统物理学大厦以其封闭性窒息了现代物理学生命的当口，是爱因斯坦给这一大厦打开了一个窗口，使人们开拓了眼界、扩展了思路。难怪暮年的爱因斯坦在普林斯顿研究院的住宅中接待朋友时，推开书房的窗户，面对窗外斑斓的晚秋景色，曾经一语双关的感叹到：“从这个窗户看出去，景色多美啊”
三、使用独特思维方式的爱因斯坦。
在探讨爱因斯坦的成功道路时我们不难发现，与许多自然科学家不同，爱因斯坦作为自然科学家和哲学家是合为一体的。他在自然科学领域所取得的成就在很大程度上得力于他的哲学修养；而他在进行自然科学研究时所使用的那些独特的思维方式，无疑也在为哲学认识论作着自己的贡献。这些贡献主要是：
1.从对立中把握统一的“两面神思维”。
从事物的对立中把握统一，这种被称之为“两面神思维”的思维方式是在古代哲学中早已有之的，并非是什么新颖的东西。但象爱因斯坦那样，自觉地把这种思维方式运用于自然科学研究的领域，并赋予其科学哲学的形式，却是前无古人的了。
提出“两面神思维”这一概念的美国精神病学专家A.卢森堡在对爱因斯坦一生取得的科学成果进行研究时发现，爱因斯坦提出相对论理论最初只源于他思维中的一个闪光点。这个闪光点能够逐渐扩展成为系统的理论，得力于他把观测者理解为同一时刻即处于运动状态、又处于静止状态这样一个对立面同时发生作用的独立的思维方式。不仅如此，在他对质量和能量、电场和磁场、动量和能量、以及光量子理论和布朗运动等等的研究中，都是从它们的对立和形式上的不对称出发，而以达到统一和不对称的消除即求得和谐为目标的。爱因斯坦一直相信，把对立和相反的东西统一起来会产生奇迹。狭义相对论的产生就是如此，他把相对性原理的适用范围予以扩展，使得看起来相矛盾的两个原理并行不悖，这一统一形式的建立过程就是狭义相对论的新理论的诞生过程。
爱因斯坦在他的后半生，已经不满足于从对立中把握统一的思维方式去思考一般的物理学问题了。他开始用统一论思想去建立一个带有普遍意义的、既有“内在完备”、又有“外部证实”的全新的科学理论基础的大厦，建立一个和谐的宇宙秩序和世界图式。但是，由于客观上的局限性及数学上无法逾越的困难，导致他的这一“统一场”论的研究只能停留在数学形式上。由于这一宇宙图式的无法验证使他经过多年的耕耘而未能获得他所期望的结果。即使如此，我们仍可看到，爱因斯坦始终处于科学的主航道上，他的“统一场”论推动了理论物理学把相对论概念和量子概念综合起来，把人们普遍认为的各种互不相关彼此矛盾的观点综合起来和和谐起来。尤其是今天，各学科正处于相互渗透、相互交融、多元交叉的当口，这种“统一性”原理更具有超时空的真理性。
2.“好奇心”是科学创造的出发点和原动力。
对未知的现象产生好奇，这是每个人都曾经有过的一种心理活动，但这一般被认为是一种孩子才有的不成熟的心理行为。是爱因斯坦，为“好奇心”这个普普通通的心理行为在科学方法论中争得了应有的地位。在爱因斯坦的整个学术生涯中，好奇心有着十分重要的地位。好奇心是他一生都存在着的一种心理状态，他幼年好奇，到了老年仍然好奇。在他暮年对自己的一生进行回顾时，他把好奇心视为给科学家以精神刺激的巨大心理力量。爱因斯坦认为，在科学研究的过程中，是好奇心使科学家产生惊奇感，于是便产生怀疑、提出问题并进行创造。他指出，每当我们处于惊奇状态时，它会以一种特殊的方式反过来作用于我们的思维过程，这个思维过程的不断发展从某种意义上讲就是对“惊奇”过程的不断摆脱。好奇心使科学研究者产生无穷的毅力和耐心，即使是失败了，只要好奇心的火花不熄灭，科学探索所需要的“能源”就不会枯竭。对这一点，我们在爱因斯坦那里可以看到实际例子，他为之奋斗半生而未能获得预期结果的“统一场”理论，经历了多次失败而仍然痴心不改，其“能源”来源于他对世界和谐的好奇。
1953年，已是垂暮之年的爱因斯坦仍然认为好奇心是自己取得成就的重要原因，他说：“我很清楚，我本人没有特殊的天才。好奇心，专心一致和顽强的耐心，结合自我批评的精神，这些给我带来了我的概念。”〔7〕在爱因斯坦看来，好奇心水平是与日常经验水平、 科学推理水平一起，并列为科学家能力水平的三个要素。
爱因斯坦特别强调要保护人们特别是孩子们的好奇心。他认为，好奇心是天赋的、神圣的，每个健康的儿童都具有好奇心，但是这种好奇心如一棵脆弱的幼苗，稍不注意就可能被人扼杀使之衰退以致枯萎。同样，这棵幼苗若是能够得到很好的维护，必将会结出丰硕的成就之果。爱因斯坦在晚年时曾回忆起自己五岁时接受了父亲送给他的作为生日礼物的一枚指南针对他一生的影响。指南针以确定的方式运动引起了他的好奇，这种好奇深深地刻在他的头脑里并对他的一生都起着作用。爱因斯坦十分反感旧的教育方式对孩子好奇心的摧残，老师不管学生愿意与否，只是填鸭式的硬往学生头脑里填塞知识，其结果是可想而知的。他形象的比喻道：“无论多好的食物强迫吃下去，总有一天会把胃口和肚子搞坏的。纯真的好奇心的火花会渐渐地熄灭”〔8〕。
3.相信直觉、灵感和想象。
科学的逻辑推理方式在认识方法中的地位是不容质疑的。但相对逻辑方式而言，认识过程的其他心理因素所起到的作用却往往被人所忽略。爱因斯坦十分重视直觉、灵感和想象这些非逻辑的心理因素，认为这些心理因素如果运用得当，能在认识过程中起到良好的作用，有时甚至会起到决定作用。
爱因斯坦对直觉、灵感和想象这些非逻辑因素的重视，是和他最初赞赏转而批判马赫的经验论而使自己的思维方式最终倾向于唯理论的过程是相符的。他认为，归纳法是浅薄的，应该让位于探索性的演绎法，至少在物理学上应该如此。与牛顿提出的“我不做假说”这一名言针锋相对，爱因斯坦的名言是“是理论决定我们能观察到什么东西。”他这里提到的“理论”就包括了他所推崇的直觉、灵感和想象。
爱因斯坦这里提出的直觉、灵感和想象，并非是那些毫无根据的空想、妄想、狂想，而必须是依托于深厚的理论基础和对事物发展规律的准确把握。他自己一生的科学成就的取得都证实了这一点，他在前人的科学成果进行深入研究的同时，往往超出这些成果所规定的条件、范围、界限，使自己的思维进入一个全新的领域，设想在一个全新界定的条件下，这些成果将会发生什么样的变化呢？
由此看来，爱因斯坦的科学研究往往走着一条不同于旁人的认识路线，这个路线的逻辑一般是：第一，从已知的公理体系中提出假设；第二，由此通过逻辑道路去推导出各个个别假定的结论；第三，再努力试图通过可以凭感觉经验获得的事实去对结论加以证实。事实证明，爱因斯坦的这一认识路线在自然科学研究的范围内，是一条能够取得突破性科研成果的捷径。
爱因斯坦一直把直觉、灵感和想象作为一种重要的认识方法去加以运用。他在相对论原理凭第一篇论文中，提出光速不变原理和相对性原理凭的就是使用直观实验方式无法证实的直觉、灵感和想象，他自己把这种方式称之为“心理实验”。爱因斯坦成名之后在一篇演讲中曾经颇有感触地讲道：“物理学构成一种处在不断进化过程中的思想的逻辑体系。它的基础可以说是不能用归纳法从经验中提取出来的，而只能靠自由发明来得到。这种体系的根据（真理内容）在于导出的命题可由感觉经验来证实，而感觉经验对这基础的关系， 只能直觉地去领悟。”〔9〕
注释：
〔1〕、〔2〕、〔4〕、〔8〕、〔9〕分别引自《爱因斯坦文集》第一卷第86、87、10、45、372页。
〔3〕参阅上书第87页。
〔5〕摘自卡·塞利希《爱因斯坦》。黑龙江人民出版社79年版第70 页。
〔6〕引自《爱因斯坦文集》第三卷第377页。
〔7〕参阅美国《科学新闻》79年21期中文版第18页。