真理、因果性与探索的动机——爱因斯坦的实在论初探，本文主要内容关键词为：实在论论文,爱因斯坦论文,因果论文,动机论文,真理论文，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。
20世纪最伟大的两大科学成就——相对论和量子理论的诞生给整个西方知识界带来了巨大的震憾。许多哲学家试图挑选著名的科学家做为其理论在科学上的“代言人”，以期得到曾获得科学家支持的美誉。
一般说来，爱因斯坦早期的科学思想受到经验论和实在论的影响。随着他清楚地阐明了广义相对论之后，尤其在他有关量子理论的思考中，实在论思想起着至关重要的作用，爱因斯坦本人也乐于承认这一点。问题在于他并未系统表述他的实在论究竟包括什么因素，这在客观上使许多人“有机可乘”。虽然爱因斯坦曾多次明确说过自己是个实在论者，可偏偏有人对此提出质疑，所依据的正是爱因斯坦本人的“只言片语”。[1]更有甚者，一些反实在论者也视爱因斯坦为其“支持者”，[2]这在一定程度上造成了学术界的混乱。本文试图从爱因斯坦众多的文献中，寻找出他的实在论的一些基本特征，以表明其实在论的独特性，澄清由无谓的语词之争所带来的混乱。
一
谈到实在论，不可能不涉及到理论或理论体系与实在之间的关系；不可能不涉及到“真”、“真理”问题。按照传统的对应理论，理论应该与实在对应或一致，它是实在的映象或模写。只有在这种意义下，才能谈到真和真理。作为一个实在论者，当然期望真理被当成某种与实在“对应”的东西。然而，爱因斯坦的实在论是与这种素朴的实在论有距离的。
1929年，爱因斯坦回答了一位日本学者的提问。他写道：“‘科学的真理’这个名词，即使要给它一个准确的意义也是困难的。‘真理’这个词的意义随着我们所讲的究竟是经验事实，是数字命题，还是科学理论，而各不相同。‘宗教的真理’，对我来说，是完全莫名其妙的。”[3]在他看来，真理所起的作用并不在于理论与实在的对应关系，真理的含义是跟境况（contextual）有关联的。
他在另外一篇文章中写道：“命题如果是在某一逻辑体系里按照公认的逻辑规则推导出来的，它就是正确的。体系所具有的真理内容取决于它同经验总和的对应可能性的可靠性和完备性。正确的命题是从它所属的体系的真理内容中取得其‘真理性’的。”[4]这同样表明，爱因斯坦并不过份看重理论与实在的对应关系。相反，他倾向于认为，真理所起的作用更为突出地表现在逻辑推理中。
当然，爱因斯坦并不是完全不考虑与实在的对应问题。他在与L·英费耳德合著的《物理学的进化》[5]一书中,对于我们感到比较困惑的理论与实在的关系做了精彩的说明。“物理学的概念是人类智力的自由创造，它不是（虽然表面上看上去很象是）单独地由外在世界所决定的。我们企图理解实在，多少有点象一个人想知道一个合上表壳的表的内部机构。……如果他是机智的，他可以画出一些能解答他所观察到的一切事物的机构图来，但是他却永远不能完全肯定他的图就是唯一可以解释他所观察到的一切事物的图形，他永远不能把这幅图跟实在的机构加以比较，而且他甚至不能想象这种比较的可能性或有何意义。”[6]这段话表明，爱因斯坦对待理论与实在之间的关系，采取了一种十分实用的标准，这种标准既不把理论与实在截然分开，同时也不认为理论应当直接对应于实在。这里的实在具有更多的经验事实总和的味道，而不是那种不以人的意志为转移、独立存在的（本体论意义上的）“实在”。在爱因斯坦看来，我们不能直接谈本体论意义上的理论与实在之间的关系；我们充其量谈论的是经验事实与理论之间的关系。波普尔说过：“科学家的目的在于……真实地解释可观察的事实；但科学家绝不可能确凿地知道他的发现究竟是不是真实的，虽然有时他可能有一定的把握确定他的理论是虚假的。”[7]
由于科学家不得不处理理论与实在之间的关系，爱因斯坦把这种动摇不定的关系看成是危险的（risky）。1950年12月22日，他在给薛定谔的信中甚至写道：“多数人简直不知道他们正在同实在——作为某种同实验证明无关而独立的实在——玩弄着多么危险的游戏。”[8]
现在看来，爱因斯坦的这种说法一点也不奇怪。在爱因斯坦的实在论中，隐含着整体论（holism）的思想，它对爱因斯坦来说，是逐渐形成的。这一方面是因为每个人的思想发展有一个逐渐形成的过程，有一个由“隐”到“显”的过程；另一方面，这种整体论思想在爱因斯坦试图解决量子理论与他所持信念之间的冲突过程中也显得比较重要。
整体论的思想在科学哲学中的一个体现，就是人们熟知的迪昂－奎因论证（Duhem-Quine Argument）。事实上，法国物理学家和思想家H·彭加勒持有与这个论证十分相似的看法。其基本思想可以表述为：与实验相遇的是一个理论整体，而不是某个单独的假设或理论。正因为此，我们不可能得到一一对应的关系。这种思考倾向早在1921年，在爱因斯坦做的题为《几何学的经验》的报告中就已经十分清楚了。“我们不得不倾向于下面这个更一般的观点，这是彭加勒观点的特征。几何（G）并不断言实在事物的性状，而只有几何加上全部物理定律（P）才能做到这一点，用符号表示，我们可以说，只有（G）+（P）的和才能得到实验的验证”。[9]1938年，他写道：“被实验证明或推翻的实际上是我们的整个猜测体系（whole system of guesses）。没有一个假设可以从其它的假设中分离出来单独进行检验。”[10]这种整体论的思想随着他的年龄增大而逐渐加强，到了晚年，他甚至把整体论扩展到了意义问题上。在他看来，不仅可检验性，甚至简单性的内在标准也必须是相对于物理学（P）+几何学（G）的整个体系，单个概念的意义必须是在整个理论的背景下才显现出来。尽管爱因斯坦被操作主义者奉为“鼻祖”，而且爱因斯坦早年在提出相对论时，确实使用了对同时性的操作分析，但他后来感到操作主义具有很大的危险性。[11]他毫不客气地拒绝了布里奇曼这位操作主义的创始人的如下要求：每一个概念都必须得出一个操作主义的定义。他指出：“为了使一个逻辑体系能被认为是物理理论，没有必要要求它的全部论断都能被独立地解释，并且‘在操作上’是‘可检验’的；事实上，这种要求从来没有一个理论达到过，而且也根本不可能达到”。[12]这样一来，是不是说“在操鬃上”是“可检验的”这一要求完全失效了呢？事实上并非如此。爱因斯坦强调整体性，但他并不是摈弃“可检验的”这一要求。按爱因斯坦经常所说的，“……概念和概念体系都是人的创造，是人自己创造的工具，这些概念的正确性和价值在于它们能把经验‘有效地’顺序地排列起来（验证）。……这些工具只有在它们能够‘说明’经验时才被承认是正确的。”[13]这实际上表明，爱因斯坦还没有摈弃被验证（sich bewahren）这一要求，但这一要求是从属于他的整体论的。
当然，爱因斯坦对待真理的这种态度完全刻划了他对一般概念的意义的看法。对于爱因斯坦来说，所谓科学中一个概念的意义，是指它在整个理论体系中所起的作用。可检验性及其观察的有效性均属于整个理论系统，没有任何特定的有效性与个别的概念（或陈述）相联。在这种意义下，甚至可以说，在科学中我们从不可能准确地知道我们的意思是什么，也不可能准确地知道我们所说的一切是否是真实的。[14]
综上所述，爱因斯坦关于真理的观点与传统实在论的对应理论或一致理论的哲学范围有很大不同。他把意义问题和检验问题从与实在的对应中解脱出来，进行理论化，完全变成了一种概念模式，这个概念模式是与观察者无关的。他的真理观中隐含着整体论的思想，正是这种整体论使得他的实在论摆脱了朴素实在论的一一对应理论；也正是这种整体论，使得他的实在论对于当代科学哲学中的实在论者和反实在论者来说，都有寻根问据的理由。要弄清爱因斯坦的真理观，这只是第一步。
二
对于爱因斯坦的实在论来说，只承认一个整体论的真理观，一个与观察者无关的概念模式还是远远不够的。他的实在论还有两个主要特征：一、概念模式必须是空—时描述（spacetime representation）的；二、这种空—时描述必须是因果性的，严格地说，必须是以非概率定律的形式表现的。对于这两个特征，爱因斯坦还是有所偏重的。在他看来，因果性要求是最基本的，而空—时描述虽然重要，却是第二位的。在新的理论形式面前可以放弃空—时描述，因果性虽能改变形式，却不能抛弃。“量子物理学向我们显示了非常复杂的过程，为了适应这个过程，我们必须进一步扩大和改善我们的因果性概念”，[15]“但是，大厦（指物理学理论——引者）的一个支柱是毫不动摇的。这就是因果性的假说。”[16]
下面我们来看看爱因斯坦在各种不同场合对这两点的阐述。
1930年11月28日，他给维也纳学派领袖石里克写了封信，在坦率地谈到了他不同意石里克的实证论之后，提出了他关于整个物理学的看法。“物理学就是试图从概念上构造一个真实世界及其合规律性的结构模式。”[17]这里所说的“合规律性的”（lawful），我们可以理解为满足因果性要求。这就表明，因果性的要求在整个物理理论体系中占据着十分重要的作用。1940年，他在一篇题为《关于理论物理学基础的考查》报告的结尾，表达了自己内心的极度不安，这种心绪是有一定道理的。“有些物理学家，包括我自己在内，不能相信，我们必须实际地并且永远地放弃那种在空间和时间里直接表示物理实在的想法，或者我们必须接受这样的观点，说自然界中的事件是象碰运气的赌博那样的。”[18]这段话实际上表明，对于爱因斯坦来说，空－时描述与因果性实际上是相连的。1950年他在国际外科医学院发表的一篇题为《物理学、哲学和科学进步》的演讲中更加清楚地表明了空－时描述与因果性这两者之间的关系。“存在着不依赖于认识和知觉的物理实在。它可以用描述空间和时间里的现象的理论体系来完备地理解。……自然规律是数学的规律……。由这些规律应得出……严格的因果性”。在该演讲快结束时，他说：“我们是否永远保留这个信念呢？我想，对于这个问题，最好是报以微笑。”[19]这说明，空－时描述和因果性的同时有效性，由于量子理论中的海森伯不确定性关系的存在，而受到了挑战。但爱因斯坦还是不想立即放弃它们，甚至在1953年为纪念玻恩退休而写的论文中，他还坚持认为“一切都必须追溯到从空间－时间范围内来设想的客体，追溯到应当适合于这些客体的规律性的关系。”
对爱因斯坦来说，一个实在论的理论模式，除了应满足与观察者无关这一特征之外，还应包括空－时描述和因果性这两大特征。
然而，与观察者无关、空－时描述及因果性这三者之间并不存在逻辑上的必然联系。也就是说，一个理论可以体现这三者之中的任何一个，但并不必（能）同时体现其它二者。举例来说，人们能够有一个这样的理论，它并不涉及空－时描述，但其定律是非概率的，而且其基本概念可以用与观察者无关的实体来认识。也就是说，它是一个因果的、与观察者无关的，但又是非空－时描述的理论。面对量子理论向古典物理学概念所提出的诘难，爱因斯坦不得不考虑这种可能性。
1927年，爱因斯坦试图把薛定谔的波动力学向空－时描述方向扩展。但是他后来放弃了这个计划，因为他在把这种方案运用到耦合系统时出现了困难。这一计划的失败，使得爱因斯坦不得不认真考虑其它想法，可能要放弃空－时描述，也许未来的物理学从根本上说不是空－时描述的。
1936年，他在《富兰克林研究院报》上发表了一篇题为《物理学与实在》的长文，他把这种非空－时描述的物理学称之为“纯代数的方法”。因为到那时为止，人们还没有找到这样一种理论的数学方法，所以这种纲领看来就象是“企图在真空里呼吸一样”。这说明，他对空－时描述仍有较强的依恋心理，只是迫不得已才放弃它。他在对卡尔·门格尔的论文做出的回答中，仍然表达了这种依恋之情：“我所以要坚持连续区，并不是由于偏见，而是由于我已经不能想出任何有系统的东西来代替它”[21]。在当时那种情况下，确实还不能说新的物理规范已经彻底确立，能够完全同时取代空－时描述和因果性，但有许多事实表明，放弃空－时描述是新物理学的基本特征。
很明显，对于爱因斯坦来说，非空－时描述的实在论（一种“纯代数的”实在论）相对于他比较钟爱的想法——连续场理论来说，是一种可以接受的替代物，也是一种不得不接受的替代物。正因为如此，它不会受到爱因斯坦的高度赞许，相反，一有机会他仍要不自觉地谈及到空－时描述。不过，原则上放弃空－时描述，于爱因斯坦已经是可以接受的了。
对于因果性，爱因斯坦的态度要鲜明地多。尽管有许多人断言因果性已经失效，而且应当作为一个过时的概念加以抛弃，但爱因斯坦仍坚信因果性的普适性。他深信因果性是一切自然科学的终极的基本假设，最多只能是扩展和改变因果性的形式，而不应该放弃因果性本身。这种对因果性的信仰，在他对量子理论的第一次公开反应时就显露出来了。1927年，他在一篇纪念牛顿逝世二百周年的文章的结尾，发出如下感叹：“许多物理学家断言——而且有许多有利于他们的有力论据——在这些事实面前，不仅微分定律，而且因果性定律……也已经破产了。甚至连要建立一个能用物理事件无歧义地对应的空间－时间结构的可能性也被否定了。……谁敢在今天断定这样的问题，因果律和微分定律这两条牛顿的自然观的终极前提是不是一定要放弃呢？”[22]在这里应该注意到，尽管爱因斯坦认为因果性和空－时描述同时遭到量子力学的怀疑，但是在他看来，抛弃空－时描述还是可以接受的。否决因果性，无论如何他是不肯接受的。同一年，他在给英国皇家学会的信的结尾写道：“愿牛顿方法的精神给我们以力量来恢复物理实在与牛顿学说的最深远的特征——严格的因果性之间的一致。”这种忧心忡忡后来发展成为一种近乎信条的东西，这在他给几位好朋友的信中随处可见。早在1920年，他在给玻恩的信中写道，“关于因果性问题也使我非常烦恼……。我必须承认，在这里，我对自己的信仰缺乏勇气，但是，要放弃完全的因果性，我会是很难过的。”[23]在爱因斯坦看来，纯粹从物理学角度，尽管放弃严格的因果性之后，合理的科学也能存在；而且正基于因果性的放弃，导致了理论物理学领域的一些重要成就。但爱因斯坦非常坦率地承认，他的科学本能反对放弃严格的因果性。他不相信基本的物理规律可能是由真实事物的概率之间的关系构成，相反，他认为应该是由事物本身之间的关系构成的。
似乎可以说，爱因斯坦从未认真考虑过与因果性分离的实在论。有鉴于此，我们在评价爱因斯坦的实在论时，对于前面所提到的三个因素（与观察者无关、空－时描述、因果性）就应该有主次之分。对他来说，不应过分强调与观察者无关这一因素，相反，因果性在这三者之间是最为重要的，因果性是实在论的一个必要条件。这并不是表明，他把因果性和实在论融合在一起了。对于爱因斯坦来说，只有通过使用严格的、非概率定律而建构起来的那种实在论，才值得认真对待。
三
为什么爱因斯坦一定要坚持因果性的实在论？这里面是否存在一种更深层次的动机和理由？为什么爱因斯坦从早年的经验论和实证论转到唯理论？为什么他总是用诸如“毫无生气”、“贫瘠的”和“无意义的”等形容词来描绘实证论和经验论？这里面是否包含了他对经验论和实证论的否定态度？这些心理因素的影响，究竟发挥多大作用？对这些问题的回答，使我们认识到，科学探究的动机对于爱因斯坦的实在论观点产生了很大影响。
1932年爱因斯坦在哥伦比亚大学和加州大学发表了演讲，十分精彩地说明了科学探索的动机所起的巨大作用。在演讲的一开始，他就指出：“科学作为一种尚在制定中的东西，作为一种被追求的目的……同人类其它事业一样，是主观的，受心理状态制约的。”在谈到了实证论者的值得肯定的地方之后，他接着指出：“但是，我不相信，如此原始的理论竟能高度地鼓舞起研究者的热情，并由此产生真正伟大的成就。在研究者的不倦努力后面，潜存着一种强烈得多的，而且也是一种比较神秘的推动力，这就是人们希望去理解的存在和实在。……我们在寻求一个能把观察到的事实联结在一起的思想体系，它将具有最大可能的简单性。所有这些努力所依据的是，相信存在应当有一个完全和谐的结构。今天我们比以往任何时候都更没有理由容许我们自己被迫放弃这个奇妙的信念。”[24]
为什么会觉得实证论的要求还不够呢？爱因斯坦可能会争辩说，从事“实证的”科学研究人们会感到一点意思也没有。没有潜在的动力或推动力，不能使科学看上去实际上值得进行研究或有意义。这种不考虑动机的实证论，在本世纪上半叶如此流行，以致于使人们误解了科学研究的本质所在。爱因斯坦对此十分关注，从总体上说，他对经验论和实证论的研究纲领持一种否定态度，这种否定态度与他追求科学的动机联系在一起就非常易于理解了。
早在1918年，爱因斯坦就用科学探究的动机来表述他的实在论。在庆祝普朗克60岁生日时，他写了篇十分动人的祝词，题为《探索的动机》，这篇祝词后来经常被人们引用。在这篇著名的祝词中，他提出了追求科学的两种动机。一种是“消极的动机”，这是指的那些为了逃避日常生活中令人厌恶的粗俗和使人绝望的沉闷，为了摆脱人们自己反复无常的欲望的桎梏而产生的从事科学的动机。这种动机之所以是消极的，原因在于它并非直接来自科学，不是受科学自身的吸引。在这种动机下从事科学研究，决不可能产生巨大的激情与冲动，因而是“消极的”。另一种是“积极的动机”，用爱因斯坦的话来说，人们总想以最适当的方式来画出一幅简化的易领悟的世界图象：“于是他就试图用他的这种世界体系及其构成作为他的感情生活的支点，以便由此找到他在个人经验的狭小范围里所不能找到的宁静和安定”。[25]
在祝词的后面部分，他把实在论的态度与某类“宗教感情”对照起来，他认为“促使他们去做这种工作的精神状态是同信仰宗教的人或谈恋爱的人的精神状态相类似的；他们每天的努力并非来自深思熟虑的意向或计划，而是直接来自激情。”[26]我们不要误会，以为爱因斯坦在这里走向了非理性，求助于“激情”。事实上，爱因斯坦在这里表达的是对事物具有有秩序的和谐之规律的高度信仰，他并非求助于上帝。正如他说的，“我信仰斯宾诺莎的那个在存在事物的有秩序的和谐中显示出来的上帝……。”他坚信大自然的合规律性的存在，他的一生就是为了寻求这种合规律性而度过的。他在这里找到了类似恋爱中的人的那种堕入情网后的不可自拔的钟情，以及那种皈依宗教后的虔诚。这种钟情和虔诚不象信仰宗教的人或谈恋爱的人那样体现在具体的事务中，相反，它们直接面对大自然。在他的长篇《自述》中，他谈到了自己从具体的“宗教感情”中摆脱出来而转向大自然的经历。这大约发生在他的少年时代，“在我们之外有一个巨大的世界，它离开我们人类而独立存在，它在我们面前就象一个伟大而永恒的谜，然而至少部分地是我们的观察和思维所能及的。对这个世界的凝视深思，就象得到解放一样吸引着我们……。”[27]
到了晚年，他更喜欢用“宗教”这个词来表达他对大自然的一种感情和心理态度。他说他没有找到一个比“宗教”这个词更好的词汇来表达[我们]对实在的（Realitat）理性本质的信赖（vertrauen）；实在的这种理性本质至少在一定程度是人的理性可以接近的。在这种[信赖的]感情不存在的地方，科学就退化为毫无生气的经验（Empirie）。”[28]
这也可以解释，为什么爱因斯坦经常强调“数学的简单性”的原因了。“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。”[29]这种对大自然内在规律的信仰，难道不是一切科学研究的基础吗？正是基于这种信仰，人类理智史上才出现那么多惊心动魄的争论。无疑，这种信仰或动机是一切实在论者和其它派别的人都必须承认的前提。
综上所述，我们看到，爱因斯坦持有一种非常独特的实在论观点。这种观点的核心在于坚持因果性，它是建立在对大自然的合规律性的信仰之上的。弄清这一点对于理解爱因斯坦科学思想的发展历程有很大的帮助，也能避免陷入无谓的语词之争。
注释：
[1]Fine,A.,The Shaky Game.The University of Chicage Press,1986,P.105.
[2]van Fraassen,B.,The Scientific Image.Oxford:Clarendon Press,1980.
[3][4]许良英等编译：《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆，第224、6页。
[5]许多材料表明，尽管这本书主要是由L·英费尔德执笔写成的，但爱因斯坦还是参与了提纲的讨论，并在初稿完成后做了不少修改。因此可以认为，这本书的主要思想，爱因斯坦是同意的，至少是不反对的。
[6]Feyerabend,P.K.,Philosophical Papers,Vol.2,Cambridge University Press,1981,P31.
[7]波普尔：《猜想与反驳》，上海译文出版社，1984年。
[8][9][10][11][12][13][14][15][16]许良英编译：《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆，第516、139、30—33、161、475、592、91、302、237页。
[17]Holton,G.,Thematic Origins of Scientific Thought:Kepler to Einstein.Cambridge:Harvard University Press,1973.P243.
[18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29]许良英等编译：《爱因斯坦文集》第一卷，商务印书馆，第394、520、592、482、229、114、298—299、101、103、2、525—526、380页。