正文 第二十八章 愛因斯坦論科學革命

對於許多歷史學家,哲學家,社會學家和科學家來說,相對論革命已成為科學革命的典範。但愛因斯坦卻認為他的貢獻應被視為物理學進步的組成部分,而不是物理學革命性的發展。他從未寫過專門的文章論述與進化觀相對應的革命觀這一主題,但他卻在許多場合下對此作過深刻的表述。

在評價愛因斯坦關於科學革命的觀點時,我們必須注意,在他獲得國際聲望之前,他的觀點與其後來的觀點是不同的。這也許能解釋這樣一個事實,他在1905年3月寫給C.哈比希特的一封信中,把自己的光量子概念說成是"非常革命的"(希里格1954,89)。但在1947年,他卻強烈反對科學發展是由一股穩定的革命潮流所推動的觀點。就我所知,這封致哈比希特的信,是愛因斯坦唯-一次使用"革命的"這一辭彙來描述他自己的工作和本世紀物理學。其它關於愛因斯坦對科學革命的論述,或散見於他的通信中,或流露在他的演講中,或體現在他所寫的有關自己的工作或其他科學家成就的文章里。因此他的每一個見解必須放在特定的背景下去考察和理解。我發現沒有證據表明愛因斯坦對科學革命的模式有過什麼重要的思想或曾建立有關科學發展途徑的真正理論。我在這裡還要補充一點語言上的問題:愛因斯坦的母語是德語,因此,在理解和翻譯上也會出現問題。

在愛因斯坦發表了他的"非常革命的"光子概念,相對論以及對布朗運動的深入研究成果一年之後,他明確地談到他的憂慮,他擔心也許他再也不會得到做出上述成就時所具有的創造力。難道偉大的創造力真的窮盡了嗎?lgu年5月3日他寫信給M.索洛文,表達了他擔心不再會做出新的重要的科學貢獻的憂傷心情。他說:"我將要步入停滯不前和思想貧乏的年齡段了,面對年輕人的革命熱情,這個年齡段的人只能悲嘆而已"(愛因斯坦1956,5;見費納1971,297;1974)。這句話說得多少有點模糊,但我想其含義之一就是,一個富有創造力的青年科學家容易產生"革命性思想",因此他們很可能形成"非常革命性的"觀念。我認為不能把1905-1906年的兩封信中發現的"革命的"這個辭彙看作與當時科學界流行的革命一詞的含義有何不同。這就是說,愛因斯坦特彆強調光量子概念體現了很強的不連續特性,是物理學進程中的革命性突破。

愛因斯坦於1905至1906年對革命性科學的召喚與他1947年的評論形成了鮮明的對照。1947年1月30日《紐約時報》刊登了這樣一條新聞:"愛因斯坦的理論得到拓展"。這是指A.薛定諤的聲明:"解決了一個30年懸而未決的老問題:愛因斯坦1915年的偉大理論得到有力的推廣。"《紐約時報》報道說,薛定諤宣稱他已將廣義相對論從引力範圍擴展到電磁領域。這項研究是"我們科學家應當做的事,而製造原子彈卻相反。"薛定諤的聲明被人們視為是不夠謙虛的。在此之前,《紐約時報》派人採訪了愛因斯坦,要他發表看法。採訪報道同有關薛定諤的新聞登在一起。它只引用了愛因斯坦的幾句話,他"目前還不能對此做出任何評價",愛因斯坦說:"我缺乏第一手材料",而且"有關科學上的事情",他與薛定諤只有"有限的聯繫"。

但是,儘管愛因斯坦沒有在新聞媒介上做出公開評論,他卻寫了一篇文章,其英譯本M.克萊因曾引用過(1975,113)。愛因斯坦說:"讀者得到的印象是每過五分鐘就會發生一次科學革命,簡直就像某些不穩定的小國家發生軍事政變一樣。"愛因斯坦認為(根據克萊因的引證):"過多使用科學革命這個術語會使人對科學發展過程產生錯誤的印象"。愛因斯坦寫道:這個"發展過程是前後連續幾代最優秀的頭腦加上不知疲倦的勞動",是"逐漸導致對自然規律的更深刻的認識過程"。在這些文字中,我們可以發現,儘管愛因斯坦強調科學進步的積累的一面,但他沒有完全排除偶然發生的革命。

克萊因發現:"只有當(科學上的)變革達到法國或俄國革命那種程度時,愛因斯坦才特別地提到了科學革命"。我們已經看到愛因斯坦一再提到麥克斯韋革命(或法拉第,麥克斯韋,赫茲革命)。在他的"自傳注釋"(1949,37)中,愛因斯坦指出:"從引進(電磁)場而開始的革命絕沒有完結。"克萊因(1975,118-119)對愛因斯坦的成就進行深入的分析後指出,愛因斯坦並沒有真正創立新的"光量子理論",而僅僅是提出一個假說,它是"建立必要的新理論的一個富有啟發性的嚮導"。克萊因還指出,在愛因斯坦提出相對論時,他沒有宣稱他"發現了新的基本理論"。因此在他1907年的論文中(1915年的文章中也是如此),愛因斯坦正確地指出狹義相對論不過是"一個富有啟發性的原理"。對愛因斯坦說來,相對論不能構成一場革命。

儘管愛因斯坦在他1905年做出的三個偉大貢獻中,只把其中的一個冠以"革命性的"這樣的定語,但他的科學界的同仁、學生、合作者和傳記作者都贊成科學史家的觀點:狹義相對論、光量子論、對布朗運動的解釋這三者都具有革命性質。其中他對布朗運動的解釋最不為人們所知,但它的革命性質是與生俱來的,因為它為解決分子運動這一基本問題提供了一個全新的方式。在研究分子運動時,愛因斯坦建立了"已給出的統計漲落理論中第一個重要的方法"(克萊因1975,116)。由波蘭物理學家M.V.斯莫爾烏克爾斯基同時獨立提出了這一理論,被許多同代人看作是革命性的,特別是當它被J.佩蘭、斯維德伯格和其他人的實驗證實以後。但愛因斯坦並不認為這一工作是革命性的,因為"它不過是擺離線械論世界觀所得出的一個必然結果"(同上)。

愛因斯坦1905年論光的量子性的論文的革命意義已經在本書第27章中討論過了。但這裡我們應當注意愛因斯坦在標題中用了"啟發性的"一詞。他所闡述的尚不是一個理論,而是以一個假說為基礎解釋各種各樣的現象,而假說的正誤在他那裡是無關緊要的,它只是作為解釋的基礎。愛因斯坦直到去世時仍然沒有將"理論"一詞向光量子假說聯繫在一起,在他去世前一周,愛因斯坦糾正一位"愛因斯坦的光量子理論"的來訪者,愛因斯坦強調說:不,光量子"不是一個理論",因為光量子和相對論不同,愛因斯坦認為相對論是以前物理學邏輯的進化式的發展,而光量子假說同以前的原理不能相容。他認為他得出的光的概念是奇特的,甚至是完全站不住腳的。因此他採用"革命的"作為光量子假說的定語也許暗示了這種不合適的,甚至不正確的特性,而不只是它的新奇。

眾所周知,愛因斯坦在他科學生涯的鼎盛時期,曾花費大量的時間致力於創立"統一場論",但沒有取得成功。統一場論試圖以一種內在聯繫的方式將引力和其它物質力統一在一起,以期對物理世界進行準確完整的描述。M.克萊因認為愛因斯坦後來的關於科學革命的見解是他對正在到來的革命的信念的一部分,這場革命將恢複物理學中某些在20世紀的衝擊下失去的性質。克萊因(1975,120)寫道:"當愛因斯坦心存疑慮地反對聲稱這個或那個新發現的理論引起了物理學革命的時候,他指的是真正的革命。牛頓世界觀的舊體系已被拋棄,但他的天才後繼者必須提出一個可理解的、一致的和統一的物理實在圖景,以代替已被拋棄的舊圖景。沒有給出完整新圖景的暫時的思想成果理應獲得應有的評價,但愛因斯坦拒絕把它們稱作是已經完成的革命"。

讓我們回過頭來看看愛因斯坦對伽利略的評價。他和開普勒和牛頓一道是愛因斯坦所崇拜的英雄人物。愛因斯坦不僅盛讚伽利略的科學成就,而且欣賞他工作所體現的主導思想:"竭力反對任何根據權威而產生的教條。"愛因斯坦稱讚伽利略只承認"經驗和周密的思考才是真理的標準",他評論說,伽利略的這種態度在那個時代是"多麼危險和多麼革命"。這些話出自愛因斯坦為S.德雷克英譯的伽利略的《對話》所寫的序言,我們關於愛因斯坦和革命的討論很快就會涉及這本書。

愛因斯坦的序言分別用德文和所謂的"S.巴格曼的權威英譯本"的出版。儘管兩種版本中都出現了同一個辭彙——革命的,因德文版有一段話中採用了另一個完全不同的辭彙:bahnbred(字面意思是"開創"),按照"權威譯本",這段話的意思是"對話的革命性的真正內容"。在序言中,愛因斯坦把伽利略比作政治革命者。按照愛因斯坦的觀點,伽利略拋棄了古代學者的權威和偏見,而堅信自己的推理。因為在伽利略時代,幾乎沒有"具有堅定意志,並且兼具智慧和勇氣的人"敢於挺身而出,反對"那一批無所事事的說教者,他們靠了人民的無知,披著牧師和學者的外衣",藉以"維護自己的權勢"。愛因斯坦認為伽利略的地位是"開創性"和"革命的"。但他沒有使用"伽利略革命"這樣的詞句。他懂得即使

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