什么是物理学理论的统一性？理论被认为是思维经济

首先，这样的理论有什么用处？

对于事物的本性或我们正在研究的潜藏在现象之下的实在，在我们刚刚描绘的规划上构想的理论绝对没有教给我们任何东西，也没有宣称教给我们任何东西。那么，它有什么用处呢？物理学家用描述定律的数学命题的体系代替实验方法直接提供的那些定律，究竟得到什么呢？

首先，物理学理论用为数很少的命题即基本假设替代为数很多的定律，这些定律是作为相互独立的东西提出的，每一个定律都不得不独自学习和记忆。可是假设一旦已知，数学演绎便容许我们以十足的把握使心智回想起所有的物理学定律，而不会有遗漏或重复。这样把大量的定律浓缩在少数原理中，大大减轻人的心智的重负，没有这样的技巧，人的心智就不能储藏它每日获得的新财富。

把物理学定律简化为理论从而有助于“智力经济”，恩斯特·马赫（Ernst Mach）在智力经济中看到科学的目标和指导原则。 ^[9]

实验定律本身已经体现了第一次智力经济。人的心智面对不计其数的具体事实，每一个事实由于大量各种各样的细节而错综复杂；没有一个人能够囊括和保留所有这些事实的知识；也没有一个人能够把这种知识传达给他的同胞；抽象进入舞台。它导致从这些事实中排除一切独有的或个体的东西，从它们的总体中仅仅抽取在它们中是普遍的或对它们来说是共同的东西，它用单一的命题代替这一大堆麻烦的事实，该命题几乎不占用人的记忆，且容易通过教育传播：它系统地阐述了物理学定律。

“例如，倘若我们知道，入射光线、折射光线和法线在同一平面，且sin i/sin r=n那么我们就用不着记下光折射的个别例子，便能够在心理上重构所有现在的和未来的情况。在这里，我们不用记下在物质的不同组合中和在不同的入射角下的无数折射例子，我们只要记住上述陈述的法则和n的值——这容易得很——就行了。在这里，经济的意图是清楚明白的。” ^[10]

用定律代替具体事实达到了经济，当心智把实验定律浓缩为理论时，它便加倍了经济。折射定律对于不可胜数的折射事实而言是经济，光学理论对于无限变化的光现象的定律来说也是经济。

在光效应中，只有极少数被古人简化为定律；他们了解的唯一光学定律是光的直线传播定律和反射定律。在笛卡儿时代，折射定律加强了这个贫乏的偶然事件。在没有理论的情况下，光学能做的事情是如此稀少；学习和讲授每一个定律自然而然是容易的。

相反地，在今天，正如我们知道的，希望研究光学的物理学家在不借助理论的情况下，怎么能够获得这一庞大领域里的即使是肤浅的知识呢？考虑一下单轴晶体或双轴晶体的单折射、双折射效应，在同位素介质或晶体介质上的反射效应，干涉效应，衍射效应，反射引起的偏振以及单折射或双折射引起的偏振效应，色偏振效应，旋转偏振效应等等。这些巨大的现象范畴中的每一个都可以引起为数甚多的实验定律的陈述，其数量和复杂性会使最能干、最强大的记忆力感到惊恐。

光学理论伴随产生了，占有这些定律，并把它们浓缩为少数原理。从这些原理出发，我们总是能够通过规则的和可靠的运算，抽取我们希望使用的定律。因此，守望这些定律的知识不再有必要了；它们所依赖的原理的知识就足够了。

这个例子能使我们牢牢地把握物理科学进步的道路。实验家不断地揭示出迄今未曾料到的事实并用公式表示新定律，理论家通过设想更浓缩的表述、更经济的体系，使有可能存储这些获得物。物理学的发展刺激着“不厌倦提供的自然”和不希望“厌倦构想”的理性之间的持续斗争。