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物理学理论的目的与结构
1.9.4

接着,让我们把对机械论的这种审查放在一边,达到对莱伊先生的论题来说是基本的问题。

让我们以鲜明地详述这个问题开始,尽管最确实的方式是不误解作者论据的精密含义。

没有人怀疑经验教导我们真理;听任它自行其是,它也许足以积累一个关于宇宙的判断群;这个群会构成经验知识。

理论拥有实验发现的真理;它把这些真理转化并组织为一个新学说:理性物理学或理论物理学。

理论物理学和经验知识之间的差异的本性确切地是什么呢?

理论仅仅是这样的人为的结构:它使经验知识的真理更容易把握,从而使我们在作用于外部世界时更果断和更有利地使用它,但是它关于这个世界告诉我们的只不过是实验已经告诉我们的东西吗?

或者相反地,理论告诉我们关于实在的某种东西,而实验却没有告诉我们并且不可能告诉我们实在即超越于纯粹经验知识的某种东西吗?

如果我们必须肯定地回答这个最后的问题,那么我们将能够说,物理学理论是真的,它具有作为知识的价值。另一方面,如果我们对第一个问题被迫说是,我们也将不得不说,物理学理论不是真的,而仅仅是方便的。它没有作为知识的价值,而只有实际的价值

为了抄近路穿过这种进退两难的窘境,我们看到,莱伊先生开始在仔细审查物理学理论的科学人中间探询。让我们进而与他一起追踪这一探询。

搜集到的科学人的第一个见解是兰金这样概述的见解(p.65):“实验提供科学的牢固的和确实的基础,为了构造作为知识的科学,实验使用数学,从而我们可以严格地演绎实验的所有推论,以便以精确的方式预言它们,确保我们在新知识的发现中使用已获得的所有知识。”显然,这些宣言似乎确定地陈述,被数学伴随的理论工作仅仅作为较大的方便是重要的,而没有把知识添加到经验告诉我们的东西之中。

可是(p.66),我们在兰金那里发现“对他通过他的工作促使其进步的科学的真正热情,以及对于科学获得的结果和使他抱有希望的结果的不可动摇的信任。在英国物理学家的著作中没有怀疑论,甚或没有不可知论的痕迹。物理学的客观有效性尤其是批判”。现在,这种态度奇怪地与批判的审视形成对照,兰金通过这种审视只不过是把功利主义的目的赋予理论数学!

现在,让我们聆听一下恩斯特·马赫的观点。马赫十分清晰的学说全部概述在一个原理中,即思维经济原理。这位奥地利科学家以下述词语阐述这个原理:“整个科学的目的在于用尽可能简短的智力操作代替经验。”这就是为什么物理学首先把无数真实的或可能的事实浓缩为单一的定律,为什么在我们称之为理论的东西之中形成众多定律的极其集中的综合。“事实通过思想重构而由它们形成体系,以至每一个事实都可以用最少的智力花费恢复和重建,这正是以系统的秩序排列所呈现出来的事实的问题(p.103)。”不可能更清楚地陈述,系统化的理论工作并没有自称在任何程度上增加实验施与给我们的真理的数量,但是其目的只是使经验知识更容易被我们吸收和使用。

可是,即使恩斯特·马赫以这样的精巧和自信追求的逻辑批判导致他把理论还原为只不过是经济的工具,几乎是专门的记忆技巧,但是他似乎并不想满足于理论的这种低下的作用。莱伊先生用这些话(p.105)诠释他的思想:“而且,科学在它的形式发展中对准的物理学知识的一致综合仅仅作为经济的和和谐的协调是不重要的。这种综合不是科学工作的审美花冠。”情况实际上似乎是,当马赫在讲下面的话时,他在其中看到比这一点更多的东西:“恰当的世界概念不能被给予我们;我们必须获取它;正是只有让该领域对理智和经验——无论在何处唯有它们应该解决问题——敞开,我们才能够希望为人类的目的趋近一致的世界概念的理想,而唯有该理想与健全构造的心智的秩序化相容。”

在收集了兰金的见解以及马赫的见解之后,莱伊先生也给我们以把我们的见解包括进来的荣誉,对此我们将不详述,因为我们认为它在那些专页中明白地显示出来。然而,我们将感谢作者费尽心力,他着手整理我们散布在世界四面八方的思想。如果他读了我们关于物理学理论的目的和结构的见解在其中找到它的完备表达的书,而不是仅仅查阅我们试验我们学说的各种文章的话,那么他也许会吝惜他的这些气力。

在评论机械论的对手后,莱伊先生向前迈进,并考虑那些坚持对这个学说持纯粹审查态度的人;他让昂利·彭加勒对他们讲话。

莱伊先生以大量的技巧,力求把完美的连续性引进彭加勒先生在不同时间就物理学理论的意义阐明的陈述中。我们担心,这种统一与其说是真实的,还不如说是人为的。对我们来说也许是,在充分理解这些陈述的基础上,人们看到,这位杰出的数学家的见解形成被一条深渊隔开的两个群。首先,它们在形式上看来相互矛盾;但是,这样的态度绝不是不合理的,我们相信,它能够彻底地受到较高的逻辑的辩护,因为我们现在将有机会表明这一点。

对英国物理学家的研究,尤其是对从麦克斯韦以来的物理学家的研究,导致彭加勒先生审查物理学理论赖以建立的原理;这种审查导致他得出他以他的惯有的明晰性阐述的结论:“实验是真理的唯一源泉;唯有它能够告诉我们某种新东西;唯有它能够给我们以确定性。”物理学理论赖以建立的假设“既不为真也不为假”;它们只不过是“方便的约定”。因而,相信它们把无论什么知识添加到纯粹经验的知识中,恐怕是愚蠢的。

昂利·彭加勒以无情的严格性所做的逻辑审视把他逼到下述十分实用主义的结论的角落:理论物理学仅仅是处方的集合。与这个命题针锋相对,他发动了一类革命,他响亮地宣布,物理学理论给我们以不同于纯粹事实知识的某种东西,它导致我们发现事物相互之间的实在关系。

在我们看来似乎是,在十分简缩的摘要中看到的、昂利·彭加勒关于物理学理论的价值的判断的叙述就是这样的。

现在,让我们看看,要经受这一相同的试验,机械论的继承者将要引入什么判断。

莱伊先生如何定义现代机械论的精神,以按照原状反对像笛卡儿、惠更斯、博斯科维奇和拉普拉斯这样的人所声称的教条的机械论的精神呢?

“机械论(p.225)不再试图给予它的对象以不变的描述。相反地,它基本上是作为研究的方法、发现和进步的方法呈现出来。机械论坚持的一切是使用想象的描述的权利,当然在以更完备的样式向我们揭发自然时,这种描述是可以修改的。……机械论的物理学今天不要求力学图式的实际统一;它要求为物理化学现象的诠释和系统化而使用力学图式的权利。”

因此,确实意识到他自己思考的过程的机械论者,不再把他的形状和运动的组合作为潜藏在直接可觉察的质之下的实在给予我们;他遵循英国学派,在它们之中仅仅看到模型,模型使他理解直接获得的经验信息变得比较容易,并促使他发现新事实;他只是把它们看做脆弱的和暂定的建造物,看做与他正在致力于完善的纪念馆没有本质关联的脚手架。

可是(p.268):“从机械论的分析中产生的结论是这个体系的客观主义。如果你乐意的话,机械论是对物理学理论(当它受到检验时)的实在性的信念,它把与在另一个定义——机械论是对外部世界的实在性的信念——中相同的含义给予这个定义中的词汇‘信念’和‘实在性’。

“在不恰当的和错误的猜测中,机械论宣称正在向复写所有的物理经验进发。在最终结果中,我们应该对物质宇宙拥有完备的描述,从构成它的基础的基元现象到它向我们感官呈现的复杂细节的完备描述。”

莱伊先生的查询在这里停止了。在我们方面,我们能够向前推进它并质问莱伊先生本人;他刚刚完成的著作的确授予他在这场争论中被听证的权利。那么,他对其他人的著作的辛苦研究和他自己的反思导致他得出的结论是什么呢?

他宣称(pp.iv-v):“所有物理学家都承认必然的和普遍的真理的不断增长的储备,这种真理储备是纯粹实验的结果的集合。”他承认:“理论只是工作和系统化的工具;这不是小看它们的作用,因为它们原来是物理科学中的所有发现和所有过程的源泉。”

他再次说(p.354):“物理学理论没有独立于实验的客观有效性。……它是物理学家的必要工具;没有某种理论,物理学家无法处理物理学。”

理论(p.355)“至少在今天不能宣称除技术价值之外的任何价值,这种技术价值是功利主义的而不是客观的。物理学理论,或者确切地讲,理论物理学即相同形式的物理学理论的集合,仅仅是工具。”

“如果物理学理论基本上是方法(pp.357-358),我们很容易设想,它们可以有许多。……除了在假设领域之外,多样性和歧异性在物理学家中间不存在并且不能存在。……假设除了作为研究方法外没有其他作用。物理学理论仅仅在下述情况下才是多样的和歧异的:它们先于其他一切具有方法论的价值,它们出自心智在假设选择时以隐蔽它的无论什么名义做出的任意行为。”

在物理学中除实验事实以外不存在其他真理;理论仅仅是分类的手段和研究的工具。因此,物理学可以同时使用截然不同的和互不相容的理论;理论物理学只有技术的和功利的价值:莱伊先生通过对物理学中使用的程序的概观,通过对物理学家的各种观点的审查,在逻辑上导致的断言就是这样的。实用主义者对于更有利于他的观点的结论能够希望什么呢?一些人把物理学理论定义为要求就本性而言成功地指导我们行为的处方,作者似乎没有决定性地断言他们的意义吗?

可是,如果我们把自己局限于收集这样的断言,我们关于作者的真实思想该会犯多么大的错误啊!他也许会被列入行动哲学的最热情的党徒之中,而他的书却恰恰是为了答复实用主义而写的;他主张辩护的命题是如下阐明的(p.359):“物理化学科学具有知识的客观价值。所谓知识的价值或理论的价值,我意指它们与不断扩展和深化的`自然知识有关的价值,我排除它们与自然力的实际利用有关的价值。”

因此,我们收集到的与莱伊先生的著作的文本一致的判断表达他的思想的一部分,而且仅仅是一部分;它们表达紧随他的查询和批判性研究之后他被迫发表的结论;当首次审查时,它们在他的学说的表面上是十分清楚的和明显的,但是与他的理智的真正根基似乎没有关联;人们几乎可以说,它们是从外部强加的偶然的思想。在这一思想之下,存在着同时从理解力的最密切的部分突出的不同的思想;这个潜在的思想急欲支撑掩盖它的思想的重量;它抗议逻辑批判要求强加给它的断言,这些断言的形式的和精确的语调并未成功地窒息自然用来反对它们的否定。

正是从他的书的头几页(pp.iv-v)开始,莱伊先生就声明:“对于所有物理学家来说,存在必然的和普遍的真理的不断增长的储备,这种真理储备是由实验结果的集合形成的。”然而,逻辑学家在他那里十分明确地了解,任何实验结果都是特殊的和偶然的,但是自然反对逻辑并对他呐喊:通过观察向物理学家暴露的特殊的和偶然的真理,是必然的和普遍的真理向他显示的具体形式,尽管他的方法不容许他面对面地沉思这样的真理。

逻辑批判并未成功地在物理学理论中看到比工具更多的任何东西。现在,工人使用对他来说是方便的工具,他拿着它是因为他喜欢它,为了采用任何其他工具,他可以自由地丢弃它。方便决定性地是他的唯一指导;倘若他的工作出色地完成了,对他来说他用以完成它的最恰当的程序多么要紧!如此与物理学理论同行的是:物理学家可以任意地构造它们,无论何时他看到合适时都可改变它们;它们可以相继地属于所有学派,今天属于原子论学派,明天属于动力学学派,后天属于能量论学派。只要发现新事实,人们就没有权利指责他不一致或非难他翻案。

这里是自然如何重新反对这些批判性的教导(p.354):“物理学理论不是每一个科学家在他看到合适时,可以使用或抛弃的纯粹个人的建议。……如果他今天面临几个理论形式,那么它们并非相互对立,尽管一个人的愿望与另一个人的愿望对立;但是,在一个学派的概念与另一个学派的概念对立时,也就是说,在情况要求是稳定的并把心智整合到同一道路时,它们是对立的。”

依据什么权利,纯粹技术的程序坚持把它自己强加于整个学派呢?尤其是,依据什么权利,它要求它自己普遍被接受,以致世界上的每一个工人被迫以相同的方式完成相同的任务呢?事实上,即使物理学理论仅仅是工具或器械,这种理论也没有毫不犹豫地断言对这一普遍统一的荒谬要求(p.375):“物理学目前的容貌并非它将总是目前的容貌。相反地,一切都导致人们认为,它仅仅是由于相对短暂的偶然事件。……于是,我们在物理学理论中注意到的歧异甚或对立,将随物理学进步继续减少;它们已随物理学进步继续减少了。这种差异不是物理学的本性中固有的;它们本质上存在于它的发展的初始时期。

“因而,只要我们读一下物理学家——不管他是谁——对物理学的反思,我们从未看见他对科学的统一和理论的最终一致提出最细微的怀疑,至少是在它们的普遍路线上。每一个人都理所当然地认为,分歧只不过是暂时的。”

让我们承认它;让我们假定,所有这些分歧都被消除了。我们最终成功地构造出人人都接受、物理学家都渴望的单一理论。这个理论将享有普遍的赞同;然而,它的实质是不能被改变的。现在,逻辑批判教导我们,物理学理论本质上仅仅是分类工具,它未包含真理的片段,实验没有把真理的片段带给它。当所有物理学家采纳实验定律在其中被省略的同一理论时,理论物理学将是什么呢?它还将是并将总是被整理的经验知识。秩序将扩展到所有经验知识;这种秩序由以进行的分类模式将被所有科学人共同一致使用。无论如何,理论物理学比任何粗俗的、无组织结构的、经验的知识可以更方便地使用,更有实效,它将除了后者之外没有另外的作为知识的价值

批判正是这么讲的;但是,自然为了使它希望落空,立即发出声音(p.v):

“理论构成假设的领域,也就是说,……构成相继近似于真理的领域,这预先假定愈来愈密切近似的真理。……可以合法地谈论物理科学的同质的理想心智:它同时允诺物理科学的未来实证逻辑和人的关于物质及其知识的哲学。”

因此,对物理学使用的方法和物理学家的证言的逻辑批判,导致莱伊先生如下断言:物理学理论只是适合于增加经验知识的工具;除了实验结果外,在其中没有为真的东西。但是,自然反对这一判断;它宣布,存在着普适的和必然的真理,物理学理论通过稳定的进步——这种进步不断地拓展它同时使它更为统一——一天接一天地使我们对这个真理有更完善的洞察,以致它构成名副其实的宇宙哲学。