评M．E．梅耶松的《相对论的演绎法》⁽¹⁾

不难指出这本书为什么有它的独特的特点。它的作者不仅理解作为现代物理学特征的思想方式，而且对哲学史和精密科学也有深刻的了解——他对心理学的真知灼见，使他得以揭示作出精神产品的各种内在联系和动机。我们看到，逻辑学家的技巧、心理学家的本能、渊博的知识和朴素的措辞，在这里幸运地融合在一起。

梅耶松的基本指导原则似乎是：要达到关于知识的理论，不可能通过对逻辑性的思维和思辨进行分析，而只能通过对经验的观察资料进行考查和直觉的理解。他所说的“经验的观察资料”，是由实际上呈现在我们面前的一批科学结果和关于这批结果的由来的历史记载所组成的。作者似乎已经感觉到，主要问题在于科学知识和实验数据之间的关系：在各门科学中，我们谈论归纳法能够谈到什么程度，谈论演绎法能够谈到什么程度？

他既排斥实用主义，也排斥纯粹的实证论；他甚至相当愤怒地抨击它们。虽然事件和经验事实是整个科学的基础，但是它们并不构成科学的内容和它的真正本质：它们不过是组成这门科学的题材的资料。对实验事实之间的经验关系的简单观察，在他看来，并不能代表科学的唯一目的。事实上，表现在我们的“自然规律”中的普遍性的联系，不是仅仅由观察资料建立起来的；除非我们从理性的构造着手，否则，这些联系就无法表述和推导出来，而理性的构造不能只是经验的结果。其次，科学并不满足于提出经验规律；它倒是试图建造这样一个逻辑体系，这个体系是以为数最少的前提为根据，并把一切自然规律都包括在它的结论之中。这个体系——或者更确切地说它所代表的许多概念的总体——是同经验的对象相对应的。另一方面，这个体系，理性要使它同全部实验数据，也就是同我们所经验到的一切一致起来，它必须符合科学以前关于实物世界的观念。因此，整个科学是建立在哲学实在论体系之上的。而且，按照梅耶松〔的见解〕，把所有实验规律都归结为一些在逻辑上可推演的命题，是全部科学研究的最终目的，是我们始终朝着前进的目标，尽管我们深信只可能取得部分的成功。

从这个观点看来，梅耶松是一个理性论者，不是一个经验论者。可是，他的立场究竟不同于康德意义上的批判唯心论。的确，我们正在寻求的这个体系中，没有一个特点、没有一个细节能够由于我们思想的本性，而先验地知道它必定是属于这个体系的。关于逻辑和因果性的形式也同样如此。我们没有权利问科学体系必须怎样来构造，而只能问：在它已经完成的各个发展阶段上，它实际上曾经是怎样建造起来的？所以，从逻辑观点看来，这个体系的逻辑基础以及它的内部结构都是“约定的”。它们之所以能站得住脚，在于这个体系在事实面前的有效性，在于它的思想的统一性，也在于它所要求的前提为数很少。

梅耶松用“相对主义”这个术语来命名由相对论推演出来的体系。我们必须小心，绝不可错误地把这个体系看作是同古典物理学的思想方式截然不同的一种新的思想方式（像该书某些段落可能就会使人产生这样的联想）。相对论绝没有这样的意图。认为物理学上没有特许的运动状态这一思想，即相对性原理，从关于光、惯性和引力的大量观测看来似乎是可信的。相对论从这条原理出发，并把它表述成下列命题：“物理方程对于四维空-时连续区中的点的任何变换都必定是协变的。”我们以往所熟悉的物理学基本定律，经过最小可能的修改后，都是适应这条原理的。如果仅仅以相对性原理——或者更恰当地说是协变原理——本身作为唯一基础来建立理论物理学大厦，这个基础就显得太一般了。它并不是完全新的物理学理论；它只不过是根据相对性原理进行修改了的物理学理论。在我看来，作者在经过全面的考虑以后，是完全赞同这个观点的，因为他常常坚持主张，相对论的思想本质上是同科学已经显现出来的规律和总趋势相一致的。（《相对论的演绎法》，xi，61和227以后各页，特别是247和251页。）

另一方面，就相对性原理本身来考虑，由经验建立这条原理，似乎要远胜于由以前的科学修改而成的目前形式的理论来建立它。现在，我们还没有把握，但是却有理由相信：“度规场”和“电磁场”这两个概念显得是不足以解释量子论方面的事实的。但是，那种以为相对性原理本身因此就可以被驳倒的想法，简直不值得去认真考虑。

可是，梅耶松认为重要的是，物理学的理论结构，由于它适应了相对性原理，在前所未知的程度上具有一种严格的逻辑演绎体系的特征。梅耶松不知道这种演绎的和高度抽象的特征正是招致非难的原因；他反而在这里发现了精密科学发展史所显现出来的总趋势的一个实例：为了整个体系的逻辑统一性，公理和方法的方便性（convenience）——就这个词的心理意义来说——看来是越来越被牺牲掉。

这种演绎的和构造的特征使得梅耶松可以把相对论同黑格尔和笛卡儿的体系作出了极为机智的比较。他把这三种理论所以能各自在它们那个时代取得成功的原因，归诸于它们在逻辑联系和演绎推理上的严谨性。人的思想不满足于建立起各种关系；它还想要理解。梅耶松认为，相对论之所以胜过前两种理论，是由于它在量上的精密，也由于它能够适应大量实验事实。他发现笛卡儿理论同相对论者的理论还有一个共同之处，这就是，两者都把物理概念和空间概念（也就是说几何概念）同化了。必须指出，在相对论中，只有在像魏尔（Weyl）和爱丁顿（Eddington）的理论中那样（在几何学上）推导出电磁场之后，我们方才能够完全认识到这一点。

这里我们要再一次注意，在解释梅耶松的某些话时，必须避免发生混淆，特别是他说的“相对论把物理学还原成了几何学”。认为有了相对论，（度规）几何学如果还是被看成截然不同于迄今归于“物理学”的那些学科，那么它已经失去了独立存在的地位，这一看法是完全正确的。梅耶松能够从爱丁顿谈到宇宙的“几何理论”的著作中引用一段话（《相对论的演绎法》137页）。甚至在相对论以前，也没有理由认为几何学同物理学相反，是一门先验的科学。按照广义相对论，度规张量规定没有电磁效应的情况下量杆和时钟的行为以及可以自由位移的固体运动。

这个张量所以被称为“几何学的”，是因为它的相应的数学形式最初出现在用“几何学”这个名词来称呼的那门科学里。认为凡是有这种形式在其中起作用的科学，都要给加上“几何学”这个名称，根据是不足的，即使我们运用我们已从几何学中熟知的那些符号进行比较来加以说明时也是如此。类似的论据会使麦克斯韦和赫兹把空虚空间中的电磁方程看作是“几何学的”方程，因为这些方程中出现了矢量这个几何学的概念。

与此相反，魏耳和爱丁顿的表示电场的理论，其本质不在于把这种场并入几何学，而在于它们指出了一条可能的途径，来达到从单一的观点来表示引力和电磁，而在此以前，同它们相对应的两种场一直被认为是逻辑上彼此无关的形式。因此，我认为，“几何学的”这个词按这种思想方法来使用时是毫无意义的。而且，梅耶松提出的相对论性物理学和几何学之间的类比，有着更深远得多的意义。他在从哲学观点出发考察这些新理论所引起的革命时，从中看到了以往科学进展业已显现出来的一种趋势的表现，不过在这里更加显而易见——这种趋势就是把“流形”简化成其最简单的表示，也就是说把它消融于空间中。梅耶松以相对论本身证明，这种曾为笛卡儿梦想过的完全的简化，实际上是不可能的。因此，他正确地着重指出，许多人在解释相对论时都错误地谈论什么“时间的空间化”。时间和空间融合成同一个连续区，但是这个连续区不是各向同性的。空间距离元和时间间隔元在本性上仍旧是截然不同的，甚至在给出两个无限接近的事件的世界线间隔之平方的公式中也是截然不同的。

他所痛斥的这种倾向，虽然往往隐而不见，但是在物理学家的头脑里却确实有，而且是根深蒂固的，就像那些庸俗化者，甚至许多科学家，在他们解释相对论时的胡言乱语所毫不含糊地表现出来的那样。

我深信，在所有从认识论的观点来论述相对论的著作中，梅耶松的书是最出色的一种。我所仅有的遗憾是，他似乎不知道施利克（Schlick）和赖兴巴赫（Reichenbach）两人的著作，他要是知道的话，一定会赞赏它们的价值的。

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(1) 此文最初以法文发表在《法国和外国哲学评论》（Revue philosophigue de la France et de l'étranger），1928年，105卷，161—166页，由Andrè Metz译为法文。这里译自米利奇·恰佩克（Milič Čapek）编的《空间和时间概念》（The Concepts of Space and Time），荷兰多德雷赫特（Dordrecht），Reidel出版公司，1976年版，363—367页。本文由周昌忠同志译。

埃米耳·梅耶松（M．Émile Meyerson，1859—1933），法国哲学家。生于波兰卢布林，在德国学化学，后定居巴黎。最初任化学技师，后全力研究化学史。1889年以后转向哲学。受到黑格尔辩证法的影响，反对马赫的认识论，认为自然科学的原理是因果性的原理。主要著作有《同一性和实在》（1908年），《科学中的说明》（1921年），《思想的途径》（三卷本，1931年），《量子物理学中的实在和决定论》（1933年）。爱因斯坦评论的这本《相对论的演绎法》（La déduction relativiste），1925年，巴黎Poyot出版。——编者