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爱因斯坦文集
1.116.1 一 关于科学方法的一般考查
一 关于科学方法的一般考查

常听人说,科学家是蹩脚的哲学家,这句话肯定不是没有道理的。那么,对于物理学家来说,让哲学家去作哲学推理,又有什么不对呢?当物理学家相信他有一个由一些基本定律和基本概念组成的严密体系可供他使用,而且这些概念和定律都确立得如此之好,以致怀疑的风浪不能波及它们,在那样的时候,上述说法固然可能是对的;但是像现在这样,当物理学的这些基础本身成为问题的时候,那就不可能是对的了。像目前这个时候,经验迫使我们去寻求更新、更可靠的基础,物理学家就不可以简单地放弃对理论基础作批判性的思考,而听任哲学家去做;因为他自己最晓得,也最确切地感觉到鞋子究竟是在哪里夹脚的。在寻求新的基础时,他必须在自己的思想上尽力弄清楚他所用的概念究竟有多少根据,有多大的必要性。

整个科学不过是日常思维的一种提炼。正因为如此,物理学家的批判性的思考就不可能只限于检查他自己特殊领域里的概念。如果他不去批判地考查一个更加困难得多的问题,即分析日常思维的本性问题,他就不能前进一步。

我们的心理经验包括一个丰富多彩的序列:感觉经验,对它们的记忆形象,表象和情感。物理学同心理学完全不同,它只直接处理感觉经验以及对它们之间关系的“理解”。但是,甚至连日常思维中的“实在的外在世界”这一概念也完全是以感觉印象为根据的。

现在我们首先应当注意到:要区别感觉印象和表象,那是不可能的;或者,至少这种区别不可能是绝对确定的。这个问题也涉及实在的观念,我们不去卷入这个问题,而把感觉经验的存在看作是既定的,也就是说,把它看作是一种特殊的心理经验。

我相信,在建立“实在的外在世界”时,第一步是形成有形物体(bodily object)的概念和各种不同的有形物体的概念。在我们的许多感觉经验当中,我们在头脑里任意取出某些反复出现的感觉印象的复合(部分地同那些被解释为标记别人的感觉经验的感觉印象结合在一起),并且给它们一个概念——有形物体的概念。从逻辑上来看,这概念并不等同于上述那些感觉印象的总和;它却是人类(或者动物)头脑的一种自由创造。但另一方面,这个概念的意义和根据都唯一地归源于那个使我们联想起它的感觉印象的总和。

第二步见之于这样的事实:在我们的思维(它决定我们的期望)中,我们给有形物体这个概念以一种独立的意义,它高度独立于那个原来产生这个概念的感觉印象。这就是我们在把“实在的存在”加给有形物体时所指的意思。这样一种处置的理由,唯一地是以下面的事实为根据,即借助于这些概念以及它们之间的心理上的关系,我们就能够在感觉印象的迷宫里找到方向。这些观念和关系,虽然都是头脑里的自由创造,但是比起单个的感觉经验本身来,我们觉得它们更强有力,更不可改变,而单个感觉经验所不同于幻想或者错觉结果的那种特征,是永远无法完全保证的。另一方面,这些概念和关系,实际上,关于实在物体的假设,一般说来,关于“实在世界”的存在这假设,确实只有在同感觉印象相联系(在这些感觉印象之间形成了一种心理上的联系)时,才站得住脚。

借助于思维(运用概念,创造并且使用概念之间的确定的函数关系,并且把感觉经验同这些概念对应起来),我们的全部感觉经验就能够整理出秩序来,这是一个使我们叹服的事实,但却是一个我们永远无法理解的事实。可以说:“世界的永久秘密就在于它的可理解性。”要是没有这种可理解性,关于实在的外在世界的假设就会是毫无意义的,这是伊曼努耳·康德的伟大的认识之一。

这里所说的“可理解性”这个词是在最谨慎的意义上来使用的。它的含义是:感觉印象之间产生了某种秩序,这种秩序的产生,是通过普遍概念及其相互关系的创造,并且通过这些概念同感觉经验的某种确定的关系。就是在这个意义上,我们的感觉经验世界是可理解的。它是可理解的这件事,是一个奇迹。

照我的见解,关于各个概念的形成和它们之间的联系方式,以及我们怎样把这些概念同感觉经验对应起来,这中间并没有什么东西是能够先验地说出来的。在创造这种感觉经验的秩序时,指导我们的是:只有成功与否才是决定因素。所需要的只是定下一套规则,因为没有这样的规则,就不可能取得所希望有的知识。人们可以把这些规则同游戏的规则相比较,在游戏中,规则本身是随意的,但只有严格遵守它们,游戏才有可能。可是,这种规定永无终极。它只有用于某一特殊领域,才会有效(也就是不存在康德意义下的终极范畴)。

日常思维的基本概念同感觉经验的复合之间的联系,只能被直觉地了解,它不能适应科学的逻辑规定。全部这些联系——没有一个这种联系是能够用概念的词句来表达的——是把科学这座大厦同概念的逻辑空架子区别开来的唯一的东西。借助于这些联系,科学的纯粹概念的命题就成为关于感觉经验复合的普遍陈述。

我们把那种同典型的感觉经验的复合直接地并且直觉地联系在一起的概念叫做“原始概念”。其他一切观念——从物理学的观点来看——只在它们通过命题同原始观念联系在一起的时候才具有意义。这些命题,一部分是概念的定义(以及那些在逻辑上从这些概念推导出来的陈述);一部分是不能从定义推导出来的命题,它们至少表示“原始概念”之间的间接关系,从而也就表示感觉经验之间的间接关系。后一种命题是“关于实在的陈述”,即自然规律,那就是这样一些命题,当它们用于原始概念所概括的感觉经验时,它们应当显示出有效性来。至于哪些命题应当被看作是定义,哪些应当被看作是自然规律,这问题主要取决于所选用的表示方法。只有当人们从物理学观点来检验所考查的整个概念体系不空虚到什么程度的时候,作出这种区别才真正成为绝对必要的。

科学体系的层次

科学的目的,一方面是尽可能完备地理解全部感觉经验之间的关系;另一方面是通过最少个数的原始概念和原始关系(2)的使用来达到这个目的。(在世界图像中尽可能地寻求逻辑的统一,即逻辑元素最少。)

科学用到全部的原始概念,即那些同感觉经验直接联系着的概念,以及联系这些概念的命题。在发展的第一阶段,科学并不包含别的任何东西。我们的日常思维大致是适合这个水平的。但这种情况不能满足真正有科学头脑的人;因为这样得到的全部概念和关系完全没有逻辑的统一性。为了弥补这个缺陷,人们创造出一个包括数目较少的概念和关系的体系,在这个体系中,“第一层”的原始概念和原始关系,作为逻辑上的导出概念和导出关系而保留下来。这个新的“第二级体系”,由于具有自己的基本概念(第二层的概念),而有了较高的逻辑统一性,但这是以那些基本概念不再同感觉经验的复合有直接联系为代价的。对逻辑统一性的进一步的追求,使我们达到了第三级体系,为了要推演出第二层的(因此也是间接地推出第一层的)概念和关系,这个体系的概念和关系数目还要少。这种过程如此继续下去,一直到我们得到了这样一个体系:它具有可想象的最大的统一性和最少的逻辑基础概念,而这个体系同那些由我们的感官所作的观察仍然是相容的。我们不知道这种抱负是不是一定会得到一个决定性的体系。如果去征求人们的意见,他们会倾向于否定的回答。可是当人们为这问题而斗争的时候,他们绝不会放弃这样的希望:认为这个最伟大的目的在很大程度上确实是能够达到的。

抽象法或者归纳法理论的信徒也许会把我们的各个层次叫做“抽象的程度”;但是我不认为这是合理的,因为它掩盖了概念对于感觉经验的逻辑独立性。这种关系不像肉汤同肉的关系,而倒有点像衣帽间牌子上的号码同大衣的关系。

这些层次而且也不是清楚地分隔开的。甚至哪些概念属于第一层,也不是绝对清楚的。事实上,我们所处理的是自由形成的概念,这些概念对于实际应用具有足够的确定性,同感觉经验的复合有这样一种直觉的联系:在经验的任何既定情况下,对于一个断言的是否成立,都是毫不含糊的。重要的是,要把许许多多接近经验的概念和命题表述为那些从基本概念和基本关系的基础(要尽可能狭小)上逻辑地推导出来的命题,而这些基本概念和基本关系(公理)本身是可以自由选定的。可是这种选择的自由是一种特殊的自由;它完全不同于作家写小说时的自由。它倒多少有点像一个人在猜一个设计得很巧妙的字谜时的那种自由。他固然可以猜想以无论什么字作为谜底;但是只有一个字才真正完全解决了这个字谜。相信为我们的五官所能知觉的自然界具有这样一种巧妙隽永的字谜的特征,那是一个信仰的问题。迄今科学所取得的成就,确实给这种信仰以一定的鼓舞。

前面所讲的许多层次,相当于为统一性而斗争的发展过程中所取得的进步的几个阶段。对于终极目的来说,中间层次只有暂时的性质。它们终究要作为不相干的东西而消失掉。但我们必须面对今天的科学,在今天的科学中,这些层次代表着尚无定论的各个部分的成就,它们相互支持,但又相互威胁,因为今天的概念体系包含着根深蒂固的不协调,这是我们以后要讲到的。

下面所讲的目的,是要表明为了达到逻辑上尽可能一致的物理学的基础,人类的构造性思维已经走上什么道路。