M．雅梅的《空间概念》序⁽¹⁾

为了充分地评价像雅梅博士这本著作那样的研究工作的重要性，应当考虑如下几点。科学家所着眼的是那些可以观察到的现象，是关于这些现象的统觉⁽²⁾和概念的表述。在企图把庞杂的观察数据作出系统的概念表述时，科学家用上了整个概念武库，这些概念实际上是同他的母亲的奶一道吮吸来的；他很难觉察到他的这些概念中的始终有问题的特征。他把这种概念材料，或者更加确切地说，把思维的这些概念工具，当作某种明显的、不变的东西来使用；他很少怀疑，无论如何不严重地怀疑它们所具有的客观的真理价值。他怎么能够不这样呢？如果手、脚和工具的使用，一举一动都必须取得力学科学的批准，那还可能爬山吗？然而为了科学，就必须反反复复地批判这些基本概念，以免我们会不自觉地受它们支配。在传统的基本概念的贯彻使用碰到难以解决的矛盾而引起了观念发展的那些情况，这就变得特别明显。

除了对这些概念的使用是否正当所产生的怀疑之外，也就是说，即使这种怀疑不是我们所最感兴趣的，也还有一种对基本概念的起源或者根源的纯历史兴趣。这种研究虽然纯粹是在思想史领域里的，但在原则上也不是同基本概念的逻辑分析和心理分析的企图无关的。但是由于个人的才能和工作能力的限制，我们很难碰到这样一个人，他既受过为批判地解释和比较许多世纪积累下来的史料所需要的语言学和历史学的训练，同时又能够对所讨论的概念对于整个科学的意义作出评价。我有这样的印象，觉得雅梅博士通过这本著作，表明他自己在很大程度上是具备这些条件的。

大体上他把自己限于空间概念的历史研究，我以为这样做是聪明的。如果两个不同的作者使用“红”、“硬”或者“失望”这些词，毫无疑问，他们所指的大致是相同的东西，因为这些词是由那种难以曲解的方式同原始经验联系着。但是像“位置”或者“空间”这样一些词，它们同心理经验的关系就不那么直接，这里存在着非常悬殊的解释。历史学家企图通过对原文的比较，并且通过对所研究的那个时期的文化贮存的图像——它是由文献构成的——的考查，来克服这种不确定性。可是现在的科学家，却没有受过像历史学家那样的基本训练，或者具有像历史学家那样的识别能力；他不能而且也不愿意以这种方式来形成他对基本概念起源的看法。他倒比较倾向于从他对各个历史时期科学成就的粗浅知识，直觉地得出他对于有关概念形成方式的看法。但是如果历史学家能够令人信服地纠正这种纯直觉来源的观点，他会感谢历史学家的。

至于空间概念，似乎在它之前，已经先有一个心理学上更为简单的位置概念。位置首先是地球表面上的一个（很小的）部分，用一个地名来加以识别。“位置”被标定的东西是“物质客体”或者物体。简单的分析表明，“位置”也是一群物质客体。“位置”这个词有没有同此无关的意义呢？或者，能不能给它一个这样的意义呢？如果对这个问题必须给以否定的回答，那么就会得到这样的看法：空间（或者位置）是物质客体的一种次序，而不能是别的什么。如果空间概念是以这个方式形成的，并且以此为限，那么，说什么空虚空间就没有意义了。又由于概念的形成总要受那种力求经济的本能所支配，所以人们会十分自然地拒绝空虚空间这个概念。

然而也可能从另一条不同的途径来思考。在一只箱子里，我们能放进一定数量的米粒或者樱桃等等。这里有一个关于物质客体“箱子”的特性问题，这个特性必须被认为是“实在的”，正像箱子本身也是实在的一样。这个特性可以叫做箱子的“空间”。也可以有另一些箱子，它们在这个意义上有着同样大小的“空间”。“空间”这个概念由此就获得了一个同特殊的物质客体没有任何联系的意义。这样，通过“箱子空间”的自然扩充，就能得到独立的（绝对的）空间这样一个概念，这种空间的广延是无限的，它把一切物质客体都包含在里面。因此，认为有不处在空间里的物质客体，那实在是不可思议的；另一方面，在这个概念形成的框架里，会存在空虚空间，那就完全是可想象的了。

空间的这两种概念可以像下面这样对比起来：（a）空间作为物质客体世界的位置性质；（b）空间作为一切物质客体的容器。在情况（a），要是没有物质客体，空间是不可思议的。在情况（b），物质客体只能被想象为存在于空间里面的；因此空间好像是这样一种实在，它在某种意义上是超越于物质世界的。这两种空间概念都是人类想象的自由创造，都是为了更容易理解我们的感觉经验而想出来的手段。

这些概略的考查，是分别从几何学观点和从运动学观点所看到的空间的本性。通过笛卡儿所引用的坐标系，它们可以在某种意义上互相调和起来，虽然这已经把逻辑上更为大胆的空间概念（b）作为前提了。

空间概念被伽利略和牛顿丰富了，并且复杂化了，因为人们如果想给古典的惯性原理（从而也给古典的运动定律）以一个确切的意义，那就必须把空间作为物体的惯性行为的独立原因而引进来。在我看来，完全清楚地理解到这一点，那是牛顿的最伟大成就之一。同莱布尼茨和惠更斯相反，牛顿明白，空间概念（a）不足以作为惯性原理和运动定律的基础。尽管他强烈地感到不安，而这种不安也正是另外两位所以要反对的原因，但他还是作了这样的决定：空间不仅作为一个同物质客体无关的独立的东西而引进来，而且还指定它在整个理论的因果结构中担任一个绝对的角色。这个角色是从这样的意义上说来是绝对的：空间（作为一个惯性系）作用于一切物质客体，可是这些物质客体却不反过来给空间以任何反作用。

牛顿体系的富有成效，几个世纪来使这些疑虑销声匿迹。类型（b）的空间，也包括时间一起，已以惯性系的严格形式为科学家所普遍接受。关于这个有历史意义的讨论，今天要说的是：牛顿的决定，在当时科学的状况下，是唯一可能的决定，而且特别也是唯一有成效的决定。但是这问题以后的发展，却循着一条当时谁也无法预见到的曲折道路前进，它表明莱布尼茨和惠更斯的那种直觉上有根据的，但以不适当的论据来支持的抵制，实际上是正当的。

需要经历一场严酷的斗争，才得到了为理论发展所必需的独立的和绝对的空间概念。以后要克服这种概念，仍然也需要作同样顽强的努力——这一过程，大概远还没有完结。

雅梅博士的书主要是关于古代和中世纪空间概念状况的研究。根据他的研究，他倾向于这样的看法：现代的（b）型空间概念，即把空间作为一切物质客体的容器，一直到文艺复兴时代以后，才得到发展。我觉得，古代人的原子论，由于它的原子是彼此分立存在的，必然要以（b）型的空间为前提，而更有影响的亚里士多德学派却试图不用独立的（绝对的）空间概念来过日子。雅梅博士认为空间概念的发展受着神学的影响这一看法，那是在我的判断力的范围之外，而那些主要从历史观点来研究空间问题的人一定会对它发生兴趣。

战胜绝对空间概念，亦即战胜惯性系概念之所以成为可能，只是因为场的概念逐渐代替了物质客体的概念，而成为物理学的基本概念。在法拉第和麦克斯韦思想的影响下，发展了这样的想法，认为整个物理实在大概能被表示为这样的一种场，它的分量取决于四个空间-时间参数。如果这种场的定律是广义协变的，也就是说，如果它们是同坐标系的特殊选择无关，那么，独立的（绝对的）空间的引用就不再是必要的了。构成实在的空间特征的，因而也就不过是场的四维性而已。因此，不存在什么“空虚的”空间，也就是说，没有场的空间是不存在的。雅梅博士的介绍也讲到了在克服（至少在很大程度上）这一问题的困难中所经历过的那条令人难忘的曲折道路。到目前为止，除了通过场论，谁也没有找到可避开惯性系的任何方法。

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(1) 这是爱因斯坦于1953年为麦克斯·雅梅所著《空间概念——物理学中空间理论的历史》（Max Jammer: Concepts of Space——The History of Theories of Space in Physics）一书所写的序言。这里译自该书，哈佛大学出版社，1954年版，xi—xvi页。——编译者

(2) 统觉（apperception）即统一的知觉，是综合各种感觉印象（包括对过去感觉的回忆）而形成的关于某一事物的统一印象。——编译者