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爱因斯坦文集
1.198 关于科学史和科学家的谈话(报道)——1955年4月3日同I.B.科恩的谈话

关于科学史和科学家的谈话(报道)
——1955年4月3日同I.B.科恩的谈话(1)

〔上略〕

他估计到我同他开始谈话是困难的;过了一会儿,他就转向我,好像在回答一些我未曾提出过的问题,说:“在物理学中有那么多未解决的问题。其数目多到我们不得而知;我们的理论远不能胜任。”我们的谈话马上转到这样的问题:科学史上时常碰到有些重大问题似乎得到了解决,但是却又以新的形式重新出现。爱因斯坦说,这也许是物理学的一个特征,并且认为某些基本问题可能会永远纠缠着我们。

爱因斯坦谈到,当他是青年的时候,科学的哲学被认为是一种奢侈品,多数科学家都不去注意它。他以为科学史的情况差不多一样。他说,这两门学科必然相类似,因为两者都是研究科学思想的。他想了解我在科学和历史方面的素养,并且想了解我是怎样会对牛顿感兴趣的。(2)我告诉他,我所研究的一个方面是科学概念的起源以及实验同理论创造之间的关系;关于牛顿,始终给我深刻印象的是他的双重的天才——在纯数学和数学物理学方面以及在实验科学方面。爱因斯坦说他永远钦佩牛顿。当他解释这一点时,我记起了他在自传中批判了牛顿的概念以后所说的这样动人的话——“牛顿啊,请原谅我”。

爱因斯坦对牛顿为人的各个方面特别感兴趣,我们讨论了牛顿同胡克(Hooke)就引力反平方定律发现的优先权问题所进行的争论。胡克只希望在牛顿写的《原理》的序言中对他的劳动成果稍微“提一下”,但是牛顿拒绝作这种表示。牛顿写信给监督出版巨著《原理》的哈莱(Halley)说,他不想给胡克以任何名誉;他宁愿抑制一下加给该书论述世界体系的第三“卷”和最后一“卷”的光荣。爱因斯坦说:“唉,那是虚荣。你在那么多的科学家中找到了这种虚荣。你知道,当我想起伽利略不承认开普勒的工作时,我总是感到伤心。”

我们接着谈论到牛顿同莱布尼茨关于微积分发明问题的争论,谈到牛顿企图证明这位同时代的德国人是一个剽窃者。曾设立了一个被认为是国际的调查委员会,它包括一些英国人和二个外国人;今天我们知道,牛顿在幕后操纵这个委员会的活动。爱因斯坦说,他为这种行为感到震惊。我断言,进行这种激烈的争论,是时代的特性,而牛顿时代以后,科学行为的标准已经大大改变了。爱因斯坦对此好像并无太强烈的反应,他觉得,不管时代的气质如何,总有一种人的尊贵的品质,它能够使人超脱他那个时代的激情。

于是我们谈论到富兰克林(Franklin)。作为一个科学家,我始终钦佩他的行为,尤其是因为他不曾陷进这种争论。富兰克林从来没有为了保护他的实验或思想写过一点争辩的东西,那是足以为荣的。他相信,实验只能在实验室里得到检验,而概念和理论必须由证明它们的有效性而取得成功。爱因斯坦只同意一部分。他说,要避免个人的勾心斗角那是对的,但是一个人为自己的思想辩护,那也是重要的。人们不应当由于不负责而简单地放弃自己的思想,好像他并不是真正地相信它们似的。

爱因斯坦知道了我对富兰克林感兴趣,还想更多地了解他:他在科学上除了发明避雷针以外还做了什么?他是否真地做了什么重要的事?我回答:在我看来,富兰克林的研究中所得出的最伟大的东西是电荷守恒原理。爱因斯坦说,是的,那是一个伟大的贡献。于是他自己思索了一会儿,笑着问我:富兰克林怎么能够证明这条原理呢?当然,我承认,富兰克林只能举出一些正电和负电相等的实验事例,并且指出这一原理对于解释各种现象的适用性。爱因斯坦点了点头,承认他在此以前并没有正确估价富兰克林在物理学史上应有的光荣地位。

关于科学工作争论的话题使爱因斯坦转到了非正统思想的问题。他提到一本不久前出版而引起不少争论的书,他发现其中非科学部分——论述比较神话学和民俗学的——是有趣的。他对我说:“你知道,这并不是一本坏书。它确实不是一本坏书。唯一引起纠纷的是它的狂妄。”接着发出了一阵大笑。他进而解释他作这种辨别的意义。那位作者认为他的某些想法是以现代科学为根据的,但却发现科学家们竟完全不同意他。为了保卫他所想象的现代科学该是怎么样的那种想法,以维持他的理论,他不得不转过来攻击科学家们。我回答道,历史学家时常碰到这样的问题:当唯一明显的事实是一个科学家的非正统性时,他的同时代人能不能够讲出他究竟是一个怪人还是一个天才?比如像开普勒那样一位向公认思想挑战的急进分子,他的同时代人必定难以讲出他究竟是一个天才还是一个怪人。爱因斯坦回答:“那是没有客观检验标准的。”

美国科学家责备出版者出了这样一本书,这使爱因斯坦感到遗憾。他认为,对出版者施加压力来禁止出书那是有害的。这样一本书实际上不会有什么害处,因而也不是一本真正的坏书。让它去吧,它会昙花一现,公众的兴趣会消逝,它也会就此了结。这本书的作者可能是“狂妄”的,但不是“坏”的,正像这本书不是“坏”书一样。爱因斯坦讲到这一点时,表现出很大的热情。

 

我们花了很多时间来谈论科学史,这是爱因斯坦长期来感兴趣的题材。他写过很多篇关于牛顿的文章,为一些历史文献写过序,也曾为他的同时代的以及过去的科学伟人写过简传。他自言自语地讲到历史学家工作的性质,把历史同科学相比较。他说,历史无疑要比科学缺少客观性。他解释,比如要是有两个人研究同一历史题材,各人都会侧重于这个题材中最使他感兴趣或者最吸引他的那个特殊部分。在爱因斯坦看来,有一种内部的或者直觉的历史,还有一种外部的或者有文献证明的历史。后者比较客观,但前者比较有趣。使用直觉是危险的,但在所有各种历史工作中却都是必需的,尤其是要重新描述一个已经去世的人物的思想过程时更是如此。爱因斯坦觉得这种历史是非常有启发性的,尽管它充满危险。

他接着说,去了解牛顿想的什么,以及他为什么要干某些事,那是重要的。我们都同意,向这样的问题挑战,该是一位高明的科学史家的主要动力。比如,牛顿是怎样并且为什么提出他的以太概念的?尽管牛顿的引力理论得到了成功,他对引力概念还是不满意。爱因斯坦相信,牛顿所最强烈反对的是一种能够自己在空虚空间中传递的力的观念。牛顿希望用以太来把超距作用归结为接触力。爱因斯坦宣称,这里有一个关于牛顿思想过程的最有趣的说法,但是问到是否——或者是在什么程度上——有谁能够根据文献证明这种直觉,那就发生了问题。爱因斯坦用最强调的语气说,要用文献来证明关于怎样作出发现的任何想法,他认为最糟糕的人就是发明家自己。他继续说,许多人问他,他是怎样想出这个,或者是怎样想出那个的。他总是发现,关于他自己的一些想法的起源,他非常缺乏原始资料。爱因斯坦相信,历史学家对于科学家的思想过程大概会比科学家自己有更透彻的了解。

爱因斯坦对牛顿的兴趣始终是集中在他的思想方面,这些思想在每一本物理教科书中该都可以找到。他从来没有像一个彻底的科学史家那样对牛顿的全部著作进行系统的考查,可是他对牛顿的科学自然有一种评价,这种评价只能出乎一个在科学上同牛顿相匹敌的人。然而,对于科学史研究的结果,比如牛顿在他的两部巨著《光学》和《原理》的先后几次修订中他的一些基本见解的发展,爱因斯坦都感到强烈的兴趣。在我们关于这个题材的通信中产生了这样一个问题:爱因斯坦在他的1905年关于光子的论文中,是不是在某种意义上“复活”了牛顿的光的概念?在那一年以前,他是否读过牛顿的关于光学的著作?他告诉我:“就我所能记忆的来说,在我为《光学》写短序(3)以前,我没有研究过,至少没有深入地研究过他的原著。其理由当然是,牛顿所写过的每样东西都活在后来的物理科学著作中。”而且,“青年人是很少有历史头脑的”。爱因斯坦主要关心的是他自己的科学工作;他对牛顿的了解,首先是作为古典物理学中许多基本概念的创立者。但是他抗拒了牛顿的“带有哲学特征的意见”;这些意见他曾再三引述。

1905年爱因斯坦知道牛顿拥护光的发射论,这一事实他必定从德鲁德(Drude)的那本有名的光学著作中获悉,但是他直至几十年以后显然不知道牛顿曾企图把发射论和波动论融合起来。爱因斯坦知道我对《光学》的兴趣,尤其是关于这一著作对以后的实验物理学的影响方面。当我讲到牛顿关于光学研究的直觉该是物质微粒精确知识的一个线索这一伟大意义时,爱因斯坦误解了我所讲的。他说,我们不可把历史上的巧合看得太认真,以为牛顿的带有一些波动性的光的发射论讲出了某些类似于现代说法的东西。我解释我的意思是指:牛顿曾企图从我们称为干涉或衍射现象推算出物质微粒的大小。爱因斯坦同意,这些直觉也许是很深奥的,但不是一定会有成效的。他说,比如,牛顿关于这个问题的思想并不能得出什么东西来;他既不能证明他的论点,也推导不出关于物质结构的精密知识。

爱因斯坦实际上比较感兴趣的还是《原理》和牛顿对假说的看法。他非常敬重《光学》,但首先在于颜色的分析和那些了不起的实验。对于这本书,他写过:“只有它才能使我们有幸看到这位无比人物本人的活动。”爱因斯坦说,回顾牛顿的全部思想,他认为牛顿的最伟大成就是他认识到特选〔参照〕系(privileged systems)的作用。他十分强调地把这句话重复了几遍。我觉得这是有点令人困惑的,因为今天我们都相信,并没有什么特选系,而只有惯性系;并没有一种特选的构架——甚至我们的太阳系也不是——我们能够说它是固定在空间中,或者具有某些为别种体系所不可能有的特殊物理性质。由于爱因斯坦自己的工作,我们不再(像牛顿那样)相信绝对空间和绝对时间概念,也不再相信有一个对于绝对空间是静止的或者是运动的特选系,在爱因斯坦看来,牛顿的解决是天才的,而且在他那个时代也是必然的。我记得爱因斯坦说了这样的话:“牛顿啊……你所发现的道路,在你那个时代,是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一的道路。”

 

我说牛顿的天才表现在他把《原理》中关于“世界体系的中心”是不动地固定在空间中这一陈述作为“假说”采纳下来;而水平不及牛顿的人也许会认为他能够用数学或者用实验来证明这一论断。爱因斯坦回答,牛顿大概不会愚弄自己。他不难了解什么是他所能证明的,什么是他所不能证明的;这是他的天才的一个标志。

爱因斯坦接着说,科学家的传记方面也像他们的思想一样使他始终感到兴趣。他喜欢了解那些创造伟大理论和完成重要实验的人物的生活,了解他们是怎样的一种人,他们是怎样工作并且怎样对待他们的伙伴的。回到了我们以前的话题,爱因斯坦评论说,居然有那么多的科学家似乎都有虚荣。他指出,虚荣可以表现为许多种不同的形式。时常有人说他〔自己〕没有虚荣,但这也是一种虚荣,因为事实上他得到了这样一种特殊的自负。他说,“这有点像幼稚。”于是他转向我,他的响亮的笑声充满了整个屋子。“我们中许多人都是幼稚的;其中有些人比别人更幼稚些。但是如果一个人知道了他是幼稚的,那么这种自知之明就会成为一种冲淡的因素。”

谈话于是转到了牛顿的生活和他的被保密的思辨:他对于神学的研究。我向爱因斯坦提起,牛顿曾试图对神学进行语言学的分析,想找出那些为基督教所采纳而被篡改了的地方。牛顿并不是一个正统的信三位一体的人。他相信他自己的观点是隐藏在《圣经》中的,但是公开的文献已经被后来的作家篡改了,他们引进了新的概念,甚至新的字句。因此牛顿企图通过语言分析来找到真理。爱因斯坦说,在他看来,这是牛顿的一个“缺点”。他不明白,牛顿既然发现他自己的思想同正统的思想并不一致,他为什么不直截了当地拒绝公认的观点而声明他自己的观点。比如,如果牛顿能够对《圣经》的公认的解释有不同意见,那么为什么他还要相信《圣经》必定仍然是真的?是不是仅仅因为这样一个通常的观点:认为那些基本真理都包含在《圣经》里面了?在爱因斯坦看来,牛顿在神学上并没有像他在物理学上显示出同样伟大的思想品质。爱因斯坦显然不大感觉到这样的一种情况:人的思想是受他的文化所约束的,他的思想特征是由他的文化环境铸造而成的。我没有抓住这一点,但是我感到震惊,在物理学上,爱因斯坦能够看出牛顿是一个十七世纪的人,但在别的思想和行动领域中,他却把每一个人都看作是不受时代限制的、自由行动的个人,仿佛把他们都当作我们的同时代人来评判。

下面这件事似乎给爱因斯坦引起了特别强烈的印象:牛顿对他的神学著作完全不满意,他把它们全都封存在一只箱子里。这似乎告诉了爱因斯坦:牛顿是意识到他的神学结论的不完美性的,他不愿意把任何不合于他自己的高标准的著作公诸于世。因为牛顿显然不愿意发表他的关于神学的思辨,爱因斯坦带点激动地断定,牛顿本人是不希望别人去把它们发表的。爱因斯坦说,人有保守秘密的权利,即使在他死后也如此。他称赞皇家学会顶住了一切要编辑和刊印牛顿这些著作的压力,而这些著作的作者正是不希望发表的。他认为牛顿的通信应该发表,因为写下一封信并且寄出,目的是要给人看的,但是他补充一句,即使在通信中也会有些个人的事不该发表。

 

随后他扼要地讲到两位他非常了解的大物理学家:麦克斯·普朗克和H.A.洛伦兹。爱因斯坦告诉我,他是怎样在莱顿通过保耳·埃伦菲斯特而了解到洛伦兹的。他说,他对洛伦兹的欣佩和爱戴也许超过他所了解的别的任何人,而且不仅是作为一个科学家。洛伦兹曾在“国际合作”运动中活动,并且始终关心他的伙伴们的福利。他在许多技术问题上为他自己的国家做了不少工作,这种活动一般人并不知道。爱因斯坦解释,这是洛伦兹的特点的一部分,是一种高尚的品质,它使他为别人的幸福而工作,却不让别人知道他。爱因斯坦对麦克斯·普朗克也表示非常爱戴。他说普朗克是一位有宗教信仰的人,总是企图要重新引进绝对——甚至是在相对论的基础上。我问爱因斯坦:普朗克是不是完全接受了“光子理论”?就是说,他是不是一直把他的兴趣只限于光的吸收或发射而不管它的传递?爱因斯坦默默地盯住我片刻,然后他笑着说:“不,不是一种理论。不是一种光子的理论。”他的深沉的笑声再度笼罩着我们两人——而问题却始终没有得到答复。我记得在爱因斯坦1905年那篇(名义上)得到诺贝尔奖金的论文的标题中,并没有“理论”两个字,而只提到从一个“试探性观点”所作的考查。

爱因斯坦说,科学上有种种潮流。当他作为一个青年人在学物理的时候,所讨论的一个重大问题是:分子是否存在?他记得,像威廉·奥斯特瓦耳德和恩斯特·马赫那么重要的科学家都曾明白宣称,他们并不真正相信原子和分子。爱因斯坦评论说,当时的物理学同今天的物理学之间的最大差别之一是,今天已经没有人再拿这个特殊的问题去麻烦人了。尽管爱因斯坦并不同意马赫所采取的根本立场,可是他告诉我,他尊重马赫的著作,这些著作对他有过重大的影响。他说,他在1913年访问过马赫,曾提出一个问题来考考他。他问马赫,如果证明了由假定原子的存在就有可能预测气体的一种性质——这种性质不用原子假设就不能预测,而且这是一种可以观察到的性质——那么他该取怎样的立场呢?爱因斯坦说,他始终相信,发明科学概念,并且在这些概念上面建立起理论,这是人类精神的一种伟大创造特性,这样,他自己的观点就同马赫的观点相对立,因为马赫以为科学定律不过是描述大量事实的一种经济办法。在爱因斯坦所说的那种条件下,马赫能够接受原子假说吗?即使这是意味着非常繁复的计算,他也能接受吗?爱因斯坦告诉我,当马赫作了肯定的答复时,他多么感到高兴。马赫说,如果原子假说有可能使某些可观察到的性质在逻辑上联系起来,而要是没有这种假说就永远无法联系,那么,他就不得不接受原子假说。在这样的情况下,假定原子可能存在,那该是“经济”的,因为人们能够由此推导出观察之间的关系。爱因斯坦得到了满足;确实不止是一点快慰。他脸上显出严肃的表情,向我全部重述了这个故事,而事实上我已经充分理解了它。即使完全不提这种哲学上的胜利——这是对爱因斯坦所想象的马赫哲学的一种胜利——他还是感到满意,因为马赫承认了原子论哲学毕竟是有些用处的,而爱因斯坦曾多么热心地致力于原子论哲学。

 

爱因斯坦说,本世纪初只有少数几个科学家具有哲学头脑,而今天的物理学家几乎全是哲学家,不过“他们都倾向于坏的哲学”。他举逻辑实证论为例,认为这是一种从物理学中产生出来的哲学。

〔下略〕

 

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(1) 这是爱因斯坦于逝世前两个星期(1955年4月3日)同美国科学史家贝纳德·科恩(I.Bernard Cohen)的谈话的报道。爱因斯坦逝世后,科恩把这篇报道以《同爱因斯坦的一次谈话》为题,发表在《科学的美国人》(Scientific American)月刊上。这里译自该刊,1955年7月号,69—73页(193卷)。标题是我们加的。——编译者

(2) I.B.科恩当时是美国科学史季刊《爱西斯》(Isis)的编辑,哈佛大学科学史副教授,曾编订过牛顿《光学》(Optics)的新版本。——编译者

(3) 参考此处。——编译者