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发信人: Landau (朗道), 信区: Physics
标  题: 爱因斯坦之理论探讨(转寄)(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年03月19日20:03:07 星期二), 转信

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【 原文由 pions@smth.org 所发表 】
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标  题: 爱因斯坦之理论探讨
发信站: BBS 水木清华站 (Tue Mar 19 18:56:50 2002)

关洪
《科学时报》2002年3月15日

     去年读到刘华杰的文章《科学=逻辑＋实证》（2001年1月23日《中华读书
报》），宣称“科学精神的核心内容是：1）追求逻辑上自洽；2）寻求可重复的
经验证据。”实质上把科学精神的基本内涵归结为逻辑和经验，这明显是一种片
面的观点。
    应当说，这种观点在某种范围内也许是说得通的。例如，借用托马斯·库恩
的“范式”概念来说，在某种现存的科学范式之内，遵循既定的理论逻辑和其结
果符合于经验这两条原则来进行科学研究，大概就差不多了。但是，仅凭逻辑和
经验，只能够在现有的科学理论生效的范围之内运作，把这一理论向各个方向拓
展，以及开发各个方面的应用。当科学理论发生根本变革，亦即是抛弃旧范式而
建立新范式的时候，逻辑和经验就远远不够了。
    爱因斯坦说过，18、19世纪的物理学家们， “大多数都有这样的想法，即
认为物理学的基本概念和假设，在逻辑意义上并不是人类思想的自由发明，而是
可以用‘抽象法’——即用逻辑方法——从经验中推导出来。实际上，只是由于
出现了广义相对论，人们才清楚认识到这种见解的错误。广义相对论表明，人们
可以在完全不同于牛顿的基础上，以更加令人满意和更加完备的方式，来考虑范

围更广泛的经验事实。……基本原理的虚构特征是完全明显的，因为我们能够指
出两条根本不同的原理，而两者在很大程度上同经验相符合；这一点同时又证明，
要在逻辑上从基本经验推出力学的基本概念和基本假设的任何企图，都是注定要
失败的”。
    显而易见，凭借旧有科学理论的逻辑，推导不出新理论的基本原理。20世纪
里物理学理论的两次重大变革——相对论和量子力学——的诞生，就充分地说明
了这一点。而仅仅用逻辑方法，亦不可能从经验事实推出任何科学原理来。爱因
斯坦谈到这方面的原因之一就是，同样一些“可重复的经验证据”，有可能支持
截然相反的一些不同理论。科学史上不乏这种例子。例如，1887年迈克耳孙－莫
雷实验探测“以太风”的否定结果，既支持洛伦兹的“长度收缩”，亦支持爱因
斯坦的狭义相对论。1851年斐佐测定流水中光速的实验，证明了费涅耳从他的
“以太部分曳引”模型得出的“费涅耳公式”，一时间成了以太存在的权威证据；
但过了半个世纪，从爱因斯坦摒弃了以太的相对论里的速度合成公式，也能够推
出同样的结果。更早，苹果落地的“经验证据”，既支持牛顿的万有引力学说，
亦支持亚里士多德的“天然位置”观念。所以，光靠逻辑方法和“可重复的经验
证据”，并不能够创立新的科学理论。假如把科学精神的基本内容局限为逻辑和
经验，显然不利于基础科学的发展。
    新的科学理论的诞生，必然要提出一些从旧理论看来是完全不合逻辑的命题。
而新理论体系的逻辑自洽性，一般也是在它建立起来之后逐渐完善的。例如，四
分之三个世纪之前建立的量子力学，具有与经典物理学截然不同的逻辑，而它的
逻辑系统至今依然是一个热门的研究课题。
    在我国哲学界和科学界，经验论长期占着广泛的优势，由此常常引起一些误
解。例如，赵鑫珊的《上帝和人：谁更聪明？》一书里《爱因斯坦的爱情和家庭
生活》一文中说道：“这位自然哲人 (指爱因斯坦) 一向崇敬基本事实，把经验
看成是科学研究和哲学概括的出发点。”这种说法就严重地歪曲了爱因斯坦的思
想。
    爱因斯坦确实把经验作为检验理论的依据，但他从来不把经验作为理论研究
的出发点。从以上引述的爱因斯坦说的那段话就可以清楚地看出，他是极力反对
那种认为理论的基本概念和假设是从经验推导出来的观点的。按照爱因斯坦的看
法，任何理论原理都来源于“人类思想的自由发明”，而不是来源于经验。
    顺便说一下，方舟子的文章《我理解的科学精神》（载同日《中华读书
报》），亦有类似的毛病。这篇文章宣称：“科学的进步并不是推翻一切重来的
大革命，而是在原来基础上的演化。科学的进步是连贯的进步。”并且把与此相
反的观点，指责为“伪科学者所宣扬的”。方舟子在这里形容的科学进步，一般
说来，亦只适用于遵守现存范式所作出的进步。事实上，新的基本理论的创立，
常常不是在“原来基础上的演化”，不是“连贯的进步”，而是真正的一场“大
革命”。例如，量子力学的几条基本假设，没有哪一条是在“原来基础上的演
化”。因此，从经典物理学到量子力学的进步，在概念体系上决不是一种“连贯
的进步”，而真的是一场“推翻一切重来的大革命”。不能够因为有人侈谈科学
革命，就否定存在着真正的科学革命。这就像不能因为有人鼓吹伪科学，就否定
存在着真正的科学一样。
    我还以为，方舟子文章里引述的爱因斯坦“创造一个新理论并不像是摧毁一
个旧谷仓……”的那段话，是不足为依据的。或许，爱因斯坦正是在那种想法的
支配之下，不愿意承认量子力学原理里的新逻辑，总想把它拉回到经典物理学的
框架里去，终于造成了EPR论证的失误。
 


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※ 修改:·luker 於 Mar 19 18:57:49 修改本文·[FROM:    211.96.233.1]
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