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六、谈贝克莱是马赫和爱因斯坦的先驱(1/2)

    贝克莱主教是什么人,我所知不多,但我感激他使我们免于不容置疑的第一前提之害。

    ——塞缪尔·勃特勒

    I

    这篇短文的目的是想列举贝克莱在物理哲学领域的思想,它们十分新颖惊人。这主要是一些被恩斯特·马赫和海因里希·赫兹以及若干哲学家和物理学家重新发现、重新引进现代物理学讨论之中的思想,其中有一些人受到马赫的影响,如伯特兰·罗素、菲利普·弗朗克、里夏德·冯·米泽斯、莫里兹·石里克[2]、沃尔纳·海森堡等等。

    我要立即说明,我不同意这里的大部分实证主义观点。我赞赏贝克莱,却不赞同他。然而此文的目的并不是去批判贝克莱,只是在第v节中将作一点简要而不全的评论。[3]

    贝克莱只写过一本专门谈物理学哲学的书《论运动》;但在许多其他著作的某些段落中也表达了同样的或有所补充的想法。[4]

    贝克莱科学哲学思想的核心,见于他的《牛顿力学批判》之中。(贝克莱在他的《分析家》及其两个续篇中批判了牛顿的数学。)贝克莱极其钦慕牛顿,他显然认为此外就没有值得他批判的对象了。

    Ⅱ

    以下二十一个论点,没有都用贝克莱的原话,其先后顺序没有按照其在贝克莱书中出现的顺序,也没有按照系统地论述贝克莱思想的顺序来介绍。

    让我引用贝克莱一句话(《运动》,29)作为箴言,从而开始列举这些论点。

    (1)“说出一个词来却又毫无意义,是不配作一位哲学家的。”

    (2)一个词的意义也就是这个词与之相联系(作为其名称)的观念或感觉特性。这样,“绝对空间”和“绝对时间”等词毫无经验(或操作)意义;牛顿关于绝对空间和绝对时间的原理作为物理学理论必然要遭到摈弃。(参阅《原理》,97,99,116;《运动》,53,55,62;《分》,50,问题8;《西》,271:“至于绝对空间——力学哲学家或几何哲学家们的那个幽灵,只要说我们的感官既感觉不到,我们的理性也证明不了,这就够了……”;《运动》,64:“对于……力学哲学家的目标来说……只不过是用恒星天所确定的相对空间代替他们的‘绝对空间’而已……由这一相对空间所定义的运动和静止,能够方便地用以取代这种绝对的东西……”)

    (3)“绝对运动”一词也是一样。一切运动都是相对的这一原则,可以求助于“运动”的意义或操作主义论证而得到确立。(参见上述《原理》,58,112,115:“说一个物体‘运动’,它就必须……相对于另一物体改变其距离或位置……”;《运动》,63:“……不借助于可感知事物,就无法辨别或测量运动”;《运动》,62:“……石头在投石器里的运动或水在旋转的桶里的运动,是不可能……被那些借绝对空间来定义[运动]的人称为真正圆周运动的……”)

    (4)物理学滥用了“重力”和“力”等词;引进力作为运动(或加速运动)的原因或“本原”,也就引进了“一种隐秘性质”(《运动》,1-4,特别是5,10,11,17,22,28;《阿》,vii,9)。更确切一点,我们应当说“一种隐秘的形而上学实体”;因为“隐秘性质”一词是用词不当,至于“性质”,留给可观察的或已观察到的性质更为妥当——这种性质是给予我们感官的,当然绝不会“隐秘”。(《分》,50,问题9;特别是《运动》,6:“那么很明显,假定运动的本原为重力或力是毫无用处的,怎样才能通过[与之同一的]一般所说的隐秘性质而把这种本原了解得更加清楚呢?本身隐秘的东西什么也解释不了;更不用说,一种未知的作用原因更宜于称之为[形而上学的]实体而不是性质。”)

    (5)考虑到这一些,牛顿理论就不能作为一种真正的因果性解释、也即根据真正的自然原因所作的解释来接受了。认为重力解释了物体(行星、自由落体等)运动的因果关系,或者认为牛顿发现重力或吸引是“一种基本性质”(《原理》,106),它内在于物体的本质或本性之中,足以解释物体运动定律,这种看法必须抛弃(《西》,234;又见《西》,246,最后一句)。但必须承认,牛顿理论得出了正确的结果(《运动》,39,41)。要理解这一点,“最重要的……就是区分数学假说同事物本性[或本质][5]……我们如果看到这一区别,则一切力学哲学的著名定理都可以保留……这些定理使人们有可能计算这个宇宙系统IRp太阳系];同时,对运动的研究也将摆脱大量空洞繁琐的细节,和[毫无意义的]抽象观念”(《运动》,66)。

    (6)物理学(力学哲学)中没有因果解释(参阅《西》,231),即没有根据对事物隐藏的性质或本质的发现所作的解释(《原理》,25)。“……物体……运动的真正有效的原因根本不属于力学或实验科学领域。它们也不可能对这些领域有所阐明……”(《运动》,41)。

    (7)理由其实就是:物理的东西没有秘密的或隐藏的“真正的或实在的本性”,没有“实在的本质”,没有“内在的性质”(《原理》,101)。

    (8)在物体的后面没有任何物理的东西,没有隐秘的物理实在。可以说,一切都是表面;物体只不过就是它们的性质。它们的外观就是它们的实在(《原理》,87,88)。

    (9)科学家(“力学哲学家”)的本分,就是“通过实验和推理”(《西》,234)而发现自然定律,也就是说,发现自然现象的规则性和均匀性。

    (10)自然定律实际上也就是物体被感知的运动(《西》,234)中的规则性或相似性或类比(《物理》,105)。“……我们从经验中学到这些”(《原理》,30);它们都是观察来的,或是从观察中推论出来的(《原理》,30,62;《西》,228,264)。

    (11)“自然定律一旦形成,哲学家的任务就是:表明每一现象都符合于这些定律,也就是说,每一现象都一定可以从这些原则中得出来。”(《运动》,37;参阅《原理》,107和《西》,231:“他们[即‘力学哲学家’]的职权是……把特殊现象归于这种一般规则,并表明它们符合于这种规则,以便说明这些现象。”)

    (12)这一过程,你如果愿意也可以称之为“解释”(甚至“因果解释”),只要把它明确区别于建立在事物真正本性或本质上的真正因果(即形而上学的)解释就行。《西》,231;《运动》,37:“如把事物归之为那种最简单、最普遍的原则,则可以说它已得到了力学上的解释”(这种原则即“已由实验证明了的基本运动定律……”《运动》,36),“并通过严格的推理而证明与这些原则相互一致并相互联系……这就意味着解释并解决现象的问题,指明现象的原因……”可以接受这样一些说法(参见《运动》,71),但是我们决不要被它引向歧途。我们永远都要明确地区分(参见《运动》,72)“本质主义的”[6]解释同“描述性”解释,前者诉诸事物本性,后者诉诸自然定律,即诉诸对观察到的规则性的描述。在这两种解释之中,只有后一种解释才是物理学可以接受的。

    (13)从这两种解释中,我们还必须区分出第三种“解释”——种诉诸数学假说的解释。一种数学假说可描述为计算某种结果的步骤。这只是一种形式系统,一种数学工具,可以比之于计算机。对它的评价仅根据其效能。它不仅可以采纳,还可能有用,可能值得赞美,但它不是科学:即使它可以得出正确结果,也只是一种技巧,一种“诀窍”(《分》,50,问题35)。而且,与本质的解释(在力学中这是完全虚假的)和自然定律的解释(如定律“已为实验所证明”,则是完全真实的)相反,一个数学假说不会发生真实性问题,只会发生作为一种计算工具的有用性的问题。

    (14)那么,牛顿理论中“已为实验所证明”的那些原则,也即单纯描述物体运动可观察规则性的运动定律,都是真的。但是凡涉及上面已批判过的概念的那些部分,即绝对空间、绝对运动、力、吸引、重力,则不是真的,因为这一些都是“数学假说”。但是作为数学假说,它们只要起好作用(就力、吸引、重力而言),就不应加以摈弃。绝对空间和绝对运动则必须摈弃,因为它们并无作用(可用恒星系和相对于恒星系的运动取而代之)。“‘力’、‘重力’、‘吸引’[7]以及诸如此类的词,对于推理,对于计算运动和运动物体,都是有用的;但它们却无助于我们理解运动自身的简单本性,也未能指明如此众多的各自不同的性质……就吸引来说,牛顿显然不是作为一种真实的物理性质、而只是作为一个数学假说引进的”(《运动》,17)。[8]

    (15)按照正确的理解,数学假说并不要求任何存在于自然界的事物与之对应——既不对应于它用以进行运算的词或项,也不对应于它所断言的函数从属关系。它似乎在现象世界的背后建立了一个虚构的数学世界,而不要求这个世界真正存在。“但所谓物体之中的力,不管是引力还是斥力,都只能看作数学假说,不能看作真的存在于自然界之中的东西”(《西》,234;参阅《运动》,18,39,特别是《阿》,vii,9,《分》,50,问题35)。它只要求从它的假定中可以得出正确的结果。但是它很容易被误解为要求更多的东西,要求描述一个现象世界背后的实在世界。但是不可能描述这样一个世界,因为这种描述必然是没有意义的。

    (16)从这一点可以看出,同一现象可以成功地从一个以上的数学假说中推算出来,产生有关所推算现象的同一结果的两个数学假说,却不但可能互相区别,而且可能互相矛盾(特别是当它们被误解为描述现象世界背后的本质世界的时候);尽管如此,在二者之间却可以随意选择并无足轻重。“第一流人物提出了……许多不同的学说,甚至相反的学说,但他们的结论[即他们所推算的结果]却达到了真理……牛顿和托利拆里彼此的意见并不一致……但是两人都把问题作了极充分的解释……;一切归之于物体的力都不过是数学假说……因而同一事物可以按不同方式加以解释”(《运动》,67)。

    (17)对牛顿理论的分析由此就产生以下的结果:

    我们必须区分

    (a)对具体的特殊的事物的观察。

    (b)自然定律,或是对规则性的观察,或是由实验所证实的(《运动》,36;这里也许有“所支持”或“所确认”的意思;见《运动》,31),或是“由辛勤观察现象”所发现的(《原理》,107)。

    (c)数学假说,不是根据现象,但结果同现象一致(或“说明现象”,如柏拉图主义者所说)。

    (d)本质主义的或形而上学的因果解释,在物理科学中没有存在余地。

    在这四条之中,(a)和(b)建立在观察之上,可从经验中得知为真;(c)不根据经验,只有工具的意义——因而可达到预期目的的工具不止一种(参阅以上(16));(d)任何时候想在现象世界背后构造一个本质世界,则可知其一定为假。结果,只要(c)是按照(d)的意义解释,即可知其一定为假。

    (18)这些结果显然不仅适用于牛顿理论,例如也适用于原子论(微粒理论)。这种理论试图在现象世界背后构造一个不可见的“内在本质”世界(《原理》,102),以便对这个现象世界作出解释,从这一点上说,我们必须摈弃这一理论。(参阅《原理》,50;《分》,50;问题56;《西》,232,235。)

    (19)科学家的工作导致某种可称之为“解释”的东西,但是对于理解这一所解释事物并没有什么很大的价值,因为可以得到的解释并不是一种以洞察事物本性为基础的解释。但是它具有实践意义。它使我们能够进行应用,作出预测。“……自然定律或运动定律指导我们如何行动,教导我们可期望什么”(《西》,234;参阅《原理》,62)。预测只能建立在有规律的序列的基础上(