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《我的世界观》研究的原则在普朗克60岁生日庆典上的致辞

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1918年4月23日,德国柏林物理学会为著名的物理学家马克斯·普朗克举办了60岁生日庆典。本文是爱因斯坦在庆典上的讲话。马克斯·普朗克在柏林大学担任理论物理学教授多年,为理论物理学在德国的发展做出了卓越的贡献。正是在他和另一位科学巨匠能斯特的力邀下,爱因斯坦才来到当时的“世界科学中心”柏林。爱因斯坦总是以尊敬和感激的口吻谈到同事普朗克的正直和他对物理学的贡献。尽管后来的研究表明,普朗克在纳粹统治时期,为了保存德国科学的实力,不得已与纳粹当局做过一些周旋。普朗克对物理学的最伟大贡献是他于1900年提出的量子概念,这为整个现代原子物理学的发展奠定了基础。爱因斯坦继普朗克之后,在这一新领域里做出了开创性工作,尤其是他于1905年引入的光量子或光子学说,以及1907年提出的比热理论。爱因斯坦比任何人都清楚地察觉到量子概念在其所有结果中的重要性和普遍性。

文中提到了奥地利科学家、哲学家恩斯特·马赫(Ernst Mach,1838—1916)。马赫对爱因斯坦的科学和哲学思想的发展起到了决定性的影响。爱因斯坦由衷地佩服马赫的批判精神。1913年秋,当爱因斯坦到维也纳参加德意志自然科学家和医生大会时,还专门到马赫的家中拜访了严重瘫痪的马赫博士。

本文中出现的“世界图景”,德文为Weltbild,意为全面的、综合的关于世界的观点,也译为“世界观”“宇宙观”或“对宇宙的认识”。考虑到后面几种译法容易产生歧义,这里取“世界图景”这一译法。

科学的殿堂是一座多样化的建筑物。在里面行走的人以及他们给这个殿堂带来的精神力量是完全不同的。许多人关注科学,是因为它卓越的精神力量给他们带来的喜悦;对他们而言,科学是一项适合他们的运动,它获得生动活泼的体验以及雄心壮志的满足;在科学的殿堂里还有更多的人,之所以将其智力产物奉献于此,完全是出于功利的目的。如果上帝派一位天使将这两类人都赶出殿堂,聚集在那里的人将令人担忧地所剩无几,但仍会有人留在殿堂里,有今人,也有古人。我们的普朗克就属于其中,这也是我们爱他的原因。

我清楚地意识到,我们刚刚在精神上随随便便地赶走了许多优秀的人,他们建造了科学殿堂的大部分,或许是最重要的部分;在许多情况下,我们的天使发现做决定非常困难。但有一件事我可以肯定:如果只有我们刚刚驱逐的那两类人,那么这座殿堂将不复存在,正如只有蔓藤植物成不了森林一样。这些人对于人类活动的任何场所都非常满意;他们是成为工程师、官员、商人还是科学家,取决于外部环境。现在,让我们把目光转向那些得天使宠爱的人!他们大多有点儿古怪、沉默、孤独,尽管有这些共同点,但他们与之前被赶走的人相比,彼此之间还是有很大不同的。究竟是什么将他们引到这座殿堂呢?答案不易给出,即使勉强给出,也不是统一的。首先,我相信叔本华所说的,将人们引向艺术和科学的最强烈的动机之一,是摆脱日常生活中令人厌烦的粗俗以及让人无望的沉闷,远离反复无常的个人欲望的枷锁。它让生性敏感的人从个人的生存中逃离出来,进入客观观察和理解的世界;这种动机,可与城市居民极其渴望逃离他所处的嘈杂混乱的环境,被宁静的高山景观所吸引相媲美。在那里,透过平静、纯净的空气自由眺望,抵达那似乎是为专为永恒而营造的宁静景色。但这种消极的动机却与一种积极的动机结合在一起。人们总是试图绘出一幅简化的和清晰的世界图景,然后在某种程度上用他们的世界图景去取代经验世界,从而去战胜它。这就是画家、诗人、思辨哲学家以及博物学家以各自不同的方式所做的事情。每个人都将他们自己的情感生活转移至这个世界图景及其结构,为了能以此找到他在个人经验的狭窄旋涡里不能找到的平静和安定。

在所有这些可能的世界图景里,理论物理学的世界图景占据着怎样的地位呢?它在描述各种关系时,要求尽可能达到最高标准的严密性和精确性,因为这样的标准只有用数学语言才能达到。另一方面,物理学家对他能够描述的现象必须严加限制,因为他不得不使自己满足于描述我们经验可及的最简单的事件;而所有更复杂的事件就不能按照物理学家要求的那种微妙的准确性和必然性由人类的智力重构。最高程度上的纯粹性、明晰性和确定性是以完整性为代价的。到底有什么吸引力,让我们为了准确地了解自然界的一小部分,胆怯而绝望地放弃所有其他更精细和更复杂的事件?这种卑微努力的结果也配得上“世界图景”这一骄傲的称号吗?

我相信这个骄傲的称号是当之无愧的,因为,普遍规律作为理论物理学的思想体系得以建立的基础,应当对任何自然现象都有效。有了它们,就有可能通过纯粹的思维演绎找到一切自然过程(包括生命过程)的理论,只要演绎过程没有超出人类的智力。因此,放弃物理世界图景的完整性,并不是一个原则问题。

物理学家的最高使命就是要得出那些普遍的基本定律,由此借助纯粹的演绎建立起世界图景。通往这些定律是没有逻辑通路的,只有基于对经验的同情直觉才能得到这些定律。由于这种方法论上的不确定性,人们可以认为,有许多个同样成立的理论物理体系;这个看法在原则上无疑是正确的。但是,物理学的发展表明,任何一个时期,在能想象到的一切构造中总有一个明显优于其他的。但凡真正对这个问题有过深入研究的人,都不会否认这一点:事实上,唯一决定理论体系的是现象世界,尽管在现象与它们的理论原理之间没有逻辑通道;这就是莱布尼茨[1]很高兴地称之为的“先定的和谐”[2]。物理学家经常指责认识论者没有对此给予足够的注意。我认为,这也是几年前马赫和普朗克进行论战[3]的根源所在。

渴望见到这种先定的和谐,是无穷无尽的毅力与耐心的源泉。我们的普朗克正是具有这种毅力和耐心,不让自己分心于更令人愉悦和更易达到的目标上去,而是致力于科学中最普遍的问题。我时常听说,同事们试图把普朗克的这种态度归因于非凡的意志力和素养,但我认为这是完全错误的。能够取得这样的成就的感觉类似于宗教信仰者或者恋爱者的心理状态;他的日常追求并非来自任何意图或项目,而是来自直接需要。

我们亲爱的普朗克就坐在那里,内心笑话我像个孩子一样拿着第欧根尼[4]的灯笼在闹着玩。我们对他的好感无须牵强的理由。但愿他对科学的热爱让他的生活道路更加美好,并引领他去解决由他自己提出来的当今物理学上最重要的问题。祝愿他能成功地将量子理论与电动力学和力学统一在一个逻辑体系中。

[1] 莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646—1716),德国哲学家、数学家、外交家、历史学家和早期启蒙运动的政治顾问。他被认为是他那个时代的“全才”,17世纪末18世纪初最重要的哲学家之一,也是启蒙运动最重要的思想领袖之一。——编译者注

[2] “先定的和谐”(prästabilierte Harmonie),莱布尼茨哲学的一个基本概念,最初是用来澄清“身心问题”的,后来用来作为所有事物固有秩序的一般表达。——编译者注

[3] 普朗克与马赫之间的论战,始于普朗克1908年12月9日在荷兰莱顿大学所做的题为《物理世界图景的统一》(Die Einheit des physikalischen Weltbildes)的演讲。普朗克最初是马赫哲学的虔诚信徒,后来通过自己的研究心得,发现实证主义的许多困难,成了马赫哲学的反叛者。他们论战的焦点是:是否存在实在的外部世界?物理规律是否具有客观性?物理学统一的基础是什么?经济思维原则是否是科学的最高目标和科学探索的最有效方法等?马赫认为普朗克并没有真正理解自己的观点。几次交锋后,双方都没有改变看法。物理学界也相应地分成两派。——编译者注

[4] 锡诺普的第欧根尼(Diogenes Sinopeus,人们推测他或许出生于公元前413年,或许出生于公元前323年),古希腊哲学家,属于犬儒学派。——编译者注