爱因斯坦科学哲学思想的五个要素

爱因斯坦科学哲学思想的五个要素

爱因斯坦，是20世纪最伟大的科学家和哲学家，或者是思想家。

我们说爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家，或者说就是即牛顿之后最伟大的科学家，这是有很多充足的理由的。当然，爱因斯坦只得了一次诺贝尔奖，而且是因为他的光量子论的一个推论，也就是光电效应的公式来得到诺贝尔奖的——那是爱因斯坦工作的一个细节。实际上按照当今诺贝尔奖的评价标准，爱因斯坦至少可以得到七、八次甚至八、九次诺贝尔奖的。比如说他在1905年，这是爱因斯坦的奇迹年，就有四次可以得到诺贝尔奖，狭义相对论、光量子论、布朗运动理论，还有紧接其后的质能关系式，这四次都是可以得到诺贝尔奖的；以后的广义相对论、固体比热的量子理论﹝1﹞、受激辐射理论﹝2﹞（激光的理论基础）、玻色—爱因斯坦统计、宇宙学等等重大的科学突破或是开创的新的领域，这完全是值得得到八九次比现在工作质量更高的诺贝尔奖的，甚至是划时代的贡献。

但是，爱因斯坦作为20世纪最伟大的哲学家、思想家这一点，是难以理解的。所以，让我们从爱因斯坦的科学哲学思想（除此以外 ，他的社会政治哲学思想和人生哲学思想也十分丰富）出发，探究爱因斯坦丰富的哲学思想。

在某种意义上，作为一个人的爱因斯坦，甚至比作为科学家和思想家的爱因斯坦还要伟大。当他活着的时候，全世界善良的人似乎都能倾听到他的心脏在跳动，当他去世的时候，人们不禁感到这是世界的巨大损失，也是个人的不可弥补的损失，这种感觉和情愫是罕有的。一个自然科学家的生与死，能在世人的中间引起这么一种美妙的、奇异的感觉，也许在人类的历史上，还是第一次。可见，爱因斯坦是一个名副其实的哲人科学家。因此，列宁在唯物主义和经验批评主义里，提出的“伟大的科学家，渺小的哲学家”的命题可见是错误的。因为伟大的科学家，最有条件成为伟大的哲学家！就这一点而看，用钱惟演的《对竹思鹤》来隐喻爱因斯坦可谓是神来之笔，惟妙惟肖。

﹝1﹞1906年，爱因斯坦应用普朗克的量子假说于固体比热，他假设固体中所有原子都是以同一频率ν振动，每个原子有三个自由度，N个原子的平均能量为：

其中N为阿佛伽德罗常数，T为绝对温度，由此得定容原子热为

﹝2﹞受激辐射，即处于激发态的发光原子在外来辐射场的作用下向低能态或基态跃迁时，辐射光子的现象。 Written BY：萧竣禧 瘦玉萧萧伊水头，风宜清夜露宜秋。

更教仙骥旁边立，尽是人间第一流。 ——（宋）钱惟演【对竹思鹤】

爱因斯坦的科学哲学思想，是一种多元张力的哲学。是由五种主要的要素组成的。一是温和经验论，二是基础约定论，三是意义整体论，四是科学理性论，五是纲领实在论。这五种思想本身是并不协调的，但是在爱因斯坦的科学哲学思想里面，他通过在这五个要素之间或在五个集之间，保持了一个必要的恰当的张力。从而使得他们能够形成一个和谐的整体。

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●温和经验论思想：

爱因斯坦在12岁的时候，通读了一些自然科学书籍，所以他在休谟﹝1﹞和批判学派的代表人物身上收获了很大的思想影响，接受了怀疑批判的这么一种科学的精神气质，接受了怀疑主义者的哲学立场，对牛顿的经典力学进行了怀疑性的批判，也从批判学派的经验论吸取了营养，持有强烈的怀疑经验论或批判经验论倾向。在广义相对论建立后，他在科学理论的起点和终点对经验论加以弱化和再定位，由一种稍微激进一点的变得温和了一点。因此在科学的起点，他认为我们并不能够从科学的实验或者从观察到的事实直接得到科学的公理或者基本概念和基本原理或从经验事实归纳出来。﹝2﹞ 从这一点来看，爱因斯坦是反对归纳主义﹝3﹞的，而且认为科学归纳法只适合于科学幼年时代，在科学理论化后，就要让位给探索性的演绎法。爱因斯坦认为，在科学的起点，经验只能引起理论家构建的冲动，进队基本概念和基本原理的形成起提示作用。在科学的终点，检验理论的经验是经验的“总和”或“复合”。

﹝1﹞大卫·休谟（David Hume，1711年4月26日－1776年8月25日）是苏格兰的哲学家、经济学家、和历史学家，他被视为是苏格兰启蒙运动以及西方哲学历史中最重要的人物之一。

﹝2﹞李醒民-中国科学院《自然辩证法通讯》杂志社，北京 100049

﹝3﹞归纳主义科学观的要义在于：科学是从经验事实推导出来的知识。这种科学观是经过近代“科学革命”并作为其结果而流行起来的。 所以爱因斯坦评价科学理论的时候，它不是一个标准，不是一个经验标准，而且还有一个辅助标准——审美学标准，这就是要求理论的和谐一致，要求它逻辑前提要简单（即要求它的逻辑简单性），这也就是一个美学标准。所以爱因斯坦评价科学理论是双标尺的，一个是外部的确认（是最根本的，也是最终的一个标准），二是内部的完美（对标准加以补充或者限定），从而构成了所谓的“双标尺”评价系统。在这一点上，他完全与实证论划清了界限（他早年是比较详细马赫的实证论的）﹝1﹞。

他在科学的起点和终点都对经验加以限制，因此可以说，爱因斯坦的经验论是比较温和的经验论，他把经验的证实冲淡为对经验的确认，完全摆脱了实证论的一些忌惮。爱因斯坦的经验论与实证论的不同在于，爱因斯坦的经验论承认一些经验观察不到的东西为理论实在，即将一些“形而上学”的东西当作理论实在，而实证论则将此当作一种辅助假设或者工作假设。

爱因斯坦通过创立广义相对论和对科学理论的进一步哲学反思，对他原先比较激进一些的经验论进行了修正。他坚决反对经验论的激进变种——实证论﹝2﹞，明确不满经验论的方法论——归纳法。总之，爱因斯坦汲取了经验论的合理内涵并使之双向弱化，从而形成他的科学哲学中的温和经验论的要素。

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●基础约定论思想：

爱因斯坦的基础约定论思想主要来源于彭加勒﹝3﹞及其著作《科学与假设》。彭加勒约定思想主要集中于它的《科学与假设》上，他的约定思想有一个核心的观点，就是认为科学的一些基本原理或者基本概念，并不是从经验里边直接归纳得到的，但是我们在作出这个约定的时候，经验起了一个引导的作用。在这一点上，爱因斯坦和他是完全相同的，即他完全汲取了彭加勒的思想。彭加勒约定论中明确指出，在作出约定时，经验只起着启发性、提示性的作用。

﹝1﹞《马赫、爱因斯坦和对实在的探索》，霍尔顿，1960s

﹝2﹞ 实证主义（positivism）是强调感觉经验、排斥形而上学传统的西方哲学派别。又称实证哲学。

﹝3﹞亨利·庞加莱(Jules Henri Poincaré)是法国数学家、天体力学家、数学物理学家、科学哲学家。 爱因斯坦汲取了彭加勒和亥姆霍兹﹝1﹞、马赫﹝2﹞、迪昂﹝3﹞、石里克﹝4﹞等人的思想，通过自己的科学实践和深刻反思，对约定论作了较为系统的阐释与发展，把它作为一条重要的方法论原则，用来构筑物理学理论的基础，从而使这一源远流长的哲学在现代科学焕发出新的活力，形成了他的基础约定论思想。

爱因斯坦对约定论的阐释与发展在于：第一，明确阐述了科学理论体系的结构，严格界定约定主要在构筑科学理论的逻辑前提即基本概念和基本原理时起重大作用。第二，响亮地提出了基本概念和基本原理是思维的自由创造、理智的自由发明，阐明了从感觉经验达到它们的直觉（非逻辑）途径及微妙关系。第三，形象地阐明了对基本概念和基本原理的选择的自由是一种类似猜字谜的特殊自由，并明确指出选择的双重标准。第四，严格区分了作为纯粹命题集的非解释系统和与感觉经验或实在相联系的解释系统，指出真理仅适合于后一种系统（这在他关于几何学与经验和实在的关系中阐述得尤为详尽）。爱因斯坦的科学信念——客观性、可知性、和谐性、统一性、简单性、因果性、不变性（协变性）——在某种意义上是最根本、更深邃的约定，即是约定式的科学预设﹝5﹞。

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●意义整体论思想：

意义整体论以及其中蕴含的不充分决定论，即经验无法充分地决定理论的趋势，是爱因斯坦科学哲学思想的重要组成部分。由爱因斯坦和阿德勒的关系可以推断，他的意义整体论思想主要来源于迪昂的《物理理论的目的和结构》﹝6﹞。

﹝1﹞亥姆霍兹，德国生物物理学家、数学家。“能量守恒定律”的创立者。在生理学、光学、电动力学、数学、热力学等领域中均有重大贡献。

﹝2﹞恩斯特·马赫 Ernst Mach，1838〜1916）奥地利-捷克物理学家、心理学家和哲学家。

﹝3﹞皮埃尔·迪昂：(Pierre Duhem) 法国科学家、科学史家和科学哲学家

﹝4﹞摩里兹·石里克 （Moritz Schlick ）德国哲学家，维也纳学派和逻辑实证主义的创始人。

﹝5﹞《爱因斯坦文集》第1卷，许良英等编译，北京：商务印书馆，第102页。

﹝6﹞本书内容是迪昂针对阿贝尔·雷伊的机械观而作的实用主义辩护，同时也说明了迪昂是如何把实证科学与形而上学和神学区分开来的。 迪昂整体论思想的主要精神就是认为科学理论是一个完整且不可分割的一个整体。而爱因斯坦的整体论思想源于迪昂、彭加勒，并在与石里克的通信和他本人的科学实践中加以磨砺和精炼，以至从迪昂的理论整体论逐渐走向意义整体论，从而在科学哲学史上留下了不可磨灭的一页﹝1﹞。

爱因斯坦把迪昂的理性整体论发展到意义整体论，并且他认为，对于不同的经验符合，可以有完全不同的理论，这就是理论多元化，这种理论，在经验事实上基本上是等价的。

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●科学理性论思想：

爱因斯坦的理性论思想，从笛卡尔、斯宾诺莎﹝2﹞、休谟、康德﹝3﹞以及哲人科学家开普勒、伽利略、牛顿还有德国哲人科学家基尔霍夫﹝4﹞、亥姆霍兹、赫兹、玻尔兹曼、黎曼﹝5﹞、弗普尔以及批判学派一些代表人物吸取了思想营养，加上了自己创立狭义相对论和广义相对论的科学实践。但是他对前人思想并不是全盘接受的，因为在理性论这个思想里边，有一种比较极端的理性论，即认为我们的一切知识都是通过我们理性得来的，跟经验没有什么关系，认为经验的知识是不可靠的，只有理性的知识才是可靠的。

爱因斯坦依据现代科学的实践和意向对传统的理性论进行了改造和深化，清除了其中的观念论和先验论因素，加强了它的实在论倾向，同时又坚持了其中合理的基本原则，从而在经验论和理性论之间保持了恰当、必要的张力﹝6﹞。

﹝1﹞李醒民：《迪昂》，台北：三民书局东大图书公司，1996年第l版，第7章。

﹝2﹞巴鲁赫·斯宾诺莎（Baruch de Spinoza）西方近代哲学史重要的理性主义者。

﹝3﹞伊曼努尔·康德（Immanuel Kant）著名德意志哲学家，德国古典哲学创始人。

﹝4﹞基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff）德国物理学家，提出了稳恒电路网络中电流、电压、电阻关系的两条电路定律。

﹝5﹞波恩哈德·黎曼（Riemann）德国数学家、物理学家，对数学分析和微分几何做出了重要贡献。

﹝6﹞《自然辩证法通讯》 1993年03期 走向科学理性论——也论爱因斯坦的哲学历程 李醒民 爱因斯坦认为：“迄今为止，我们的经验已经有理由使我们相信，自然界是可以想像到最简单的数学观念的实际体现。我坚信，我们能够用纯粹数学构造来发现概念以及把这些概念联系起来的定律，这些概念和定律是理解自然现象的钥匙。经验可以提示合适的数学观念，但是数学观念无论如何不能从经验中推导出来。当然经验始终是数学构造的物理效用的惟一判据。但是这种创造的原理却存在于数学之中。因此，在某种意义上，像古代人梦想的纯粹思维可以把握实在，这种看法是正确的。”﹝1﹞