經(jīng)由大學(xué)訓(xùn)練以及畢生的對話[①]而培養(yǎng)的哲學(xué)思考習(xí)慣，對愛因斯坦研究物理的方式有著深刻的影響。 

　　當(dāng)今，無論是在物理學(xué)家的培養(yǎng)還是在物理學(xué)研究方面，都很少明顯地涉及到科學(xué)的哲學(xué)。學(xué)生們學(xué)到的那一點點哲學(xué)的東西通常是偶然地通過知識的滲透獲得的。他們從報告廳、實驗室以及與導(dǎo)師的協(xié)作中獲得一些想法和觀點，但對哲學(xué)思想的仔細(xì)思考卻很少，當(dāng)然更缺乏系統(tǒng)的指導(dǎo)。更糟糕的是，公然沉迷于科學(xué)的哲學(xué)經(jīng)常會被社會視作愚蠢的行為?？陀^地說，確有一些物理學(xué)家進(jìn)行哲學(xué)的思考，但明確地循著哲學(xué)的途徑研究物理的例子卻極罕見。從前可不是這樣。 

　　“獨立的判斷” 

　　1944年12月桑頓（Robert A.Thornton）得到了一份在波多黎各大學(xué)教物理的新工作。他剛從明尼蘇達(dá)大學(xué)畢業(yè)，在那里他師從著名的科學(xué)哲學(xué)家費格爾（Herbert Feigl），完成了題為“測量、概念形成以及簡單性原理：一項關(guān)于邏輯和物理方法論的研究”的博士論文。為了將科學(xué)哲學(xué)融入到他在物理入門課程的教學(xué)中，桑頓寫信給愛因斯坦，請他幫忙說服自己的同事們接受這一革新。愛因斯坦回信說： 

　　我完全同意你關(guān)于歷史、科學(xué)哲學(xué)以及方法論的重要性和教學(xué)價值的看法。目前很多人，甚至職業(yè)科學(xué)家，在我看來也是只見樹木不見森林。大多數(shù)科學(xué)家都帶有其自身所處時代固有的偏見，而對歷史和哲學(xué)背景的了解能使他們得以從這些偏見中獨立出來。我認(rèn)為，由哲學(xué)見識產(chǎn)生的這種獨立性是區(qū)別一個純粹的工匠或者專家與一個真正的真理追求者的標(biāo)志。[②] 

　　愛因斯坦在這里并不是僅僅出于（對來信者的）禮貌；他真的是這樣認(rèn)為的。將近三十年中，他一直在表達(dá)相同的觀點。這些觀點來自愛因斯坦自身站在20世紀(jì)初物理革命的前沿所獲得的經(jīng)驗：哲學(xué)思考的習(xí)慣讓他成為更好的物理學(xué)家。 

　　回復(fù)桑頓幾年之后，愛因斯坦在《愛因斯坦：哲人科學(xué)家》一書中寫道：“認(rèn)識論和科學(xué)之間的互反關(guān)系是顯著的。它們互相依賴。脫離了科學(xué)的認(rèn)識論成為一副空架子；沒有了認(rèn)識論的科學(xué)可以想見地只能是原始和混亂的?！盵③] 

　　在1936年一篇題為《物理和實在》的文章中，他解釋了為什么物理學(xué)家不能簡單地服從哲學(xué)家而必須自己成為一個哲學(xué)家： 

　　    人們經(jīng)常說做科學(xué)的人是糟糕的哲學(xué)家，這么說當(dāng)然不是沒有道理。那為什么物理學(xué)家將哲學(xué)探討留給哲學(xué)家是不對的呢？這樣做（指留給哲學(xué)家）在某個時期也許確實是對的，這個時候物理學(xué)家相信他可以支配的是一個由完好建立的、不被質(zhì)疑的基本概念和基本定律所組成的嚴(yán)格體系。但如果像現(xiàn)在這樣，物理學(xué)的基礎(chǔ)仍然存在疑問，這樣做就不合適了。處在目前這樣的時期，經(jīng)驗迫使我們?nèi)ふ乙粋€更新更堅固的基石，物理學(xué)家不能簡單地將對理論基礎(chǔ)的嚴(yán)謹(jǐn)構(gòu)思托付給哲學(xué)家，因為只有他們自己才最清楚并且更確切地感受到鞋子哪里磨腳。在尋找新基礎(chǔ)的過程中，他必須盡量在腦子里弄清楚他所運用的概念在怎樣的程度上是合理的，必要的。[④] 

　　     早在1916年剛剛完成他的廣義相對論理論的時候，愛因斯坦就在致物理學(xué)家兼哲學(xué)家馬赫（Ernst Mach）的悼詞里討論過哲學(xué)與物理學(xué)的關(guān)系： 

　　     一個天賦適中的自然科學(xué)家是怎樣開始關(guān)心方法論的呢？在他的專業(yè)里沒有更具價值的工作要做了嗎？這是我經(jīng)常從許多同事們那里聽到問起的，從更多的同事那里能感覺的，問題。但這種觀點恕我不能茍同。當(dāng)我想到那些我在教學(xué)中遇到的最有才華的學(xué)生是因為具有獨立的判斷能力而非僅僅是因為機敏才顯得與眾不同的時候，我確信他們對方法論有著強烈的興趣。他們很高興地開始討論科學(xué)的目的和方法，而且通過對自己觀點的頑強辯護(hù)他們毫不含糊地表明這個主題對他們來說十分重要。[⑤] 

　　    請注意，哲學(xué)對于物理的好處不是提供如馬赫所擁護(hù)的形而下之經(jīng)驗主義那樣的哲學(xué)教條的小細(xì)節(jié)， 而是“獨立的判斷能力”。愛因斯坦說，哲學(xué)思考的習(xí)慣可以激勵人們對待普遍承認(rèn)的觀點具有批判的態(tài)度： 

　　    使事物條理化的概念一旦被證明有用，就很容易在我們心中取得權(quán)威地位，我們忘記了它們世俗的來源，而將之作為不變的、先驗的信條而接受。于是它們被打上一些類似“思想的必需”或者“先驗的信條”等等的烙印?？茖W(xué)前進(jìn)的道路經(jīng)常被這樣一些錯誤在很長的時間內(nèi)堵死。所以，如果我們能夠熟練地分析長期占據(jù)人們頭腦的平凡概念，并且展示它們成立的理由和用處是依賴于具體的情形，以及它們各自是如何從經(jīng)驗的收獲中成長起來的，就會發(fā)現(xiàn)這決不是一場無聊的游戲。這樣一來，它們過度的權(quán)威性將被打破。它們?nèi)绻荒鼙磺‘?dāng)?shù)睾侠砘蛯⒈惶蕹?，或者因為與給定事物之間的關(guān)系太過多余而必須修正，或者為一個我們不管什么原因就是比較偏愛的新建體系所取代。[⑥] 

　　    在這里，愛因斯坦描述了一種馬赫擅長的歷史批判概念分析。這一分析模型是愛因斯坦的狹義和廣義相對論理論以及許多其它革命性工作中的論點核心。[⑦]他是怎樣成為這種的哲學(xué)物理學(xué)家的呢？閱讀馬赫是一條途徑，但不是唯一的途徑。 

　　早期的哲學(xué)認(rèn)識 

　　       很早就開始并持久地關(guān)注哲學(xué)，嚴(yán)肅而且廣泛，在這一點上，愛因斯坦是他那代人的典型。他16歲時就已經(jīng)閱讀了康德的三部主要著作：《純粹理性批判》、《實踐理性批判》和《判斷力批判》。[⑧]愛因斯坦在蘇黎世的瑞士聯(lián)邦工學(xué)院學(xué)習(xí)的時候再次閱讀了康德，并于1897年夏季學(xué)期在那里參加了斯塔德勒（August Stadler）關(guān)于康德的講座。斯塔德勒是馬爾堡[⑨]新康德學(xué)派運動的成員，這一運動致力于在康德的哲學(xué)框架里搞清當(dāng)前科學(xué)中基礎(chǔ)的、方法論方面的問題。[⑩] 

　　     也正是在大學(xué)中，連同叔本華（Arthur Schopenhauer）的《附錄與補遺》[?]（1851）一起，愛因斯坦第一次讀到了馬赫的《力學(xué)》（1883）和《熱學(xué)原理》（1896）。很有可能是同時，他第一次讀到朗格（Friedrich Albert Lange）的《唯物主義史》（1873）、杜林（Eugen Dühring）的《力學(xué)原理史評》（1887）以及羅森伯格（Ferdinand Rosenberger）的《牛頓及其物理原理》（1895）。所有這些書籍對于世紀(jì)末在學(xué)問上雄心勃勃的物理系學(xué)生來說，都非常知名。 

　　    愛因斯坦對哲學(xué)的熟知可以用一個顯然的事實來說明：他于1897年的冬季學(xué)期參加了斯塔德勒關(guān)于“科學(xué)思想的理論”這一課程。事實上，在工學(xué)院愛因斯坦所在的那個系，所有的學(xué)生都需要選這門課程。想一想，作為歐洲最主要的技術(shù)性大學(xué)之一的蘇黎世工學(xué)院要求所有的物理系學(xué)生都必須選一門科學(xué)哲學(xué)的課程。雖然1896年馬赫獲得了維也納大學(xué)首次設(shè)立的“歸納科學(xué)的哲學(xué)”教席，柏林大學(xué)亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz）名下學(xué)物理的學(xué)生被灌輸了大量的哲學(xué)，這樣的明確要求并不是在所有優(yōu)秀大學(xué)中都能見到。盡管不是每所大學(xué)都有關(guān)于科學(xué)哲學(xué)課程的特別要求，蘇黎世工學(xué)院的課程表告訴我們那兒要求優(yōu)秀的青年物理學(xué)家不應(yīng)該只是略懂哲學(xué)。 

　　    愛因斯坦畢業(yè)后繼續(xù)保持著對哲學(xué)的興趣。大約1902年開始在伯爾尼專利局工作的時候，愛因斯坦和一些新朋友，索羅文（Maurice Solovine）和哈比希特（Conrad Habicht），組成了一個非正式、每周活動的討論小組，并且夸張地命名為“奧林匹亞學(xué)園”[?]。多虧了索羅文，我們才能得知他們閱讀的內(nèi)容。[?]這里是一張部分的清單： 

　　這些書籍當(dāng)時通常都可以在許多聰明年輕的物理學(xué)家的書架上找到。愛因斯坦和他的朋友們閱讀它們?yōu)榱巳坊蛘呤亲晕姨嵘?，這表現(xiàn)出在當(dāng)時的科學(xué)氛圍中，了解這些書籍以及書中的觀點是很平常的。 

　　在工學(xué)院和奧林匹亞學(xué)園時期播下的哲學(xué)種子很快就在愛因斯坦1905年關(guān)于狹義相對論的論文以及許多其它的科學(xué)工作中結(jié)出了果實。但它們也產(chǎn)生了額外的收獲，那就是使愛因斯坦本人成為了一位重要的科學(xué)哲學(xué)家。 

　　與哲學(xué)家的關(guān)系 

　　    愛因斯坦受到的哲學(xué)教育使他研究物理的方式有了顯著的不同，不過，他對科學(xué)哲學(xué)的興趣更甚于此。到十九世紀(jì)三十年代，愛因斯坦已是發(fā)展科學(xué)哲學(xué)之使之自成學(xué)科的原則的積極分子。他在所起的作用很大程度上借助于他與同時代許多重要的哲學(xué)家，主要是傳統(tǒng)邏輯經(jīng)驗主義的創(chuàng)建者，之間私人的以及專業(yè)的關(guān)系。 

　　    愛因斯坦與著名科學(xué)哲學(xué)家的私交開始得很早，而且有些湊巧。十九世紀(jì)九十年代末，阿德勒（Friedrich Adler）也是蘇黎世的一名物理學(xué)生。[?]雖然阿德勒在蘇黎世大學(xué)學(xué)習(xí)，而不是工學(xué)院，他仍然和愛因斯坦成為了朋友。1909年，愛因斯坦從伯爾尼搬回蘇黎世，到蘇黎世大學(xué)從事他的第一份學(xué)術(shù)工作，阿德勒也是該職位的最后一輪競爭對手。這使得他們的友誼重新開始。 

　　    那時，尤其是在1908年普朗克（Max Planck）針對馬赫發(fā)表了題為“物理世界圖像的統(tǒng)一性”的演講掀起的批判熱潮之后，阿德勒已經(jīng)成為馬赫經(jīng)驗主義的一位著名捍衛(wèi)者。與馬赫之間親密的關(guān)系促使阿德勒在1908年將迪昂（Pierre Duhem）1906年刊行的極具影響力的《物理理論的目的與結(jié)構(gòu)》[?]翻譯成德文。 

　　    愛因斯坦從迪昂那里知道了“公理主義”[?]的一種解釋。彭加勒（Henri Poincare），另一位著名的公理主義者，他的著名論斷是幾何學(xué)家將“光線的路徑”當(dāng)作“直線段”的公理性的定義使得歐氏幾何免于遭受直觀的、來自經(jīng)驗的駁斥，比如對三個山峰循著視線而作的三角化操作（triangulation），是因為凡是對歐式幾何的簡潔留下深刻印象的人都能夠通過簡單地改變直線的定義而拯救它。 

　　    迪昂的公理主義與彭加勒的有些不同。迪昂認(rèn)為所謂“公理的”不是單獨定義的選擇，而是一個理論整體上的選擇。對迪昂來說，從來就是整個理論，而不是單個的科學(xué)斷言得到了檢驗。迪昂的“整體”公理主義思想深深地植入了愛因斯坦理論結(jié)構(gòu)的成熟圖像以及這些理論的檢驗方式中。 

　　    也是在1909年，愛因斯坦的名氣使得他第一次見到了馬赫。他們互相仰慕已久。當(dāng)愛因斯坦1912年離開布拉格的日耳曼大學(xué)時，他推薦弗蘭克（Philipp Frank）接替自己的職位。弗蘭克是馬赫的信徒，他后來成為所謂“維也納學(xué)派”的邏輯經(jīng)驗主義者中的重要成員。眾所周知的是弗蘭克1947年為愛因斯坦作傳。[?] 

　　    1914年愛因斯坦遷居至柏林，這進(jìn)一步擴大了他與哲學(xué)家們交往的圈子。其中有一些屬于新康德學(xué)派，例如卡西爾（Ernst Cassirer），他在1921年的著作《愛因斯坦的相對論理論》中技術(shù)上十分細(xì)致和哲學(xué)上精巧地試圖將相對論納入康德哲學(xué)的框架。而廣義相對論則是對康德哲學(xué)的挑戰(zhàn)， 因為后者的一個著名的主張是歐氏幾何是先驗的真理，是我們組織對外部存在物的經(jīng)驗之必要形式。 

　　    賴欣巴哈（Hans Reichenbach）作為一戰(zhàn)末期柏林學(xué)生的社會主義者領(lǐng)袖，繼續(xù)維持著維也納學(xué)派在柏林的前哨陣地，成了邏輯經(jīng)驗主義關(guān)于相對論的哲學(xué)基礎(chǔ)最重要的闡釋者，這體現(xiàn)在他1928年的著作《空間與時間的哲學(xué)》一書中。，賴欣巴哈曾是愛因斯坦在柏林時的學(xué)生，他在物理學(xué)的哲學(xué)上的才能給愛因斯坦留下了非常深刻的印象。當(dāng)二十世紀(jì)二十年代中期保守的柏林哲學(xué)系拒絕給予賴欣巴哈一個固定位置時，于提交的教職申請時，愛因斯坦專門為他在相對自由的物理系創(chuàng)設(shè)了科學(xué)哲學(xué)的教席。 

　　    勿庸置疑，在柏林的歲月中，愛因斯坦結(jié)識的最重要的哲學(xué)新朋友是石里克（Moritz Schlick）。他是物理學(xué)家出身，1904年在普朗克門下獲得博士學(xué)位。石里克1922年到維也納接手曾由馬赫和玻爾茲曼（Ludwig Boltzmann）擔(dān)任的科學(xué)哲學(xué)教授職位，標(biāo)志著維也納學(xué)派的誕生以及邏輯經(jīng)驗主義作為一個重要的哲學(xué)運動出現(xiàn)。先于賴欣巴哈的工作，石里克1917年的單行本《當(dāng)代物理中的空間與時間》作為對相對論的哲學(xué)教程而廣為人知，而他1918年的著作《廣義的知識理論》在科學(xué)哲學(xué)更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)有著相當(dāng)?shù)挠绊?。[?] 

　　    在石里克發(fā)表了一篇關(guān)于相對論的重大哲學(xué)意義的精巧文章之后，1915年與愛因斯坦通信，從而開始了彼此的友誼。在他們相知的頭六年內(nèi)，愛因斯坦對石里克的工作給予了很高的評價，但到1922年，兩人的關(guān)系開始降溫。維也納學(xué)派刺耳的形而下教條使愛因斯坦大為不快。這個學(xué)派將任何理論，如果其同經(jīng)驗的聯(lián)系不能被足夠清晰地證實的話，都看作形而上學(xué)而加以摒棄。愛因斯坦對維也納學(xué)派的反對有更深層次的原因，這涉及到有關(guān)經(jīng)驗的解讀和理論的檢驗之基本問題。 

　　    石里克、賴欣巴哈和愛因斯坦認(rèn)為，經(jīng)驗主義物理哲學(xué)家面臨最大的挑戰(zhàn)是如何設(shè)計出一套新的經(jīng)驗主義使之能夠抵御新康德學(xué)派對廣義相對論的整體性的攻擊。廣義相對論對引入的具有變化曲率的雜化時空是對康德哲學(xué)最主要的挑戰(zhàn)。一些康德的捍衛(wèi)者認(rèn)為非歐的廣義相對論是先驗地錯誤的。更多的機敏且精于思考的思想家，例如卡西爾，認(rèn)為康德將歐氏幾何作為先驗是錯誤的，不過，主張存在某種數(shù)學(xué)上弱一些的先驗的空間形式，或許僅僅是拓?fù)湫问?，則是對的。 

　　    馬赫的哲學(xué)解決不了這個難題。不能指望認(rèn)知者具有一個獨立的認(rèn)知角色。另一方面，石里克、賴欣巴哈和愛因斯坦贊同康德學(xué)派的人腦不是任由經(jīng)驗書寫的空白石板的觀點，認(rèn)為認(rèn)知包含了認(rèn)知者提供的一些構(gòu)建。但是他們怎么能對康德哲學(xué)不做太多的讓步賦予認(rèn)知者一個主動的角色呢？畢竟，他們是經(jīng)驗主義者，相信支持廣義相對論的理由最終是經(jīng)驗的。但是，如果我們的認(rèn)知有一個先驗的結(jié)構(gòu)，我們的論證在何種意義上是經(jīng)驗的呢？ 

　　    石里克和賴欣巴哈最終的答案主要基于對龐加萊版公理主義的理解。他們認(rèn)為認(rèn)知者的貢獻(xiàn)在于給出了一些定義，它們連接了基本理論術(shù)語（例如“直線段”）與經(jīng)驗或者物理的概念（例如“光線的路徑”）。但是，他們主張，一旦這些定義被公理所限定，所有其它斷言是真理或是錯誤就唯一地被經(jīng)驗確定了。此外，因為我們只是自由地選擇了定義，由不同選擇帶來的差異不會大于表述測量結(jié)果時用英制和米制單位造成的差異。 

　　    愛因斯坦也針對康德學(xué)派找到了一個經(jīng)驗主義者的回答，但他強烈地反對石里克和賴欣巴哈。首先，他跟迪昂一樣，認(rèn)為想要僅僅根據(jù)原則來區(qū)分不同種類的科學(xué)命題是不可能的。有一些命題與定義有相同的功效，可是為什么任何一個這樣的命題必須被看作是命題？對此無法給出清晰的哲學(xué)理由。一個理論家的定義在另一個理論家看來也許則是綜合的、經(jīng)驗的論斷。 

　　    像哲學(xué)家慣用的那樣，“綜合”，與分析不同，它表示的論斷超出了所用術(shù)語本身的意義。相反，一個分析的論斷是一個真實性僅僅依賴于含義或者定義的論斷。經(jīng)驗主義者的一個中心原則是，不存在綜合的先驗真理。 

　　    愛因斯坦反對石里克和賴欣巴哈的一個更深層次的原因是，他擔(dān)心新邏輯經(jīng)驗主義者的哲學(xué)使科學(xué)變得太像工程了。 經(jīng)驗主義者的圖像所缺失的恰恰是愛因斯坦認(rèn)為對創(chuàng)造性的理論物理最重要的東西，即人類智慧的“自由發(fā)明”。這并不是說理論家們可以任意地拼湊圖像，理論化要受到必須同經(jīng)驗吻合的約束。但愛因斯坦自己的經(jīng)驗告訴他，創(chuàng)造性的理論構(gòu)建是不能夠為一套建立和檢驗理論的法則所替代的。 

　　    愛因斯坦是怎么回答康德的呢？他以一種新穎的方式展開了迪昂的整體論。當(dāng)一個理論被檢驗的時候，其中的一些東西是不容置疑的，這樣我們才能清楚地說出這個理論反映了客觀世界的什么內(nèi)容。但愛因斯坦論證到，正因為理論是作為整體而不是部分來檢驗的，我們認(rèn)定不容置疑的部分是可以任意選取的。有人會象康德那樣作如是想，先設(shè)定歐氏幾何是不容置疑的，再來檢驗所建立的物理學(xué)。可事實上我們是同時檢驗物理和幾何的。于是也可以在先認(rèn)定物理的情形下檢驗幾何。更好的做法是我們同時檢驗二者，并且在所有可能的解釋中選擇能產(chǎn)生最簡單理論的那一條。愛因斯坦在眾多同樣地和證據(jù)自洽的競爭理論中選擇了廣義相對論，就在于它的物理加上非歐的時空幾何，整體來說，比其它的選擇更為簡單。 

　　    這樣的問題似乎是過于微妙和神秘的、最好單獨加以考慮的哲學(xué)問題?？伤∏≈敝冈诳茖W(xué)工作中尊重證據(jù)是什么意思這一問題的核心，而這是我們?nèi)栽跔幷摰膯栴}。隨著理論物理越來越深入到無法同經(jīng)驗檢驗建立堅實的聯(lián)系的領(lǐng)域，隨著實驗物理變得越來越困難和深奧，石里克、賴欣巴哈和愛因斯坦曾爭論過的這些問題顯得越來越尖銳。 

　　    當(dāng)理論同實驗相抵觸的時候，我們?nèi)绾螜?quán)衡信任其成功或責(zé)難其失敗的呢？哲學(xué)分析能提供專注于對一條單獨的假設(shè)進(jìn)行檢驗的理由嗎？還是由判斷和感覺來決定大自然告訴了我們什么？邏輯經(jīng)驗主義者在尋找一條選擇正確理論的法則。但愛因斯坦將選擇中至關(guān)重要的方面比作“非公度性質(zhì)的權(quán)衡”。[?]某種意義上，愛因斯坦在同石里克和賴欣巴哈的爭論中輸了，后者的邏輯經(jīng)驗主義在20世紀(jì)中期成了正統(tǒng)。但愛因斯坦的反對意見并沒有被置之不理，今天它仍然是康德哲學(xué)復(fù)蘇的一個挑戰(zhàn)。[?] 

　　愛因斯坦物理中的哲學(xué) 

　　    愛因斯坦哲學(xué)思考的習(xí)慣是怎樣使他的物理研究與眾不同的呢？真像他自己相信的那樣，這使他成為了一個更好的物理學(xué)家嗎？ 

　　    大多數(shù)讀者在愛因斯坦1905年狹義相對論論文中注意到了它濃重的哲學(xué)氣息。論文從關(guān)于電磁感應(yīng)傳統(tǒng)解釋中的不對稱的哲學(xué)問題開始：一塊固定的磁鐵在運動線圈中通過感生電動勢而產(chǎn)生電流。另一方面，我們說，一塊運動的磁鐵通過自身運動所產(chǎn)生的電磁場在固定的線圈中產(chǎn)生出電流。但既然運動是相對的，這兩者有什么不一樣呢？論文接著以類似的哲學(xué)思辨繼續(xù)指出了遠(yuǎn)距離事件間的同時性的唯物決定論觀點的錯誤。只有近鄰的事件間的同時性才是可以直接觀測的。所以對指定的觀測者來說，必須預(yù)先約定哪些遠(yuǎn)距離事件是同時的，而這一約定需要建立在某個常規(guī)的假設(shè)上，比如光信號離開和到達(dá)的速度相等。 

　　    對于這其中到底包含什么哲學(xué)觀點，在歷史學(xué)家和物理哲學(xué)家之間存在著爭論。文章中一些明顯的公理主義語言顯示彭加勒是其根源。愛因斯坦自己則將其主要歸根于休謨，其次是馬赫（見文章17頁愛因斯坦1915年給石里克的信）。不管怎樣，1905年的相對論論文帶著顯然的哲學(xué)調(diào)子是勿庸置疑的。 

　　    論及愛因斯坦畢生致力于量子力學(xué)非定域性的空間分離性原理的探討，其哲學(xué)根源就不那么模糊。我們知道，愛因斯坦從在蘇黎世工學(xué)院上學(xué)開始就經(jīng)常閱讀叔本華。叔本華的一個重要學(xué)說來自于對康德的有關(guān)時空作為直覺的先驗形式之論斷的修正。叔本華強調(diào)了空間和時間在個性化單個物理體系及其演化的重要的結(jié)構(gòu)化角色。對他來說，空間和時間構(gòu)成了“個體原則”，這是個體化的基礎(chǔ)。用更明確的物理語言來說，這個觀點認(rèn)為位置的不同足以使得兩個物理體系在每一個體系都具有其自身的、真實的、與另一個體系狀態(tài)無關(guān)的物理狀念這一意義上是不同的。叔本華認(rèn)為空間分離體系間的相互獨立性是先驗的真理。 

　　    這種思維方式對愛因斯坦的物理有什么影響嗎？[21]考慮他奇跡年的另一篇論文，即1905年關(guān)于光子假說的著名論文。該文通過將自由空間中的電磁能量量子化解釋了光電效應(yīng)。當(dāng)一個電磁能量量子被光照下的金屬表面吸收，有一個光電子射出，電子得到的能量與入射光的頻率成正比。讓愛因斯坦大為吃驚的是，在靠近黑體輻射譜的高頻端尾部的所謂維恩（公式適應(yīng)）范圍，這種能量量子由于占據(jù)空間中的不同位置其行為表現(xiàn)得像是相互獨立的微粒。 

　　    假設(shè)玻爾茲曼的熵原理（S=klogW）對維恩范圍的輻射場是成立的，愛因斯坦認(rèn)為這意味著輻射具有量子結(jié)構(gòu)。因為玻爾茲曼熵公式的對數(shù)形式，熵的可加性對應(yīng)于輻射場中兩個空間分離的要素在相空間中占據(jù)指定單元的聯(lián)合幾率W可以分解因子。聯(lián)合幾率可以作因子分解是對事件相互獨立性的經(jīng)典表達(dá)。 

　　    但是存在一個問題：引出維恩范圍內(nèi)輻射是量子結(jié)構(gòu)的推理同樣意味著在這個范圍之外假設(shè)光子之間互相獨立是不成立的。光子相互獨立假設(shè)不能得到關(guān)于黑體輻射能量密度的全波段普朗克公式。愛因斯坦意識到了這一事實，并且花了將近二十年的時間來理解這是為什么。 

　　    早在1909年，愛因斯坦就玩笑似地分配給類粒子的光子一個波場，試圖以此來解釋干涉這一相互獨立性顯然失效的現(xiàn)象。這是波粒二象性的起源。直到1924年，當(dāng)愛因斯坦第一次讀到玻色（Satyendra Bose）對普朗克輻射公式的新推導(dǎo)時，他領(lǐng)會到這表示的是一種全新的量子統(tǒng)計。在這種統(tǒng)計中，并不由于某些奇異的相互作用，而是粒子本身的全同性，使得它們不再相互獨立。[22] 

　　    空間分離的光量子之間不再相互獨立，這也許是新興的量子理論一個不朽的特性。多虧玻色，愛因斯坦才意識到這一點。但他從叔本華那里學(xué)到，空間分離體系之間的獨立性事實上應(yīng)當(dāng)作一個必要的先驗假設(shè)。在二十世紀(jì)二十年代中期新的量子形式出現(xiàn)的時候，愛因斯坦必須尋找一種方式解釋它，使之與空間分離性相兼容；或者表明量子力學(xué)做不到這一點，則它是有缺陷的。1927年，愛因斯坦為薛定諤（Erwin Schr?dinger）的波動力學(xué)提出了一種隱變量解釋。但當(dāng)他發(fā)現(xiàn)甚至是自己的隱變量解釋也包含了空間分離性的失效，便放棄了發(fā)表。薛定諤后來將空間分離性的失效稱為“糾纏”。 

　　    愛因斯坦對量子理論最著名的攻擊是他1935年與波多爾斯基（Boris Podolsky）和羅森（Nathan Rosen）合寫的“EPR”論文－在這篇文章里他們想要證明量子力學(xué)是一個不完善的理論。許多讀者發(fā)覺EPR的觀點十分費解。很少人知道愛因斯坦在論文發(fā)表不久以后就想和它劃清界限；在1935年6月寫給薛定諤的信中愛因斯坦說文章“由于語言上的原因”實際上是波多爾斯基Podolsky所寫的，他自己對結(jié)果非常不滿，因為“主要的觀點都被過多的公式掩蓋了?！?nbsp;

　　    愛因斯坦的論點從一個他所謂的“分離原理”的假設(shè)開始?？臻g分離的體系具有獨立的實體，并且相對論局域性排除了空間獨立測量事件之間存在超光速影響的可能性。所以量子力學(xué)一定是不完善的，因為它分配給兩個相互作用體系中的一個不同的波函數(shù)， 也就是不同的狀態(tài)， 是根據(jù)對一個體系測量時所用的參數(shù)來進(jìn)行的?？隙ǖ?，一個理論不能為同一個物理實體分配兩個或者更多不同的狀態(tài)，除非那些理論狀態(tài)是該實體的不完善的描述。[23] 

　　    這里重要的一點是，愛因斯坦認(rèn)為他的得自叔本華 “個體原則” 的“分離原理”事實上對于未來任何的基本物理它都是一個公理。在后來的著作中，愛因斯坦解釋到，按照廣義相對論模型而非量子場理論來理解，他認(rèn)為場論是分離性最根本的可能表述。從效果上來說，這種經(jīng)典場論將時空流形中的點都看作相互獨立的，可分離的體系包含它們自身分離的、真實的物理狀態(tài)。 

　　    愛因斯坦對分離性深刻的哲學(xué)探索，以及隨后他對量子力學(xué)畢生的憂慮，在1949年他給玻恩（Max Born）的長信中得到了最清楚的體現(xiàn)。愛因斯坦問道，“未來不管是什么樣的基礎(chǔ)物理， 它的核心特征是什么？”他的回答使許多期望得到“因果關(guān)系”答案的人們大為驚訝。 

　　       我只是想解釋，當(dāng)我說我們應(yīng)該努力堅持物理真實時，我的意思是什么。我們都十分清楚什么將成為基本的基礎(chǔ)物理概念：質(zhì)點或者粒子肯定不在其中；法拉第－麥克斯韋意義上的場也許是，但不一定。不過，那些我們認(rèn)為的存在（“真實”）必定要在時間和空間中找到其位置。也就是說，空間中的一部分實在A，應(yīng)該理論上獨立地“存在”，與空間另一部分中的實在B無關(guān)。如果一個物理體系延展到包含了A和B，那么不論A中有什么, 在B中的存在都應(yīng)該繼續(xù)其存在。B中究竟有什么與在A中采取何種測量方法無關(guān)；也與A中是不是進(jìn)行了測量無關(guān)。 

　　    如果堅持這個問題不放，就不會將量子理論描述看作是對物理真實的完善描述。不過，如果試著這樣去認(rèn)為的話，就必須假設(shè)B中的物理實在因為A中的測量經(jīng)歷了一個突變。我的物理本能讓我對這一假設(shè)很反感。 

　　    但是，如果有人假設(shè)出現(xiàn)在在空間中不同部分的存在是某種獨立的、真實的存在，我實在看不出這是要描述什么樣的物理。至于什么才可被認(rèn)為是一個“體系”畢竟只是常規(guī)的問題，我不知道怎樣客觀地將世界分割以便人們能對部分進(jìn)行陳述。[24]  

　　這就是一個物理哲學(xué)家的所想和所寫。 

　　哲學(xué)探討太多了嗎？ 

　　    有人也許會對愛因斯坦的觀點說，這證明將太多的哲學(xué)引入物理出了什么樣的問題。愛因斯坦懷疑量子力學(xué)的完善性可能是錯的，給他帶去很大困擾的糾纏問題如今已成為了近年來出現(xiàn)在量子領(lǐng)域的主要新奇事物。 

　　    不過，這樣的反應(yīng)表現(xiàn)出對歷史的嚴(yán)重誤解。愛因斯坦確實錯過，但并不因為他是一個教條的哲學(xué)家。他的說理既科學(xué)又哲學(xué)，廣義相對論經(jīng)驗上的成功就是其中的一例。哲學(xué)思考習(xí)慣使得愛因斯坦的見解比起那些狂熱的擁護(hù)者來說要更深入到量子力學(xué)的基礎(chǔ)。而那些他提出的基于哲學(xué)動機的嚴(yán)峻問題，雖然當(dāng)時不能回答，但僅僅在愛因斯坦過世10年就由另一位偉大的物理哲學(xué)家貝爾（John Bell）[25]接手，并且碩果累累。 

　　【注釋】 

　　[①]原文為Dialogue，指的是一種對話體的論證和表達(dá)的方式，其鼻祖為柏拉圖的哲學(xué)著作Dialogue－譯者注。 

　　[②] A. Einstein to R.A.Thornton, unpublished letter dated 7 December 1944 (EA 6—574), Einstein Archive, Hebrew University, Jerusalem, quoted with permission. 

　　[③] P.A.Schilpp, ed., Albert Einstein: Philosopher-Scientist, The Library of Living Philosophers, Evanston, IL(1949), p. 684. 

　　[④] A. Einstein, J.Franklin Inst. 221, 349(1936). 

　　[⑤] A. Einstein, Phys.Zeitschr. 17, 101(1916). 

　　[⑥] 同上。 

　　[⑦] A. Pais, ‘Subtle is the Lord …’: The Science and the Life of Albert Einstein, Oxford U. Press, New York (1982), is still the best intellectual biography of Einstein. 

　　[⑧] For details on Einstein’s early philosophical reading, see D. Howard, “Einstein’s Philosophy of Science”, in The Stanford Encyclopedia of Philosophy, E. N. Zalta, ed., http://plato.stanford.edu/archives/spr2004/entries/einstern- philscience/ 

　　[⑨] 馬爾堡（Marburg）, 德國中部的一座小城。該城具有悠久的哲學(xué)傳統(tǒng)，其大學(xué)始建于1527年。譯者注。 

　　[⑩] M. Beller, in Einstein: The Formative Years, 1879—1909, D. Howard, J. Stachel, eds., Birkh?user, Boston(2000), p. 83; D. Howard, in Language, Logic, and the Structure of Scientific Theories, W. Salmon, G. Wolters, eds., U. of Pittsburgh Press, Pittsburgh, PA(1994), p. 45. 

　　[?]原文為 Parerga und paralipomena, 漢譯《附錄與補遺》讓人摸不著頭腦。Parergon是大作的摘錄或部分縮寫的意思，而 Paralipomenon 意思是年譜／編年史的意思。此書英文的另一譯法“l(fā)ittle philosophical writings （哲學(xué)小品文）”或許更準(zhǔn)確些。－譯者注。 

　　[?]原文為Olympia Academy. Plato辦學(xué)的 Academia 就是個私人的園子，學(xué)生們可以自由閱讀討論。現(xiàn)今Academy多翻譯成學(xué)院，但都指的是正規(guī)建制的機構(gòu)。――譯者注。 

　　[?] M. Solovine, ed., Albert Einstein. Letters à Maurice Solovine, Gauthier-Villars, Paris (1956). 

　　[?] D. Howard, Synthese 83, 363 (1990). 

　　[?]原文為La Théorie Physique: Son Objet, Sa Structure。英文譯本名為 Aim and structure of physical theory.――譯者注。 

　　[?]Conventionalism，其原則是“tend to conform to conventions, remaining within canonized paradigms”，應(yīng)翻譯成公理主義，但中文中的公理主義也指宗教的 Congregationalism,請讀者注意。－譯者注。 

　　[?] P. Frank, Einstein: His Life and Times, Knopf, New York (1947). 

　　[?] See D. Howard, Philosophia Naturalis 21, 616 (1984). 

　　[?] A. Einstein, Autobiographical Notes: A Centennial Edition, P. A. Schilpp, trans. and ed., Open Court, La Salle, IL(1979), p. 21. 

　　[?] A widely debated recent work of Kantian revival is M. Friedman, Dynamics of Reason, CSLI Publications, Stanford, CA(2001). 

　　[21] D. Howard, in The Cosmos of Science, J. Earman, J. D. Norton, eds., U. of Pittsburgh Press, Pittsburgh, PA(1997), p. 87. 

　　[22] D. Howard, in Sixty-Two Years of Uncertainty, A. Miller, ed., Plenum, New York (1990), p. 61. 

　　[23] A. Einstein to E. Schr?dinger, unpublished letter dated 19 June 1935 (EA 22—047), Einstein Archive, Hebrew University, Jerusalem, quoted with permission; D. Howard, Stud. Hist. Phil. Sci. 16, 171 (1985); D. Howard, in Philosophical Consequences of Quantum Theory: Reflections on Bell’s Theorem, J. T. Cushing, E. McMullin, eds., U. of Notre Dame Press, Notre Dame, IN (1989), p. 224. 

　　[24] M. Born, ed., Albert Einstein-Hedwig und Max Born. Briefwechsel 1916—55, Nymphenburger, Munich (1969), p. 223. 

　　[25] John Bell（1928－1990）,瑞士歐洲聯(lián)合核子研究所（CERN）的工程師，他于1964年提出了著名的、隱變量存在必須滿足的Bell不等式。 

　　作者為美國圣母大學(xué)（位于印第安納南本德）哲學(xué)系教授，科學(xué)歷史與哲學(xué)研究計劃主任。中科院物理所黃嬈、曹則賢譯。 

　?。ㄔd《科學(xué)文化評論》2006年第6期） 

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