理論物理學(xué)史中體現(xiàn)的批判與懷疑精神

以《力學(xué)及其發(fā)展的歷史批判概論》為例

011850221李靖

歷史的車輪滾滾向前，后人總能在前人基礎(chǔ)上進(jìn)行批判改革。在物理學(xué)的發(fā)展史上就有很多批判的聲音。正如伽利略對(duì)亞里士多德的關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的原因的批判，牛頓和胡克關(guān)于引力的互相批判。這里我想以《力學(xué)及其發(fā)展的歷史批判概論》為例對(duì)理論力學(xué)史中的批判思想進(jìn)行討論。

《力學(xué)及其發(fā)展的歷史批判概論》的作者是恩斯特·馬赫。恩斯特·馬赫是一個(gè)偉大的物理學(xué)家，他自幼便受到了很好的教育，在維也納接受了五年的教育，雖然獲得的是放電與感應(yīng)方面的博士，但他對(duì)物理學(xué)方面的研究十分深入。退休后也從未停止對(duì)物理學(xué)的研究。

在哲學(xué)界，馬赫作為唯心主義哲學(xué)家更是廣為人知。他是維也納學(xué)派的先師，更是邏輯經(jīng)驗(yàn)論和經(jīng)驗(yàn)批判主義的創(chuàng)始人，哲學(xué)建樹頗深。這樣的身份背景下，人們很容易忽視掉他曾經(jīng)對(duì)經(jīng)典物理學(xué)的批判，正是由于馬赫對(duì)于經(jīng)典力學(xué)的批判，才揭開了近代物理學(xué)革命的序幕，很多物理學(xué)家也深受啟發(fā)，波爾、海森堡等均是其中的代表，受到馬赫思想直接或間接的影響。而受馬赫觀點(diǎn)影響最大的，還當(dāng)屬愛因斯坦。由于馬赫對(duì)經(jīng)典力學(xué)的批判，牛頓經(jīng)典力學(xué)中的絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間理念受到質(zhì)疑，對(duì)慣性的理解出現(xiàn)了不同想法，從而動(dòng)搖了經(jīng)典力學(xué)的統(tǒng)治地位。正是由于馬赫對(duì)物理學(xué)的杰出貢獻(xiàn)，現(xiàn)在的許多物理量都用“馬赫”

來(lái)命名，如“馬赫角”等。

在理論物理學(xué)乃至整個(gè)力學(xué)史中牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)都有十分崇高的地位，但是在十九世紀(jì)下半葉以后許多的新成就不斷出現(xiàn)。經(jīng)典力學(xué)的地位就受到了挑戰(zhàn)。此時(shí)物理學(xué)界的領(lǐng)軍人物馬赫就發(fā)表了《力學(xué)及其發(fā)展的歷史批判概論》，表達(dá)了他對(duì)經(jīng)典力學(xué)的懷疑。在書中，馬赫以懷疑的經(jīng)驗(yàn)論哲學(xué)作為批判的武器，將矛頭對(duì)準(zhǔn)了牛頓的力學(xué)先驗(yàn)論，對(duì)經(jīng)典力學(xué)的基本概念和基本原理進(jìn)行了本質(zhì)揭示，為物理學(xué)的革命奠定了基礎(chǔ)。馬赫的《力學(xué)及其發(fā)展的批判歷史概論》對(duì)牛頓絕對(duì)時(shí)空觀進(jìn)行了客觀批判，迸發(fā)出了物理學(xué)革命行將到來(lái)的先聲。

馬赫本人認(rèn)為，并不是所有不能被直接證實(shí)的命題均為偽命題。他指出，物質(zhì)也是一種抽象，不能被人們的感官所直接感知。他沒(méi)有沿用經(jīng)典力學(xué)中絕對(duì)的時(shí)空觀，他認(rèn)為時(shí)間并不是絕對(duì)獨(dú)立存在的。他認(rèn)為“聯(lián)系具有普遍性，世界上的一切事物都具有普遍聯(lián)系性，事物之間相互聯(lián)系，相互依存，沒(méi)有絕對(duì)的時(shí)間，離開了相互聯(lián)系，時(shí)間將不復(fù)存在。而時(shí)間與事物的運(yùn)動(dòng)又存在明顯的相關(guān)性，任何事物的運(yùn)動(dòng)都與時(shí)間有關(guān)，而且不存在與運(yùn)動(dòng)變化無(wú)關(guān)的時(shí)間�！蓖瑯玉R赫也對(duì)牛頓的絕對(duì)空間進(jìn)行了批判與否定。

馬赫的批判研究非常有成果。正是他的懷疑與批判讓更多的有識(shí)之士發(fā)現(xiàn)經(jīng)典力學(xué)的缺陷，進(jìn)而思考推動(dòng)了近代力學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。馬赫的思想影響了很多人，比如近代的偉大科學(xué)家愛因斯坦，愛因斯坦在《關(guān)于廣義相對(duì)論的原理》中，將馬赫對(duì)于慣性的理解命名為馬赫原理，并表明，在當(dāng)時(shí)，馬赫已經(jīng)看透了經(jīng)典物理學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)。如果當(dāng)時(shí)的馬赫不是已經(jīng)到了遲暮之年，也許相對(duì)論的發(fā)現(xiàn)就會(huì)易主。馬赫借《力學(xué)及其發(fā)展的歷史批判概論》對(duì)經(jīng)典物理學(xué)進(jìn)行了本質(zhì)批判，動(dòng)搖了經(jīng)典物理學(xué)的統(tǒng)治地位，對(duì)于現(xiàn)代物理學(xué)革命的到來(lái)具有重要意義，對(duì)后代物理學(xué)家也產(chǎn)生了重要影響。通過(guò)馬赫的批判理論，人們得到啟迪，不斷加強(qiáng)對(duì)經(jīng)典物理學(xué)理論的重新審視，為物理學(xué)新理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，并引發(fā)了物理學(xué)界和哲學(xué)界的熱烈討論。在科學(xué)技術(shù)迫切需要發(fā)展的時(shí)代，馬赫勇于突破傳統(tǒng)觀念的束縛，挑戰(zhàn)權(quán)威，對(duì)經(jīng)典力學(xué)重新審視，大膽批判，更喊出了物理學(xué)革命到來(lái)的先聲，為物理學(xué)革命的到來(lái)鋪平了道路。

哲學(xué)也是一門科學(xué)，在理論物理學(xué)的研究中采用了批判精神能更好的促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展。馬赫正是因?yàn)樗�敢于質(zhì)疑當(dāng)時(shí)力學(xué)史的權(quán)威而著名，如今我們想在基礎(chǔ)物理學(xué)的研究上取得突破也許正需要某寫人才，他們敢于質(zhì)疑敢于批判，即使對(duì)象是愛因斯坦。

參考文獻(xiàn)：

陳登海，《物理學(xué)革命的先行者》