爱因斯坦文集
摘抄
[1]理论家的方法,在于应用那些作为基础的普遍假设或者“原理”,从而导出结论。他的工作是可分为两部分。他必须首先发现原理,然后从这些原理推导出结论。对于其中第二步工作,他在学生时代已得到了很好的训练和准备。因此,如果在某一领域中或者在某一组相互联系的现象中,他的第一个问题已经得到解决,那么只要他相当勤奋和聪明,他就一定会成功。可是第一步工作,即建立一些可用来作为演绎的出发点的原理,却具有完全不同的性质。这里没有什么可以学习和可以系统地用来达到目的的方法。科学及必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征,由此探求自然界的普遍原理
[2]这种公式一旦胜利完成以后,推理就一个接着一个,它们往往显示出一些预料不到的关系,远远超出这些原理所依据的实在的范围。但是,只要这些用来作为演绎出发点的原理尚未得出,个别经验事实对理论家是毫无用处的;实际上,单靠一些从经验抽象出来的孤立的普遍定律,他甚至什么也做不出来。在他没有揭示出那些能作为演绎推理基础的原理之前,他在经验研究的个别结果面前总是无能为力的。
[3]理论物理学的完整体系,是由概念、被认为对这些概念是有效的基本定律,以及用逻辑推理得到的结论这三者所构成的。这些结论必须同我们的各个单独的经验相结合;在任何理论著作中,导出这些结论的逻辑演绎几乎占据了全部篇幅。
[4]相反,那时的自然哲学家,大多数都有这样的想法,即认为物理学的基本概念和假设,在逻辑意义上并不是人类思想的自由发明,而是可以用“抽象法”————即用逻辑方法————从经验中推导出来,实际上,只是由于出现了广义相对论,人们可以在完全不同于牛顿的基础上,以更加满意和更加完备的方式,来考虑范围更广泛的经验事实。但是,完全撇开这种理论还是那种理论优越的问题不谈,基本原理的虚构特征却是完全明显的。因为我们能够指出两条根本不同的原理,而两者在很大程度上都同经验相符合;这一点同时又证明,要在逻辑上从基本经验推出力学的基本概念和基本假设的任何企图,都是注定要失败的。
[5]如果理论物理学的公理基础真的不能从经验中抽取出来,而必须自由地发明出来,那么我们到底能不能希望找到一条正确的道路呢?不仅如此,而且还要问,在我们的幻想之外,是否海存在着这样一条正确的道路呢?如果有一些理论(比如古典力学)能够在很大程度上恰当地处理经验,可是没有抓住问题的根本,那么我们究竟能不能希望由经验来做出我们可靠的指导呢?我可以毫不犹豫回答:照我的见解,确实有这样一条正确的道路,而且我们是有能力去寻找它的。迄今为止,我们的经验已经使我们有理由相信,自然界是可以想象到的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的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概念,但是数学概念无论如何却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唯一判据。但是这种创造的原理却存在于数学之中。因此,在某种意义下,我认为,像古代人所梦想的,纯粹思维能够把握实在,这种看法是正确的。