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我的思想与观念:爱因斯坦自选集

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作者:个人阅读整理 整理:2026 年 06 月 10 日

收录《我的思想与观念:爱因斯坦自选集》的阅读划线、摘录与个人笔记。

笔记说明

本文由个人微信读书导出内容整理而成,包含阅读划线、摘录和个人笔记,仅用于个人学习与回顾。

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我的世界观

而另一方面,在德国的政治制度中,我看重它为救助病人或贫困的人做了全面的准备。在丰富多彩的人生中,我认为真正可贵的不是政治上的国家,而是有创造性和感情的个体与人格;只有个人才能创造出高贵和崇高的东西,而民众在思想和感觉上总是迟钝的。

我认为真正可贵的不是政治上的国家,而是有创造性和感情的个体与人格;

我们所能拥有的最美好的体验是神秘体验。这种基本情感是真正的艺术和真正的科学的策源地。谁要是不了解它,谁要是不再有好奇心和惊异感,就无异于行尸走肉,他的眼睛是黯淡无光的

[4]本文最初发表于《论坛和世纪》(Forum and Century, Vol.

我满足于生命永恒的奥秘,满足于知晓和窥探现有世界的神奇结构,能以诚挚的努力去领悟显示于自然之中的那个理性的一部分,哪怕只是极小一部分,我也就心满意足了。

生活的意义

生活的意义[6] 人生的意义是什么?或者就此而言,任何生物生活的意义是什么?要想知道这个问题的答案,就意味着要有宗教信仰。你问:那么提出这个问题是否有意义呢?我回答:认为自己和别人的生活毫无意义的人不仅不幸,而且很难适合生活。

人生的意义是什么?或者就此而言,任何生物生活的意义是什么?要想知道这个问题的答案,就意味着要有宗教信仰。你问:那么提出这个问题是否有意义呢?我回答:认为自己和别人的生活毫无意义的人不仅不幸,而且很难适合生活。

人的真正价值

人的真正价值[7] 一个人的真正价值主要取决于他在什么程度和什么意义上从自我解放出来。 [7]收录于1934年《我的世界观》。

一个人的真正价值主要取决于他在什么程度和什么意义上从自我解放出来。

社会与个人

我们相对于动物的主要优势就在于生活在人类社会里。一个人如果生下来就离群索居,孤立无援,那他的思想感情中保留的原始性和兽性将会达到难以想象的程度。个人的本质和意义与其说是凭借他个人,不如说因为他是伟大人类社会的一员,从生到死,他在物质和精神上的存在都由社会指引。

个人的本质和意义与其说是凭借他个人,不如说因为他是伟大人类社会的一员,从生到死,他在物质和精神上的存在都由社会指引。 一个人对社会的价值主要取决于他的感情、思想和行动对于增进人类的利益有多大贡献。

我们从社会中获得的一切有价值的成就,无论是物质的、精神的还是道德方面的,都是由世世代代有创造性的个人所取得的。

有人发明了用火,有人培育了可食用的植物,还有人发明了蒸汽机。 唯有个人才能思考,从而为社会创造新的价值,甚至还能为社会生活建立起新的道德标准。

唯有个人才能思考,从而为社会创造新的价值,甚至还能为社会生活建立起新的道德标准。如果没有能够独立思考判断的创造性个体,社会的前进就无从想象,就像如果没有社会土壤的滋养,个体人格的发展就无从想象一样。

如果没有能够独立思考判断的创造性个体,社会的前进就无从想象,就像如果没有社会土壤的滋养,个体人格的发展就无从想象一样。 因此,社会的健康既取决于个人之间密切的社会结合,又取决于个人的独立性。

任何国家的羊群般的民众,短短两周时间就能被报纸煽动得群情激愤,准备穿上军装,为少数党派利益的肮脏目的去厮杀战斗

评伯特兰·罗素的知识论

按照素朴实在论的看法,事物“就是”我们经由感官所知觉的那个样子。

人们逐渐认为,对事物的一切认识都完全是对感官所提供原材料的加工。

经验(上述意义上的经验)程序表明,它自身已足以成为知识的来源。伽利略和休谟率先明确支持了这一原则。

这个难题是:凡起源于经验的知识都是不确定的

感觉经验的世界与概念和命题的世界之间存在着一条逻辑上无法逾越的鸿沟。

为使思考不致退化为“形而上学”或空谈,只要概念体系中有足够多的命题与感觉经验有足够可靠的关联即可

培养独立思考的教育

培养独立思考的教育[42] 教给人专业知识是不够的。专业知识可能使人成为一种有用的机器,却无法使人格得到和谐发展。务必让学生对价值观有所了解并产生热烈的感情,对于美和善也必须有强烈的感受,否则拥有专业知识的人更像是一条训练有素的狗,而不像一个和谐发展的人。

教给人专业知识是不够的。专业知识可能使人成为一种有用的机器,却无法使人格得到和谐发展

务必让学生对价值观有所了解并产生热烈的感情,对于美和善也必须有强烈的感受,否则拥有专业知识的人更像是一条训练有素的狗,而不像一个和谐发展的人。为与同伴和集体达成适当关系,他必须学会理解人们的动机、幻想和痛苦。

为与同伴和集体达成适当关系,他必须学会理解人们的动机、幻想和痛苦。 这些宝贵的东西是通过教师的言传身教,而不是(或至少主要不是)通过教科书传授给年轻一代的。

有价值的教育要培养年轻人独立的批判思考能力

第五部分 科学贡献

理论家的方法是把一般假设或原理用作基础,并从中推导出结论

理论家的方法是把一般假设或原理用作基础,并从中推导出结论。于是,他的工作可以分成两部分:首先他必须发现那些原理,然后由这些原理推导出结论。他在学校里已经得到了很好的知识和训练,能够顺利完成第二项任务。因此,如果在某个领域或者对于一组相互联系的现象,他的第一个问题已经解决,那么只要他足够勤奋和聪明,就一定能够成功。

于是,他的工作可以分成两部分:首先他必须发现那些原理,然后由这些原理推导出结论。

但上述第一项任务,即确立可以作为推导基础的原理,却与此完全不同。这里并没有什么可以学习和系统运用的方法来达到目标。研究者必须从庞杂的经验事实中觉察出一些可以精确表述的一般特征,才能从自然中获得那些一般原理。

他的第一个问题已经解决,那么只要他足够勤奋和聪明,就一定能够成功

这里并没有什么可以学习和系统运用的方法来达到目标

研究者必须从庞杂的经验事实中觉察出一些可以精确表述的一般特征,才能从自然中获得那些一般原理。

一旦成功作出这种表述,便可得出一连串推论,它们往往会揭示出一些意想不到的关系,远远超出了这些原理所出自的事实领域。然而,只要作为推导基础的原理尚未找到,个别经验事实对于理论家来说就几乎毫无用处。

一旦成功作出这种表述,便可得出一连串推论,它们往往会揭示出一些意想不到的关系,远远超出了这些原理所出自的事实领域

然而,只要作为推导基础的原理尚未找到,个别经验事实对于理论家来说就几乎毫无用处

事实上,单靠一些从经验中抽象出来的孤立的一般定律,他什么也做不成。面对着经验研究的个别结果,他将始终无能为力,直至找到那些能够作为演绎推理基础的原理。

事实上,单靠一些从经验中抽象出来的孤立的一般定律,他什么也做不成。面对着经验研究的个别结果,他将始终无能为力,直至找到那些能够作为演绎推理基础的原理。

因此在今天,伽利略和牛顿所提出的运动定律只能被视作极限定律。

我刚才提到的一组事实,还没有什么原理能对其做理论处理。但还可能有另外一种情况:由明确表述的原理推导出的结论,完全或几乎完全超出了我们目前经验所及的事实领域。在那种情况下,可能需要多年的经验研究,才能查明这些理论原理是否符合实在。在相对论中就有这样的情况。

如果说匀速运动在物理学上没有绝对意义,那么我们就要问,这种说法是否也应扩展到非匀速运动?

业已查明,归纳物理学会向演绎物理学提出问题,演绎物理学也会向归纳物理学提出问题,回答这些问题需要我们全力以赴。愿我们团结起来,群策群力,不用多久就能取得重大突破!

业已查明,归纳物理学会向演绎物理学提出问题,演绎物理学也会向归纳物理学提出问题,回答这些问题需要我们全力以赴。愿我们团结起来,群策群力,不用多久就能取得重大突破!

研究的原则

科学的圣殿是一座多层楼阁,住在里面的人真是各种各样,引导其进入的动机也各不相同。有些人喜欢科学是因为他们出众的智力能够带来愉快的感受,科学是一项与之相称的活动,可以带来生动而强烈的体验,并使其雄心壮志得到满足。还有不少人仅仅出于功利目的而把智力成果供奉到这座圣殿里

还有不少人仅仅出于功利目的而把智力成果供奉到这座圣殿里。倘若上帝的天使跑来把这两类人都赶出圣殿,那里就有被清空的可能,但仍有一些人会留在圣殿里,古人和今人都有。我们的普朗克就是其中之一,这正是我们爱戴他的原因。

对于这些人来说,其实从事任何人类活动都行,他们最终成为工程师、官员、商人还是科学家,完全取决于外在环境。 现在我们再来看看那些受天使宠爱的人。他们大都有些特立独行和不善交际,但除了这些共同特征,他们彼此之间的相似之处却不及被赶走的那群人。

对于这些人来说,其实从事任何人类活动都行,他们最终成为工程师、官员、商人还是科学家,完全取决于外在环境。

现在我们再来看看那些受天使宠爱的人。他们大都有些特立独行和不善交际,但除了这些共同特征,他们彼此之间的相似之处却不及被赶走的那群人。是什么东西把他们引入了这座圣殿呢?回答这个问题并不容易,而且肯定不能一言以蔽之。首先,我同意叔本华所说,把人引向艺术和科学的最强烈的动机之一,是逃离日常生活中令人痛苦的粗俗和令人绝望的空虚,摆脱变化无常的欲望的束缚。与世无争者渴望逃离个人生活,进入客观现象和思想的世界

是什么东西把他们引入了这座圣殿呢?回答这个问题并不容易,而且肯定不能一言以蔽之。首先,我同意叔本华所说,把人引向艺术和科学的最强烈的动机之一,是逃离日常生活中令人痛苦的粗俗和令人绝望的空虚,摆脱变化无常的欲望的束缚。

与世无争者渴望逃离个人生活,进入客观现象和思想的世界。这种动机就如同城市里的人不由自主地渴望逃离喧闹拥挤的环境,躲进幽静的高山,透过清澄纯净的空气举目远眺,沉醉于似乎为永恒而造的宁静景致。

不过,除了这种消极的动机,还有一种积极的动机。人们总想以某种适合自己的方式建立一幅简化的、可理解的世界图像,并试图用这幅图像来取代和克服经验世界。这就是画家、诗人、思辨哲学家和自然科学家以各自的方式去做的事情。每个人都把这幅图像及其构造当作其感情生活的中心,在狭窄而混乱的个人经验领域找到那份久违的平和与安定。

人们总想以某种适合自己的方式建立一幅简化的、可理解的世界图像,并试图用这幅图像来取代和克服经验世界。

为此,物理学家必须严格限制自己的主题:他必须满足于描述我们经验所能给出的最简单的事件;企图以理论物理学家所要求的那种精密性和逻辑性把一切更为复杂的事件重构出来,超出了人类理智的能力。要想得到高度的纯粹性、清晰性和确定性,就要牺牲完备性。

为此,物理学家必须严格限制自己的主题:他必须满足于描述我们经验所能给出的最简单的事件;企图以理论物理学家所要求的那种精密性和逻辑性把一切更为复杂的事件重构出来,超出了人类理智的能力

一般定律声称对任何自然现象都有效

因此,物理学家的最高使命是寻求那些最一般的基本定律,由它们推导出世界图像。这些定律的发现并无逻辑途径可循,只有通过建立在经验同感基础上的直觉才能得到这些定律。由于这种方法论上的不确定性,人们可能以为这样就会有任意多个理论物理学体系具有同样的合理性。

物理学家的最高使命是寻求那些最一般的基本定律,由它们推导出世界图像

这些定律的发现并无逻辑途径可循,只有通过建立在经验同感基础上的直觉才能得到这些定律

这就是莱布尼茨欣然说的“前定和谐”。物理学家们常常指责研究认识论的人对此不够重视。在我看来,几年前马赫和普朗克之间的论战,其根源就在这里。 渴望看到这种前定和谐乃是无穷的耐心与毅力的源泉。

尽管现象与理论原理之间并无逻辑桥梁。这就是莱布尼茨欣然说的“前定和谐”

我们看到,普朗克正是怀着这种渴望而致力于这门科学中最一般的问题,而不是让自己分心于那些更能取悦人和更容易达到的目标。我的同事们常常把他的这种态度归功于非凡的意志力和磨炼,我认为这是完全错误的。促使人去从事这种工作的情感状态类似于宗教信徒或谈恋爱的人,他们每天的努力并非源于事先的意图或计划,而是源于一种直接的需求。

促使人去从事这种工作的情感状态类似于宗教信徒或谈恋爱的人,他们每天的努力并非源于事先的意图或计划,而是源于一种直接的需求。

我们敬爱的普朗克就坐在这里,内心在笑我像孩子一样提着第欧根尼的灯笼闹着玩。我们对他的爱戴无须做俗套乏味的说明。

希望对科学的爱能继续照亮他的道路,引领他去解决今天最重要的物理学问题。

几何学与经验

数学之所以比其他一切科学享有特殊的声誉,一个原因在于,它的命题是绝对确定和不容置疑的,而其他所有科学的命题在某种程度上都是有争议的,而且总有被新发现的事实推翻的危险

因为数学命题只涉及我们想象中的对象,而不涉及实在对象

但数学之所以有这么高声誉,还因为数学赋予了精确自然科学以某种程度的确定性,如果没有数学,这些科学是达不到这种确定性的。

这里有一个谜激起了古往今来研究者的兴趣。数学既然是人类思想的产物,而不依赖于经验,它为何能够如此成功地符合实在对象呢?那么,是不是不要经验只靠思想,人的理性就能彻底了解实际事物的性质呢?

这里有一个谜激起了古往今来研究者的兴趣。数学既然是人类思想的产物,而不依赖于经验,它为何能够如此成功地符合实在对象呢?

我认为,对这个问题的回答简要说来就是:数学命题只要涉及实在,就不是确定的;只要是确定的,就不涉及实在。在我看来,只有通过数学中所谓的“公理学”倾向,这种事态才能完全清晰起来。公理学取得的进步在于把“逻辑的–形式的”东西同事实的或直观的内容清楚地分离开来。根据公理学的说法,数学对象仅仅是“逻辑的–形式的”东西,而不涉及直观的或与“逻辑的–形式的”东西有关的其他内容。

倾向,这种事态才能完全清晰起来。公理学取得的进步在于把“逻辑的–形式的”东西同事实的或直观的内容清楚地分离开来。根据公理学的说法,数学对象仅仅是“逻辑的–形式的”东西,而不涉及直观的或与“逻辑的–形式的”东西有关的其他内容。

先验知识

一般的数学尤其是几何学之所以产生,肯定是为了了解实际物体的行为

几何学必须把实际的可经验对象与公理几何学空的概念框架协调起来,从而去掉其纯逻辑–形式特征

宇宙的实用几何学究竟是不是欧几里得几何学,这个问题有着明确的意义,其答案只能由经验来提供。

几何学(G)并不断言实际物体的行为,只有几何学加上全部物理定律(P)才能做到这一点。

首先要考察一下认识论的性质。几何–物理理论本身是无法直接描绘的,它仅仅是一组概念。但这些概念能将心灵中各种实际的或想象的感觉经验联系起来。因此,“想象”

首先要考察一下认识论的性质

几何–物理理论本身是无法直接描绘的,它仅仅是一组概念。但这些概念能将心灵中各种实际的或想象的感觉经验联系起来。

“想象”一种理论,就意味着想起理论为之提供示意排列的大量感觉经验

当我们说空间是无限的时候,我们是想表达什么呢?

论科学真理

二、通过鼓励人们从因果的角度来思考和看待事物,科学研究可以减少迷信。所有高阶的科学工作背后都有一种类似于宗教感情的信念,即相信世界是合理的或可理解的。 三、我坚信有一个高超的心灵在经验世界里展现出来,这种与深挚的感情密切相关的坚定信念代表着我的上帝观。

通过鼓励人们从因果的角度来思考和看待事物,科学研究可以减少迷信

所有高阶的科学工作背后都有一种类似于宗教感情的信念,即相信世界是合理的或可理解的。

论理论物理学的方法

不要听其言,而要观其行。

倘若欧几里得未能激起你少年时代的热情,你就不是一个天生的科学思想者。

但科学要想成熟到能将整个实在包含在内,还需要另一种基本认识

单凭逻辑思维无法使我们获得关于经验世界的知识,一切关于实在的知识都是从经验出发,以经验结束。通过纯逻辑手段得到的命题对于实在来说是完全空洞的。伽利略认识到了这一点,尤其是因为他向科学界反复灌输这一点,他才成为近代物理学之父,事实上也是整个近代科学之父。

通过纯逻辑手段得到的命题对于实在来说是完全空洞的。伽利略认识到了这一点,尤其是因为他向科学界反复灌输这一点,他才成为近代物理学之父,事实上也是整个近代科学之父。

然而,如果经验是我们关于实在的一切知识的起点和终点,那么纯粹理性在科学中又起什么作用呢? 完整的理论物理学体系是由概念、对这些概念有效的基本定律以及通过逻辑演绎而导出的结论所组成的。这些结论必须符合我们单独的经验。

如果经验是我们关于实在的一切知识的起点和终点,那么纯粹理性在科学中又起什么作用呢?

完整的理论物理学体系是由概念、对这些概念有效的基本定律以及通过逻辑演绎而导出的结论所组成的。

这些结论必须符合我们单独的经验。在任何理论著作中,对它们的逻辑推导几乎要占据全部篇幅。

在任何理论著作中,对它们的逻辑推导几乎要占据全部篇幅。 在欧几里得几何学中,情况正是如此,只不过那里的基本定律被称为公理,而且也没有结论必须符合经验的问题。但如果认为欧几里得几何学研究的是准刚体在空间中可能的相互关系,也就是将它看成一门物理科学,而不是抽出它原初的经验内容,那么几何学与理论物理学在逻辑上的同质性就完整无缺了。

在欧几里得几何学中,情况正是如此,只不过那里的基本定律被称为公理,而且也没有结论必须符合经验的问题。

但如果认为欧几里得几何学研究的是准刚体在空间中可能的相互关系,也就是将它看成一门物理科学,而不是抽出它原初的经验内容,那么几何学与理论物理学在逻辑上的同质性就完整无缺了。

这样我们就指定了理性和经验在一个理论物理学系统中的位置。理性给出了该系统的结构,而经验内容及其相互关系则应在理论的结论中得到表达。

这样我们就指定了理性和经验在一个理论物理学系统中的位置。理性给出了该系统的结构,而经验内容及其相互关系则应在理论的结论中得到表达

整个系统,尤其是它的基本概念和基本原理,其唯一的价值和理由就在于这样一种表达的可能性。此外,这些基本概念和基本原理都是人类理智的自由发明,既不能通过人类理智的本性、也不能以任何先验的方式来证明。

整个系统,尤其是它的基本概念和基本原理,其唯一的价值和理由就在于这样一种表达的可能性

此外,这些基本概念和基本原理都是人类理智的自由发明,既不能通过人类理智的本性、也不能以任何先验的方式来证明。

这些在逻辑上无法进一步还原的基本概念和假设构成了理论不可或缺的部分,它们是理性所无法把握的。所有理论的崇高目标都在于让这些不可还原的基本要素尽可能简单,数量尽可能少,同时不必放弃对任何经验内容的恰当表达。

这些在逻辑上无法进一步还原的基本概念和假设构成了理论不可或缺的部分,它们是理性所无法把握的

所有理论的崇高目标都在于让这些不可还原的基本要素尽可能简单,数量尽可能少,同时不必放弃对任何经验内容的恰当表达。

广义相对论表明,可以在完全不同于牛顿的基础上,以更加令人满意和更加完备的方式来解释更广的经验事实。然而,撇开理论的优越性问题不谈,基本原理的虚构性是非常明显的,因为我们可以指出两条与经验大体符合但本质上不同的原理。

广义相对论表明,可以在完全不同于牛顿的基础上,以更加令人满意和更加完备的方式来解释更广的经验事实

基本原理的虚构性是非常明显的,因为我们可以指出两条与经验大体符合但本质上不同的原理。由此可以证明,任何以逻辑方式从基本经验中导出力学的基本概念和假设的努力都注定要失败。

如果理论物理学的公理基础不能从经验中抽取出来,而必须是自由发明,那么还是否有希望找到正确的道路呢?这条正确的道路难道仅存于我们的幻想吗?如果一些理论(比如经典力学)能在很大程度上恰当地处理经验,但没有从深层次把握事物,那么我们还能否指望把经验当作我们可靠的向导呢?对此我会毫不犹豫地回答:我认为的确存在着这样一条正确的道路,并且有能力找到它。根据已有的经验,我们有理由相信,大自然是可以设想的最简单数学观念的实现。我深信,通过纯粹的数学构造,我们能够发现那些概念以及把它们联系起来的定律,它们为理解自然现象提供了钥匙。

经验也许可以暗示恰当的数学概念,但数学概念绝不可能从经验中推导出来。当然,经验始终是判断数学构造是否有物理用处的唯一标准,但创造性原则却在数学之中。因此在某种意义上我认为,纯粹思维能够把握实在,就像古代人所梦想的那样。

物理学与实在

在寻找新的基础时,物理学家必须尽力弄清楚,他使用的概念有多少根据和有多大的必要性。 整个科学不过是对日常思维的一种改进。正因如此,物理学家的批判性思考就不能只限于考察他自己特殊领域的概念。他必须认真思考一个困难得多的问题,即分析日常思维的本性。

物理学家必须尽力弄清楚,他使用的概念有多少根据和有多大的必要性。

整个科学不过是对日常思维的一种改进。正因如此,物理学家的批判性思考就不能只限于考察他自己特殊领域的概念。他必须认真思考一个困难得多的问题,即分析日常思维的本性。

物理学只直接处理感觉经验以及对其关联的“理解”。但即使是日常思维中的“实际外在世界”概念,也完全基于感觉印象。

建立“实际外在世界”的第一步就是形成物体和各种物体的概念。我们从诸多感觉经验当中任意取出某些反复出现的感觉印象的复合体(部分是与被解释为别人感觉经验之标记的感觉印象结合在一起),并把“物体”概念与之相关联

这个概念的意义和根据则要完全归于与之相关联的感觉印象的总和。

我们在思维中(它决定着我们的期望)赋予物体概念以一种意义,它在很大程度上独立于那些起初产生它的感觉印象。这就是我们把“实际存在性”赋予物体时所指的意思

赋予物体概念以一种意义,它在很大程度上独立于那些起初产生它的感觉印象。这就是我们把“实际存在性”赋予物体时所指的意思。这样一种处置的理由完全在于,凭借这些概念及其之间的心理关系,我们得以在感觉印象的迷宫中找到方向。这些概念和关系虽然都是心灵的自由创造,但对我们来说,却比个体感觉经验本身更强大、更不可改变,个体感觉经验永远都有可能是幻觉或错觉的产物。

凭借这些概念及其之间的心理关系,我们得以在感觉印象的迷宫中找到方向。

这些概念和关系虽然都是心灵的自由创造,但对我们来说,却比个体感觉经验本身更强大、更不可改变,个体感觉经验永远都有可能是幻觉或错觉的产物

我们永远也无法理解的一个令人惊叹的事实是:借助于思维(运用概念,创造并使用概念之间明确的函数关系,并把感觉经验与概念对应起来),我们所有的感觉经验就能得到整理。可以说,“世界的永恒秘密就在于世界的可理解性”。如果没有这种可理解性,假定有一个实际的外在世界就是毫无意义的,这正是康德的伟大认识之一。

如果没有这种可理解性,假定有一个实际的外在世界就是毫无意义的,这正是康德的伟大认识之一。 这里所说的“可理解性”是在最谦虚的意义上用的,其含义是:在感觉印象之间产生某种秩序,这种秩序是通过创造一般概念、这些概念之间的关系,以及概念与感觉经验之间的某种确定关系而产生的。

在感觉印象之间产生某种秩序,这种秩序是通过创造一般概念、这些概念之间的关系,以及概念与感觉经验之间的某种确定关系而产生的。正是在这个意义上,我们的感觉经验世界才是可理解的。它是可理解的,这是一个奇迹。

在我看来,概念的形成和关联方式,以及如何将概念与感觉经验对应起来,都不是先验的。在引导我们创造这种感觉经验的秩序时,全看理论是否成功。

日常思维的基本概念与感觉经验复合体之间的关联只通过直觉来把握,而不能由科学逻辑来规定。正是这些关联(所有关联都不能用概念术语来表达)将科学大厦与空洞的逻辑概念框架区分开来。

日常思维的基本概念与感觉经验复合体之间的关联只通过直觉来把握,而不能由科学逻辑来规定。正是这些关联(所有关联都不能用概念术语来表达)将科学大厦与空洞的逻辑概念框架区分开来。借助于这些关联,科学的纯粹概念命题就成了描述感觉经验复合体的一般陈述。

借助于这些关联,科学的纯粹概念命题就成了描述感觉经验复合体的一般陈述。 我们将那些与典型的感觉经验复合体直接直觉地联系在一起的概念称为“原始概念”。从物理的观点看,所有其他概念只有通过命题与原始观念联系在一起时才有意义。

我们将那些与典型的感觉经验复合体直接直觉地联系在一起的概念称为“原始概念”

至于哪些命题应被看作定义,哪些应被看作自然定律,则主要取决于所选择的表示法。

科学体系的分层 科学的目标一方面是尽可能完整地理解所有感觉经验之间的关联,另一方面则是用最少的原始概念和关系来达到这个目标。(尽可能地寻求世界图像中的逻辑统一性,即逻辑要素最少。)

科学的目标一方面是尽可能完整地理解所有感觉经验之间的关联,另一方面则是用最少的原始概念和关系来达到这个目标。

这个新的“第二层体系”因为有基本概念(第二层的概念)而具有更高的逻辑统一性,但不再与感觉经验复合体有直接关联

如果进一步追求逻辑统一性,就会得到第三层体系,为了导出第二层(以及间接导出第一层)概念和关系,该体系的概念和关系数目就更少。如此继续下去,直到我们得到这样一个体系,它拥有可能设想的最大统一性和最少的逻辑基础概念,但仍然与我们的感觉经验相容。

如果进一步追求逻辑统一性,就会得到第三层体系,为了导出第二层(以及间接导出第一层)概念和关系,该体系的概念和关系数目就更少。如此继续下去,直到我们得到这样一个体系,它拥有可能设想的最大统一性和最少的逻辑基础概念,但仍然与我们的感觉经验相容。我们不知道,这种志向最终能否让我们得到一个明确的体系。科学家的回答往往是否定的。不过,在与这些问题角力时,他们决不轻言放弃希望,相信这个最高目标在很大程度上的确能够实现。

抽象理论或归纳理论的拥护者也许会把各个层次称为“不同程度的抽象”,但我并不认为掩盖概念对于感觉经验的逻辑独立性是合理的。这种关系并不像汤与肉的关系,而是像点寄存牌上的数字与大衣的关系。

而且,层与层之间也没有清楚地分开,甚至哪些概念属于第一层也不是绝对清楚的。事实上,我们处理的是自由形成的概念,这些概念与感觉经验复合体有直觉上的联系,对于实际应用有足够的确定性,以至于在任何既定的经验情况下,结果的有效性都是确定的。关键在于,要把许多与经验接近的概念和命题表示成由尽可能窄的基础通过逻辑推导出来的命题,而构成此基础的正是自由选择的基本概念和基本关系(公理)。但这种选择的自由很特别,它完全不同于小说家的自由,倒更像是猜一个设计巧妙的字谜时的自由。猜谜者固然可以尝试任何字作为谜底,但只有一个字才能真正解开整个字谜。相信我们的五种感官所知觉的大自然具有这样一种巧妙字谜的特征,这是信念问题。不过,迄今为止科学取得的成功的确给了这种信念以某种激励。

前面所讲的几个层次对应于科学发展过程中寻求统一性的几个阶段。就终极目标而言,中间层次仅仅是暂时的,它们最终会消失。然而在我们今天的科学中,这些层次代表着问题的部分成功,它们既相互支持,又相互威胁,因为今天的概念体系包含着根深蒂固的不协调,这一点我们后面会讲到。

四、相对论 任何归纳法都导不出物理学的基本概念。不理解这个事实是19世纪的许多研究者犯下的基本哲学错误。也许正是由于这个缘故,分子理论和麦克斯韦理论直到较晚的时候才确立起来。逻辑思维必然是演绎的,它基于假设的概念和公理。

任何归纳法都导不出物理学的基本概念。

因为虽然只有量子理论能用力和质点这些基本概念建构出来(对经典力学的量子修正),但我相信它是对实在事物的一种不完备的描述。这种描述的不完备性必然导致定律的统计性(不完备性)。接下来我就来谈谈这种观点的理由。

,但我相信它是对实在事物的一种不完备的描述。这种描述的不完备性必然导致定律的统计性(不完备性)。接下来我就来谈谈这种观点的理由。 首先要问,ψ函数能在多大程度上描述力学系统的实际状态?

由此得知,函数ψ无法描述系统的同质状态,而只能代表一种统计描述,

总结 物理学构成了一个不断演化的逻辑思想系统,它的基础无法用归纳法从经验中提取出来,而只能靠自由发明而得到。这种系统的正当性(真理内容)在于导出的命题可以用感觉经验来证实,而感觉经验与基础的关系只能直觉地把握。

物理学构成了一个不断演化的逻辑思想系统,它的基础无法用归纳法从经验中提取出来,而只能靠自由发明而得到。

我们的目标是尽可能简要地概述基本概念的发展及其与经验事实的关系,以及为达到系统的内在完美性而付出的努力。这些考虑旨在阐明在我看来目前的事态。(扼要的历史阐述难免会有主观色彩。)

另一方面,场论尚不能解释物质的分子结构和量子现象。但我已经表明,相信用场论的方法无法解决这些问题,这乃是基于偏见。

若把理论的量子描述当成对单个物理系统或事件的完备描述,就会陷入矛盾。

理论物理学的基础

科学试图将我们杂乱无章的感觉经验与逻辑一致的思想体系对应起来

感觉经验是给定的,而解释感觉经验的理论却是人为的,是极其艰苦费力的适应过程的结果:假设性的,永远不会有最终结论,始终受到质疑和挑战。

感觉经验是给定的,而解释感觉经验的理论却是人为的,是极其艰苦费力的适应过程的结果:假设性的,永远不会有最终结论,始终受到质疑和挑战。 形成概念的科学方法与我们日常生活中使用的方法之间的区别不是根本上的,而只在于概念和结论有更精确的定义,实验材料的选择更加谨慎和有系统性,以及逻辑上更加经济。

形成概念的科学方法与我们日常生活中使用的方法之间的区别不是根本上的,而只在于概念和结论有更精确的定义,实验材料的选择更加谨慎和有系统性,以及逻辑上更加经济。最后这一点指的是,努力将所有概念和关系都归结为尽可能少的逻辑上独立的基本概念和公理。

我们所说的物理学包括这样一组自然科学,它们的概念建立在测量的基础上

相应地,我们全部知识中能用数学方式来表达的部分就被界定为物理学的领域。随着科学的进步,物理学领域已经大大扩张,似乎只受方法本身界限的限制。

我们全部知识中能用数学方式来表达的部分就被界定为物理学的领域

每一个分支都旨在对有限范围的经验做理论上的理解

每个分支的定律和概念都尽可能与经验保持密切的联系

另一方面,从一开始就一直有人试图找到所有这些学科的统一的理论基础,它由最少的概念和基本关系所组成,使各门学科的所有概念和关系都能逻辑地推导出来。这就是我们寻求整个物理学基础的意义所在

然而在科学中,逻辑基础受到的来自新经验或新知识的威胁却总是大于与实验接触更为密切的分支。

牛顿的工作第一次试图奠定统一的理论基础。他的体系可以归结为以下几个概念:(1)具有不变质量的质点;(2)任何两个质点之间的超距作用;(3)质点的运动定律。严格说来,并不存在包含一切的基础,因为它所列出的明确定律只针对引力的超距作用,而对于别的超距作用,除了作用与反作用相等这条定律,并没有先验地确立任何东西。此外,牛顿本人也充分意识到,空间和时间作为具有物理效力的因素,是其体系的关键要素,但他对此并未明说。

牛顿不相信光的波动说是不足为奇的,因为这种理论极不适合他的理论基础

空间(或惯性系)在力学基础中扮演的奇特角色已被清晰地认识到,并且受到了马赫的犀利批判。

事实上这种变革多半是在不自觉的甚至违反当事人意愿的情况下实现的。这三个人终其一生都认为自己是力学理论的信徒

的伟大和大胆是怎样形容都不为过的。

散布在一张纸上的许多铁屑,怎么会知道附近导体中有带电粒子在到处跑呢?所有这些带电粒子似乎共同在周围空间中创造了一种状态,让铁屑排成某种秩序

他深信,如果正确掌握了它们的几何结构和相互依存的作用,就可以找出神秘的电磁相互作用的线索。

因为在当时,这是设想空间中连续分布状态的唯一可能的方式

他的天才迫使其同行必须在观念上做出大胆的跳跃。

但汤姆逊指出,按照麦克斯韦的理论,运动的带电物体必定具有磁场,磁场能量正好是物体增加的动能。既然一部分动能是由场能组成的,难道全部动能就不能由场能组成吗?

作为物质的基本属性,惯性或许能用场论来解释呢?这就引出了用场论来解释物质的问题,其解答可望提供对物质原子结构的解释。人们很快就意识到,麦克斯韦的理论无法实现这个纲领。从那以来,许多科学家都曾热情地试图通过某种推广,来寻求一种包含物质理论的完整场论。

作为物质的基本属性,惯性或许能用场论来解释呢?这就引出了用场论来解释物质的问题

要想构造一种理论,仅仅目标明确是不够的,还必须有一种形式观点,对无穷多种可能性加以充分限制。

数十年来,大多数物理学家都坚信可以找到麦克斯韦理论的力学基础。但由于他们的努力没有获得令人满意的结果,人们渐渐承认,新的场概念是不可还原的基本要素。换句话说,物理学家不得不放弃力学基础的想法。

数十年来,大多数物理学家都坚信可以找到麦克斯韦理论的力学基础。但由于他们的努力没有获得令人满意的结果,人们渐渐承认,新的场概念是不可还原的基本要素

于是,物理学家持一种场论纲领。但它不再能被称为基础,因为谁也不敢说是否有一种一致的场论既能解释引力,又能解释物质的基本组分

这就是世纪之交时基本概念的情况

相对论是在世纪之交时,为了在逻辑经济性上改进物理学的基础而产生的

所谓的狭义相对论基于一个事实,即在洛伦兹变换下,麦克斯韦方程(因此真空中光的传播定律)变换成同一形式的方程

麦克斯韦方程的这种形式上的性质可由一项十分可靠的经验知识来佐证:物理定律对于一切惯性系都相同。

所有自然定律都必须对于洛伦兹变换协变。

广义相对论的起源是,试图解释一个从伽利略和牛顿时代就已知晓,但一直无法做任何理论解释的事实:物体的惯性和重量本身是两种完全不同的东西,却用同一个常数(质量)去度量。

由这种对应性可以得知,不可能通过实验来发现某个坐标系究竟是在加速,还是在做匀速直线运动,而观察到的结果是由引力场引起的(这就是广义相对论的等效原理)。一旦引力进入,它就粉碎了惯性系的概念

首先,理论中出现的场是由两个逻辑上无关的部分组成的。其次,和以前的场论一样,该理论尚未提出关于物质原子结构的解释。这种失败或许与它至今无法理解量子现象有些关系。为了理解量子现象,物理学家被迫采用了全新的方法,现在我们就来讨论这些方法的基本特征。

下一步则是德布罗意迈出的。他问自己,借助于现有的概念,如何来理解分立的状态呢?他想起了与驻波的类比,比如在声学中,风琴管和弦的固有频率就是如此。诚然,这里要求的波动作用类型是未知的,但用普朗克常数h可以把它们构造出来,提出它们的数学定律。

下一步则是德布罗意迈出的。他问自己,借助于现有的概念,如何来理解分立的状态呢?他想起了与驻波的类比

薛定谔表明了如何解释这种影响,他用一种巧妙的方法重新解释了经典力学的某些公式。他甚至成功地拓展了波动力学理论,以至于无须引入任何附加假说,它就能运用于由任意多个质点(即拥有任意多个自由度)组成的任何力学系统。这之所以可能,是因为由n个质点组成的力学系统在数学上基本等价于一个在3n维空间中运动的单个质点。

这个困难似乎是无法克服的,直到玻恩以意想不到的简单方式克服了它。不能把德布罗意–薛定谔的波场解释成对一个事件如何在时间和空间中实际发生的数学描述,尽管它们与这个事件当然是有关系的。毋宁说,它们是对我们关于该系统实际上所能知道的东西的数学描述,它们只能用来在统计上陈述和预测我们对该系统所能做的所有测量的结果。

毋宁说,它们是对我们关于该系统实际上所能知道的东西的数学描述,它们只能用来在统计上陈述和预测我们对该系统所能做的所有测量的结果。 让我用一个简单的例子来说明量子力学的这些一般特征。考虑一个质点,它被有限强度的力限制在一个有限的区域G内。

无论是机械论的理论还是场的理论。它不对实际的空间–时间事件作出模型描述,而是对可能的测量给出作为时间函数的概率分布。

认为自然中的事件就像靠碰运气取胜的游戏。每个人都可以自由选择努力的方向,每个人也都可以从莱辛的一句名言中得到慰藉:追寻真理比占有真理更可贵。

科学的共同语言

科学的共同语言[137] 通向语言的第一步是将声音或其他可交流的符号与感觉印象联系起来。至少在一定程度上,所有群居的动物很可能已经实现了这种原始的交往。语言发展的更高阶段是引入另一些符号,在表示感觉印象的符号之间建立起关系,并为人所理解。

通向语言的第一步是将声音或其他可交流的符号与感觉印象联系起来

如果说语言要让大家理解,那么一方面符号之间的关系必须有规则,另一方面,符号与印象之间必须有稳定的对应

使用同一种语言的人在童年时期主要靠直觉来把握这些规则和关系。当人们意识到符号之间的规则时,所谓的语法就建立起来了。

只有进一步发展,经常使用所谓的抽象概念时,语言才成为真正意义上的推理工具。但也正是这种发展,使语言成为错误和欺骗的危险来源

但也正是这种发展,使语言成为错误和欺骗的危险来源。词和词的组合在多大程度上对应于印象世界,能完全决定语言的效果。 语言为什么与思维有这样一种密切关联呢?是不是不使用语言就没有思维,也就是说,在不一定需要想到词的概念和概念组合中,是不是就没有思维呢?

词和词的组合在多大程度上对应于印象世界,能完全决定语言的效果。

然而,在这种情况下成长起来的人的心智能力很可能非常贫乏。因此可以断言,一个人的心智发展和形成概念的方式在很大程度上取决于语言。这使我们意识到,语言相同多多少少就意味着心智相同。

一个人的心智发展和形成概念的方式在很大程度上取决于语言

这使我们意识到,语言相同多多少少就意味着心智相同。在这个意义上,思维和语言是联系在一起的。

在这个意义上,思维和语言是联系在一起的。 科学语言和我们通常理解的语言有何不同呢?科学语言为何是国际性的呢?科学追求尽可能清晰敏锐地描述概念之间的关系以及概念与感觉材料的对应。让我们以欧几里得几何和代数的语言为例来说明这一点。

科学追求尽可能清晰敏锐地描述概念之间的关系以及概念与感觉材料的对应

它们以少数独立引入的概念和符号进行操作

也就是那些基本概念之间的关联

这是构造或定义所有其他陈述和概念的基础。

概念和陈述与感觉材料之间的关联是通过足够完善的计数和测量活动而建立的。

科学方法带给人类哪些希望和恐惧呢?我并不认为这是正确的提问方式。这种工具在人类手中会产生什么,完全取决于人类追求什么样的目标

若不是热忱地追求清晰的理解,科学方法甚至根本就不会产生。

E=MC^2

但另一方面,自古以来人们就知道摩擦可以生热,比如印第安人就懂得钻木取火。物理学家曾经长期无法说明这种热的“产生”,直到后来得知,由摩擦产生的热必须消耗同等数量的能量时,困难才得以克服。这样我们就得到了“功热相当”原理。

质量被定义为物体对其加速度的反抗(惯性质量)

答案非常简单:只要没有能量向外释放,就不会观察到。就好比一个非常有钱的人,他从来不花钱也不捐钱,就没有人知道他究竟多有钱。 现在可以把这种关系反过来,说能量增加E,必定伴随着质量增加[插图]。

答案非常简单:只要没有能量向外释放,就不会观察到。

就好比一个非常有钱的人,他从来不花钱也不捐钱,就没有人知道他究竟多有钱。

现在可以把这种关系反过来,说能量增加E,必定伴随着质量增加[插图]。

论广义引力论

?根据解释的不同,可以回答“是”或“不是”

我们熟知的概念和一般关系使我们能够理解很大范围的经验,并且用数学来处理这些经验

那么,是什么迫使我们设计出一个又一个理论呢?我们究竟为什么要设计理论呢?后一问题的答案简单说来就是:因为我们喜欢“理解”,即通过逻辑过程把现象归结为某种已知的或(看起来)明显的东西。

那么,是什么迫使我们设计出一个又一个理论呢?我们究竟为什么要设计理论呢?后一问题的答案简单说来就是:因为我们喜欢“理解”,即通过逻辑过程把现象归结为某种已知的或(看起来)明显的东西

当我们碰到不能用现有的理论“解释”的新事实时,首先就需要新理论

还有一种更加微妙的动机也同样重要,那就是追求整个理论前提的统一和简化(即马赫的经济原理,它被视为一条逻辑原则)

对理解的热情就像对音乐的热情一样。许多小孩子都有那种热情,但多数人长大后就失去了。如果没有这种热情,就不会有数学和自然科学

对理解的热情就像对音乐的热情一样。许多小孩子都有那种热情,但多数人长大后就失去了。如果没有这种热情,就不会有数学和自然科学。对理解的热情一再导致一种幻觉,以为人无须任何经验基础,就可以通过纯粹的思想——简而言之通过形而上学——来理性地理解客观世界。

他不得不得出结论:在这些转变中,事物的“本质”没有任何变化

伯努利好奇为什么气体会对容器壁施加压力。

这个例子可以说明两点。理论观念(这里是原子论)并非脱离经验而独立产生;它也不能靠纯逻辑的程序从经验中推导出来,而是创造性活动的产物。一旦获得理论观念,不妨坚持它,直到引出站不住脚的结论为止。

。理论观念(这里是原子论)并非脱离经验而独立产生;它也不能靠纯逻辑的程序从经验中推导出来,而是创造性活动的产物

一旦获得理论观念,不妨坚持它,直到引出站不住脚的结论为止。

在牛顿物理学中,对物体的理论描述所基于的基本理论概念是质点或粒子

他不受传统思维方式的拖累,觉得把“场”当作一个独立的实在要素引入进来,可以帮助他整理经验事实

现在问题来了:既然场即使在真空中也存在,那么应当把场理解成“载体”的一种状态,还是应当赋予它一种不能归结为任何别的东西的独立存在性呢?

这个问题有一个自然的答案:既然场的概念不可或缺,所以最好不要另外引入带有假说性质的载体。然而,最早认识到场概念不可或缺的那些开拓者,仍然深陷机械论的思想传统,无法毅然决然地接受这种简单的观点

一致的场论要求所有理论要素都是连续的,不仅在时间上,而且在空间上,以及在空间的所有点上。因此,物质粒子无法作为场论的基本概念。因此,即使不考虑引力尚未包括进来,也不能认为麦克斯韦的电动力学是完备的理论。

当然,对于由两个或两个以上这种变换所组成的变换,协变性也成立,这被称为洛伦兹变换的“群”性质。

麦克斯韦方程蕴涵着“洛伦兹群”,但洛伦兹群并不蕴涵麦克斯韦方程

,所有物理方程对于洛伦兹变换都是协变的

粒子只能表现为空间中场强或能量密度特别高的有限区域。

在这种情况下,那些对认识论分析没有经验的人,以及在熟知的领域觉察不到理论思维的不可靠性的人,几乎不可避免会感到厌恶。