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探索的动机

科普小知识2022-07-12 08:15:24
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摘要:这是爱因斯坦在1918年4月柏林物理学会举办的马克斯·普朗克60岁生日庆典上的讲话。这篇演讲最初发表于1918年“庆祝马克斯·普朗克60岁生日:德国物理学会讲座”。爱因斯坦在1932年将这篇文章稍作修改,成为普朗克的选集《科学走向何处?》这本书的序言。(本文选自《爱因斯坦全集》,商务印书馆,1976年)

科学殿堂里有许多房子,住在里面的人真的各种各样,导致他们去那里的动机也真的不同。许多人热爱科学,因为它给了他们非凡的智力享受。科学是他们自己的特殊娱乐,他们在其中寻求生动的体验和满足自己的抱负。在这座寺庙里,还有许多人为纯粹的功利目的将他们的智力产品奉献给祭坛。如果上帝的天使来了,把这两类人都赶出圣殿,聚集在那里的人数就会大大减少。然而,里面仍然有一些人,包括古人和现在。我们的普朗克就是其中之一,这就是为什么我们如此爱他。

我非常明白,我们只是在想象随机驱逐许多杰出人物,他们对建筑科学的殿堂做出了巨大的,也许是重大的贡献。在许多情况下,我们的天使也发现很难做出决定。但有一点我可以肯定,如果只有这两种人被逐出寺庙,那么寺庙就永远不会存在,就像只有蔓草不会是森林一样。因为,对这些人来说,只要有机会,人类活动的任何领域都行;他们是成为工程师、官员、商人还是科学家完全取决于环境。现在让我们看看那些被天使所爱的人。

他们中的大多数都是非常古怪、沉默寡言和孤独的人,但是尽管有这些共同的特点,事实上他们彼此之间非常不同,不像许多被赶走的人。到底是什么让他们来到这座寺庙?这是一个难题,不能用一句话来回答。首先,我同意叔本华的观点,即引导人们走向艺术和科学的最强有力的动机之一是摆脱日常生活中令人厌恶的庸俗和压抑的绝望,摆脱人们自己反复无常的欲望的束缚。一个训练有素的人总是渴望逃离个人生活,进入客观感知和思考的世界。这种愿望就像城市里的人们渴望逃离嘈杂拥挤的环境,在高山上享受宁静的生活,在那里他们可以*地透过清澈纯净的空气向外眺望,陶醉在似乎是为永恒而设计的宁静的风景中。

除了这个消极的动机,还有一个积极的动机。人们总是想用最恰当的方式画出一个简单易懂的世界形象。所以他试图用他的宇宙取代经验世界并征服它。这是画家、诗人、思辨哲学家和自然科学家的工作。他们都用自己的方式做这件事。每个人都把世界体系及其构成视为自己情感生活的支点,以便找到他在个人经历的狭窄范围内找不到的和平与稳定。

理论物理学家的世界形象在所有这些可能的形象中占据什么位置?当描述各种关系时,它要求尽可能高的标准的严格性和精确性,这只能通过数学语言来达到。另一方面,物理学家必须极其严格地控制他的学科:他必须满足于描述我们经验领域中最简单的事件。试图以理论物理学家所要求的精确度和逻辑完整性来重现所有更复杂的事件,这超出了人类的智力范围。高度的纯净、清晰和确定性是以牺牲完整性为代价的。但是当人们退缩并胆怯地忽略所有不可预测和复杂的事情时,什么能吸引我们去了解大自然的这一小部分呢?这种谨慎的努力配得上宇宙理论的声誉吗?

我认为这就足够了。因为,作为理论物理学的结构基础,普遍规律应该适用于任何自然现象。有了它们,就有可能通过简单的演绎获得所有自然过程(包括生命)的描述,也就是说,获得这些过程的理论,只要这种演绎过程不超过人类的理性能力太多。因此,物理学家放弃他的世界体系的完整性不是一个基本原则问题。

物理学家的最高使命是获得那些普遍的基本定律,这样世界体系就可以通过简单的推论建立起来。这些定律没有逻辑路径,这些定律只能通过基于对经验共鸣理解的直觉获得。由于这种方法的不确定性,人们可以假设将有许多理论和物理系统是同样有效的。这个观点在理论上无疑是正确的。然而,物理学的发展表明,在某个时期,所有可想象的结构中的一个似乎总是比另一个好得多。任何真正深入研究过这个问题的人都不会否认,事实上是现象世界独特地决定了理论体系,尽管在现象和它们的理论原则之间没有逻辑桥梁。这是莱布尼茨非常中肯的表达“和谐首先决定”。物理学家经常指责认识论研究者没有给予足够的重视。在我看来,这是几年前马赫和普朗克之间争论的根源。

渴望看到这种预定的和谐是无限毅力和耐心的源泉。我们可以看到,普朗克因此专注于这门科学中最常见的问题,而不是把自己从更愉快、更容易实现的目标上转移开。我经常听到同事们试图将他的态度归因于非凡的意志力和成就,但我认为这是错误的。促使人们做这种工作的精神状态类似于信仰宗教或坠入爱河的人。他们每天的努力不是来自深思熟虑的意图或计划,而是直接来自激情。我们敬爱的普朗克坐在这里,心里笑着说我像个孩子一样提着提奥奇尼斯灯笼。我们不需要对他的爱做陈词滥调。愿他对科学的热爱继续照亮他未来的道路,引导他解决当今物理学中最重要的问题。这个问题是他自己提出来的,他做了很多工作来解决它。我祝愿他成功地将量子理论与电动力学和力学结合成一个单一的逻辑系统。