首页 理论教育 英国人方法的传布

英国人方法的传布

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:长期以来,这些特性是在英国制造的物理学理论的一类职业标志,在大陆没有运用它们。最近几年,情况有所变化,英国人处理物理学的方式极其迅速地传播到各个地方。法国或德国物理学家出于他们自己的自由意志,是绝不会独自把物理学理论仅仅还原为模型的集合的。

英国人心智的特征被明确地概述为:它富有想象力地对具体的集成的广博利用以及它做抽象和概括的贫乏方法。这种特定的心智类型产生特定类型的物理学理论;同一现象群的定律不是协调在一个逻辑体系中,而是用模型描述的。而且,这个模型可以是由具体的物体建造的机械,或者是由代数记号建造的器具;无论如何,英国类型的理论在其发展中本身并不服从逻辑要求的秩序和统一的法则。

长期以来,这些特性是在英国制造的物理学理论的一类职业标志,在大陆没有运用它们。最近几年,情况有所变化,英国人处理物理学的方式极其迅速地传播到各个地方。今天,它通常也在法国以及德国被使用。我们将探索一下这一传布的原因。

首先,完全能够回想起,虽然帕斯卡称之为博而浅的心智类型在英国人中广为流传,但是无论如何,它既不是他们的支配权,也不是他们的独有特性。

的确,在以十足的明晰性提供十分抽象的观念和以高度的精确性提供十分普遍的原理的能力方面,以及在以完美无缺的秩序完成实验系列或演绎链环的技巧方面,牛顿既没有让位于笛卡儿,也未让位于任何伟大的古典思想家。他的理智力量是人类已知的最强大的理智力量之一。

正如我们能够在英国人——牛顿的案例向我们保证这一点——中发现强劲的和精确的心智一样,我们也同样能够在英国之外遇见广博的和浅薄的心智。

伽桑狄具有这样的心智。

在使伽桑狄和笛卡儿卷入辩论的著名讨论中,帕斯卡如此明确定义的两种理智类型之间的对照以十分有力的方式呈现出来。 [92] 伽桑狄多么强烈地坚持“心智实际上与想象官能没有区别”的论据;他多么有力地断言:“想象与理智没有区别”,“在我们身上只存在一种官能,我们借以普遍地了解一切事物”! [93] 笛卡儿多么傲慢地回答伽桑狄:“我就想象说过的话是足够清楚的,倘若人们希望警惕它的话,但是用不着奇怪,对于那些没有沉思他们想象的东西的人来说,我的观点似乎是含糊的!” [94] 两位对手好像都理解,他们的争辩正在呈现不同于在哲学家中间如此频繁地进行的大多数论战的局面,它不是两个人或两种学说之间的争执,而是两个类型的心理即博而浅的心理对强而窄的心理之间的斗争。嗬,心灵!嗬,心智!伽桑狄大声呐喊,向抽象的斗士发起挑战。嗬,身体!笛卡儿高声回答,以傲慢的轻蔑压垮局限于具体对象的想象。

从此以后,我们将理解伽桑狄对伊壁鸠鲁(Epicurus)宇宙论的偏爱。为保全原子极小的尺度,他想象原子酷似他日常有机会看见和接触的物体。伽桑狄物理学的这一具体的特征和想象的易接近性在下述段落中比较充分地显示出来,这位哲学家在其中以他自己的方式说明经院哲学的“赞同”和“反感”:“我们必须认识到,这些作用像以较为可观察的方式在物体之间起作用的那样产生;唯一的差异是在后一种情况中粗大而在前一种情况中细小的机制。无论在何处日常的洞察向我们表明吸引和联合,我们都看见钩子和绳子,某种勾住的东西和某种被勾住的东西;无论在何处它向我们表明排斥和分离,我们都看见尖钉和长矛,这类或那类促使裂开的物体,等等。为了以同样的方式说明在共同观察下未到来的作用,我们不得不想象没有钩子、绳子、尖钉、长矛以及其他不可察觉的和不可触知的同类器械,不过我们必须由此推断它们并不存在。” [95]

科学发展的每一时期,我们在法国人中必定同样偶然碰到在理智上与伽桑狄同类的物理学家,他们要求说明想象能够把握的东西。在给我们时代以荣誉的理论家中间,最灵活、最多产的一位理论家J. 布森纳斯克(J.Boussinesq)以透彻的明晰性表达了某些心智为想象他们就其推理的对象而留下的这一需要:“人的心智在观察自然现象时,除了他无法澄清的许多混乱要素外,他在其中辨认出一个清楚的要素,即由于它的精确性应该是真正的科学知识的对象。这个要素是几何学的要素,它把对象定域于空间,从而容许人们以或多或少理想的方式描述它们、描绘它们或构造它们。它是由物体或物体系的维度和形状组成的,一句话,就是通常所说的它们在给定瞬时的位形(configuration)。这些形状或位形的可测量部分是距离或角度,它们一方面被维持着,至少在某一时间内几乎如此,甚至看来好像把它们保持在空间的同一区域,并构成我们所谓的静止;它们另一方面不断地和连续地变化着,它们的位置变化被称为局部运动或简单运动。” [96]

物体的这些不同位形和它们从一个瞬时到另一个瞬时的变化是几何学家能够描绘的唯一要素,也是想象能够向它自己描述的唯一事情。因此,按照他的观点,它们是科学的唯一合适的对象。当物理学理论将把定律群的研究还原为这样的局部运动的描述时,它也就真正地构成了。“直到现在,科学就其已确立的部分,或就其能够成为它的结构的一部分考虑,它已从亚里士多德成长到笛卡儿和牛顿,从未被描绘的或状态变化的观念成长为已被描绘或领会的形式或局部运动的观念。” [97]

布森纳斯克像伽桑狄一样不希望理论物理学是理性的产品,而将把想象从中放逐出去。在这方面,他以突出的程式表达他的思想,这在某种程度上使人回想起开耳芬勋爵的一些言论。

无论如何,让我们不要误解它;布森纳斯克不会追随这位伟大的英国人走到尽头。如果他希望想象在它们的所有部分能够把握理论物理学的结构的话,那么他便不会打算在不与逻辑协同的情况下勾勒他的结构的蓝图。他没有用任何手段容许它们如此缺乏所有秩序和统一,致使它们只不过是由独立的和不连贯的一片砖石建筑的迷宫组成,他在此事上也不会容忍伽桑狄。

法国或德国物理学家出于他们自己的自由意志,是绝不会独自把物理学理论仅仅还原为模型的集合的。那种见解在大陆科学中并不是自发地产生的;它是英国人的输入。

它尤其归因于由麦克斯韦的著作树立的,由这位伟大的物理学家的阐释者和追随者引入科学的时尚。这样一来,从一开始,它就明显地以它的最令人困惑的形式之一传布开来。在法国或德国物理学家开始采纳力学模型之前,他们之中的几个人就已经习惯于把数学物理学作为代数模型的集合来对待了。

在那些有助于促进这样处理数学物理的样式的最佳人选当中,卓越的海因里希·赫兹被恰当地包括在内。我们听到他宣布:“麦克斯韦理论就是麦克斯韦方程。”依照这个原则,赫兹甚至在系统阐述它之前,就以麦克斯韦方程作为基础提出电动力学理论。 [98] 恰恰是在这些方程还处在没有任何种类的讨论,没有在对它们能够由以推导出的定义和假设做审查之时,它们就被接受了。它们在未把所得到的推论交付实验检验的情况下,就被看做是自足的。

在代数学家方面,如果他不得不研究从所有物理学家接受的和完全被实验确认的原理引出的方程,那么这样的行进方法也许是可以理解的;当发现他对方程的建立和实验证实漠不关心时,我们不应该感到奇怪,须知任何人对二者之一都不抱最少的怀疑。但是,对于赫兹研究的电动力学方程来说,情况并非如此。麦克斯韦在几个场合力图证实它们,但是他所用的推理和运算有许多矛盾、荒谬和明显的错误;实验可以对它们进行的确认只能是十分局部的和有限的。的确,我们不得不面对下述事实:一块被磁化的铁的简单存在与这样的电动力学不相容,这个巨大的矛盾对赫兹来说是明白的。 [99]

人们也许认为,接受这样一个可争论的理论,必定是由于缺乏任何其他能够拥有更为逻辑的基础和更为与事实精密的一致的学说造成的。情况并不是这么一回事。亥姆霍兹提出一种电动力学理论,该理论是从牢固确立的电科学的原理十分逻辑地演进的,这些原理在方程中的阐述免除了在麦克斯韦著作中频繁出现的悖论。他的阐述说明了赫兹和麦克斯韦方程考虑的所有事实,而没有达到实在与该方程针锋相对的反驳。91毋庸置疑,理性要求我们偏爱这个理论,但是想象却宁愿选择用赫兹以及亥维赛(Heaviside)和科恩(Cohn)同时形成的优美的代数模型做游戏。这种模型的使用十分迅速地在脆弱得害怕冗长演绎的心智中间传布开来。我们看到麦克斯韦方程在其中毫无争议地被接受的著作增加了,尽管它们是一个被揭露的教条,该教条的荒谬像神圣的宗教玄义一样受到敬畏。

彭加勒比赫兹更为正式地宣告,数学物理学有权利摆脱过于严格的逻辑的束缚,有权利打碎把他的各种理论相互结合在一起的关联。他写道:

“我们不应该自以为避免了一切矛盾。可是我们必须袒护。事实上,两个矛盾的理论都可以成为有用的研究工具,倘若我们不把它们混为一谈,不寻求事物的根底的话。如果麦克斯韦未开辟许多如此新颖、如此歧异的路径,也许读他的书会少受启发呢。” [100]

这些鼓舞英国物理学的方法在法国实践的话,这些使开耳芬勋爵如此鲜明地倡导的观念自由发挥作用的话,并非没有反响,由于诸多理由反响确实是有力的和长期的。

我既没有提及讲这些话的人的崇高权威,也没有提及它们所表达的发现的重要性,我希望指出的理由是较少合理的,尽管是同样有力的。

在这些理由中,我首先必须提到对舶来品的品味,仿效外国人的愿望,用伦敦的式样装饰心身的需要。在那些宣称麦克斯韦和汤姆孙的物理学比直到现在在法国还是古典的物理学更为可取的人中间,多少人仅仅乞灵于一个基旨(theme):它是英国的!

而且,对太多的人来说,对英国方法的大声赞扬是忘记他们用法国方法是多么不灵巧,即他们构想抽象观念和遵守严格的推理路线是多么困难的手段。由于丧失心智的力量,他们力图通过采纳广博的心智的向外道路,使人们相信他们具有理智的广博。

可是,如果没有把工业需要列入这些原因之中,那么它们也许还不足以保证英国物理学今日享有的时髦。

实业家时常具有广博的心智;组装机器、处理商业事务和管理人的需要,早就使他习惯于清楚而迅速地观看一大堆错综复杂的具体事实。另一方面,他的心智几乎总是十分浅薄的心智。他的日常职业使他远离抽象的观念和普遍的原理。逐渐地,构成理智力量的官能在他身上萎缩了,这就像感官不再起作用一样。因此,作为最适合于他的理智倾向的物理学理论的形式,英国人的模型不能不呈现在他面前。

自然而然,他期望拥有以那种形式向将要指挥车间和工厂的人阐述的物理学。此外,未来的工程师需要在短时间内培训;他急于用他的知识创造金钱,他不能耗费时间,因为在他看来时间就是金钱。现在,抽象的物理学不了解这样狂热的紧迫性,它尤其以绝对的牢固性预先占据它正在耸立起来的建筑物。它打算在基石上建设,为了达到这一点,它只要有必要就挖掘。它要求那些希望成为它的学生的人,具有用各种逻辑练习训练的、通过数学科学的课程变得易适应的心智;它将不欢迎任何中介或杂多替代它们。如何能够期望使只涉及实用而不涉及真理的人服从这种严格的纪律呢?他们为什么不愿选择后者而偏爱向想象献殷勤的比较迅捷的理论步骤呢?因此,受命教工程学的人渴望采取英国人的方法并教这类物理学——这类物理学甚至在数学公式中看到的也无非是模型。

对于这种压力,他们之中的大多数并未表示抵制,相反地,甚至表现出对英国物理学家承认的秩序的轻蔑和逻辑严格性的敌意。当他们在讲演或专题论文中接纳一个公式时,他们从不询问这个公式是否正确或精密,而仅仅询问它是否方便,是否诉诸想象。对于那些没有麻烦的责任仔细阅读许多专注于物理学应用的著作的人来说,实在无法相信这些著作在多大程度上包含着对一切理性方法和所有精密演绎的敌意。最显眼的不合逻辑的推论和最虚假的运算堆叠在光天化日之中;在工业培训的影响下,理论物理学变成对精确心智的完整性的永恒挑战。

弊病不只是触及到为未来的工程师所准备的教科书和行动方针。由于众多把科学和工业混为一谈的人——这些人看见扬起灰尘、喷吐烟雾、散发臭味的汽车,以为它是人类精神的凯旋车——的敌意和偏见的传播,弊病弥漫到四面八方。高等教育已经被功利主义玷污了,中等教育成为时疫的牺牲品。以这种功利主义的名义,对迄今用来阐述物理科学的方法进行大扫除。抽象的和演绎的理论被排斥,以利于向学生提供具体的和归纳的观点。我们不再思量把观念和原理灌输给年青的心智,而是用数和事实取代它们。

我们不想花费时间长篇大论这些劣等的和被降级的想象理论。

我们将针对势利者评论说,如果模仿外国人的缺点是容易的话,那么要获得概括他们特征的祖传的品质则比较困难;势利者完全能够放弃法国心智的强度,但却无法放弃它的严密性;他们在心智的浅薄性方面易于比得上英国人,但在广博性方面却无法相比。因而,他们将责备他们自己具有脆弱的和狭窄的心智,也就是说,具有虚假的心智。

我们愿提醒不关心公式精确性、只要它方便就行的实业家,低级而虚假的方程由于逻辑的不可预料的报复作用,或迟或早会变成失败的事业、溃决的堤坝、坍塌的桥梁;即使它不是人类生活的导致灾难的报应,它也是财政的崩溃。

最后,我们愿向认为他们仅仅通过教具体事物而正在造就实际人的功利主义者声明,他们的学生或早或迟地将变成机械地应用他们并不理解的公式的例行操纵者;因为只有抽象而普遍的原理才能在未知的领域指导心智,启发心智解决未曾预见的困难。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈