但是,他們中的許多人是失敗的物理學家,他們知道自己無能力發現新理論,所以轉業寫作物理學哲學。他們仍然為本世紀初的科學理論,諸如相對論和量子力學而喋喋不休。他們實際和物理學的當代前沿相脫節。
'8'作者注:1992年5月在劍橋凱爾斯學院的講演。
也許我對哲學家們過於苛刻一些,但是他們對我也不友善。我的方法被描述成天真的和頭腦簡單的。我在不同的場合曾被稱為唯名論者、工具主義者、實證主義者、實在主義者以及其他好幾種主義者。其手段似乎是藉助汙衊來證偽:只要對我的方法貼上標籤就可以了,不必指出何處出錯。無人不知這些主義的致命錯誤。
在實際推動理論物理進展的人們並不認同於哲學家和科學史家為他們發明的範疇。我敢斷定,愛因斯坦、海森堡和狄拉克對於他們是否為實在主義者或者是工具主義者根本不在乎。他們只是關心現存的理論不能相互協調。在發展理論物理中,尋求邏輯自洽總是比實驗結果更為重要。優雅而美麗的理論會因為不和觀測相符而被否決,但是我從未看到任何僅僅基於實驗而發展的主要理論。首先是需求優雅而協調的數學模型提出理論,然後理論作出可被觀測驗證的預言。如果觀測和預言一致,這並未證明該理論;只不過該理論存活以作進一步的預言,新預言又要由觀測來驗證。如果觀測和預言不符,即拋棄該理論。
或者不如說,這是應當這麼發生的。但在實際中,人們非常猶豫放棄他們已投注大量時間和心血的理論。通常他們首先質詢觀測的精度。如果找不出毛病的話,就以想當然的方式來修正理論。該理論最終就會變成醜陋的龐然大物。然後某人提出一種新理論,所有古怪的觀測都優雅而自然地在新理論中得到解釋。1887年進行的麥克爾遜——莫雷實驗即是一個例子,它指出不管光源還是觀測者如何運動,光速總是相同的。這簡直莫名其妙。人們原先以為,朝著光運動比順著光運動一定會測量出更高的光速,然而實驗的結果是,兩者測量出完全一樣的光速。在接著的十八年間,像亨得利克·洛倫茲和喬治·費茲傑朗德等人試圖把這一觀測歸納到當時被接受的空間和時間觀念的框架中。他們引進了想當然的假設,諸如物體在進行高速運動時被縮短。物理學的整個框架變得既笨拙又醜陋。之後,愛因斯坦在1905年提出了一種遠為迷人的觀點,時間自身不能是完全獨立的。相反的,它和空間結合成稱為時空的四維的東西。愛因斯坦之所以得到這個思想,與其說是由於實驗的結果,不如說是由於需要把理論的兩個部分合併成一個協調的整體。這兩個部分便是制約電磁場的,以及制約物體運動的兩套定律。
我認為,無論是愛因斯坦還是別的什麼人在1905年都會意識到,相對性的這種新理論是多麼簡單而優雅。它完全變革了我們關於空間和時間的觀念。這個例子很好地闡明瞭,在科學的哲學方面很難成為實在主義者,因為我們認為實在的是以我們所採用的理論為前提。我能肯定,洛倫茲和費茲傑朗德在按照牛頓的絕對空間和絕對時間觀念來解釋光速實驗時都自認為是實在主義者。這種時間和空間的概念似乎和常識以及實在相對應。然而今天仍有極少數的熟悉相對論的人持有不同的觀點。我們必須不斷告訴人們,對諸如空間和時間的基本概念的現代理解。
如果我們認為,實在依我們的理論而定,怎麼可以用它作為我們哲學的基礎呢?在我認為存在一個有待人們去研究和理解的宇宙的意義上,我願承認自己是個實在主義者。我把唯我主義者的立場認為是在浪費時間,他們認為任何事物都是我們想象的創造物。沒人基於那個基礎行事。但是沒有理論我們關於宇宙就不能說什麼是實在的。因此,我採取這樣的被描述為頭腦簡單或天真的觀點,即物理理論不過是我們用以描寫觀察結果的數學模型。如果該理論是優雅的模型,它能描寫大量的觀測,並能預言新觀測的結果,則它就是一個好理論。除此以外,問它是否和實在相對應就沒有任何意義,因為我們不知道什麼與理論無關的實在。這種科學理論的觀點可能使我成為一個工具主義者或實證主義者——正如我在上面提及的,他們是這麼稱呼我的。稱我為實證主義者的那位進一步說道,人所共知,實證主義已經過時了——這是用汙衊來證偽的又一例證。它在過去的知識界時興過一陣,就這一點而言的確是過時了。但我所概括的實證主義似乎是人們為描寫宇宙而尋找新定律新方法的僅有的可能的立場。因為我們沒有和實在概念無關的模型,所以求助於實在將毫無用處。
依我