述 11 一个观点则涉及“外部的证实”。我认为下面这一点也属于理论的 “内在的完备”：从逻辑观点来看，如果一种理论并不是林那些第价 的和以类似方式构造起来的理论中任意选田的，那末我们就给子 这种理论以较高的评价。 请尊重相关 我不想用篇幅不够来为上面两段话中包含的论点不够明确求 得原谅，而要在这里承认，我不能立刻，也许根本就沒有能力用明 确的定义来代替这些提示。但是，我相信，要作此较明确的阐远还 是可能的。无论如问，可以看到，“预育家”]在判断理论的“内在 的完备”时，他们之间的意见往往是一致的，至于对“外部的证实” 程度的判断，情况就更是如此了。 现在来批判作为物理学基础的力学。 从第一个观点（实验证实）来看，把波动光学纳入机械的世界 图象，必将引起严重的疑虑。如果把光解释为一种弹性体（以太） 中的被动，那未这种物体就应当是一种能透过一切东西的媒质；由 于光波的横向性，这种媒质大体上象一种固体，并且艾是不可压缩 的，从而纵被并不存在。这种以太必须象幽灵似地同其他物质并 存着，因为它对“有重”物体的运动似乎不产生任何阻力。为了解释 透明物体的折射率以及辐射的发射和吸收过程，人们必须假定在 这两种物质之间有着复杂的相直作用，这件事从来也沒有认其地 尝试过，更谈不上有什么成就。 此外，电磁力还迫使我们引进一种带电物质，它虽然沒有显 著的惯性，祖是却能相互作用，并且这种相互作用完全不同于1 力，而是属于一种具有极性的类型。 法拉第(M.Faraday)-麦克斯韦的电动力学，使物理学家们在 长期犹豫不决之后，终于逐渐地放弃了有可能把全部物理学建立 在牛顺力学之上的信念。因为这一理论以及赫兹实验对它的证实
12 爱因斯坦文集 表明：存在着这样~一种电磁现象，它们按其本性完全不同于任何有 重物质一一它们是在空虛空间里由电磁“场”组成的波。人们如果 要保持力学作为物理学的基础，那就必须树麦克斯韦方程作力学 的解释。这件事會极其努力地尝试过，但毫无结果，而这方程本身 则越来越被证明是富有成效的。人们习惯于把这些场当作独立的 实体来处理，而并不觉得有必要去证明它们的力学本性；这样，人 们儿乎不知不觉地放弃了把力学作为物理学的基础，因为要使力 学适合于各种事实，看来终于是沒有希望了。从那时候起，就存在 着两种概念元素：一方面是质点以及它们之间的超距作用力，另一 方面是连续的场。这表现为物理学的一种过渡状态，它沒有一个 适合于全体的统一的基础，这种状态虽然不能合人满意，但是，要 代替它还差得很远。一一一 现在，从第二个观点，即从内在的观点来对作为物理学基础 的力学提出一些批判。在今天的科学状况下，也就是在抛弃了力 学基础以后，这种批判只有方法论上的意义了。但是，这种批判很 适合于说明种论证方法，今后，当基本概念和公理距离直接可观 察的东西愈来愈远，以致用事实来验证理论的含意也就变得意来 愈困难和更费时H的时候，这种论证方法对于理论的选择就一定 会起更大的作用。这里背先要提到的是马赫的论证，其实，这早 已被牛顿清楚地认识到了（水桶实验）。从纯粹几何描逃的魂点 来看，一切“刚性的”坐标系在逻辑上都是等价的。力学方程 (此如，惯性定律就是这样)只有对某一类特殊的坐标系，即“惯 性系”才是有效的。至于坐标系究竞是不是有形客体，在这里倒 并不重要。因此，为了说明这种特殊选择的必要性，就必须在理论 所涉及的对象（物体、距离）之外去寻找某些东西。为此，牛顿十 分明白地象因果上规定的那样，引进了“绝对空间”，它是一切
自 13 力学过程的一个无所不在的积极参预者；所谓“绝对”，他指的显然 是不受物体及其运动的影响。使这种事态特别显得命人讨厌的是 这样的事实：应当有无限个相互作匀速平移运动的惯任系存在它 们此一切别的刚性坐标系都要优越。 请尊重相关知 马赫推测，在一个宜正合理的理论中，惯性正象牛顿的其他各 种力一样，也必须取决于物体的相瓦作用，我有很长一个时期认为 这种想法原则上是正确的。但是，它暗中预先假定，基本理论应当 具有牛顿力学的一般类型：以物体和它们的相互作用作为原始概 念。人们立刻就会看世，这种解决问题的企图同贯彻一致的场论 是不相适合的。 然而，人门可以从下述类比中特别清楚地看到，马赫的批判本 贡上是多么正确。试设想，有人要创立一种力学，但他们只知道地 面上很小的一部分，而且也看不到任何星体。于是他们会倾向于 把一些特殊的物理属性给予空间的竖直方向（落体的加速度方 向)，而且根据这种概念基础，就有理由认为大地大体上是水本的。 他们可能不会受下远论点的影响，这种论点认为，空间就几何性质 来说是各向同性的，因而在建立物理学的基本定律时父认为按照 这些定律应该有一个优先的方向，那是不能合人满意的；他们可 能（象牛顿…样）倾向于断言竖直方向是绝对的，因为，这是经验 证明了的，人们必须对此威到心安理得。竖直方向比所有共他 空间方向更优越，同惯性系比其他刚性坐标系更优越，是完全类 似的。 现在来谈共他论证，这些论证也同力学的内在的简单性或自 然性有关。如果人们未经批判的怀疑就接受了空间（包括几何）和 时概念，那就沒有理出反对超距作用力的观念，即使这个概念同 人们在日常生活的未经加工的经验基础上形成的观念并不符合
14 蔑因斯文集 但是，还有另一个因素使得那种料力学当作物理学基础的看法显 得很幼稚。〔力学主要有两条定律： 1)运动定律； 超星阅览器提醒您： 使用本复制品 2)关于力或势能的表示式。 请尊重相关知识产权！ 运动定律是精确的，不过在力的表示式还沒有定出以前，它是空洞 的。但是，在规定力的表示式时，还衔很大的任意〔选择的余地，尤 其是当人们东了力仅仅同坐标行关（比如同坐标对时闻的微商 无关)这个本身很不自然的要求时，情况就更是这样。从一个点发 出的引力作川（和电力作用）受势函数(1/)①支配，这在理论的框 子里，本身完全是任意的。补充-一点意见：很久以前人们就已经知 道，这函数是最简单的（转动不变的）微分方程δ=0@的中心对 称解；因此，如果认为这是一种迹象，表示这函数应当被看作是由 空间定律决定的，邪倒是·种容易了解的想法，按照这种做法，就 可以消除选择力定律的任意性。这实际上是使我们避开超距力理 论的第一个认识，这种认识一由法拉第、麦克斯·和赫兹开路的 一只是在以后才在实验事实的外束压力下开始发展、 我还要提到这个理论的种内在的不对称性，即在运动定律 中出现的惯性质量也在引力定律里州现，但不在其他各种力的表 示式里出现。最后我还想指出，把能量划分为本质上不同的两部 分，即动能和势能，必须被认为是不白然的；H.赫兹对此深威不 安，以致在他最后的著作中，宜企图把力学从势能概念（即从力的 瓶念)中解放出来。一一一 这已经够了。华顿啊，请原谅我；你所发现的道路，在你那个 ①原文是1/p,一编怿者 ②按照通常使用的符号，这个做分方程（即拉普拉斯方程）应当写城△P=0(或 者V三0)，而在本文的后面作者也是这样写的。一-编译者
自 述 15 时代，是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一的 道路。你所创逍的概念，甚至今天仍然指导着我们的物理学思想， 虽然我们现在知道，知：果要更加深入地理解各种联系，那就必须用 另外一些离直接经验领域较远的概念来代替这些概念。过 惊奇的读者可能会问：“难道这算是讣告吗？”我要回答说：本 质上是的。因为，像我这种类型的人，一生中主要的东西，正是在 于他所想的是什么和他是怎样想的，而不任于他所做的或者所经 受的是什么。所以，这讣告可以主要限于报道那些在我的努力中 起重要作州的思想。~·种理论的前提的简单性越大，它所涉及的 事物的种类越多，它的应用范围越广，它给人门的印象也就越深。 因此，古典热力学对我造成了深刻的印象。我确信，这是在它的基 本概念可应用的范围内决不会被推潮的唯一其有普逼内容的物理 理论（这一点请挪些原则上是怀疑论者的人特别注意）。 在我的学生时代，最使我着迷的课题是麦克斯书理论。这理 论从超距作用力过菠到以场作为基本变是，而使它成为革命的理 论。光学并大电磁理论，连同光速同绝对电磁单位制的关系，以及 折射率同介电常数的关系，反射系数同金属体的传导率之间的定 性关系一一这宜好象是一种启示。在这里，除了转变为场论，即转 变为用微分方程来表示基本定律外，麦克斯韦只需要一个唯-·的 假设性的步骤一一在兵空和电介质中引进位移电流及其磁效应， 这种革新几乎是出微分方程的形式性质规定了的。谈到这里，我 情不自禁地要说，在法拉第一麦克斯韦这一·对同伽利略一牛顿这一 对之间有非常值得注意的内在相似性…一每一对中的第一位都直 觉地抓住了事物的联系，而第二位则严格地用公式把这些联系表 述了出来，并且定量地应用了它们。 当时使人摊以看清电磁理论的本质的是下述特殊情况：电或