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爱因斯坦的实在论

爱因斯坦和他的支持者，认为有三大理论原则必须同时遵守，即：（１）是决定论的；（２）是定域的；（３）是实在的.三者缺一不可.决定论的（也可以认为是因果论），也就是说，给定理论所需要的所有初始条件，系统在将来任何一个时间的状态，都可以被准确的预言；定域的，意味着发生在某个时空点的事件不能被相距类空间隔的另一个事件所影响，也就是说信息传播的速度不能超过光速；实在的，意味着我们可以把一个系统孤立起来，这个系统的状态只能由系统本身和周围类时间隔内的其他系统来决定.因为这三大理论原则是建立相对论理论的基础，所以也可以说，这也就是相对论理论的基本原则，如果有实验证明这些这些原则不正确，则意味着相对论理论有问题.其实经典力学与广义相对论是研究引力质量，电磁质量性质与引力质量性质不同.

在形而上学的意义上，量子力学的革命性正是在于引入了主观唯心论和客观唯心论的观点.一方面，量子力学引入了主体，所以不存在离开主体的客体，客体只能在主体中显现.这是明显的“心外无物”的主观唯心论观点.另一方面，量子力学引入了“叠加态”，在测量之前它只是数学形式，而被测量客体则是不存在的，它只是对测量之后的描述的总结，测量之前我们不知道被测量客体是什么样子的，它是虚无的.这是明显的客观唯心论观点.

实际上，“无”在物理学的“新范式”中出现，是对物理学的“旧范式”的一个很大的革命，也就是说给人的非理性在“真理”意义上留出了至高无上的地位.这也不是只有哲学家才会朝向的东西，“物理学家保罗·戴维斯在其1992年出版的著作《上帝的心智》中，据他猜测，达到绝对真理的唯一通道或许只能由某种神秘体验提供.”.对于这种神秘体验，爱因斯坦说过：“我们所能有的最美好的体验是奥秘的经验.它是坚守在真正艺术和真正科学发源地上的基本感情.谁要是体验不到它，谁要是不再有惊讶的感觉，他就无异于行尸走肉，他的眼睛是模糊不清的.”在《我的世界观》中，爱因斯坦说：“我们这些终有一死的人的命运是多么奇特啊!.”

实在主义者（1916年——1955年），爱因斯坦讲：“当我是一个学生的时候，这本书正是在这方面给了我深刻的影响.我认为，Mach的真正伟大，就在于他的坚不可摧的怀疑态度和独立性；在我年轻的时候，Mach的认识论观点对我也有过很大的影响，但是，这种观点今天在我看来是根本站不住脚的.”在与马赫偏离和决裂的一段时间内，爱因斯坦还在继续追求许多逻辑实证论者仍能接受的现象论的一种比较精致的形式.渐渐地，他对马赫的哲学基础看得越来越清楚了，并且有意识地把它颠倒过来.例如他批评马赫“不仅把感觉作为必须研究的惟一材料，而且把感觉本身当作建造实在世界的砖块”的感觉论的或反实在论的立场;批评马赫否认科学理论的“思辨性”、否认概念形成中“自由构造的元素”的实证论的或反形而上学的立场.这促使爱因斯坦把经验在科学中的地位加以限制，并选取了一条理性论的实在论哲学.

在不知道玻耳兹曼和吉布斯(W.GIBBS)的已经发表而且事实上已经把问题彻底解决了的早期研究工作的情况下，我发展了统计力学，以及以此为基础的热力学的分子运动论.在这里，我的主要目的是要找到一些事实，尽可能地确证那些有确定的有限大小的原子的存在.……这些考察同经验的一致，以及普朗克根据辐射定律(对于高温)对分子的真实大小、的测定，使当时许多怀疑论者(奥斯特瓦耳德(W.Ostwald)、Mach)相信了原子的实在性.这些学者之所以厌恶原子论，无疑可以溯源于他们的实证论的哲学观点.这是一个有趣的例子，它表明即使是有勇敢精神和敏锐本能的学者，也可以因为哲学上的偏见而妨碍他们对事实作出正确解释.相对论理论的另一个要点是它在认识论方面的观点.物理学中没有任何概念是先验地必然的，或者是先验地正确的.唯一地决定一个概念的“生存权”的，是它同物理事件(实验)是否有清晰的和单一而无歧义的联系.因此，一些旧概念，象绝对同时性、绝对速度、绝对加速度等等，在相对论中都被抛弃了，因为它们同实验之间不可能有单一而无歧义的联系.回到相对论的本身上来，我急于要请大家注意到这样的事实：这理论并不是起源于思辨；它的创建完全由于想要使物理理论尽可能适应于观察到的事实.我们在这里并没有革命行动，而不过是一条可回溯几世纪的路线的自然继续.要放弃某些迄今被认为是基本的，同空间、时间和运动有关的观念，决不可认为是随意的，而只能认为是由观察到的事实所决定的.

经验在物理理论结构中的作用，归根结底不是通过经验的“原子”，不是通过个别感觉或原始命题，而是通过对整个物理经验的某种创造性的融合或综合.“从逻辑的观点来看，相对论同Mach的理论之间似乎没有很大的关系.在Mach看来，要把两个方面的东西加以区别：一方面是经验的直接材料，这是我们不能触犯的；另一方面是概念，这却是我们能加以改变的.Mach的体系所研究的是经验材料之间存在着的关系；在马赫看来，科学就是这些关系的总和.这种观点是错误的，事实上，Mach所做的是在编目录，而不是建立体系.Mach可算是一位高明的力学家，但却是一位拙劣的哲学家.他认为科学所处理的是直接材料，这种科学观使他不承认原子的存在.要是他还同我们在一起的话，他或许也会改变他的看法.但是我要说，对于另外一点，即概念是可改变的这一观点，我倒是完全同意Mach的.”换句话说，Mach多少有点忽略了这样的事实：这个世界实际上是存在的，我们的感觉印象是以客观事物为基础的.“Galileo的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端.这个发现告诉我们，根据直接的观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上去.人的思维创造出一直在改变的一个宇宙图景.Galileo对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它.这就是Galileo发现的重大意义.”【2】“在一个现代物理学家看来，电磁场正和他所坐的椅子一样地实在”.“记住人们已经实际观测到的东西，是很有启发的.但从原则上说，想只用可观测量去建立一个理论是完全错误的.在现实中发生的是相反情况：正是理论决定所能观测到的东西”.“有一个独立于知觉之外的客观世界是一切自然科学的基础.”“对科学的期望，我们已渐渐走向两极；你相信掷骰子的上帝，我则相信作为实体而存在的物质世界具有完美的规律，我力图用一种原始的揣测方式去领悟它.出现在量子力学基本规律的量不能指望描述物理实在本身，它们描述的只是物理实在显现的几率.”“因此，在某种意义下，正如古人所同意的那样，纯粹的思维能够把握实在，这是正确的.^【1】”“理论物理学的实验基础不能从经验抽出而必须通过自由创造.^【1】”“经验可以提供近似的数学概念，但这些概念当然不能从经验中推导出来.^【1】”“量子力学是令人印象深刻的.但是一个来自内部的声音告诉我，它还不是事物的真谛所在.该理论虽然富有成果，但是却几乎没有在接近古老的神秘方面使我们向前迈出一步.无论如何，我坚信：上帝不玩骰子.”他相信并努力探索物质世界的统一性，以及作为这种统一性的表现(反映的逻辑简单性或数学简单性).

爱因斯坦说：“我相信在宇宙的有秩序的和谐中显露他自己的上帝.我相信理智在整个自然中处处展示出来.科学工作的基础是下述信念：世界是一个有秩序的和可以理解的实体，而不是偶然性的事物.”但是，爱因斯坦的实在论并没有停留在科学信念和科学预设的表层上，是从更深的层次对其加以阐释：“‘实在’决不是直接给予我们的，给予我们的只不过是我们的知觉材料，而其中只有那些容许用无歧义的语言来表述的材料才构成科学的原料.从知觉材料到达‘实在’，到达理智，只有一条途径，那就是有意识的或无意识的理智构造的途径，它完全是自由地和任意地进行的.……人们有被如下幻觉引入歧途的危险，那就是以为我们日常经验的‘实在’是‘真正存在的’，而物理学的某些概念只是‘单纯的观念’，它们同‘实在’之间被一条不可逾越的鸿沟隔开.但是事实上，断定‘实在’是独立于我们的感觉而存在的，这是理智构造的结果.我们恰巧相信这种构造，要超过用我们的感觉所做成那些解释.”爱因斯坦所言:“相信有一个离开知觉主体而独立的外在世界，是一切自然科学的基础.”这其中包含着两个基本点:①外部世界的性质独立于我们的观察，独立于其他的客体和环境，是可分离的;②外部世界的信息可以不失真地传达到认识者，在被观察时和未被观察时遵循同样的规律，认识的最终目的就是要达到客观实在本来面目的认识.[1]　

根据相对论，只有可以观测的东西才可以搬到物理学中来，从基本上说无所谓尺，也没有普通测量，整个物理学不应当从ds²=g_μσdx^μdx^σ出发，因为它不是最基本的.杨振宁（C.N.Yang）认为这个看法并不总是对的，把它看得太神圣了不好.爱因斯坦认为，如果韦耳的不可积标度因子的想法是正确的话，则可取两个钟，且从同一点O出发，让它们分别沿不同的路径回到同一点O，那么它们的标度将会连续地变化.因此在它们回到O点时，由于它们经历了不同的历史，一般来说，它们将会有不同的大小，所以这两个钟的快慢将会是不同的.因此钟对时间的测量要依赖于它的历史，每个人都将有他自己的定律，就没有物理而言，而且将有种种混乱.爱因斯坦晚年工作的全部要点，在于不同的观察者应该感受到同样的物理实在的结构，从中总结出不因人而异的真理.相对论天空存在着“两朵乌云”，这是爱因斯坦发现的:第一朵乌云：在狭义相对论中，爱因斯坦采用了“欧氏几何对于确定绝对刚体的空间位置是正确的”这个假设，并采用了惯性系和惯性定律，从而给出力学相对性原理.因此在力学相对原理的推论中起着基本作用的是绝对刚体的概念.1923年，爱因斯坦提交哥德堡北欧自然科学家会议的报告中又意识到这种做法有着缺欠，而且这个缺欠存在于整个相对论中.是的，把全部的物理学研究建立在绝对刚体的概念上，然后又用基本的物理定律在原子论上再重新建立刚体的概念，而基本的物理定律又是用刚体的概念建立起来的，这在逻辑上是不正确的.同时他也承认，“由于我们还没有充分认识大自然的基本规律，以致不能够提出一个更为完善的方法来解脱我们的困境”.可惜的是，一直到他去世也没有找到解脱这个困境的办法.这个问题就这样挂起来了，而且一挂就是近百年.第二朵乌云：在狭义相对论中，任何事物都随观察者的不同而不同.它还包含下面两层意思：一个是每个观察者都只承认自己的结论正确，其他观察者的结论不正确；另一个是所有观察者都对.想在两个观察者中决定谁是正确的，既没有经验上的方法，也没有理论上的方法.这就是相对论的相对性.很明显，这个观点与经典天体力学中的观念相矛盾.

从总体上看，爱因斯坦是一位实在论者.爱因斯坦所论及的实在概念主要包含两个方面的内容，即本体论意义上的实在和科学理论意义上的实在.如他在与英费尔德合写的《物理学的进化》中说：“我们企图理解实在，多少有些像一个人想知道一个合上了表壳的表的内部机构.”这里的“实在”就是本体论意义上的实在.但是爱因斯坦认为，我们不能从逻辑上证明外在世界的存在，因此他从科学研究基础和动力的意义上去认识这种本体论意义上的实在，把实在看作潜在于科学研究者的科学活动之中的强烈而又神秘的推动力.对于科学理论意义上的实在，爱因斯坦认为这种实在概念随着科学的发展而发展变化.他认为，牛顿体系中的物理实在是由空间、时间、质点和力等概念来表示的，质点是表示实在的唯一形式.在麦克斯韦以后，物理实在是由连续的场来代表的，它服从偏微分方程.在爱因斯坦看来，从牛顿到麦克斯韦的实在概念的变革，是物理学自牛顿以来的一次最深刻和最富有成效的变革，但同时这种变革不是最终的，实在的概念会随着科学的发展而发展.

对于理论与实在的关系问题，爱因斯坦并不十分注重理论与实在的简单对应关系，而是更偏重于理论体系的简单性与逻辑完备性.他认为，命题如果是在某一逻辑体系里按照公认的逻辑规则推导出来的，它就是正确的.例如，早在广义相对论被证实的五年前，爱因斯坦就对广义相对论表示“非常满意”，他说：“不管对日蚀的观测成功与否，我对于整个体系的正确性已经不再怀疑.这件事的道理太明显了.”关于科学目的和科学进步的实在论思想科学实在论认为，科学的目的在于追求真理，科学理论描绘的是世界的真实图像.著名的反实在论者范弗拉森简要地概括了实在论者的这一基本主张（他把这视为任何科学实在论者都能接受的定义）：“科学以其理论给我们一种字面上为真的关于世界是什么样子的描述，接受一个理论包含着它为真的信念.”加德纳把这种形式的实在论立场命名为意图实在论(purpose-realiem)，爱因斯坦对科学目的的看法就大体持这种立场.爱因斯坦不赞成实怔论的科学观，即科学的唯一目的是建立各种经验事实的联系.按照爱因斯坦的观点，科学的目的是双重的，一方面是尽可能完备地理解全部感觉经验之间的关系，另一方面是通过最少个数的基本概念和基本原理的使用建立起完整的理论体系(在世界图像中尽可能地寻求逻辑的统一).也就是说，科学的目的“在于使我们的经验相互协调，并且把它纳入一个逻辑体系”；或者说“把我们杂乱无章的感觉经验同一种逻辑上贯彻一致的思想体系对应起来”.这种理论体系是想以最适当的方式勾画出一幅简化的和易领悟的世界图像，它近似地描述了自然过程的真实状况.在这里，爱因斯坦对于科学目的的看法是与他的物理实在观相通的.下面两句简短的言论进一步说明了这一事实：“物理学是从概念上把握实在的一种努力”“通过构思过程后验地来重建存在”.爱因斯坦坚定地认为，追求真理——或者比较谨慎地说，我们通过构造性的逻辑思维去理解可认识的宇宙的努力——应该成为我们工作的独立的目标.要是没有这个目标，一个有思想的人对待生活就不会有积极的态度.像任何一个实在论者一样，爱因斯坦坚持科学进步的观点.而且，他把直到量子力学之前的科学进步看作是实在论纲领的凯旋.这种凯旋并不是科学理论“相继地趋近于实在”，而是科学理论的本体论随时间的推移而发生根本性的转移(请回忆前面关于实在概念的变化的论述).在爱因斯坦看来，当科学沿着已经开辟的思想路线前进时，科学的发展是自然进化的，当实验事实与已有的理论发生剧烈的冲突时，尤其是当不同的理论体系之间出现严重的不协调时，科学就陷入危机之中，从而引发革命；不过，这种革命并没有中断科学的继承性，它不过是迈向新的统一性的阶梯，达到了更高的逻辑简单性；因此，原来的理论的真理内容并不会消失，它只不过是融入具有更大统一性和更少逻辑基础概念的体系之中.爱因斯坦的这些观点有点接近博伊德（N.Boyd）的辩证实在论(dialecticalrealism).

“爱因斯坦自从量子力学革新了物理学中的思想方法以后，到他逝世为止，一直想要保持经典天体力学中的观念，即一个系统的客观物理状态必须跟观察它的方式完全无关.虽然爱因斯坦坦白地承认，他对这方面达成一个完整的解答的希望到目前为止尚远未满足，而且他还没有证明这一观点的可能性，他认为这是一个有待解决的问题.”^【2】爱因斯坦对此指出，作为整个物理学体系之基础的概念和基本原理“都是人类理智的自由发明”，具有“纯粹虚构的特征”.这种特征即使是在牛顿力学那儿也是有的.^【4】恩格斯也说，如果人们不发挥思维的创造性，进行大胆的思辩，而去“等待建立起定律的材料纯粹化起来，那么这就是在此以前把运用思维的研究停顿下来，而定律也就因此永远不会出现.”^【3】1929年4月24日，纽约犹太教堂牧师戈尔茨坦(H.Goldstein)从纽约发了一个仅有五个英文字的海底电报到柏林，询问爱因斯坦“你信仰上帝吗?”并要求他也用电报回答.爱因斯坦当日就发了回电：“我信仰斯宾诺莎的那个在事物的有秩序的和谐中显示出来的上帝，而不信仰那个同人类的命运行为有牵累的上帝.”爱因斯坦说：“在我们这种新的物理学中，不容许有场和实物两种实在，因而场是唯一的实在.”《物理学的进化》第156页.爱因斯坦从实在论出发对海森堡的实证主义进行批评时说：“难道你是认真地相信只有可观测量才应当进入物理理论吗？”海森堡对此大吃一惊，说：“你处理相对论不正是这样的吗？”“你毕竟还曾强调过这一事实，说绝对时间是不许可的，仅仅因为绝对时间是不能被观察的；而只在运动的参照系中存在的时钟读数才同时间的确定有关.”爱因斯坦对这个诘问的回答是令人难以置信的，他竟然说出了这样的话：“可能，我是用过这种推理.但是这仍然是毫无意义的.一个人把实际观察到的东西记在心中，会有启发性帮助的.我这样说也许能够更加灵活地解释它.但是，在原则上，试图单靠可观察量建立理论，那是完全错误的.实际上恰恰相反，是理论决定我们观察到的东西.由于所有负能态被填满的状态相当于真空，负能态上因跑掉一个电子而留着的空穴就相当于出现了一个正能粒子，因此自然界只存在两种electriccharge.微观粒子的运动和宏观质点一样，在每个时刻都有确定的位置、速度、加速度.出现在量子力学基本规律的量不能指望描述物理实在本身，它们描述的只是物理实在显现的几率^【2】.根据测不准关系，物理实在（绝对space-time）永远测不到，因此二十世纪爱因斯坦与Copenhagen学派之间的论争可以告一段落.现代量子力学除了对于定域性和测量问题进行争论外，量子现象的一些新领域仍然要进行探索和理解，例如量子传态(quantumteleportation)，量子计算，包括玻色——爱因斯坦凝聚在内的宏观量子系统，多粒子纠缠态等等，依然不断地提出一些新的数学方程式以及新的解释，例如包括用正算符取值测度（positive-operatorvaluedmeasures）和最大对称算符(maximalsymmetricoperators)去描述观察量，消相干(decoherence)和超选择定则(superselectionrules)等等.

一个逻辑的概念体系，如果它的概念和论断必然同经验世界发生关系，那么它就是物理学.无论谁想要建立这样一种体系，就会在任意选择中遇到一种危险的障碍(富有的困境).这就是为什么他要力求把他的概念尽可能直接而必然地同经验世界联系起来.在这种情况下，他的态度是经验论的.这条途径常常是有成效的，但是它总是受到怀疑，因为特殊概念和个别论断毕竟只能断定经验所给的东西同整个体系发生关系时所碰到的某件事.因此他认识到，从经验所给的东西到概念世界不存在逻辑的途径.他的态度于是比较接近理性论了，因为他认识到体系的逻辑独立性.这种态度的危险在于，人们在探求这种体系时会失去同经验世界的一切接触.爱因斯坦认为，在这两个极端摇摆是不可避免的，这种“摇摆”实际上是在对立的两极之间力图保持必要的张力，即寻找微妙的平衡或恰当的支点.

爱因斯坦的哲学并不是一下就形成的，而是在长期的自学和思考以及科学实践中形成的.赖欣巴哈说过，爱因斯坦的工作比许多哲学家的体系包含着更多的固有哲学.的确是这样的，爱因斯坦比同时代的科学哲学家在科学哲学上的思想更加接近科学事实，不会是经验论或者理性论的偏颇，逻辑经验主义和批判理性主义在一定程度上都把科学研究极端教条化了，历史主义又过分强调科学的革命性直到把科学形成看得过分任意.

爱因斯坦在《论波特兰·罗素的认识论》一文中说：“休谟由于他的清晰的批判，不仅决定性的推进了哲学，而且也为哲学造成一种危险，虽然这并不是他的过失，但是，随着他的批判，就产生了一种致命的‘对形而上学的恐惧’，他已经成为现代经验论哲学推理的疾病.”这几句就道出了二十世纪哲学的主流是排斥形而上学的，而爱因斯坦只能是孤独地探索心中的形而上学，探索自己的统一场.在同时代的物理学家大都转向排斥形而上学的量子力学理论的时候，爱因斯坦只得自己一人去探索心中的上帝.这里说的爱因斯坦的形而上学主要指的是爱因斯坦的存在论意义上的“上帝”.爱因斯坦在《关于科学的真理》中说：“同深挚的感情结合在一起的、对经验世界中所显示出来的高超的理性的坚定信仰，这就是我的上帝概念.照通常的说法，这可以叫做‘泛神论的’概念（斯宾诺莎）.”爱因斯坦在这里提到的感情就是亚里士多德提到的哲学起源的地方，即“惊讶”、“惊奇”或者叫做“好奇心”.这个“宇宙宗教感情”是追求真理的动机.这里让哲学更加纯粹，首先要去追问一个浩渺的宇宙，在星空下遐想.爱因斯坦的上帝概念是斯宾诺莎的泛神论概念，是对在自然中显示出来的理性的坚定信仰.只所以叫做信仰，是因为这个理性还没有找到最终形式，我们只是捕捉了一部分而已.爱因斯坦又说道：“迄今为止，我们的经验已经证实了，我们有理由相信，整个自然界可以想象得到的最简单的数学概念的具体表现.······因此，在某种意义上，像古代人梦想的，纯粹思维可以把握实在，这种看法是正确的.”爱因斯坦这段经典的描述.充分显示出爱因斯坦的上帝概念的理性形式是数学的，这和爱因斯坦晚年探索的统一场论是符合的.存在于自然中的“数学结构”构成了爱因斯坦的存在论，这是一种理性主义、数学主义的唯物论.很明显的是，爱因斯坦的上帝与牛顿心中的上帝是不一样的.牛顿在第二版的《自然哲学的数学原理》中说道：“我们不能对上帝的实质是什么会有任何概念.我们只是通过上帝对万物的最聪明和最巧妙的安排，以及最终的原因，才对上帝有所认识；上帝根本没有身体，也没有一个体形，所以既不能看到，也不能听到或者摸到他；也不应以任何有形物体作为他的代表而加以膜拜.”可见，牛顿心中的上帝是不可知的，是唯心的，而爱因斯坦心中的上帝是可知的，是唯物的.而且，牛顿的上帝是作为“第一推动者”存在的，大自然的规律、天体运行的规律最终的原因是上帝，并且不是基督教里那个人格化的上帝.牛顿的“上帝”和老子的“道”很相近，都是作为最终原因存在的，“它”设计或者生出大自然的规律，并不是大自然规律本身.不同的是，牛顿的规律是物理学的、数学的，老子的规律是“一阴一阳”的.然而，物理学还远不能作为自然的普遍规律存在，因为其中的数学化、实验化现象的方法离着自然已经很远，还不能包括生物规律与心灵规律.总之，爱因斯坦的形而上学（存在论意义上）是一种“数学理性唯物论”或“几何结构实在论”.

爱因斯坦的综合科学实在论是一种别具一格的实在论.它是以理性论的实在论为主线，以约定论的实在论和经验论的实在论为辅线，把实在论的实在观、真理观和科学观融合在一起的“综合体”.其中还包含有形而上学实在论、实体实在论、因果实在论、理论实在论、近似实在论、内在实在论、意图实在论、辩证实在论、方法论的实在论、动机实在论诸种因素或成分.这些不同的乃至异质的成分，在爱因斯坦的思想中相互限定，相互补充，相互联络，形成了一个内部和谐、外部严整的综合体——综合实在论.

参考文献

【1】许良英  等  编译.《爱因斯坦文集》，第一卷，商务印书馆，1976年版.

【2】爱因斯坦，英费尔德   著.周肇威  译.《物理学的进化》，上海科学技术出版社，1962年.

【3】恩格斯，自然辩证法.于光远  等编译，第117页.

【4】《爱因斯坦文集》，第一卷，许良英等编译，商务印书馆，1976年第1版，第314页.