爱因斯坦(25)

二五

　　从对立中把握统一

　　在爱因斯坦诞生100周年那一年，1979年，《相对论的基本概念和方法的发展》一文在沉睡了整整60年之后第一次以英译文形式在《美国精神病学杂志》上公开发表。

　　爱因斯坦曾经告诫人们，想要从理论物理学家那里发现有关他们所用方法的任何东西，就不要听他们的言论，而要注意他们的行动。他相信，作为发现者，特别是他自己，很少能提供出关于自己一些想法产生的始末。然而正是这个一再不愿意对自己研究方法予以讲述的爱因斯坦，给我们留下了他自己科学创造实践中思维过程的描述。

　　《相对论的基本概念和方法的发展》正是这一重要的科学文献。美国心理学家A.卢森堡在对这一文献分析之后认为，爱因斯坦的创造力是“两面神思维”的一个典型例子。

　　两面神是古罗马神话中的门神，他有两个面孔，能同时转向两个相反的方向。A.卢森堡经过对有创造性成就的人物作了大量的调查、访问和分析后，提出了“两面神思维”的概念。他说：“两面神思维所指的是同时积极地构想出两个或更多并存的和（或者）同样起作用的或同样正确的、相反的或对立的概念、思想或印象。在表现违反逻辑或者违反自然法则情况下，具有创造力的人物制定了两个或更多并存和同时起作用的相反物或对立面，而这样的表述产生了完整的概念、印象和创造。”A.卢森堡认为爱因斯坦是体现了“两面神思维”的典型。他说：“爱因斯坦一生的思维似乎大多是关于对立面的问题。由于爱因斯坦的叙述，现在搞清楚了，因而知道，他的一些不完整的思想之所以获得物理根据，并结合成为有意义的表述的创造性飞跃的关键，就是对立面同时起作用这样一种特殊概念——一个观察者能够在同一时刻既处于运动状态，又处于静止状态。”爱因斯坦有意让运动和静止两种对立的状态在同一时刻发生，这一对立统一的思维过程正是两面神思维的典型例证。因为按照常规经验，下降或者运动与静止是完全对立的，但爱因斯坦以升降机中的观察者将这两者统一了起来。

　　心理学家总结这种高级的创造性思维类型有以下特点：

　　1.它是一种具有一定目标的思维过程，是积极的表述形式，而不是一般的联想或双联关系。

　　2.它积极支持特殊对立的或相反的东西，而不支持只是分叉的或横向的无关或疏远的东西。

　　3.它对表面上看来似乎不合逻辑的情况提出合乎逻辑的假设。

　　将这些特点与爱因斯坦科学生涯的探索历程中表现出的思维特征以及他在科学创造的之前和之后的所说所做联系起来，可以令人惊讶的发现，它们之间是多么地相似或吻合！

　　爱因斯坦说：“固然科学的目标是在发现规律，使人们能用以把各种事实联系起来，并且能预测这些事实，但这不是它的惟一的目的。它还试图把所发现的联系归结为数目尽可能少的几个彼此独立的概念元素，正是在这种把各种各样东西合理地统一起来的努力中，它取得了最伟大的成就，尽管也正是这种企图使它冒着会成为妄想的牺牲品的最大危险。”

　　他还说：“十分有力地吸引住我的特殊目标，是物理学领域中的逻辑的统一。开头使我烦恼的是电动力学必须挑选一种比别种运动状态都优越的运动状态，而这种优先选择在实验上却没有任何根据。这样就出现了狭义相对论；而且，它还把电场和磁场融合成一个可理解的统一体，对于质量和能量，以及动量和能量也都如此。后来，由于力求理解惯性和引力的统一性质而产生了广义相对论，它也避免了那些在表述基本定律的过程中由于使用了特殊坐标系而隐蔽着的暗含的公理。”

　　这些话是爱因斯坦对自己科学探索的真诚表述。从中可以看出他在创建相对论的思维过程有一种恒定目标和总体的思维特征。那就是把握对立或相反的东西，从中追求趋于完善的统一。事实上，他对光量子理论和布朗运动的研究也是从形式上的不对称出发，而以不对称的消除和达到统一为目标。引起爱因斯坦特殊关注的是那些对立和矛盾，他深深的理解，将这些对立和矛盾，将这些对立的或相反的东西统一起来就会产生奇迹。他也同样懂得将对立物合理地统一起来才能获得伟大的成就，否则这一思维就具有“成为妄想的牺牲品的最大危险”。

　　证之于爱因斯坦的科学生涯，他的前半生在这样一种致力于和谐统一的艰难探索中完成了相对论的创建，改变了人类对宇宙物理的看法，胜利地进行了物理学的革命。而他的后半生，在致力于统一场论的探索中，正是一场艰难的冒险，至少迄今人们还不能承认他在这一探索中取得的成就，他自己也难免感到沮丧。

　　爱因斯坦的这样一种两面神思维方法实质上是一种在对立之中去把握统一的方法。这一方法在哲学上并不能说是新颖的，但在20世纪初叶，是爱因斯坦自觉地运用并在物理学领域使之具体化，是爱因斯坦首次赋予这种对立统一的方法以科学哲学的形式，并且，在他的科学实践中，使这一思维方法具有了这样一些具体的特性：

　　1.使用对立统一方法必须从对立的东西出发，而以达到更普遍的新统一为直接目标。

　　2.在科学的探索中，对立的双方或者为理论和实验的对立，或者为一个命题与另一个命题的对立；而直接目标则是一种更加普遍的统一理论。

　　3.对立的东西除了已经清楚地显现出来以外，还可以被发现出来；而且，有意识地发现出对立物，正是对立统一方法巧妙处之一。

　　4.在科学研究中发现对立的途径之一是：先了解原来理论之中的对称性或统一性之所在；然后明确这种对称性或统一性所受到的限制，对立的另一个方面就存在于被限制的范围之外。例如，从分析狭义相对论找到惯性系的对立面——非惯性系存在于被限制的范围之外。

　　5.在科学探索中发现对立的另一条途径是：依据所追求的直接目标发现对立面。在预想的更加普遍的统一理论中已假设有两个对立面，由此可以发现与那两个对立面相对应的另一对对立面。例如，预想建立一个使惯性系和非惯性系相统一的理论，为满足这一需要，爱因斯坦找到相应的另一对对立面——惯性质量和引力质量，这是作为中介的对立。

　　6.从对立作为出发点，以求达到更普遍的统一，重要的中间环节在于：善于找出作为中介的对立（例如惯性质量和引力质量），确定它们的等效性或对称性或共同性（例如惯性质量和引力质量数值上相等），并由此引申出另一对立之间的等效性或对称性或共同性（例如由此引申出加速度和引力物的作用等效）。

　　上述六点是从爱因斯坦的科学生涯中的抽绎出的思维方法的特征。在爱因斯坦看来，全部自然界，尤其全部物理学，是统一的整体。他确信外部世界的存在以及世界的规律性和可能性。在这样一个统一的整体物理世界中，出现的对立或发现的对立终究是可以由统一来加以解决的。他终生的理论目标就是追求统一、对称、和谐和完美这样一种自然界的普遍性质。

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