马赫和爱因斯坦探究论文

马赫是世纪之交物理学革命的启蒙者和先驱，爱因斯坦是这场革命的先锋和主将。马赫在19世纪末敲打出的“火星”，在20世纪伊始点燃了爱因斯坦这支易燃的“火捻”，终于燃起物理学革命的熊熊“火焰”。本文将以马赫与爱因斯坦之间的交往关系为主线，重点剖析一下爱因斯坦对马赫的批评。

一、马赫与爱因斯坦的交往

马赫首次提及爱因斯坦好像是在1909年。当时他在(能量守恒)第2版中加了一个新注，表示赞成爱因斯坦的相对论：

“空间和时间在这里未被看作是独立的实体，而是现象相互依赖的形式。于是，我赞同相对性原理，我也在我的《力学》和《热学》中坚持赞成它。”

也就是在这一年，马赫把他的再版书寄赠给爱因斯坦，由此引发了二人之间的通信。马赫给爱因斯坦的信无从找到，但是从爱因斯坦致马赫的信中可以看出，马赫“对相对论感兴趣”。在《能量守恒》再版的序言中，马赫首次对普朗克1908年12月的莱顿讲演做出了反应。此后，马赫一直关心着爱因斯坦的相对论和其后的研究，他在1914年致彼得楚尔特的两封信中也对爱因斯坦的相对论表示好感。

1910年初，在弗兰克的安排下，马赫在维也纳附近的住所会见了爱因斯坦。当时马赫已是年逾七旬的老人，爱因斯坦则刚刚30出头，弗兰克则是20多岁的小伙子。弗兰克回忆当时见面的情景：

“马赫经受了严重偏瘫的折磨，从他的岗位退休了。他住在维也纳郊区的一所房子内，从事他的研究，偶尔接待来访者。进入他的房间，人们看到一个蓄着蓬乱的灰络腮胡子的人，这个人脸庞一半显得温厚，一半显得狡黠，看起来像一个斯拉夫农民。他说：‘请大声给我讲话。除了我的其他令人不快的特征外，我几乎全聋了。’”(PSL，xvi—xvii)

这次会见时间不长，似乎没有触及相对论，也许马赫回避它，或者态度不明朗。爱因斯坦力图说服马赫接受玻耳兹曼的原子论进路。使爱因斯坦感到快慰的是，马赫在逻辑经济的意义上同意了原子假设。(El，627~628)

1913年7月，马赫在慕尼黑近郊法特尔斯特滕村为《光学》第一卷写了序言，该书由于种种原因直至马赫逝世后五年才出版。马赫在序言——该序言后来引起一场争论——中写道：

“从我收到的一些出版物中，特别是从我所收到的信件中，我推测我正在逐渐地被看作是相对论的先驱。我现在就能大致想象出，在我的《力学》一书中表达的许多思想，以后将从相对论的观点遭到怎样的解释和误解。

正如我不止一次看到的，可以预期，哲学家和物理学家将会继续讨伐我，因为我是一位在各个知识领域具有新颖思想的无偏见的漫游者。无论如何，我必须断然否认我是相对论的先驱，正如我拒绝当今的原子论信念一样。

我之所以达到不相信当前的相对论的地步，是因为我发现，相对论变得越来越教条了，此外还有一些特别的理由——基于感官生理学的考虑，认识论的保留，尤其是从我的实验得出的洞察——把我引向这样一种观点，这一切必须留待以后讨论。

致力于相对论研究的不断增加的思想的确将不会丧失；它对数学而言已经是富有成效的，并且具有永恒的价值。然而，作为一种能够在众多新观念扩大的领域中找到位置的理论，它将会在未来某个时期在世界的物理学概念中保持自己的地位吗?在这门科学的历史中，它将证明不仅仅是昙花一现的灵感吗?”

虽然无法肯定爱因斯坦上中学时是否学习过或听说过马赫有影响的物理学教科书，但是在上大学期间(1896～1900)，他在贝索的推荐下首次(1897)读了马赫的《力学》，同时还自学过带有强烈马赫色彩的弗普尔的电磁学教科书。在“奥林比亚科学院”时期(1902~1905)，爱因斯坦又一次和他的几位挚友一起学习、讨论过《力学》。1904年，在“马赫主义”大本营的苏黎世，爱因斯坦还参与了一个马赫取向的小团体的活动。1911年，爱因斯坦到马赫思想影响浓厚的布拉格大学任教，他还与许多著名学者一起签署了实证哲学学会宣言，在柏林掀起了学习和宣传马赫思想的运动。在1909年至1913年间，爱因斯坦给马赫写了四封信，其中第三封信未署日期。这四封信透露出这样的信息：爱因斯坦钦佩马赫的力学著作和充沛精力，肯定马赫天才的科学贡献和巨大的认识论影响，并特别推崇马赫是相对论的先驱(未用“先驱”一词)，表白在马赫与普朗克争论中站在马赫一边，自称是马赫的“虔诚的学生”。

在马赫和以马赫为首的批判学派的影响下，爱因斯坦早期哲学思想带有强烈的怀疑的经验论的色彩。广义相对论的成功(1915年11月)使爱因斯坦看到，科学理论具有高度抽象、思辨和虚构的特征，感性知觉并不是至高无上的，纯粹思维在某种意义上可以把握实在。就这样，爱因斯坦不得不做出痛苦的抉择，逐渐地、缓慢地偏离和背弃了马赫，“转变”到霍耳顿所谓的“理性论的实在论”，或我杜撰的“科学理性论”和“综合实在论”。虽说爱因斯坦在1916年3月14日还写了悼念马赫的动人的颂词(El，83~90)，但是在1917年4月29日和5月13日写给贝索的信中，却把马赫喻为堂吉诃德的“瘦马”和“小马”，并批评马赫只能破坏而不能创造。1921年，马赫遗著《光学》出版了。恍然大悟的爱因斯坦深感失望和痛苦，他于1922年4月6日在巴黎同科学家和哲学家讨论问题时，首次正式地、公开地批判马赫，《法国哲学学会公报》和英国《自然》周刊在1923年对此作了详细报道。(E1，168~169)此后，爱因斯坦还利用有关场合，对马赫思想进行了全面的清算，不过他仍然实事求是地多次尊称马赫是相对论的“先驱”(El，273)。

二、爱因斯坦对马赫的批评及其辨析

关于爱因斯坦对马赫思维经济原理的批评，我们已作了论述。现在，我们拟就爱因斯坦对马赫批评的其余几个主要方面，逐一加以讨论和分析。

1．爱因斯坦批评马赫哲学“不可能创造出什么有生命的东西，只能扑灭有害的虫豸。”(E3，432；1917年)

这话说得绝对了，而且也不完全符合事实，是一种有着强烈感情色彩的私下议论。诚然，马赫哲学，尤其是他的实证论如斯图迪(E．study)所说，是“一种依然完全不满足的存在，一个饥饿的、捕食牺牲品的哲学猛兽。”但是，它决不是“否定论”，它并非只有破坏性而无建设性。事实上，它对相对论和量子论的建立都起过直接的和间接的促进作用，因此连普朗克也认为应给马赫哲学以荣誉，因为马赫哲学在“科学破产”的声浪中为科学谋求了稳固的基础。马赫在哲学上也有许多创新，在当时乃至现在都产生了，并将继续产生不可低估的影响。在科学上马赫的时空相对性、马赫原理、广义协变、等价原理、近接作用、物理学与几何学的结合、把动力学化归为运动学、现象论物理学等思想，以及有关科学方法论和探索心理学的论述(比如思想实验、幻想和想象力、直觉、科学美等)，都作为爱因斯坦的建设性的成分溶入爱因斯坦的思想和理论之中。

其实在爱因斯坦之前，就有人对马赫存有类似的批评和误解。马赫在为自己辩护时说：

“我的著作中貌似破坏性的倾向，仅仅是针对掺入我们概念中的多余的、会迷误人的东西。这样，我相信我就把心理的东西与物理的东西、主观的东西与客观的东西的对立，正确地归结为本质的东西了，同时也就把传统的迷信的观点清洗出去了。这样做并没有改变科学地建立起来的观点，同时却为新的观点获得了地盘。我也不愿意以自满自足、不知悔悟的态度，摒弃值得认识和可以认识的东西，去代替挽诗哀悼或仰天长叹的‘不可知论’。”

尽管马赫的意图“不是旨在把新哲学引入科学，而是旨在从科学中清除旧的和僵化的哲学”，但是他并未忘记哲学的综合功能和探索功能，他为此做出的许多可贵的新尝试和有启发性的新成果就是明证。

不可否认，在理论物理学领域，马赫的批判气势或多或少地掩盖了创造性思维；他的批判思想的摧陷廓清的历史作用，也使建设性的作为相形之下显得有些黯然失色；而且，马赫也许没有意识到，摒弃把力学作为物理学基础力学自然观，并不意味着物理学没有类似的共同基础(爱因斯坦终生都在为构造这样一个基础而努力)。但是，我们没有理由苛求旧秩序的批判者和启蒙者都是新秩序的建设者和创造者，更何况马赫并不是严格意义上的理论物理学家(他是一位出色的实验物理学家!)。也许爱因斯坦献给牛顿的颂词同样适用于马赫：“你所发现的道路，在你那个时代，是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路。”(E1，14~15)这才是所谓的历史的辩证法。

2。爱因斯坦批评马赫说：“他不仅把‘感觉’作为必须加以研究的唯一材料，而且把感觉本身当作建造实在世界的砖块，……只要他把这种想法贯彻到底，他就必然会不仅否定原子论，而且还会否定物理实在这个概念。”(E1，438；1948年)他还批评马赫“忽略了”“这个世界实际上是存在的”(E1，213；1926年)，马赫认为“感觉材料是唯一的实在”(E3，394；1952年~1954年)，事实本身能够而且应该为我们提供科学知识”(El，22；1946年)。

爱因斯坦的这些批评实际上分为两个方面，即是从认识论或知识论和本体论上对马赫感觉论的经验论的批评。爱因斯坦的前一半批评确实有一定的道理，但把话讲得绝对了。马赫的感觉论的经验论确实有些过于激进、过于彻底了，他把感觉经验和感性事实的作用过分看重了，而在一定程度上轻视或低估了概念化和理论化的作用。在马赫看来，“感性事实既是物理学家用思想适应经验的一切活动的出发点，也是它们的目的。”(GJ，251)“对于物理学家来说，测量单位是建筑的基石，概念是建筑工具，而事实是建筑的结果。”诚然，马赫的类似言论也有其理由，因为科学的智力之树毕竟扎根于经验的土壤：它从感性事实中萌生，最终要用感觉经验检验。但是，感觉经验终归难以支撑庞大的科学系统，而且经验并非都十分可靠，它在质上和量上也很欠缺。虽然有些科学概念(比如力、温度等)必须从经验中汲取营养和力量，但是另外一些概念(比如熵、量子、夸克等)距离感觉经验实在太遥远了。因此，波普尔拒斥“经验科学可以还原为感性知觉”的观点(马赫在某种程度上持有这样的观点)；他虽然承认科学有经验基础，但他用轻蔑的沼泽地隐喻(是否又在相反的方向上走过头了一些?)来诠释这个经验基础。

在这里请不要忘记我们前面的论证：马赫并不是一位极端的或狭隘的感觉经验论者，他也肯定了科学中的种种智力因素的巨大意义，强调“概念的形成对科学来说是多么重要”(KE，98)，并为有人批评他“过分的重视感性和相应地不了解抽象作用和概念思维的价值”作了强有力的辩护(GJ，280)。而且，马赫在不同场合多次讲过类似下面的偏向于理性论的言论：

“与观察(因为总是有大量的和复杂的附属环境的影响)实际上能够保证的相比，理论则更简单、更精确地描述了事实，只有理论符合明确的决定性的理想。理论的这种精确性能使我们通过一系列相等的或不等的步骤，演绎出具有深远意义的与该理论一致的推论。”(KE，357)

费耶阿本德正是罗列了马赫的一大堆同样的且具有辩证法思想的言论，列举了爱因斯坦的一系列强调感觉经验重要性的论述，认为马赫是辩证理性论者，而爱因斯坦是非理性的实证论者，他的论述更接近马赫，更接近实证论。尽管我们不同意费耶阿本德的最终结论，但是他据以立论的材料确实说明，马赫并非绝对地“把感觉作为必须加以研究的唯一材料”，并非绝对地认为“事实本身能够而且应该为我们提供科学知识”。

尚须注意的是，马赫所谓的“事实”并不是仅指“感性事实”，它的涵义更为广泛。马赫认为，除了以概要的形式收集尽可能多的事实外，自然科学还有另一个问题，即把比较复杂的事实分解为尽可能少、尽可能简单的事实，这就是说明。正是在这个意义上，马赫赞同迈尔(I．R．vonMayer，1814~1878)的观点：“如果一个事实在它的所有方面都被认识，那么事实用那种知识就被说明了，科学的问题也就终结了。”(HR，58)

至于爱因斯坦从本体论上的批评，在下一章论述马赫所谓的“唯心论”时再详加探究。不过，马赫并没有想用感觉作为构造物质论者或朴素实在论者的独立于人的外在世界的砖块，他至多只是把它当作构成唯一的现象世界的要素而已。而且，马赫并未否定物理实在，他的实在原理只是把物理实在限定于可观察的现象领域，他是偏爱关系实在而不喜欢实体实在的关系实在论者。他认为物理要素是不可怀疑的，朴素实在论的观点的价值怎么高估也不过分。在这个问题上，爱因斯坦有些过分拘泥于朴素实在论的独立于人的外在世界的观点子，这也是他与玻尔争论长期未能获胜的重要原因之一。要知道，自然界先于人而存在，生命的统一性先于自我和客我的区别而存在，人又先于自然科学而存在；自然界是一次给定的，人以及人的思想又是自然界的一部分；因此，以自然界为研究对象的自然科学也是人为的和为人的，以客观性著称的科学理论也是主体间性的。诚如马赫所言：“改变人的眼睛，你就改变了他的世界概念。”(PSL，82)

3．爱因斯坦批评马赫“相信毋须自由的概念构造”，“他没有正确阐明思想中，特别是科学思想中本质上是构造的和思辨的性质；因此，正是在理论的构造的这一思辨的特征赤裸裸地显示出来的那些地方，他却指责了理论，……”(El，22．10；1946年)“他没有认识到概念的形成中的那自由构造的元素，他在某种程度上认为，理论产生于发现，而不是产生于发明。”(E3，475；1948年)

爱因斯坦作为一个科学理性论者，十分强调概念的自由创造和基本原理的虚构特征。其实，马赫不仅多次讲过抽象和概念在科学中的意义和价值，而且也洞察到概念形成中的自由构造元素和理论中的某种虚构成分。他指出：

“概念的选择受事实的启示；可是，看看这种选择是我们在思想中任意摹写事实的结果，则知在这件事情上留有自由的余地。”(KE，291)

马赫不赞同归纳法，他注意到，“从特殊达到较一般的情况却包含着某种任意性，这是很自然的，不同的探索者在这里采取不同的路线。”(KE，306)在谈到自然探索者所使用的时空概念时，马赫说：“我们认清在不破坏事实的情况下，能够设想任何空间的或时间的构造。”(KE，324)马赫提出的“n维离子”概念，就是这样的有用的虚构。

马赫完全了解，物理学中的两类概念都是理智的构造，其中距离感觉经验比较遥远的那类概念，更是科学家精神的最高创造。尽管这类概念缺乏返回感性知觉的直接通道，但它们的提出依然或多或少受到事实的启示，而且也不能最终违背事实。在马赫看来，在构造概念和理论时，科学家并不是完全自由的，割断回到实验室的生命线的空洞幻想对科学毫无价值，丧失与实在的接触只能导致梦一般的无节制和不幸的畸形理论。马赫反对纯粹虚构假设的科学，因为这种科学完全脱离感觉经验，使科学变成空中楼阁。

其实，在概念形成和理论构造方面，爱因斯坦与马赫的看法并无实质性的差异，而且他们都不推崇归纳法，都强调抽象、直觉、审美、想象、猜测乃至幻想的作用和价值。只不过两人关注的重点有所不同：马赫更明确地申述与感觉经验的联系，爱因斯坦则更强烈地主张思维的自由创造、理智的自由发明和概念的思辨、虚构特征(他并未离开经验基础)。

至于“发现”和“发明”问题，马赫把科学创造称为发现，共目的在于促进科学洞察或消除智力不安；技术创造则是发明，它具有实用的目的，为的是消除物质方面的困难；此外，二者之间几无差别。在爱因斯坦看来，科学家是发明还是发现理论的问题，涉及到经验材料对他们思维的影响程度。所谓发明，爱因斯坦意指精神跨越以感觉和材料为一方，以概念和原理的创造为另——方的二者之间的鸿沟；所谓发现，则意指按照现存在的模式或智力图像整理经验材料。爱因斯坦认为发明是通向创造性思维的道路，但他在文章中常常混用这两个词。由此可见，在对科学创造过程的看法上，马赫和爱因斯坦并没有实质性的分歧，至于是科学“发现”还是科学“发明”，主要是一个用词习惯和偏好问题。

4．爱因斯坦批评说：“按照马赫的看法，科学不过是一种用我们逐步摸索得来的观点和方法，把实际给予我们的感觉内容加以比较和排列的结果。”(El，84；1916年)“马赫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，马赫所作的是在编目录，而不是建立体系。”(E1，169；1922年)

与彭加勒的科学理论三级结构(事实、定律、原理)和爱因斯坦用探索性的演绎法建构的逻辑严谨的原理理论——狭义相对论和广义相对论——相比，马赫似无一个比较明晰的科学理论结构构架。在马赫看来，科学是对事实的描述或整理。马赫说：“一旦经验明确地展现这些事实，而且科学已经把它们经济地、清楚地排列成序，毫无疑问我们就可以理解它们，除了从心理上把握事实之外，绝不存在什么别的‘理解’。科学不是从事实中创造事实，而仅仅是整理已知事实。”(PSL，210~211)我们已经讲过，马赫的科学观是描述论的。尽管马赫认为理论或理论观念(theoreticalidea)能够扩展事实且高于观察，但仍认为它们落入需要被直接描述代替的间接描述之中。(PSL，240~241)因而，理论仅有暂时的意义，在最终科学中是没有地位的。法则、公式、定律一点也不被个别事实的集合具有更真实的价值，而仅具有经济的价值。(HR，55)更普适的物理学定律与描述并无本质的不同，它只是比较简明、扼要综合而已。(PSL，254~255)科学说明即是用要素所作的描述，它只不过把事实分解得更少、更简单罢了。(GJ，260)马赫这种科学观确实有很大的局限性，它很难容纳高度抽象、极其严谨的相对论和量子力学这样的理论体系。爱因斯坦的批评不无道理。与他的下述观点相比较，马赫的科学框架就显得太单薄了：

“事实上，表现在我们‘自然规律’中的普遍性的联系，不仅仅是由观察资料建立起来的；除非我们从理性的构造着手，否则这些联系就无法表达和推导出来，而理性的构造不能只是经验的结果。其次，科学并不满足于提出经验规律；它倒是试图建造这样一个逻辑体系，这个体系是以为数最少的前提为根据，并把一切自然规律都包括在它的结论之中。这个体系——或者更确切地说它所代表的许多概念的总体——是同经验的对象相对应的。”(E1，368)

布雷德利认为，马赫把科学建立在“给予的”基础上，而不是建立在“理性的”基础上。在马赫看来，感觉经验是科学的基础，理论的体系化是次要的。马赫的科学观是感觉优于思维，描述优于说明，直接描述等于科学定律，间接描述等于科学理论，布雷德利批评说，不管科学描述论观点本身可能多么重要和真实，它不能是科学的全部真理。在通常的意义上，人们不能描述未发生的事，即不能描述未来。事实上，现有的科学理论比间接描述自然界作得更多，它激励创造性的才能，给予惊人的预见功能。况且，经验在交流之前并未变成科学，但交流的又不能是我们的经验，因此一些基本的陈述是必不可少的。科学家一般并未用直接描述代替间接描述，从白屈菜酸的结构式退回到黄叶片的时间和空间坐标是不可取的，也是不必要的。赫伯特批评马赫过于近视地倾向于概略地处理现象世界给予的材料，以致不容许他自己探索科学宏伟的、统一的概念框架。尽管马赫鼓励概念的多元化，主张以不同的、互补的方式审查资料而加深对自然现象的理解，但他对普遍的理论综合感到不安，总担心包入危险或引进形而上学。(KE，xx~xxii)

但是，也有人不同意对马赫的这些指责。弗兰克说，“经典”实证论者孔德和马赫并不认为自然定律可以简单地从经验“得到”。他们知道，必定存在着一种理论的出发点，一种为了将其结果与观察相比较而通过人的想象建立起来的原理体系。无论如何，基本符号和联系它们的定律可以看成是从那些能够经受住直接经验检查的原理出发而导出的逻辑结论，这是逻辑实证论和经典实证论共同具有的主要特征之所在。哈勒尔(R.Haller)把马赫的科学理论结构图景概括如下：(1)一个假设的基本功能是，它导致新的观察和实验，从而反驳或修正我们的猜测，因而开拓经验。(2)然而，一个实验的否定结果，也即一个假设的伪证绝不可看作是决定性的。(3)在自然科学中，从一个前提到若干结论之确凿的确定，在可感知的实在中是不存在的，而仅在理论中存在。(4)通过任何类归纳程序获得的结果必须用演绎检验。(5)像人的任何其他创造物一样，科学也是历史的产物，而历史则易于导致偏见和墨守陈规。(6)不仅存在生命的进化，而且存在知识的进化；知识本身促进生命。(7)只有诗人的想象才使得能够发现新的问题和方法，其价值在于它是否能成功地适应或破除现有的理论结构。哈勒尔得出结论：

“思考这七条命题(可以很容易地把马赫著作中的其它许多相容命题补充在它们之中)，就像打开本世纪科学理论的一本著作：这一切都可以毫不修改地看作为现存公认的知识财富。而且，这些想法也可以在那些人那里看到，这些人在自己的著作中把马赫列入错误理解科学的人当中。这些话无疑可以认为是对爱因斯坦的反批评。”费耶阿本德针锋相对地对爱因斯坦进行了反驳。他说，许多人重复“马赫所作是在编目录，而不是建立体系”的责难，这是不符合事实的。马赫强烈地强调需要使普遍事实摆脱个人观察和实验的特殊性，并总是“注意整体”。正如马赫所述，力学的渐进发展在于逐渐揭示“一个大事实”。最多产的科学家具有“广阔的观点”，天才的科学家能够“明确察觉到贯穿所有事实的原理”，“在自然过程中直觉到它”，而朴素的观察者则要受“次要情况”左右，难以选择和注意本质的东西。因此，富有成效的科学家不枚举事实并把它们排列成表，他们或重构它们，或致力于“构造性的努力”，从他们自己的“观念存贮中”建立“理想案例”。他们也不满足于一致性，他们寻求“更大的和谐”，他们在普遍事实和本能原则中发现了它。在马赫看来，为了试图发现世界秩序，科学家探索原理，或者通过咨询实验以蹒跚的、不确定的方式发现，或者本能地借助思想实验和由此引出的概括发现。原理定义了一种思维风格，我们用这种方式“概述”或“理想化”已知事实。这是真正的创造性行为，它通过重建和改变事实与观念而把二者联系起来。马赫对传统的归纳法是持批判态度的，他偏爱直接地和“本能地”使用具有最大普遍性的原理，由于原理因我们环境的稳定性“可以用来作为数学演绎的起点”。费耶阿本德甚至断言，爱因斯坦1905年相对论论文的程序也是马赫描绘和推荐的程序。（[15]）

这些反批评也是有一定的根据的，而且并非完全不合情理，尽管费耶阿本德显得较为偏颇，尤其是最后的断言似有武断之嫌。不过，爱因斯坦的批评着实忽略了马赫硬币的另一面，因而所招致的反批评也就不足为怪了。不管怎么说，马赫对待理论化的保守态度毕竟也是一个事实，现代科学从经验论向理性论的回摆，爱因斯坦等人后来摆脱马赫实证论，也说明了这一点。

5．爱因斯坦批评马赫“不能容许”“理论的思辨性”(El，439；1948年)，批评包括马赫在内的实证论者的致命的“对形而上学的恐惧”(E1，410；1944年)。

马赫是反形而上学的先行者。在马赫看来，所谓形而上学是康德意义上的，即研究在经验之外存在的事情。马赫在他的指称现象论的框架内，也把形而上学定义为那些我们不能清楚地追溯其来源和历史的观念。如果一种观念在理智上不能与其它观念历史地联系起来，或一种事物与其它现象无关，我们便称其为形而上学。一般而言，一个参照物与其它对象或观念具有的关系越少，它就有较多的形而上学。马赫以及后来的逻辑经验论者通常也把思辩的、不可证实的理论化的东西称为形而上学。于是，牛顿的“隐秘的质”，康德的“物自体”，还有所谓“潜在的原因”，以及绝对时空、绝对运动等等，在马赫看来都是形而上学的朦胧，都是概念的怪物和思想的畸胎，都在清除之列。

马赫反形而上学态度，源于他的感觉分析或作为其外观的科学统一概念，也基于他的教学和社会经验。马赫深信，人的思想不能比处理感觉要素走得更远；正如弗洛伊德“潜意识的抑制力”限制人的本能欲望一样，马赫也期望它能限制人的智力渴望。马赫牢牢地看守着科学的大门，不让那些个人的臆想、幻觉、宗教感情之类的东西闯入科学。但是，爱因斯坦却具有强烈的“宇宙宗教感情”，而且在1920年所写的一封信中说：“一元论对宗教组织的挑衅立场，原则上是不公正的。在我看来，对人类而言，宗教尽管以最原始的形式传达的超个人的内容，也比海克尔的唯物论更有价值。我认为，宗教的废除即使在今天也会导致精神的和道德的枯竭，……”沃尔特斯对此评论说：马赫并不具有爱因斯坦的这种形而上学的慷慨。

马赫拒斥形而上学也以他的经济理论为根据。他在《感觉的分析》中说：

“一切形而上学的东西必须排除掉，它们是多余并且会破坏科学的经济性。”(GJ,iii)

他进而表明：从科学的经济课题出发，查明现象的相互依存和被给予的东西的关系，形而上学即可随之消失。马赫提请人们注意：“当我力图清除自然科学说明中的一切形而上学时，我的观点并不是说，所有用来作为图像的观念都要被排除，如果它们：是有用的并仅仅被视为图像的话。”(PTH，333~334)

马赫反形而上学的意图也许是，为自然科学谋求一个坚实的经验基础；在科学与非科学乃至伪科学之间划出一条分明的界线；把人们从形而上学假问题的徒劳无益的争论中解放出来，从而致力于真正的科学研究。马赫在《力学》第7版序言(1912)中的一段话恐怕是针对爱因斯坦说的：“在上世纪末，我的力学研究被顺利地作为一种准则。但是现在，康德传统再次得势，人们重新要求力学的先验基础。”(SM，xxvii)虽然马赫的意图是好的，他的作法本身好像也没有过多的值得挑剔的东西，但是问题在于：高度抽象的科学理论本身就具有与生俱来的形而上学的思辨性，能否成功地将它们一刀两断?科学家作为一个活跃的思维者，他能否仅满足于“知其然”(自然界是怎样的以及它的变化是怎样进行的)而不追究“所以然”(自然界为什么是这样的而不是别样的)?在这种意义上，爱因斯坦的下述说法是言之有理的：“任何理论都是思辨性的”，“人们没有‘形而上学’毕竟是不行的”(E1，502，411)。爱因斯坦在1930年批评石里克的话同样也适用于马赫：

“事实上，物理学提供感觉经验之间的关系，但仅仅是间接提供的。在我看来，物理学的本质决不是用这个断言就能详尽无遗地概括出特征的。我率直地向你提出：物理学是尝试用概念构造真实世界的模型以及这个世界受定律支配的结构的模型。的确，它必须严格地描述我们可以达到的那些感觉经验之间的经验关系；不过，它只有这样才能与感觉经验联系起来。……你将为爱因斯坦是一个‘形而上学家’而感到奇怪。但是，在这方面，每一个四条腿和两条腿的动物实际上都是形而上学家。”

皮尔斯在他的(心灵哲学)中的评论也值得人们仔细体会：

“马赫是属于自称是经验论哲学家的派别，他的目的在于使他们从所有形而上学的束缚中解放出来，并径直地走向事实。这种尝试也许是值得高度称赞的——如果有可能实现它的话。但是，经验表明，经验论者恰如任何其他哲学家一样，也是形而上学的，不过其差别在于，未被他们辨认出的、与其他哲学家一样的预先设想的观念在面对所有的观察事实时，更加暗中为害，更易于飘忽不定。”(KE，xvii)

6．爱因斯坦批评说：“马赫可算是一位高明的力学家，但却是一位拙劣的哲学家。”(El，169，1922年)

这是爱因斯坦对马赫最严厉的批评，带有强烈的情绪化色彩，它仅出现过一次。对照前述的马赫哲学，不难看出它是严重失之公正和谨慎的。其原因在于，爱因斯坦在《光学》(1921)出版前，一直自以为马赫关心和支持相对论的。当他知道自己似乎受到蒙骗时，其愤懑之情是可想而知的。其结果，1922年4月在法国哲学学会回答问题时，即席讲了马赫是“可怜的哲学家”这句欠考虑的话。事隔不久，爱因斯坦就从沉重的打击中恢复了镇静，肯定了马赫的历史功绩，实事求是地称马赫为相对论的先驱，并把马赫晚年反对相对沦归咎于马赫年事已高、严重瘫痪以及对相对论的思辨性不满意。

三、马赫与相对论

马赫最终没有接受相对论或曰反对相对论，在学术界似乎已成定论。马赫在《光学》序言中提出了反对的三个理由，其所指有些至今仍不十分清楚。霍耳顿认为马赫反对相对论的原因在于马赫的感觉论哲学和描述论的科学观（[6]）。布莱克默认为原因在于马赫受丁勒影响而不能容忍相对论的四维时空形式(EM，247~285)。费耶阿本德则认为，普朗克把相对论的不变量看作是他假定在科学世界和感觉世界的绝对实在的一部分，这导致马赫把相对论视为教条主义而加以反对。（[15]）

原西德青年学者在纪念马赫《力学》出版100周年发表的文章中一反公认的观点，认为《光学》序言和《力学》第9版(1933)序言中关于反对相对论的引文是马赫的大儿子路德维希伪造的。他认为马赫并未反对相对论，其证据之一是爱因斯坦写给马赫的第三封信(他把时间确定为1913年／1914年新年前后)，其中有“我对你对新理论所表示的善意关心感到十分高兴”；其证据之二是马赫写给彼得楚尔特的两封信：

“其间，我收到了一本包含你关于相对论的文章的杂志，这真使我高兴，不仅是因为你承认我对这个论题的微薄贡献的功绩，而且同样也有其它方面原因。”(1914年4月27日)

“所附的爱因斯坦的信是实证论哲学侵入物理学的证据。你应当为此高兴。一年前哲学还是极其愚笨的——详情证实了这一点。”(1914年5月1日)

沃尔特斯后来在他出版的书中，把他所设想的伪造称为“肮脏行为”；在提交给布拉格会议的论文中，他把它称为“肥皂剧”，把路德维希称为“罪犯”(绰号马赫二世)；并认为关于马赫反对相对论一说是本世纪60年代反实证论“战役”发明的谣传，反实证论今后将由于失去这颗反马赫的科学哲学炮弹而变得更加困难。

对此，布莱克默写了长篇文章《对格雷翁•沃尔特斯的答复》，逐行驳斥了“伪造说”。霍耳顿在对沃尔特斯论文的评论中指出，马赫就相对论及其创始人所作的一切评论都是简短的和含糊的，从来也未提供十分明确的赞同；沃尔特斯把论据建立在爱因斯坦的两个词“善意的关心”(也许是马赫出于礼貌的评论)上是危险的；把提及的三封信件理解为马赫接受相对论也是荒谬的，因为它们在相反的方向上说得一样多，且有利的话语也是模糊的、软弱的。霍耳顿通过对彼得楚尔特的相对论文章的研读指出，该文是一篇准哲学文章，以表明相对论的基本版本符合马赫和阿芬那留斯创立的相对主义的实证论。彼得楚尔特对时钟佯谬无知，在对相对论的叙述中有许多错误，其实马赫也对相对论不甚了解，不知道它是怎么回事。（[27]）

马赫哲学把注意力主要放在了科学的经验方面——这是有其充分的内在的和外在的原因和根据的——相形之下有点冷落了科学的逻辑和语言分析，这需要用彭加勒的一些思想来平衡和补充。不过，马赫1912年在《力学》第7版序言中谈及他的理由：“力学的两个方面——经验的方面和逻辑的方面都需要研究。我认为这在我的书中作了充分明确的表达，虽然我的著作有健全的理由特别转向经验的方面。”(SM，xxviii)不管怎么讲，马赫不赞成或反对相对论和原子论，毕竟显露出马赫哲学的某些瑕疵和缺陷。然而，诚如石里克所说：

“马赫的哲学中有缺点，有矛盾，有站不住脚的地方。但是没有任何批评可以有损于他作为伟大思想家的声誉：心平气和的公正态度、没有偏见和独立自主，他就以这些原则作为出发点来研究他的问题，他不可动摇地热爱真理和明晰性，这些品德在任何时候都能使哲学家做出解放人类思想的事业。”

参考文献和注释

E.Mach,HistoryandRootofthePrincipleoftheConservationofEnergy,TranslatedbyPhilipE.B．Jourdain,Chicago,TheOpenCourtPublishingCo.,1911,p.95．以下该书简称HR。

关于这次会见的具体时间，伯恩斯坦认为在1912年前后(PSL，xvi)，布莱克默估计可能在1910年前后(EM，253)，沃尔特斯说在1910年9月，但弗兰克和爱因斯坦均回忆说是在1913年(PSL，xvi，E1，627)。其中PSL为E．Mach，PopularScientificLectures,TranslatedbyThomasJ．MeCormack,OpenCourtPublishingCompany,U．S．A.,1986．EM为JohnT.Blackmore,ErnstMach,HisWork，Life,andInfluence,UniversityofCaliforniaPress,1972．E1为《爱因斯坦文集》第1卷，许良英等编译，北京：商务印书馆，1976年第1版。

E．Mach，ThePrincipleofPhysicalOptics，TranslatedbyJ．S.AndersonandA.F．A．Young，DoverPublications，Inc.，1926，p．vii.

董光璧：论爱因斯坦致马赫的信，北京：《自然辩证法通讯》，第6卷(1984)，第6期，第10~19页。这四封的所写日期依次是：1909年8月9日，1909年8月17日，不详，1913年6月25日。

G．沃尔特斯：恩斯特•马赫和相对论，李醒民译，北京：《自然科学哲学问题》，1988年第1期，第56~62页。该文指出，赫尔内克(F．Herneck)认为在1912／1913年之交，或者1912年前后；霍耳顿认为在1911~1912新年前后，派斯(A．Pals)认为在1913年1月；而他本人认为在1913年／1914年新年前后。

G．霍耳顿：《科学思想史论》，许良英编译，石家庄：河北教育出版社，]990年第1版，第38~83页。

李醒民：走向科学理性论——也论爱因斯坦的哲学历程，北京：《自然辩证法通讯》，第15卷(1993)，第3期，第1~9页。

李醒民：论爱因斯坦的综合科学实在论思想，北京：《中国社会科学》，1992年第6期，第73~90页。

《爱因斯坦文集》第3卷，许良英等编译，北京：商务印书馆，1979年第1版，第431，432页。以下简称其E3。

P．Frank，TheImportanceofErnstMach’sPhilosophyofScienceforOurTimes，inErnstMath，PhysicistandPhilosopher，EditedbyR．S．CohenandR．J．Seeger，D．ReidelPublishingCompany，1970，pp．119~234．

E．马赫：《感觉的分析》，洪谦等译，北京：商务印书馆，1986年第2版，第281~282页。以下该书简称GJ。

E.Maeh，KnowledgeandError，TranslatedbyT．J．McCormack，D．ReidelPublishingCompany，1976，p．xxxii.以下该书简称KE。

E．Mach,PrinciplesoftheTheoryofHeat，HistoricalJyandCriticallyElucidated,TranslationRevisedandCompletedbyP．E．B．JourdainandA．E．Aeath,D．ReidelPublishingCompany,1986，p．370.以下该书简称PTH。

K.Popper,TheLogicofScientificDiscovery,London,1959,p.93.

P.K.Feyeraband,Mach’sTheoryofResearchandItsRelationtoEinstein,Stud.Hist.Phil.Sci.,15(1984),1~12.

J．Bradley，Mach’sPhilosophyofScience，TheAthlonePressoftheUniversityofLondon，1971，pp．207~215，vii．

F．Frank，Einstein，Mach，andLogicalPositivisism，inAlbertEinstein:Philosopher-Scientist,EditedbyP.A.Schilpp,TudorPublishingCompany,NewYork,1949,pp.271~286.

R.哈勒尔：诗人的想象和经济：科学理论家马赫，周昌忠译，《科学与哲学》，1984年第5辑，第88~101页。

哲人科学家由于经验事实给他规定的条件，不能固守一隅，而必须在对立的两极保持“必要的张力，这就必然表现出一种积极的“机会主义”特征。因此，对哲人科学家思想的研究和分析，就应该全面而细致，切不能以偏概全、道听途说。参见李醒民：论作为科学家的哲学家，长沙：《求索》杂志，1990年第5期，第51~57页。

李醒民：爱因斯坦的“宇宙宗教”，成都：《大自然探索》，第11卷(1993)，第1期，第109~114页。

G．Wolters，MachandEinsteinintheDevelopmentoftheViennaCircle，ActaPhilosophicaFennica，52(1992)，14~32．

H.Howard,RealismandConventionalisminEinstein’sPhilosophyofScience:Einstein-SchilickCorrespondence,PhilosophiaNaturalis,21(1984),pp.616～629.

deplorablephilosopher似译为“可怜的哲学家”或“可悲的哲学家”较为妥贴。

限于篇幅，此处无法详细讨论这个问题，这里仅作一概要阐述我已在我的另一部著作《伟大心智的漫游》中作分析。马赫反对原子论和相对论，长期以来是两桩学术公案，至今仍众说纷纭。参见李醒民：《伟大心智的漫游》，福州：福建教育出版社1995年第1版，第七、八章。

G．沃尔特斯：恩斯特•马赫和相对论，李醒民译，北京：《自然科学哲学问题》，1988年第1期，第56~62页。

G.Wolters，MachⅠ，MachⅡ，EinsteinundRelativitastheorie，Berlin／NewYork，1987．

G．Wolters，MathonAtomsandRelativity，ErnstMachandtheDevelopmentofPhysics，InternationalConference，Prague，1988，pp．435~463．

伯恩斯坦提出一个有趣的问题：在某种意义上，夸克(guarks)是现代物理学家的原子；虽然人们至今未能分离出一个“裸夸克”，但是却未见到有玻耳兹曼-马赫式的争论，也未为“你看到了夸克吗?”而烦恼。

M．石里克：哲学家马赫，洪谦译，北京：《自然辩证法通讯》，第10卷(1988)，第1期，第16~18页。