物理科学的哲学
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第六节

我们已经看到,在现代物理学理论中,认识论的结论发挥着以前由物理假设所发挥的职责——实际上那些未能看到其起源的人现在仍然经常把这些假设归之于物理假设。但是,要给出一个直接的例子,以说明由于这个替代而消失的那个更为陈旧的物理学假设,则并非易事。这是因为理论物理学体系在很大程度上是相互联系的。一个单独的假设本身根本不能成立,因为它是以这个体系中的其他假设已经被接受为先决条件的。除非牛顿的运动规律也被接受,否则,牛顿的引力规律根本不能说明行星的轨道或者苹果的下落。因此,我们不要期望陈旧的物理学的物理假设和新体系中的认识论原理能一一对应。相反,认识论原理,譬如狭义相对论原理,把这种假设的全部体系抛在一边。补充它所要求的假设还不如先前接受的假设体系广泛;但是,这种变化并不是简单地省略一个假设或多个假设而其他假设保持不变的问题。

在此,把牛顿的引力规律和爱因斯坦的引力规律中的假设要素做一比较是有益的。为了有利于比较,我把牛顿的假设分为三个步骤,其特殊性一个比一个大:

假设1:存在着普遍的引力规律。

假设2:可以用不同的公式来表达第二种秩序。

假设3:第二种秩序公式(在虚空中)是▽2ø=0。

我可以重复一下:这种假设要素是对这些陈述的概括和精确化。如果我们头脑中有某种程度的概括和精确性的界限,我们也可以用“经验性真理”来代替假设2和假设3中的“假设”。

对爱因斯坦的类似规律进行分析,我们便有:

认识论1:存在着普遍的引力规律。

假设2:可以用不同的公式来表达第二种秩序。

认识论3:第二种秩序公式(在虚空中)是Gμν=λgμν

如果用e来表示认识论,第一步和第三步是指这些规律是严格地从考察获得测量数据时所遵循的观察程序中得来的,这被认为是为了建立引力规律。它们根本不包含物理假设。但是,只有第二步被采纳了,第三步才不会被存疑,而为此我们仍然需要求助于物理假设。因此,我们把消除假设1和假设3当作减少假设的手段,留下假设2保持不变。但是,对此还必须加上进一步减少同运动规律有关的假设。在牛顿物理学中,运动规律是附加的假设;但是,在相对论体系中,它们则是从爱因斯坦引力规律的数学公式中推导出来的。

我丝毫不怀疑从假设2这一步也能追溯到其认识论来源;但是,要对这一步进行探究,就有必要扩大这一讨论的范围,以便能真正地涵盖整个其他核物理学,而不只是力学。然而,在认识论飓风吹过整个物理学之后,还有多少假设仍然存在于物理学基本规律方面,对这个一般问题的评价可能会淹没这项研究。对此,我将在第四章中予以考察。