相对论前传（2）：序章（下）——爱因斯坦和科学哲学思想

之前的20篇关于相对论文章比较零散，虽然整体上是按照一定的逻辑发的，但是一般的读者看起来可能还是觉得有些凌乱。特别是我的文章里除了介绍相对论以外，还有许多涉及科学范式方法论和科学教育的问题，所以，除了后来我自己归档了一下光速系列的文章，其他的文章看起来略显凌乱也是正常的。

但是，我这次写爱因斯坦写相对论并不打算蜻蜓点水，浅尝辄止，而是打算往深处写。我不光要写相对论的东西，还要写爱因斯坦的思想变化，相对论这种东西是如何出现在爱因斯坦的大脑里的，爱因斯坦经过了什么样的思想变化引导他去思考这样的问题。

从历史上来看，狭义相对论的提出在那会儿是水到渠成，但是广义相对论在当时既没有来自实验的压力，也没有什么理论的冲突导致非要广义相对论才能调和它们。它仅仅是因为爱因斯坦内心对宇宙统一、美、和谐的一种追求，爱因斯坦希望把相对性原理这种思想贯彻得再彻底一点，于是倒腾出来了广义相对论。

这一点在我再次仔细回想的时候，感觉太震撼了，甚至觉得有点恐怖。印象里，这种仅仅是为了将一种信念贯彻到底而提出一种全新革命性理论的案例，在物理学史上貌似有且仅此一例，这是爱因斯坦显著区别于其他一般物理学家的地方。

归纳与演绎

说起来，科学的研究方法主要有两种：归纳和演绎。归纳是从一大堆事实经验里归纳总结出一些规律，而演绎是从一些基本的公理假设出发推导出一些规律。一般来说科学家们都是两者并用，但是仔细分析爱因斯坦的思路历程就会发现：爱因斯坦几乎都是使用演绎而不是归纳。

许多科学家提出的理论是基于实验的，是为了解决实验带来的不安，比如洛伦兹的电子论，洛伦兹提出的物体在运动方向上会收缩这样的想法，它的根源就是为了去解决类似迈克尔逊-莫雷实验带来的不安，至于这样做有什么实际的物理实在意义，他不知道；但是爱因斯坦不一样，爱因斯坦仿佛有一种惊人的能够窥探上帝的能力，他能从他惊人的物理直觉之中发现隐藏的最深的秘密，然后从中精准的提炼出公理，然后很自然的导出新的结论。

他从来就不是为了解决实验的矛盾去研究理论，大家仔细看看爱因斯坦的论文就会发现，爱因斯坦的论文经常是在把结论都推导完了以后，在论文的结尾处才附带的说某个实验是对它这个理论的一个验证，或者在文章的末尾根据理论做出一个实验假设让别人去验证。

大家都知道爱因斯坦在1905年一次性发表了五篇重量级的论文，其中《论动体的电动力学》的发表标志着狭义相对论的正式诞生。可能很多人觉得，这篇论文就是狭义相对论的奠基论文，那么它一定非常艰深难懂吧。可事实正好相反，这篇文章出奇的容易懂，里面涉及的数学公式，一个高中生就能完全搞明白，但是它蕴含的思想却非常的爆炸性。

庞加莱和洛伦兹是当时除了爱因斯坦以外“看起来”最接近发现狭义相对论的，但是也只是看起来而已，霍夫曼在谈论庞加莱的时候说；“每到关键时刻，他就会精神紧张，败下阵来，转而固守那些旧有的思想习惯和熟知的时空观念，如果这似乎有些奇怪，那是因为我们低估了爱因斯坦在把相对性原理当成公理，从而改变我们的时空观的时候需要多么大的勇气。”

这句话说的没错，我觉得爱因斯坦在发现狭义相对论的时候最关键最困难也是最伟大的地方不再于推出了多少结论，也不在于那个著名的质能方程，而是在他把决定把光速不变和相对性原理作为公理的时候。天晓得这需要多大的勇气，欧几里得的那些公理起码看起来显而易见，是那么回事，爱因斯坦选的这公理，那是相当的不直观。

爱因斯坦的科学哲学

于是我想知道为什么？我想知道爱因斯坦为什么会有这种一眼看透物理现象本质的直觉？是谁给了他勇气让他如此自信的使用演绎法？为什么爱因斯坦的行为跟当时，不，甚至是物理学史上主流的物理学家们如此不一致？

既然要讲爱因斯坦，我就希把问题说深入说透彻一点，如果我的读者里有人以爱因斯坦为榜样，有人对物理学非常感兴趣，我希望他能学到爱因斯坦更深更本质的东西，而不是浮于表面。

顺着这个问题慢慢找下去，我发现了问题的关键：爱因斯坦的科学哲学。

一个人掌握了多少归纳分析的技巧，掌握了多少科学研究的良好思维方法这是科学问题，但是科学研究的对象本身就是宇宙，而一个人如何看待宇宙，这，是个哲学问题。

爱因斯坦是犹太人，犹太人有一个古老的习俗：邀请一位笃信宗教的穷苦学生在安息日一同进餐。爱因斯坦家邀请的人叫塔尔梅，这个塔尔梅每周来爱因斯坦家的时候会教爱因斯坦一些数学的知识，但是爱因斯坦学得极快，后来当老师的反而被学生超过了，塔尔梅反而赶不上爱因斯坦了。于是塔尔梅给爱因斯坦介绍了康德的哲学，这时候爱因斯坦才13岁，塔尔梅24岁，也就是说爱因斯坦在13岁的时候开始读康德，开始学习《纯粹理性批判》这种让任何哲学系的大学生都头痛不已的大部头巨著。

接着爱因斯坦顺着路开始研读休谟、马赫、庞加莱这些批判大师怀疑大师的著作。从这里爱因斯坦学到了一些非常重要的东西，包括对一切的怀疑，对任何无法直接观测到东西的怀疑（比如绝对空间和以太），以及极强的思想独立性。在这样的过程中，爱因斯坦也逐步建立了自己的哲学世界观。

哲学家与科学家

我觉得爱因斯坦跟其他物理学家非常大的不同就在于：爱因斯坦首先是一个哲学家，作为哲学家的他心里有明确的宇宙的样子，上帝的形状，比如上帝喜欢简单的（以太太复杂了），上帝不会偏爱谁（所以按照上帝的脾气不应该制造一个特殊的参考系出来）等等等等。这些上帝的形状在哲学家爱因斯坦眼里是透明的，看透了这些以后，作为科学家的爱因斯坦再把这种东西用物理思想和数学方程的形式表述出来。

有了这样的概念，前面那些事情就变得顺理成章了。

我感觉，大多数科学家都忽略了科学哲学的重要性，我们从小到大似乎就没上过什么哲学课，而一般的国人对哲学两个字的误解也特别的大，总感觉就是一群吃饱了撑着没事干的人在说一些鬼话。其实，真不是这样的，因为了解少，所以偏见多。

也因此，我也有了一个大胆的想法：在后面分析爱因斯坦的思想的时候，我想带着大家一起去研读一下这些对爱因斯坦影响极大的哲学著作。我们来看看爱因斯坦到底在想什么，看看他那种独立、深刻、批判的思想到底是怎么钻出来的。看看休谟、马赫、庞加莱当初到底给爱因斯坦灌了什么迷魂汤。

其实这种事情爱因斯坦也非常喜欢干，不管是大学还是工作的时候，他都喜欢跟好朋友一起研读一些哲学大师（当然是选择性的，跟科学相关的哲学）的著作，然后来相互讨论。我觉得这是个非常好的习惯，对这个感兴趣的可以跟着我们的文章，以后我们一起去研读讨论~

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