科学蒙难集 1106-第16章
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
蔽锢硌В哟宋铩±硌乇鹗俏⒐畚锢硌П匦肟悸且桓黾嘎实睦砺郏傲Ｗ拥脑硕裱嘎识桑〖嘎时旧碓虬匆蚬煞植肌保庵纸馐捅砻髁孔恿ρв刖淞ρУ谋局是稹！傲俊∽恿ρв兴捞刂Γ话闼辉ぱ砸桓鍪录募嘎剩欢哉飧鍪录岵换岱⑸∽魅魏尉龆鄣穆鄱稀薄Ａ孔恿ρб酝臣频姆绞浇沂玖宋⒐厶逑翟硕哂械娜范ā⌒杂氩蝗范ā⒈厝恍杂肱既恍浴⒉ǘ杂肓Ｗ有灾涞谋缰で跋担佣髌司洹×ρе械ブ稻龆邸⒌ゴ勘厝恍院图虻ヒ蚬缘却彻勰睢Ｕ獠唤鍪俏锢硌У囊淮巍≈卮蟾锩乙彩侨死嗳鲜妒飞系囊淮涡路稍尽Ｕ绮６鞅救嗽诨窠焙笏档哪恰⊙骸坝肫渌挡蛭谖宜⒈淼墓ぷ骼锇艘桓鲂伦匀幌窒蟮姆⑾郑共蝗缢怠∈且蛭抢锩姘艘桓龉赜谧匀幌窒蟮男滤枷敕椒ɑ〉姆⑾帧薄６源耍毡疚铩±硌Ъ摇⑴当炊苯鸹竦谜咛来ㄐ闶髌缆鬯担孔恿ρА疤岢隽吮认喽月鄹挥谡堋⊙缘奈侍猓绕涫牵桓鲈虿⒉灰欢ú桓鼋峁庵植蝗范ㄐ钥隙ǘ晕颐恰〉乃枷敕椒ú羁痰挠跋臁薄�
但是，几千年来的文明发展史，从古希腊的德谟克利特（Democritus，约公元 前460－前370） 到近代的斯宾诺莎（Spinoza，1632－1677），人类认识的基本指 导思想一直是单纯必然性和简单因果性观念， 反映在近代自然科学上则是牛顿（I 。Newton，1642－1727）、拉普拉斯（P。Laplace，1749－1827）等人经典物理学 中的单值决定论定律，现代物理学中爱因斯坦的相对论也基本如此。在经物理学中， 任何物体的运动都被作用其上的诸力严格决定，例如，月亮爱地球引力作用以一定 速度沿固定转道绕地球运转，可以按照牛顿运动定律准确算出它在某一时刻必然出 现在哪一点，严格遵循简单因果和单值决定论定律，从来不存在几率问题。这就是 19世纪整个精确和科学的基本哲学原则，也是爱因斯坦和玻恩所属的这一代物理学 家所得到的最基本教导。正是由于这种传统观念的驱使，爱因斯坦等一些物事学家， 对旧量子论暴露出来的问题，不是积极向前探求全新理论，反而采取了墨守陈规， 甚至拉向倒退的态度。
1954年，玻恩荣获诺贝尔奖金后，在法国所作题为“量子力学的统计诠释”的 演讲中指出：“爱因斯坦、德布罗意和薛定谔不停地在强调量子力学具有不能令人 满意的特征，他们要求回到经典的牛顿物理学概念”。？薛定谔还认为他的波动论 有可能回到决定论的经典物理去“、普朗克称赞薛定谔用波动方程”重新建立了决 定论“；德布罗意则认真尝试寻找”隐参数“以”拯救决定论“。爱因斯坦比别人 更不愿意放弃决定论，他”嘲弄“统计解释的拥护者是”相信上帝的权力要依靠掷 骰戏“。爱因斯坦深信，我们这个世界根本不存在偶然性和非决定论，因为”是帝 是不投骰子的“。1963年，狄拉克在”量子力学与自然现象的发展“一文中反复指 出，爱因斯坦等人”坚决反对放弃决定论“。可以认为，坚持回到经典力学的决定 论是反对量子力学统计解释的思想基础和认识根源。
玻恩、玻尔、海森堡、泡利和狄拉克等一大批物理学家则认为，量子力学的发 展及其解释“回到牛顿的决定论是不可能的”，梦想“后退”“到牛顿一麦克斯韦 （J。Maxwell，1831－1879）的经典格式”，那“是无望的”，它“违反时代精神”。 玻恩指出：“经典物理的决定论已表明是一种假象，是由于过分重视数理逻辑的概 念结构而产生的。它在探索自然中是一种偶象，而非理想，因此不能用它来反对关 于量子力学的基本上为非决定论的统计解释”。“只要我们容许速度数据哪怕有最 小的不准确性， 决定论就要变成非决定论”。1972年9月狄拉克在意大利国际理论 物理中心所作题目为“物理学家的自然概念”的演讲中说，量子力学“计算的是几 率，……解释是统计性的。……没有经典力学中的决定论，这是物理学家不得不去 习惯的又一概念，他们必须放弃偏爱决定论的成见，而放弃这个成见是非常困难的”。 “不仅爱因斯坦一直反对量子力学，连普朗克、德布罗意等开辟量子力学基础的人 们也对最后建立起来的量子力学或多或少都有些抵触，……可以说，对建立新物理 学作出贡献的人们有时也不能从旧想法中完全解脱出来。
冲破传统观念的束缚
对波函数统计解释的不同态度，反映了新思想与旧习惯之间的深刻矛盾，要想 解决这个矛盾，必须牺牲某些传统观念。
“科学总是革命的和非正统的，这是它本性”，其实质就在于不断探索新领域， 发现新规律，创立新理论，并用新眼光评价或更新旧观点。但是，传统观念总是把 已有理论当成包医百病的万应灵药，希望它能解释所有现象；对旧理论暴露出来的 弊病，总是习惯于修修补补，维持原状；而对新的发现和创造总是极力反对，或想 方设法将其纳入旧框架中。传统观念是科学发现、发明和创造的巨大障碍，它束缚 人们的头脑和手脚，该想的不敢想，该干的不敢干。特别是科学界某些权威受传统 观念影响严重时，造成的危害可能就更大了。由于过分迷信权威，如果科学发现有 权威反对，结果就会造成该承认的不敢承认，该支持的不敢支持，使得创造精神受 到扼杀，科学发展受到阻碍。因此，发展科学必须摆脱传统观念的束缚，破除对权 威的过分迷信，彻底解放思想，在科学的征途上，做新发现的勇敢支持者，新领域 的大胆探索者。
亦凡公益图书馆（shuku）扫校 下一章 回目录
第十四章 “尚未绞决”
——相对论的厄运
1905年，在物理学的地平线上，一颗耀眼的巨星腾空而起，像一把利剑，直刺 向不平静的科学夜空。
在瑞士的伯尔尼，住在克拉姆胡同49号顶楼里的一个某专利局的小公务员经常 向人们侃侃而谈： 一对孪生子，其中一个坐上光子火箭去宇宙空间旅行。1年后， 他回到家里，发现自己的孪生史弟已经是白发苍苍的老人，自己却还是那样年轻… …。 1千克煤中蕴藏了21万多亿千卡的能量，如果的马这些能量全部释放出来，可 供一个大城市消耗几年……。
10年之后，在德国的柏林，还是这个人，以柏林科学院院士的身份，在科学院 挤得水泄不通的讲堂里向人们发表演说：空间是弯曲的光线也会拐弯，宇宙在膨胀 和收缩……。讲演者那深刻的思想，精辟的论述，在生动、幽默的趣谈陪衬下，具 有一种特殊的魅力，使听众为之惊叹，为之倾倒。这位讲演者就是在物理学家中负 有盛名的、 被誉为科学巨匠的阿尔伯特。爱因斯坦。（Albert Einstein，1879－ 1955）。他所讲的就是经过他严格科学推导而创立的、为现代物理学对发展开辟了 广阔道路的全新的物理学体系——相对论。
今天，相对论已经成为现代物理学的理论大厦最重要的支柱之一，人们对爱因 斯坦及其相对论也有了更广泛地了解。不过，可以肯定地说，从科学史的角度，人 们知道的更多的是在爱因斯坦带有神奇色彩的创造性工作，以及他所提出的深邃问 题和研究的辉煌成果。随着相对论的问世，爱因斯坦的名字作为“智慧”、“理性” 的代名词开始闪耀在全世界报刊上，拨动着人们的心弦。爱因斯坦一下子跃居于群 英荟萃的科学圣坛中最显赫的位置。然而，科学鲜花从来都是在疾风暴雨中绽开的。 对于相对论的问世，人世间赐予爱因斯坦既有赞颂、钦佩和欢呼，也有讥笑、斥责 和咒骂。谁曾知晓，就是这个相对论和自然科学中其他一些改变人们传统观念的理 论一样，也有过一段艰难曲折的历程，遭受了厄运，在它身上，深深地烙着对习惯 势力阻挠的拚搏，对反动阶级扼杀的抗争的斑斑印迹。
科学的丰碑
19世纪末，物理学已经有了相当的发展，似乎近于完美无缺了：研究物体的运 动，有牛顿力学；研究热运动，有热力学和统计力学；研究电磁波和光波，有麦克 斯韦的电磁场理论。因而，许多物理学家踌躇满志，叹为观止。他们普遍认为，理 论上的一些基本的、原则的问题都已经得到解决，这标志着物理学已经发展到了完 整、系统和成熟的阶段，所以，物理学的大厦就算建成了，以后的工作只不过是对 大厦地进一步装修——在细节上不断做些修正和补充，使理论更加完备；在计算上 再细致一点，使常数更加精确。
但是，正当人们在世纪之交为物理学的空前胜利额手相庆之际，以牛顿力学和 麦克斯韦电磁场理论为支柱的无比美好的经典物理学，却在一些新的试验面前显得 无能为力。这些试验表现出与经典物理学理论的尖锐冲突，使经典物理学濒临危机， 其中之一就是麦克尔逊实验室测定的“以太”相对与地球的漂移速度是零。
在相对论之前，牛顿提出了“绝对空间”、“绝对时间”、“绝对运动”的概 念。牛顿认为，空间和时间都同外界的任何事物无关，而且空间和时间二这之间也 是互不相干的：时间是一个独立于空间的连续体，空间也是脱离时间而存在，两者 都具有绝对意义。而所谓“绝对运动”就是相对于“绝对空间”的运动。那么“绝 对空间”是什么呢？当时，物理学家们普遍认为，整个宇宙充满着一种叫做“以太” 的物质，这种被认为是不动的“以太”就是“绝对空间”的化身。这样，就可以把 “以太”当作绝对参考系，有它可以决定宇宙间的一切物体运动的绝对状态。
二百多年来，建立在绝对空间和绝对时间之上的牛顿力学，再解释宏观低速现 象时获得了巨大成功，因此，牛顿关于时间核运动的绝对观点，一直是人们在时空 观念上所奉从的信条。对于牛顿的理论，只有莱布尼茨表示过怀疑，马赫提出过诘 难，此外，在没有其他物理学家提出过问题。
可是，麦克尔逊实验却判定，以太并不存在。这个试验结果是经典物理学赖以 建立的绝对时空观受到了严重的挑战，是经典物理学出现危机的一个征兆，他引起 了老一辈物理学家的震惊。这些经过了严格的经典物理学的训练、对经典物理学感 情挚深、自己也曾为之做过许多贡献的物理学家们，陷入了难以自拔的思维困境： 牛顿的绝对时空观，是经典物理学的根基，根基被破坏，经典物理学的大厦岂不就 要倒塌了？
在深刻的危机，严峻的考验面前，经典物理学家们绞脑汁，、沥心血，去挽救 “以太”，挽救绝对时空观，欲以支撑住即将倒塌的经典物理学大厦。但是，年方 26岁的爱因斯坦却以叛逆的精神，不拘陈见，敢于创新，摆脱了“以太”和“绝对 时间”、“绝对空间”的羁绊，经过深思熟虑，于1905年将他的不朽之作《论动体 的电动力学》一文公诸世上，从此产生了人类最宝贵的精神产品之一——狭义相对 论。而10年之后，物理学家们还在他的狭义相对论的山顶上徘徊、张望的时候，爱 因斯坦却又跑到广义的峰巅上去探视自然界的奥秘了。1916年，爱因斯坦把狭义相 对论继续向前推进 ， 发表了《广义相对论基础》，而建立了广义相对论。狭义相 对论和广义相对论的问世，改变了人们关于物理学大千世界的图像，令人耳目为之 一新！
爱因斯坦认为， 宇宙中根本就不存在“以太” 这个神秘的物质，而且也没有 “绝对时间”、“绝对空间”。时间、空间、运动、质量都是相对的，而不是绝对 不变的，它们随着物质运动状态（匀速）的变化而变化，速度越高，变化越大。同 时，空间和时间存在着内在的不分分割的联系，二者可以互相转化。这就是狭义相 对论。而广义相对论所阐述的是关于时间、空间和万有引力的理论。广义相对论认 为，空间、时间不仅与物质的运动速度有关，而且还与物质的质量、分布状态有关。 在任何具有质量的物体周围，教师存在引力场，在引力场的作用下，时间和空间发 生弯曲，质量越大，时空弯曲得越厉害。
相对论不仅使经典物理学关于时间、空间、物质和运动的概念从内容上得到了 充实和完善，丰富了物理学成就的宝库，而且也进一步证实了恩格斯关于时间和空 间是物质存在的形式这一英明的论断。所以，相对论是一座不朽的科学丰碑，它的 诞生是唯物辩证法的伟大胜利。
重重的磨难
物理学在经历着革命，可是革命者却得不到支持。由于爱因斯坦创立的相对论 深深地触动了当时占统治地位的形而上学观，所以，相对论在物理学界和哲学界中 掀起了轩然大波，招来了众人的非议。形而上学自然观根深蒂固的那些物理学家和 哲学家，对相对论进行了激烈的反对和无情的嘲讽。特别是一些著名的经典物理学 家对爱因斯坦奔放不羁的思想、 离经叛道的举动更为反感，难以接受他的理论。X 光的发现者伦琴就对承认相对论感到困难重重。他在一封信中写到：“我仍感莫名 其妙的是，为了解释自然现象，需要应用这样高度抽象的理论和概念”。经典电动 力学的代表人物之一麦克斯。阿勃拉罕也对相对论以驳倒相对论，使“以太”这个 概念重新出现在物理学辞典中。还有许多实验物理学家对爱因斯坦的学说抱怀疑态 度。迈克尔逊是爱因斯坦深为崇敬的实验工作者，可他对相对论却百思不解，至死 不悟， 始终用怀疑和嫌恶的目光来审视相对论。1931年，迈克尔逊79岁的时候，在 他们两人平生第一次也是仅有的一次会见中，迈克尔逊曾懊丧地对爱因斯坦说，他 的实验竟然对相对论这样一个“怪物”的诞生起了作用，他对此甚至引以为憾。就 连洛仑兹这位对狭义相对论的产生起过重要作用的科学家，直到1928年（晚年时） 还表示对光的传播没有“以太”作载体难以理解。还有许多人甚至指责爱因斯坦的 真知灼见“违背常识”、“玩弄数学游戏”、“标新立异”、“故弄玄虚”，一顶 顶压抑科学思想的大帽子接踵而来，重重地扣到了爱因斯坦的头上。
然而，这仅仅是由于爱因斯坦对经典常规的超越和对现实传统的背离，而引起 的传统观念和习惯势力的阻挠。由于爱因斯坦科学成就的影响远远超出自然科学范 围，因而真理与谬误、黑暗与光明的斗争，也通过社会的渠道渗透到科学领域。在 赞成或反对相对论的争论中，爱因斯坦的和平主义和反军国主义以及他的犹太出和 身，又给他和相对论招致了灾难：在德国，从本世纪20年代初开始到30年代，竟掀 起了一个持续多年反相对论的罪恶运动。爱因斯坦在物理学中所建立的全新理论体 系，成了纳粹分子诋毁的箭靶，被列入射程；爱因斯坦也就受到了反动分子的恶毒 攻击。科学被卷进了政治漩涡。
1920年，战争的失败使德国的军国主义分子和极端民族主义者恼羞已极，疯狂 的心理变态，促使他们四处搜寻发泄内心愤恨和复仇思想的替罪羊，而历来被视为 日尔曼民族之世代仇敌的“犹太人”就当然躲不过他们虎视眈眈的眼睛。在这样一 个黑暗的政治背景中， 排斥相对论，反对爱因斯坦的敌视行动开始了。2月12日
