3 成功的哲学方法奥秘

科学探索生涯的曲线图

人生从幼年、少年发端，经过青年、壮年的辉煌，最终进入暮年，这是谁也避免不了的一种岁月的曲线。科学生涯犹如人生也总是表现出一条曲线，这一规律对爱因斯坦来说也不例外。然而，科学生涯曲线的图像对不同的科学家来说却是各式各样的，有不同的高峰与谷地，科学佳期长短不一，与时间的关系表现不同。爱因斯坦科学生涯的曲线有着十分显著的特色。在爱因斯坦的一生中，我们可以拈出一些可以作为科学生涯标记的历史时刻。这些标记的历史时刻是：1900 年、1905 年、1916 年、1919 年、1929 年、1930 年、1949—1950 年。将这些历史时刻分别作为标记的一个点，利用笛卡尔坐标就可以画出一条爱因斯坦科学生涯的曲线图。

1900 年，是爱因斯坦科学生涯的起点。这一年，爱因斯坦毕业于苏黎世联邦工业大学，并且完成了他的第一篇科学论文——《由毛细管现象所得的推论》（该文于翌年发表在莱比锡《物理学杂志》上）。

1905 年，是爱因斯坦在科学上取得辉煌成就的一年。这一年，爱因斯坦发表了多篇科学论文，其中有四篇成为物理学不同分支发展道路上的重要标志。这一年被称作物理学史上的爱因斯坦年。

1916 年，《广义相对论的基础》一文发表。这篇论文是广义相对论在理论上的完整形成。爱因斯坦创建的广义相对论表现出惊人的独创性。事实证明，广义相对论的意义十分重大，其整体理论框架面世的这一年，不仅远远地将同时代的科学家们抛到探索的后面，而且还走到了物理学现实需要的前面。这一年，是爱因斯坦彪炳史册的伟大理论创建的年份，无疑是他科学生涯的顶峰。

1919 年，广义相对论第一次获得了实验观察有力的支持证据。广义相对论提出的一个与当时的背景知识不相容的预言：在太阳的引力场中光线具有偏折现象。“光转弯”现象被两支英国科学考察队分别于几内亚湾的普林西比岛和巴西的索不拉尔农村观察日蚀时证实。预言被科学观察证实，整个文明世界为之倾倒。与此相应，爱因斯坦的名字成了整个文明世界中最具影响力的词，爱因斯坦登上了科学家群星璀璨的最高位置。应该说，这一年是爱因斯坦获得最大成功的一年。

1929 年，爱因斯坦多年来从事统一场论的研究初具规模，这是他继广义相对论之后的又一理论目标。《关于统一场论》公布了，试图将电磁场和引力场统一起来的理论文本摆在世人面前。这一理论虽然也曾经轰动一时，但为时不久，夭折的命运就降临了。“爱因斯坦 50 岁寿辰的

那一年，即 1929 年标志着他毕生工作在若干方面已开始衰退”。伟大的构想遭际失败——至少形式上可以这样看——这一年在历史时刻标志所表明的科学生涯曲线上出现颇为引人注目的黯淡色彩。

1930 年，爱因斯坦发表了多篇关于统一场论的文章：《物理场的统一理论》、《黎曼度规和绝对平行意义下的统一场论》、《统一场论中场方程的相容性》、《统一场论方程的两个精确的静止解》。但是这些论文并没有取得实质性的进展。另外，爱因斯坦同量子力学中的哥本哈

根学派的争论，在这一年爱因斯坦处于退守的局面。物理学家波尔利用爱因斯坦自己关于红移的公式反驳了爱因斯坦力图论证量子力学存在内部不一惯性的论点，爱因斯坦不得不转而论证其不完备性。这一年，爱因斯坦在理论著述上没有独创性的进展；在辩论中虽然并未被说服，终究还是遭受到学术上失败的挫折。这一年，可以称作为爱因斯坦科学生涯曲线上一个急剧沉降的转折点。

1949—1950 年，爱因斯坦发表了《关于广义引力论》。遗憾的是， “这篇细致的数学论文立即被多数物理学家客气地评价为站不住脚的”。在这一年，爱因斯坦在自己的遗嘱上签了字。在这一年里，爱因斯坦不懈的努力与所取得的成就出现了严重的不协调，诚如爱因斯坦在前一年 70 岁生日对所说的：“活得太长了，而真正的爱因斯坦早已死了。”这一年，爱因斯坦科学生涯的曲线终结了，尽管直到溘然去世之前，爱因斯坦还有相当多的科学著述不断发表，但那已经是一种直线的迅速沉落。

爱因斯坦科学生涯曲线图昭示给我们的是一个伟大而真诚的科学探索者在专业研究的征程所表现出的具体形象。透过这样一种人生，这样一种科学研究的经历，我们有必要紧密结合他的成就探讨这样一个科学家何以能够取得如许成就，何以创造出不世的科学伟绩。因此我们的叙述在介绍了他的信念之后必然要深入到他的精神世界，他所尊奉的，他对工具的使用，他的方法论，他思维的特征，而且还应该了解这样一个科学家精神世界与他人显得更为突出的部分。

好奇心和惊奇感

好奇心在爱因斯坦的人生中，在他的科学研究中，在他的哲学里决不仅仅是一个科学家童心未泯、真纯性格的表现，而是具有方法论意义的重要位置。

爱因斯坦认为：“我们所能有的最美好的经验是奥秘的经验。它是坚守在真正艺术和真正科学发源地上的基本感情。谁要是体验不到它，谁要是不再有好奇心也不再有惊讶的感觉，他就无异于行尸走肉，他的眼睛是迷糊不清的。”

爱因斯坦以自己的亲身体验，以自己终生不懈对科学的探索，为好奇心在科学方法论中争得了应有的地位。

爱因斯坦对好奇心的尊崇与其说是他研究的结果无宁说是他亲身经历的总结。他幼小时好奇，老年时还好奇，好奇伴随了他的一生，成为他十分偏好的一种心理状态。他读安东·赖塞写的《爱因斯坦传》，主要是为了满足自己的好奇心，看看自己在别人心目中的形象。在古稀之年，索洛文所收集的和讲述的关于赫拉克利特的东西，又使他感到好奇。如果说不知道爱因斯坦怎样看待好奇心就不能全面理解爱因斯坦和他的科学、哲学，那是决不过分的。

爱因斯坦有一个关于指南针的故事和一本“神圣几何学小书”的故事。指南针和几何书引起了幼小的爱因斯坦心灵的震颤，甚至影响到他日后的科学生涯。当爱因斯坦 74 岁时，记者采访他提出了一份书面的提问单。第一个问题就是：“据说你在 5 岁时由于一只指南针，12 岁时由

于一本欧几里得几何学而受到决定性的影响。这些东西对你一生的工作果真有过影响吗？”爱因斯坦在记者招待会上肯定地回答：“我自己是这样想的。我相信这些外界的影响对我的发展确是有重大影响的。但是人们很少洞察到我内心所发生的事情。”爱因斯坦的秘书杜卡斯和助手霍夫曼在档案中发现一个材料，那是 1936 年 5 月 26 日爱因斯坦对提问的回答，其中已谈到：一个小小的指南针在我身上产生的不可磨灭的印象无疑在我一生中起了作用。

这两个故事是这样的：在他四五岁时，父亲给他看一个指南针。这只指南针以如此确定的方式行动，根本不符合那些在无意识的概念世界中能找到位置的事物的本性（直接“接触”有关的作用）。这使幼小的爱因斯坦十分惊奇，当时他想一定有什么东西深深地隐藏在事情的后面。在他 12 岁时，他得到一本欧几里得平面几何的小书。这本书中的许多断言（如：三角形的三个高交于一点）虽然并不是显而易见的，但却能可靠地加以证明，以致不可能对此有任何怀疑。这种叫晰性和可靠性使他感到十分惊奇。

爱因斯坦后来到瑞士阿劳中学读书时，碰巧寄宿在一位非常热情的教师约斯特·温特勒家里。他的“神圣好奇心”受到了来自两个方面的鼓舞：一方面是那所中学里令人耳目为之一新的自由精神；另一方面就是温特勒的亲切照顾。这种氛围的存在使得 16 岁的爱因斯坦感到既惊奇又愉快。而那个著名的“追光波跑”的思想实验正是在这时产生的。霍夫曼在研究幼年爱因斯坦成长的道路时说：“关键是‘自学’，这同他的强烈的好奇心以及他的惊奇感联系在一起，就有了决定性的意义。”好奇心与惊奇感常常是联系在一起的。爱因斯坦根据自己的亲身体

验和自己科学生涯的证明，还对好奇心作出了理论分析。

在爱因斯坦看来，好奇心是科学创造的出发点、动机和推动力，实际上这些作用是好奇心对科学研究仅有的。爱因斯坦提出，做同样的工作，它的出发点，可以是恐怖和强制，可以是追求威信和荣誉的好胜心，也可以是对对象的诚挚的兴趣和追求真理与理解的急切愿望，而这也可以是好奇心。那么对科学创造来说，好奇心乃是一个必要的出发点和动机。举例言之，爱因斯坦认为，人类世界的可理解性或可知性本身就是一个奇迹，那么，对于认知对象的诚挚兴趣和理解的愿望，以及追求真理，追求理解的愿望，就与好奇心难以分离了。爱因斯坦 1950 年给索洛文的一封信中指出：“⋯⋯理论的完全成功暗示了客观世界的高度规律性。这是人们不可能先验地预先设想的。这就是我所说的‘奇迹’，而且它随着我们的认识的不断发展而加强。”对客观世界高度规律性所表现出的奇迹感到好奇，好奇心导引人们走上科学探索的道路，随着认识的加深和发展，奇迹的表现愈显瑰丽，而好奇心与惊奇感则愈加炽盛，由之，科学探索的愿望，探索奇迹以求认识真理的愿望愈显强烈，这正是好奇心不断引导人们对科学进行探索的推动力。

爱因斯坦认为，好奇心是科学工作者产生无穷的毅力和耐心的源泉。好奇心作为一种心理力量积极地给予科学家精神刺激。它使得成功的信心在遭际失败时毫不动摇，使勤奋努力的探索能持之以恒。只要好奇心这种心理能量的火花不灭，科学探索得以支撑运行的能源就不会枯竭。爱因斯坦为科学贡献了自己的一生，好奇心亦伴随了他一生。他对

世界和谐、统一的规律的敬畏和好奇使得他能经受自己科研工作和社会上接二连三的打击。

爱因斯坦曾经提过这样一个问题：为什么我们有时会完全自发地对某一经验感到惊奇呢？他自己回答说：“这种惊奇似乎只是当经验同我们的充分固定的概念世界有冲突时才会发生。当一只小狗第一次看到指南针时，它不会惊奇，对许多小孩也是如此。凡是人从小就看到的事情，不会在人心里肇发这种惊奇的反应。”在爱因斯坦看来，好奇心与惊奇感是相联系的。在世界壮丽结构的可认识上表现出好奇心、而好奇心引起惊奇感，这种心理感受与疑问同时伴随而生，疑问产生问题，因而，正是好奇心激发和引导科学研究者去思考问题。怀疑、问题、好奇心和惊奇感在认识领域总是相联系的。爱因斯坦强调好奇心的影响，与他赞赏科学上的怀疑精神和重视发现问题是一致的。在爱因斯坦看来，提出一个新问题意味着开拓新思路，发现新的可能性。这是科学探索真正进步的标忐。

根据爱因斯坦自身探索科学的经验，他还提出惊奇感转化的问题。在他看来，好奇心激发人们去探索奥秘。认识的深入、知识的积累会使得原来的惊奇感消失。因而，好奇并不是追求的目标。爱因斯坦指明，每当我们经历惊奇时，它就会以一种决定性的方式反过来作用于我们的思维世界。这个思维世界的发展，在某种意义上来说是对惊奇的不断摆脱，那么，理智活动的目标，就是将宇宙的奇迹转变为可掌握的东西，这就是奇迹的转变和惊奇感的转变。这种转变意味着科学成就。

爱因斯坦坦诚地说过这样的话：“我很清楚，我本人没有特殊的天才。好奇心，专心一致和顽强的耐心，结合自我批评的精神，这些给我带来了我的概念。关于特别强的思维能力（脑力），我是没有的，就是有，也只是中等的程度。有许多人的思维能力，比我强许多，但未做出任何惊人的事业。”在爱因斯坦看来，日常经验水平、科学推理水平和深感好奇水平是我们丰富的世界所包括的三种水平。正是这三种水平的高度特殊性使得爱因斯坦成就为一个划时代意义的大科学家、大哲学家。

按照爱因斯坦的看法，好奇心是神圣的，是天赋的，凡是健康儿童都具有。但是，好奇心好比一株脆弱的幼苗，很可能过早衰退、枯萎甚至被扼杀。爱因斯坦结合自己的经历，曾经在著名的《自述片断》中抨击他幼年时的教育制度。认为教师只管灌输，学生为了考试，不论愿意与否，不论什么都统统往自己脑袋里塞。“无论多好的食物强迫吃下去，总有一天会把胃口和肚子搞坏的。纯真的好奇心的火花会渐渐地熄灭”。那么好奇心的火花怎样才能不断地放射光芒呢？爱因斯坦回顾自己一生的道路，提出了两条，一是鼓励，鼓励是必需的条件之一。“除了需要鼓励似外，主要需要自由。没有自由，它不可避免地会夭折，认为用强制和责任感就能增进观察和探索的兴趣，那是一种严重的错误”。

好奇心需要自由和鼓励，爱因斯坦不无得意地提到过，幸运的是，对于他来说，那种强制性的教育在他学生年代的幸福结束之后只持续了一年。也许正是在那种自由的学术空气中，好奇心伴随着爱因斯坦一生，不断进发出明亮的火花，他像马赫一样，直到高龄，“还以孩子般的好奇的眼睛窥视着这个世界，使自己从理解其相互联系中求得乐趣，而没

有别的要求”。

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：

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。
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。
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：

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。
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。
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。
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。
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。

G.霍耳通评述说：“只要研究过科学理论的发展，在这里就会注意到一个熟悉的论题：所谓科学‘革命’归根结蒂就是回到古典的统一性的一种努力。这不仅是对于爱因斯坦的贡献的新评价的关键，而且指出了伟大的科学‘革命’的一个相当普遍的特征。”

霍耳通的话，在肯定爱因斯坦运用对立统一方法而言，是正确的；说这是一种努力向古典的统一性的回归，则未必准确。爱因斯坦理论上的追求，根本不同于柏拉图所向往的和谐和形式上的完美。如果要同古代先哲相比较的话，按照爱因斯坦自己的意见，可以举出斯宾诺莎和莱布尼兹。爱因斯坦曾经宣称，他的观点与斯宾诺莎接近，那就是对我们只能谦卑地和不完全地了解的秩序与和谐之美，是钦佩的；对它们逻辑上的纯朴，是信任的。对斯宾诺莎的那个存在事物的有秩序的和谐中显示出的上帝，爱因斯坦看作是世界的规律，他保持着崇高的信仰。莱布尼兹用来表示“单子”之间，尤其是事物之间的关系的术语，“先定的和谐”。爱因斯坦予以借用。他说：“渴望看到这种先定的和谐，是无穷的毅力和耐心的源泉。我们看到，普朗克就是因此而专心致志于这门科学中的最普遍的问题，而不使自己分心于比较愉快的和容易达到的目标上去。”爱因斯坦还被开普勒所吸引，那是因为开普勒相信宇宙之中有着一种和谐，连最小的星球也像在最大的星球一样都由几何学的秩序所支配。

爱因斯坦在科学的探索中自觉地创造性地运用这种对立统一的思维方法，这不仅表现在他具体地创建科学理论，而且正是他，将科学的秩序而引申的和谐的美与宇宙自然所在的真统一了起来，将理性与情感、逻辑与心理、经验和理论这样一些对立的东西按他自己特有的方式协调地得到了统一。他的这一独特的思维方法不仅表现在科学探索上，而且也表现在社会和人生上。似乎可以这样说，爱因斯坦追求的那种统一、和谐，既表现在自然界的空间和时间领域，也同样表现在人群社会和人体这一复杂的机体和个体之中。

有一次爱因斯坦病倒了，生命垂危。麦克斯·玻恩的夫人海德维希去看望他，并大胆地询问爱因斯坦是否怕死，爱因斯坦平静地回答说： “不，我同所有活着的人是融为一体的，所以在这无穷无尽的人流中个别的成员开始了和终结了，我觉得都无关宏旨。”在一次与英费尔德的谈话中，爱因斯坦同样说到死，他说：“生命——这是一出激动人心的和辉煌壮观的戏剧。我喜欢生命。但如果我知道过三个小时我就该死了，这不会对我产生多大的影响。我只会想，怎样更好地利用剩下的三个小

时。然后，我就会收拾好自己的纸张，静静地躺下，死去。”爱因斯坦在对待人生最重大的生与死问题上所表明的态度正是他对人生本质的认识，也是与他科学贡献的最本质的东西相和谐的。那种对进入“超个人的东西”，对宇宙客观规律的兴趣散发了爱因斯坦同宇宙、同生命的一切表现，同人类、同人们融化为一体的感情。在他对人生、对人们的态度中，那种似从思想而非从心里涌流出的东西，成为心灵与思想绝对和谐的表现。

爱因斯坦还将这种对立统一思维运用到社会的政治现象上。例如，他说：“能够在一个人的脑袋里永远和平共处的对立和矛盾，使得一切政治上的乐观主义和悲观主义的体系都成为虚妄。”

在爱因斯坦看来，他所追求的统一、和谐是自然界的普遍性质，那么他所运用的统一方法也具有普适性。