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彭加勒与物理学危机的论文 彭加勒与物理学危机的论文 [内容提要] 19世纪末和20世纪初，接踵而至的一系列新实验事实与经典物理学理论发生了不可调和的矛盾，动摇了整个物理学理论的基础，导致了物理学危机。当时老一辈的物理学家囿于机械论的自然观，看不清物理学发展的形势，只是企图在旧理论的框架内进行修补，找不到摆脱危机的出路。 在当时著名的科学家当中，对物理学发展形势看得最为清楚的是法国数学家彭加勒（jules henri poincaré, 1854-1912）。他于1905年明确提出了物理学危机，并对它进行了系统的分析和论述。他认为，物理学危机是好事而不是坏事，它预示着一种行将到来的变革， 是物理学进入新阶段的前兆。他正确地指出，要摆脱危机，就要在新实验事实的基础上重新改造物理学，使力学让位于一个更为广泛的概念。他一再肯定经典理论的固有价值，尖锐地批判了“科学破产”的错误观点。他还预见了新力学的大致图景，对科学的前途满怀信心。彭加勒之所以对物理学危机持有基本正确的见解，除了他对物理学的历史和现状有清晰的了解外，也和他的哲学思想中的某些积极因素有关。虽然他的哲学前提是唯心主义的，但他的有关论述也确实有值得我们借鉴和吸取之处。本文扼要地列举、分析了彭加勒的一些富有启发性的科学哲学思想，认为在哲学上也不能对他采取全盘否定的态度。 即使在今天看来，彭加勒对物理学危机的看法也是符合当时的历史事实和科学发展规律的。可是，长期以来，他的基本观点却普遍受到人们的误解和曲解。在苏联和我国出版的有关自然辩证法的论著中，彭加勒竟被描绘成在现代科学史上兴风作浪的反面人物。究其原因，在于人们把《唯物主义和经验批判主义》中所引用的彭加勒关于物理学危机的论述的片言只语作为自己的全部论据，并且漫无边际地加以“引申”和“发挥”。事实上，《唯物主义和经验批判主义》中的有关引文并没有全面反映彭加勒关于物理学危机的基本观点。为了恢复历史的本来面目，进一步端正我们的学风，本文试图从当时的历史背景和彭加勒的原著出发，对这个问题进行了必要的澄清。 本文也分析了物理学危机的实质，认为物理学危机主要是物理学本身的危机，这是根本的一面；危机在哲学方面的表现则是由物理学本身的危机派生出来的。断言危机不是发生在物理学问题上，仅仅发生在哲学问题上，以及在哲学方面只强调唯物主义被唯心主义和不可知论代替所引起的危机，而忽略机械观面临的全线崩溃的危机，都是过于片面的。 [目 录] 一、 物理学危机的产生 二、 物理学家对危机的反应 三、 彭加勒关于物理学危机的基本观点 四、 一些颇为流行的误传和谬说 五、 对《唯物主义和经验批判主义》一书有关论述的分析 六、 为什么彭加勒对物理学危机会持有基本正确的见解 七、物理学危机的实质 19世纪末20世纪初，在物理学领域内，一系列新的实验事实与经典理论发生了不可调和的矛盾，暴露了经典概念之间的裂痕，从而严重地动摇了整个物理学的基础，导致了物理学危机。彭加勒(h．poincaré，1854~1912)在本世纪伊始第一个明确指出了物理学危机，并对它进行了全面的分析和论述。即使在今天看来，彭加勒的看法也基本上是符合当时的历史事实和物理学发展的规律的。可是，长期以来，他的基本观点却受到普遍的误解和曲解。尤 其是，在前苏联和中国内地出版的《唯物主义和经验批判主义》学习辅导材料以及有关的哲学和自然辩证法论著中，彭加勒竟被描绘成一个信口开河、胡言乱语、无中生有的反派角色，背上了破坏物理学革命的罪魁祸首的恶名。这个问题实有澄清之必要。 一、物理学危机的产生 1687年，牛顿( i. newton，1642~1727)出版了他的名著《自然哲学的数学原理》。牛顿在他的这部巨著中，把伽利略(g. galilei, 1564~1642)所揭示的“地上的”物体运动规律与开普勒(j. kepler，1571~1630)所揭示的“天上的”星球运动规律统一起来，建立了牛顿力学。牛顿力学以其理论体系之完美和实用威力之强大，在人类认识自然界的历史上开创了一个新的时期。正如爱因斯坦所说：“在牛顿以前，并没有一个关于物理因果性的完整体系，能够表示经验世界的任何深刻特征。” 牛顿力学的巨大成就，对后来物理学家的思想和研究方向产生了决定性的影响。牛顿力学被顺利地由质点推广到刚体和流体，并逐渐发展成为严密的解析形式，而且光学、热学、电磁学也 于19世纪先后在牛顿力学的理论框架的基础上确立起来。现实情况使得物理学家们深信，宇宙中所发生的一切自然现象都能够用力学来描述，只要给出系统的初始条件，就可以毫无遗漏地把握过去，预见未来。这样，牛顿力学被视为科学解释的最高权威和最后标准。而且早在18世纪，就流行着想把一切都归结为力学运动的狂热。甚至直到19世纪末，力学自然观在物理学家中间还处于支配的地位。例如开