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恩斯特马赫与原子论的论文 恩斯特马赫与原子论的论文 恩斯特#8226;马赫(ernst mach，1838年2月18日~1916年2月19日)是奥地利著名的物理学家，生理学家，心理学家，科学史家和科学哲学家。他的整个工作，他的精湛的实验，他的历史著作，他的科学哲学学说，将列入人类的思想宝库，永远受到人们的怀念与发掘。他的坚定不移的怀疑主义和独立性，他珍惜思想自由胜过珍惜生命安全和对智力财产的占有的高尚品格，他的人道主义的言论和行动所显示的博大胸怀，将作为一种精神财富，永远激励着人类自身的更新和文明社会的进步。 然而，反对相对论和原子论，似乎成了马赫科学生涯中的两个污点。关于前者，沃尔特斯在他的近著 中一反传统的成见，认为马赫1913年7月所写的《物理光学原理》序言是他的大儿子伪造的。这是否成定论，还有待日后见分晓。至于马赫对原子论的态度，正是本文将要论述的课题。 一、马赫对原子论态度的变化 马赫在其科学生涯中对原子论的态度前后有所变化，大体可以划分为三个时期。 1．赞同和怀疑时期。从1860年作为维也纳大学的无公薪讲师，直到1863年，马赫对自然现象采取彻底的机械论解释，并且毫无保留地接受了原子论，承认气体动力学理论，至少是把原子论当作有用的工作模型或工作假设。在这个时期，马赫仿效在物理学家中流行的观点，对物理现象作了富于哲学性的原子论的描述。他早期关于原子论的观点包括在关于多普勒效应、毛细现象、气体光谱、共振以及声音在耳中传播的研究中。 在1861~1862年的冬季学期，马赫在维也纳大学举行了“医用物理学”讲座，这些讲稿在1863年以《医用物理学纲要》为题出版了。他在书中使用原子理论解释物质的物理性质和化学性质。他把原子分为两类：与相隔距离的平方成反比的力相互吸引的物质原子，比距离平方增加还要急剧减少的相互排斥的以太原子。他觉得物质的原子理论比动力理论和连续理论更能可信地解释各种物理现象，热和光现象也受到原子假设的支持。他认为，以原子论为基础的波动论对物理学而言是有生命力的，因而原子论也是有生命的。 在1862年的一个短评中，马赫探讨了化学物质明线光谱纯粹力学解释的可能性，希望能够利用这一研究明确解释原子理论的许多观点；在1863年发表的论述听觉器官的文章中，他借助于可想象的任意维度探讨了原子和分子的性质。 也就在马赫赞成并使用原子论的时候，他已对该理论持有某种程度的疑惑。在前述的《医用物理学纲要》中，马赫还是直率地讨论了原子论的不足之处。他评论说，无论将来可能提出什么样的关于物质的形而上学概念，按原子论所得的结果总有可能转变为另一种概念，正如极坐标公式可以在直角坐标中表达出来一样。他指出，作为物理学目标的最高原理还没有找到，我们此时只能满足于所谓的原子理论。他心里很清楚，原子论还没有受到判决实验的检验，所有物理现象是否能够还原为原子的平衡和运动，我们还只能猜测。他虽然借助能量守恒定律和热力学理论在电与原子概念联系起来方面取得了部分成功，但仍觉察到深深的暗影笼罩了电的本性问题。在同年发表的“论听觉器官理论”的文章中，年轻的马赫对把自然现象还原为原子或分子的力学运动的尝试表示怀疑。他开始批判性地审查机械论和原子论在科学理论结构中的作用，把依据二者所进行的解释抛在一边。 1863年夏季，马赫就心理物理学发展的系列讲演，标志着他对机械论和原子论已失去兴趣。他证明，精密科学的表达没有必要归结为任何一门特殊科学，我们不能简单地把每一种东西都扔进标有质量、时间和空间的三只桶中。基于原子论无法研究智力活动，原子论甚至不能作为临时假设来处理人的思维过程，他指出，大多数人习惯于使问题实体化，但是这种观点具有内在的困难。他反问道：“我们如何设想原子呢？有色的，灼热的，发声的，坚硬的?” 1864年，当马赫到格拉茨大学接受了数学正教授职位后，他对原子论的观点发生了重大的修正。这年，他就炽热气体的光谱发表了第二篇短论。他说：“……我决没有认为原子理论是本质上已经成立的东西；而宁可把它看作是有用的、暂时性的经验处方，看作是接近真理的一种有规则的虚构。” 他在同年的另一篇文章中对原子和力学解释表示失望。但是，在此后的将近10年内，马赫处理感觉心理学和生理学的实验显著增加了，对原子概念并没有表现出特别的关心，原子似乎在马赫的考虑中消失了。 2．批判时期。1872年，马赫出版了《功的守恒定律的历史和根源》，这本小册子标志着批判时期的开始。它囊括了马赫青年时期所思考的重要问题，也是他有生之年继续深入探讨的课题：科学理论的意义和作用，生理学和感觉心理学对一般自然科学认识论的重要性，思维经济原则，牛顿力学的不妥之处，原子论的毫无结果，对古典派的因果关系的尖锐批判，物理还原论，机械论，唯物论，以及一切形而上学臆测的形式。在这本著作中，马赫把他批判原子论的观点明显