第十章 确定性的基石:科学(第3/7页)

从这个富有教育意义的插曲中,我们可以得到两个结论。第一个结论符合科学和科学史家承自19世纪的唯理主义理想,即事实胜于理论。由于电磁学的发展和许多种新辐射能的发现——无线电波(赫兹,1883年)、X线[伦琴(Röntgen),1895年]、放射能[贝克勒尔(Becquerel),1896年],由于将正统理论延伸为各种奇形怪状的需要日增,由于迈克耳孙和莫雷的实验,理论迟早将做根本更动以符合事实。无足为奇的是,这种改变没有立刻发生,但其速度已经够快了。我们可以相当肯定地说,这个转变发生在1895—1905这10年间。

另一个结论正好相反。在1895—1905年间瓦解的自然世界观,其立足点不是事实,而是对于宇宙的先验假设。这个假设部分立足于17世纪的机械模型,部分立足于甚至更古老的感官直觉和逻辑。将相对论应用在电动力学(electrodynamics)或者任何其他事物之上,其困难并不比应用在古典力学上更大。自伽利略起,古典力学的地位已被视为理所当然。关于两个牛顿定律都适用的体系(如两列火车),物理学只能说:它们是相对的移动,而非有一个处于绝对的“静止”。以太之所以被发明,是因为大家所接受的宇宙机械模型需要像它这样的东西,也因为在某种意义上,绝对移动和绝对静止之间竟没有任何区别,在直觉上是不可思议的。正是它的发明使得相对论无法延伸到电动力学或一般的物理学定律。简言之,使这场物理学革命如此富有革命性的,不是新事实的发现(虽然确乎有一些事实的发现),而是物理学家的不情愿重新考虑其典范。照例,愿意承认国王没穿衣服的,绝非那些复杂世故的聪明人,他们花了大量时间去发明理论,以便解释这些衣服为什么既华丽又看不见。

这两个结论都是正确的,但是第二个结论对历史学家来说要比第一个有价值得多,因为第一个结论无法充分解释为什么物理学会发生革命。旧日的范式通常不会(那时也不曾)抑制研究的进行,或抑制那些似乎不但与事实符合而且在知识上也相当丰硕的理论的形成。它们只会产生一些如今回顾起来认为不必要和复杂得不恰当的理论(如以太的情形)。相反,物理学上的革命分子——主要属于“理论物理学”,这门学问当时尚未在数学和实验室仪器之间取得被承认的特有领域——基本上并没有什么意愿去廓清介于观察与理论之间的矛盾之处。他们自有一套想法,有时甚至是为纯粹哲学或形而上学的成见所感动,例如普朗克所追寻的“绝对”。这些想法驱使他们在教师的反对之下进入物理界,教师们认为,物理学中只剩下一些小角落有待整理;这些想法也激励他们进入别人认为没有趣味的那部分物理学。[13] 普朗克的量子论(quantum,1900年宣布),代表了新物理学的第一项公开突破。然而在他晚年所写的自传中,最令人惊奇的却是他的孤立感、被误解感和几乎近于失败的感觉。这些感觉似乎始终不曾离开他。然而,在其本国或国际上,很少有几个物理学家比他在世时享有更大的荣誉。1875年,普朗克完成其学位论文,此后25年间,年轻的普朗克想要让他敬仰的资深物理学家了解、回应,甚至只是阅读他的著作却徒劳无功(这些物理学家有的日后终于同意了他的理论),在他看来,其著作的确定性是毋庸置疑的。他之所以会有上述感觉,大半便是由于这个事实。我们可以从回顾中看到,科学家们已逐渐认识到其领域中未解决的问题,并着手尝试解决,有的路走对了,大半却走错了。但是事实上,如科学史家提示我们的:至少从托马斯·库恩(Thomas Kuhn)的时候起(1962年),这已不是科学革命的运作方法。

那么,我们该如何解释这个时期的数学和物理学转型?对于历史学家来说,这是一个非常重要的问题。再者,对于那些不把焦点放在理论学家专门性辩论上的历史学家来说,这个问题不仅关系到宇宙科学形象的改变,也牵涉这项改变与其同时代事物的关系。知识的形成并不是自发的。不论科学和其所在社会之间的关系性质如何,它与其发生的那个特殊历史时机之间的关系性质又如何,这种关系总是存在的。科学家所认识到的问题、他们所用的方法、那些他们认为一般而言尚令人满意或在特殊情形下够用的理论、他们用来解决这些理论的构想和模型,上述这些问题直到今天仍是那些生活与实验室或书房只有部分关系的男男女女的问题。

这些关系之中,有的非常单纯,几乎一眼即可看出。细菌学和免疫学的发展原动力,大部分是来自帝国主义,因为各大帝国提供了征服热带疾病的强烈诱因,因为像疟疾和黄热症这样的热带疾病,抑制了白人在殖民地区的活动。[14] 因而在英国首相约瑟夫·张伯伦(Joseph Chamberlain)和1902年诺贝尔医学奖得主罗纳德·罗斯爵士(Sir Ronald Ross)之间,便产生了直接关联。民族主义的作用也绝不可忽视。1906年,德国官方力促瓦塞尔曼(Wassermann)加紧研究梅毒测试(该研究为血清学的发展提供了诱因),因为他们认为法国人在这项研究上进展超前而急欲迎头赶上。科学和社会之间的这种直接关联,有些是出于政府或企业的资助与压力;有些较为重要的科学成果则是在工业技术的需求刺激下产生的。[15] 虽然忽视这类直接关联是不明智的,但是仅以这类关联进行分析,却也无法令人满意,尤其是在1873—1914年间。如果我们撇开化学和医学不谈,那么,科学与其实际用途之间的关系绝非密切。因而在19世纪80—90年代,德国的工学院经常抱怨说其数学家不肯只教授工程师所需要的数学,而到了1897年,工程教授更与数学教授公开交战。大多数的德国工程师虽然受到美国进步的启示而在19世纪90年代设置了工艺实验室,但实际上却与当时的科学没有密切接触。相反,工业也抱怨各大学对它的问题不感兴趣,只专心于本身的研究,不过即使是其本身的研究也进展得相当缓慢。在1882年以前不让他儿子上工学院的克虏伯,一直到19世纪90年代中期才对(与化学截然不同的)物理学发生兴趣。[16] 简而言之,大学、工学院、工业和政府之间,并没有协调彼此的兴趣和工作。政府所资助的研究机构的确正在出现,但是它们还谈不上先进。虽然基础研究以前也曾得到过私人资助,可是主要的协调机构威廉皇帝学会[Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft,今天的马克斯·普朗克学会(MaxPlanck-Gesellschaft)],一直要到1911年才告成立。再者,虽然各政府无疑已开始委托进行甚至督促它们认为重要的研究工作,但是我们还不能说政府已成为基础研究的主要委托者,除了贝尔(Bell)实验室外,工业亦然。再者,除了医学以外,此时只有化学已充分整合了研究与应用,然而化学在本书所论时期根本没有发生基本或革命性的转型。