[提要] 本文以逻辑实证主义的观点，对相对论的哲学意义及爱因斯坦的哲学立场作了评述。

一

相对论的哲学意义已成为各种不同见解争论的课题。虽然许多作者已经强调了相对论的哲学含意，甚至试图把相对论作为一种哲学体系来加以说明；但是其他人却否定这种含意的存在，并表述了这样的见解，即爱因斯坦的理论只是一个物理学问题，仅仅使数学物理学家感兴趣。这些评论家认为，哲学观点是由不同于科学方法的其它手段构成的，并不依赖于物理学的结果。

现在，看来某些所谓的相对论哲学，在很大程度上是出于对相对论的误解，而不是来自相对论的物理内容，这是无可怀疑的。认为把每一件事都看成是相对的才是最聪明的这种哲学家，当他们确信爱因斯坦的理论为这样一种彻底的概括提供了证据时，他们便犯了错误；而当他们把这样的相对性引入伦理学领域，宣称爱因斯坦的理论意味着人类义务和权力的相对性时，他们的错误就更严重了。相对论只限于认识领域。

认为爱因斯坦的理论不是哲学理论，则又是另外一个错误。物理学家的这个发现（指相对论——译者）对认识论有重要的影响。它迫使我们修改某些传统观念，而这些观念在哲学史上起过重要的作用；同时它又给一些问题提供了答案，而这些问题像哲学史一样古老，并且在以前是不能解答的。柏拉图试图借助理念解决几何问题，康德试图借助于纯粹理性和先验哲学解释时空性质，这些回答的恰恰是后来爱因斯坦给了不同答案的那些问题，如果柏拉图和康德的学说是哲学理论，那么爱因斯坦的相对论则也是一个哲学问题，而不仅仅是一个物理学问题。而且，这些问题对哲学来说，所涉及的不是哲学的次要性质，而有基本的重要性，如果用爱因斯坦的答案来代替这些体系的创始人对同样的问题所做的答案，那么这些体系就不成立了；当空间和时间不被理解为理念世界的关系，或不被想象成哲学先验论宣称已确定用纯理性产生出来的关系时，这些体系的基础就动摇了。对于认识问题的分析总是作为哲学的基本论点；而且如果像空间和时间这样的基本范畴的认识是一个需要修改的课题的话，那么这种批判的意义就得涉及到哲学的整体。

但是提倡爱因斯坦理论的哲学意义并不意味着使爱因斯坦成为一个哲学家；或起码不意味着爱因斯坦是一个专心致志的哲学家。爱因斯坦的主要目标都是在物理学领域。但是他看到，如果不用空间和时间的基本原理的逻辑分析预先假定一些物理问题的解答，那么这些物理问题就是不能解决的；他还看到，这些分析的本身又先须对某些常见的认识论概念在哲学方面做重新调整。希望理解迈克尔逊实验的物理学家，必须承担一个论述的意义可归结为它的可证实性的这种哲学义务，即如果他想避免含糊不清的问题和无意义的复杂化所造成的混乱现象，就必须采用其意义可证实的理论。决定爱因斯坦哲学立场的是实证主义者的许诺或我们宁可说是经验主义者的许诺。对他来说，做某种程度的详细推敲是没有必要的，而只需把他上一代物理学家（如基尔霍夫、赫兹、马赫）中表示发展特征的趋势结合起来，并用诸如奥卡姆的剃刀和莱布尼兹的不可分辨的同一性等原则把在更早阶段文件中所记载的哲学发展推进到最后结果即可。

爱因斯坦在不同评论中涉及到意义这个概念，虽然他从来没有感觉到有必要进行关于其根据的讨论，或进行关于其哲学立场的分析。在他著作中没有一处发现过对哲学的解释和证实。其实，爱因斯坦的哲学，与其说是哲学体系，不如说是哲学立场；除了偶然的论述之外，他把说明他的问题需要什么哲学，留给其他人，可以说，他是这样，保持了一个哲学家的实质。这既是他的优点，又是他的弱点。这使他的物理学十分明确，是他的优点；而这又使他的物理学容易受到错误的理解和解释，便是他的弱点。

物理学家和哲学之间有劳动分工的需要，这不仅是人类能力的局限性。适宜于经验验证的一般关系的发现所需要的智力类型与哲学家的类型有一个差别；他们的方法与其说是分析的和批判的，而不如说是预测的。正在寻找新发现的物理学家不必也持批判态度；在初始阶段他依赖于猜测，并且只有在他受到充当其猜测指向的某种信念支持的时候，他才会发现自己的方法。在一个偶然的机会中，当我问爱因斯坦教授，他是怎样发现相对论的时候，他答道，他发现相对论是因为他非常坚信宇宙的和谐性。毫无疑问，他的理论为这种信念的有效性提供了一个最成功的证明。但是信条并不是哲学；只有在对这些信条作流行性解释时才能赢得这个名称。科学哲学家对导致科学发现的思维过程不太感兴趣，他要寻找完整理论的逻辑分析、包括建立其合法的关系。这就是说，他对发现这个范畴不感兴趣，而对证明这个范畴感兴趣。但是批判的态度可能使一个人没有发现能力；而且一旦创造型的物理学家取得了成功，他则非常信奉自己的原则，而不喜欢分析型哲学家的逻辑。

只要物理学家不把自己的信念以哲学形式提出、哲学家则不反对其信念。哲学家知道，个人的信念被证实为发现物理理论的手段；也知道，个人的信念只是终将被精辟的理论所代替的猜测的原始形式；还知道，个人的信念最终要像理论一样，有待于经验的检验。另一方面，物理学的哲学不是信条的产物，而是分析的结果。物理学的哲学把物理学家的信念归入发现心理学；物理哲学尽力澄清物理理论的意义，使之不依赖于其创始人的解释，而只涉及到逻辑关系。

从爱因斯坦公开发表的为数不多的论述中，相对论创始人的原始解释与有关相对论的逻辑分析之间高度的一致性能被确立，就这方面来看是令人吃惊的。与量子论中的某些论述相比，相对论的逻辑概要惊人地符合于控制着相对论发现的程序。爱因斯坦理论在哲学上的清晰度把爱因斯坦和许多物理学家区别开来，这些物理学家的著作成为哲学的原始资料，而与他们所做的解释却是不同的。

二

相对论的逻辑基础显示出，被认为是可以判定真伪的许多陈述只是定义而已。

这些系统的阐述听起来像一个并不重要的技术性发现的陈述，同时并不揭示出组成这个理论哲学意义的深远含意。然而它是这个理论逻辑部分的完整表述。

比如，考虑几何学问题。测量单位是一个定义问题，这是大家都熟悉的事实；每个人都知道，无论我们是用英尺，还是用米，甚至是用光年来测量距离都不会造成任何差别。然而距离的比较也是一个定义问题，这只有熟悉相对论的人才知道。这个结果也可表述成全等定义的特征。某一段距离与在不同地方的另一段距离相等，这永远不能被证明是正确的；而只能局限在定义的意义之上。更确切地说，只有在给出一个全等的定义以后，这才能是正确的；因此，这有赖于作为一个定义问题的距离之最初的比较。借助于刚体的移动来比较距离只是全等的一个定义。如果我们一旦把一个棒移动到另一个地方之后，便认为它是原来的两倍那么长，再移动到一个地方，则认为它是原来的三倍那么长，以此类推，那么就会得到另一种定义。进一步的说明则涉及到时间：不同地方所发生事件的同时性属于定义问题，在爱因斯坦以这个逻辑发现为基础建立狭义相对论之前，这是不知道的。

时间和空间结构所使用的定义是一个特殊的种类：它们是等位定义，即对某些基本概念来说，它们的定义是由物理事件和过程的等位性给出的。比如“等长”的概念是参考一个物理客体（一个刚体棒）移过相等的距离而定义的。“同时性”的概念是用光束通过相等的距离来定义的。相对论的定义都是这种类型；这些定义是等位定义。

在相对论的解释中，不同定义的使用常常是参考不同的观察者而被说明的。这种类型的描述已经导致如下的错误观念，即认为时空测量的相对性与观察者的主观性有关，感性认识领域的这个秘密是爱因斯坦所维护的相对论的起源。对爱因斯坦相对论这样的普罗塔哥瑞恩解释是完全错误的。比如，同时性的定义特征与在不同参照系的观察者所造成的观点的变化毫无关系。我们对不同的观察者协调同时性的不同定义只是为了简化所描述的逻辑关系。我们也能交换等位性，让在“运动”系统中的观察者使用在“静止”系统中的观察者的时间定义，反之亦然；甚至我们还能让这两个观察者都使用同样的时间定义，比如，都使用在“静止”系统中的时间定义。这样的变化将导致不同的变换；比如，最后提到的定义将不会导致洛沦兹变换，而导致由静止系统到运动系统的经典变换。使一个定义系统等同于一个观察者是方便的；谈及不同的观察者只是表明表达模式的定义系统的多样性。在相对论的逻辑说明中可以完全不引入观察者。

定义是任意的；而且各种描述系统的出现是基本概念的定义特征随定义变化而造成的结果。但是这些系统彼此是等价的，而且借助于适当的变换就可能由一个系统转换到另一个系统。于是基本概念的定义特征就导致许多的等价描述。当被认为处于静止状态的系统发生变化时，借助于对所产生运动的各种描述便得到常见的例示。对同一物理空间来说，通过改变全等的定义所产生的不同几何学则可以出现另一种例示。所有这些叙述都表示用不同语言来说明同一事物；因此，等价的叙述表示同一物理内容。等价叙述理论也可以用于物理学的其它领域、但是时间和空间范畴已成为这个理论的典型情况。

应该把“相对性”这个词解释为“相对于某个定义系统”这样一种意思。因为定义的变化导致等价描述的多样性，故相对性意味着多样性的结果。但是我们看到，多样性并不是许多不同的观点或许多矛盾内容的体系；而只是许多等价的语言，因此就是许多不相互矛盾的，而具有相同内容的表达形式。相对性并不意味着放弃真理；而只是意味着可以用不同的方式表述真理。

几何学的相对性是这一事实造成的结果，即不同的几何学可借助于一一对应关系相互表示。但是对某种几何体系来说，这种表示不能继续到底，并且在个别的点或线处会造成奇异性。比如，若不是至少在一个点上有奇异性的话，就不能把一个球投影到一个平面上；在一般的投影中球的北极对应着平面的无穷大。对几何学的相对性来说，奇异性包含着某些极限。假设在一个几何学的描述中，比如说，沿一个球面空间，对所有的物理事件都有正常的因果律，变换成某种其它几何学（包括欧几里得几何学）时，便导致因果性原则的破坏，即因果异常。例如，从A点发出的一个光信号，经北极在有限时间内到达B点，在这个空间的欧几里得解释中，将表述成光信号在一个方向上从A传到无限远，并由另一侧返回B，于是在有限的时间内经过了无限远的距离。对其它的变换来说则造成了更复杂的因果异常。如果正常因果性原则，即在有限时间内由原因到结果的连续传播，或接触作用被当作本质描述的必要条件建立起来，那么某些几何就不能解释某些世界。这样排除的几何学就是欧几里得几何学，这种情况很可能发生。如果爱因斯坦的封闭宇宙假说是正确的，那么对所有正常因果性的拥护者来说，就将排除对宇宙的欧几里得描述。

我们认为这个事实就是对康德空间观念的最强有力的驳斥。几何学的相对性已被新康德主义的信徒当作一个后门来用了，通过这个后门欧几里得几何学的先验性就被引入爱因斯坦的理论：对于描述宇宙来说，如果总可能选择欧几里得几何学，那么康德主义者坚决主张它是应该使用的描述，因为对康德主义者来说，只有欧几里得几何学是可以形象化的。我们看到，这个规则可能导致因果性原则的破坏，同时因为对康德的信徒来说，因果性像欧几里得几何一样都是先验原则，故它的规则便可迫使康德的信徒越来越被动。如果物理世界的几何叙述用完整的形式来表达，并包括其所有的物理含意，那么就不存在对康德主义的辩护；因为在这种形式中，这个叙述是可以由经验证实的，并且它的真实性依赖于其物理世界的本质。

由于这个分析弄清了等价叙述的多样性不排除真正的经验叙述的可能性。只能用更复杂的方法来表明时间和空间叙述的经验内容。

三

在爱因斯坦的理论中，虽然现在具有时空相对性的完整叙述，但是我们不应忘记，这是由于长期历史发展的结果。上面我曾提到过，意义可证实性理论与奥卡姆的剃刀和莱布尼兹不可分辩的同一性之间的联系。事实上，莱布尼兹把它的原则成功地应用于运动问题，并在逻辑上得到运动的相对性。莱布尼兹和克拉克（克拉克是牛顿绝对主义的同时代的捍卫者）之间巧妙的符合，向我们介绍了，从现代有关相对论的讨论中大家所熟悉的同一类型的讨论，而且看起来似乎莱布尼兹由爱因斯坦理论的解释中采用了论证。莱布尼兹甚至认识到因果顺序和时间顺序的关系。在后一个时期相对性的观点被马赫所坚持。他对这个讨论提供了重要的思想，即转动的相对性需要对惯性力的概念的相对性进行推广。爱因斯坦认为马赫是这个理论的先驱者。

另一条发展线索通过爱因斯坦理论同样也得以完成，这条线索是由几何学的历史表现出来的。由高斯、波约和罗巴切夫斯基发现了非欧几何，并把物理几何的观念与非欧几何的观念联系起来。但是我们把几何学问题的哲学说明归功于亥姆霍兹。他看出物理几何依赖于刚体全等的定义，并因此推得，物理几何本质的清楚说明在逻辑角度上比后几十年发展起来的彭加勒的约定论更优越。又是亥姆霍兹，借助于形象化是有关固体和光线的经验结果这一发现，澄清了非欧几何的直观说明。我们在亥姆霍兹的著作中发现了如下有名的论述，即直观地想象某个物体就意味着描写一系列的感性知识，而这些感性知识是生活在那个世界中的人所具有的。亥姆霍兹不能成功地劝他的同代人脱离康德的时空先验论并不是他的错误。只有很少的专家知道他的哲学观点。当由于爱因斯坦的理论使公众的兴趣转向这些问题时，哲学家便开始让步并脱离了康德的先验论。

虽然存在着空间和运动概念的历史发展，但这个发展线索却没有找到时间概念的相似物。第一个谈及时间测量的相对性的，即时间的均匀流动叫做什么的是马赫。但是爱因斯坦的同时性的相对性观念是没有先驱者的。看来在物理实验方法完善之前这个发现是不能做出的。爱因斯坦的同时性的相对性与光是最快的信号这个假设密切相关，这种观念在迈克尔逊实验的否定结果之前是不能被接受的。

就是由于时间和运动相对性的结合，才使爱因斯坦理论如此成功，并且导致远远超出较早理论所得到的结果。狭义相对论的这个发现（爱因斯坦的先驱者中从来没有人考虑过它）成为时空一般理论的关键，它包括了莱布尼兹、高斯、黎曼、亥姆霍兹和马赫的所有思想，并且被纳入较早阶段不能提前获得的基本发现之中。特别是，我谈到了爱因斯坦的观念，按照这种观念，物理空间的几何是质量分布的函数，这在几何学历史上是一种全新的观念。

这个简短的说明显示了哲学思想的进化是由物理理论的进化所引导的。时间和空间的哲学不是象牙塔哲学家的著作。它是由力图把观察的资料与数学分析结合起来的人建立起来的。各种发展线索的重要结合（我们将其归功于爱因斯坦）提供了对下述事实的证明，即科学的哲学已经承担了哲学体系所不能承担的功能。

四

相对论表明，空间和时间既不是理想客体，也不是人类精神所需要的顺序形式。它们构成了一个解释物理客体某些一般特性的关系系统，并且因此就描述了物理世界。让我们把这事实彻底弄清楚。

确实，像所有的概念一样，空间和时间概念是人类精神的一种创造，但不是人类精神的所有创造物都适合于描述物理世界。就后面的习惯用语来说，我们的意思是一些概念要涉及到某些物理客体，并且把这些客体与其它的客体区别开来。

在这种意义上，相对论维护着空间和时间的实在性。这些概念体系描述了物理客体，即刚体、光线和钟表之间所保持的关系。此外，这些关系阐明了决定着物理世界一些基本特性的绝大部分物理定律。空间和时间像“父系”关系和牛顿引力一样，具有同等的实在性。

正如以上提到的，用时空顺序来说明其一般关系的客体是刚体、光线和天然时钟（准确的周期系统，像旋转着的原子或旋转着的行星）。在相对论中光线所起的重要作用来自光是最快的信号这个事实，即光线代表了因果链的最快形式。可以把时空链表示成一个基本概念，借助于这个概念建立起时空结构。于是必须认为时空顺序是物理世界因果顺序的表示。一方面是时间和空间的密切关系，另一方面是因果律，这大概是爱因斯坦理论的最显著特征；虽然这个特征的意义未必被认识到。时间顺序即较早和较晩，可归结为因果顺序。原因总比结果早，这是一个不能颠倒的关系。爱因斯坦理论允许某些事件有颠倒的时间顺序（由同时性的相对性所得知的结果），这仅仅是这个基本事实的一个后果。因为因果变换的速度在有限的，于是便存在着这样一种事件，它们既不是另一事件的原因，也不是另一事件的结果。对于这种事件来说，时间顺序是不固定的，它们既可以比另一事件早，也可以比另一事件晚。

令人惊奇的是，爱因斯坦理论中所陈述的时间概念的数学物理处理已导致哲学分析不能达到的清晰程度，对哲学家来说像时间顺序和同时性这样的概念是不能进一步分析的原始概念。但是排除分析一个概念的主张往往是因为不能理解其意义而造成的。由于爱因斯坦把时间概念归并为因果性，并且把时间顺序概括为同时性的相对性，所以爱因斯坦不仅改变了我们的时间概念；而且也澄清了在他发现之前就已经存在的经典时间概念的意义。换言之、现在我们对绝对时间意义的理解比任何一个经典时间观念的拥护者对它的理解都要更好一些。在信号速度即因果传递速度不存在上限的世界中，绝对的同时性是成立的。这种世界就像爱因斯坦的世界一样容易想象。我们的世界属于哪个世界是个经验问题。实验已确定支持爱因斯坦的观念。像在几何学的情况中一样，人类的头脑能够设计时间图解的各种形式；这些图解中哪一个适合于物理世界，即哪一个是正确的，这个问题只能参考观察到的资料来回答。人类的头脑给时间问题所提供的不是一个固定的时间顺序，而是许多可能的时间顺序，至于选择哪一个时间顺序作为真实的时间顺序则取决于经验的观察，时间是因果链的顺序；这是爱因斯坦发现的杰出成果。提前发现这个结果的唯一哲学家是莱布尼兹。

五

当我们希望由哲学史的观点来评价相对论的时候，我们应该认为相对论加入了肢解综合先验论的过程。康德死后二十年，以创立非欧几何学开端的线索，不断地发展，并且延伸到爱因斯坦的时空理论。两千年来被看作是理性定律的几何学定律，已被公认为经验定律了，这个定律以很高的精确度运用于我们周围的世界；但是对天文尺度来说，则必须放弃这些定律。

综合先验论的肢解过程是我们时代哲学有意义的特点之一。如果证明我们认为是绝对正确的那些观念其有效性是有限的，而且在某些知识范围内必须放弃这些观念，那么我们就不应允许认为这是人类能力故障的错误这种见解存在，反之。我们能克服这些观念，并且用更好的观念来代替它们，这显示出人类智慧出乎意料之外的能力，这种多方面的适应性比用纯理性教条的权力支配科学家要优越得多。

因此爱因斯坦相对论属于经验主义哲学。确实，爱因斯坦的经验主义不是培根和弥勒的那种经验主义，培根和弥勒相信_，所有的自然规律都能借助于简单归纳的概括来发现。爱因斯坦的经验论是现代理论物理的经验主义，即数学结构的经验主义，这种经验主义的做法是用演绎运算把观察到的资料联结起来，并且能使我们预言新的观察资料。只要数学物理使感性认识处于真理的基本标准之中，那么数学物理就总是经验主义。可借助于单独的分析运算来说明这种物理学中大量的演绎方法。当然除了演绎运算外，还有包括在数学假说的物理学中的归纳要素；但是，如果不相信综合先验论，即使是归纳原理（对激进经验主义来说，这是最困难的障碍）当今显然也是无可非议的。只承认感性知识和逻辑分析原则是认识源泉的经验主义，可用来全面地解释现代科学的方法。尽管有大量的数学运算存在，爱因斯坦的时空理论仍然可以认为是激进经验主义在纯理性发现始终保留地位的领域中的胜利。

综合先验论的肢解过程正在继续。除了放弃绝对时空外，量子论又放弃了因果性；而且量子论已放弃了物质的经典概念，同时揭示了物质的要素（微观粒子）不具有宏观世界刚体那样清晰的性质。如果我们把形而上学理解为在原则上是非分析型的，而且其正确性只能由纯理性导出之信念，那么现代科学就是反形而上学的。现代科学已经拒绝承认主张从直觉、从洞察理念世界、理性特征和存在原则，或从任何一种超经验源泉来了解真理的哲学权威了。对哲学家来说，不存在单独的真理入口。哲学家的道路是由科学家的道路来指明的：哲学家能够做的所有的事情是分析科学的结果，建立这些结果的意义并标明这些结果的价值。认识论是科学的分析。

我上面说过，爱因斯坦本质上是个哲学家，这就意味着阐明爱因斯坦理论的哲学意义是哲学家的任务。我们不要忘记，其深远意义是可以用相对论导出的，而且我们要认识到，给予自己这种含意的必定是杰出的哲学的物理学。给我们显示这种哲学意义的物理学系统是不会经常出现的，在这个意义上，爱因斯坦的先辈是牛顿。我们当中有一位物理学家，他的工作占据两个世纪以来决定时空哲学那样的地位，这是我们这一代人特殊的荣幸。如果物理学家向我们展现了如此杰出意义的哲学，那么作为一个哲学家就是令人愉快的。现代物理学哲学的持久声望与其归功于从事物理学的人，不如归功于在其工作中取得哲学意义，并且指出了它在哲学史上地位的人。对爱因斯坦理论的哲学做出贡献的有许多人，但爱因斯坦却只有一个。

（Albert Einstein：Philosopher Scientist 311页。）

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* 作者莱亨巴哈是著名的科学哲学家，逻辑实证主义的代表人物之一。本文是为纪念爱因斯坦七十寿辰而作，被收集在P.A.Schilpp主编的《爱因斯坦：哲学家与科学家》（1957年版）一书之中。撰写本文时，作者任加利福尼亚大学哲学系教授。