Ⅰ. 导 言
爱因斯坦等科学家已经警告哲学家：与其注意他们的语言，还不如更加注意他们的行动，忽视这个劝告，在理解现代哲学和物理学的关系时就会造成相当可悲的错误。每个发现物理学新原理的人都对哲学做出了重要的贡献，尽管他不用哲学术语论述这个原理。蕴藏在现代物理理论中的大量未开发的哲学资源，对探索者来说，既庞大又复杂；对每一个想要获得必要的研究工具的人来说都是珍贵的。无论是狭义相对论还是广义相对论中的方法论内容都没有被详细研究过，于是在这里就将把它作为知识的初始渊源。其创始人对实在的评论（尽管这些评论相当少，但确实是进行了阐述）将可作为确凿的论据来使用。
可以对相对论中方法论的含意与其发现者的解释性说明之间的矛盾做出分析。由于这种矛盾已出现了错误的观念，而且因为它们包含了对实在的错误判定，所以应该予以披露。狭义相对论的著名结论之一是需要非牛顿时间。按照牛顿的观点，时间是不依赖于观察者周围环境的单一流动过程。这种经验的单一性，在康德体系中被隶属于时间单一性的合理的先验要求所概括，于是就使之超出了经验的检验范围。相对论则冲破了这种隔离，并且又使时间成为实验所探讨的事件。的确，相对论比康德的体系走得远得多，比牛顿或任何人曾走过的都要远；相对论完全否认合理的先验概念，并使时间的意义依赖于一个很特殊的物理过程，即光的传播过程，相对论坚决主张，时间的定义要受操作中大量细节的限制，必须经受实用的观点和方法的检验。如果创新的结果与所提出的理性指令相矛盾的话，那么就必须修改通常的推理：经验事实迫使探索非习惯性的路径。忽视经验主义的潜在势力是很困难的，而且人们被诱导到认为：相对论的成功在于下面这种哲学态度，即从有关自然的描述中排除理性的（精神的）因素，并用可以感觉到的具体事实来代替这些因素。这是经常发生的情况。
但是，爱因斯坦在其著作中常常指出，由于他与时空观念是从经验得出的观点进行了争论，所以他与牛顿的见解不相同。他提出，现代物理中理论结构与可证实的结论之间的距离随着理论形式的进一步简化而变得更大了；他确实把基本原理看作为“人类思维的自由发明”。表面上的检验察觉到这里有一个，矛盾唯有比较精密的分析才能够排除。爱因斯坦的观点不能用任何一风行的哲学流派的名称来表明；它包含着唯理主义和极端经验主义的性质，但在逻辑上不是孤立的。
Ⅱ. 本体论信念
对爱因斯坦来说，每个迹象都表明，实在具有物理实在的含意。当科学方法尚未认识的经验材料处处都显示出重要的关系时，在爱因斯坦的言论中，人们感觉到，所有的存在在本质上都可以用经验的独特相互影响和表示物理特征的分析来推测。虽然暂时性的未知因素经常出现，但总是暗示出存在的最终的可知性，即在科学方式中存在是可知的。
很难发现完全属于本体论的传统问题：实在世界是否包含着在康德观念中人类观察者的踪迹；实在世界是否包含感觉的性质，还是也包含着所谓自然定律理念的性质；是否把逻辑概念看作为实在世界的一部分。事实上，人们并没有找到实在的定义。就笔者来说，并不认为这是缺陷，因为在认识论或方法论的范畴中，现代物理最好避免实在这个术语而完全引入操作性概念的倾向是越来越明显了；脱离实在这个术语对观察者来说，是为了以其希望的任何方法解释实在的意义。对相对论的发现者来说，这在某个范围内似乎是正确的。然而在使用这些词语时，要前后配合得默契。
显然，爱因斯坦实际上和所有的科学家一样，假想了一个外部世界，即客观世界的存在，也就是在很大程度上不依赖于人类观察者的世界。爱因斯坦说：“相信有一个离开知觉主体而独立的外在世界，是一切自然科学的基础。但是，既然感官知觉只是间接地提供关于这个外在世界或物理实在的信息，我们就只能用思辨的方法来把握它。由此可知，我们关于物理实在的观念绝不会是最终的。为了以逻辑上最完善的方式来正确地处理所知觉到的事实，我们必须经常准备改变这些观念——也就是说，准备改变物理学的公理基础”。
在此，一方面认识到物理实在和外部世界的一致性，另一方面也强调了实在的本质和其表面形式的区别。的确，这里包含着外部世界，观察者对于外部世界的理解，和我们对它的表述这三者之间的区别；因为，正如以前所看到的，物理学的公理基础不是由感性经验抽象出来的。
在这个意义上所引起的某些问题看来是缺乏答案的。由于康德传统的培养，爱因斯坦在想象中是支持本质上不可知的自在之物的。但更有可能的是，爱因斯坦主张用不同于科学所提供的术语来表示实在的特征，就像它们不相关一样，而且他认为这个问题像实在的哲学属性一样是不重要的。在这些情况中，存在着不依赖于观察主体的外部世界这个主张意味着什么就成为令人怀疑的问题了。像大多数科学家一样，爱因斯坦把作为所有科学基础的哲学问题，即外部世界的含意，留下来没有回答。
以上引文中唯理论的神奇色彩也许能被察觉到。我们得知感性认识用所谓的间接方法给出有关物理实在的信息。当然，这个单纯的词语隐含着大量的科学家本身没有注意表达清楚的认识论问题。但是由于感性知识的间接性，只好求助于推测这样一个暗示是非常有趣的，而且这又一次提醒我们，爱因斯坦、普朗克以及其它跟现代物理学的新成就密切相关的科学家们的信念与在学术界普遍流行的实用主义和经验主义是不同的。但是，准确地指出这个念是很困难的，这正如以下引文所指出的：“在研究者的不倦的努力后面，潜存着一种强烈得多的，而且也是一种比较神秘的动力：这就是人们希望去理解的存在和实在。但是，实际上人们却害怕用这样的字眼，因为，当人们在这样一句普遍陈述中必须解释‘实在’和‘理解’的真正意义是什么时，就会立刻陷入困难。”
Ⅲ. 理论和实在的关系
当理论表示物理实在的确切方式难以直接说明时，从爱因斯坦的著作和文章中很清楚地看出，他是理论临摹实在这种观点的反对者。在这方面他和牛顿，无疑也就是和英国所有的经验主义者进行了激烈的争论，相对论的主要观点是认为几何学是由人类的智力创造的，而牛顿则认为几何学是来自经验，并且是总结物理经验的一套描述性定理。仅仅在采用爱因斯坦的这个发现时，人类的头脑才感觉到能够自由地驾驭时代所赋予的时间和空间概念，自由地测定适合于给时间和空间下定义的可能范围，自由的选择与观察一致的系统表述方式。理论必须与经验一致，但不是在理论分析的初始阶段，而是在它的最后结果之中。“这种体系的结构是理性的产品；经验内容及其相互关系都必须在理论的结论中表示出来。”
理论如何做到与实在相联系，在相对论的物理内容中是很明显的，而且也是爱因斯坦本人清清楚楚表述过的一件事。实在中有一些难以形容的事情，这些事情偶尔被描述成神秘莫测和骇人听闻的；其中所暗示的特征无疑是这种事情基本和固有的性质，以及它作为完整而明确的理性思考所表现的缺陷。另一方面，数学（尤其是几何学）恰好具有内在顺序的属性，即具有可预见性因素，而看来实在则没有这些。经验中这些不谐和的对立物怎样才能结合在一起呢？“只要数学命题是涉及实在的，它们就是不可靠的；只要它们是可靠的，它们就不涉及实在。”
理论和实在这两者不会自动地结合在一起，而必须由特殊的公设强迫它们结合在一起。欧几里德几何是一门以公理为基础的学科，但这些公理本身并不需要和实在相关联。不同的公理系统就形成不同的几何学。另一方面，实在不会把公理呈献给研究者。当假设一种几何学与观察相符时，则就会导致一种物理理论，即可理解的实在图景，于是理论便和实在联系起来了。实在的神秘经验就像一个巨大的、无形的、能赋予生命物质的贮存器，唯有数学是机器人的陈列馆。由其中选择一个机器人，并且把它和实在联系起来。如果你选择了一个合适的，那么你就可以目睹人造生命的奇观：血液会流过原先空转的人造血管，于是有功能的机体就制造出来了。没有一个人能够预先推断哪一种机器人能取得成功；天才的科学家所做的是适当的选择。
我总是希望这个简单的描述不致篡改爱因斯坦的观点。我已经把这里所强调的问题放在非常重要的位置，也就是说物理学任何方法论的中心因素是：经验的感觉事实，解释这些事实所形成的结构，以及使上述两方面能够有成效并有根据地相互联系的对应规则。人们总是通过“几何和经验”找到了这种对应规则所需要的证据。
在许多地方爱因斯坦都表示了对马赫的感谢，而且通过考察直接追溯马赫对这位哲学家的影响是很容易的。他们俩人都拒绝承认不能根据本身的性质来证明自己的理论概念。为了绕过无法观察的绝对空间概念，马赫试图用随着宇宙中所有物质的质心一起运动的惯性系统有关的加速度来代替相对于绝对空间的加速度以拯救力学定律。相同的看法导致爱因斯坦放弃以太的观念，以及马赫的主张，因为通过全面的思考，后者自动消失了。为了测量相对于宇宙惯性系统的加速度，并给那个系统下定义，则需要超距作用的概念，继而就进一步预先假定在操作上是荒谬的宇宙的同时性，借助于一系列的逻辑推理使马赫的设想终于自动破灭了，这个例子几乎是象征性的，因为在许多情况中，爱因斯坦物理学推论的精密性和自洽性否定了马赫原来的立场，而且富于思考的观察者看到、通过爱因斯坦的工作，认为理论是不重要的这种态度逐渐被否定了。
Ⅳ. 经典力学和量子力学的描述
作为引言，我们首先让读者回想一下经典力学和量子力学描述实在的本质区别。在牛顿力学中，人们认为物质是质点的集合，而且每个质点的状态是由六个量，即三个坐标和三个动量来说明的。当任一时刻的状态已知时，所有将来和过去的状态都能由运动定律计算出来。把几率的概念引入这个体系只是由于不知道所有质点的状态，这种不知仅仅是由于测量中的困难所引起的，而不是由于概念上的困难所引起的。按照经典力学的观点，在一种简单的观念中，一个质点有位置和速度，就像一个可见的物体有颜色和大小一样；谈到一个质点的位置和速度这种量是实在的，则是一个显然的表述，似乎不需要进一步审核。
相对论使这个图景的轮廓变得非常清晰，并且给了它一定的根据和几乎不可抵御的自然性质。因为揭示了可以把时间看作为第四维坐标，而变化的宇宙可以表示为世界线的体系，相对论便使得这种表示不但更对称，而且在美学上更有感染力，于是质点具有位置、时间、速度的观念就变得更明显了。但是，像对其先辈牛顿一样，对这个最完美的图景来说，人们都可能加以反对，其根据是：它不考虑质点的有限大小和内部结构，而且，如果它力图这样做，那么它就毫无希望地变成没有因果关系了。
量子力学由于引入了不同的状态概念，则改变了所有的这一切。的确量子力学仍使用粒子这个词，但不再要求我们精确指出粒子的位置和速度。事实上，它使用了状态函数中ψ（x、y、z），这个状态函数规定了物体系统（如粒子）所有位置的数值。这些状态函数是我们说明实在的方法中最好的方法，但是当一般要求预言一个体系将来或过去的位置、速度等等的时候，却不是最好的。如果我们在经典意义上，继续使用状态这个术语，那么这些函数就根本不能定义一个状态。
然而，状态函数是非常有用的。因为通过简单和熟悉的数学步骤，它们便可给出所有能在系统中进行测量的平均值之计算。如果需要的话，那么某种测量给定值的概率便可通过简单的法则算出。许多量子力学的作者在其所论及的范围内仿效经典物理的语言：量子力学所允许的某个量（如动量）的概率之计算应该是通过测量求得的某些值。对于物理学家和他所从事的事业来说，这段说明可以脉为是工作准则。但是对于哲学家来说，这段说明则包含着令人遗憾的谎言，因为看起来它是这样的无知。事实上量子力学永远不会涉及到整个系统的数量；它不能指出，在比较古老的意义上，系统所具有的任何量。量子力学所做的应该说成是：当进行测量时，用概率来表示它可以找到的结果。所有进一步的含意都是因为在量子力学中不慎重地使用了经典物理的语言所引起的，这就像在外国使用本土方言一样可笑。我们将看到，爱因斯坦对于量子力学的评价就受到了这种差错的干扰。
Ⅴ. 量子理论和实在
对用量子理论描述物理状态所引起的变化经过深思熟虑之后，爱因斯坦、罗森和波多耳斯基发表了题为《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗？》的论文。文章除了对这个问题的否定回答外，还包含着作者对于实在意义的或多或少的系统解释。的确，这种解释受到暂时目的的限制，但也证实了本文某些已经指出的论点。在此我们详细地摘录一段引文。
“对于一种物理理论的任何严肃的考查，都必须考虑到那个独立于任何理论之外的客观实在同理论所使用的物理概念之间的区别。这些概念是用来对应客观实在的，我们利用它们来为自己描绘出实在的图像……
不管给完备这个名词以怎样的意义，对于一种完备的理论，下面的要求看来总是必要的：物理实在的每一元素都必须在这物理理论中有它的对应。我们把这叫做完备性条件。只要我们能够决定什么是物理实在的元素，那么第二个问题②就容易回答了。
物理实在的元素不能由先验的哲学思考来决定，而必须由实验和量度的结果来得到。然而，就我们的目的来说，并不需要一个关于实在的广泛的定义。我们将满足下面这样的判据，这判据我们认为是合理的。要是对于一个体系没有任何干扰，我们能够确定地预测（即几率等于一）一个物理量的值，那么对应于这一物理量，必定存在着一个物理实在的元素。我们觉得，这个判据虽然远远不能包括尽一切认识物理实在的可能办法，但只要具备了所要求的条件，它至少给我们提供了这样一种办法。只要不把这判据看成是实在的必要条件，而只看成是一个充足条件，那么这个判据同古典的以及量子力学的实在观念都是符合的。”
应该注意到上面用带点的字印刷的两句话。第一句提出了物理实在元素与物理理论之间的对应关系。可惜，撇开物理理论，人们在任何时候都不能找到一个对物理实在意义的简要说明。的确应该相信，除非参照成功的物理理论，否则，实在就不能定义。如果这是正确的，那么爱因斯坦的主张就正如我们所猜想的，陷入了同义反复之中。另一方面，当在特定命题中使用时，为了单独指出感性经验，或许指出过去、现在和将来所有经验的总合，存在着通过对物理实在的分析，做出更恰当说明的可能性。这种见解的缺陷是偏离了平常对实在的看法。因为通常实在这个术语比直接的感觉经验具有更为持久、稳定的意义。
至于上段引文中用带点字印刷的第二句话，我们发现它对于一般的用途来说是有点太特殊了，而且非常有利于状态的经典定义。实在被赋予物理量（借助于物理量的可预见性）。但是，如果物理量是一个没有重要意义的幽灵般的东西，那么它们在量子力学中到底是什么呢？如果物理理论直接抓住了经验的元素，那么，当没有把像位置和动量这种物理量引入时，一旦论及观察的结果，是什么意思呢？我们将在本文结尾处再回答这些问题。现在则要谈到，如果承认用带点字印刷的第二句话，那么爱因斯坦、罗森和波多耳斯基的论文就恰恰在做它开始做的工作；这篇论文论证了，当把讨论局限于纯状态时，量子力学对实在的描述是不完备的，并且，在这篇论文中做了这种限制，尽管没有清楚地指出这种限制。这也不是一个无意义的贡献，因为引文中所包含的对实在的独立量观点，现时被当作一个不协调的早期遗物来批判，但实际上这种观点是物理学家们广泛支持的，并一直风行至今。
为了使这个图景完整，则再一次强调，认为经典物理量是实在的一部分的实在判据的重新表述是完全有必要的。量子理论不承认，在所用的方法中物理量是系统的附属物。当一个电子不处于动量算子的本征态时，指出电子具有动量是没有意义的，而且在那种状态中，电子的动量不是实在有意义的组成部分。“测定电子动量”的可能性当然总会到来的；但严格地说，这并不比产生某种类型经验的作用更多些；这个经验是实在的组成部分，当重复测量时，其结果可能与第一次不相同，就是这个事实，描述实在的量子力学方法承认确实的经验，而不承认赋予永久性质（像位置，动量）这种可能性。爱因斯坦多次正确强调的事情是，量子力学中断了经典力学的连续性。
爱因斯坦还在进一步反对这门新的学科。在有关文章中我们读到：
“但是、可惜它（量子力学）使人们不得不使用这样一种连续区，其维数并不是物理学迄今所加给空间（四维）的，而是随着构成被考查体系的粒子数目无限地增加的。我不得不承认，对这种解释）我只能给以暂时的重要性。我仍然相信可能有一种实在的模型——那就是说，相信有这样一种理论，它所表示的是事物本身，而不仅是它们出现的几率。”
这里人们想知道，如果经验本身怀疑这种模式的存在，那么什么能成为具有预先指定性质的模式，就电子是粒子还是波而论，难道没有一个让我们信奉的电子模式吗？鉴于目前的发展局面，这个问题是不能回答的。
爱因斯坦认为海森堡测不准原理是正确而且重要的，但他更倾向于另一种描述。
“……为了说明电的原子特征，而方程只需要引导到如下的结论：在边界上电的密度到处等于零的三维空间区域永远包含着大小由整数表示的总电荷。在连续区理论中，原子特征将由积分定律满意地表示出来，而不必确定那些组成原子结构的实体的位置。
要等到用这种方式把原子结构成功地表示出来以后，我才认为量子之谜算是得到了解决。”
作为结束语，我们发表如下的见解：在各处都表现出爱因斯坦以其对什么是物理实在的敏锐直觉逐渐认识到，在允许的时间内对宇宙描述所处的困境。例如，因为牛顿观点中，空间和以太绝对性的失败，而必须放弃独立粒子的概念；再者三维无限点粒子的假设，由于需要解释有限大小的结构，而威胁着简单性，并确实威胁着因果分析的可能性。此外，还有其它的种种迹象。
目前人们看到两条指引脱离这种困境的道路。一条是保持经典物理的本体论，用具有永久意义的稳定性所定义的体系描述实在。只要借助于场论，这就有可能，在场论中四维连续区的每个点都成为像规范势、或电磁势的永久负荷者。为了使这个方案可以通行，场量必须服从偏微分方程，而偏微分方程则许可大范围的连续区被其无限小部分的性质所控制，于是便建立起因果性的基础。这是一条有利于爱因斯坦的道路。
另外一条道路是通过不太熟悉的知识领域。为了沿这条道路行进，人们必须隐蔽地脱离经典物理的大部分内容；人们必须重新定义物理状态的概念，并采用实在所需要的更高奇的形式。这就需要放弃把经验标记在一个四维连续区域上的努力，而引入一个本身具有特殊魅力、又不受控制的数学分支。现在明确推荐的、在解释原子问题上取得成功的就是这条道路，它就是量子力学，但是，在电磁场的量子理论中，还存在着一些令人烦恼的困难，这正开始挫伤沿这条道路行进的人们的热情。也许这两条道路会在超过我们现在水平的地方相遇。
[Philosopher-Scientist，1957年]
① H·马格瑙系美国著名物理学家及科学哲学家。1952年，曾被选为美国科学哲学学会主席。该文是为纪念爱因斯坦70寿辰而写的，原题《爱因斯坦有关实在的概念》爱因斯坦认为这篇论文包含了某些新颖的具体意见。因此，对于科学哲学的研究有一定的参考意义。——译校者
② 本文作者在摘录引文时，删掉了其中一段：“为了要判断一种物理理论成功与否，我们不妨提出这样两个问题：1.‘这个理论是正确的吗？’2.‘这个理论所做的描述是完备的吗？’……”这里的第二个问题就是文中所提到的第二个问题。——译者。