爱因斯坦的科学哲学（二）

首先，这并不排除人们至少坚持康德式问题，就像卡西尔所做的那样。我什至认为，这种观点是不用自然科学的发展就可以严格反驳的。因为人们总是能够说批判哲学家迄今为止在先验要素的建立上犯了错误，并且人们总是能够建立一个与给定的物理系统不矛盾的先验要素系统。让我简要说明为什么我认为这种观点不自然。物理理论由 A、B、C、D 部分（元素）组成，它们共同构成一个逻辑整体，正确连接相关实验（感官体验）。那么往往会出现这样的情况：少于所有四个元素的总和，例如，A、B、D，没有 C，不再说明这些经验，就像 A、B、C 没有 D 一样。然后可以自由地将这三个元素的集合（例如，A、B、C）视为先验的，而只有 D 视为经验条件的。但是，仍然令人不满意的是，人们在选择那些被认为是先验的要素时具有任意性，完全不考虑这样一个事实：该理论有一天可能会被另一种理论所取代，而另一种理论可以用另一种理论来取代其中某些要素（或全部四个）。其他的。 (爱因斯坦 1924, 1688–1689)

爱因斯坦的观点似乎是，虽然人们总是可以选择将选定的元素指定为先验的，因此是非经验的，但没有任何原则决定可以如此指定哪些元素，并且我们因此指定它们的能力源于这样一个事实：只有具有经验内容的元素的总体。

迪昂本人也提出了大致相同的观点（见迪昂 1906 年，第 2 部分，第 6 章，第 8 和第 9 节），反对那些通过声称某些陈述具有常规定义。爱德华·勒罗伊（Edouard Le Roy，1901）就自由落体定律进行了这样的论证。它无法通过实验反驳，因为它充当了“自由落体”的定义。亨利·庞加莱 (Henri Poincaré, 1901) 对于更一般的力学原理也说了同样的话。正如爱因斯坦回答了新康德主义者，杜昂也回答了这种约定论者：是的，实验本身不能反驳自由落体定律，但这只是因为它是一个更大的理论整体的一部分，而这个理论整体的经验内容只是作为一个理论的一部分。整体，以及该整体的各种其他要素也可以说是单独的，不受反驳的。

从爱因斯坦与那些在 20 世纪 20 年代领导逻辑经验主义和科学哲学发展的人的关系来看，爱因斯坦应该在 20 年代初用杜昂反对庞加莱和勒罗伊的约定论的论点来反对新康德主义者，这一点很有趣。 20 年代，尤其是 Schlick 和 Reichenbach。爱因斯坦与施里克和赖兴巴赫有着共同的目标，即创造一种新形式的经验主义，足以完成捍卫广义相对论免受新康德主义批评的任务（参见施里克 1917 年和 1921 年，以及赖兴巴赫 1920 年、1924 年和 1928 年；了解更多详细信息，参见 Howard 1994a)。但是，尽管他们都同意康德所认为的科学认知中的先验要素最好被理解为科学中的约定时刻，但他们对于科学约定的性质和地位的分歧却越来越大。经典的逻辑经验主义观点认为，约定时刻仅限于赋予各个原始术语的约定协调定义，这种观点效果很好，但与理论的整体论不太相符

正是这种关于科学惯例的性质和地位的争论，导致了爱因斯坦在 20 年代与石里克和赖兴巴赫在哲学上逐渐疏远。就其本身而言，关于惯例的争论还与另外两个问题纠缠在一起，即现实主义和爱因斯坦将理论视为“人类精神的自由创造”的著名观点（例如，参见爱因斯坦 1921）。在这两种情况下，令爱因斯坦感到困扰的是，验证主义语义使理论和经验之间的联系过于紧密，而理论本身以及产生理论的创造性理论的作用太小。

如果理论选择是经验决定的，特别是如果理论概念是根据经验基元明确构建的，就像卡尔纳普在 Aufbau 中的纲领（Carnap 1928）那样，那么很难看出理论如何为我们提供一个关于经验以外的故事。如前所述，爱因斯坦并不是我们今天所说的科学实在论者，但他仍然相信理论内容超出了单纯的经验内容（关于爱因斯坦的实在论和建构主义之间的关系，请参见 Ryckman 2017，第 8 章和第 9 章）。他相信理论科学为我们提供了一扇了解自然本身的窗口，即使原则上在深层本体论层面上不存在唯一正确的故事（见下文第 5 节）。如果理论上选择的唯一选择是传统协调定义中的一个，那么这根本就不是选择，赖兴巴赫特别强调了这一点，作为他的立场的重要积极含义。赖兴巴赫认为，如果经验内容是唯一的内容，那么经验上等价的理论就具有相同的内容，由于它们对协调定义的不同选择而产生的差异就像“es regnet”和“il pleut”之间的差异一样。用英制单位或公制单位表达测量结果之间的差异，只是同一事物的两种不同表达方式。但是，爱因斯坦会问，如果科学中没有真正选择的空间，如果经验以某种方式决定理论构建，那么理论物理学家的创造性智慧在哪里发挥作用呢？

关于科学惯例的性质和作用的争论一直持续到爱因斯坦生命的最后阶段，在赖辛巴赫和爱因斯坦之间的交流中达到了最复杂的水平。《在世哲学家图书馆》卷《阿尔伯特·爱因斯坦：哲学家物理学家》（Schilpp 1949） 。问题又是，几何形状的选择是经验的、传统的还是先验的。在他的贡献中，赖兴巴赫重申了他的旧观点，即一旦建立了适当的协调定义，将一些“实际上刚性的杆”等同于几何学家的“刚体”，那么物理空间的几何形状就完全由经验证据决定：

只要没有指定同余的定义，几何形状的选择就是任意的。一旦这个定义被建立起来，它就变成了几何对于物理空间所持有的经验问题……传统主义者忽视了这样一个事实：只有几何的不完整陈述（其中省略了对同余定义的引用）才是任意的。 (赖兴巴赫 1949, 297)

爱因斯坦巧妙的回答包括两个角色“赖兴巴赫”和“庞加莱”之间的对话，其中“赖兴巴赫”向“庞加莱”承认，自然界中不存在完全的刚体，必须用物理学来纠正诸如热力学之类的问题。变形，由此可见我们实际测试的是几何加物理，而不仅仅是几何。爱因斯坦说，在这里，一个“匿名的非授权主义者”以尊重为尊重的地方，“为了庞加莱作为思想家和作者的优越性”（Einstein 1949，677），但也许，也许，因为他意识到这一点是观点接下来的是比庞加莱更愚蠢的。然后，“非实权主义者”认为，对几何和物理学进行了测试，违反了对意义的实证主义识别，并具有可验证性：

非实权主义者：如果在陈述的情况下您保持距离成为合法概念，那么您的基本原则如何（含义=可验证）？您是否难以否认几何陈述的含义并仅对完全发展的相对论（根本不作为成品）承认含义的地步？从您的意义上讲，您不得不给任何“含义”属于物理理论的单个概念和陈述，而是属于整个系统的含义，因为它使“可理解”在经验中给出了什么？为什么在理论中发生的单个概念毕竟需要任何单独的理由，如果仅在理论逻辑结构的框架内必不可少，并且是否是整个理论进行考验？ （Einstein 1949，678）。

奎因（Quine）出版《两种经验主义教条》（1951年）的两年前，爱因斯坦（Einstein）在这里明确说明了彻底的整体主义的语义含义。

如果理论选择在经验上是不确定的，那么一个明显的问题是，为什么我们很少意识到科学行为的不确定。在1918年庆祝麦克斯·普朗克（Max Planck）六十岁生日的讲话中，爱因斯坦（Einstein）通过实践和原则之间的区别来解决这个问题：

物理学家的最高任务是……寻找那些可以通过纯粹推论获得世界图片的最一般的基本定律。没有逻辑路径导致这些基本定律；相反，只是直觉在于对经验的同情理解。在这种方法论不确定性的状态下，人们可以认为，任意许多人本身就是合理的理论原则制度。原则上，这种观点当然是正确的。但是，物理学的发展表明，在任何一个给定时间，一个人都可以想象的理论结构在任何情况下都证明自己无条件优于其他所有人。没有人真正深入研究这个主题的人会否认，在实践中，即使没有逻辑道路从感知到理论的基本原理，也没有明确地决定理论体系。 （爱因斯坦1918，31;霍华德的翻译）

但是，为什么理论选择在实践中似乎是凭经验确定的呢？爱因斯坦（Einstein）在给施利克（Schlick）的一封信中暗示了一个答案，他赞扬施利克（Schlick）的论点，即理论本体论的深层要素对真实的地位和马赫（Mach）的感觉要素一样多（Schlick 1917），但建议（Schlick 1917）尽管如此，我们还是谈到两种不同的现实。它们有何不同？

在我看来，“真实”一词是根据印象或事件（即从物理意义上说的事态状态）所接受的。

如果两个不同的民族彼此独立地追求物理学，他们将创建这些系统，这些系统肯定会在印象（Mach的“元素”）方面同意。两者为连接这些“元素”而设计的心理结构可能大不相同。而这两个结构不必同意“事件”；因为这些肯定属于概念构造。当然，在“元素”上，但不是“事件”，这是“不可避免地在经验中给予的”。

但是，如果我们将我们在时空施加中所安排的“真实”指定，就像您在知识理论中所做的那样，那么毫无疑问，“事件”是真实的。…我想推荐这里的干净概念区别在这里。 （1917年5月21日至施利克的爱因斯坦，CPAE，第8卷，文档343）

实际上，为什么物理学家不知道不确定？这是因为我们的情况不是“彼此独立于物理学的两个不同民族的情况”。尽管爱因斯坦并没有明确地说，但这种含义似乎是理论上选择中明显的决心主要是由于我们成为普通科学界的成员，我们所有人都同样被社会化。成为这样一个社区成员的一部分是，我们被教导要根据我们所拥有的标准或价值观做出理论选择。

3。简单和理论选择

对于爱因斯坦（Einstein）而言，对于许多其他人来说，简单性是一个标准，主要是在实验和观察结果不再提供明确指南的领域中引导理论选择。这也是爱因斯坦哲学反思的早期和后期的主题（有关详细信息，请参见Howard 1998，Norton 2000，Van Dongen 2002，2002，2010； Giovanelli 2018）。例如，1918年关于实践中理论选择的明显确定的恰好引用的言论与本质中的不足相反：

此外，这种与经验世界在单一协调的概念系统中还可以降低一些基本定律，从而从逻辑上开发整个系统。随着每一个新的重要进步，研究人员都认为他的期望超过了，因为这些基本法律在经验的媒体下越来越简化。他惊讶地看到，明显的混乱决定了一个崇高的秩序，这不是归因于个人思想的统治，而是归因于经验世界的构成。这就是莱布尼兹（Leibniz）如此幸福地描述“预先建立的和谐”。物理学家强烈责备许多认识论家对这种情况的理解不足。在我看来，在我看来，几年前马赫和普朗克之间引起的争议的根源。 （爱因斯坦，1918年，第31页）

这里有一点点自传，因为爱因斯坦在后来的几年反复强调，他了解自己寻求一般相对论的成功，因为他寻求最简单的一组最简单的现场方程，满足了一套给定的约束。 。

爱因斯坦（Einstein）庆祝简单作为理论选择的指南，在1930年代初期，当他沉浸在统一田野理论的项目中时（参见，范·邓根（Van Dongen）2010现场理论）。见证他在1933年赫伯特·斯宾塞（Herbert Spencer）演讲中写的东西：

那么，如果不能从经验中提取但必须自由发明理论物理的公理基础，那么我们是否希望找到正确的方法？此外，这种正确的方式是否存在于我们的幻觉中？如果存在理论（例如古典力学），我们可以完全希望通过经验来安全地指导，在很大程度上可以经验，而无需深入理解此事？

在这些问题上，我完全有信心回答，我认为，正确的方式存在，并且我们有能力找到它。迄今为止，我们的经验使我们相信自然是可以想象的最简单的实现。我坚信，纯粹的数学结构使我们能够找到这些概念以及它们之间的那些诸如理解自然现象的关键的法律联系。有用的数学概念很可能是通过经验来提出的，但是绝不会从中获得。自然而然的经验仍然是数学结构物理学有用性的唯一标准。但是实际的创造原则在于数学。因此，从某种意义上说，我认为纯粹的思想可以像古代人所梦dream以求的那样掌握真实。 （爱因斯坦1933年，第183页；霍华德的翻译）

爱因斯坦（Einstein）坚信理论物理学家必须相信简单性是，他的工作正在稳步发展到与观察和实验直接接触的范围内。爱因斯坦开始例行地声称这是他从发现普遍相对论的方式中汲取的一堂课（Norton 2000）。但是，有充分的理由认为爱因斯坦的选择性回忆（Jannsen and Renn 2007）有助于他捍卫依靠纯粹的数学策略来寻找统一的现场理论（Van Dongen 2010）：

相对论是理论现代发展的基本特征的一个美丽例子。也就是说，一个开始变得越来越抽象，远离经验的假设。但是作为回报，一个人更接近科学的杰出目标，即通过逻辑推论以最小的假设或公理来涵盖最大的经验内容。从公理到经验内容或可检验的后果的智力路径变得更长，更微妙。理论家越来越强迫自己通过纯粹的数学，正式的观点来指导自己，因为实验者的物理经验无法使我们进入最高抽象的地区。暂定推论代替了适合年轻科学状态的主要归纳方法。这样的理论结构必须完全详尽地阐述，以使其导致可以与经验进行比较的后果。当然，这里的经验事实也是无所不能的法官。但是，它的判断只能基于巨大而艰难的智力努力，首先桥接公理和可测试后果之间的宽敞空间。理论家必须清楚地理解这项努力只有注定要为他的理论判处死刑的道路，就必须完成这项艰巨的任务。一个人不应该责备通过称他为幻想来承担这项任务的理论家。取而代之的是，必须让他幻想他，因为对他来说，他的目标没有其他方法。的确，这不是无计划的幻想，而是寻找逻辑上最简单的可能性及其后果。 （爱因斯坦1954，238–239;霍华德的翻译）

有什么保证对简单性的信任？充其量可以进行一种元诱导。 “所有感官体验的总体可以根据构建的概念体系构建为巨大的简单性”将被怀疑论者嘲笑为“奇迹信条”，但爱因斯坦补充说：“这是一个奇迹，科学的发展在一定程度上证明了这一点”（Einstein 1950，第342页）。以前的物理理论的成功证明了我们相信自然是可以想象的最简单的实现

但是，尽管爱因斯坦对简单性的信仰都很强烈，但他绝望地对我们如何评估理论的简单性做出了精确的正式表征。 1946年，他写了简单性的观点（在这里被称为理论的“内在完美”）：

这种观点的确切表述遇到了很大的困难，在从远古时代开始对理论的选择和评估中发挥了重要作用。这里的问题不仅是对逻辑独立前提的一种列举之一（如果没有歧义的话，这是完全可能的），而是一种对不可估量的质量的相互称重之一。…我不会试图原谅缺乏[这些]主张的精确度……在我处置的空间不足之处；我必须承认，我目前不能，也许根本不能用更精确的定义代替这些提示。但是，我相信，可以做出更清晰的表述。在任何情况下，事实证明，在“甲骨文”中，通常同​​意判断理论的“内在完美”，甚至在“外部确认”程度上更加同意。 （爱因斯坦，1946年，第21、23页）。

与1918年一样，在1946年及以后，爱因斯坦（Einstein）继续印象深刻的是，“甲骨文”（大概是相关科学界的领导者）倾向于同意其简单性的判断。这就是为什么在实践中，简单似乎可以单一决定理论选择的原因。

4。在自然的理论表示中

在十九世纪末和20世纪初的物理和哲学中，根据该原则，根据该原则，科学理论应该努力争取自然的单腹代表，并以广为广泛的名称中的名义广泛而众所周知 - 约瑟夫·彼得佐尔特（Joseph Petzoldt）的论文，“单次定律” [“ das gesetz der eindeutigkeit”]（Petzoldt，1895年）。当时绘制了哲学立场地图的迹象，与当今有很大不同的方式，是因为这一原则在反物质理论逻辑经验家（例如Carnap）和新康德人（例如Cassirer）中发现了这一原则。它在关于一般相对性本体的辩论中发挥了重要作用，并且是正式语义中现代分类概念发展的背景的重要组成部分（有关更多关于单曲，单向性原则的历史，影响和灭亡的概念（有关更多信息参见Howard 1992和1996）。没有比爱因斯坦更热心和一致的冠军。

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