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第76部分

科学中的革命-第76部分

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  米歇尔。布宾在哥伦比亚大学介绍爱因斯坦时说,他是一种理论的创立者,而这种理论是“动力学的一次进化,而不是一场革命”。当时他对爱因斯坦的立场一定会心领神会的。    
  上述爱因斯坦的见解表明,用一句话来概括爱因斯坦是否相信科学中发生了革命是多么困难。他一定知道大多数人(不论是科学家还是非科学家)都认为相对论是一场革命,因此他不厌其烦地(在不少场合下)指出相对论迈出的是逻辑的、进化的一步,而不是与旧观念的直接决裂的一步。他不只一次说有麦克斯韦革命,而且在1953年他毫不含糊地介绍伽利略的《对话》时运用了“革命性”一词,语气显然比他半个世纪前称自己的光量子为“富有启发性的”加重了许多。    
  探讨爱因斯坦有关科学革命和科学进化的思想,我们不该忘记,爱因斯坦从未写过有关文章,也没有在有记录的谈话中,或在我们能收集到的信件中专门讨论这一主题。而且我们知道爱因斯坦在许多方面都是一位很谦虚的人,因此他会极力反对在报刊上宣传他发动了科学革命。在他的一次最为坦率的表态中,他突出反对的是新闻媒介给人造成了这样一种印象:科学革命“每五分钟”就会发生一次。但应当注意的是,即使在爱因斯坦尖锐反驳对薛定谔的成就过分渲染时,他也没有完全排除发生科学革命的可能性。天件谦和与对新闻机构作法的反感很可能是爱因斯坦把自己开创的革命看作为“进化”的主要原因。    
  此外,对年轻的富有理想的知识分子来说,在1905和1906年出现“革命”一词,同1917年后的意义完全不同。爱因斯坦把他的工作看作是进化的而不是革命性的主要论述,是在1917年俄国革命和第一次世界大战结束后很快遍及中欧的革命夭折后做出的,当时柏林的大街上还在进行着血腥的战斗。从20…50年代,正如我们所知,爱因斯坦乐于撰写论述伽利略(也许还有牛顿)革命的文章,他还多次写过评述麦克斯韦革命的文章。我认为,重要的是在爱因斯坦40年代写的自传中,占有突出鲜明地位的,是他对麦克斯韦革命的论述,那是一种强烈而明快的论述。当爱因斯坦谈到麦克斯韦革命是由法拉第、麦克斯韦和赫兹共同做出(还附加了麦克斯韦具有“狮子般的领袖地位”)的时候,毫无疑问他强调的是观念变革的深度,而没有顾及时间的跨度。因为法拉第的论文发表于19世纪3O年代,赫兹的论文发表于19世纪90年代,这场革命横跨半个多世纪的漫长时间。这个例子表明爱因斯坦思想中的伟大科学革命不能同突发性的、剧烈的政治事件进行严格的类比,政治变革是以统治形式的更替为特征的。    
  爱因斯坦先前的助手巴纳什·霍夫曼曾写过几部关于爱因斯坦和现代物理学的书。他告诉我他从未听到爱因斯坦说过任何反对发生科学革命的话。在霍夫曼同爱因斯坦长期的秘书和朋友合作写的一本书中,霍夫曼依据大量有关爱因斯坦革命的论述,发现爱因斯坦的科学观并不自相矛盾。霍夫曼把爱因斯坦曾用于伽利略和麦克斯韦的科学但没有用于他自己的科学的那些评语照搬于爱因斯坦的科学。英费尔德在他所写的论述爱因斯坦和相对论的书中,称狭义相对论是“第一次爱因斯坦革命”(1950,23;40),广义相对论是“第二次爱因斯坦革命”。英费尔德是爱因斯坦的亲密助手,并和爱因斯坦合作完成了《物理学的进化》(1938)一书。英费尔德评价爱因斯坦对量子理论的贡献是量子理论“这场未完成的伟大革命”的一个主要步骤,它是“革命的同时也是调和的”。记者亚历山大·莫斯柯夫斯基曾报道过大量同爱因斯坦谈话的内容,他说狭义相对论体现了“物理学思想的革命性转变”(1921,113),广义相对论要求“革命性的自然观念”(p.6),“我们中间很少有人意识到沿着爱因斯坦观念的发展线索,等待我们的是更深刻的内在革命(p.141),普朗克,这位在思想和言论上均比较保守的人在宣称爱因斯坦工作的极端革命性方面显然没有丝毫的犹豫(霍尔顿1981,14):    
  这种关于时间的新的思维方式极大地要求物理学家具有抽象和想像的能力。他远远超过在理论科学研究中甚至在知识论中取得的任何惊人的成就……,相对论引起的世界观的革命,就其影响的深度和广度来说,只有哥白尼引进的新的宇宙体系所导致的革命可与之相比。    
  但丹尼斯·西夏马(1969,ix)发现:“牛顿运动定律其自身的逻辑是不完整的,从中产生的问题一步步导致了极端复杂的广义相对论”。有许多科学家和历史学家认同爱因斯坦的观点,认为相对论是已有科学观念的扩展和改进,同样也有许多证据表明相对论是本世纪最伟大的革命之一,是一场主要的科学革命。    
  爱因斯坦在大量文章中以及自传中都认为,进化和革命均是科学发展的要素,现今已经成为两项重要的研究课题。吉拉德·霍尔顿(1981)集中研究爱因斯坦关于相对论进化性质的表述和他1947年声明反对薛定谔宣称的革命的立场。因此他只是提到了但并没有讨论爱因斯坦致哈比西特的有关量子理论的信,也没有考察爱因斯坦许多关于麦克斯韦革命的论述。另一方面,马丁·克莱因(互975)在了解到爱因斯坦关于相对论是科学进化过程中的一部分这一思想的同时,他也研究了爱因斯坦关于革命的论述——这类论述同麦克斯韦、薛定谔和爱因斯坦自己的光量子假说联系在一起。           
《科学中的革命》 
科恩著        
第29章 大陆漂移和板块构造说:地球    
   最近发生的地球科学革命,由于具有一些表征科学革命全部性质的特点而引人注目。但这场革命也因显示出我们这个时代科学所独有的特性发人深思。从根本上讲,这场革命包括抛弃大陆是在一个固定的基础上形成、生长或发展这一传统观念,引进了大陆在地球表面彼此之间以及相对于洋底“漂移”这一如此激进的概念。这场革命的一个特征是其板块构造说,亦即:地球表面被分成一个个刚性板块,包括大陆和洋底,它们相互之间相对于地底在作非常缓慢的漂移运动。    
  大陆漂移说是阿尔弗雷德·魏格纳(1880—1930)在1912年一篇重要的学术论文中提出来的,并且在几年后(1915)出版的一部专著中加以发展和完善。人们几乎立刻就意识到了这个假说潜在的革命性质,因为它要求对地理学的全部基础进行重新修订。20世纪20…30年代间,地理学家对大陆运动的观念进行了广泛的讨论,结果,反对意见几乎是同声一片。因此,魏格纳提出的地球漂移说长期以来处于我所说的理论革命阶段,直到SO年代中期,不断发现的新证据才越来越对大陆可能运动的假说有利。但直到本世纪60年代,一场地球科学革命才真正发生。    
  历史分析表明,这场地球科学革命结束了长达半个世纪之久的理论革命状态外仅仅是因为人们勉强接受了一整套已处休眠状态或早先被摒弃的观念或理论。这场科学革命伴随着研究地球的新手段和传播知识的新技术的产生而产生。不仅许多地球科学家沿着非传统的路线思考,而且,有不少物理学家也投入了地球科学的研究之中,并做出了伟大的发现。因此,最终发生的地球科学革命并不仅仅是长期受到抵制的、作为传统观念的一次根本性转变的大陆漂移说的简单复活,而且还创立了新的板块构造理论来描述大陆的漂移说的简单复活,而且还创立了新的板块构造理论来描述大陆的运动。从某种意义上说,魏格纳的原始理论并未导致一场科学革命,但是,最终的科学革命确实体现了魏格纳理论中大陆运动这一中心思想和把地表分成两类地域(陆地和海底)的观念。    
  这场革命的一个最突出的特点就是,处在学科工作中的地理学家普遍意识到他们正在经历一场地球科学革命。许多科学家撰写文章或专论都强调了考察大陆和地球的思维方式所发生变化的革命性质;他们写出了标题醒目的著作,如《地球科学中的革命:从大陆漂移说到板块构造说》(哈拉姆1973)或《地球科学革命的严峻年代》(格伦1982)。强调革命性不仅是后来历史性或评论性文章和书籍的特点,也是地球科学革命年代中学术论文的特点。例如,《科学》杂志中的一篇颇具新意的学术论文(奥普代克1966)的标题是“南海深海岩心的古磁研究”,它的副标题是“确定地球历史事件发生时间的革命方法”。1970年,在讨论“新的一类错误”期间,J.T。威尔逊声称最近关于地磁逆转的发现构成了地球科学中的“革命”。在(国际科学联合会理事会的)“上地幔计划”(U.M.P.)的最终报告(1972)中,“U.M.P.实施期间提出的板块构造的统一概念”被说成是地球科学中的一场“革命”(舒利文1974,343)。    
  20世纪7O年代发表的有关历史评述和总结性著作(主要由母语是英语的科学家著述)所体现的革命意识在某种程度上反映了这一事实;20世纪60年代大陆漂移和板块构造说为人们所接受是与库恩1962年出版的《科学革命的结构》产生的巨大影响分不开的。因此,阿兰·考克斯(1973)安东尼·哈拉姆(1973)、乌苏拉·马文(1973)和J.T.威尔逊(1973、1976)在讨论和评述大陆漂移理论的最新发展时都特别提到了库恩。这场科学革命还由于在其后的十几年间出现了一系列出色的历史著作而引人注目。这些著作有许多本身就是地球科学家撰写的,其中一些科学家亲自对这场革命做出了根本性的贡献。    
  作为对最近这段历史的考察结果,我们现在已经知道,弗兰西斯·培根不是大陆运动观的创立者(马文1973)。他仅是指出非洲和秘鲁西海岸之间有一种大致的吻合。几乎两个世纪之后的亚历山大·冯·洪堡也没有通过认识大西洋两边海岸线之间的相似,从而进一步提出两个大陆曾经是连在一起,以后才分开的。但是,1859年,居住在巴黎的美国人安东尼奥·斯尼德-佩雷格里尼用法文写的名为《创世纪及其未解之谜》这本边缘书中,首次提出了原始大陆分裂和组成部分移动的思想。有人还宣称,奥地利地质学家爱德华·苏斯是大陆漂移说的早期倡导者,正如马文(1973)所指出的,这个看法是完全错误的。但是苏斯在20世纪初确实曾提出最初有两块古生代大陆,“亚特兰蒂斯”(位于北大西洋)和冈瓦纳大陆(在南大西洋)。他把后者命名为冈瓦纳,这是印度中部地区(巩德人居住地)。苏斯像19世纪一些先驱一样,认为我们现在的大陆是更大的原始大陆的遗迹,其碎片已沉没到海底盆地。但他并没有提出原始大陆的分裂过程,因而也就没有建立我们今天所理解的大陆漂移思想(马文1973,58)。    
  一个更能说明问题的例子是美国地质学家F.B.泰勒。他在1910年发表了长篇论文,首次提出了一个具有内在逻辑性的、连贯一致的假说,这个假说包含了某种我们今天所理解的大陆漂移说的成份(哈拉姆1973,3)。这个假说最早是在1898年出版的一本小册子中阐述的,但泰勒的理论主要是依据天文学,而不是地理学或地质学。他假设很久以前地球俘获了一颗彗星,它后来成了今天的月亮。这场天文学事件增大了地球的旋转速度,产生了更大的潮汐力,这两种作用的合力将大陆从极地拉开。在他1910的论文中以及后来的出版物中,泰勒用地质学证据(爱尔德雷季1976,271)进一步完善了他的大陆运动的论点,但是这些没有引起地质学界的普遍重视(马文1973,63-64)。1911年,另一位美国人,H.B.贝克尔指出,存在一种由宇宙力包括太阳系行星的摄动引起的大陆移动(同上,65)。当魏格纳出版他的著作时,他总结了许多前人的工作,有一段详细讨论了泰勒的贡献。但是魏格纳两次宣称他“仅仅是在漂移理论的基本轮廓已经形成时,才了解到泰勒所做的这些工作”(同上,8-10)。在这部著作的最后一版(1962中,魏格纳在历史回顾部分中又加上了一些新的人名。他在这一版中写道:“我还在F.B.泰勒1910年的著作中发现了与我的理论非常相似的观点”。    
  魏格纳的大陆运动理论    
  地质学家和地球物理学家开始对大陆漂移假说进行认真的讨论是在A.魏格纳的著作出版以后。从所受的教育

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