正文

恩斯特·馬赫:作為教師和思想家的生活

馬赫:物理學(xué)家和哲學(xué)家 作者:[美] R.S.科恩 等 著


恩斯特·馬赫:作為教師和思想家的生活

奧托·布呂著 張改珍譯

最近一次對(duì)恩斯特·馬赫工作的紀(jì)念發(fā)生在1938年,馬赫誕生100周年之際。當(dāng)時(shí),中歐艱難的政治局勢(shì)使得此類事件不可能實(shí)現(xiàn),起初命名為“恩斯特·馬赫學(xué)派”,后來被叫作新實(shí)證主義維也納學(xué)派的成員已經(jīng)解散。1938年春,布拉格局勢(shì)動(dòng)蕩,為慶祝馬赫誕辰而籌備的演講議程也不得不縮短。1966年春馬赫逝世(1916年)50周年又為紀(jì)念馬赫及其工作提供了一次契機(jī)。事實(shí)上,弗萊堡恩斯特·馬赫研究所已經(jīng)安排過一次關(guān)于馬赫的國(guó)際會(huì)議,在這里,我們也將借助這次座談會(huì),努力在紀(jì)念馬赫的人格和工作方面做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

推遲28年有它特定的優(yōu)勢(shì)。在1938年,任何慶?;顒?dòng)都有可能演變?yōu)辄h派事件,這對(duì)于持續(xù)紀(jì)念馬赫來說可能弊大于利。同時(shí),我們已經(jīng)獲得全方位賞析馬赫工作的更好視角。今天,我們應(yīng)該能夠客觀地討論他的工作,甚至準(zhǔn)備承認(rèn)其缺點(diǎn)。我相信,我們的座談會(huì)不代表任何特定的科學(xué)和哲學(xué)觀點(diǎn),也絕不是一個(gè)黨派宣講會(huì)。它應(yīng)該有助于我們結(jié)識(shí)一位科學(xué)世界甚至對(duì)其所知甚少的科學(xué)家的工作。馬赫的名字通過“馬赫數(shù)”為人熟知,不過,大部分科學(xué)家只是模糊地、并不總是正確地將馬赫同特定的科學(xué)成就和哲學(xué)觀點(diǎn)聯(lián)系起來。他作為科學(xué)史家的角色一直被承認(rèn)和質(zhì)疑。馬赫作為老師的工作鮮為人知,卻被視為理所當(dāng)然。我在這次座談會(huì)中的主要任務(wù)是展示馬赫對(duì)之持續(xù)感興趣的工作部分,并將之帶入其總體研究和觀點(diǎn)的語境中。我的論題是馬赫的思想主要出于教學(xué)澄清的需要,后者促使他探究人類理解自身和世界的智能極限。

我將用幾句話介紹馬赫生活的外部環(huán)境。歸功于弗洛伊德·拉特利夫博士[1]的最新著作《馬赫帶》,現(xiàn)在,(馬赫的)英文版?zhèn)饔浶畔O易獲得;來自海法(Haifa)的已故K.D.海勒博士也用現(xiàn)代德語敘述了馬赫的生平,其中收錄了馬赫著作的全面介紹[2]。馬赫1838年2月18日誕生于后來成為奧地利一部分,現(xiàn)在歸屬于捷克斯洛伐克的摩拉維亞省的圖拉斯(布爾諾),來自該省的名人有阿莫斯·夸美紐斯、格雷戈?duì)枴っ系聽柡臀鞲衩傻隆じヂ逡恋?。恩斯特幼兒時(shí),馬赫一家搬到維也納附近,并在農(nóng)村度過了許多年,那里教育設(shè)施很差,馬赫主要依靠父親的薪水接受教育,他的父親是一位高中老師,其野心是成為一位農(nóng)夫。馬赫1856年在維也納開始大學(xué)學(xué)習(xí),1860年完成學(xué)業(yè)。之后不久的1861年,他成為一名大學(xué)物理學(xué)講師。他于1864年被任命為格拉茨大學(xué)數(shù)學(xué)與物理學(xué)教授,1876年成為布拉格大學(xué)物理學(xué)教授、物理學(xué)系系主任。馬赫在布拉格生活了28年,作為老師、實(shí)驗(yàn)者、學(xué)者活躍在大學(xué)事務(wù)中。這是他生命中碩果累累的歲月。很顯然,他并未受此地的神秘氣息影響,我們也并未從他的作品中看到任何卡夫卡式的痛苦和焦慮。頻繁造訪維也納有助于他與朋友,特別是社會(huì)學(xué)家和作家約瑟夫·波普爾,保持聯(lián)系。1895年,馬赫被邀請(qǐng)到維也納出任新成立的“歸納科學(xué)的歷史與理論”哲學(xué)教授席位,這主要?dú)w功于古典學(xué)者特奧多爾·貢珀茨的成功斡旋,后者也是約翰·斯圖亞特·穆勒德文翻譯的主編,他想增強(qiáng)系里思想自由的氛圍。馬赫僅有幾年時(shí)間有機(jī)會(huì)就科學(xué)史主題發(fā)表演講,他回到維也納三年后患了一次使右半側(cè)身體癱瘓的中風(fēng),好在沒有影響到其智力。到1901年,他已經(jīng)無法履行教學(xué)職責(zé)并堅(jiān)持退休[3]。1905年,馬赫的繼任者是路德維?!げ柶澛?。馬赫在維也納居住到1912年,后來搬到他的兒子路德維?!ゑR赫博士位于慕尼黑附近的家,1916年2月19日在那里逝世。路德維?!ゑR赫是一位醫(yī)學(xué)博士,但他未從事過相關(guān)工作,許多年來,他都是父親的忠實(shí)助手,馬赫逝世后,他又成為馬赫論文的受托人。

1914年之前,恩斯特·馬赫作為歐洲大學(xué)教授具有正常的職業(yè)生涯;在家鄉(xiāng)附近生活,致力于教學(xué)和研究,與志趣相投的朋友一起思考和創(chuàng)造。馬赫經(jīng)歷了個(gè)人不幸和生活的悲劇本質(zhì),他從年輕時(shí)代開始就已經(jīng)了解了這一切。他很高興看到國(guó)內(nèi)外一小部分人分享自己的觀點(diǎn)。在他從未到訪過的美國(guó),他的作品通過保羅·卡魯斯博士的努力和發(fā)表在雜志《一元論和公開法庭》上的文章為人所知。他親自會(huì)見或通信的美國(guó)人有威廉·詹姆斯、J.B.斯塔洛和雅克·勒布。長(zhǎng)期患病并未阻止他回顧和為自己的思想辯護(hù),不過事實(shí)也許證明,對(duì)他依據(jù)科學(xué)在20世紀(jì)第一個(gè)十年的發(fā)展修改和擴(kuò)展自己的觀點(diǎn)形成了嚴(yán)重阻礙。

現(xiàn)在,我將轉(zhuǎn)向?qū)︸R赫在維也納作為學(xué)生和年輕講師生活的討論,并回顧他“逆”學(xué)術(shù)地方性背景和當(dāng)時(shí)科學(xué)總體情況的智識(shí)發(fā)展。馬赫的物理學(xué)導(dǎo)師是安德烈亞斯·里特·馮·埃廷豪森和歐格斯·庫必澤,前者作為與霍爾效應(yīng)相關(guān)的熱電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者而聞名;他作為基督教徒多普勒的繼承者任物理學(xué)系主任,多普勒在位僅兩年。埃廷豪森是德國(guó)大學(xué)第一位引進(jìn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室練習(xí)和物理學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的教授。之前,物理學(xué)通過示范實(shí)驗(yàn)教學(xué),它對(duì)空間的要求不超過用來收藏由庫必澤負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一個(gè)“柜子”。約瑟夫·斯特凡只比馬赫大幾歲,當(dāng)馬赫還是學(xué)生時(shí),他已經(jīng)是一位年輕講師;他于1866年成為埃廷豪森的繼承者。比斯特凡和馬赫年長(zhǎng)許多的約瑟夫·洛施密特開始時(shí)是一位實(shí)用化學(xué)家,只在1868年(到1891年)成為教授,后來(正如人們所看到的)講授分子物理學(xué)。路德維?!げ柶澛?861到1865年在維也納學(xué)習(xí),他有可能參加過馬赫早期的課程。物理科學(xué)學(xué)院的杰出人物有數(shù)學(xué)家約瑟夫·佩茲伐和天文學(xué)家卡爾·馮·利特洛(小利特洛;他的父親約瑟夫·約翰·利特洛是天文學(xué)名著《天空奇觀》的作者);佩茲伐也講授彈性體振蕩,并因發(fā)明第一個(gè)消色差雙目標(biāo)而著名[4]。

與當(dāng)時(shí)歐洲物理學(xué)的總體情況相比,維也納物理學(xué)在19世紀(jì)50、60年代并未處于現(xiàn)代研究的前沿,直到80年代才通過“三駕馬車”——斯特凡、洛施密特和波爾茲曼達(dá)到此位置。能量守恒定律只是逐漸緩慢地進(jìn)入大學(xué)教學(xué),與赫爾曼·馮·亥姆霍茲、魯?shù)婪颉た藙谛匏沟让窒嗦?lián)系的熱力學(xué)和分子運(yùn)動(dòng)論,在馬赫時(shí)代的維也納沒有代表人物。在威廉·韋伯和威廉·托馬森(開爾文)的電動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域也如是。馬赫偉大的朋友約瑟夫·波普爾于1854到1857年在布拉格理工學(xué)院學(xué)習(xí),他在回憶錄[5]中寫道,他在邁爾和焦耳發(fā)現(xiàn)能量守恒定律20年之后的1862年,第一次在另一位叫恩斯特·萊特林格的維也納物理學(xué)講師的演講中聽到了該定律。

因此,馬赫本科階段被維也納生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域兩位偉大的科學(xué)家——來自大學(xué)的生理學(xué)家恩斯特·橋和來自一家附屬醫(yī)學(xué)院和醫(yī)院的生理學(xué)家卡爾·路德維?!某删臀稽c(diǎn)也不奇怪。用現(xiàn)代行話說,那里就是行動(dòng)之地。橋熱衷于發(fā)表意見和演講;路德維希研究生理學(xué)基本問題;他是記錄生理學(xué)現(xiàn)象的波動(dòng)曲線記錄儀的發(fā)明者。他倆與亥姆霍茲、埃米爾·迪布瓦·雷蒙和魯?shù)婪颉の籂枃[在反生命哲學(xué)運(yùn)動(dòng)中起著主導(dǎo)作用,并試圖將生物學(xué)整合進(jìn)生物物理學(xué),即將它整合進(jìn)因果生命科學(xué)。他們?cè)谏韺W(xué)研究中運(yùn)用了多種物理學(xué)方法,并表明物理學(xué)應(yīng)用的新的更廣泛領(lǐng)域。馬赫深受這種現(xiàn)代研究活動(dòng)影響,他于1860到1875年間發(fā)表的以心理學(xué)和生理學(xué)問題為主題的文章表明,維也納學(xué)派的生理學(xué)家對(duì)他產(chǎn)生了強(qiáng)烈的影響。這些影響為他后來的科學(xué)哲學(xué)提供了基本素材。

在這里,我還想提及另一種可能對(duì)馬赫產(chǎn)生的影響,那就是馬赫時(shí)代對(duì)哲學(xué)家、心理學(xué)家約翰·弗里德里?!ず諣柊吞亟虒W(xué)理念的極大關(guān)注。赫爾巴特有一段時(shí)間曾在柯尼斯堡擔(dān)任康德講席,信仰康德理性哲學(xué)與實(shí)踐(道德)哲學(xué)的嚴(yán)格分割。他的著作《作為科學(xué)的心理學(xué)》、《數(shù)學(xué)之心理學(xué)運(yùn)用的可能性與必要性》影響了許多科學(xué)家,也必然影響了馬赫(參考文獻(xiàn)21,第299頁)。赫爾巴特后來在哥廷根任教授,他從未在維也納任教——逝世于1841年——不過,受哲學(xué)家弗朗茨·S.??怂辜{的影響,他的思想在奧地利廣為人知。埃克斯納從1848年起任教育部長(zhǎng)顧問、奧地利中學(xué)或體育館策劃人,赫爾巴特教育心理學(xué)的主要觀點(diǎn)在這些領(lǐng)域得到了實(shí)現(xiàn)。我相信赫爾巴特教學(xué)法的總體思路在馬赫身上留下了印記,特別是他(赫爾巴特)強(qiáng)調(diào)標(biāo)的物的組織和呈現(xiàn)要與學(xué)習(xí)者的大腦儲(chǔ)存過程相協(xié)調(diào),即一種學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)學(xué)[6]。

我以揭示馬赫早期智力生活的背景為目的,追述維也納的學(xué)術(shù)氛圍。不過,他的全部哲學(xué)或世界觀并不能僅僅通過對(duì)其所受學(xué)術(shù)影響的認(rèn)知而變得完全可以理解。我們必須理解1848年以后奧地利的政治、社會(huì)和宗教氛圍,及其在教權(quán)主義、自由主義、民族主義和個(gè)人主義之間的斗爭(zhēng)。不過,毫無疑問的是家庭的啟蒙氛圍培植了馬赫的自由思想,成年后,其意氣相投的朋友和合作者的觀點(diǎn)又加強(qiáng)了這種自由。對(duì)馬赫生命中所有這些影響因素的進(jìn)一步研究仍然缺失。

馬赫并未在純物理學(xué)領(lǐng)域,而是在與生理學(xué)相關(guān)的物理學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行了他的第一次教學(xué)嘗試。因?yàn)殡`屬于醫(yī)學(xué)院,馬赫為醫(yī)學(xué)生們講授了一門物理學(xué)課程。此課讓臨床醫(yī)學(xué)教授們對(duì)他印象非常深刻,甚至提名他在即將成立的薩爾茨堡醫(yī)學(xué)院任自然科學(xué)教授。他拒絕此項(xiàng)任命,因?yàn)檫@將使他被分流到附屬位置,沒有發(fā)展前景。

具備了一年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)后,馬赫于1863年在維也納出版了《醫(yī)學(xué)生物理學(xué)概要》一書[7];這顯然是傳遞教學(xué)信息的愛的產(chǎn)物。出于獲得善意的目的,馬赫將這本大約270頁和包括225幅插圖的書獻(xiàn)給愛汀豪生,但是沒有文獻(xiàn)表明該書被奧地利國(guó)家科學(xué)基金會(huì)支持,也沒有任何注釋說明這是一個(gè)集體項(xiàng)目。他在前言中解釋到,這本書應(yīng)該作為他演講課程的指南或大綱,他給自己設(shè)定了這樣的任務(wù),“使他的聽眾在盡可能短的時(shí)間內(nèi),熟悉最公認(rèn)的物理學(xué)概念”。最后一條看起來對(duì)于人們通常會(huì)與之聯(lián)系起來的,藍(lán)色多瑙河畔的小城市的生活節(jié)奏來說有點(diǎn)陌生。人們一定會(huì)將它接受為馬赫異乎尋常的、年輕人特有的急躁標(biāo)志;它在一定程度上也預(yù)示了馬赫后來對(duì)“經(jīng)濟(jì)”科學(xué)的強(qiáng)調(diào)。馬赫很清楚地認(rèn)識(shí)到,“造成醫(yī)學(xué)生物理學(xué)學(xué)習(xí)困難的原因不在于對(duì)細(xì)節(jié)的忽視,而在于對(duì)物理學(xué)一般概念模式的不熟悉”(第V頁)。他解釋到,打破物理學(xué)劃分的需要日益增長(zhǎng),因?yàn)椤艾F(xiàn)存體系變得越來越不切實(shí)際”(第V頁)。馬赫后來的觀點(diǎn)極為有趣,他試圖用原子理論,或我們現(xiàn)在所說的分子理論去發(fā)展一個(gè)一元的物理學(xué)理論,并用它來解釋生理現(xiàn)象的多樣性。這本書用相當(dāng)大的篇幅致力于討論血液循環(huán),心、耳和聲音力學(xué),動(dòng)物熱來源,動(dòng)物熱節(jié)約,光感和顏色等。

《概要》前言中關(guān)于原子假設(shè)的說明已經(jīng)像是一種警告,也許是在課程結(jié)束和通過它獲得經(jīng)驗(yàn)后才插入前言的。馬赫說,原子主義只建立簡(jiǎn)單模型,其理論本身需要進(jìn)一步解釋,并非“最終和最高的”理論(第VI頁)。而且“人們也可以將原子理論看作一種引出許多結(jié)果,在未來也許會(huì)引出更多結(jié)果的公式。事實(shí)上,不管未來關(guān)于物質(zhì)的哲學(xué)觀點(diǎn)是什么,原子理論結(jié)果的轉(zhuǎn)譯應(yīng)該是可能的,就像我們可以用極坐標(biāo)或平行坐標(biāo)表達(dá)公式一樣”(第VI頁)。這無疑是一種物質(zhì)本質(zhì)二元論觀點(diǎn),且必須被看作是馬赫對(duì)未來事物諸多直覺中的一種。數(shù)年后,馬赫建議人們“音樂性地看待分子事件”,即,把它看作振蕩系統(tǒng)(參考文獻(xiàn)18,第51頁),真正神諭配方中的另一種觀點(diǎn)。

與當(dāng)時(shí)普通的物理學(xué)課本相比,馬赫的《概要》因其生物物理學(xué)傾向和哲學(xué)目的而卓越。馬赫沒有對(duì)物理學(xué)裝置進(jìn)行細(xì)節(jié)描述,或像他在前言(第VI頁)中所說的,在穆勒-普伊的普通物理學(xué)課本或在雅憫和加諾(Ganot)類似的法國(guó)著作中,在精心制作的木刻里發(fā)現(xiàn)了“精細(xì)打磨的小掛鉤和小螺絲釘”。通過穆勒-普伊他們,這些小東西找到了進(jìn)入在20世紀(jì)初仍被使用的許多物理學(xué)課本的方法。

與他所說的智力目標(biāo)一致,馬赫闡明(第1頁),當(dāng)時(shí)的大部分生理學(xué)家相信“動(dòng)物體內(nèi)的現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上與無機(jī)物的相同;即生命現(xiàn)象只能通過物理力的合作而呈現(xiàn),因此,人們可以摒棄生命力這一概念,如果想保留,也只是概括活動(dòng)于生物體內(nèi)的物理力的統(tǒng)稱”。他接著討論了生命力和目的論假定的聯(lián)系。他認(rèn)為假定生命體的有目的活動(dòng)是錯(cuò)誤的,“因?yàn)槟康母拍铑A(yù)設(shè)了一種個(gè)人興趣,形成于也只能運(yùn)用于人的生命……木匠從細(xì)木工的銀行,鐵匠從鐵氈獲得他關(guān)于目標(biāo)的概念。很明顯,武斷地將此概念轉(zhuǎn)移到自然事件是一種暴力惡作劇”。馬赫經(jīng)?;旌鲜褂酶鲊?guó)語言表達(dá)他的信念,盡管他也從未忽視同時(shí)展示任何辯論的另一面。因此,他不否認(rèn)(第3頁)目的論立場(chǎng)可以被用作研究的工具:“動(dòng)物在一定條件下存在,因此我們可以問‘是什么安排使得動(dòng)物在一定條件存在成為可能?’”。

令人驚奇的是,馬赫未提到布魯克、路德維?;虍?dāng)時(shí)其他德國(guó)生物學(xué)家中的反活力論者,也未提到法國(guó)學(xué)派的實(shí)驗(yàn)生理學(xué)家,如克勞德·伯納德,不過,他(伯納德)的《實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)》只出版于1865年;但是他明確將生理學(xué)科學(xué)研究等同于物理學(xué)研究。他舉血液循環(huán)、肌肉運(yùn)動(dòng)、內(nèi)滲過程等領(lǐng)域的例子說明“認(rèn)識(shí)到新進(jìn)展,不需要深層滲透”。他也指出,生理學(xué)不斷“在數(shù)學(xué)的支配下落后。因?yàn)獒t(yī)生的知識(shí)主要建立在生理學(xué)的基礎(chǔ)上,對(duì)物理學(xué)的理解成為醫(yī)學(xué)研究的關(guān)鍵因素”。隨后是《概要》的結(jié)構(gòu)信息,他在這里承諾要考察原子論,它“可以說形成了物理學(xué)的哲學(xué)終點(diǎn)”。他在關(guān)于研究方法的討論中也指出了(第7頁)隨機(jī)結(jié)果的評(píng)價(jià)或消除概率的影響問題,并認(rèn)為這些問題特別存在于生物學(xué)觀察中。“諸多條件決定了生命過程,我們只能觀察到這些條件的很少部分,我們的力量在更低的程度上對(duì)它們產(chǎn)生影響。因此,概率的作用很大,我們無法從一個(gè)或幾個(gè)觀察中得出任何確定的結(jié)論。因此,數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法在臨床觀察中被大力舉薦,幾乎接近認(rèn)為只要運(yùn)用就可以達(dá)到救世目的的狀態(tài)”。馬赫運(yùn)用詞于是“去醫(yī)治”,它同時(shí)具有“能夠帶來治愈”的含義。這無疑一種刻意的,有點(diǎn)詼諧的一語雙關(guān)。

物理和生物學(xué)家們可能感興趣于對(duì)《概要》內(nèi)容更為詳細(xì)的評(píng)論,我將在另一時(shí)間做這件事。(在這里),我只講一個(gè)傳聞事例展示馬赫的幽默感,且因?yàn)椋ㄊ虑椋┛赡馨l(fā)生在演講室,也同時(shí)揭示馬赫對(duì)講臺(tái)的態(tài)度。有人問聲可以產(chǎn)生多少熱。馬赫在腳注(第170頁)中說,“當(dāng)雷騰·巴赫爾……斷言聲不能轉(zhuǎn)化為熱,因?yàn)榘秃盏亩葑咔鸁o法使音樂廳發(fā)熱,人們或許可以通過聆聽瓦格納的曲子以相反的理由說服自己”。在維也納,大學(xué)著名的音樂評(píng)論家、音樂歷史學(xué)家愛德華·漢斯立克是理查德·瓦格納新音樂風(fēng)格最激烈的反對(duì)者,馬赫的即興發(fā)揮一定是在教室里取得了極大成功,以至于這位年輕講師(馬赫)沒能抵擋使它以鉛印方式永垂不朽的誘惑。不過,馬赫也為他的聽眾提供嚴(yán)肅思索的場(chǎng)合,這一點(diǎn)也許可以通過他引用威廉·韋伯電動(dòng)力學(xué)理論(第256-257頁)的例子得到證明,他在解釋電動(dòng)力的相互依賴性,例如電流之間電動(dòng)力的相互依賴取決于速度時(shí)進(jìn)行了引用,馬赫認(rèn)為,“目前仍是一個(gè)謎,沒有在任何地方發(fā)現(xiàn)兩個(gè)物體(如,通過重力)直接相互作用”。我們似乎可以在最后的陳述中發(fā)現(xiàn)特定問題的潛在來源,對(duì)這個(gè)問題的回答以著名的關(guān)于相對(duì)論的“馬赫原理”告終。

恩斯特·馬赫研究所[8]借給我,授權(quán)予我使用的《概要》復(fù)制本是馬赫自己使用的贈(zèng)閱本,很明顯他在布拉格使用了多年,當(dāng)時(shí)參加他主要演講課程的大部分都是醫(yī)學(xué)專業(yè)一年級(jí)的學(xué)生。書中充滿了空白頁,馬赫在上面做了許多評(píng)論和文獻(xiàn)注釋。不過,馬赫從未試圖編寫第二版,看起來他的努力并未得到豐碩的回報(bào)。他的醫(yī)學(xué)生們顯然并不總是欣賞他為他們所付出的努力。他常常被想從他那里獲得答案的醫(yī)學(xué)生們質(zhì)疑“一位醫(yī)生需要多少物理學(xué)”。馬赫的答案是“一位醫(yī)生對(duì)物理學(xué)的需要正好和他的物理學(xué)知識(shí)一樣多。未擁有知識(shí)就不能使用” 。德文原版用的是“需要”這個(gè)雙關(guān)語,它同時(shí)具有“需要”和“使用”的意思。

在布拉格演講的同時(shí),馬赫發(fā)展了物理學(xué)教學(xué)計(jì)劃的其他方面。馬赫是一位實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,他在物理學(xué)和心理學(xué)方面的許多研究顯示了他在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的天才。面臨大班級(jí)演講的任務(wù)(即大約100名左右的學(xué)生上傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程),他將注意力轉(zhuǎn)向演示實(shí)驗(yàn),尤其是力學(xué)和光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)。他的店員哈耶克構(gòu)建了《力學(xué)》插圖所示的設(shè)備,并在布拉格建成了保存完好的“馬赫收藏品”。鐘擺裝置、波機(jī)、光煙箱等許多裝置都是初始設(shè)計(jì)。馬赫布拉格演講課程列表表明,他不僅在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)方面每年都開設(shè)每周5小時(shí)的主要課程,還不時(shí)地在高中開設(shè)以熱、光、物理教學(xué)等[9]為主題的特別演講課程。馬赫也在格拉茨和布拉格做了一系列公開演講,演講稿后來被印刷成冊(cè)并譯為英文[18]。主題的多樣性彰顯了(馬赫)令人驚奇的廣泛興趣領(lǐng)域。主題和對(duì)它們的處理向來不落俗套和煩瑣(參見本論文集末尾英文翻譯文獻(xiàn)的標(biāo)題)。其中收錄了許多相當(dāng)具有時(shí)代重要性的問題,例如,當(dāng)馬赫討論“液體的形式”(1868)時(shí)提及,糖漿制成的雕像將在月球上呈現(xiàn)半永久性(這對(duì)任何外空國(guó)際機(jī)構(gòu)來說都將是一個(gè)有價(jià)值的項(xiàng)目,如果他們能夠決定紀(jì)念碑的形式);關(guān)于光速的一次演講(1867)提出了與著名的思想實(shí)驗(yàn)相接近的建議,愛因斯坦運(yùn)用它(思想實(shí)驗(yàn))反駁了同時(shí)性的庸俗意義?!瓣P(guān)于對(duì)稱性”(1871)的演講致力于討論鏡像,馬赫把它與人類的視覺裝置聯(lián)系起來。再多提一個(gè),在發(fā)表于1883年“關(guān)于科學(xué)思想的轉(zhuǎn)型與適應(yīng)”的演講中,他通過引用達(dá)爾文的理論認(rèn)為知識(shí)是器官進(jìn)化的產(chǎn)物,演講發(fā)表于他第二次接任布拉格大學(xué)教區(qū)長(zhǎng)職位的場(chǎng)合。馬赫在一個(gè)莊嚴(yán)的大學(xué)場(chǎng)合提出這樣的觀點(diǎn),沒有官方訓(xùn)誡或公眾批評(píng)的危險(xiǎn),對(duì)這些日子的自由主義意義重大。他對(duì)訓(xùn)誡或批評(píng)的擔(dān)憂比德日進(jìn)教父還要少,后者在我們的時(shí)代提出了與馬赫或多或少相同的觀點(diǎn)。

此時(shí),馬赫并沒有專門就物理學(xué)史做過演講,不過在熱學(xué)、光學(xué)、靜電學(xué)等領(lǐng)域做過專題演講。也許是以歷史的和批判的方法處理這些主題,他后來的三本著作《力學(xué)》[10](1883)、《熱學(xué)》[11](1896)、《光學(xué)》[12](著者逝世后出版,1922)也接受了這種歷史的風(fēng)格。這些廣為人知的著作中,只有《力學(xué)》和《光學(xué)》有英文版,它們并非這些物理學(xué)分支學(xué)科真正意義上的歷史著作,而是專業(yè)教科書。例如,力學(xué)的德文書名在字面上即“發(fā)展中的力學(xué)”與“力學(xué)的發(fā)展”所強(qiáng)調(diào)的不同,因此英文翻譯者非常正確地把這個(gè)標(biāo)題呈現(xiàn)渲染為“力學(xué)科學(xué)”(德文詞“發(fā)育”被譯作“發(fā)展”,但它也有“澄清”、“教育”和“來歷”的意思)。其他兩本書的全名是“熱的原理”和“物理光學(xué)原理”,它們都有強(qiáng)調(diào)歷史性和批判性研究方法的副標(biāo)題。給人的初步印象是,這是些以編年史方法敘述的,具有強(qiáng)烈批判態(tài)度的關(guān)于力學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)的書。1896年,馬赫在《熱學(xué)》前言中寫道:“這本書如同《力學(xué)》一樣一方面是我演講的結(jié)果,另一方面是我演講的基礎(chǔ)。許多讀者(即教師)一定有過這樣的經(jīng)驗(yàn),將普遍接受的觀點(diǎn)與一定的熱情聯(lián)系,他會(huì)突然認(rèn)識(shí)到,事物不再從心中產(chǎn)生。之后冷靜的思考往往會(huì)導(dǎo)致邏輯差異的發(fā)現(xiàn),且一旦確認(rèn)就變得不可忍受”。之后,“人們不應(yīng)該對(duì)檔案研究結(jié)果有所期待,關(guān)鍵在于找到思想的一致性和增長(zhǎng),而不是發(fā)現(xiàn)有趣的好奇心……當(dāng)我談?wù)撊耍麄冏屛腋信d趣僅僅是作為智慧的,頂多是作為倫理的人,……”(第Ⅶ/Ⅷ頁)。

馬赫過于勞累以至于無法更為細(xì)致地開展歷史研究[13]。如果他在歷史編史學(xué)方面有所失敗,也許是因?yàn)樗鲆暳吮匾慕忉專覀儾粦?yīng)該對(duì)他太過嚴(yán)格。馬赫不想以一個(gè)科學(xué)史家的身份寫作,而是出于教學(xué)的目的,作為一位評(píng)論物理學(xué)家工作。他寫《力學(xué)》不是為了正確展現(xiàn)其歷史,而是為了使得牛頓力學(xué)正確;不是在歷史意義而是在科學(xué)意義上討論牛頓的成就。他努力為自己、學(xué)生和讀者推論,物理學(xué)特定分支沿著邏輯而非時(shí)間的順序發(fā)展,盡管考慮到對(duì)科學(xué)史專業(yè)學(xué)生的有用性和有趣性,這在今天仍存在一定缺點(diǎn),也許缺失了一些更完美的東西。

在維也納新任歸納科學(xué)的理論與歷史教授后,馬赫覺得也許是時(shí)候發(fā)布關(guān)于“力學(xué)與力學(xué)科學(xué)的發(fā)展”和關(guān)于“熱和能科學(xué)的歷史”的講座[14]。他1895抑或1896年第一次所做得關(guān)于“研究的心理學(xué)和邏輯”的演講,成為他最后一部著作、第一次版于1905年[15]的《認(rèn)識(shí)和謬誤》的基礎(chǔ)(參見參考文獻(xiàn)3)。在本書前言中馬赫拒絕被稱為哲學(xué)家,因?yàn)樗X得“超驗(yàn)的土地一直離我很近……我并非努力將一種新哲學(xué)引入科學(xué),而是努力從中移除一種陳舊的哲學(xué),大量科學(xué)家也具有這種錯(cuò)誤趨勢(shì)……在實(shí)驗(yàn)室或演講廳的四十年中,我有機(jī)會(huì)認(rèn)識(shí)到知識(shí)進(jìn)步的方法”;他集中精力在本書中解決這類性質(zhì)的問題。各章收錄的思想已經(jīng)在各處表達(dá)過了,但是增加了許多反思,如關(guān)于思想實(shí)驗(yàn)、空間和時(shí)間、假設(shè)等章。本書末尾附了馬赫早期著作的引文摘要,可以之為核心進(jìn)一步了解馬赫思想的和諧性,也對(duì)任何將來為馬赫做全面?zhèn)饔浀淖髡呔哂泻艽髢r(jià)值。

除了在布拉格廣泛的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),馬赫也為不同層次的教育編寫了許多普通物理學(xué)教科書(1980年左右),包括大學(xué)或?qū)W院物理學(xué)、中學(xué)(高中)高級(jí)和低級(jí)物理學(xué)。其中一種為了讓馬赫自己的學(xué)生使用,正如他所說,作為“本地任務(wù)”[16]。一種以不同標(biāo)題,相同版本為奧地利體育館高年級(jí)學(xué)生使用。德國(guó)高等學(xué)校使用的兩種物理學(xué)課本以馬赫原來的版本為基礎(chǔ),為適應(yīng)德意志帝國(guó)學(xué)校的規(guī)則,兩位高校教師對(duì)其進(jìn)行修改(1893/94),并歷經(jīng)幾個(gè)版本(教科書列表已附在本文后面)。時(shí)間不允許我詳細(xì)討論這些書的全部?jī)?nèi)容,不過我至少會(huì)在作者的教育目的方面多說幾句,我也會(huì)引用一些字句,它們看起來對(duì)我們現(xiàn)在的教育討論具有一定重要性。

馬赫本質(zhì)上并不是一個(gè)教育家,他也未就教育問題寫過詳細(xì)的東西[17],也并未在物理學(xué)課本中試圖提出自己的觀點(diǎn)。他的基本哲學(xué)信條,即拒斥獨(dú)斷論和推斷論,推崇歷史理解和自由解釋,像是(它們)適用于教育一樣得到恰當(dāng)表達(dá)。例如,他在普通物理學(xué)課本前言中寫道:“不能教條地介紹概念……而是從事實(shí)中發(fā)展而來。只有感覺需要時(shí),才討論理論和假設(shè)。歷史時(shí)刻并非通過數(shù)據(jù)和名稱的提及,而是通過我們對(duì)起源的解釋獲得其重要性……”。馬赫沒有進(jìn)行冗長(zhǎng)的數(shù)學(xué)演繹,他認(rèn)為,“(數(shù)學(xué)演繹)對(duì)理解無益,只能使獲得一個(gè)全面的觀點(diǎn)變得更加困難”。

在教育中,“人們必須有意識(shí)地節(jié)省智力工作。通過將事實(shí)……分解為更簡(jiǎn)單的、周期性的片段實(shí)現(xiàn)節(jié)省。我們將非常熟悉這些必須單獨(dú)記住的片段。我們將新事實(shí)分解為已知片段的能力稱為對(duì)事實(shí)的解釋”。為了談?wù)撘粋€(gè)關(guān)于一般好奇心的觀點(diǎn),馬赫指出,我們只能將關(guān)于分子和原子的這些概念看作是姑且接受的假設(shè),而非確實(shí)存在的事實(shí)(既成事實(shí))。他承認(rèn)熱和功之間的關(guān)系,例如,如果假定物體由小粒子構(gòu)成并將所有物理事件看作機(jī)械的,二者的獲得很明顯;然后,人們不應(yīng)該忘記這些觀念只是假設(shè)。

馬赫在課本中顯示了他對(duì)普通學(xué)生智力的謹(jǐn)慎洞察力。很顯然,他的教育詞匯不包括“優(yōu)秀”、“創(chuàng)造性”、“挑戰(zhàn)”這些現(xiàn)代教育中的行話。在一次關(guān)于“教育在文學(xué)和科學(xué)中的相對(duì)功績(jī)”的演講[18]中,他也強(qiáng)調(diào)現(xiàn)實(shí)的和適度的目標(biāo)在教育實(shí)踐中的重要性?!白钪匾氖?,年輕學(xué)生不應(yīng)該為時(shí)過早地暴露于抽象概念中,應(yīng)該讓他們熟悉素材...... 推遲較普遍的觀點(diǎn)......假如我們的年輕人不能帶著遲鈍、貧瘠的大腦進(jìn)入大學(xué),假如他們不能丟掉高中的‘習(xí)氣’......必須做出很大的改變......(否則)他們將作為學(xué)習(xí)過量的可憐蟲離開......他們獲得了脆弱而無以支撐、太復(fù)雜而引發(fā)困惑的思想蜘蛛網(wǎng)”。

在他的自傳體文獻(xiàn)中,馬赫沒有特別提到他對(duì)教育的興趣,原因也許在于教育是他的日常工作。他覺得自己是一位教師,希望看起來像是從事別的職業(yè),正如他在《感覺的分析》21(第4頁)腳注中所講的故事:在大腦疲倦的狀態(tài)下步上一輛公交車,馬赫看到一個(gè)人也從另一邊上車,并斷定對(duì)方是一位“年老的、衣衫襤褸的男教師”,同時(shí),他突然意識(shí)到他正從一面大鏡子里看到了自己。他解釋說,“我對(duì)學(xué)生的臉應(yīng)該比對(duì)我自己的更熟悉”。

馬赫的重要思想在他的各種教學(xué)活動(dòng)中不斷發(fā)展且收獲成果。他重要著作的一種——很少有人知道(也未收錄在喬治·薩頓的《荷魯斯》中)——是一本有著較長(zhǎng)題目《能量守恒定律的歷史和根源》[19]的小書,是他在布拉格活動(dòng)的第一個(gè)文學(xué)成果。小書1872年在布拉格出版,1909年再版于萊比錫,1911年譯作英文。馬赫在他后來的著作中強(qiáng)調(diào),這本小書包含了他關(guān)于科學(xué)方法和目標(biāo)的許多思想。事實(shí)上,他后來的大量著作在許多方面是對(duì)小書所表達(dá)思想的評(píng)論。

正如標(biāo)題所表明的,馬赫為自己確定的任務(wù)是探索物理能守恒觀念的來源。我以前提到過,術(shù)語和概念都相對(duì)較新,不過到1872年已經(jīng)差不多被接受了?,F(xiàn)在馬赫試圖證明,在歷史上,“這個(gè)理論絕不像人們想象得那么新”,在哲學(xué)上,“該定理絕不會(huì)因?yàn)槭澜鐧C(jī)械觀而立足或衰落,它在我們思想中的邏輯根基較此觀點(diǎn)(世界機(jī)械觀)更深”。這本書也包含了一篇馬赫更早期文章的再版,他曾嘗試將這篇討論堆的定義的文章發(fā)表在《物理學(xué)紀(jì)事》上,未果。因此,他1868年將它發(fā)表于相對(duì)不出名的雜志《卡爾的物理技術(shù)》上。他將其收錄在這本關(guān)于能量的書中,以使它的內(nèi)容引起更廣泛科學(xué)共同體的注意。

馬赫在這篇文章中已經(jīng)提出物理定律是描述,而不應(yīng)該像基爾霍夫兩年前提出的那樣,被構(gòu)想為因果關(guān)系。關(guān)于現(xiàn)象我們至多可以說,他們互相依賴或我們可以決定的量之間存在一種功能關(guān)系。馬赫認(rèn)為,科學(xué)定律限制了我們受經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)的期望;因此,定律具有限制性特征,因?yàn)榭茖W(xué)知識(shí)的任何增長(zhǎng)都會(huì)導(dǎo)致期望限制。這些期望是確定我們?cè)谧匀恢械奈恢玫男睦碛漠a(chǎn)物。

對(duì)于科學(xué)規(guī)律的意義的一般性討論,馬赫在本書中構(gòu)想了另一個(gè)主要思想,一個(gè)推論,即科學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)原則。知識(shí)的持續(xù)累積激勵(lì)科學(xué)家們尋找腦力勞動(dòng)的減少,達(dá)到他們規(guī)律結(jié)構(gòu)中的經(jīng)濟(jì)學(xué)。此原則與“簡(jiǎn)單規(guī)律”、“奧卡姆剃刀”或牛頓的科學(xué)思維規(guī)則有幾分相似;不過,馬赫將思維經(jīng)濟(jì)學(xué)構(gòu)想為我們文明特殊形式的基本要素。在格拉茨,他在一位同事,經(jīng)濟(jì)學(xué)教授伊曼紐爾·赫爾曼的影響下形成此觀點(diǎn)。馬赫曾引用赫爾曼的話“科學(xué)也有經(jīng)濟(jì)學(xué)或節(jié)約問題”。在《論熱》(參考文獻(xiàn)11,第393頁)中,馬赫也將經(jīng)濟(jì)學(xué)原則與熱機(jī)的卡諾系數(shù)聯(lián)系起來討論。

在《力學(xué)》后來的一個(gè)版本(參考文獻(xiàn)10,第591頁)中,馬赫追憶到,他的思想經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點(diǎn)通過其教學(xué)經(jīng)驗(yàn)得到極大發(fā)展,作為一名年輕講師,他炫耀自己為此真理的唯一一位教授。在《能量守恒》(參考文獻(xiàn)19,第88頁)一書中,他也說到“正如我從教師職業(yè)生涯開始就堅(jiān)持的,.....我們?cè)诳茖W(xué)中主要關(guān)心的是思想的方便和節(jié)約”。他也強(qiáng)調(diào)了其(思想經(jīng)濟(jì)學(xué))與教學(xué)的聯(lián)系,他寫到(《力學(xué)》,第191頁),“教學(xué)僅以節(jié)省經(jīng)驗(yàn)為目的,以一個(gè)人的勞動(dòng)取代另一人的勞動(dòng)”。不過,教學(xué)和研究中的經(jīng)濟(jì)學(xué)對(duì)于他來說只是方法,而非目的教條。他在《熱計(jì)量》(參考文獻(xiàn)11,第391頁)中寫道,“獲得知識(shí)的方法具有經(jīng)濟(jì)學(xué)的本質(zhì)。獲得的知識(shí)被用來做什么.....與科學(xué)方法毫無關(guān)系”。人們一直指責(zé)馬赫將思維經(jīng)濟(jì)學(xué)當(dāng)作科學(xué)的目的,基于這種誤解,一位偉大的物理學(xué)家可能會(huì)冒這樣的風(fēng)險(xiǎn),嘲諷馬赫的經(jīng)濟(jì)學(xué)原則將要求停止所有的科學(xué),因?yàn)椤叭绻覀兿胱兊媒?jīng)濟(jì),最好的方法是完全停止思考”[20]。

事實(shí)上,我們?cè)诂F(xiàn)代文明中通過使用計(jì)算機(jī)接近了這個(gè)理想,在它們(計(jì)算機(jī))的幫助下,我們?cè)谀骋惶煊锌赡芊艞壉碚饕?guī)律的公式;只要存儲(chǔ)所有機(jī)器記錄的觀察,在需要的時(shí)候從存儲(chǔ)磁帶中提取特殊信息即可。馬赫時(shí)代的節(jié)約經(jīng)濟(jì)學(xué)——在家庭中節(jié)儉,在公共生活中平衡預(yù)算,現(xiàn)在已經(jīng)被凱恩斯信貸計(jì)劃現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)所取代,我們不僅在信用或信仰方面采用科學(xué)證據(jù),而且基于科學(xué)預(yù)測(cè)的結(jié)果,準(zhǔn)備在公共金融支出方面冒更大的風(fēng)險(xiǎn)。這樣的步驟在馬赫時(shí)代聞所未聞。

確切地理解馬赫的經(jīng)濟(jì)學(xué)原則,這是一種控制科學(xué)所產(chǎn)生豐富或富足數(shù)據(jù)的方法,在他看來,經(jīng)濟(jì)學(xué)原則是組織豐富科學(xué)材料的迫切需要之物。馬赫的經(jīng)濟(jì)學(xué)是一種交流經(jīng)濟(jì)學(xué),歌德說他對(duì)限制的喜愛使他作為真正行家的工作區(qū)分于普通人。他并不是像清教徒一樣要求科學(xué)家們減少觀察的數(shù)量——奧卡姆的統(tǒng)一體——和申明暫停觀察。相反,作為一名光學(xué)和聲學(xué)現(xiàn)象研究者——他也是一位有成就的鋼琴家——馬赫是對(duì)世界所有現(xiàn)象的快樂觀察者,因此,對(duì)于他來說,對(duì)感覺的研究不僅僅是他多樣活動(dòng)中的娛樂(之一)。

當(dāng)然,馬赫已經(jīng)意識(shí)到科學(xué)家們的確不僅要努力開展和累積觀察,而且要?jiǎng)?chuàng)造統(tǒng)一的、客觀的理論。他注意到,如果以“物質(zhì)”、“靈魂”這樣的形而上學(xué)概念或“原子”、“功能”這樣的推測(cè)性結(jié)構(gòu)為來源的話,這些理論不可避免地在物理-生理和心理學(xué)之間建立了一堵墻。馬赫在物理學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)方面的興趣使得對(duì)他來說尋找一個(gè)相同的立場(chǎng)是可行的,從一個(gè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向另一個(gè)領(lǐng)域時(shí),保持共同立場(chǎng)不變。他相信自己在“對(duì)感覺的分析”中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)共同方法,他在以此為標(biāo)題[21]的書中提出了這個(gè)觀點(diǎn)。此書繼《力學(xué)》兩年之后,第一次發(fā)表于1885年。副標(biāo)題“生理和心理的關(guān)系”表明,他想通過現(xiàn)象學(xué)中一致的確定點(diǎn)和對(duì)感知或經(jīng)驗(yàn)“元素”的介紹,努力在生理和心理的溝通鴻溝間架起一座橋梁。對(duì)術(shù)語的詮釋不是我們這里的任務(wù),但是應(yīng)該提及得是,它(元素)在新實(shí)證主義哲學(xué)中的擴(kuò)充使用導(dǎo)致“協(xié)議句子”取代“元素”。

馬赫并未否認(rèn)專門科學(xué)獨(dú)立存在的價(jià)值。他樂于提出一個(gè)百科聯(lián)盟,以掩護(hù)科學(xué),拒絕特別的、多余的概念。美國(guó)宗教一神論者威廉·奧斯特瓦爾德的“唯能說”及后來聲稱馬赫是他們中的一員的、唯科學(xué)主義的維也納學(xué)派,他們的科學(xué)統(tǒng)一運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了馬赫的初衷。特別是維也納學(xué)派給人留下了激進(jìn)和不容異己的印象[22]。另一方面,出于科學(xué)和政治目的,對(duì)馬赫的狂熱反對(duì)通過歪曲和含沙射影的方式扭曲了他的觀點(diǎn)。當(dāng)馬赫表達(dá)他對(duì)形而上學(xué)的反對(duì)時(shí),正如J.D.貝爾納讓我們相信的[23],并不意味著“根據(jù)主觀觀點(diǎn)為一個(gè)客觀世界辯護(hù)”;他也并非由此認(rèn)為他的哲學(xué)以為資產(chǎn)階級(jí)服務(wù)而起作用[24]。他對(duì)形而上學(xué)的拒絕不是由于缺乏想象力或是無力創(chuàng)造結(jié)構(gòu)或欣賞模型和符號(hào)。在與波爾茲曼對(duì)核子物理學(xué)的討論中,他并非反對(duì)這樣的不連續(xù)空間概念,而是反對(duì)1899年原子論者粗糙的機(jī)械圖景(參考文獻(xiàn)11,第431頁)[25]。

我們不應(yīng)該假定馬赫的反形而上學(xué)態(tài)度來源于對(duì)感覺的分析或是科學(xué)統(tǒng)一概念,盡管看起來是它的外殼。我相信馬赫對(duì)形而上學(xué)的拒絕以教學(xué)和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),這些經(jīng)驗(yàn)使他相信人類思想只能操縱感覺元素,不能到達(dá)更遠(yuǎn)?;蛘?,從馬赫著名的同胞“分析”中借用一個(gè)術(shù)語,好像他默認(rèn)需要一個(gè)“檢察員”在人類大腦中起作用以約束人類的智力意愿,正如在西格蒙德·弗洛伊德的理論中,“檢察員”限制人類的本能欲望。在科學(xué)推測(cè)領(lǐng)域,馬赫希望人們是被動(dòng)的,如此為不完美的人類達(dá)成一個(gè)完美的、面向人類的科學(xué)。像邁克爾·法拉第(和皮埃爾·迪昂)一樣,他堅(jiān)決地關(guān)閉了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和宗教之間的那扇門。馬赫以保護(hù)科學(xué)免受人類豐富幻想和任何形式的感情主義的侵?jǐn)_為由,阻隔實(shí)驗(yàn)室之門,禁止入內(nèi)(參考文獻(xiàn)15,第88頁)。他認(rèn)為宗教信仰是私人事件,他拒絕科學(xué)和宗教,以及馬克思·普朗克所支持的宇宙宗教之間的任何“合約”。在一種自由和充滿人文關(guān)懷的環(huán)境中長(zhǎng)大,使他從糾纏了許多人,例如恩斯特·雷南,的良心沖突中解脫出來;馬赫在任何時(shí)候都沒有像雷南那樣,覺得需要一種良心的考驗(yàn)。另一方面,他內(nèi)在開明、務(wù)實(shí)的奧地利“若瑟主義”被奧地利巴洛克風(fēng)格平靜的主導(dǎo)精神所調(diào)和了。

馬赫從未闡明他觀點(diǎn)的動(dòng)機(jī),也未給我們留下他的信念大全或哲學(xué)遺囑,很顯然,他性格中并無科學(xué)激情或浮夸的傾向,這兩者很容易與創(chuàng)造一門綜合哲學(xué),甚至實(shí)證主義體系齊頭并進(jìn)。經(jīng)過自我說服,他喜歡漫談科學(xué);他喜歡以短篇文章分析性地而不是以演繹的、綜合的巨著呈現(xiàn)他的思想。除了《力學(xué)》,他的著作幾乎都是各種主題相關(guān)聯(lián)且相互獨(dú)立的短文合集。他可能偶爾會(huì)感覺到綜合力量的缺乏或自己無法歸屬于一個(gè)特定的主義;不過,正如他在《力學(xué)》中所寫(參考文獻(xiàn)10,第559頁),他比較愿意“忍受一種不完整的世界觀而不是在一個(gè)看似完整,卻不充分的體系中尋找樂趣”。

認(rèn)識(shí)到馬赫興趣的范圍之廣,很明顯可以看出,他既不是專家意義上的專家,也不是當(dāng)前意義上的多面手。他開創(chuàng)了幾個(gè)研究領(lǐng)域,但是沒有窮盡他們的(研究)潛力,他也從自己的專門研究中抽象出了新洞見的一般原則,但并未申明它們?cè)谌祟悧l件下具有更確定的相對(duì)有效性。他試圖通過口頭和書面語傳播他的思想精華——他拒絕稱之為哲學(xué),但他從未變得教條。預(yù)知的直觀力量使得他能夠認(rèn)識(shí)到科學(xué)未來的發(fā)展。他的靈感是反作用而不是作用:反作用于他對(duì)物理學(xué)史的閱讀和課堂情境?;厮菀詫ふ铱茖W(xué)過去出現(xiàn)的錯(cuò)誤,而不是發(fā)展他的洞見以預(yù)見他有所感覺、未來可能犯的錯(cuò)誤。作為一位科學(xué)史家,他對(duì)像現(xiàn)在的教學(xué)常常所做得那樣,將科學(xué)發(fā)展為一種輝煌的、自大的“西方傳統(tǒng)”而教學(xué)不感興趣?;旧?,他對(duì)可能提出的問題比對(duì)現(xiàn)在可以給出的答案更感興趣。帶著一位好老師對(duì)人類智力能量局限的理解,他的態(tài)度的基本特點(diǎn)是一位開明老師的特點(diǎn),是一個(gè)向他人展示如何在自我限定的范圍內(nèi)觀察和賦予觀察物意義的人的特點(diǎn)。

因其話語性質(zhì),馬赫的文章和著作仍然能以一種新的意義共鳴為我們(現(xiàn)代人)講述。埃爾伯特·愛因斯坦寫道,“我們因作者語句的明晰、簡(jiǎn)潔而感到愉快。然而,閱讀他的著作如此具有吸引力的原因不僅在于智力享受和對(duì)簡(jiǎn)潔風(fēng)格的欣賞,還因?yàn)樗劶昂腿祟愑嘘P(guān)問題時(shí)的善良、仁慈和充滿希望的信仰在字里行間熠熠生輝”[26]。盡管馬赫有時(shí)表現(xiàn)出一種樸實(shí)的嘲諷,他作為科學(xué)文化評(píng)論家的地位從未被懷疑主義損傷。馬赫只有一次,在對(duì)普朗克不幸的攻擊做出回應(yīng)時(shí),失去他慣常的沉著[27]。他唯一的缺點(diǎn)是重復(fù)的傾向,可能與他對(duì)教師們說教式的建議有關(guān)——根據(jù)布拉格傳統(tǒng)——他引自《浮士德》,第一部分:“要說的話必須朗讀三次”。為了避免贅言的風(fēng)格,他公開寫信給科學(xué)家,這樣做會(huì)比教育更討好。他沒有偽裝假設(shè)和偽裝文化,對(duì)科研機(jī)構(gòu)和大眾沒有義務(wù),在我們看來,他是學(xué)術(shù)世界的最后一位自由派,他珍視思想自由遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的安全與束縛。

我相信馬赫所獲得的力量大部分來源于他對(duì)教育的奉獻(xiàn)。赫爾巴特寫到(參考文獻(xiàn)6,第141頁),“對(duì)教育的興趣僅僅是對(duì)世界和人類興趣的一種表現(xiàn)”。對(duì)人類和社會(huì)的持久興趣激發(fā)了馬赫的所有活動(dòng),他和他的朋友波普爾·林科斯持有相同的觀點(diǎn),即對(duì)個(gè)體的智力和道德正義給予中等的期盼,但是對(duì)建立人類社會(huì)可行的、公正的制度寄予所有厚望,科學(xué)正是后者之一。馬修·阿諾德在大約100年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)“人文主義學(xué)者中的領(lǐng)袖人物付出思想和能量,承擔(dān)以他們自己的研究為內(nèi)容的教學(xué),自然科學(xué)中的領(lǐng)軍人物,戴維斯和法拉第們,沒有這樣做”[28]。阿諾德描述的狀況我們今天仍然大量存在,人們期望大學(xué)里的科學(xué)家們非常隨意地對(duì)待教學(xué)。馬赫不是這項(xiàng)規(guī)則的唯一例外,但他是科學(xué)家和教師的杰出代表,他為一位科學(xué)教授日常工作的兩個(gè)部分分配了相同的權(quán)重。我認(rèn)為馬赫對(duì)教學(xué)和教育的強(qiáng)烈使命感,在今天很難找到許多模仿者。馬赫的人格太非凡,他的活動(dòng)太受時(shí)代條件的束縛以至于他無法成為我們時(shí)代可以接受的典型。但是,他所有的工作——他的實(shí)驗(yàn),他的歷史興趣,他的哲學(xué)觀點(diǎn)和他仁慈的個(gè)性將會(huì)被永遠(yuǎn)銘記。而且,正如我所希望展示的,通過對(duì)馬赫教育核心問題的認(rèn)知我們能夠最好地欣賞他思想的廣博和深度,及他的許多富有啟發(fā)性的反思的根源。

范德比爾特大學(xué)

馬赫的教育著述

物理學(xué)教科書

Crundriss der Naturlehre für die unteren Classen der Mittelschulen、Ausgabe für Gymnasien,with Joh.Odstr?il and(beginning with third edition)K.Habart.Tempsky,Vienna und Prague,1887,231 pp.Seven editions,to 1910.

Ausgabe für Realschulen.Prepared by K.Habart.Tempsky,Vienna,1896,190 pp.Seven editions,to 1910.

Grundriss der Naturlehre für die oberen Classen der Mittelschulen.Ausgabe für Gymnasien.Tempsky,Prague,1891,320 pp.(Identical with Ref.16 in References,below).

Ausgabe für Realschulen.Tempsky,Prague,1892,288 pp.

Ausgabe für M3.jpgdchenlyzeen(Girls schools).Prepared by K.Habart and Gallus Wenzel.Vienna,1913,130 pp.

Grundriss der Physik für die h2.jpgheren Schulen des Deutschen Reiches.Prepared by Ferdinand Harbordt and Max Fischer.G.Freytag,Leipzig,1893/4.I.Part.Preparatory course,170 pp.Ⅱ.Part.Advanced course,180 pp.Four editions,the last in 1917.

論文

‘Der relative Bildungswert der philologischen und der mathematisch-naturwissen-schaftlichen Unterrichtsf3.jpgchrer der h2.jpgheren Schulen’,Lecture held at a teacher’s conference,Dortmund,1886.Tempsky,Prague,1886,22 pp.English translation:‘On the Relative value of the Classics and the Mathematico-physical Sciences in Colleges and High Schools’,Open Court 8(1894)4295,4308,4311.Reprinted in Popular Scientific Lectures(Ref.18,below).

The following published in Zeitschrift für den physikalischen und chemischen Unterricht,Springer Verlag,Berlin,1-56(1887—1943),‘6.jpgber den Unterricht in der W3.jpgrmelehre’,1(1887/88),3,‘Physikalische Denkaufgaben’,1(1887/88),211;2(1889/90),28.‘Einfache Versuche über Strahlende W3.jpgrme’,7(1893/94),113,‘6.jpgber Gedanken-experimente’,10(1896/97),1.

參考文獻(xiàn)

[1] Floyd Ratliff,Mach Bands,Quantitative Studies on Neural Networks in the Retina.Holden-Day Inc.,San Francisco,1965.

[2] K.D.Heller,Ernst Mach,Wegbereiter der Modernen Physik. Springer Verlag,Vienna,1964.

[3] Anton Lampa,‘Ernst Mach’,Deutsche Arbeit 15(1915/16),608.

[4] Felix Ehrenhaft,‘Fünfzig Jahre Physik im Spiegel der Wiener Chemisch-physi-kalischen Gesellschaft’,F(xiàn)estrede.(Pamphlet),Vienna 1919; F.Hernect,‘Wiener Physik vor 100 Jahren’,Physikalische Bl3.jpgtter,(1961),p.455.

[5] Josef Popper-Lynkeus,Mein Leben und Wirken,Eine Selbstdarstellung,Carl Reissner,Dresden,1924,p.26.

[6] J.F.Herbart,The Science of Education,transl.by H.M.and Emmy Felkin,D.C.Heath & Co.,Boston,1896.

[7] Ernst Mach,Compendium der Physik für Mediziner,Wilhelm Braumüller,Vienna,1863.

[8] The Compendium and several other textbooks by Mach were lent to me by the Ernst-Mach-Institut at Freiburg/Br.by kind permission of Dr.F.W.Merzkirch.

[9] 關(guān)于Mach在Prague教書的情況,是我的老友Julius Kroczek博士幫我搜集提供的,對(duì)他我要表達(dá)最誠(chéng)摯的感謝!另外,我也要感謝Prague Charles大學(xué)圖書館館長(zhǎng)Frant Kavka博士的幫助。

[10] Ernst Mach,The Science of Mechanics.A Critical and Historical Account of Its Development.Transl.by T.J.McCormack,New Introduction by Karl Menger,Open Court Publ.Co.,La Salle,Ⅰ11.,1960.

[11] Ernst Mach,Die Prinzipien der W3.jpgrmelehre.Historisch-kritisch dargestellt,4th edit.,J.A.Barth,Leipzig,1923.

[12] Ernst Mach,The Principles of Physical Optics.An Historical and Philosophical Treatment.Transl.by J.S.Anderson and A.F.A.Young,Dover Publ.,New York,1953.

[13] Cf.Mario Bunge.‘Mach’s Critique of Newtonian Mechanice’,Amer.J.of Phys.34(1966),586.

[14] Josef Mayerh2.jpgfer,‘Ernst Mach as a Professor of the History of Science’,Proceedings 10th International congress of the History of Science(Ithaca,N.Y.1962),Hermann,Paris,1963,vol.Ⅱ,p.337.

[15] Ernst Mach,Erkenntnis und Irrtum,5th ed.,J.A.Barth,Leipzig,1926.

[16] Ernst Mach,Leitfaden der Physik fur Studierende,2nd ed.,Tempsky,Vienna,1891.

[17] Mach是Zeitschrift für den physikalischen und chemischen Untericht期刊的主編之一,從他1887/1888年第一次為該刊物纂稿,到1901年,他為該刊寫作了多篇論文。該刊的主編是Berlin的F.Poske博士。Mach的繼任者是Austria的Alois H2.jpgfler教授。1916年3月,H2.jpgfler在Zeitschift期刊29卷上發(fā)表悼念Mach文章,強(qiáng)調(diào)了Mach對(duì)科學(xué)教育做出的重要貢獻(xiàn)。

[18] Ernst Mach,Popular Scientific Lectures,Transl.by T.J.McCormack,Open Court Publ.Co.,Chicago,1895,p.285.

[19] Ernst Mach,History and Root of the Principle of the Conservation of Energy.Transl.and annot.by Philip E.B.Jourdain,Open Court Publ.Co.,Chicago,1911.

[20] Max Born,Natural Philosophy of Cause and Chance,Dover Publ.,New York,1948,p.207.

[21] Ernst Mach,Die Analyse der Empfindungen und das Verh3.jpgltnis des Physischen zum Psychischen,7th edit.Gustav Fischer,Jena,1918.(In English,Dover Publ.Co.,New York,1959.)

[22] Cf.on Mach and the Unity-of-Science movement:Philipp Frank,in Journ.of Unificd Science(Erkenntnis)7;(1937/38)247.[In this vol.,pp.235-244-Ed.]

[23] J.D.Bernal,Science in History,Watts,London,1954,p.528.

[24] Article‘Mach’,Meyers Neues Lexicon,VEB Bibliographisches Institut,vol.V,Leipzig,p.527.

[25] L.Rosenfeld,‘Review of J.D.Bernal’s Science in History(《評(píng)J.D.Bernal<歷史上的科學(xué)>》),Centaurus4(1959),285. Rosenfeld教授在這篇評(píng)論中,引用了Stefan Meyer關(guān)于Mach的一件往事,1903年,因阿爾法粒子實(shí)驗(yàn)的震撼,Mach聲稱“現(xiàn)在,我相信原子的存在了”。這件事讀起來就像是in extremis中,一個(gè)終身不信教的人終于皈依宗教的那種宣教故事。Rosenfeld教授在Mach的話語中看到了他的開放的心態(tài)。因?yàn)椋?903年以后,Mach沒有再在任何地方提到過他的這種“皈依”,這就讓人很難相信當(dāng)他說那番話時(shí)是嚴(yán)肅的。能假設(shè)他因一時(shí)的“靈感”就放棄他堅(jiān)定的科學(xué)立場(chǎng)嗎?

[26] Albert Einstein,‘Ernst Mach’,Physikal.Zeit.17(1916),104.

[27] Max Planck,‘Die Einheit des Physikalischen Weltbildes’,Physikal.Zeit.10(1909),62.The controversy against Mach,p.73ff;Ernst Mach,‘Die Leitgedanken meiner Naturwissenschaftlichen Erkenntnislehre und ihre Aufnahme durch die Zeitgenossen’,Physikal.Zeit.11(1910),599.Reply to Planck’s Criticism,p.603 ff.Max Planck,‘Zur Machschen Theorie der Physikalischen Erkenntnis’,Physikal.Zeit.11(1910),1186.

[28] Matthew Arnold,Schools and Universities on the Continent,Macmillan,London,1868,p.261.


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