第一编 物理学理论的目的

第一章 物理学理论和形而上学说明

物理学理论被视为说明

我们将要面对的第一个问题是：物理学理论的目的是什么？对于这个问题，人们做出各种各样的回答，但是所有答案可以归结为两个主要原则：

某些逻辑学家回答：“物理学理论就其目标而言，是说明用实验确立起来的定律群。”

另一些思想家说：“物理学理论是一种抽象的体系，其目的是概述和在逻辑上分类实验定律群，而不标榜说明这些定律。”

我们将依次审查一下这两种回答，权衡一下取舍其中每一个的理由。我们由第一个答案开始，它把物理学理论看做是说明。

可是，首先什么是说明呢？

说明（explain,explicate,explicare）就是剥去像面纱一样的覆盖在实在上的外观（appearances），以便看到赤裸裸的实在本身。

对物理现象的观察并非使我们与隐藏在可感觉的外观之下的实在发生关系，而是使我们在特定的和具体的形式中领悟可感觉的外观本身。此外，实验定律也没有把物质的外观作为它们的对象，而确实是以抽象的和普遍的形式论及这些已获得的可感觉的外观。理论则在揭开或撕破这些可感觉的外观的面纱时，进而深入外观之内和潜入外观之下，寻找在物体中实际存在的东西。

例如，弦乐器或管乐器发出声音，我们洗耳恭听，我们聆听声音忽强忽弱、忽高忽低，以千变万化的音调细微差别在我们身上激起听觉感觉和音乐情感；声学事实就是这样的。

我们的理智按照它起作用的规律，精心阐述这些特定的和具体的感觉，这些感觉向我们提供了诸如强度、音高、八音度、全大调和音或全小调和音、音色等普遍的和抽象的概念。声学实验定律的目的就在于阐明这些概念和其他同样抽象的和普遍的概念之间的固定关系。例如，有一个定律告诉我们，同一金属的两根弦发出相同音高的两个音或相隔八音度的两个音时，两弦尺度之间存在什么关系。

但是，这些抽象的概念——声音强度、音高、音色等——无非是向我们的理性描绘我们的声音知觉的一般特征；这些概念使我们了解的是声音与我们的关系，而不是声音单独地在发声体中的样子。唯有这种实在的外部面纱在我们的感觉中显示出来，而这种实在则是通过声学理论为我们所知的。声学理论告诉我们，在我们的知觉仅仅把握我们称之为声音的外观的地方，实际上存在十分微小、十分急剧的周期运动；强度和音高只不过是这种运动的振幅和频率的外部样态；音色是这种运动的真实结构的表观显现，我们能够把它分解为由形形色色的振动引起的复杂感觉。因此，声学理论是说明。

声学理论给予支配声音的实验定律的说明，宣称给我们以确定性；它在为数甚多的情况中使我们用自己的眼睛看到它把这些现象归因的运动，使我们用自己的手指感到运动。

我们屡屡发现，物理学理论不能达到完美的程度；它本身不能作为对可感觉的外观的某种 说明出现，因为它不能使它宣布存在于这些外观之下的实在达到感官。于是，它满足于证明，我们所有的知觉之所以产生，仿佛由于实在像它断言的那样起作用；这样的理论是假设性的说明。

例如，让我们列举用视觉观察的现象集合。对这些现象的理性分析导致我们构想某些抽象的和普遍的概念，诸如单色或复色、亮度等等，以表达我们在每一光知觉中遇到的性质。光学实验定律使我们获悉这些抽象的和普遍的概念之间以及其他类似的概念之间的固定关系。比如，一个定律把薄金属板反射的黄光的强度与金属板的厚度和照射它的光线的入射角联系起来。

光的振动理论给这些实验定律以假设性的说明。它假定，我们看见、感到或称量的一切物体，都沉浸在一种称之为以太的不可称量的、不能观察的介质中。人们把某些力学性质赋予这种以太；该理论说，所有单色光都是这种以太的十分微小和十分急剧的横振动，这种振动的频率和振幅表征这种光的颜色和亮度；该理论不能使我们察觉以太，也不能使我们处在直接观察光振动往复运动的位置上，它试图证明，它的公设必须使推论在每一点上与实验光学提供的定律一致。