對馬赫及《力學及其發展的批判歷史概論》的評價

韓曉虎

摘 要：偉大的物理學家牛頓在1687年出版了其著作《自然哲學的數學原理》，這一著作將力學的知識進行了系統的闡述和總結，為后世科學家的力學研究提供了可靠的依據。一直到19世紀，恩斯特·馬赫看出了牛頓經典力學中的局限性，并且發表了其歷史性的著作《力學及其發展的批判歷史概論》。這一著作對力學的發展具有里程碑式的意義。基于此，本文就馬赫及其《力學及其發展的批判歷史概論》進行系統的評述。

關鍵詞：恩斯特·馬赫 《力學及其發展的批判歷史概論》 評價

力學最早起源于西歐國家。早在1687年，牛頓經典力學的著作《自然哲學的數學原理》出現，并且取得了重大的成功，使人們接受了力學理論，并將其視作科學解釋中的權威，從此物理學家認為宇宙中發生的一切事情都可以運用力學進行解釋，而且當時力學的發展已經進入了頂峰時期，后世研究物理力學的人員只要繼承前人的衣缽就能將物理學發揚光大。這種盲目樂觀的狀態一直持續到19世紀，恩斯特·馬赫通過其著作《力學及其發展的批判歷史概論》（以下簡稱《力學》）表達了對經典力學局限性的批判，從此力學的發展進入了一個新紀元。但后人對馬赫及其《力學》的評價卻眾說紛紜。

一、恩斯特·馬赫的個人簡介及評價

（一）恩斯特·馬赫的個人簡介

恩斯特·馬赫，1838年2月18日出生于奧地利，他是一名偉大的物理學家和哲學家，馬赫數和馬赫帶效應就是以他的名字命名，以紀念其對物理學做出的偉大貢獻。馬赫在14歲時就自學物理學和哲學的相關知識，并且在22歲時就已經獲得了物理學博士學位。在之后的歲月中，他先后擔任數學教授和物理學教授，并且在擔任物理學教授期間對生理學產生了學習的興趣，從而閱讀了大量的生物學著作，在此之后其對心理學、哲學也進行了一番深入的研究。馬赫在19世紀末20世紀初已經頗具影響力，其著作《力學》在力學的發展史上具有里程碑式的意義，也是因為其對傳統經典力學局限性的批判，使得一直處于盲目樂觀狀態下的物理學家幡然醒悟，從此加快了對力學相關知識的鉆研。

（二）對恩斯特·馬赫的評價

恩斯特·馬赫是一位偉大的物理學家、哲學家、生理學家以及心理學家。最初恩斯特·馬赫學習的是物理學，在擔任物理學教授期間因為喜愛生理學便投入到生理學領域，并且在此之后，他還學習了大量心理學和哲學的知識內容。然而，馬赫之所以能夠享譽國際多半源于其對經典力學的批判以及其著名的代表作《力學》。其實在此之前很多物理學家就對牛頓的傳統力學提出過質疑，但那時人們沉迷于對牛頓權威的崇拜當中，這些質疑性的言論并不能起到一定的推翻作用。

由此可見，《力學》的出現不僅僅是對力學研究的一次推動，而且還引發了一場時代革命。馬赫在《力學》中明確做出了對經典力學所論證依據及其原理的全面化、系統化的評判。通過馬赫對經典力學的批判，人們開始對經典力學的權威性產生質疑。然而，馬赫在《力學》中對力學理論以及原子學理論的非難還存在一些不嚴謹的地方，以至于不能得到當時科學家的一致贊同，也引發了后來愛因斯坦對馬赫著作的批判，但是無論如何，馬赫的《力學》引發了當時人們對力學的一場思想革命，這也是后世對馬赫致以極高評價的重要原因。

二、愛因斯坦對恩斯特·馬赫及其力學的評價

眾所周知，愛因斯坦是一位偉大的物理學家，在物理學研究的早期，他對馬赫思想十分崇拜。愛因斯坦曾談到：

“他明明是一位才華橫溢的自然科學家，為什么會關心認識論呢？難道在他自己的專業領域里，沒有任何有價值的工作可做嗎？”那時，有許多人對馬赫的這一舉動，不以為然，因為在他們眼中，自然科學家只要專注于自己領域的研究即可，不必研究什么認識論，這是一種十分愚蠢的行為，而且浪費時間、精力。但愛因斯坦卻非常贊賞馬赫這一點。簡而言之，愛因斯坦也有著馬赫這樣的傾向，只是他沒有像馬赫一樣用自己的行動去實踐。

然而在1922年愛因斯坦卻對馬赫哲學進行了公開批判。愛因斯坦對馬赫的批評主要有以下幾個方面：

1.恩斯特·馬赫雖然一定程度上相信科學僅僅是對一些材料的搜集整理，但是他本人并沒有辨認出概念形成中的自由構造元素。

2.恩斯特·馬赫哲學絕對不可能出現任何具有生命跡象的東西。

3.對于恩斯特·馬赫本人而言，其個人的思維方向或者思維模式過于淺薄、主觀。

4.恩斯特·馬赫僅僅是將感覺作為研究資料，即感知世界。但是這種想法過于抽象，不能結合具體實際進行辨證。

三、對馬赫及其《力學》評價的質疑

（一）《力學》是否是劃時代著作

在輝煌燦爛的科學史上，自然科學的各個分支都有劃時代的著作出現。例如偉大物理學家牛頓的《自然哲學的數學原理》、天文學家哥白尼的《天體運動論》，以及物理學家愛因斯坦的《論動體的電動力學》等。這些著作在物理學史上之所以被稱為劃時代著作并不是因為其出自于著名的物理學家之手，而是因為其著作都是經過重重的科學實驗論證，有一定的依據基礎，并且這些驗證數據也得到了人們的廣泛認可。然而馬赫的《力學》，雖然提出了對牛頓經典力學的質疑并進行了一些理論上的論證，但是其并不是經過科學實踐獲得而來的，并沒有經過科學實驗的矯正，因此人們對馬赫《力學》屬于劃時代著作存在質疑。

再者，馬赫的《力學》是從認識論的角度，從懷疑的經驗論哲學立場出發，對牛頓的經典力學機械自然觀的局限性進行批判，并沒有任何實質性的理論依據。此外，由于馬赫的《力學》沒有提出一個比較有建設性意義的理論體系，而且其懷疑經典論的哲學前提本身就是一個錯誤，從而引發了一系列批判者對其《力學》中闡述觀念的討伐。綜上所述，將馬赫的《力學》作為劃時代的著作，缺乏一定的科學驗證以及事實根據。

（二）恩斯特·馬赫運用何種時空觀來取代牛頓的時空觀

有人說《力學》中最為著名的一節便是對牛頓時空觀的批判。從《力學》中可見，牛頓的絕對時間和絕對空間理論本質上是思維產物，是牛頓的純理論構造，它不可能存在于實際的經驗之中。可以明顯看出，馬赫是在抨擊牛頓的時空觀。《先聲》中曾特意引用愛因斯坦對馬赫《力學》的評價，表明馬赫的時空觀評價是完全“引人入勝”的，同時這也表明作者完全認可馬赫的理論。

牛頓曾經在《原理》一書中明確指出：“絕對的、真正的和數學的時間是自由流逝著，但是由于其本性是均勻的，因此它又可以被命名為‘期間。然而，相對的、通常的時間是期間的一種感覺。”從牛頓對絕對空間和相對空間的闡述中可以看出，牛頓企圖用“可感覺”的相對時間來表達不可感覺的絕對時間。馬赫在《力學》中對這一段的抨擊顯然沒有正確理解牛頓所闡述的絕對時間的真正含義。后來，愛因斯坦在對絕對時間的闡述中，正確表述了牛頓所闡述的絕對時間的本義。絕對時間中的“絕對”是指不受物體及物體運動的影響，它的本質含義其實是強調時間和空間的客觀性以及完全獨立性。在這里馬赫顯然偷換了概念，因此，馬赫《力學》中闡述的是何種時間觀也無從準確得知。

綜上所述，馬赫是一位偉大的物理學家、哲學家、生理學家以及心理學家，其之所以能夠享譽國際多半源于其對經典力學的批判以及其著名的代表作《力學》。從馬赫《力學》對牛頓經典力學的闡述中可以看出他對經典力學權威性的質疑。但是后世對馬赫及其《力學》的評價顯然褒貶不一，歸根結底還是在于馬赫的《力學》沒有實質性的科學論證。

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