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现代物理学如何在苏联活下来

 

物理学从18世纪起进入俄罗斯历史,日后为苏联领导人们孵化出核武器,改变了俄国历史进程。一个有趣的细节是,莫斯科大学作为这门学科在俄最重要的学府,1755年建立时将它设置在哲学系下。这凸显出俄罗斯人在看待物理学问时几乎与生俱来的哲学视角。既如此,当布尔什维克建政初期哲学问题成了意识形态问题,而现代物理学两大支柱量子物理和相对论也触及到了哲学层面,这门学科难免面临生存问题。

作为哲学和意识形态问题的物理

20世纪初,量子物理学和相对论在西方引发理论革命,彻底改变了物理学发展走向。而原本在相关理论研究中可以与欧洲比肩的俄国物理学(尼古拉·乌莫夫的能通量研究、彼得·列别杰夫的光压效应研究都证明了这一点,日后10位诺贝尔物理学奖获得者的成果也证明了俄国物理研习传统之深厚)却开始经历布尔什维克建政后的意识形态考验。布尔什维克建政后,“共产主义科学院”、“工人系”、“红色教授学院”先后建立,对旧知识分子进行压制并以政治更可靠的红色专家、工人知识分子取而代之,“改造”运动轰轰烈烈地开展起来。而与此同时,列宁奉行吸收旧知识分子参加国家建设的政策,到20年代末时甚至已经组建了超过1000家科研机构,使得这场运动虽阻滞了物理学的发展,却不足以摧毁它。由于只要年满16岁就可以进大学读书且无需提交任何学习能力证明,作为俄国物理学中枢的莫斯科大学数学物理系(1933年更名为物理系)人满为患,1922年该系学生人数达到1.35万人,成了莫大第一大系,学生数量占比超50%。这虽使得教学工作在有限的资源下运转艰难,却也成了一种“繁荣”,见证着布尔什维克对物理的重视。而当布尔什维克们开始关心物理学的哲学属性,真正的考验才到来。整个20年代,布尔什维克忙着占领学术阵地,随之而来自然是对学术问题的意识形态探讨。像围绕哲学问题在全国范围内召开各种讨论会议一样,围绕物理问题的讨论也开始热络起来。电流、熵、惯性、宇宙论、相对论,这些都成为探讨的对象。红色科技工作者们想要知道,这些知识与辩证唯物主义是否统一。如此这般的政治背景,对象却又是复杂的物理学,领袖的判断作为一种教条自然是最容易被掌握的。马赫主义首先成了靶子,而这是拜列宁所赐。奥地利物理学家、哲学家恩斯特·马赫于19世纪70年代创造出经验批判主义,认为作为世界第一性的东西既不是物质也不是精神,而是感觉经验。物质、运动、规律都不是客观存在的东西,而是人们生活中有用的假设。列宁在1909年出版的《唯物主义和经验批判主义》一书中对它进行了批判,指出其唯心主义和不可知论的实质。这种判断在日后的这些探讨中像公理一般不容置疑。西德康斯坦茨大学哲学系博士格雷翁·沃尔斯特曾指出,由于列宁崇高的政治地位,很少有俄国学者有足够的学术自由和勇气阐述自己对马赫主义的认识,“如果列宁还活着,他很可能会对自己的书由偶然的政治论战著作预料不到地变成了声望极高的认识论经典著作而感到惊愕。”列宁从未对爱因斯坦的相对论提出任何意见,但由于后者曾明言自己发现相对论是受到了马赫主义的启发,所以相对论也在这场大讨论中广受攻击。莫斯科大学物理学教授瓦西里·叶戈尔申在1931年3月19日莫斯科召开的一次共产主义物理学家会议上指出,相对论使得时间、空间和物质性都遭到质疑,它让唯心主义兴盛起来。给出该论前,他大段援引了列宁的《唯物主义和经验批判主义》,以马赫主义为桥梁,达成了对相对论的批判。被布尔什维克们视为信条的无神论和辩证唯物主义是最基本的出发点,所以任何对客观存在的“否认”"都无法被接受。量子物理学也因同样的逻辑遭到批判。这门学问发现,粒子运动的路径会受到观测者影响,这似乎就否定了粒子观测路径是客观存在的,不可更改的判断。量子物理学创始人之一玻尔因此认为,任何一种基本量子现象,只在其被记录之后才是一种现象。而在观察发生之前,没有任何物理量是客观存在的。如此“公然”地“否认”客观存在,否定因果论,量子物理学自然会在苏联受到批判。红色物理学家们认为,玻尔意欲用物理学来消灭马克思主义。1929年4月813日,第二届全苏马克思列宁主义科研机构大会在莫斯科举行。当时在对科学进行哲学解释领域占据重要地位的哲学家阿布拉姆·德波林面对300多名与会代表指出,自然知识领域出现了唯心主义倾向,它贬低人类理性,在神灵信仰和科学方法间寻求统一。他着重指出,这种倾向在物理学中的体现就是马赫主义。另一位著名学者奥托·施米特则更直接,他批判了西方哲学家们从相对论中总结出的唯心主义判断,还称:“我们的很多学者立场非常不坚定,如果有人从量子物理学中总结出了反对因果论的东西,那么他们立即会予以接受。”1931年联共(布)中央决议称,要在自然科学和哲学领域“对反马克思主义者进行无情批判”。所以,在这10年中,这样的讨论会在全国范围内持续召开,苏联红色物理学家们颇有将相对论和量子物理学逐出物理学的架势。

徒劳的理论创造

这种批判达到了无以复加的地步。在对《苏联大百科全书》相关内容进行批判时,“可能性”、“象征”这样的字眼都被认为有唯心主义嫌疑,还被写进了批判会议决议里。除了爱因斯坦,玻尔、薛定谔等外国物理学家及雅科夫·弗兰格尔、阿布拉姆·约费这样在相对论研究中的俄国先驱以及伊戈尔·塔姆、列夫·兰道这两位后来获得诺贝尔物理学奖的学者,都被扣上了唯心主义或马赫主义的“罪名”。许多极端者不再停留于只批判某种学说,只要缺少马克思主义、阶级斗争、反资本主义唯心论的内容,不论著作还是学者,都会被他们认为是大逆不道。停留于批判是不够的,批判者们终究要建立一套符合辩证唯物主义的物理学体系。上文提到的瓦西里·叶戈尔申是最早做此尝试的学者之一。这位教授说:“布尔什维克物理学家们不可以一个兜里装着党的路线、文件,另一个兜里却揣着资本主义物理学说”。他投身于新理论的创建中去,但其建树却非常散碎、杂乱。一些细枝末节的东西先得到其关心。比如,量子力学的奠基人之一、法国物理学家路易·维克多·德布罗意(Louis Victor de Broglie)这个名字被其注意。叶戈尔申认为,“de”这个象征着其贵族身份的前缀应该被去除,因为译出它与阶级斗争原则相悖,今后这位物理学家的名字缩短为“布罗意”即可。基于同样的逻辑,苏格兰数学家、物理学家威廉汤姆森·开尔文勋爵这个名字中,“勋爵”一词也被他要求去掉。他尝试编写一本物理学教科书,并表示,马克思、恩格斯、列宁、斯大林不同时期的论述以及中央文件中所有有关物理学的表述,都将在其中得到引用。他列出八章学习内容。但是,从能量守恒和转化的规律到机械运动,再到对声、光、电的研究,其基本内容与通行的物理学并无不同。他重新表述了牛顿定律,却与原版无大区别。同其他一些教材编写者一样,叶戈尔申也认为旧物理学中“力”这个概念很容易导向“上帝之力”这一神学叙述,但他却也未能给出更加恰当的概念对其加以指代。他能做的最多也就是加入了《资本主义物理是如何告别客观存在的》《资本主义物理走入困境》这种意识形态色彩极强的内容。此外,他坚决拒绝相对论和量子物理学。最终,编写马克思主义物理学教材的尝试无一成功。

谁才是唯物主义者?

这种生硬的理论再造不过是对原有的物理学进行“翻译”,本来就是多此一举。更何况这些红色物理学家们并未提供实质的理论“增量”,而且他们还生生抛弃了作为现代物理学两大支柱的相对论和量子物理学。叶戈尔申指出,马克思主义的物理学将主要以列宁的《唯物主义和经验批判主义》及恩格斯的《自然辩证法》二书为依据。这显然是又犯了沃尔斯特所说的“将政治论战著作当作认识论经典”的错误。从20世纪末到30年代,整个苏联陷入了“大转折”的政治浪潮中,对重工业、农业集体化的全力坚持带动着意识形态上的狂热。这种在自然科学中的“走火入魔”其来有自。1929年4月的全苏马克思列宁主义科研机构大会虽然是一次充斥着意识形态激情的大会,却在最后的决议中给出了非常客观的表述:马克思主义在科学领域有着极强的优势,但在自然科学领域却未有显著建树,这就是为什么在自然科学领域证明辩证唯物主义才格外困难。列宁曾言,只有当你用关于人类所创造的那些财富的知识来丰富你的头脑的时候,你才能够成为一个共产党员。所以,苏联物理学若要达到自己的哲学目标,仍需以人类已有的物理学成就为基础。如果是反对相对论等理论,那也应作出让人信服的实验。红色物理学家中的一派“机械论派”(坚持机械物理学而反对相对论的几位物理学家,代表人物阿尔卡季·季米里亚泽夫)沿着这个思路走了下去,但他们用的反证依据却是西方学者在做的“以太漂流实验”。先不说这个实验始终未能推翻相对论,单单引用它这个事实就凸显出红色物理学家们的无力与无奈。恰如这场批判运动的另一位主将,哲学家亚历山大·马克西莫夫指出的那样,批判者队伍缺少一流的物理学家,这让运动进行得很是艰难。日后获得诺贝尔物理学奖的伊戈尔·塔姆指出,大部分在苏联物理学领域工作的马克思哲学代表们对现代物理学的发展都一无所知,他们的物理知识最多达到了上个世纪或本世纪初的水准,而最近30年恰是物理学发展最为迅速的时代。讽刺的是,那些一流的学者们,也就是作为反对运动矛头所指的旧物理学家们却恰恰完成了红色物理学家们未能做到的事情。在整场批判运动中,约费、弗兰格尔、塔姆这些物理学家都一直在维护相对论和量子物理学。弗兰格尔在1931年的一次会议上宣称:“辩证法方法无权谋求科学领导地位”。1934年的另一次会议上,他表示:“在哲学领域,我不是小孩子。我从列宁、恩格斯著作中读到的那些内容不足以取代我原有的方法论观点。这就是我的观点,我绝不放弃它。”弗兰格尔的观点可谓开宗明义,毫不妥协,以鲜明立场保护现代物理学。也就是以他为代表的一批学者的据理力争,才让支持现代物理学的立场在1936年苏联科学院大会等会议上占据上风。当然,这里面也有红色物理学家们理论素养太差的缘故。但另有几位学者决定另辟蹊径,他们干脆转而论证相对论和量子物理学与辩证唯物主义并不相悖,以此来保全它们。弗拉基米尔·福克就选择了这样一条道路。他和塔姆等俄国物理学家与玻尔过从甚密,在大名鼎鼎的哥本哈根学派中组成了一支俄罗斯力量。在他看来,如果物理学需要一件哲学外衣,那么几乎每一位物理学家都偏好自己能够接受或喜好的那一件。牛顿用“上帝之力”来解释自己的理论,而爱因斯坦则把自己的理论与马赫主义联系在一起。在福克看来,这些哲学解释与其说是理论与哲学内涵的内在联系,不如说是学者自身的偏好。而如果用辩证唯物主义来解释它们,则也都是解释得通的。另一位在后来获得诺贝尔物理学奖的物理学家列夫·兰道则详细地按照唯物主义描述了量子物理学的微观世界,他着重强调,电磁场是一种物质。这是一种对现代物理学进行唯物主义叙述的尝试。最终,它结出了果实,尼古拉·布哈林决定对这群捍卫相对论和量子物理学的学者们予以支持。1931年,布哈林率领苏联代表团赴伦敦参加世界科学大会。代表团中的物理学家鲍里斯·戈森发表了一篇报告,从另一个层面来为物理学的唯物主义解释作出了贡献。戈森称,17世纪的英国革命为一个新的经济秩序铺平了道路,而这个秩序需要新技术,进而召唤一个新的物理学。而牛顿提出的三定律及其光学研究为日后的弹道学、力学和流体静力学提供了基础,满足了上述召唤。这个论述另辟蹊径地表明,牛顿的理论是从客观世界中来的,是符合唯物主义的。戈森的论述是当时那批苏联物理学家唯物主义话语体系的一种概括和集成。结果,它在西方世界引起不小的反响。因为西方一直强调科学家内在因素对科学产生过程的影响,而忽视外在因素。戈森的报告恰恰提供了这样一个视角,这也对日后科学学(解释科学产生、发展规律的科学)的发展产生了影响。从客观上来讲,这成了马克思主义唯物主义对世界科学进步作出的贡献,似乎与马赫启发爱因斯坦异曲同工。而戈森也为现代物理学的唯物主义解释作出了贡献。红色物理学家们专业素养不足而主要的物理学者们都倾力维护现代物理学、后者开始从唯物主义视角来解释现代物理学,这两个因素成了现代物理学在苏联屡遭批判却始终未被消灭的重要原因。虽然大批判取得了些许“成果”,比如兰道、福克身陷囹圄,戈森暴毙狱中;但约费、弗兰格尔、塔姆等学者却得以保全。而现代物理学最终活下来的最重要的因素显然来自于外部。1938年,核裂变成功,各国都意识到以相对论和量子物理学为基础的现代物理学对政治、军事的直接影响,于是都开始重视物理学的发展。而苏联也不例外,约费等学者被重用,物理学研究及其开发项目回到了学者们手中,几乎完全摆脱了意识形态乃至政治阻碍。1949年3月,红色物理学家们曾试图组织一场“全苏物理学大会”,在战后继续对现代物理学发难,结果被高层叫停。从日后的回忆材料看,原子弹成了相对论和量子物理学的"护身符"。苏联对物理学的意识形态大批判选择了一个错误时间和对象,非得在现代物理学即将显示威力的前夜对其宣战,失败几乎是必然的,这显然同生物学在苏联的遭遇形成了鲜明对比。

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