从牛顿到爱因斯坦

曲水山

牛顿在弥留之际，讲了一段意味深长的话，他说:“我不知道世界上的人对我的观感如何；不过，以我自己看来，只不过象一个孩子，在海滨嬉戏，时常拾到一块较平常光滑些的石子，一个较平常美丽些的贝壳，聊自赏玩，至于真理的大海洋则在我的面前完全未被发现。”这里，固然包含着科学家的自谦的成分，却也讲出了一个重要的哲学道理。

牛顿对科学的贡献是举世公认的。仅物理学方面来说，他创立了完整的古典力学理论体系，开创了一个“牛顿时代”。牛顿力学定律正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律。三大运动定律迄今在科学技术上诸如设计机器、汽车、轮船、飞机及高层建筑等方面有着广泛的应用；万有引力定律有效地应用于计算围绕太阳公转的行星的运行轨道以及人造卫星、宇宙飞船的运行轨道，它甚至可以使人们分秒不差地预报百余年后在地球上某处能够看到的日、月全食的时间。牛顿力学的真理性是无庸置疑的。

那么，把牛顿的力学理论奉若神明，看作是完美无缺的“绝对真理”，行吗?不行的。十九世纪末，一系列新的发现和新的实验事实向牛顿古典力学理论提出了挑战，出现了牛顿力学无法解释的难题。那时，有一些头脑比较僵化的老科学家企图对牛顿力学体系作一些修改补充，以维护牛顿力学的“绝对权威”。然而此路不通。可喜的是，科学家的队伍中出现了一批新秀，他们大胆地对牛顿力学提出怀疑。众所周知，爱因斯坦就是这些新秀中的佼佼者，他认识到要解决新实验事实同旧理论的矛盾，就得对物理学的理论基础进行根本性的改革。1905年，他的狭义相对论问世，打破了以往被看作天经地义的绝对时空观，采用了相对的概念，导出了相对论力学和相对论电动力学，提出了包括宏观世界和微观世界在内的物质运动规律，奠定了现代自然科学的重要基础，这是一个重大的突破。

从牛顿力学到爱因斯坦的相对论，揭示了真理的相对性，它表明，任何科学真理，哪怕象牛顿力学那样完备的理论，都有它的适用范围，不可能包罗万象。那么，爱因斯坦的相对论是否就达到了顶峰?非也。牛顿力学碰到的麻烦，不是独无仅有。它是真理存在和发展的正常现象，并非牛顿犯了什么不可饶恕的错误。爱因斯坦向前推进了牛顿力学，可是，并没有把牛顿力学根本推翻，而只是限定了牛顿力学理论体系的界限。任何真理都反映了一定的客观内容，不可抹杀，所以说，它是绝对的；任何真理又都有一定的范围，一定的界限，不是一成不变的东西，所以说，它是相对的。真理的绝对性和相对性是不可分割的。把绝对真理比作长河，每一个相对真理就是这个长河中的水滴。绝对真理是相对真理的总和。认识总是从相对真理向绝对真理不断发展、深化的。