對(duì)馬赫及《力學(xué)及其發(fā)展的批判歷史概論》的評(píng)價(jià)

韓曉虎

摘 要：偉大的物理學(xué)家牛頓在1687年出版了其著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，這一著作將力學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述和總結(jié)，為后世科學(xué)家的力學(xué)研究提供了可靠的依據(jù)。一直到19世紀(jì)，恩斯特·馬赫看出了牛頓經(jīng)典力學(xué)中的局限性，并且發(fā)表了其歷史性的著作《力學(xué)及其發(fā)展的批判歷史概論》。這一著作對(duì)力學(xué)的發(fā)展具有里程碑式的意義?；诖耍疚木婉R赫及其《力學(xué)及其發(fā)展的批判歷史概論》進(jìn)行系統(tǒng)的評(píng)述。

關(guān)鍵詞：恩斯特·馬赫 《力學(xué)及其發(fā)展的批判歷史概論》 評(píng)價(jià)

力學(xué)最早起源于西歐國(guó)家。早在1687年，牛頓經(jīng)典力學(xué)的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》出現(xiàn)，并且取得了重大的成功，使人們接受了力學(xué)理論，并將其視作科學(xué)解釋中的權(quán)威，從此物理學(xué)家認(rèn)為宇宙中發(fā)生的一切事情都可以運(yùn)用力學(xué)進(jìn)行解釋，而且當(dāng)時(shí)力學(xué)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了頂峰時(shí)期，后世研究物理力學(xué)的人員只要繼承前人的衣缽就能將物理學(xué)發(fā)揚(yáng)光大。這種盲目樂(lè)觀的狀態(tài)一直持續(xù)到19世紀(jì)，恩斯特·馬赫通過(guò)其著作《力學(xué)及其發(fā)展的批判歷史概論》（以下簡(jiǎn)稱《力學(xué)》）表達(dá)了對(duì)經(jīng)典力學(xué)局限性的批判，從此力學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新紀(jì)元。但后人對(duì)馬赫及其《力學(xué)》的評(píng)價(jià)卻眾說(shuō)紛紜。

一、恩斯特·馬赫的個(gè)人簡(jiǎn)介及評(píng)價(jià)

（一）恩斯特·馬赫的個(gè)人簡(jiǎn)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(xué)家和哲學(xué)家，馬赫數(shù)和馬赫帶效應(yīng)就是以他的名字命名，以紀(jì)念其對(duì)物理學(xué)做出的偉大貢獻(xiàn)。馬赫在14歲時(shí)就自學(xué)物理學(xué)和哲學(xué)的相關(guān)知識(shí)，并且在22歲時(shí)就已經(jīng)獲得了物理學(xué)博士學(xué)位。在之后的歲月中，他先后擔(dān)任數(shù)學(xué)教授和物理學(xué)教授，并且在擔(dān)任物理學(xué)教授期間對(duì)生理學(xué)產(chǎn)生了學(xué)習(xí)的興趣，從而閱讀了大量的生物學(xué)著作，在此之后其對(duì)心理學(xué)、哲學(xué)也進(jìn)行了一番深入的研究。馬赫在19世紀(jì)末20世紀(jì)初已經(jīng)頗具影響力，其著作《力學(xué)》在力學(xué)的發(fā)展史上具有里程碑式的意義，也是因?yàn)槠鋵?duì)傳統(tǒng)經(jīng)典力學(xué)局限性的批判，使得一直處于盲目樂(lè)觀狀態(tài)下的物理學(xué)家幡然醒悟，從此加快了對(duì)力學(xué)相關(guān)知識(shí)的鉆研。

（二）對(duì)恩斯特·馬赫的評(píng)價(jià)

恩斯特·馬赫是一位偉大的物理學(xué)家、哲學(xué)家、生理學(xué)家以及心理學(xué)家。最初恩斯特·馬赫學(xué)習(xí)的是物理學(xué)，在擔(dān)任物理學(xué)教授期間因?yàn)橄矏?ài)生理學(xué)便投入到生理學(xué)領(lǐng)域，并且在此之后，他還學(xué)習(xí)了大量心理學(xué)和哲學(xué)的知識(shí)內(nèi)容。然而，馬赫之所以能夠享譽(yù)國(guó)際多半源于其對(duì)經(jīng)典力學(xué)的批判以及其著名的代表作《力學(xué)》。其實(shí)在此之前很多物理學(xué)家就對(duì)牛頓的傳統(tǒng)力學(xué)提出過(guò)質(zhì)疑，但那時(shí)人們沉迷于對(duì)牛頓權(quán)威的崇拜當(dāng)中，這些質(zhì)疑性的言論并不能起到一定的推翻作用。

由此可見(jiàn)，《力學(xué)》的出現(xiàn)不僅僅是對(duì)力學(xué)研究的一次推動(dòng)，而且還引發(fā)了一場(chǎng)時(shí)代革命。馬赫在《力學(xué)》中明確做出了對(duì)經(jīng)典力學(xué)所論證依據(jù)及其原理的全面化、系統(tǒng)化的評(píng)判。通過(guò)馬赫對(duì)經(jīng)典力學(xué)的批判，人們開(kāi)始對(duì)經(jīng)典力學(xué)的權(quán)威性產(chǎn)生質(zhì)疑。然而，馬赫在《力學(xué)》中對(duì)力學(xué)理論以及原子學(xué)理論的非難還存在一些不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤?，以至于不能得到?dāng)時(shí)科學(xué)家的一致贊同，也引發(fā)了后來(lái)愛(ài)因斯坦對(duì)馬赫著作的批判，但是無(wú)論如何，馬赫的《力學(xué)》引發(fā)了當(dāng)時(shí)人們對(duì)力學(xué)的一場(chǎng)思想革命，這也是后世對(duì)馬赫致以極高評(píng)價(jià)的重要原因。

二、愛(ài)因斯坦對(duì)恩斯特·馬赫及其力學(xué)的評(píng)價(jià)

眾所周知，愛(ài)因斯坦是一位偉大的物理學(xué)家，在物理學(xué)研究的早期，他對(duì)馬赫思想十分崇拜。愛(ài)因斯坦曾談到：

“他明明是一位才華橫溢的自然科學(xué)家，為什么會(huì)關(guān)心認(rèn)識(shí)論呢？難道在他自己的專業(yè)領(lǐng)域里，沒(méi)有任何有價(jià)值的工作可做嗎？”那時(shí)，有許多人對(duì)馬赫的這一舉動(dòng)，不以為然，因?yàn)樵谒麄冄壑?，自然科學(xué)家只要專注于自己領(lǐng)域的研究即可，不必研究什么認(rèn)識(shí)論，這是一種十分愚蠢的行為，而且浪費(fèi)時(shí)間、精力。但愛(ài)因斯坦卻非常贊賞馬赫這一點(diǎn)。簡(jiǎn)而言之，愛(ài)因斯坦也有著馬赫這樣的傾向，只是他沒(méi)有像馬赫一樣用自己的行動(dòng)去實(shí)踐。

然而在1922年愛(ài)因斯坦卻對(duì)馬赫哲學(xué)進(jìn)行了公開(kāi)批判。愛(ài)因斯坦對(duì)馬赫的批評(píng)主要有以下幾個(gè)方面：

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

2.恩斯特·馬赫哲學(xué)絕對(duì)不可能出現(xiàn)任何具有生命跡象的東西。

3.對(duì)于恩斯特·馬赫本人而言，其個(gè)人的思維方向或者思維模式過(guò)于淺薄、主觀。

4.恩斯特·馬赫僅僅是將感覺(jué)作為研究資料，即感知世界。但是這種想法過(guò)于抽象，不能結(jié)合具體實(shí)際進(jìn)行辨證。

三、對(duì)馬赫及其《力學(xué)》評(píng)價(jià)的質(zhì)疑

（一）《力學(xué)》是否是劃時(shí)代著作

在輝煌燦爛的科學(xué)史上，自然科學(xué)的各個(gè)分支都有劃時(shí)代的著作出現(xiàn)。例如偉大物理學(xué)家牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、天文學(xué)家哥白尼的《天體運(yùn)動(dòng)論》，以及物理學(xué)家愛(ài)因斯坦的《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》等。這些著作在物理學(xué)史上之所以被稱為劃時(shí)代著作并不是因?yàn)槠涑鲎杂谥奈锢韺W(xué)家之手，而是因?yàn)槠渲鞫际墙?jīng)過(guò)重重的科學(xué)實(shí)驗(yàn)論證，有一定的依據(jù)基礎(chǔ)，并且這些驗(yàn)證數(shù)據(jù)也得到了人們的廣泛認(rèn)可。然而馬赫的《力學(xué)》，雖然提出了對(duì)牛頓經(jīng)典力學(xué)的質(zhì)疑并進(jìn)行了一些理論上的論證，但是其并不是經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)踐獲得而來(lái)的，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的矯正，因此人們對(duì)馬赫《力學(xué)》屬于劃時(shí)代著作存在質(zhì)疑。

再者，馬赫的《力學(xué)》是從認(rèn)識(shí)論的角度，從懷疑的經(jīng)驗(yàn)論哲學(xué)立場(chǎng)出發(fā)，對(duì)牛頓的經(jīng)典力學(xué)機(jī)械自然觀的局限性進(jìn)行批判，并沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)性的理論依據(jù)。此外，由于馬赫的《力學(xué)》沒(méi)有提出一個(gè)比較有建設(shè)性意義的理論體系，而且其懷疑經(jīng)典論的哲學(xué)前提本身就是一個(gè)錯(cuò)誤，從而引發(fā)了一系列批判者對(duì)其《力學(xué)》中闡述觀念的討伐。綜上所述，將馬赫的《力學(xué)》作為劃時(shí)代的著作，缺乏一定的科學(xué)驗(yàn)證以及事實(shí)根據(jù)。

（二）恩斯特·馬赫運(yùn)用何種時(shí)空觀來(lái)取代牛頓的時(shí)空觀

有人說(shuō)《力學(xué)》中最為著名的一節(jié)便是對(duì)牛頓時(shí)空觀的批判。從《力學(xué)》中可見(jiàn)，牛頓的絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間理論本質(zhì)上是思維產(chǎn)物，是牛頓的純理論構(gòu)造，它不可能存在于實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)之中?？梢悦黠@看出，馬赫是在抨擊牛頓的時(shí)空觀?！断嚷暋分性匾庖脨?ài)因斯坦對(duì)馬赫《力學(xué)》的評(píng)價(jià)，表明馬赫的時(shí)空觀評(píng)價(jià)是完全“引人入勝”的，同時(shí)這也表明作者完全認(rèn)可馬赫的理論。

牛頓曾經(jīng)在《原理》一書中明確指出：“絕對(duì)的、真正的和數(shù)學(xué)的時(shí)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(duì)的、通常的時(shí)間是期間的一種感覺(jué)。”從牛頓對(duì)絕對(duì)空間和相對(duì)空間的闡述中可以看出，牛頓企圖用“可感覺(jué)”的相對(duì)時(shí)間來(lái)表達(dá)不可感覺(jué)的絕對(duì)時(shí)間。馬赫在《力學(xué)》中對(duì)這一段的抨擊顯然沒(méi)有正確理解牛頓所闡述的絕對(duì)時(shí)間的真正含義。后來(lái)，愛(ài)因斯坦在對(duì)絕對(duì)時(shí)間的闡述中，正確表述了牛頓所闡述的絕對(duì)時(shí)間的本義。絕對(duì)時(shí)間中的“絕對(duì)”是指不受物體及物體運(yùn)動(dòng)的影響，它的本質(zhì)含義其實(shí)是強(qiáng)調(diào)時(shí)間和空間的客觀性以及完全獨(dú)立性。在這里馬赫顯然偷換了概念，因此，馬赫《力學(xué)》中闡述的是何種時(shí)間觀也無(wú)從準(zhǔn)確得知。

綜上所述，馬赫是一位偉大的物理學(xué)家、哲學(xué)家、生理學(xué)家以及心理學(xué)家，其之所以能夠享譽(yù)國(guó)際多半源于其對(duì)經(jīng)典力學(xué)的批判以及其著名的代表作《力學(xué)》。從馬赫《力學(xué)》對(duì)牛頓經(jīng)典力學(xué)的闡述中可以看出他對(duì)經(jīng)典力學(xué)權(quán)威性的質(zhì)疑。但是后世對(duì)馬赫及其《力學(xué)》的評(píng)價(jià)顯然褒貶不一，歸根結(jié)底還是在于馬赫的《力學(xué)》沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的科學(xué)論證。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉巖，武丹，王健平等.低馬赫數(shù)下斜爆轟波的結(jié)構(gòu)[J].爆炸與沖擊，2015，35（2）.

[2] 朱傳勝，黃正祥，劉榮忠等.馬赫波反射中過(guò)度壓縮系數(shù)的計(jì)算[J].火炸藥學(xué)報(bào)，2014，37（3）.

[3] 吳寧寧，羅紀(jì)生.壁面小折角對(duì)馬赫數(shù)4.5邊界層中擾動(dòng)演化的影響[J].空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)，2014，32（2）.

[4] 黎石竹，蔡小舒，于劍鋒等.馬赫數(shù)連續(xù)可變跨聲速濕蒸汽風(fēng)洞的研制[J].實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)，2014，（2）.

[5] F Vahedi，H R Shahverdi，M M Shokrieh等.碳納米管對(duì)環(huán)氧樹脂基納米復(fù)合材料的力學(xué)和電學(xué)性能影響[J].新型炭材料，2014（6）.