相對論為什么沒獲得諾貝爾獎？

一

1922年4月6日，愛因斯坦遇到了一個他一輩子都不會忘記的人。這個人是20世紀(jì)最著名的哲學(xué)家之一，尤以擁護(hù)一套時間理論著稱。這一理論向我們解釋了時鐘無法解釋的東西：記憶、預(yù)感和期望。他使我們知道，如果想控制未來，首先要改變過去。那么，為什么一個事件的發(fā)生并不總會導(dǎo)致下一個事件？人們原以為這是一場友好的學(xué)術(shù)盛會，但事實(shí)卻與此南轅北轍。這場會議向世人呈現(xiàn)了一位物理學(xué)家與一位哲學(xué)家在理解時間上激烈甚至不可調(diào)和的矛盾。兩人在法國哲學(xué)學(xué)會上當(dāng)著一批精英學(xué)者激烈爭辯，這場“20世紀(jì)最偉大的哲學(xué)家和最偉大的物理學(xué)家的對話”被忠實(shí)地記錄了下來，簡直就是一場戲劇的腳本。在20世紀(jì)剩下的年月里，這場會議，以及他們在會議上的發(fā)言一直為人所談?wù)摗?/p>

這名哲學(xué)家名叫亨利·柏格森。20世紀(jì)的頭幾十年里，柏格森的名氣、聲望，以及影響力都遠(yuǎn)超我們的物理學(xué)家——當(dāng)然，今天正相反。當(dāng)時的人將柏格森與蘇格拉底、哥白尼、康德、西蒙·玻利瓦爾，甚至唐璜相提并論。哲學(xué)家約翰·杜威表示：“在亨利·柏格森之前，從來沒有哪個哲學(xué)問題會以這樣的形態(tài)和局面呈現(xiàn)?！惫鸫髮W(xué)教授、著名心理學(xué)家威廉·詹姆斯將柏格森的創(chuàng)造進(jìn)化論稱為“一個真正的奇跡”，標(biāo)志著“一個新紀(jì)元的開始”。詹姆斯同時認(rèn)為，柏格森的“材料與記憶”創(chuàng)造了一種可以與喬治·貝克萊的人類知識原理、康德的三大批判相媲美的哥白尼式大革命。哲學(xué)家讓·瓦爾曾說：“如果要選出四位最偉大的哲學(xué)家的話，那蘇格拉底和柏拉圖加起來可以算一個，笛卡爾算一個，然后是康德，再有就是柏格森?！闭軐W(xué)兼哲學(xué)史學(xué)家艾蒂安·吉爾森斷言，20世紀(jì)的前三分之一是“柏格森的時代”。人們將他看作“世界上最偉大的思想家”和“世界上最危險的男人”。追隨者甚至?xí)ニ谌鹗渴ト麪柛竦谋苁畹剡M(jìn)行“神秘朝圣”。

在與年輕的愛因斯坦對峙之后，柏格森的聲望受到了威脅；愛因斯坦也是一樣。人們對物理學(xué)家的批評很快產(chǎn)生了破壞性的影響。幾個月后，愛因斯坦獲得諾貝爾獎，但授獎原因并不是相對論這一使這他為人熟知的成就，而是因?yàn)椤八诠怆娦?yīng)原理方面的發(fā)現(xiàn)”。與相對論的轟動程度相比，公眾對光電效應(yīng)幾乎沒有什么反應(yīng)。這背后的原因，直接可以追溯到柏格森在巴黎的言論。

諾貝爾物理學(xué)獎委員會主席解釋說，盡管“大多數(shù)討論集中在相對論理論上”，但這一理論并不能獲得諾貝爾物理學(xué)獎。為什么呢？其中的原因非常繁復(fù)，但問題的源頭在哪里，頒獎當(dāng)晚就有人明確指出了：“毫無疑問，這是因?yàn)橹軐W(xué)家柏格森在巴黎挑戰(zhàn)了這一理論?！卑馗裆砻鳎鄬φ摗皩儆谡J(rèn)識論”，而不是物理理論，因此它“一直以來都是哲學(xué)界討論的熱點(diǎn)問題”。

主席的解釋無疑使愛因斯坦回想起了那個春天發(fā)生在巴黎的事。很明顯，他在那里引起了一場爭端，而這就是爭端的后果。當(dāng)時，愛因斯坦無法讓大家認(rèn)同他對時間的定義方式的價值，更何況他的理論與那位杰出的哲學(xué)家的觀點(diǎn)相悖。在他的獲獎演說中，愛因斯坦表現(xiàn)得很堅(jiān)持。他的演說內(nèi)容并不是被官方授予諾貝爾獎的光電效應(yīng)，而是那個使他在聞名世界的同時飽受爭議的相對論。

在其職業(yè)生涯中，伯格森不斷強(qiáng)調(diào)為何我們不應(yīng)單純從科學(xué)的角度去理解時間，而自己的名字被諾獎主持者提及，無疑是他的偉大勝利。他一直堅(jiān)持應(yīng)從哲學(xué)的角度去理解時間。兩顆近代最偉大的頭腦之間為什么會產(chǎn)生如此赤裸的矛盾呢？

二

兩人在那“真正歷史性”的一天相遇了。柏格森不情愿地被拖進(jìn)了他曾刻意避免的討論。這位哲學(xué)家當(dāng)時的地位比愛因斯坦高得多。他講了半個小時。一位魯莽的同事慫恿了他，會議組織者也因此輪著邀他在會上發(fā)言。他說：“我們比你更愛因斯坦，愛因斯坦先生?！彼麑垡蛩固沟姆磳Ρ厝粫a(chǎn)生巨大的影響。作家兼藝術(shù)家溫德姆·劉易斯解釋道：“我們都認(rèn)為柏格森死了，但乍看之下很奇怪的相對論，使他復(fù)活了?！?/p>

然而，物理學(xué)家的回應(yīng)總共不到一分鐘，其中包括一句現(xiàn)在被反復(fù)提到的話——“哲學(xué)家的時間并不存在”，成了導(dǎo)火索。

愛因斯坦接下來的話更具攻擊性：“除了物理學(xué)家所說的時間之外，只存在一種時間，那就是心理上的時間?！睈垡蛩固乖谀且豢滔铝藨?zhàn)書，他表示，要理解時間，只有兩種有效的方式，一種是物理的，另一種是心理的。在當(dāng)時的特殊背景下，愛因斯坦以一種挑釁的方式說出了這兩種時間的定義方式，但這兩種方式其實(shí)已經(jīng)存在很長時間了；它們的存在將因愛因斯坦而變得更長久，并且成為20世紀(jì)研究時間本質(zhì)最主要的兩個層面。

愛因斯坦簡單且二元的視角震驚了柏格森。他寫了一整本書來回應(yīng)愛因斯坦的主張。他寫道，愛因斯坦的理論是“嫁接在科學(xué)上的抽象的空論，不是科學(xué)”。愛因斯坦和柏格森的不同意見在他們同時代人的眼前激烈交鋒，形成了相互競爭的兩派。柏格森的觀點(diǎn)與玄學(xué)、直覺和生機(jī)主義相聯(lián)系，認(rèn)為生命滲透一切。而愛因斯坦恰恰相反，他的觀點(diǎn)是物理的、理性的，認(rèn)為我們存在與否不會對宇宙（以及我們對它的認(rèn)知）法則產(chǎn)生影響。自那以后，人們眼中的愛因斯坦成了一個以“感官知覺和分析性原理作為知識來源”為工作準(zhǔn)則的人，人們對他的認(rèn)知也僅此而已。

相對論主要在三個方面打破了經(jīng)典物理學(xué)的認(rèn)知。首先，相對論重新定義了時間與空間的概念，它們不再是普適的；其次，相對論提出時間和空間是完全相互聯(lián)系的；第三，相對論廢除了以太（即一種填充空間空白的物質(zhì)）的概念——這一概念之所以存在，是為了讓經(jīng)典力學(xué)理論與實(shí)際宇宙規(guī)律相符。

總的來說，以上三點(diǎn)都與“時間膨脹”這一全新的效應(yīng)相關(guān)。這一效應(yīng)深深震撼了科學(xué)界和大眾。通俗來講，時間膨脹是指在高速條件下時間會變慢；更戲劇性的是，當(dāng)速度達(dá)到光速時，時間會靜止。如果將兩個時鐘的相對時間設(shè)在同一點(diǎn)，將其中一個分離出這個系統(tǒng)，并以另一恒定速度移動，兩個時鐘將顯示不同的時間，而這取決于它們各自的速度。盡管與時鐘一同移動的觀察者意識不到他們所處系統(tǒng)內(nèi)部的任何變化，但其中一個人的時間相對于另一個變慢了。研究人員計(jì)算發(fā)現(xiàn)，一個靜止時鐘指示的“時間點(diǎn)1”與一個移動的時鐘指示的“時間點(diǎn)2”之間存在著顯著差異。那么這兩個值哪個才代表“時間”呢？根據(jù)愛因斯坦的理論，它們都是時間，即所有參考系都是等價的。這兩個值都表示時間。

那么，愛因斯坦找到使時間停止的方法了嗎？

一切都是相對的：1921年諾貝爾委員會因?yàn)椤八麑碚撐锢?、尤其是對光電效?yīng)定律的發(fā)現(xiàn)做出的貢獻(xiàn)”授予愛因斯坦物理學(xué)獎。彼時，相對論僅被看做“一個被柏格森挑戰(zhàn)的理論”。

相對論學(xué)者提出，我們需要更新對“同時”這一概念的認(rèn)識：一名觀察者眼中同時發(fā)生的兩個事件，對另一名觀察者來說并不一定是同時發(fā)生的。這一效應(yīng)與相對論中另一基本假設(shè)，即光速不變原理相關(guān)：光的速度在真空和無重力場中是恒定不變的。

大多數(shù)物體的速度可以通過附著于其他高速物體而增加。比如說，如果將一列以一定速度行駛的火車放在另一列高速行駛的火車頂上，它的速度就會變快。比如，第一列火車以80公里的時速行駛，則它頂上的火車就是以160公里的時速行駛，再往上一列就是以240公里的時速行駛，以此類推。但對于光波來說不是這樣。根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論，光速不但恒定，它還是一個不可超越的速度。這一基本事實(shí)不僅要使科學(xué)家放棄之前“絕對同時”的概念，還將他們帶向一系列包括時間膨脹在內(nèi)的似是而非的效應(yīng)。

柏格森認(rèn)為，愛因斯坦用時鐘來定義時間的做法不可理喻。這位哲學(xué)家不明白，為什么某個典型事件中的時間（比如火車的到站時間）要與時鐘對該事件的指示相匹配。他不理解，為什么愛因斯坦要將這樣一種過程選作確定“同時”之概念的優(yōu)選方法。柏格森想尋找一種對于“同時”更基本的定義，一個不會受制于時鐘，能夠首先解釋“為什么要使用時鐘來確定時間”的定義。他表示，如果這個更加基本的關(guān)于“同時”的定義不存在，那么“時鐘的存在就沒有任何價值”?！皼]有人會制造它們，至少沒人會買它們?！卑馗裆姓J(rèn)，人們購買時鐘是為了知道“現(xiàn)在幾點(diǎn)了”。但是“知道現(xiàn)在幾點(diǎn)”是在預(yù)先假設(shè)時鐘與“事件正在發(fā)生”之間的對應(yīng)關(guān)系對某些人有意義的前提下的，所以它才引起人們的注意。一些對應(yīng)關(guān)系于我們很重要，而大多數(shù)對應(yīng)關(guān)系并不是這樣，這就解釋了我們對“同時”的基本感知及時鐘被廣泛使用的原因。他表示，時鐘本身并不能解釋“同時”或時間。

如果不存在一種比用匹配時鐘與事件更基本的解釋“同時”的含義的方法，那么時鐘就沒有任何意義。

如果真是這樣，時鐘就變成一個個讓我們通過比較它們來自娛自樂的機(jī)器；它們將不能用來劃分事件；總之，它們的存在將不再為我們服務(wù)。對于那些相對論理論學(xué)家或其他所有人來說，時鐘都將失去意義，因?yàn)樗约阂舱f，時鐘只是能指示某一個事件的時間。

柏格森認(rèn)為，愛因斯坦的理論之所以顯得有力，是因?yàn)樗鳛橐环N“標(biāo)志”，指出了“同時”這樣一個自然直觀的概念。他解釋說：這只是因?yàn)閻垡蛩固固岢龅母拍睢皫椭覀冋J(rèn)識到自然存在同時性，既因?yàn)樗沁@種同時性的標(biāo)志，也因?yàn)樗梢赞D(zhuǎn)化成直觀的同時性——也就是你所說的同時?！睈垡蛩固沟睦碚撊绱司哂懈锩?，如此令人震驚，只是因?yàn)槲覀儗Α巴瑫r”那天生的直觀的概念依然十分強(qiáng)烈。如果我們想否定它，最終只會再次指向它，就像一個指向某一物體的標(biāo)志一樣。

柏格森對時鐘的問題思考了很多年。他承認(rèn)，時鐘幫助我們注意到同時性，但他不認(rèn)為我們對時間的理解完全基于時鐘。早在 1889 年，他就考慮過這個說法，但很快就否定了它：“當(dāng)我們的眼睛跟隨時鐘的表盤、跟隨對應(yīng)鐘擺擺動的時針的運(yùn)動而運(yùn)動時，我沒有像人們所想的那樣去測量時長，我只記下了同時性，這兩者大不相同?！?我們對時間的理解需要包含更多的東西，一些不同、新穎、重要，在時鐘之外的東西。只有這些東西才能夠解釋為什么我們賦予時鐘這樣的權(quán)力：為什么我們買它們，為什么我們使用它們，以及為什么我們在第一時間發(fā)明了它們。

與普遍的看法不同，我們對世界的感知不僅僅是經(jīng)過深思熟慮的、客觀的；相反，它是受我們記憶的影響后形成的。二者都由我們對自身可以操控的事物的感覺來定義。柏格森警告他的讀者，如果他們不承認(rèn)記憶的影響，記憶定會拐回來困擾他們：“但假如知覺和記憶之間的區(qū)別被廢棄掉，我們就無法區(qū)別過去與現(xiàn)在，也就是說，我們無法區(qū)別究竟是哪個東西在起作用?！边^去、現(xiàn)在與未來的區(qū)別是由物理、生理和心理共同確定的。

這位哲學(xué)家認(rèn)為，愛因斯坦的時間理論非常危險，因?yàn)樗鼘ⅰ皶r間的長度看作一種缺陷”。它阻止人們意識到“未來事實(shí)上是開放的、不可預(yù)測的、不確定的”。它消滅了真實(shí)的時間，而時間是世界上最確定的東西。

在辯論中，愛因斯坦明確地陳述了自己對哲學(xué)之目的的看法，以及為什么哲學(xué)不該在時間的問題上發(fā)揮作用。面對反對者，他將哲學(xué)的作用描繪得十分有限。他接著解釋了自己的觀點(diǎn)，并提出了兩種理解時間的基本方式：心理上的方式和物理上的方式。心理時間是人感知到的時間，物理時間是通過科學(xué)儀器（比如時鐘）測量出的時間。儀器測量出的時間與人自身感知的時間往往不同。無聊、急躁，或其他簡單的心理變化都會影響人對時間的心理感知。隨著計(jì)時裝置的普及，心理時間與物理時間的差異越來越顯著。我們知道——打個比方，在閱讀卡夫卡的作品時，我們感知的時間長度與測量出的時間長度就有很大差別。

但在大多數(shù)情況下，物理和心理認(rèn)知的時間并沒有太大的差異。大多數(shù)人都能在沒有時鐘的情況下非常準(zhǔn)確地估計(jì)早餐、午餐和晚餐的時間。大多數(shù)人也都能像機(jī)器一樣準(zhǔn)確地判斷兩件事是不是同時發(fā)生的。但在高速狀態(tài)下，情況卻恰恰相反。在高速情況下（比如賽馬跑過比賽終點(diǎn)線的時候），與儀器確定的同時性相比，感知上的同時性的不足就十分明顯了；二者的差異會十分顯著。而在事件以接近光速的速度發(fā)生的宇宙中，這種差異是極大的。

根據(jù)愛因斯坦的觀點(diǎn)，哲學(xué)家習(xí)慣于解釋物理與心理間的聯(lián)系。他在巴黎的會議上說：“我相信，哲學(xué)家眼中的時間既是物理的，也是心理的?！钡鄬φ撏ㄟ^著眼于高速情況，展示了哲學(xué)家對時間的觀點(diǎn)是多么過時。

愛因斯坦堅(jiān)持認(rèn)為，心理學(xué)的時間理論不僅是錯誤的，而且沒有對應(yīng)任何具體的東西?！八鼈冎皇切┬睦砑軜?gòu)和邏輯實(shí)體?！庇捎诠饩€的巨大速度，人類已經(jīng)“本能地”廣義了同時性的概念，并把它錯誤地應(yīng)用到了宇宙的其余部分上。愛因斯坦的理論糾正了這個錯誤的廣義化。愛因斯坦不相信心理與物理時間概念的重疊（兩者都很重要，只是一個明顯沒有另一個精確），認(rèn)為它們是兩個完全不同的概念：一個心理上的評估（心理時間）完全不足以與一個客觀的概念（物理時間）相比。

柏格森和愛因斯坦都承認(rèn)心理時間與物理時間的概念有本質(zhì)區(qū)別，但他們卻由此得出了完全不同的結(jié)論。對愛因斯坦來說，這讓他發(fā)現(xiàn)“哲學(xué)家的時間是不存在的，存在的只有心理時間，而它和物理學(xué)家的時間不同”。與之恰恰相反，柏格森認(rèn)為哲學(xué)家的觀點(diǎn)更加有趣，尤其是因?yàn)?，沒有人能夠回避掉將時間與人類事務(wù)相聯(lián)系的問題，哪怕是物理學(xué)家也不行。

三

在接下來的幾年中，人們都認(rèn)為柏格森輸?shù)袅伺c年輕物理學(xué)家的這場辯論?？茖W(xué)家關(guān)于時間的理論成為了大多數(shù)科學(xué)討論的主流。不止柏格森的理論，其他從藝術(shù)和文學(xué)角度定義時間的方法也都被放在了輔助和次要地位。在許多人看來，柏格森的失敗是“理性”對“直覺”的勝利。它標(biāo)志著，科學(xué)的日益復(fù)雜已使許多知識分子無法跟上它的進(jìn)化。因此，柏格森的絕對時間哲學(xué)無疑受到了相對論的影響，開始由盛轉(zhuǎn)衰。最重要的是，科學(xué)的影響力提升了，哲學(xué)影響力下降的時代開始了。

記錄愛因斯坦人生的傳記作者很少提及柏格森。除了一本書里畫了二人最終和解的插圖。但其他的證據(jù)卻只能表明他們二人的觀點(diǎn)存在多么大的矛盾。在他們?nèi)ナ狼暗膸啄?，?dāng)柏格森寫到愛因斯坦，以及愛因斯坦最后一次提到柏格森時，他們依然在強(qiáng)調(diào)對方的觀點(diǎn)是多么錯誤。雖然爭論的大部分內(nèi)容都被從愛因斯坦的遺產(chǎn)中去除了，它還是會不時被柏格森的追隨者提出來。還原1922年4月那一天的討論，不是一件可以掉以輕心對待的事情。事件本身引起了分歧，事件對的歷史的影響也依然存在爭議。

（摘自漓江出版社《愛因斯坦與柏格森之辯：改變我們時間觀念的跨學(xué)科交鋒》）