（1975《相对论批判》第二章）

狭义相对论改造了以瞬时超距作用为基础的牛顿动力学，也就自然把改造牛顿引力理论的任务提到日程上来了。和建立狭义相对论时的情形不同，由于缺乏实验事实，爱因斯坦更多地求助于理论思维。建立具有高度思辨特征的广义相对论，固然有助于他认识到马赫哲学的错误，但他并没有由此走向辩证唯物主义，而是从片面的经验论走到了唯理论这另一极端。他错误地认为，物理学的基本概念和定律“不能从经验中抽出来，而必须自由地发明出来”，是靠理智的“自由创造”。这就使他的认识论带上了浓厚的神秘主义和唯心主义色彩，正像他自己所承认的，变成了柏拉图主义和毕达哥拉斯主义，重新陷进了他早年也曾批判过的先验论和形而上学的泥坑，并使他的理论工作在自相矛盾的困境中停滞了下来。

狭义相对论“正统”理解的

破产和广义相对论的困境

狭义相对论建立之后，爱因斯坦发现它有一个与牛顿力学同样的缺陷：作加速运动的系统中出现的惯性力只能归结为“空间”对系统的作用。一个没有物质内容的东西怎么会对一切运动物体都有作用呢？爱因斯坦接受了把惯性力解释成物质之间的相互作用的思想，并努力设法把这种思想变成具体的物理理论。他注意到惯性力和引力有某种等效性，在他看来，这种等效性表明“必须把相对性原理推广到相互作非匀速运动的坐标系去”。由此出发，爱因斯坦运用黎曼几何的工具建立了广义相对论。在这个理论中，引力变成了时空弯曲的几何效应，弯曲的程度由物质的能量和动量的分布所决定。从时空几何与物质运动的相互关系来看，这些结果确实在物理思想上开辟了一个新天地。

既然爱因斯坦想用引力相互作用来解释惯性力，就得要求整个空间都存在引力场，从而“把决定惯性的时空连续区的性质当作空间的场的性质”；不然的话，牛顿那种“绝对空间”和“绝对运动”的幽灵是无论如何也驱除不掉的。

然而我们却记得，狭义相对论“正统”理解最根本的逻辑支柱恰恰就是“空的空间”。现在，这个支柱被爱因斯坦自己动摇了。惯性的存在迫使他承认：“一无所有的空间，亦即没有场的空间，是不存在的”，“并不是物体存在于空间中，而是这些物体具有空间广延性。这样看来，关于‘一无所有的空间’的概念就失去了意义。”按照这个观点，也就应当认为狭义相对论的平直空间同样必须有物质背景。于是，爱因斯坦在他同牛顿绝对时空和绝对运动观念作战的征途中不得不抓住的“空间不空”的武器刚好反过头来对准了他自己。凡是企图把在认识的最初阶段把握的有限现象永远从物质世界的普遍联系中孤立出来，以建立封闭的世界图景的人，在进入新的现象领域时，其遭遇只能如此。

当然，爱因斯坦没有，也不可能把空间不空的正确观点贯彻到底。他真正要坚决贯彻的反而是那个纯相对的运动观念。这才是“阅读马赫的著作”所领悟到的最根本的要求。此时，他已经把这个充满实证主义色彩的要求，进一步变成了先验的绝对的信条。

马赫早就说过，“对我来说仅仅存在相对的运动”，“不论认为地球自转，还是认为地球不动而天体旋转，都无关紧要”，“不管是托勒密的观点，还是哥白尼的观点，宇宙的运动完全相同。”

爱因斯坦则认为，只有匀速运动的纯相对性还不够，惯性系仍然具有优越的地位“这事实特别令人反感”；“如果还要进一步完全避免关于某些坐标系具有优越地位的客观理由的麻烦问题，则必须容许采用任意运动的坐标系。”这样一来，“在科学早期的托勒密和哥白尼之间的激烈斗争，也就会变得毫无意义了。”“‘太阳静止，地球在运动’，或‘太阳在运动，地球静止’，这两句话，便只是关于两个不同坐标系中的两种不同惯用语而已。”

这难道行得通吗？

人们早就指出：加速度场和引力场只在局部范围才具有等效性；由于无穷远边界条件不同，要求它们在全空间等效是办不到的。这种局部的等效性只不过允许通过任意坐标变换用惯性力场描写局部引力场，它不仅丝毫没有支持纯相对的运动观，也反过来再一次表明：现实空间中存在着理论所回避不了的物质背景，正是这种物质的存在使得机械运动绝不可能是什么纯粹相对的运动，更不能使“托勒密和哥白尼之间的激烈斗争”“变得毫无意义”。

“空的空间”观念被爱因斯坦自己所否定，纯相对的运动观念又无法贯彻下去，这就是狭义相对论“正统”理解的两个支柱在广义相对论中的遭遇。

岂止如此，由于贯彻纯相对运动观的结果，连引力场本身究竟是什么都成了问题。

引力场是物质吗？如果是的，它就应当通过它的运动特征表现出来，比如应当有能量和动量。可是人们在任意坐标系中始终无法定义引力场的能量和动量。引力场仅表现为只有时空特征而没有运动特征的几何场——运动的相对化带来了物质的几何化。爱因斯坦总是把用相互作用解释惯性力和空间不空的正确观念同纯相对运动的错误观念紧紧地纠缠在一起，固执地认为这两者是不可分割的，其结果只能使他那点正确的思想还没有来得及开花结果就被窒息掉了。他本来想把惯性力“落实”为引力，结果却把引力“架空”成和惯性力一样可以随着坐标变换时隐时现、可有可无的东西。

后来，有人看到了纯相对运动观造成的这种困难，于是转而否认一切参考系都平等，提出只在一类优越参考系中守恒定律才成立，因而也只能在这些参考系中定义引力场的能量和动量；与此相应，只有时空的曲率不等于零，才算有引力场存在。这样，引力场的物质性似乎可以比较肯定一些了。

但是，按照这种主张，狭义相对论的平直空间以及广义相对论中无穷远处趋于平直的空间既然都是零曲率的空间，也就依旧是“空的空间”。所以这种主张实质上不过是把引力场连同物质系统一起封闭起来放进一个更大的“空的空间”里去而已。在这种空间中，作加速运动的系统内部的惯性力仍然只能来自“空间”的神秘性质，从而“绝对空间”和“绝对加速运动”还得存在。

纯相对的运动观抹杀了引力场的物质性，而对纯相对运动观作如上的否定却又回到了“空的空间”。这种境况的根源仍在于狭义相对论。既然在那里平直空间就是“空的空间”，那么，希望在此基础上发展起来的广义相对论能够描写解释惯性力所要求的不空的空间，岂不如同想抓住头发把自己从泥潭里拔出来一样可笑吗？

爱因斯坦体系的归宿

可是，爱因斯坦并没有停下来接受这些教训。他既没有按照自己后来“空间不空”的观点去重新审查狭义相对论的“正统”理解，又不去努力探索引力场的物质内容；相反，他认为用引力相互作用来解释惯性力的唯一出路仍然是把纯相对的运动观贯彻到底。于是他又致力于消除妨碍他实现这一目标的那个讨厌的边界条件去了。为此，他不惜滚进宇宙有限论的泥坑：“如果能把宇宙看作是一个在空间尺度方面是有限的（闭合的）连续区，我们就完全不需要这种边界条件。”他居然计算出：“如果物质是均匀分布的，宇宙就必然是球形的（或椭圆的）……这个宇宙必然是有限的”。

有人说，爱因斯坦的“宇宙有限论”只是他许多成就中一个孤立的小错误。不对，这个“宇宙必然有限”的图景正是他那个纯相对运动观的“必然”产物，是相对论体系内在矛盾的“必然”暴露。

然而，爱因斯坦却嫌仅仅引力场几何化还不够，他还要把这种几何化的纲领进一步推广，于是又一头栽进了“几何统一场论”之中。所谓“几何统一场论”，用英费尔德的话来说就是：“为宇宙寻求一个简单的，但是比黎曼几何更广义的几何，以便得到一组统一描述电磁和引力现象的纯场方程”，把整个宇宙的一切物质运动形式都融化到这样一个“更广义的几何”中去。

这就是爱因斯坦继狭义相对论的无相互作用图景以及广义相对论的引力几何化和宇宙有限图景之后，终身追求的“简单”而“和谐”的世界图景。这种远离了物理学蓬勃发展的实践，按几何化的纲领去建立最终的世界图景的企图是永远不可能达到的。无限发展的自然界，既非“简单”，又不“和谐”。在书斋里苦心经营了近四十年之后，爱因斯坦终于不得不发出了“所有我的这些努力都没有成功”的哀叹。

这就是爱因斯坦体系的归宿。这个曾经是生气勃勃的自然科学革新家，在形而上学唯心论的毒害下白白耗费掉大半生精力的教训，是很值得人们深思的。

爱因斯坦之雾

对于自然科学发展一定阶段上出现的理论，不能离开当时的实践基础和认识水平而过于苛求。不能指责狭义相对论没有论证空间的物质性和阐明时空变化更本质的原因，也不能要求引力和惯性的理论能在很少的实验基础上完善起来。但是，事情已清楚地表明：不仅在相对论体系内部不可能完成这些任务，而且渗进这个体系中的唯心主义形而上学作为一种世界观和方法论，已经反过来对物理学的发展产生了坏的影响。

量子力学是紧接着狭义相对论之后对牛顿体系的又一重大突破。爱因斯坦的成功，使量子力学的某些创始人错误地认为，只有依靠狭义相对论“正统”理解所显示出来的实证主义哲学，才能克服古典理论在微观领域中的困难，建立起完整的量子理论体系。有人就说什么，根据狭义相对论，一切概念都应当用测量操作来定义，否则就是无意义的。在这种思想指导下，哥本哈根学派也专门注重“协调经验”，主张物理学只能研究“可观察量”，并否认在微观世界的几率解释背后有任何更深层次的物质背景和相互作用原因。当爱因斯坦后来转到唯理论的立场上反过来批判这个学派时，它的主要人物曾一再对爱因斯坦的这种转变表示遗憾，并反复声明，正是爱因斯坦对同时性问题的分析，给他们树立了榜样；他们阐释量子力学所依据的哲学，完全是从狭义相对论正统理解那里学来的。难怪日本物理学家坂田昌一在批判量子力学的哥本哈根解释时会自然地联想起相对论的“正统”解释，他指出：“现在所有的理论都要求相对论的不变性，这种不变性的根据也能从物质理论求得吗？爱因斯坦否认了以太，又用相对论解释了洛仑兹变换的意义，他的解释果真是绝对的吗？爱因斯坦的解释和量子力学的哥本哈根学派的解释有类似之处，如果站在观赏的立场来解释已经完成的理论，一点错误也没有，完全正确。如果站在要揭发物质的新层次的实践立场，就觉得有什么障碍阻挡我们前进。”

人们常把量子力学的哥本哈根解释称为“哥本哈根之雾”。其实，相对论的正统解释不也早已造成更浓厚的“爱因斯坦之雾”了吗？

爱因斯坦之雾不仅表现为一种实证主义之雾，而且还强烈地表现为一种数学唯心主义之雾。

列宁把数学唯心主义看作产生“物理学”唯心主义的两个原因之一。他引用了莱伊的叙述：“物理学的危机在于数学精神征服了物理学。”列宁指出，这种倾向使“数学家遗忘了物质。‘物质消失了’，只剩下一些方程式”。（《唯物主义和经验批判主义》）

爱因斯坦在他后期的工作中顽固地企图用纯粹的思维去“猜测”整个宇宙，企图从“自由创造”出来的尽可能少的“原理”出发，经过冗长的数学计算而最终解释一切自然现象，正表现了这种倾向。他明确宣布：“自然界是最简单的、可以想象到的数学观念的实际体现。我坚信，我们能够用纯粹数学的构造来发现概念以及把这些概念联系起来的定律”；“科学家满足于以数学形式构成一幅完全和谐的图景，他十分满意地通过数学公式把图像的各个部分联系起来，而不去过问这些东西是不是外在世界中因果作用定律的证明，以及证明到什么程度”。可以看出，尽管爱因斯坦对物质世界的看法已从早年马赫式的“感觉复合论”跳到了柏拉图或毕达哥拉斯式的“数学观念体现论”，然而就其不去过问外在世界的客观规律，不去追究那些数学公式究竟反映了什么样的物质内容而言，则是前后贯通，一脉相承的。这种数学唯心主义的信条尽管已被他自己（特别是宇宙有限论和几何统一场论的失败）证明为此路不通，却仍被许多人奉为科学方法论的金科玉律。在基本粒子理论的研究中，这层数学唯心主义之雾，至今还极为浓厚；而所谓“现代宇宙论”的研究方向，则更是数学唯心主义的突出典型。

“宇宙论”，名不符实。然而即使换掉这个名称，把“宇宙”唤做“宇观”，以避开人们指摘它企图囊括整个宇宙的哲学谬误，由爱因斯坦奠定的这一研究方向果真是取得了“重大成果”吗？现代“宇宙论”是以广义相对论为基础的，从一开始就带着这个基础所包含的全部内在矛盾。从二十年代起，跟在爱因斯坦后面出现的一个比一个离奇的所谓广义相对论的“宇宙解”和形形色色的时空几何方案，它们的共同特点都是不触动相对论体系的“正统”理解及其实证主义实质，不批判“物理学几何化”的倾向，而是仍旧企图仅仅用纯几何的方法加上对时空测量的“约定”来凑合极少的观测数据。至于这些几何到底有什么样的物质背景，连物理学家都“不去过问”了。人们在这里又一次看到：“‘物质消失了’，只剩下一些方程式”。（《唯物主义和经验批判主义》）更何况由于观测事实极不充分，这些“理论”尽可以把宇宙揉来揉去；它可以一回儿静止着，一回儿膨胀着，一回儿又脉动着，一回儿宇宙的时间有限，一回儿宇宙的空间有限——反正只要改变一下数学方案和时空测量的“约定”就行了——真是“画鬼容易，画人难”。如果说，在微观领域，那些数学唯心主义的奇思怪想会由于实验事实极为丰富而常常迅速夭亡的话，那么宏观领域的这种状况，却给爱因斯坦式的“智力的自由创造”提供了随意驰骋的乐园。虽然我们不否认某些具体工作有一定的科学价值，但就这种“宇宙学”的大方向来说，其遭遇难道会比爱因斯坦自己更好些吗？

列宁在批判数学唯心主义时曾深刻地指出：“在新的发展阶段上，仿佛是通过新的方式得到了旧的康德主义的观念：理性把规律强加于自然界。”“事实上，除了少数专家对唯心主义的极短暂的迷恋而外，这里是没有什么而且也不能有什么的。但非常值得注意的是，有教养的资产阶级的代表们像快淹死的人想抓住一根稻草来救命一样，企图用十分巧妙的手段来人为地为那种由于无知、闭塞和资本主义矛盾所造成的荒诞不经的现象而在下层人民群众中产生的信仰主义保持或寻找地盘。”（《唯物主义和经验批判主义》）

现在，是挖掉那些“有教养的资产阶级代表们”的地盘，认真驱除他们在现代物理学以及自然科学其他领域中散布的唯心主义之雾的时候了。