现代物理学革命：“关系”对“实体”的冲击

科学史上，质疑牛顿的“实体”科学一统天下局面的人终于出现了，他们是法拉第和麦克斯韦。法拉第在研究电磁感应定律时提出了“场”的概念，并认为“场”是一种充满空间媒质的应力状态。“场”的观念是继牛顿之后物理基本概念最重要的变革，它的价值远远超出了电磁感应定律本身。“场”否定了“实体”——质点体系中的原子论，认为除了“实体”以外，还有一种新的实在，那就是“场”。麦克斯韦发展了法拉第的“场”的思想。他采用理想实验的方法，把法拉第的物理问题抽象为数学问题，导出四个高度抽象的偏微分方程来描述这种连续的“场”，揭示出光、电、磁、热的内在联系，完成了物理学的第二次理论大综合。麦克斯韦揭示出：“场”是一种新的物理实在，并否定了对“场”的机械论解释。在这些偏微分方程中，他采用了新的物理概念：电场、磁场、场强等，将场强作为不能再转化的终极实在取代了牛顿的质点“实体”。牛顿“力”的作用被取消了，物体的运动被描述为一个过程，而不是一个瞬间，从而动摇了牛顿经典体系的公理基础。也正是“场”直接导致了20世纪狭义相对论的出现。爱因斯坦说：“在麦克斯韦以前，人们认为，物理实在——就它应当代表自然界中的事件而论——是质点，质点的变化完全是由那些服从全微分方程的运动所组成的。在麦克斯韦以后，他们则认为，物理实在是由连续的场来代表的，它服从偏微分方程，不能对它作机械论的解释。实在概念的这一变革，是物理学自牛顿以来的第一次最深刻和最富有成效的变革。”

然而19世纪许多自然科学家并没有认识到麦克斯韦理论的意义。他们还在欢呼物理学天空，万里无云，一片晴朗。恰恰在此时，天空里却飘来了“两朵乌云”——“以太”漂移实验与黑体辐射“紫外灾难”。科学史上，正是这“两朵乌云”出乎意料地引发了物理学危机。紧接着X射线、放射性和电子相继被发现，彻底否定了传统的原子不可分、元素不可变的“实体”思维的陈旧观念，猛烈地冲击着牛顿力学的物质、能量和运动等基本观念，经典物理学上的质量守恒、能量守恒等基本定律面临着严峻的考验，从而拉开了现代物理学的序幕，并最终导致相对论和量子理论的建立。这场物理学革命，不仅使人们对自然界的认识从宏观低速进入到微观高速，而且使人们对客观事物的认识从绝对不变性到不可穷尽性，从而从根本上动摇了“实体”的机械决定论自然观和思维方式。(https://www.daowen.com)

相对论和量子力学的建立，奠定了现代物理学的基本框架。沿着相对论和量子力学开辟的道路，相继建立起现代宇宙学、粒子物理和量子场论。然而这一系列的理论却使现代物理学发生了革命性的转向：一方面与经典的传统的关于“实体”的科学相悖，一方面又与系统论、信息论、控制论、耗散结构论、自组织理论、突现理论……乃至生命科学等“关系”科学相通。而在这种相通中，最突出的是相对论和量子力学理论框架所表现出来的“关系”特征和“整体”观念。