物理学的内部结构

我总有这样的感觉，即科学就其结构和进化而言，象是一个生物，科学和生物之所以相似的基础，在于科学系统的复杂性。为了明确起见，让我们只考虑物理学。实验和理论是它的基本成分，而它们彼此之间存在着稳定的协调关系。但是，在物质方面，实验要求有仪表和技术，在智力方面要求有目标和思想。对技术的需求有赖于工艺，而科学转而又会使工艺充实起来。目标提出的要求有赖于理论，而理论若是没有素材，且不能对实验所提供的素材的真实性进行不断的检验的话，它就不会是一项富有成果的工作。此外，理论也太需要它的特殊工具——数学了，数学在一段很长的时间内是从物理学获得启发的，而有时不是针对任何应用目的而建立的抽象数学理论，却能出人意料地在物理学中得到应用。在这张图中，我们也必须放进偶然的机遇性发现，它所起的作用，类似于生物学中的突变所起的那种作用，它们往往导致新的发展，这些新发展又逐渐发展成科学中的新篇章。这些新篇章转而又必须与这个生物体的己有部分结合起来，从而使生物体发生变化。

图14.2　艺术中的抽象化趋势，和二十世纪中主宰物理学进展的趋势很相似。（a）灰树，P.孟德津昂（1872～1944）作，这张画中，树的形状清晰可辩，不过这不是一幅象征画。（b）孟德津昂于1912年作的“开花的苹果树”，树的形状已经没有了，代之以一组几何曲线，这些几何曲线看来仍能使人们想起原先的形状

在图14.3中，我设法用方框图来代表这些相互关系，每个方块都使我想起生物体的一个器官，截肢会使整个生物体残缺或是会使整个生物体死亡，它们的相互关系使我想起一个器官对另一个器官的反应。但这是带有相当比喻性的。我们能用真实事件中的例子，证明每一个方块，每一个联系，本书可提出一大堆这样的例子。

图14.3　形成“物理学”的各个部分，其相关关系类似于生物体中的器官。它们表现为一个内部活动彼此互相关联的。非常复杂的系统，并且随时发生演变

看到这张图的复杂性后，对不同类型的人能对物理学的发展作出巨大贡献这一点就可以理解了，每一种相互作用均可由一定个性的人较出色地加以实现，因此各种类型的人都有可能取得成功。

在生物体的相似性中，也包括了进化这一点。不仅客观事物，而且物理学原理也会随时间而发生变化，有充分的理由可以认为将来也会是这样，当然可能是在更高一级上进行。我不相信伽利略、牛顿和爱因斯坦就是他们一流人物中的最后几个了。