1
機械觀的興起

奧妙的偵探故事

我們設想有一個完美的偵探故事。這個故事告訴我們所有重要的線索，使我們不能不提出自己對事件真相的見解。如果我們仔細研究故事的構思，不要等作者在書的結尾做出交代，我們早已得到完滿的解答了。只要不是低劣的偵探故事，這個解答就不會使我們落空；不但如此，它還會在我們期待它的一剎那立刻出現(xiàn)。

我們是不是可以把一代又一代不斷地在自然界的書里發(fā)現(xiàn)秘密的科學家比作讀這樣一本偵探小說的人呢？這個比喻是不確切的，以后得放棄它，但是它多少有些比得恰當?shù)牡胤剑鼞敱患右詳U充和修改，以便更適于識破宇宙秘密的科學企圖。

這個奧妙的偵探故事，至今還沒有被解答。我們甚至不能肯定它是否有一個最后的答案。但是，閱讀這本書已使我們得到許多收獲。它教會了我們自然界的基本語言。它使我們了解到許多線索，而且它是科學的歷次艱苦發(fā)展中精神愉快和奮發(fā)的源泉。但是我們體會到，盡管讀過和研究過的卷帙已經不少了，但如果肯定有一個答案的話，那我們離最后的答案還很遠。在每一個階段，我們都想找出一個能符合已發(fā)現(xiàn)的線索的解釋。我們所接受的各種推測性的理論雖然說明了許多情況，但是還沒有引申出符合所有已知線索的一般解。往往有一個看來似乎很圓滿的理論，但是進一步來讀就發(fā)現(xiàn)它還是不適當?shù)摹Ｐ碌那闆r出現(xiàn)了，它們跟舊的理論相互矛盾，或者不能用舊的理論解釋它們。我們讀的愈多，對這本書的理解也就愈充分；雖然我們不斷地往前邁進，但是圓滿的解答卻似乎在不斷地向后退。

從柯南道爾寫出動人的故事以來，幾乎所有的偵探小說都是這樣開始的：偵探首先搜集他所需要的，至少是他的問題的某一方面所需要的一切事件。這些事件往往是很奇怪的、不連貫的，并且是毫不相關的。可是這個大偵探知道這時不需要再繼續(xù)偵查了，只要用純粹的思維把所有搜集起來的事件連貫起來。于是他拉拉小提琴，或者躺在安樂椅上抽抽煙。突然間，他靈機一動，就找到了事件之間的關系。他現(xiàn)在不僅能解釋現(xiàn)有的線索，而且知道還有其他許多事件一定也已經發(fā)生。因為現(xiàn)在他已十分準確地知道在哪里可以找到它，如果他愿意的話，他可以出去收集他的理論的進一步證明。

我們再來一句老生常談：科學家讀自然之書必須由他自己來尋找答案，他不能像某些無耐性的讀者在讀偵探小說時常做的那樣，翻到書末先去看最后的結局。在這里，他既是讀者，又是偵探，他得找尋和解釋（哪怕是部分地）各個事件之間的聯(lián)系。即使是為了部分地解決這個問題，科學家也必須搜集漫無秩序地出現(xiàn)的事件，并且用創(chuàng)造性的想象力去理解和連貫它們。

在下面的敘述中，我們的目的是用粗線條的輪廓說明物理學家的工作必須像偵探那樣用純粹的思維來進行。我們主要是敘述思維和觀念在探求客觀世界的知識中所起的作用。