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机械观的兴起

奥妙的侦探故事

我们设想有一个完美的侦探故事。这个故事告诉我们所有重要的线索，使我们不能不提出自己对事件真相的见解。如果我们仔细研究故事的构思，不要等作者在书的结尾做出交代，我们早已得到完满的解答了。只要不是低劣的侦探故事，这个解答就不会使我们落空；不但如此，它还会在我们期待它的一刹那立刻出现。

我们是不是可以把一代又一代不断地在自然界的书里发现秘密的科学家比作读这样一本侦探小说的人呢？这个比喻是不确切的，以后得放弃它，但是它多少有些比得恰当的地方，它应当被加以扩充和修改，以便更适于识破宇宙秘密的科学企图。

这个奥妙的侦探故事，至今还没有被解答。我们甚至不能肯定它是否有一个最后的答案。但是，阅读这本书已使我们得到许多收获。它教会了我们自然界的基本语言。它使我们了解到许多线索，而且它是科学的历次艰苦发展中精神愉快和奋发的源泉。但是我们体会到，尽管读过和研究过的卷帙已经不少了，但如果肯定有一个答案的话，那我们离最后的答案还很远。在每一个阶段，我们都想找出一个能符合已发现的线索的解释。我们所接受的各种推测性的理论虽然说明了许多情况，但是还没有引申出符合所有已知线索的一般解。往往有一个看来似乎很圆满的理论，但是进一步来读就发现它还是不适当的。新的情况出现了，它们跟旧的理论相互矛盾，或者不能用旧的理论解释它们。我们读的愈多，对这本书的理解也就愈充分；虽然我们不断地往前迈进，但是圆满的解答却似乎在不断地向后退。

从柯南道尔写出动人的故事以来，几乎所有的侦探小说都是这样开始的：侦探首先搜集他所需要的，至少是他的问题的某一方面所需要的一切事件。这些事件往往是很奇怪的、不连贯的，并且是毫不相关的。可是这个大侦探知道这时不需要再继续侦查了，只要用纯粹的思维把所有搜集起来的事件连贯起来。于是他拉拉小提琴，或者躺在安乐椅上抽抽烟。突然间，他灵机一动，就找到了事件之间的关系。他现在不仅能解释现有的线索，而且知道还有其他许多事件一定也已经发生。因为现在他已十分准确地知道在哪里可以找到它，如果他愿意的话，他可以出去收集他的理论的进一步证明。

我们再来一句老生常谈：科学家读自然之书必须由他自己来寻找答案，他不能像某些无耐性的读者在读侦探小说时常做的那样，翻到书末先去看最后的结局。在这里，他既是读者，又是侦探，他得找寻和解释（哪怕是部分地）各个事件之间的联系。即使是为了部分地解决这个问题，科学家也必须搜集漫无秩序地出现的事件，并且用创造性的想象力去理解和连贯它们。

在下面的叙述中，我们的目的是用粗线条的轮廓说明物理学家的工作必须像侦探那样用纯粹的思维来进行。我们主要是叙述思维和观念在探求客观世界的知识中所起的作用。