钟海琴

（太原师范学院 政法系，山西太原 030012）

玻耳兹曼对原子的辩护

钟海琴

（太原师范学院 政法系，山西太原 030012）

玻耳兹曼卷入原子的争论，使他从科学转向哲学研究。他对原子辩护的核心思想是H定理涉及时间之矢和概率本性，是关于分子图象和分布函数的可靠发现。回答原子的存在性问题要与原子论研究成果的表达相统一，科学成果解释与机械实在论相一致。

玻耳兹曼;原子辩护;争论

为科学真理或新思想或新学说辩护，是阐述科学实在论命题的一个关键问题，在物理学理论对科学事实不能作出明确解释时，辩护必然在更大的程度上集中在科学家的修辞战略方面，这种为科学而战的内史解释说明争论更合理。奥地利理论物理学家玻耳兹曼（L．E．Boltzmann，1844－1906）就有其鲜明的辩护特色。玻耳兹曼希望保留力学科学的客观性、合理性、进步性等典型特性，而又不排斥原子假说带来的可靠发现，这种辩护是连接19世纪和20世纪物理学的桥梁。它积累在玻耳兹曼的学养之中，蓄积在他心底，蕴含在他的科学成就之中，表现在他的言行之中。它也从一个角度体现了现代科学研究和科学进步的形式。本文试图系统阐述玻耳兹曼对原子的辩护，目的有三：一是说明玻耳兹曼对原子的辩护其情可感，其志可嘉，其心胸可敬，其思想水平、理论水平也令人敬佩，他的辩护在理论物理学中与科学哲学中一样重要。二是揭示科学论证和修辞艺术、科学发展、科学民主之间存在的必要张力，即没有科学论证和修辞艺术就没有科学发展，没有科学民主就没有真正的科学论证和修辞艺术。三是揭示新思想和新学说的潜科学发展的必然性。正如宇宙学家斯舍玛（D．Sciama）所言，在科学中，在“争论当中”，当“我们不知道最终的结果，必须依靠自己对事物合情合理的感觉来引导”时会求助于修辞论证，因为“最终，唯一的检验是谁的想法最优秀的一个实际的检验。”［1］

一 与H定理质疑者的辩护

玻耳兹曼对原子的辩护，在论战场面上是一比多的，在论证方法上是多样的，在论争的侧面上是复杂的。由此，从玻耳兹曼的论证中只看到演绎论证或归纳论证，就会丢失玻耳兹曼笃信原子的修辞论证这一关键部分。这部分主要涉及H定理、原子实在论。玻耳兹曼与这两个主题相关的各派具有不同的世界观、认识论、逻辑学、价值观。但围绕这两个主题的论战双方都突出了基本自然科学概念，这是辩护中克敌制胜的法宝，以历史的世界观的兴趣作为说服规范的价值。

H定理的起点是分子图象和分布函数，精确地描述历史上玻耳兹曼为与这些有关原子的H定理的辩护过程不是件容易的事。玻耳兹曼为H定理的辩护明确地涉及著名的与洛希密脱（J．Loschmidt）关于反向性的争论，与英国学者关于不可逆性的辩论，以及与策梅洛（E．Zermelo）关于可重复性的辩论。玻耳兹曼以H定理的不可逆性辩护为核心，表明了玻耳兹曼方程不可逆性的基本特征，揭示了玻耳兹曼原理的原子与熵和概率的本质关系，首先改变了关于原子论争整体讨论的水平。批评者聚焦在玻耳兹曼H定理是对应于热力学第二定律的力学所需的声言。玻耳兹曼的辩护尽管众说纷纭，但更进一步地深化了他首倡的关于概率演化的认识。这些成为他在1896－1898年的《气体理论讲义》著作中的经典思想。

最复杂涉及玻耳兹曼所做的统计物理工作而对原子辩护的科学成就是玻耳兹曼1875年提出的H定理。H定理是著名的玻耳兹曼方程和碰撞数假设的演绎推论，这种用概率理论严格的、解析的推导定理被玻耳兹曼重新声称已经得到和热力学第二定律相对应的一般性定理的基础。在玻耳兹曼声言这一点上，首先在1876年由于受到洛希密脱以“可逆佯谬”（也称“不可逆佯谬”）为论据的批评而遭到强烈的异议。

洛希密脱是原子论者，也是玻耳兹曼维也纳大学的恩师，之后的同事，一生的好友。可逆佯谬是1867年麦克斯韦（J．C．Maxwell）的设想，1874 年汤姆逊（W．Thomson）首先讨论过，接着由洛希密脱1876年再次提出，引起玻耳兹曼的关注。

1876年，洛希密脱发表的关于可逆性佯谬的文章中主要指出：由单个粒子运动的可逆性如何会得出宏观过程H函数单调增加的不可逆性这一结论?相应的，反向性争议就是H定理不可能是一个对所有气态力学演化都通用的理论。

促使玻耳兹曼在科学辩护中崭露头角的是他1877年关于洛希密脱佯谬回答的论文。玻耳兹曼在文中对批评者洛希密脱不吝颂词，如思考、道歉、欢迎、祝贺等，表达了他的心理状态。论文内容的核心是：玻耳兹曼对反向性争议的回答不是很容易理解的，一定的气体初态会导致在一段时间内H函数的增加，因此违背了H定理。玻耳兹曼反证的关键是这样的初态不可能发生，因此完全可以忽略掉。但是，仍然存在争议的是：玻耳兹曼主张的到底是什么，玻耳兹曼是否成功地反驳了异议还在争论中。玻耳兹曼答复所采用的难以验证的假设目前在计算机实验中得到了证实。

玻耳兹曼与英国物理学家们争论是玻耳兹曼为H定理辩护的最重要的争辩，使他回归了不可逆性争议。这些英国物理学家主要有泰特（P．G．Tait）、卡尔韦尔（E．P．Culvrwell）、伯巴利（S．H．Burbury）和布赖恩（G．H．Bryan）等。

玻耳兹曼第一次回到反向性争议是1887年。玻耳兹曼探索了泰特和伯巴利之间关于两种不同的气体粒子达到平衡系统的讨论。麦克斯韦的好友泰特提出反向性争议来证明从任何趋于平衡的演化，通过速度反向构造另一个离开平衡态的演化。在这一点上玻耳兹曼加入了讨论，他并没有因为概率为零而排除反向运动，而是辩称它们迟早也会达到平衡态。这个对反向性争议的回复与1877年关于洛希密脱佯谬回答的论文策略相比，先前的观点是气体系统因为H定理应该趋于平衡，现在玻耳兹曼的观点明显地忽略了H是一个时间的函数，有独立的原因来假设该系统接近平衡。玻耳兹曼的观点可能完全正确，但是它们不是从H定理得到的，或忽略它的例外而得到的，而是强调了概率论的这一方面。

在回复泰特反向性异议7年后的1894年，玻耳兹曼在牛津大学参加了英国科学促进会（BAAS）会议，会议上关于H定理和不可逆性争议的激烈气氛给玻耳兹曼留下了深刻的印象。会后的1894－1895年，将近有半打的作者在《自然》杂志的物理专栏上进行了争论，不可逆性问题被再次重新提出、争议。

BAAS会议上，卡尔韦尔坚持问一个简单的问题：“谁能精确地说明H定理证明了什么?”真正的关于反向性问题重新回归的资料来源于伯巴利和布赖恩对卡尔韦尔的H定理逻辑性的回答。伯巴利认为H定理是基于一个额外的与力学理论无关的分子混沌假设（SZA），反向运动是不满足这个假设的，所以H定理是不适用的。他因此成功地阐明了反向性争议和H定理的逻辑情况。

与伯巴利的贡献相反，布赖恩在该争论中成功地阐明了SZA。布赖恩第一个清楚地指出SZA本身在时间反演中并不是不变的。但布赖恩提出的时间反演假设需要假定分子拥有某种先见之明则难以令人信服。

最终玻耳兹曼自己在1895年介入了这场争论。与其说这次玻耳兹曼选择了与他在和洛希密脱的辩论中完全不同的反驳方式，不如说，玻耳兹曼发现他的支持者在英国，看起来使用了宣传论证手段，实际上运用嘲笑的技巧，让人不相信这些反对意见。

在1895年和1897年的关于H曲线的论文中，玻耳兹曼放弃了原先对于玻耳兹曼方程绝对化的论述，而更加强调概率论方面。他承认20年前他与洛希密脱讨论的同样的问题再次成为关键。由概率论得出，如果初态不是特意为一个特定的目的而准备的，而是自由随机的，那么H减小的概率总是比它增加的概率大。

H定理不可逆性问题被普朗克（M．Plank）的助手、著名数学家策梅洛以更加尖锐的“循环佯谬”方式再次提了出来。这一佯谬是策梅洛1896年从彭加勒（H．Poincare）的循环定理（1892）或再现定理中引出的反论。策梅洛认为，在热力学系统中，奇异的初始条件能够导致平衡相反，断言第二定律是严格地经过实验导出，必须抛弃机械观点。

玻耳兹曼首先对策梅洛的论断作了反驳。再现佯谬也可以通过概率的分析解决，考虑复现时间的长短正是玻耳兹曼在答复中所作的以人为据的论证。从统计观点看，一些特殊的初态循环是一种涨落，这种涨落出现的几率很小，观察到初态的复现时间无比长。玻耳兹曼对再现时间数据的难以想象的无比长描述为：具有1 018个粒子的气体，再现时间用1 018位的数字表示;相比之下一个人能活1 018年，所有人寿命的总和用秒来表示，只不过需要50位的数据。因此从力学观点并不能得出任何与实验不一致的结果。

玻耳兹曼对策梅洛的论证方法也进行了反驳。他以彭加勒定理为依据，用熟悉的类比指出策梅洛的论证方法的荒谬和嘲笑。玻耳兹曼在肯定彭加勒定理的同时，指责策梅洛的推导是掷骰子的人抱怨说骰子是假的。玻耳兹曼的结论：彭加勒定理当然不能应用于我们可以观察到的地面，因为这样的物体并非全然孤立;同样，它也不适应于其他分子运动论所讨论的完全孤立的气体，如人们首先让分子数是无穷的，然后又让相继的碰撞和观察时间的时间微商趋于零的话。［2］177

策梅洛的反对观点有着与洛希密脱完全不同的背景。像他的导师一样，策梅洛不赞同热现象的力学基础。与彭加勒相似，策梅洛认为物理学将在热力学第二定律与自然的机械论的解释之间做出抉择，表示热力学与动力学不能兼容。玻耳兹曼在1896年的论文中提出了一个谨慎而富有逻辑性的观点，从而导致他陷入了热力学第二定律和策梅洛理解的气体理论不相符的困境，充满了可能引发两位作者敌对情绪的讽刺。同时，策梅洛的语气也是相当尖锐的，对气体理论和统计物理坚持一种敏锐，这在后来使吉布斯的工作比玻耳兹曼的工作在德国更为人所知起了很重要的作用。

玻耳兹曼的统计物理从问世一直到今天，不断有人提出批评，与他的辩护有关的尤为著名的是各态历经假说和H定理的地位。

二 与反原子实在论者的辩护

玻耳兹曼统计物理研究工作的根脉就是将力学运用于原子论，强调力学模型方法是当时科学发展的最新智力工具。根据与反原子实在论者辩护的核心，分为为原子实在论辩护和为力学－原子论辩护。［3］前者主要在玻耳兹曼与马赫（E．Mach）之间，后者是在玻耳兹曼与奥斯特瓦尔德（F．W．Ostwald）之间。

玻耳兹曼的原子实在论辩护是以马赫的1897年“我不相信原子的存在”哲学宣言为由而达到高潮。马赫派的实证论者对原子论的批判是争议的焦点：一层是基于他的感觉要素一元论的哲学否认原子的客观存在，另一层是基于他对于科学的目的和方法的科学观批判原子论。对此，玻耳兹曼在辩护中主要使用了实用论证、类比论证、荒谬与嘲笑等修辞手段。

1902年，玻耳兹曼的好友、对手，维也纳大学哲学教授、实证论的代表人物马赫从心理学研究视角反思了物理学的发展，由早年的原子论者转变为后来的反原子实在论者。1883年《力学史评》是马赫系统批判牛顿力学体系的著作，书中强调，力学原理尽管在一些领域是有效的，但决不能把它们推广到经验界限之外。马赫由对原子论的赞成到否认，是与他的自然观的转变密切相关的。1886年他在《感觉的分析》一书中，他以“感觉要素一元论”，以物是感觉的复合体为核心阐述了实证论的哲学思想。

玻耳兹曼在1886年关于第二定律的讲演中，借助原子假说及其科学预先计算出气体的粘滞性、热传导和扩散系数，认为这与勒维烈（U．Leverrier）确定海王星存在的计算，或哈密顿对于锥形折射的预言可以相提并论，推出原子存在。

马赫认为所有科学的目标都为经济而努力。玻耳兹曼在1892年发表的论文《论理论物理学的方法》中用反例论证指出，当研究固定星体的距离、运动、大小和物理化学过程时，或发明显微镜及用它来发现病菌时，很难说这仅仅是为了经济目标。

除了类比论证和反例论证之外，玻耳兹曼还采用实用论证拥护原子论。理由是原子论真理性的推论证据（presumptive evidence）。玻耳兹曼在科学假说的逻辑证明中所运用的推理前提是通过经验的无错性来论证理论知识的客观性，他将数学思维和物理实验、观测和知识在最起码的意义上密切结合，使实验事实、观察内容、理论的逻辑和对象知识的客观性一体化。

马赫认为，原子的实用论证是靠不住的，因为在物理学和化学领域，有非原子论的理论（如热力学理论）也符合事实。马赫认为科学理论必须满足两个条件：它能够精确地解释事实，它应该具有内在一致性。在原则上有许多不同的关于世界的理论或概念，它们都能满足这两个条件，没有绝对正确的理论。不同的概念能够以同样的精确性表示观察领域的事实，原子论者的推论证据是站不住脚的。

玻耳兹曼同马赫之间的争论在他们成为同事之后达到了高峰。这也使他们之间的异议由间接的通信表达方式变为面对面的直接质问。在当时，马赫开设的“归纳科学的历史与哲学”讲座吸引了大批优秀的数学与物理学专业的学生和一些哲学爱好者，其中包括玻耳兹曼的学生。由于受马赫思想的影响，大多数学生仅仅选择玻耳兹曼为第二指导老师，不像玻耳兹曼在格拉茨和慕尼黑那样，学生争着拜他为第一导师。这种精神压抑无疑深深地刺痛了玻耳兹曼的自尊心。

马赫坚决反对把原子看作本体论意义上的实在，也是马赫对原子论态度转变中的不变。1897年，玻耳兹曼接连发表了两篇文章《论原子论在科学中的不可缺少性》和《再论原子论》，驳斥马赫对原子理论的反对，为原子的真实存在辩护。然而，在1897年2月维也纳的皇家科学会上，马赫在一群关于原子论的争论学者中说：“我不相信原子的存在”。玻耳兹曼和马赫之间的发文或回应，日益带有修辞战略。

马赫反对原子的粒子性观点。玻耳兹曼无疑支持并提升了这个观点。玻耳兹曼并不像一般的文献中所描述的那样是一个无知的现实主义者或一个无所谓的坚信者。玻耳兹曼从19世纪80年代起就一直强调原子观点充其量能够提供实际情况的一个比喻，或者一个图像，一个模型。在他和马赫的争论中，他支持这个观点来作为研究气体热运动的一种有用且实际的方法。这表明他与马赫在科学的目标上是相符的。使他们观点不一致的更多的是战略观的问题。玻耳兹曼认为在自然科学领域内没有一个完全脱离假设的理论会成功。同样的，他认为那些反对原子假设而支持物质是连续的人也会为没有采用假设而犯错。最终选择哪种观点取决于它们是否成效显著，在这里玻耳兹曼毫无疑问地相信原子假设将获得成功。

玻耳兹曼为了证明他的原子实在论有道理，针对马赫“感觉的分析”和“力学史评”必须详尽地阐述关于生命的起源与思想和感觉现象之间的关系，简言之，一种认识论和一种进化人类学，玻耳兹曼抓住认识系统中认识主体与认识中介对认识对象在观念上、形式上和规则上的适应性，强调唯物主义的科学实在性，认为物理理论是客观世界的图象或模型。在模型的条件范围内，物理概念的本体能找到对应的数学形式，复杂的数学方程是物理规律的直接体现。对原子论最强烈的质疑之一是观察不到原子。玻耳兹曼论证一条发展研究的路线，他表明：如果无法最终证明你的异议，那么，你就接受我的主张。玻耳兹曼讲到，在现实中，原子论吸引人们怀着未来获益的期望，而把目前的困难搁置，请求对该理论产生严重怀疑的学者相信未来证明的结果。这一论证带有诉诸无知的论证。

在以上基础上，1903年，马赫在没有绝对正确的理论根据的情况下，利用感觉分析作为其陈述的依据。玻耳兹曼根据马赫的没有绝对正确的理论的结论，得出也很少有绝对错误的理论的结论，认为理论的完善如同达尔文的进化理论，原子论就是这样的理论。玻耳兹曼的论证没有肯定地证明“我相信原子的存在”，但是，它往往使他的对话者相信，这种证明标准是有效的，因为这位对话者（或他认可的权威人士）公开承认这一标准。

总之，玻耳兹曼站在马赫诉诸经验主义、诉诸本体论的简单性、诉诸科学目的和实践等针锋相对的立场，指出相对独立的理论发展的重大意义和哲学对理论进步的作用，指出实证主义中存在着对物理学发展的危害。玻耳兹曼还曾多处引用歌德（W．Goethe）、席勒（F．Schiller）等人的话来证实他的观点。

晚年的玻耳兹曼学术之火颇旺。这种争论情形进行到玻耳兹曼自杀为止。在一定程度上，这种科学争论就是一种奉献的科学精神。

1908年，佩兰（J．B．Perrin）出色的实验证实了分子的实在性。此后，尤其是1910年后，马赫对原子理论功效的估计发生了重大变化，他在新著作中再也没有出现过否定原子论的言论，并多次谈到原子理论的经济性。

三 与反力学－原子论者的辩护

玻耳兹曼的力学－原子论辩护是从与以马赫哲学为附随平台的唯能论代表奥斯特瓦尔德和斗士黑尔姆于1895年开始完全公开化的争论开始的。以奥斯特瓦尔德为代表的唯能论者对原子论的批驳是话中有话：其一是批判一切自然现象最终都应当用原子的机械运动来说明的机械自然观;其二是提出能量而非原子唯一实在的唯能论的自然观。玻耳兹曼的原子论在以原子论或气体分子运动论为开端的自然科学成果的基础上，强调原子论能够说明许多现象，说明唯能论所遗漏的许多细节。某些有附随现象主义倾向的奥斯特瓦尔德辩解在辩护中起到修辞的效果。

玻耳兹曼与他的好友、科学上的对手、莱比锡的同事和唯能论的首要人物奥斯特瓦尔德关于原子论的争论一直非常激烈的。1895年，物理学、化学、生物学和医学年会在吕贝克召开自然科学研究会议，会议专门设立了关于唯能论的专题。黑尔姆（G．F．Helm）受邀做完报告之后，在作为会议组委会委员的玻耳兹曼建议下，奥斯特瓦尔德也发表了演讲。

与黑尔姆和奥斯特瓦尔德期望他们有机会在一种思想开放的气氛中讨论他们关于唯能论的观点相反，在会上，玻耳兹曼猛烈的批评使他们感到吃惊。毋庸置疑，玻耳兹曼和奥斯特瓦尔德依旧是好朋友，1902年奥斯特瓦尔德费了很大力气说服了莱比锡大学聘用玻耳兹曼。

奥斯特瓦尔德在大会上，正式宣称要脱离原子论阵营，并在另起炉灶的能量学和唯能论的研究基础上，发表了“克服科学中的唯物论”的讲演。奥斯特瓦尔德讲演的核心是用唯能论的自然观代替机械论的自然观，驳斥机械自然观的根据：力学定律和热力学第二定律的异质性（热力学第二定律的不可逆性和力学定律的可逆性之间的矛盾），用能量概念来使定律形式化。原子、分子只是难以置信的数学虚构，不是物质，唯有能量才是客观实在。驳斥了机械自然观为目的和核心的观点，其中蕴含了驳斥原子的客观实质性。

玻耳兹曼当场从以人为据的修辞学维度对其否定机械自然观的观点进行了反驳。玻耳兹曼针对奥斯特瓦尔德否定机械自然观的主要论据驳斥道：“奥斯特瓦尔德否定力学定律与热力学第二定律基本的思路是：用微分方程决定力学过程不充分，人们应该考虑到用初始条件来决定。假如世界从我们称之为几率小的某一初始状态出发，那么机械自然观对能量的散逸提供了极好的描述。这与奥斯特瓦尔德恰好得出相反的结论，事实上，我觉得正是机械自然观的辉煌证实。”［4］

修辞在玻耳兹曼的论辩中发挥了重要作用。1895年的吕贝克自然科学讨论对当时年轻的理论物理学家索末菲留下了深刻印象：玻耳兹曼与奥斯特瓦尔德之间仿佛是一头雄牛与灵巧剑手之间的一场决斗。但是这一次，尽管剑手的技艺高超，最后还是雄牛压倒了斗牛士。玻耳兹曼的论点赢得了胜利，代表了我们这些年轻的数学家。

会后，以玻耳兹曼为一方，以奥斯特瓦尔德为另一方，许多科学家都卷入这场大论战之中。这场论战持续时间之久（十余年），参与人数之多，争论之激烈，在科学史上都是赫赫有名的，成为玻耳兹曼科学论争的最主要和最激烈的一场。

奥斯特瓦尔德早先曾接受原子论，后来却转而致力于能量学研究和发展唯能论。在新的观点中，奥斯特瓦尔德认为能量是唯一真实的实在，物质不是能量的负荷者，恰恰相反，它只不过是在同一地点同时找到的能量的复合。他坚持认为，能量学原理与分子运动论相比，能为化学和科学提供一个更为坚实、更为明确的基础。进而他宣称，物质概念是多余的，现象能够用能量及其转化来满意地加以解释。作为唯能论者，他试图仅仅借助于纯粹能量概念去理解所有的物理过程。

与奥斯特瓦尔德的主张相比，在玻耳兹曼看来，原子论才是所有力学现象的完全合适的图象，众多的物理现象都适用于这一框架。玻耳兹曼以1895年“克服科学的唯物论”和1896年“论唯能论的数学语言”为题系统地批驳了唯能论的观点。主要采取了两种修辞技巧：第一，玻耳兹曼在文章中运用嘲笑的技巧，撇开奥斯特瓦尔德模棱两可的哲学问题，采取置之不理的态度，让人们不要去相信这种反对意见。如“物质现实存在着，还是能量现实存在着，这种争论又使我们回到了正在排除出去的古老的形而上学中去。”（1899年）第二，用诉诸感情的论证。一方面沿着以人为据的思路，玻耳兹曼对奥斯特瓦尔德的能量实在观进行了反驳。玻耳兹曼针对唯能论者在自然科学上的错误，依据唯能论者宣称的用能量构造力学，进而构造自然科学体系的方式，直指黑尔姆和奥斯特瓦尔德在力学和热力学中的混乱和错误的推导。另一方面，玻耳兹曼一再坚持反驳说，用能量概念构造力学，并进而构造自然科学体系的做法孕育着许多困难。正如他在自己的著作《力学原理》开篇时的深情告白：“不懈地探求真理;表达它力求清晰;捍卫它直到生命的最后一息!”［2］64

虽然玻耳兹曼和奥斯特瓦尔德在科学内史方面进行激烈的争论，但是在莱比锡大学，他们两人朝夕相处，使已有的观念分歧更加明显，学术争论的残酷性终于导致双方都患有精神抑郁症。得不到同行的支持，成为玻耳兹曼最大的心理障碍。

到19世纪末20世纪初，物理学中出现了X射线、电子和放射性三大发现，玻耳兹曼对机械自然观的态度发生了演变。玻耳兹曼坚持唯理论的实在论是立新的基础，对机械自然观有否定但基本上支持。

此后，玻耳兹曼更多采用宣传论证的方法为原子论辩护。这种很坚定很直白的宣传如他在1904年所写：“我原以为数百年甚至数千年之后才能发生的事情，其中一半在7年之内发生了。自然的非力学解释，其希望之光不是来自唯能论或现象论，而是来自原子论和现代电子理论”。［5］

实际策略毕竟不是文化想象。有时对手的观点混乱回答，使玻耳兹曼不免停留在澄清和说明的惯常的所谓论争的地平线上。有时他的论述，就像讲课一样，有意无意之间，把自己的方法和心情都写了出来，如：“我意识到我只是一个软弱无力地与时代潮流抗争的个人，但仍在我力所能及的范围内为这方面做出一些贡献，使得一旦气体理论复苏之后，不需要重新发现许多东西。”

持续到玻耳兹曼自杀为止的与奥斯特瓦尔德之间的争论与玻耳兹曼与马赫的争论相比，在佩兰实验之后，奥斯特瓦尔德承认了自己反原子论的错误，但并没有放弃唯能论的立场。

四 结论

综上所述，玻耳兹曼是一位笃信原子的人。玻耳兹曼无可奈何卷入了统计物理的研究成果合理解释的激烈争论中，既不简单附和他人的观点，也从不放弃声明自己的观点。通过辩护对玻耳兹曼与他同时代人的思想作了比较，特别是与反原子实在论者马赫和奥斯特瓦尔德的科学哲学思想作了比较，印证了玻耳兹曼为科学而辩护的修辞学维度。玻耳兹曼把原子假设归因于明确的拟真度，批评或质疑相竞争的假设，驳斥对假设提出的异议。他的辩护不仅普及科学知识，光大科学精神，体现科学勇气，充满了哲理，其本身就是极有价值的潜科学或修辞学研究成果。更进一步讲，就玻耳兹曼与他的对手们而言，统一的科学世界观基础，并没有使围绕着原子有一定影响的科学思想的科学争论成为多余，相反倒是促成了这类争论。

特别是玻耳兹曼与对原子理论有强烈敌意并公开反对原子的著名的实证论领袖马赫和唯能论的代表奥斯特瓦尔德作师生、同事和朋友，将原子论笃信到底，担当一名令众多科学家或哲学家批判的原子论“明星”。这与伽利略为日心说的“修辞之花”和达尔文为进化论的“一项长期论证”相类似，玻耳兹曼的思想被这批具有批判精神的哲人科学家的主流观念所挤压。他们彼此相逢、彼此相知和彼此注目，各自言之凿凿、各争上游，互不相让。玻耳兹曼心中留下了与马赫和奥斯特瓦尔德争论的影子。学术矛盾造成痛苦，痛苦难以释怀，学术遭到挫折时的论战、表白、声辩、检讨，反思彼此立论的是非曲直，争论之激烈、情绪之激昂，让人叹为观止。

［1］［意］马尔切洛·佩拉．科学之话语［M］．成素梅，李洪强，译．上海：上海科技教育出版社，2006：98．

［2］［意］卡罗·切尔奇纳尼．玻尔兹曼——笃信原子的人［M］．胡新和，译．上海：上海科学技术出版社，2002．

［3］［日］杉山滋郎．十九世纪末的原子论争和机械自然观——兼对旧说再次进行研讨［J］．科学与哲学研究资料，1982（6）：176－187．

［4］Blackmore J．Ludwig Boltzmann His Later Life and Philosophy，1900 － 1906．Book Two：The Philosopher［M］．Dordrecht Boston：Kluwer Academic Publisher，1995：112 － 113．

［5］ArthurI．Miller．Imagery in Scientific Thought Creating 20 th Century Physics［M］．Boston：Bironsides，1985：87．

（责任编辑 魏晓虹）

Boltzmann’s Defense of Atom

ZHONG Hai－qin
（Department of Poltics and Law，Taiyuan Normal College，Taiyuan030012，China）

Boltzmann was involved in atomic disputes，which made his study switch from science to philosophy．The kernel thoughts of his defense of atom is that H－theory involving the vector of time and the nature of probability is the reliable findings that molecular picture and distribution function produced．The answer to the problem of existence of atoms is expected to be integrated with the statement of the physical achievements in the studies of atomic theory and the explanation of the scientific accomplishments is supposed to be consistent with the mechanical realism．

Boltzmann;atomic defense;disputes

N02

A

1000－5935（2011）05－0019－05

2011－06－10

山西省软科学研究计划项目：“玻耳兹曼的科学哲学思想研究及对我省人才培养的启示”（2011041051－02）

钟海琴（1966－），女，陕西子洲人，哲学博士，太原师范学院政法系副教授，主要从事科学技术哲学研究。