皮埃爾·迪昂

皮埃爾·莫里斯·瑪麗·迪昂(Pirre-Maurice-Marie Duhem，1861~1916)是法國傑出的科學家、科學史家和科學哲學家。人們公認他是科學思想界的一位重要人物，是他所處時代最偉大、最有才智的人之一。

迪昂在物理學的眾多領域有卓越建樹。此外，他還獲取了物理科學方面的廣博的歷史知識，並對物理學理論的意義和範圍作了深入的思考，形成了一系列引人入勝的科學哲學見解。

迪昂的一生除教學與研究外，就是寫作。對於他來説，散步和沉思是最好的休息。一旦腦子閃過一個念頭，他就坐下來，從容地寫下一頁又一頁，一氣呵成，無須修改和增刪。他在短暫的一生中總共出版了22種書(45卷)，在20多家期刊上發表了近400篇科學論文和評論。法國著名物理學家德布羅意在1953年談到他的這位同胞時説：“皮埃爾 ·迪昂作為一個不知疲倦的研究者，在55歲就過早地去世了，他在理論物理學、哲學和科學史中留下了大量的貢獻。他的嚴格的科學研究的價值，他的思想的深刻，他的學識驚人的廣博，使他成為19世紀末和20世紀初法國科學最卓著的形象之一。”

迪昂由於保守的政治立場，極端的宗教信仰以及有原則性的、執拗的個性，使得他一生遭遇坎坷。在生前和死後相當長一段時間內，他的學術成就即使在法國也得不到公正的承認，人們幾乎沒有就這位有創新精神的學者寫過多少東西。在蘇聯和中國，人們多年來僅僅是從列寧的《唯物主義和經驗批判主義》一書中得知這位被錯譯為“杜恆”的、所謂的“馬赫主義者”的，其形象自然是殘缺不全的和被貶損的。我想依據手頭的有關資料，儘可能完整地、客觀地勾勒一下迪昂其人。

（一）

迪昂於1861年6月10日生於巴魯。其父是法國北部工業城市魯貝(Roubalx)一個推銷員的兒子，其母是一個店主的女兒，祖籍在卡爾卡松(Carcassonae)附近一個名叫卡布雷斯潘(Cabrespine)的小鎮。他們後來定居巴黎，有兩個男孩和一對孿生女兒，迪昂是最大的一個， 自幼在家庭受教育。11歲時，他被雙親送到一所名叫斯塔尼斯拉斯(Stanislas)的教會中學上學。他在中學是一名優等生，精熟每一門課，其中包括古典語言(拉丁文和希臘文)、現代語言、文學、歷史、科學和數學，這為他日後多方面的工作打下了堅實的基礎。他對自然科學特別感興趣，這明顯地受到一位有才華的教師穆蒂爾(J．Moutier)的影響。

中學畢業後，父親希望兒子上綜合工科學校受高等教育，以便掌握一門專業技術謀生。可是，母親卻擔心科學和工程專業會削弱兒子的宗教信仰，敦促他到高等師範學院學習人文科學。他按照母親的意願，在入學考試中一舉奪魁，於1882年進入高等師範學院學習，這所學院為法國培養了相當多的文學和科學的優秀教師。由於他對獻身科學事業有強烈的慾望，他選學的卻是中級科學基礎課程。在這裏，他是一位有才華的學生，順利地通過了學士學位考試和做大學教師的學銜考試。1884年，當他還是學生時，就發表了關於把熱力學勢用於電化學電池的論文，這是他科學生涯的開始。在大學，他還是一位名氣不小的漫畫家。

就在同年，迪昂向校方遞交了博士論文，論述的是化學和物理學中的熱力學勢。由於受到馬歇(F．J．D．Massieu)1869年、吉布斯1875年和亥姆霍茲1882年關於熱力學勢研究工作的激勵，迪昂早在獲得學士學位前就作這項工作了。這篇有真知灼見的論文，推翻了用反應熱作為自發化學反應標準的最大功原理，並按自由能概念嚴格地定義了標準。最大功原理是貝特洛 (M．Berthelot，1827~1907)在20歲時提出的，他後來當上了法國政府教育機構的要員，並在1886~887年升遷為法國公共教育部部長。

剛出茅廬的年輕人怎能料到，這一正常的舉動卻是他一生厄運的肇始。貝特洛對迪昂推翻他的錯誤的最大功原理耿耿於懷、伺機報復。在貝特洛的操縱下，學位委員會無理拒絕了迪昂的博士論文。迪昂此時也不甘示弱，他為捍衞真理挺身而出，於1886年作為小冊子發表了他的論文《熱力學勢及其在化學力學和電現象理論中的應用》。他認為，不管謬誤在哪裏出現，都要不顧個人安危去英勇鬥爭，這是基督徒的重要職責之一。在這部早慧的著作中，迪昂用熱力學勢邏輯相關地説明了下述現象：温差電、熱電現象、理想氣體的混合和液體的混合、毛細現象和表面張力、溶解熱和稀釋熱、飽和蒸汽、離解、複鹽溶液的冰點、滲透壓、氣態的液化、帶電系的電化學勢、平衡的穩定性以及勒·夏特里埃(Le Chatelier)原理的推廣。這是迪昂許多非凡的、天才的思想的首次顯露，標誌着他未來研究的總方向。

對於迪昂的挑戰，貝特洛大為光火。他揚言，只要他還活着，迪昂就休想在巴黎任教。在中央集權制的法國，貝特洛的權勢在教育界不用説是所向無敵的，迪昂不得不在1888年遞交了另外一篇關於磁學的數學理論的博士論文，這是數學工作者的研究範圍，貝特洛因隔行而難以插手。不過，儘管迪昂1885年為教物理在競爭考試中贏得了第一名，他仍無法在巴黎的大學謀求—個職位。貝特洛等人對迪昂的職業迫害一直持續到1900年，他們多次壓制迪昂的職務晉升，限制他的薪水；如有可能便封鎖他的成果，如無可能便毫不註明地盜用它們。要知道，在現代法國科學的歷史中，還沒有一個像迪昂這樣的具有同樣豐富、同樣深度以及同樣創造力的科學家被貶到外省工作。

1887年，迪昂被迫隻身到里爾(Lille)大學教物理。事實證明，迪昂是一位育才氣的、出類拔萃的教師。他的富有啓發性的、明晰的講演是精心地、邏輯一致地組織起來的，他的出發點是如何讓學生多學，而不是讓教師多教，也就是事事從學生方面的收益考慮，而不是為了講課人的虛榮和方便。因此，每當他上課時，學生們便蜂擁而至，致使課堂暴滿。他的名聲在當時具有傳奇色彩，即使在今天看來，他手寫的講稿也能給人以深刻印象，上面系統地加註着歷史的和哲學的評論。

在里爾時期，他結識了女友夏耶(A. Chayet)，他們在1890年10月結婚，不到一年就有了頭一個女兒。迪昂的家庭生活是幸福的，但卻是悲劇性的短暫，他的妻子和第二個女兒不幸在1892年去世。從此，迪昂再未婚娶，他把全部心力操在工作和女兒身上。

在妻子逝世後不久，他不滿意大學校長多次譴責實驗室助手，結果兩位先前的好友鬧翻了。1893年，他請求調離。

在里爾的六年間，他先後出版了三本書，發表了50篇論文。他的才能和學識是眾所周知的，完全可以在巴黎贏得一個好職位。但是，由於貝特洛等人的阻撓，迪昂未能去成巴黎，而被髮配到雷恩(Rennes)大學。這個職位很不遂意，迪昂僅呆了一年就決定再次調離。

儘管迪昂一再夢想赴巴黎任教，但他接到的卻是在波爾多(Bordeaux)大學任職的通知書，這個令人失望的消息使迪昂極為生氣，他曾考慮拒絕這項任命。他的朋友在謹慎打聽後告訴他，波爾多的職位可能是通向巴黎的大道，他於是在1894年接受了任命。1895年，當他34歲時，他升任為物理學教授，佔據了大學理論物理學的教席。他一度曾致力於大學的行政事務，負責批准本省大學授予博士學位的資格，後因受到該機構內一個反教權主義成員的無端攻擊而憤然辭職。迪昂背井離鄉，在波爾多一呆就是20餘年，他最終也未能了卻在巴黎教書的心願。

迪昂的研究興趣大體上可以分為以下幾個時期：1884~1900年間，他的興趣主要在熱力學和電磁學方面，儘管在1913~1916年間他又轉向電磁學；1900~1906年間他致力於研究流體力學；他對科學哲學的興趣主要在1892~1906年期間，科學史方面的研究多在1904~1916年間，雖説他在1895年就發表過科學史的論文。下面，我們分門別類地介紹一下迪昂的貢獻和成就。

(二)

迪昂的主要科學建樹在熱力學領域。他的1884年的未被接受的博士論文不僅對熱力學勢的系統應用具有重大的歷史意義，而且以此為起點的一系列研究，也使他與範霍夫、奧斯特瓦爾德、阿累尼烏斯、勒·夏特利埃一起成為現代物理化學的奠基人。

1887年，迪昂對吉布斯著名的靜熱學(themostatics)論文進行了深入的批判性的分析。在題為《關於J．W．吉布斯熱力學著作的研究》中，迪昂首次給可逆過程下了一個精確的定義。迪昂證明，一個系統的兩種熱力學態之間的不可逆過程，能夠通過使系統和環境之間力的不平衡在每一步趨近於零而產生的真實過程的有限集合來構成。這種有限的過程稱為準靜態過程。如果同一過程以相反的順序進行，且同一不真實的限度被達到，那麼該過程就是可逆的。

迪昂對熱力學的重要貢獻之一是發展了處於動態的物體的熱力學理論。在迪昂研究之前，熱力學基本侷限在靜力學範圍內。從1892年到1894年，迪昂發表了題為《熱力學原理評論》的一組著名論文。在這裏，迪昂首次嚴格地定義了不可逆“準靜態”熱力學過程。這是一種類似滯後現象的過程，對這種過程而言，在一個方向平衡態的有限集合與在同樣兩個熱力學態之間的相反方向的不相同。這組論文包括迪昂兩個開創性的貢獻。他對熱力學第二定律、熵和熱力學勢作了詳細闡明，對熱力學第一定律進行了公理化處理，這在看來仍是驚人的成功。值得注意的是，熱量首次藉助於功和能被抽象地定義了。由於這一先驅性的工作，迪昂成為物理學理論公理化的奠基人，他對其他學科的公理化研究的影響也是相當顯著的。與迪昂同時代的偉大數學家希爾伯特直接受到迪昂關於熱力學公理化工作的感召，先後開始了他的關於幾何學和物理學公理基礎的重大研究。

1896年，迪昂發表了一篇研究粘滯作用的論文。這對應於吉布斯的“無源阻力”，屬於可逆過程，而摩擦則屬於不可逆過程。迪昂把摩擦作為一種普遍的物理現象，用它來研究“假平衡”問題，這屬於力學化學範圍。迪昂在化學熱力學方面的研究成果收集在他的四卷專題論著《論力學化學基礎》(1897~1899)和一卷著作《化學熱力學》(1902)中。

根據吉布斯的建議，迪昂在《關於化學靜力學的一般問題》(1898)中，提出了一個明確的關於吉布斯相律的非約束性證據。同時，又將它推廣到超出僅僅考慮強變量的情況，並給出了確定各個相的必要條件。對於壓力-温度和體積-温度這兩對變量，其條件是不同的，它們的表述稱之為迪昂定理。此外，對於共沸性 (azeotropes)是其簡單特例的“中性”系統的性質，也作了較為詳盡的討論。

迪昂十分注重假平衡和摩擦的熱力學。在迪昂看來，假平衡可以分為兩類：表觀假平衡和真實假平衡。前者例如飽和溶液，在給一個小擾動後，它即刻便返回到熱力學平衡，後者諸如金剛石或石油構成的有機化合物，相對其他物質來説，這樣的化合物在熱力學上是不穩定的，但卻經歷了整個地質時期的巨大擾動仍然保持不變。但是，如果這種擾動相當大(通過加熱金鋼石變成石墨)，它們將轉變成穩定的產物。吉布斯也持有類似的觀點。

迪昂的興趣也曾集中在流體力學和彈性力學上。1891年，他出版了《水力學、彈性、聲學》(兩卷)的講義，對數學家和物理學家產生了重大影響。迪昂進而在1903~1904年以兩卷本出版了《水力學研究》一書，它包含了關於納維爾—斯托克斯流體的一些開創性的探索成果，以及波在粘滯流體中的傳播、考慮到穩定性和可壓縮性的流體等課題的研究。

在流體力學領域中，迪昂是第一個在粘滯的、可壓縮的導熱流體中利用穩定性條件和熱力學的充足資料研究波的傳播的學者。他得出了一個當時令人震驚的結果：真正的衝擊波(即密度和速度不連續)或高階不連續根本不可能通過粘滯流體傳播。這與嚴格的非粘滯流體的結果相矛盾。迪昂證明，在粘滯流體中唯一的不連續是橫向的。他引入“準波”的概念，建立關於衝擊波的定理。他還推廣、完善，校訂了流體穩定性的早期結論。

在當時，迪昂實際上是嚴格的、合理的，有限的彈性理論的唯一培育者，他強調建立精密的、普遍的定理的重要性。迪昂對彈性理論進行了廣泛的研究，其結果彙集在《彈性研究》 (1906年)一書中，在第一次世界大戰前，這些理論曾起過顯著的影響。迪昂也是彈性披傳播、熱傳導和在有限形變下粘滯連續體的開創性的研究者。

在世紀之交，迪昂與馬赫、彭加勒、奧斯特瓦爾德、卡爾·皮爾遜等人一樣，同屬非力學學派或批判學派，而當時大多數物理學家都是力學學派，力圖把一切物理現象都化歸為力學。迪昂系統地反對這種科學中的還原論和力學自然觀。他明確表示，如果科學知識僅限於流行的狀態，或科學家只知道“一時的流言”，那麼科學的正確思想不可能得到。迪昂也極力反對物理學中的模型理論，他偏好邏輯和明晰性，對無邏輯性和自相矛盾的模型總是感到厭惡，即使當模型方法在新發現中變得可能和有用時，他也難以改變自己的觀點。這自然有其合理之處和積極意義，但也直接決定了他對麥克斯韋理論和原子論的偏執觀點。

迪昂雖然承認麥克斯韋的個人天才和理論的獨創性，但卻極其嚴厲地批評了麥克斯韋的理論。他認為，這種理論缺乏首尾一貫的和綜合的邏輯結構，即使在其最終的抽象形式中，也顯示出人為的力學產物的標記，此外它還有符號上的錯誤且缺乏實驗基礎。由於亥姆霍茲的影響，迪昂偏愛大陸的電動力學，因為它能夠用邏輯的方法由經典的基本的電磁實驗來構造。經過迪昂精心闡述和改進的亥姆霍茲-迪昂理論比麥克斯韋理論具有更大的普遍性，能簡單地描述光的電磁理論和赫茲實驗。而且，這種理論包含兩個附加參數，適當選取參數的值，麥克斯韋理論就成為它的特例。這些觀點，都包含在迪昂1902年出版的《麥克斯韋的電理論：歷史的和批判的研究》中。迪昂不久便認識到，麥克斯韋理論在他所處時代的物理學家中得到廣泛的承認，而他的批評卻無人問津，麥克斯韋的理論當然是勝利了。不過，他還是希望，在將來人們將會認識到，亥姆霍茲理論確實是傑出的成果。他説：“邏輯是有耐心的，因為它是永存的。”

迪昂的基本的科學思想形成於 1880~1890年之間，即在放射性發現和佩蘭實驗之前。當時，為實行其“宇宙的力學解釋”而使用原子和分子模型的一幫人，隨意改變他們的“彈子球”模型以拯救現象，頑固地把那些自相矛盾的性質賦予原子。迪昂因偏愛邏輯和厭惡力學模型，無法接受原子、分子論。他在研究中有意識地避開依賴於力學模型的微粒理論，在他的論著中，找不到原子，分子論的描述。他攻擊用小的、硬的、具有彈性的粒子來簡單説明原子；他有時帶點天真地攻擊開耳芬勳爵用齒輪和漩渦來説明白然現象的思想。他好像不知道原子模型曾給物理學帶來了巨大的復興，也完全沒有預料到原子物理學在半個世紀裏會有驚人的發展。即使當1908年佩蘭的實驗確證了分子的實在性時，迪昂因其執拗的個性也遲遲沒有改變自己的觀點，他希望像能量學(energetics)這樣的更為普遍的理論能夠從原子論的廢墟中產生。

在1911年，迪昂總括了他畢生努力構造的物理學理論的體系，這就是作為一種理性論的現象論的連續理論的能量學，它避免了關於物質內部終極實在的形而上學假設。其結果就是兩卷專論《論能量學或廣義熱力學》，他認為這是他對科學最後的第一流貢獻，因為該書是他對物理學和化學作了幾乎30年的廣泛研究而完成的。不過，這部專題著作略去了電磁學論題，這意味着在他的批判性的科學觀點中，他沒有找到滿意的電磁學的能量學理論。迪昂想把力學、熱力學和電磁學囊括到能量學或廣義熱力學的企圖最終未能實現，但是他對物理學和化學諸領域的貢獻即使在今天看來也還是有意義的。

(三)

迪昂也是現代的科學史的奠基人。在這個領域，他也許勝過了當時所有其他科學史家，因為沒有人接近他研究的深度和廣度。有人甚至有點言過其實地認為，與迪昂相比，他的同時代的科學史家似乎有點外行人的味道，因為他們缺乏迪昂那樣卓越的才幹和博大精深的素養。迪昂是第一流的科學家和科學哲學家，他有能力深刻地評價、分析、批判過去的科學工作的內容。迪昂説過，批判任何科學工作，就是要分析和評價它的邏輯結構，它的假設內容，以及它與現象的一致。只有下述科學家用完善的才能和巨大的信心才能作到這一點，這些人創造了基本的科學，同時也是第一流的科學哲學家，而且通曉多種古典語言和現代語言。顯然，迪昂是能夠完全滿足這些條件的科學史家，因此他的科學史工作自然要優於其他科學史家了。

迪昂對科學史的興趣來源於他的創造性的科學研究。他早就認為，要卓有成效地創造新科學，就要批判地理解科學和科學哲學。為了正確地理解科學哲學和科學思想的連續性，迪昂深入地、廣泛地研究了科學的歷史。他起初研究科學史，主要是想支持他的科學哲學，而他所進行的科學哲學研究，則是為了支持他的科學研究。其結果，迪昂成為一個智力十分高超的科學家、科學哲學家和科學史家。

迪昂1902年出版的《化學化合與混合：論觀念的進化》和1903年出版的《力學的進化》，就是這樣的有材料、有分析、有評論的歷史批判著作。尤其是後者，可與馬赫的《力學史評》 (亦譯《力學及其發展的批判歷史概論》，1883年)相媲美。該書的第一編是自然哲學思想發展的權威性的、高明的敍述，它表明各種觀念是如何受到贊成、如何發展、爾後又是如何被拋棄的，另一些觀念是如何受到偏愛、如何變化，如何在轉變中得以保留的。第二編是19世紀末的力學物理學的概觀。迪昂當時已經看到，物理學急劇的、持續的、激動人心的成長已搖撼了古典力學的根基和古典物理學家的一些信念；由於糾纏到新的問題，力學賴以建立的基礎的可靠性受到懷疑，它再次向新的領域進軍。

迪昂實際上是單槍匹馬地發現了中世紀的科學的歷史，他對17世紀物理學和古代物理學的發展史也作出了有深遠意義的和獨創性的研究。迪昂幸運地在巴黎圖書館找到了許多中世紀的手抄本，他運用大量的原始資料證明，科學的發展總是連續的，從而是進化的，伽利略的思想也是由許多早期的科學工作進化而來的，並不象伽利略本人和其他人認為的那樣是最早的。為了充分説明這些觀點，迪昂由靜力學起源的研究開始了他的考察，結果形成了兩卷專題著作《靜力學的起源》(1905~1906年)。迪昂在書中追溯了靜平衡原理從古希臘到拉格朗日的發展，他洞察到，近代科學誕生於公元1200年左右的中世紀，個睦紀的部分成果被15和16世紀的一羣數學家抄襲，他們把這些作為他們自己的貢獻加以發表。迪昂譴責這種智力上的腐敗現象，他強調指出，傳統對於真正的科學進步是必不可少的。

迪昂由建立物理科學歷史的實際記載，進而研究各個時代最重大的個人成就，他着手研究達·芬奇的筆記和原始材料，以及 16世紀科學家的著作。16世紀的科學家從文藝復興的人文主義者那裏知道，他們的物理學實際上來源於中世紀。人文主義者抱怨中世紀的倒退已成為一種習慣性的浮誇，與此同時卻一字不漏地抄錄中世紀的科學手抄本——這是人文主義者的知識的真正源泉。

1905~1906年，迪昂以三卷專題著作《列奧納多 ·達·芬奇：他所看到的和看到他的》發表了他劃時代的研究成果。他運用翔實的中世紀科學的原始資料令人信服地表明，從13世紀到16世紀，中世紀的大學，特別是巴黎大學起了重要作用。他揭示出，在托馬斯·阿奎那後出現了對亞里士多德和亞里土多德學派的思想的抨擊，這是否定希臘哲學關於運動概念的思想開端，它以慣性原理、伽利略的工作以及近代哲學而告終。他確認，巴黎大學神學院1327年前後的院長讓·布里丹(Jean Buridan)具有慣性原理的最早思想，並用拉丁術語impetus(衝力)引入了一個量，這個量雖未明確定義，但卻與我們今天所謂的動能和動量的量有關。迪昂分析了稍後的薩克森的阿爾伯特(Albert of Saxony)和尼古拉·奧熱默(Nicholas Oresme)的著作的重要進展，後者尤其完成了值得重視的工作，因為他關於太陽系的思想是哥白尼的先驅，他關於解析幾何的工作是笛卡兒的先驅。接着，迪昂指出，達·芬奇這個具有多方面天賦的人，吸收和繼承了他的先驅們的工作，鋪平了科學發展的道路。伽利略正是沿着這條道路，繼16世紀的許多科學之後，明確地開始了近代力學發展的歷程。

迪昂然後着手獨自一人對科學史一一從愛奧尼亞的自然哲學家到古典物理學建立的物理學理論的歷史——進行最為不朽、最為系統的研究。迪昂在短時間內所作的開創性的工作之浩繁是令人驚訝的、超越時代的。他計劃在四年內寫12卷書，最後只完成了10卷手稿。這部名為《宇宙體系：從柏拉圖到哥白尼宇宙學説的歷史》在他在世時出版了四卷 (1913~1916)，第五卷是在他去世後的1917年出版的，迪昂的女兒在1954~1959年監督出版了其餘五卷。在1908年，迪昂還出版了一本《拯救現象：論從柏拉圖到伽利略的物理學理論的觀念》。這部著作是最重要的物理學歷史著作的文獻彙集，它揭示出形式化的數學在西方科學發展中總是起着實質性的作用。該書中的有價值的歷史引言，可以看作是《宇宙體系》一書全部觀點的濃縮。

迪昂是一位有高度教養、堅定信念和明確感受的人，他的所有判斷都是與他的基本觀點一致的。他也是一位熱情的愛國主義者和民族主義者，他的愛國感情在一定程度上影響了他的科學觀點和價值判斷(但從未達到使這些觀點和判斷絕對無效的程度)，結果他傾向於過高估計法國科學家的成就，而低估或貶低其他國家科學家的貢獻。他駁斥了奧斯特瓦爾德關於“化學是德國科學”的論斷，批判了德國科學中的矇昧主義和“自然哲學”傾向。他尤其對英國科學家懷有偏見，認為他們的思想粗俗而淺薄，因為他們缺乏邏輯嚴密性，對科學的系統數學理論漠不關心(這些批評也不是沒有—點道理，而且他從未訴諸惡語和漫罵)。他並未因牛津默頓學院的經院哲學家對運動學理論的貢獻而稱讚他們，也未因托馬斯·佈雷德沃丁(Thomas Bradwardine)對亞里士多德運動定律的重新系統闡述的重要性而褒揚他。同時，他卻不恰當地高估巴黎大學在新物理學中的意義，過分頌揚布里丹、奧熱默等人的貢獻。他的宗教感情也使他過高評價中世紀基督教哲學家的科學的哲學。他稱頌巴黎大學的經院哲學傢俱有月上世界和月下世界都服從同一物理定律的觀念，而實際上第一個明確宣佈這一點的卻是德國中世紀的科學家庫薩的尼古拉(Nicholas of Cusa)。儘管迪昂後來在他的著作中沖淡了他對法國人科學貢獻的過高估價，但個人感情方面的因素對他在價值判斷中的影響卻是顯而易見的。當然，迪昂也意識到，在任何創造性的科學工作的價值方面做出裁決，都需要一定的文化觀點，即道德的、哲學的、宗教的和理智的觀點。

通過深入的科學史研究和在科學前沿的長期探索，迪昂充分認識到歷史方法在物理學中的重要性。他説，唯有科學史才能使物理學家避免教條主義的狂熱奢望和皮浪懷疑主義的悲觀絕望。物理學家的思想往往偏向一個極端，科學史能夠做出合適的校正。他看到，通過追溯一系列做出科學發現時的錯誤和猶豫，它使物理學家警惕虛假的證據，通過回顧宇宙論學派的盛衰，通過發掘一度獲勝而又被忘卻的學説，它提醒物理學家，最吸引人的體系也只是暫定的描述，而不是確定的解釋。

(四)

作為一個在科學前沿進行開拓的第一流的理論物理學家，作為一個對科學發展的歷史有淵博學識和精湛研究的科學史家，加之迪昂又善於通過這種雙重的智力結構思索物理學理論的成長、發展和範圍，因而他很自然地轉向科學哲學。他通過系統的思考，對物理學理論的意義提出了獨到的見解，並在各種論著中系統發展了這種看法。其中最為有名的是《物理學理論的目的和結構》，它堪稱現代科學哲學的經典著作，至今還與當代科學哲學家所討論的問題和所提出的觀念密切相關，其中的許多觀點，即使今天讀起來還是新鮮的和激動人心的。

《物理學理論的目的和結構》分為兩編11章，外加一個附錄。第一編是“物理學理論的目的”，它有四章：“物理學理論和形而上學解釋”、“物理學理論和自然分類 ”、“描述理論和物理學史”、“抽象理論和力學模型”。第二編是“物理學理論的結構”，它有七章：“量和質”、“原質”、“數學演繹和物理學理論”、“物理學中的實驗”、“物理定律”、“物理學理論和實驗”、“假設的選擇”。附錄包括兩篇文章，其一是“信仰者的物理學”，其二是“物理學理論的價值”。書中貫徹了迪昂下述成熟的思想：關於假設的邏輯作用，定律與理論的關係，測量、實驗、證實和解釋在構造物理學理論時的本性，作為與大陸物理學中的數學演繹相對照的英國物理學中的力學模型，物理學理論相對於形而上學解釋形式或神學解釋形式的自主性，物理學的精神等等。這些結果是長期的實驗經驗和教學經驗、廣泛的歷史知識以及深入的哲學思索的產物。

在迪昂看來，物理學理論是從少量的原理演繹出的數學命題的系統，其目的在於儘可能簡單、儘可能完善、儘可能嚴格地描述實驗定律。迪昂是明晰的和抽象的物理學理論的倡導者，這種理論在邏輯上是完整的、一致的，在數學上是精確的。他認為，物理學理論是物理現象的描述，不是根本的、最終的實在即所謂的形而上學的實在的解釋。按照迪昂的觀點，解釋就是剝去象面紗一樣的覆蓋在實在上面的現象，以便看到赤裸裸的實在本身。觀察物理現象並不是使我們與隱藏在可感覺的外觀背後的實在相聯繫，它只是使我們以特殊的、具體的形式理解可感外觀本身。迪昂的結論是，物理學理論的目的是描述實驗定律而不是解釋實驗定律，假若其目的是後者，那麼理論物理學就不是自主的科學，它就從屬於形而上學。迪昂注意到，科學家很少在科學與形而上學之間做出區分，從而許多理論似乎都被視為一種嘗試性的解釋，是用多餘的“圖像”成分和解釋成分加以修飾。這些理論實際包含着兩種成分，迪昂稱其為“描述性的” 和“解釋性的”成分。在這樣的理論中，描述性的部分是有價值的，因而它倖存下來，並且對錶面上看來不同的理論來説是相同的。迪昂反對物理學中的原子理論，正是出自他的這一觀點：可靠的物理學理論不應當包含關於物質終極的內在本性的形而上學假定。他認為，形而上學地構造模型和在物理學中追求粒子的研究不能導致揭示物質內部的終極本性，正如原子物理學這種類型的支持者的樸素實在論導致他們所思考的那樣。

其實，迪昂並不是根本反對形而上學。在某種意義上，形而上學也是研究的重要對象，因為它深入到事物的實質並解釋現象，因而也應當受到尊重。迪昂的本意是強調二者的區別和各自的職權範圍，以免形而上學侵入科學而擾亂科學理論的目的。其實，科學與形而上學是並蒂而生的，又怎能將它們截然分開呢?就連迪昂本人也無法完全擺脱形而上學的糾纏。當迪昂認為人們能夠在競爭的理論之間做出區分、能夠決定哪一個在某一確定的方面更好地對應於現象的感性表現形式時，他不得不嚴重地依賴形而上學的信念。而且迪昂也涉及到科學理論進步的另一個形而上學觀點：如果人們不相信，與現象的物理表現形式更好對應的理論在某種程度上比所拋棄的理論更好地反映了現象的終極物理實在的話，那麼物理學的進步便是不可能的。他提出了一個進一步的形而上學判斷：如果人們繼續發明關於現象的相互競爭的理論，繼續選擇與現象的表現形式對應得更好的理論，那麼這種持續改善的理論的進步便漸進地趨於這個現象的理論的有限形式，該理論是完全一體化的，—十分合乎邏輯的，它把實驗定律整理成類似於其的秩序，但並不必然地與其等價，這是一個高度先驗的秩序，按此所理解的形而上學實在被分類。迪昂一再明確闡述説，在物理學理論促成進步的程度上，它變得越來越類似於自然分類，這是它的理想目的。物理學方法無能為力去證明這個斷言是正當的，但是它若不是正當的，那麼引導物理學發展的趨勢就依然是無法理解的。理論越完善，我們便越能更充分地理解，排列經驗定律的邏輯次序就是本體論次序的反映。

迪昂強調的一個引人注目的觀點是，不可能有真正的判決實驗，能夠用來檢驗理論的任何一個特定假設的真理。一個假設的實驗檢驗必然包含該理論的所有其他假設。因此，理論與實驗的矛盾不僅能夠通過改變一個被認定是“判決性地” 檢驗了的假設來消除，而且也能通過改變其他假設而保留一個“判決性的”未改變的假設來消除。因此，從實驗出發通過歸納不能決定一個假設集，從而有可能存在另一個假設集，它也能夠描述同樣的現象。正是由於這個理由，大量的假設都偏離了科學家的判斷，這意味着理論依賴於個人的情趣(鑑賞力)，而情趣則取決於科學家個人的文化素養。因為任何科學理論的假設的選擇都是超邏輯韻，由理論家的情趣管轄。所以在迪昂看來，引導科學基礎建構的是科學史。他以合理的論據表明，形式化的定量的科學方法並不完全適合於物理科學，實驗科學的定律和結論不能直接揭示事物潛在的最終本性。迪昂宣稱，人們需要相信自己的想像力，以猜測隱藏在現象背後的實在的本性。

迪昂認為，就物理學理論發展的任何階段而言，任何基本的元素僅具有暫定的和相對的狀態。人的精神能夠獲悉某些關於物理世界真實的內在本性，但是人們不能剝去現象的外觀，而獲得關於事物終極本性的直接知識。在迪昂看來，要是人們僅僅運用定量的方法，甚至要抽出關於物理世界深刻的內在本性的知識也是不可能的。因此，某些定性的考慮也是必需的。物理科學正是在這樣的兩級之間定向的，即亞里士多德純粹定性的方法和當代物理學純粹定量的方法。物理科學由於固執於兩極而遭到磨難，片面的方法使它的發展停滯了。今天，尤其是在西方，定量化“狂”已經滲透到人類事業和經驗的每一部分，定量化無錯誤的神話已顯示出真正的危險，構成了對科學和文明的威脅，因為它帶來了非人性和物化，並伴隨着個人自由和自由探詢的喪失。迪昂當時就意識到這種類型的科學主義的危險。

談到理論的用處，迪昂指出了以下三點。第一，在幾個假設和原理下，它們通過把大量的實驗定律演繹地結合在一起，從而能促進思維經濟。第二，通過定律的系統分類，它們能使我們根據特定的場合，為達到特定目的而選擇我們所需要的定律。第三，它能使我們預言，也就是能夠使我們預期實驗的結果。

迪昂關於物理學理論構成方法的敍述，顯示出他的物理學理論的本質的概念。他認為形成物理學理論有這樣四個相繼的操作：（1）在我們着手描述的物理性質中，我們選擇我們認為是簡單的性質，以致其他性質將設想是它們的簡單性質的聚集或組合。我們通過合適的測量方法使它們與某一羣數學符號、數字、數量對應。數學符號與它們所表示的性質沒有內在本性的關係，而僅是一種約定的記號。通過測量方法，我們能夠使物理性質的每一個狀態對應於表示符號的一個值，反之亦然。（2）我們藉助於少數命題把這樣引入的不同種類的數量聯繫起來，這些少數命題在我們的演繹中是作為原理來看待的。這些原理在該詞的詞源學意義上可以被稱為“假設 ”，因為它們確實是理論賴以建立的基礎，但是它們並不以任何方式宣稱陳述了物體真實性質之間的真實關係。這些假設當時是以任意的方式形成的。限制這種任意性的唯一的絕對不可逾越的障礙是同一假設術語之間的邏輯矛盾，或者是同一理論各種假設之間的邏輯矛盾。（3）理論的各個原理或假設按照數學分析的法則結合在一起。數理邏輯的需要是理論家在這一展開的過程中必須滿足的唯一需要。理論家計算所依據的數量並未宣稱是物理實在，他在演繹中所使用的原理並未陳述這些實在之間的真實關係，因此，他所進行的操作是與真實的還是可信的物理變換對應沒有關係。人們有權要求的一切就是，他的符號化是可靠的，他的計算是正確的。（4）從假設推出的各種結論可以被翻譯為許多與物體的物理性質有關的判斷。對於定義和測量這些物理性質的合適的方法，猶如容許人們進行這種翻譯的詞典和圖例一樣。把這些判斷與理論想要表示的實驗定律相比較。如果它們與這些定律在相應於測量程序所使用的近似度上相一致，那麼理論便達到了他的目標，理論就是好理論，如果不一致，就是壞理論，就必須被修正或被拋棄。簡而言之，這四個基本操作就是：物理量的定義和測量，選擇假設，理論的數學展開，理論與實驗的比較。迪昂再次強調，真正的理論不是給物理現象做出與實在一致的解釋的理論，而是以滿意的方式表示一組實驗定律的理論。與實驗一致是物理學理論真理性的唯一標準。

(五)

在政治立場和社會觀點上，迪昂被認為是右翼分子、保皇黨人、反共和政體者、民族主義者、反猶太主義者和宗教極端分子。這種看法是有一定的道理和根據的。迪昂的這種政治態度部分地是從他的中產階級家庭繼承下來的盲目的偏見，但恐怕主要來自他的強烈的基督教信仰。不瞭解迪昂深摯的宗教感情和堅定的宗教信條，就無法理解他的鋒芒畢露的性格和過激的行為。

迪昂這位對西方文化有着極其廣泛和深刻洞察的人，他的這些政治上的瑕疵是十分不能令人滿意的。作為一個學者，他是一位非凡的人物，並具有真正的學者那種堅不可摧的獨立性和科學良心。作為一個真正的中世紀基督教的信徒，他有着基督教紳士的道德準則和行為模式，以及基督教騎士的無畏和勇猛。他時刻準備着，一旦當他的基督教原則受到挑戰時，他就立刻去進行十字軍東征，不惜一切地去捍衞它們。

迪昂徹底地研究過中世紀，它對中世紀的成就懷有高度的敬意。他樂於承認，西方文明是基督教文明，這種文明在文化上融合了希臘文化，它是中世紀的創造物。中世紀的初期在人的歷史上是一個最早慧的時期，在人的生活中是一個空前的精神的、技術的和科學的進展時期。他十分清楚地意識到，一個最重要的觀念，即與神聖不可侵犯的個人良心有關的獨立在生涯的後期，迪昂的命運有所好轉。其轉機在於，年邁的貝特洛良心有所發現，他後悔自己將近20年一直對迪昂採取不公正的態度，承認對迪昂的職業排斥負有責任。1900年，貝特洛改正了先前的錯誤，投票選舉迪昂為法國科學院通訊院士。在貝特洛的支持和幫助下，迪昂首次得到了他早該得到的榮譽。其實，迪昂從來也不是為了名望或榮譽才希望到巴黎致力於他的科學工作的，而是為了追求真理和擴大他的科學影響，這一點甚至連他的敵手也承認。這也是他這位基督徒的另一個顯著特點。迪昂從貝特洛的積極行動中看到了貝特洛的悔悟，他立即以寬宏大度的胸懷予以回報，就像貝特洛對他的迫害從未發生過一樣。迪昂的行動體現了基督教的所謂上帝之愛。

在這些年間，迪昂被選為幾個外國科學院的院士，並接受了兩個榮譽學位。但是，他還不是法國科學院的院士，因為在那個時候，它的院士必須在巴黎工作。1908年，他基於自己的基督教信仰拒絕了榮譽軍團的提名，因為他認為，接受由一位他所蔑視的共和黨人的簽署的這一共和國榮譽稱號，對他來説是虛偽的。他也拒絕提名他作為巴黎法蘭西學院有威望的科學史教席的候選人，因為他不願走歷史的後門去巴黎。他説，他或者作為一個物理學家去巴黎，或者根本不去。1913年，當法國科學院要增選六個外地院士時，迪昂被一致擁戴為頭六個候選人之一。但是，他卻力圖撤回他的候選資格，以便使下一個最接近的候選人——一位90歲的博物學家，迪昂欣賞他的工作——能在去世前當上法國科學院院士。迪昂再次體現了基督徒的上帝之愛之心。

迪昂在波爾多整整呆了21年，直至他的去世。自從女兒長大到巴黎上學後，他獨自一人在波爾多工作，只有在假期才能與女兒團聚。這時，他和女兒或者在卡布雷斯潘的房舍(這是迪昂從母親那兒繼承來的遺產)裏度假，或者和老朋友一起到法國各地徒步旅行，他在旅途中用墨水筆或炭筆畫了許多非常優美的速寫畫。

平時，迪昂是一個彬彬有禮、富有魅力、討人喜歡的人，有不少親密的朋友。他的學生也很敬慕他。在待人接物方面，他是誠心誠意的，樂於助人，經常承擔一些慈善服務工作。然而，他的信仰和個性又使他得罪了一大批人，失去了許多社會聯繫。他40歲時患上的指痙攣和一生所遭受到的痛苦的胃痙攣，都與他耿直、易怒的個性有關。

迪昂身材矮小，表面看來身體好像還強健，實際上卻內虛多病。1913年，當他被選為法國科學院的外地院士時，這個遲到得多的承認使他極為高興。他似乎煥發了青春，社會聯繫明顯增加了。他開始對天主教學生會感興趣，並在第一次世界大戰開始後積極參加寡婦和孤兒救濟會。

1916 年夏，迪昂和女兒像通常那樣到卡布雷斯潘度假，並帶有工作、徒步旅行和畫速寫的計劃。9月2日之夜，在相當緊張的行走之後，他的心臟病突然發作了，這種病無疑源於他兒時得過風濕熱病。醫生診斷他患的是心絞痛，心絞痛的徵兆已出現六七年了，但長期以來被誤認為是胃痙攣。迪昂順從醫生的勸告，限制了自己的活動。在9月14日的上午，他感到自己好些了。但是，當他用墨水筆畫素描並與女兒談論戰爭近況時，他的心絞痛又發作了，幾分鐘內便離開了人世，終年55歲，留下了未完成的手稿《宇宙體系》。他被葬在卡布雷斯潘。這位一生不知疲倦地從事教學、研究、寫作和細讀中世紀手抄本的偉大學者獲得了休息的權利，但卻是永遠地休息了。

迪昂是20世紀科學革命和哲學革命的先驅，“批判學派”代表人物之一。（李醒民） ^[2]