标题物理学是立足于实验的

　　长期以来，科学史是我国学术界比较薄弱的研究领域之一，论著和译著的数量、质量都远不能满足社会的实际需要。近几年来，这种情况多少有所改变，仅在物理史范围内，就有三部外国著作的中译本相继问世。它们是：劳厄的《物理学史》、伽莫夫的《物理学发展史》和卡约里的《物理学史》。三部史书的作者都是大手笔，但格调不同，各异其趣。卡约里的《物理学史》英文第三版成书于一九二八年，较早于前两部，在物理学和科学史界被认为是一部材料丰富、立论严谨的著作，即使在今天看来，仍然具有很高的参考价值。
　　本书的时间跨度自远古起到本世纪初相对论和量子力学问世止，对物质结构、力学、光学、热学、电磁学的发展都作了全面、客观的述评，关于继承和创新、不同学派的争鸣、宗教和哲学思潮等等内外因素对物理学进步的影响，作者也能以典型事例阐明自己的观点。它象一幅壮观的长卷，展现了物理学从幼稚到成年的演进历程。
　　特别值得一提的是，该书在“物理实验室的进化”栏题下，用一定篇幅介绍了十六世纪伽利略时代之后，实验室机构在欧美各国的迅速发展，以及实验在科研和教育中地位日益提高的过程。在各种科学史著作中，作这种专题记述的大约还是仅此一家。整部书始终贯穿注重实验和实验事实的主线，显示了它的特色与独到之处。
　　一般来说，理论自然科学可以划分成数、理、化、生、天、地六大门类。纯粹数学的原型来自于现实世界，但它在自己的一定发展阶段上就与现实世界相脱离，数学家们发挥自己的高度抽象能力，拿起一支笔，几页纸就可以在数字与符号的原野上驰骋；天学和地学研究大尺度现象，它们的实践手段主要是观察现象，搜集标本、化石(很大程度上生物学也是如此)；物理学的任务是研究物质的基本结构和最一般规律，而且要求运用数学工具严格定量地统率经验现象，因此，“物理学家是在自然过程表现得最确实，最少受干扰的地方考察自然过程的，或者，如有可能，是在保证过程以其纯粹形态进行的条件下从事实验的。”(马克思：《资本论》第1卷，第8页)历史上的化学、今天的生物学也运用着实验方法以摄取理论素材，并从物理学借鉴手段和概念，但在深度与广度上都远较物理学为逊色。卡约里以实验进步作为理论进步的基本条件，这就抓住了物理学的核心、物理学的个性。
　　《物理学史》指出，许多科学理论虽然冠以某位学者的大名，却是由同一时代不同学者独立发现的。如牛顿、胡克、惠更斯、哈雷等人同时在猜想着万有引力定律；斯图尔特、基尔霍夫研究辐射问题达到同一结论，迈尔、柯尔丁、焦耳、赫尔姆霍茨同时发现了伟大的能量守恒定律；欧姆和亨利同时掌握了我们今天称为欧姆定律的电学规律；海森堡、薛定谔同时创立了量子力学……而驱动这些“巧合”事件发生的，就是当时的技术状况和由技术状况决定的实验水平。
　　科学实验不仅提供经验事实，而且对矛盾或者对立的假说作出判决。关于光的本性，牛顿的微粒说和惠更斯的波动说争论了近二百年，结果佛科的光速实验最后否定了微粒说(第153页)。实验还具有引发出新假说以取代旧假说的功能。关于原子结构，开尔芬和汤姆孙曾经提出过正电球镶嵌负点电荷的西瓜模型，但它说明不了a粒子散射实验，随后卢瑟福以电子绕带正电的原子核运转的行星模型取而代之(第342页)。
　　由于测试条件不完备或者观测者本人的主观因素等原因，实验也会给出一些虚假的结果，但假象亦只能由真象来澄清。书中报道的所谓“N射线”和弥勒发现以太漂移的报告，至今已为多数物理工作者所不知晓，因为这些伪“成果”没有多少科学价值，所以有如过眼烟云早被人遗忘了。卡约里在书中收入了这些反面材料，这有个很大的优点，它可以为人们提供借鉴，有助于锤炼老实严肃的治学态度，提高识别真伪的能力。
　　《物理学史》突出实验的地位，但它也用史实说话，强调必须诉诸理论思维方能洞察现象后面的本质。爱因斯坦认为：“感觉经验是既定的素材，但是要说明感觉经验的理论却是人造的。”(《爱因斯坦文集》，第1卷，第384页)实验结果本身仍然是零散的、朴素的，科学家的本领在于能够用少量的原理、概念将它们统摄、协调起来，构造出有机的、有普遍意义的逻辑体系。这就要求科学工作者在掌握一定专业知识的基础上，重视理论思维，养成独立思考、独立判断的能力和洞悉事物本质的直觉。放射现象的发现曾使一些人怀疑能量守恒定律的有效性，拥护能量守恒定律的人们也各执一端，只有卢瑟福用元素衰变理论给它以合理的说明，从而打破了原子不可改变的传统观念；对于同一个迈克耳逊－莫雷实验，当时的名家裴兹杰惹和洛仑兹囿于经典成见，企图用机械论方式加以阐释，二十六岁的小人物爱因斯坦却敢于怀疑绝对时空观，追求物理定律的统一性，创立了狭义相对论。物理学史上这些史实是发人深思的。
　　强调物理学的进步来自实践和理论的完美结合，对于我国科学事业具有特殊的现实意义。由于实验条件不完备和历史传统的原因，迄今为止，我们的理科教学仍是以传授既成知识为中心组织的，把培养实验技能和开发智力放在陪衬的地位上，致使许多学生优异的考试成绩与其研究成果的量与质之间不能统一。一位留学生尖锐地指出，中国学生与外国同学相比，我们的“考试成绩在平均水平以上。但在实验室里，就明显不如人家了。”“我们缺乏实际知识和独立工作能力。”(见《中国青年报》一九八二年六月十三日蒋洁文)因此，物理教师和有志于探索物理世界的青年读一读《物理学史》，以追踪历史前进足迹的方式领略一下物理学的真谛，也是不无裨益的。
　　当然，《物理学史》也有它的局限和瑕疵。作者显然对哲学唯物主义持有偏见，把它等同于机械唯物主义，看不到那只是唯物主义的过时形态。他把热质、燃素、以太说等等谬见均，归罪于唯物主义，并加以抨击。作者似乎想维持一种罗素式的中立一元论的立场，实际上却滑向了唯心论。由于相对论效应，静止质量不再守恒，实际上是发生了静止质量向运动质量的转化，但作者却得出了质量守恒定律被推翻的错误结论(第340页)。
　　中国古代的科学成就是极其辉煌的，历史上曾经长期居于世界的领先地位，直至十五世纪，我国的物理学如同其他学科一样，仍然居于世界前列，但在卡约里的这部《物理学史》中，却没有为它安排一个公正的席位。所幸译者在该书的《译后记》中，不仅比较精当地评论了这部书的一些特色，而且简要介绍了我国古代物理学史的成就。这在一定程度上弥补了该书这方面的不足。
　　此外，这里还想借此机会订正一个多年来的误传。多数科学史著作，包括本书在内，都将这一误传引为佳话刊入正史。书中第六十三页上说，牛顿诞生与伽利略逝世碰巧发生在同一个一六四二年。实际上，按照当时的意大利格里历，即现今通用的公元纪年，伽利略死于一六四二年一月八日，牛顿生于一六四三年一月四日。对应到当时的英国历法，伽利略死于一六四一年十二月二十九日，牛顿生于一六四二年十二月二十五日，无论怎样，二位伟人的卒年与生年相隔一年。物理学是讲究时空坐标变换的，因此，有必要在这里再加以订正(参见《美国物理杂志》一九八0年一月号)。
　　(《物理学史》，〔美〕弗·卡约里著，戴念祖译，范岱年校，内蒙古人民出版社一九八一年九月第一版，1，80元)