汉译世界学术名著丛书A0707 [法]彭加勒-最后的沉思（李醒民译范岱年校文字版商务印书馆2012）.pdf

多又号李世字字学外飞毛云等量JAL中与最后的沉思.法彭加勒著李醒民译范岱年校.-而_!.甲圭4古2007年北京图书在版编目（CIP）数据最后的沉思/（法）彭加勒（Poincare,H.）著；李醒民译.北京：商务印书馆，1995.7（2012重印）（汉译世界学术名著丛书）ISBN 978-7-100-02176-0I.最II.彭李III.数学理论研究科学哲学研究IV.N0201-0中国版本图书馆CIP数据核字（2010）第247154号所有权利保留。未经许可，不得以任何方式使用。汉译世界学术名著丛书最后的沉思法彭加勒著李醒民译范岱年校商务印书馆出版（北京王府井大街36号邮政编码100710）商务印书馆发行印刷厂印刷ISBN 978-7-100-02176-0年月第版开本85011681/32年月北京第次印刷印张定价：元Henri PoincarMATHEMATICS AND SCIENCE:LAST ESSAYS（Dernires Penses）Translated from the French byJohn W.BolducDover Publications,Inc.,New York,1963汉译世界学术名著丛书出版说明我馆历来重视移译世界各国学术名著。从五十年代起，更致力于翻译出版马克思主义诞生以前的古典学术著作，同时适当介绍当代具有定评的各派代表作品。幸赖著译界鼎力襄助，三十年来印行不下三百余种。我们确信只有用人类创造的全部知识财富来丰富自己的头脑，才能够建成现代化的社会主义社会。这些书籍所蕴藏的思想财富和学术价值，为学人所熟知，无须赘述。这些译本过去以单行本印行，难见系统，汇编为丛书，才能相得益彰，蔚为大观，既便于研读查考，又利于文化积累。为此，我们从1981年至1992年先后分六辑印行了名著二百六十种。现继续编印第七辑，到1997年出版至300种，今后在积累单本著作的基础上仍将陆续以名著版印行。由于采用原纸型，译文未能重新校订，体例也不完全统一，凡是原来译本可用的序跋，都一仍其旧，个别序跋予以订正或删除。读书界完全懂得要用正确的分析态度去研读这些著作，汲取其对我有用的精华，剔除其不合时宜的糟粕，这一点也无需我们多说。希望海内外读书界、著译界给我们批评、建议，帮助我们把这套丛书出好。商务印书馆编辑部1994年3月中文版译者前言朱尔昂利彭加勒（Jules Henri Poincar，18541912）是法国著名的数学家、天文学家、物理学家和科学哲学家，他以其出众的才华、渊博的学识、广泛的研究和杰出的贡献赢得了国际性的声誉。昂利彭加勒1854年4月29日生于法国南希。他的父亲是一位第一流的生理学家兼医生、南希医科大学教授。他的母亲是一位善良、机敏、聪明的女性。他的叔父曾当过国家道路桥梁部的检查官。他的堂弟雷蒙彭加勒（Raymond Polncar）曾几度组阁，任总理兼外交部长，并于1913年1月至1920年初任法兰西第三共和国第九届总统。昂利彭加勒自幼受到良好的家庭教育，很早就对自然、历史和经典名著表现出极大的兴趣。15岁时，他深深地爱上了数学。1872年至1875年，他在巴黎高等工业学校学习。从该校毕业后，年方21岁的彭加勒又进入国立高等矿业学校深造，打算做一名工程师，但一有空，他就劲头十足地钻研数学，并在微分方程一般解的问题上初露锋芒。1879年8月1日，他因这个课题的论文而获得数学博士学位。在煤矿见习期间，他虽然具有一个真正的工程师的素养，但是这个职业与他的志趣不相符合。在得到博士学位四个月后，他应聘到卡昂大学做数学分析教师。两年后，他升迁到巴黎大学执教。除了在欧洲参加科学会议和1904年应邀到美国圣路易斯博览会讲演外，他一生的其余时间都是在巴黎大学度过的。彭加勒是一位杰出的科学开拓者和敏锐的思想家。他在数学、天文学、物理学和科学哲学等领域都有开创性的贡献。在短暂的一生里（仅活了58岁），就写了将近五百篇科学论文和30部专著，其中还不包括颇受欢迎的科学哲学著作和趣味盎然的科普著作（为此他被认为是法国的散文大师）。这一切，使他成为当时世界上最有智慧、最有影响的科学家之一。他被熟悉他的工作的人誉为“理性科学的活跃智囊”、“起统帅作用的天才”、“本世纪初唯一留下的全才”。科学上的巨大成就使彭加勒赢得了法国政府所能给予的一切荣誉，也赢得了英国、俄国、瑞典、匈牙利等国的奖赏。1887年，他被选为巴黎科学院成员，1906年当选为巴黎科学院主席。1908年，他被选为法国科学院院士，这是一个法国科学家所能得到的最高荣誉。彭加勒是一位堪与高斯（C.F.Gauss）媲美的大数学家。可以说，19世纪数学的发展一开始就在数学巨人高斯的身影笼罩之下，而后来又在同样是数学大师的彭加勒的支配之中。彭加勒被认为是19世纪末和本世纪初的数学主宰，是对数学和它的应用具有全面知识的最后一个人。彭加勒在数学的四个主要部门算术、代数、几何、解析中的成就都是开创性的，尤其对函数论、代数几何学、数论、代数学、微分方程、代数拓扑学等分支都有卓越贡献。彭加勒说过，数学家具有两种截然相反的倾向。有的人具有不断扩张版图的兴趣，在攻克某个难题后，便抛开这个问题，急着出发进行新的远征。另外的人则专心致志地围绕这个问题，从中引出所有能够引出的结果。彭加勒本人则属于前一种类型。法国数学家、彭加勒的传记作家达布（G.Darboux）谈到彭加勒这一特点时说：“他一旦达到绝顶，便不走回头路。他乐于迎击困难，而把沿着既定的宽阔大道前进、肯定更容易到达终点的工作留给他人。”在天文学方面，彭加勒的主要工作有三项：旋转流体的平衡形状（1885年）；太阳系的稳定性，即几体问题（1899年）；太阳系的起源（1911年）。彭加勒在这些问题上的解决方法在当时十分先进，以致在40多年后，还没有几个人能够掌握他的这一锐利武器。他的早期研究成果汇集在专题巨著天体力学的新方法（三卷本，1892、1893、1899年）中，这部巨著被认为是开辟了天体力学的新纪元，可与拉普拉斯（P.S.M.de Laplace）的天体力学并驾齐驱。接着该书的是另一部三卷本著作天体力学教程。稍后又有讲演集流体质量平衡的计算和一本历史批判著作论宇宙假设。达布在评价彭加勒的这些工作时说：“在50年间，我们生活在著名德国数学家的定理上，我们从各个角度应用、研究它们，但是没有添加任何基本的东西。正是彭加勒，第一个粉碎了这个似乎是包容一切的框架，设计出展望外部世界的新窗户。”彭加勒讲授物理学达20年以上，结果使他成为理论物理学所有分支的第一流专家。他特别偏好光理论和电磁理论，研究了三维连续统的振幅，弄清了导热问题以及势论方面的电磁振荡问题，论证了狄利克雷原理。值得指出的是，彭加勒对物理学革命作出了直接贡献。由于他的建议，客观上促成贝克勒耳（H.Becquerel）于1896年发现了放射性。是他的推动，使洛伦兹（H.A.Lorentz）于1904年提出了完整的经典电子论。彭加勒是相对论的先驱。早在1900年之前，他就掌握了建造相对论的必要材料：他于1895年第一个提出尝试性的建议，认为像相对性这样的原理应该是必要的；1898年，又是他第一个讨论了假定光速对所有观察者都是常数的必要性，同时还讨论了用交换光信号确定两地同时性的问题。他在1904年还惊人地预见了新力学的大致图像。尤其使人赞叹的是，在1904年后期到1905年中期，彭加勒给洛伦兹写了三封信，其中在第三封信中完成了洛伦兹变换形成一个群的证明。这三封信的思想后来写在论电子动力学（1905年6月5日发表了缩写本，全文于1906年发表。需要说明的是，爱因斯坦的狭义相对论论文是1905年9月发表的）一文中，为了符合在具有确定的正规度x2y2z22(ict)的“四维空间”中的不变量理论，他首次使用了虚时间坐标。这正是闵可夫斯基（H.Minkowski）1908年把狭义相对论数学化的思想精髓。1911年的索耳未（Solvay）物理学会议使量子论越出了德语国家的国界，大大激励了彭加勒的敏锐思想，促使他在临终前的半年时间内，以难以置信的毅力和速度从事这项困难的研究，写出了长篇专题论文和一篇评述性文章，在学术界（特别是在英国学术界）产生了很大影响，在量子论的传播和发展中作出了新贡献。此外，彭加勒在20世纪开头就洞察到物理学危机，并对它进行了系统的分析和论述。他认为，物理学危机是物理学发展的必经阶段，它预示着一种行将到来的变革，是物理学革命的前夜，因此它是好事而不是坏事。他正确地指出，要摆脱危机，就要在新实验事实的基础上重新改造物理学，使力学让位于一个更为广泛的概念。他一再肯定经典理论的固有价值，针锋相对地批判了“科学破产”的错误观点，对科学的前途充满信心。这些论述，对物理学家清醒地认识物理学面临的大变革形势，澄清一些风靡一时的糊涂观念不无裨益。彭加勒对科学和数学的哲学意义一直怀有浓厚的兴趣。他于1902、1905和1908年先后出版了科学与假设、科学的价值和科学与方法。在他逝世后的第二年，勒邦（G.Le Bon）集其遗著编辑出版了最后的沉思（1913年），这是彭加勒所期望的第四本科学哲学著作。彭加勒的这些著作被译成英、德、俄、西班牙、匈牙利、瑞典、日、中等文字，几乎传遍了整个世界。在科学哲学上，彭加勒继承了马赫（E.Mach）和赫兹（H.Hertz）的传统，汲取了康德（I.Kant）的一些思想，并通过对他的科学研究实践的总结和对当时科学成就的深思，提出了不少富有启发性的新思想。彭加勒是约定主义的创始人，他本人是一位温和的约定主义者。他承认科学的目的是寻求真理，即使科学原理（有别于定律）也要由实验来最终裁决，因为实验是真理的唯一源泉。他充分肯定了科学的固有价值，认为科学发展具有连续性和继承性，在科学理论的更迭中，真关系将通过融化在更高级的和谐中而得以保留。这完全是科学实在论即唯物论的态度。彭加勒通过对科学的哲学反思看到，无论是康德的先验论，还是马赫的经验论，都不能说明科学理论体系的特征，为了强调在从事实过渡到定律以及由定律提升为原理时，科学家应充分享有发挥能动性的自由，他提出了约定主义。彭加勒认为，在数学及其相关的学科中，可以看出自由约定的特征。约定是我们精神自由活动的产品。我们在所有可能的约定中进行选择时，要受实验事实的引导；但它仍是自由的，只是为了避免一切矛盾起见，才有所限制。约定主义既要求摆脱狭隘的经验论，又要求摆脱先验论，它反映了当时科学界自由创造、大胆假设的要求，在科学和哲学上都有其积极意义。彭加勒的约定主义和马赫的经验主义是逻辑经验主义兴起的哲学基础，因此彭加勒理所当然地被认为是逻辑经验主义的始祖之一。彭加勒也是一位热情的理性主义者和理想主义者。彭加勒对科学方法论问题也有专门研究。关于假设、科学美。简单性原则、事实的选择、直觉与发明创造，他都有精彩的论述和独到的见解。彭加勒还兴趣十足地探讨了物理学理论的形式和系统的特点，也涉及发现的心理学方面的问题。在数学哲学上，彭加勒在发现了数学悖论的情况下复活了直觉主义，并且形成了广泛的运动，他的立场使他成为数学直觉主义学派的先驱。他批判了罗素（B.Russell）、皮亚诺（G.Peano）等人为代表的逻辑主义和以希尔伯特（D.Hilbert）等人为代表的形式主义，但也不是完全排斥它们。毋庸讳言，彭加勒的科学哲学思想并非完美无缺，但是确有许多东西值得借鉴和汲取，我们相信，聪明的读者肯定会以公允的态度正确对待这一历史遗产。在这里值得指出的是，彭加勒是一位学识渊博的科学家，他在论证自己的哲学观点时，不仅大量引证了他所精通的数学、物理学、天文学方面的材料，而且也旁及化学、生物学、地质学、生理学、心理学等领域，他所掌握的材料的丰富绝非纯粹哲学家所能企及；同时，他也是一位具有哲学头脑的科学家，他研究、探索的问题，往往超出了一般科学家的视野。由于他具有如此优越的条件，所以在他的有关论述中，不时迸发出发人深省的思想火花，其中有些论点可以当之无愧地列为人类的思想财富。难怪爱因斯坦称他为“敏锐的深刻的思想家”。1912年7月17日，彭加勒在久病之后，因