2.彭加勒科学统一性思想

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.————达布

彭加勒正是在《科学与假设》中通过对非欧几何学的深入研究以及对经典力学和经典物理学的慎密考察揭示出，科学的基本概念和原理不是经验的直接归纳，而只能以经验事实为指导，通过精神的自由活动(其产品即约定)来创造.

彭加勒通过对数理科学的基础进行了敏锐的、批判性的审查和分析后得出：几何学的公理既非先验综合判断，亦非经验事实，它们原来都是约定.物理学尽管比较直接地以经验为基础，但它的一些基本原理也具有几何学公理那样的约定特征.例如惯性原理，它不是先验地支配我们的真理，否则希腊学者早就知道它了，它也不是经验的事实，因为人们从来也不能用不受外力的物体做实验，因而无法用实验证实或否证它.经过最终分析，它们化归为约定或隐蔽的定义.因此彭加勒得出结论说：在数学及其相关的学科中，“可以看出自由约定的特征”;他进而指出：“约定是我们的精神的自由活动的产品”，“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.”

彭加勒在考察了物理学的理论后认为，物理学有两类陈述——原理和定律.定律是实验的概括，它们相对于孤立的系统而言可以近似地被证实，原理是约定而成的公设，它们是十分普遍的、严格真实的，超越了实验所及的范围.彭加勒还阐述了约定主义的方法论意义.他说，当一个定律被认为由实验充分证实时，我们可以采取两种态度.我们可以把这个定律提交讨论，于是，它依然要受到持续不断的修正，毋庸置疑，这将仅仅以证明它是近似的而终结.或者，我们也可以通过选择这样一个约定使命题为真，从而把定律提升为原理.在彭加勒看来，经典力学和经典物理学的六大基本原理(迈尔原理即能量守恒原理、卡诺原理即能量退降原理、牛顿原理即作用与反作用原理、相对性原理、拉瓦锡原理即质量守恒原理、最小作用原理)就是这样形成的.彭加勒提出约定主义并不是无缘无故的.

相对性原理是人类长期生活与科学实践经验的总结，是众多科学巨匠智慧的结晶：伽利略（GalileoGalilei）、博斯科维奇（R.J.Boscovich）、艾弗里特（J.D.Everett）、牛顿（IsaacNewton）、麦克斯韦（J.C.Maxwell）、洛伦兹（H.Lorentz）以及庞加莱（H.Poincare）.伽利略是经典力学相对性原理的确立者，而Poincare则是包括光学与电磁学在内的这一原理的第一个明确表述者：庞加莱1895：“我们的经验揭示了一系列丰富的事实，它们可以总结为如下的公式：要想确定物质的绝对运动是不可能的，或者更准确地说，要想确定物质相对于以太的运动是不可能的；我们所能发现的只是物质相对于物质的运动.”彭加勒1899：相对性原理不仅是近似成立的，而且应该是严格成立的；也就是说，基于光学现象的绝对运动的不可探测性不仅在二阶误差或三阶误差上成立（一阶误差当时已被证明不存在），而且理论上应该是无误差的.他于1900年再次重复了上述思想.事实上，彭加勒不仅赋予了相对性原理以精确的实质性内容，而且给予了这个原理现在通行的名字.庞加莱1902（《科学与假设》）：“相对运动原理——有时人们尝试着把加速度定律跟一个更普遍的原理联系起来.任何系统的运动都应该遵从相同的规律，不管它的运动是以固定的坐标为参照还是以做匀速直线运动的坐标为参照.这就是相对运动原理.我们被迫接受它有两个原因：一、最普通的实验证实了它，二、相反的假设或想法被我们的头脑所严重地抗拒.”彭加勒1904（《数学物理原理》）：“相对性原理即是说，物理规律，不管是由固定的观察者来看还是由做匀速直线平动的观察者来看，都是一样的，从而我们没有也不可能有办法发现我们是否被该运动所带走.”

彭加勒看到，无论是经验论还是先验论，都不能圆满地说明科学理论体系的特征.为了强调在从事实过渡到原理时，科学家应充分有发挥能动性的自由，他于是提出了约定主义.约定主义既要求摆脱狭隘的经验论，又要求摆脱先验论，它顺应了科学发展的潮流，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.