奥卡姆剃刀原理是十四世纪英国逻辑学家奥卡姆提出的一个著名理论，在中文里它被翻译成简洁的八个字：“如无必要，勿增实体”。具体来说，该原理可以表述为：如果对于同一现象有两种或多种不同的假说，我们应该采取比较简单或可证伪的那一种，并用客观实践检验该假说的正确性。

我们知道，逻辑学是从哲学里分离出来的一门学科。因此，奥卡姆剃刀原理不仅在逻辑学中得到广泛应用，它与哲学中的某些思想也不谋而合，进而在科学发展史上起到重要的作用。

美是哲学中的一个重要概念，一切能引起人主观美感的客观事物都被称为美，具体可分为优美、壮美、奇美等等〔1〕。这其中简洁美指的是客观事物或是形式上的简洁而不繁缛，或是表面复杂的背后蕴含内在机理和运行规律上的简单，给人以美的享受。

简洁美作为优美中的重要一类，它与奥卡姆剃刀原理有着融会贯通的内在联系。庄子说过：“判天地之美，析万物之理。”哲学中美的概念对物理学的发展也提供了重要的指导作用，而奥卡姆剃刀原理在物理学中的应用，正是哲学中简洁美概念的重要价值的体现。

1900年的世纪之交之际，开尔文提出了物理学中著名的“两朵乌云”。其一就是物理学家对于“以太”这种物质是否存在的疑惑。在历史上，按照牛顿的绝对时空观，宇宙中的所有运动都是存在一个绝对参考系的，人们把这个参考系称为“以太”。“以太”在宇宙中处于绝对静止，然而，令人奇怪的是，实验上从来没有直接的证据表明以太是存在的。直到1887年，赫兹在实验室里发现了电磁波，印证了麦克斯韦电磁理论的预言。人们发现，在导出麦克斯韦方程组的过程中，自然地会产生电磁波的速度（光速）c。人们不禁发问，这个速度究竟是参照于谁的速度呢？聪明的物理学家们第一时间想到了“以太”，这个速度不正是牛顿提出的绝对参照系“以太”下的速度吗！于是实验的验证紧锣密鼓地开始了，这就是大名鼎鼎的迈克尔逊-莫雷实验。简单来说，他们测量了地球上两个不同方向的光速。按照“以太”理论的预期，由于地球的自转，自东向西的光与自西向东的光的速度会有一个差值。然而，实验结果却与理论预期大相径庭，两个方向上的光速在实验允许误差的范围内完全相同，与理论预测值相差甚远。为了解决这个矛盾，许多理论被提出，比如以太被地球拖曳、以太中速度公式的修正等等。我们知道，最终这个问题的解决，归功于爱因斯坦提出的狭义相对论。我们不妨从当时爱因斯坦的视角来审视这个问题。纵观前人的这些理论，“以太”在其中仿佛显得格格不入，生硬地加入这样一个概念，很难给人以哲学上的美感。之后人们为了解释实验现象的理论，也只像是在“以太”这个疮痍上打补丁，并没有触及问题的根本。这时候，如果我们引入奥卡姆剃刀原理的思想，把“以太”这个没有必要而又无法证伪的概念剃除，而单单从实验中光速不变的结果出发去思考，我们惊奇地发现，我们与爱因斯坦发现狭义相对论的思想竟然不谋而合。事实上，光速不变假设加上相对性原理的基本假设，就足以推导出狭义相对论的所有结果，这不得不说是简洁美在科学中淋漓尽致的体现。

同样的例子又一次发生在爱因斯坦身上，不过这一次他成了我们的“反面教材”。在量子力学提出波函数的概率解释之后，爱因斯坦说出了那句著名的“上帝不掷色子”的论断，对量子力学概率假说的完备性提出了挑战。对于微观世界出现的种种以概率描述的现象，爱因斯坦的解释是存在某些“隐变量”尚未被实验观测到，而加上这些变量后，对微观世界的描述就是决定论的了，符合爱因斯坦心中物理世界的因果律。然而，贝尔不等式在实验上被证伪，宣告了爱因斯坦隐变量理论的错误。我们看到，隐变量理论和“以太”假说都有相似的地方，它们是为了调和某种矛盾而强加的物理概念，事实上它们反而破坏了物理规律的和谐和简洁，也即破坏了哲学上的美感，最终这两个产物都被奥卡姆剃刀无情地从科学中剃除。由此可见，如果不重视哲学上简洁美的现实意义和科学价值，连爱因斯坦这样的大科学家也可能犯下错误。

虽然我们是站在巨人的肩膀上来评说这两段科学故事，以现在先进的观点来审视科学发展的历史，但是我们发现简洁美的思想确实是一脉相承的。对简洁美这样的哲学概念的探索，可以使我们进入科学家的思想深处，总结出其中的智慧和内涵，并对我们未来的科学探索有着世界观和方法论的意义。所谓大道至简，我们有理由相信，支配我们这个物质世界的终极规律不会是繁琐冗长的。吸收奥卡姆剃刀原理中简洁美的哲学思想，对科学理论的进步和完善、科学观点的争论与思辨，都是有着积极的促进作用的。

参考文献

〔1〕刘仲林. 科学臻美方法[M].科学出版社，2002.