现代科学也诞生于经验论和唯理论的张力关系中，不过却早现出由经验论向唯理论的回摆。其实，早在19世纪，非欧几何学的出现就向经验论发起了挑战。当时，具有哲学头脑的数学家、理论物理学家和理论天文学家彭加勒敏锐地觉察到科学发展的这种新趋向，他在1887年的一篇关于几何学基础的论文中就透露出几何学约定主义的观点。后来，通过对非欧几何的进一步研究以及对四元数和经典物理学基本原理的考察，他于1902年在《科学与假设》中系统地阐述了约定主义立场。彭加勒认为，几何学的公理和物理学的基本原理“既非先验综合判断，亦非经验事实，它们原来都是约定”；“约定是我们精神自由活动的产品”， “这种自由并非任意之谓”；实验事实在约定时只起“指导作用”，而不是起强制作用，经验定律只有通过提升才能成为约定的原理；实验定律可以由事实不断地修正，但是作为约定的原理，只是方便与否的问题，实验既不能证实它，也不能否证它，“我们精神已把绝对的价值赋予它们” 。彭加勒的约定主义既要求摆脱康德的先验唯理论，又要求摆脱马赫的狭隘经验论，顺应了时代潮流，反映了世纪之交科学界自由创造、大胆假设的要求和现代科学的精神气质。约定主义是在唯理论和经验论两极之间保持必要的张力的产物，它对相对论和量子力学的诞生都起了一定的积极作用。
现代科学的大革新家爱因斯坦在彭加勒的影响下，通过创立相对论的科学实践，也清醒地洞察到这种大趋势。他表示赞同彭加勒的观点，认为从逻辑观点看来，科学体系的逻辑基础以及它的内部结构都是“约定的”。一切概念，甚至那些最接近经验的概念，从逻辑观点看来，都是一些自由选择的约定。他觉得相对论是说明理论科学在现代发展的基本特征的一个良好的例子。初始假设变得愈来愈抽象，离经验愈来愈远。另一方面，它更接近一切科学的伟大目标，即要从尽可能少的假设或者公理出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的经验事实。同时，从公理引向经验事实或者可证实的结论的思路也就愈来愈长，愈来愈微妙。理论科学家在探索理论时，就不得不愈来愈听从纯粹数学的、形式的考虑，因为实验家的物理经验不能把他提高到最抽象的领域中去。正是在这种形势下，爱因斯坦一针见血地指出： “科学一旦从它的原始阶段脱胎出来以后，仅仅靠着排列的过程已不能使理论获得进展。”“适用于科学幼年时代的以归纳为主的方法，正在让位给探索性的演绎法。” 试问，相对论和量子力学中的基本概念和基本原理，难道能靠经验归纳出来吗?当然，建造这些理论也是有实验事实引导的，例如斐索实验、光行差现象、厄缶实验、黑体辐射、原子光谱、原子结构的实验研究等等，但引导只是启迪而已，决不是逻辑的归纳程序。至于本世纪30年代以后的科学发展，其趋势也是如此，限于篇幅，我们就不详加探讨了。
三、在对立的两极保持必要的张力之丰富内涵和依据
“张力”本来是物理学中的一个术语，意指物体受到拉力作用时，存在于其内部而垂直于两相邻部分接触面上的相互牵引力。例如拉紧的绳子内部就有张力作用，液体表面也存在造成其收缩状态的表面张力。“张力”一词在科学哲学中的出现，始于库恩1959年在犹他大学科学人才识别研究会议上的一篇讲演——《必要的张力：科学研究的传统和变革》。库恩又以这篇讲演的标题作为书名，出版了表明他的思想发展全过程的论文集：《必要的张力》(The Essential Tension)。从此，“必要的张力”的说法才为科学哲学界所熟知。
库恩指出，在科学研究中隐含着一种“必要的张力”。他认为：常规研究和科学革命是科学进步的两个环节。全部科学具有某种发散性特征。思想活跃、思想开放，是发散式思维的特点。如果没有发散式思维的科学家，就不会有科学革命。但是，科学史表明，科学革命往往以常规研究为必要准备而常规研究则是一种高度收敛的活动。因此，收敛式思维同发散式思维一样，也是科学进步所必不可少的。按照库恩的观点，这两种思想形式既然不可避免地处于矛盾之中，可知维持一种往往难以维持的张力的能力，正是从事科学研究所必需的首要条件之一。基于上述观点，库恩认为，科学研究只有牢固地扎根于当代科学传统之中，才能打破旧传统，建立新传统。因此，十分常见的是，一个成功的科学家必然同时显示维持传统和反对偶像崇拜这两方面的性格。
库恩从科学家思维方式的角度出发，洞见到科学“个体发育”和“系统发育”中所蕴涵的“必要的张力”，这就从又一个方面印证了我们所提出的观点：善于在对立的两极保持必要的张力，是一种卓有成效的科学认识论和科学方法论准则。
有人认为，“张力”一说，是库恩的发明，且为库恩所独用。实则不然，正如我们前面所引用过的，海森伯1970年在巴伐利亚美术研究院所发表的“精密科学中美的含义”的讲演中也使用了“张力”的说法。美国心理学家M．钮曼在谈到作为创造性思维的想像力时也认为，想像力所运用的形象的“组合”与“串联”往往是两极化的，想像力系统在张力和稳定之间达到平衡。至于类似的比较明确的思想，也许出现得还要更早一些。这里无须详考，还是让我们进一步分析一下“在对立的两极保持必要的张力”这一命题的丰富内涵和哲学意义吧。
1．在对立的两极保持必要的张力就是要把对立的两极联系起来，而不应把二者割裂开来。黑格尔曾经说过：“对立的两个方面……每一个都是它自身，又是它的他物；因此，每一个都不是在一个它物里，而是在自身里，具有其规定性。——每一个都只是与它的它物相关，才与自身相关。” 恩格斯则更明确地指出：“一切差异都会在中间阶段融合，一切对立都会经过中间环节而互相转移，……辩证法同样不知道什么僵硬的和固定的界限，不知道无条件的普遍有效的‘非此即彼’，它使固定的形而上学的差异互相转移，除了‘非此即彼!’，又在恰当的地方承认‘亦此亦彼!’，并且对立相互联系；这样辩证法是惟一在最高度地适合于自然观的这一发展阶段的思维方法。” 由此可见，无论就事物本身的客观本性而言，还是就思维的主观本性而言，都不应该把对立的两极人为地割裂开来，而要使二者联系、相关、沟通、渗透、融合、转移。比如就经验与思辨两极而言，任何一种经验方法都有其思辨概念和思辨体系；同时，任何一种思辨思维，它的概念经过比较仔细地考察之后，都会显露出它们由以产生的经验材料。因此，把经验的态度同演绎的态度截然对立起来，则是完全错误的，是无法获得科学认识的。要获得正确的认识，就要把作为统一的认识途径的上述两个对立面互相联系起来。难怪古希腊的哲人赫拉克利特表示了这样的思想：相反的东西联合在一起才能造成协调，不同的音调造成最美的和谐。把一致的东西结合在一起，恐怕难以收到这样的效果。
2．在对立的两极保持必要的张力，就是要使对立的两极互补，而不应使二者绝对排斥。作为对立的两极，无疑具有对立、排斥的倾向，但是同样不容忽视的是，在貌似对立的外观下，实则包含着互补的因素。这是两极之分的本性。正如恩格斯所说：“作用不完全补偿的两极决不是极，并且直到现在为止在自然界中也没有看到过这样的极。” 因此，作为客观事物的科学反映的辩证思维，就要在各自反映了事物的一个侧面的思维的两极中发现合理的因素，否定其中的不合理因素，善于使二者互相补充、相得益彰，从而造就出新的统一体。要知道，对立的两极并不是不能相容的对立，并不是片面的极，这两极只是由于它们交替作用而达到互补，由于差异性包含在同一性之中，才具有真理性。爱因斯坦的唯理论的唯物论和探索性的演绎法、彭加勒的经验约定主义(即温和的约定主义)、库恩关于两种思维形式之间的必要的张力以及荣格、钮曼、海森伯等人用两极张力关系对创造性思维和科学发展所作的解释，都是从两极的外观对立中看到它们实质上是互补的。这些做法之所以富有成效，就是因为它们使思维规定抛开了固定的对立的限制。而“如果所有思维规定都受一种固定的对立的限制，这就是说，如果这些思维规定的本性都只是有限的，那么思维便不适合于把握真理，认识绝对，而真理也不能显现于思维中” 。
3．在对立的两极保持必要的张力，就是要在对立的两极之间保持微妙的平衡(和谐、统一)，掌握恰到好处的分寸。既然“所有的两极对立，它是决定于相互对立的两极彼此的相互作用；这两极的分离和对立，只存在于它们的相互依存和相互含摄之中。反过来说，它们的相互含摄，只存在于它们的相互分离之中，它们的相互依存，只存在于它们的相互对立之中” ；既然两个对立的规定“如果单独来看，没有一个是真的，只有二者的统一才是真的” ；这就决定了我们必须设法把对立的两极联系起来，互补起来。问题的关键在于，真理的精髓在于恰到好处的分寸，哪怕只迈出一小步，真理就会变成谬误；实践的真谛在于保持一种微妙的平衡，要是稍一偏离平衡位置，就会发生“翻车”。因此，在对立的两极保持必要的张力即恰当的平衡，决不是一件轻而易举的事，因为这种平衡是不稳平衡，而不是随遇平衡 ，而且，这种平衡不是半斤八两式的平衡，而是要在不同的权重之间找到恰当的支点。例如，爱因斯坦的唯理论的实在论和探索性的演绎性，其支点总的来说是偏向于唯理论和演绎一极的(在处理具体问题时有所变化)。还有，这个支点并不是固定不变的，而是要根据不同的权重在不同时间、不同条件下而相应变化。那些具有哲学头脑的科学大师们的难能可贵之处，就在于他们能够审时度势，在对立的两极中维持一种往往难以维持的张力或平衡，而且他们使张力维持得恰如其分，使平衡保持得十分微妙。这样一来，他们便能够探寻出大异其趣的途径，摸索出别具一格的方法，出奇制胜，解决面临的问题。对于这样的科学家，我们不应该责怪他们是折衷主义或机会主义，他们实际上是在取长补短、随机应变，力求在对立的两极之间发现合适的位置和恰当的支点，以便保持微妙的平衡或维持必要的张力。
不言而喻，以上三种涵义的区分只有相对的意义，实际上它们往往是交织在一起的。值得注意的是，这三种涵义也可以看作是运用这种科学认识论和科学方法论准则的三个阶段。第一，联系阶段。在这个阶段，要善于找到对立的两极，如经验论与唯理论，收敛式思维与发散式思维，弄清二者的意义、地位及相互作用与相互关系，尽可能发现二者之中的合理因素和相关成分，设法把它们联系起来。洞察力不强的人往往固守一隅而不能自拔，或者虽然看到两极，但把另一极视为绝对对立物而横加排斥。第二，互补阶段。在这个阶段，要善于把对立的两极中的相关成分和合理因素互补起来，从而形成一个具有新质的统一体。如果说在第一阶段，两极的关联成分还具有自己的独立性的话，那么在统一体中，它已“合成”具有新质的实体。打一个比方，前者仿佛是混合物，后者则是经过化学反应而形成的具有新质的化合物。这也像基本粒子具有波粒二象性一样，它既不是连续的波动，也不是间断的粒子，也不是二者的简单联合，必须把它想像成一个具有内部整体性的不可分割的统一客体才行。思想也是如此。例如，爱因斯坦的唯理论的实在论认识论和探索性的演绎法，并不是唯理论和经验论、归纳法与演绎法的简单叠加，而是经过爱因斯坦的思维加工，使对立的两极互补而形成的新观念，它们的卓有成效并不是纯粹的经验论和纯粹的唯理论所能企及的。第三，平衡阶段。其实，在前两阶段，已对对立的两极作了某些权衡，这也是从全局作出平衡。在第三阶段，则是要从细节上再作一番调整，以求得平衡得微妙；更重要的是，这个阶段是实践阶段，是用已经形成的新观念和新方法来解决具体的科学问题，这也需要审时度势地进行平衡才行。例如，爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论都是在唯理论的实在论引导下，采用探索性的演绎法完成的杰作。但是，在创立前者的过程中，他运用了怀疑的经验论作为批判经典概念的锐利武器，并做出了操作式的同时性的定义，其中的经验论色彩是比较明显的；在创立后者时，则显著地偏向了唯理论的一极，经验论的色彩相应地淡薄多了。
我们提出本文标题所指称的观点，并不是凭空臆想，物质世界(自然物的两极对立)和观念世界(思想的两极对立)中的大量实例都可以佐证这一点。列宁说过：“自然界的(也包括精神的和社会的)一切现象和过程具有矛盾着的、相互排斥的、对立的倾向。” 恩格斯也曾经指出：“知性的思维规定性的对立性：两极化。正如电、磁等等的两极化，在对立中运动一样，思想也是如此。正如在电、磁那里，不可固执片面性，而且也没有一个自然科学家想这样做一样，在思想那里也是如此。”
在对立的两极保持必要的张力在科学研究中之所以是一种富有成效的认识论和方法论准则，就在于它符合客观世界的辩证法以及作为客观世界反映的主观世界的辩证法。在人类认识具有对立倾向的自然现象和自然过程中，从不同的侧面获得了丰富的思想成果，这些成果当然包含着矛盾着的、对立的倾向，但是这种倾向并不都是十分明显的。思维的理性的任务就是要善于在杂多的观念世界中找出对立的两极，使差异物变钝了的区别锋利起来，使表象的简单多样性尖锐化，达到本质的区别，达到对立。在多样性的观念世界中找到某两极，实际上是把它们推到了矛盾的尖端，这样它们才是生动活泼的，才会在矛盾中获得否定性(互补阶段在肯定两极各自合理因素的同时也否定二者的不合理因素)，而否定性(否定也是对他方的肯定)则是自己运动和生命力的内在脉搏，是科学认识发展的推动力。
参考文献
《爱因斯坦艾集》第1卷，许良英等编译，北京：商务印书馆，1976年第1版，第480页。
H. Margenau, Einstin’s Conception of Reality, in P. A. Schilpp(ed), Albert Einstein：Philosopher-Scientist, New York: Tudor, 1951, p. 247.
《爱因斯坦艾集》第1卷，第476页。
《爱因斯坦艾集》第1卷，第278、523页。
许良英：爱因斯坦的唯理论思想和现代科学，北京：《自然辩证法通讯》，1984年第2期。
李醒民：科学理论的评价标准，北京：《哲学研究》，1985年第6期。
《纪念爱因斯坦译文集》，许良英、赵中立编译，上海：上海科学技术出版社，1979年第1版，第187页。
转引自周昌忠编译：《创造心理学》，北京：中国青年出版社，1983年第1版，第174页。
W. Heisenberg, Across the Frontiers, Translated from the German by P. Heath, Harper and Row Publishers, 1974, p. 172.
H. Poincaré, The Foundations of Science, Authorized Translation by G．B．Halsted, The Science Press, New York and Garrison, N. Y., 1913, pp. 28, 61, 125.
《爱因斯坦艾集》第1卷，第115、262页。
黑格尔：《逻辑学》下卷，杨一之译，北京：商务印书馆，1976年第1版，第47页。
恩格斯：《自然辩证法》，于光远等译编，北京：人民出版社，1984年第1版，第84页。
恩格斯：《自然辩证法》，第131页。
黑格尔：《小逻辑》，贺麟译，北京：商务印书馆，1980年第1版，第93页。
恩格斯：《自然辩证法》，第127页。
列宁：《哲学笔记》，北京：人民出版社，1974年第1版，第119页。
不稳平衡是受到微小的外力干扰就要失去平衡的平衡状态，如走钢丝的杂技演员的平衡状态。随遇平衡是那些在移动时其重心高度保持不变的、在任何位置上都可以保持平衡的物体的平衡状态，如圆球和平放的圆柱体的平衡状态。
列宁：《哲学笔记》，第408页。
恩格斯：《自然辩证法》，第85页。
