一、两个评价标准——“外部的确认”和“内部的完美”
晚年，爱因斯坦把自己在科学实践中的经验从认识论和方法论的高度加以思考和提炼。在“自述”(1946年)这篇有名的回忆录中，他在开始批判那个作为物理学基础的力学之前，论述了批判各种物理学理论的普遍观点。爱因斯坦明确提出，评价科学理论有两个标准。他认为：“第一个观点是很明显的：理论不应当同经验事实相矛盾。”它“所涉及的是用现成的经验事实来证实理论基础”。“第二个观点涉及的不是关于（理论）同观察材料的关系问题，而是关于理论本身的前提，关于人们可以简单地，但比较含糊地称之为前提(基本概念以及这些概念之间作为薹础的关系)的‘自然性’或者‘逻辑的简单性’。”爱因斯坦分别称这两个标准为“外部的确认”和“内部的完美” 。它们可以看作是评价科学理论的外部标准和内部标准。
爱因斯坦在谈到这个问题时写道：“虽然概念体系本身在逻辑上完全是任意的，可是它们受到这样一个目标的限制，就是要尽可能做到同感觉经验的总和有可靠的(直觉的)和完备的对应关系；其次，它们应当使逻辑上独立的元素(基本概念和公理)，即不下定义的概念和推导不出的命题，要尽可能地少。”(pp．5～6)就这样，爱因斯坦十分明确地提出了评价科
学理论的外部标准和内部标准，而且认为内部标准从来都在选择和评价各种理论时起着重大的作用。在科学史上和哲学史上，像这样径直从两个方面提出评价科学理论标准的，恐怕很少有先例。爱因斯坦的这些观点对当代科学哲学产生了较大的影响。当代科学哲学文献中所谓的客观标准和主观标准、后验标准和先验标准，在或多或少的程度上与爱因斯坦的外部标准和内部标准有相通之处。
二、两个标准在评价科学理论中的地位
爱因斯坦曾多次论述过两个标准在评价科学理论中的地位。像所有的自然科学家一样，爱因斯坦也十分重视对理论的“外部的确认”。他认为，即使观念世界是不能用逻辑的工具从经验推导出来的，而在某种意义上是思维的自由创造，但这个观念世界还是一点也离不开我们的经验本性而独立，正像衣服不能离开人体的形状而独立一样。他强烈反对那些先验论哲学家，他们把基本概念从经验领域里排除出去，而放到虚无缥缈的先验的顶峰上去。他并不认为思辨比经验高超，并明确指出：“一个希望受到应有的信任的理论，必须建立在有普遍意义的事实之上。”(p. 106)
在爱因斯坦看来，评价科学理论的外部标准是最高标准和最终标准。他这样说过：“物理学中没有任何概念是先验地必然的，或者是先验地正确的。惟一地决定一个概念的‘生存权’的，是它同物理事件(实验)是否有清晰的和单一而无歧义的联系。”(p．118)我认为，这里的“惟一”，无疑是就最高标准和最终标准而言的，它并不排斥作为评价科学理论的内部标准的地位和作用。爱因斯坦认为，经典力学中的一些基本概念，如绝对同时性、绝对速度、绝对加速度等等，在相对论中之所以被抛弃，正因为它们同实验之间不可能有单一而无歧义的联系。欧几里得几何学中的“平面”、“直线”等概念，也遭到了同样的命运。
爱因斯坦提出了一个原则性的命题：理论体系所具有的真理性取决于它同经验总和的对应可能性的可靠性和完备性(p. 6)。他后来还说过：“只有考虑到理论思维同感觉经验材料全部总和的关系，才能达到理论思维的真理性。”(p．523)这说明，理论的真理性的确立必须在实验检验之后，它是一个后验问题，而不是先验问题。我认为，这并不意味着一些科学理论在提出(未受实验检验)时不具有真理性。试问，难道麦克斯韦1864年提出的电磁场方程不具有真理性，而只是赫兹1887年的电磁波实验才使它具有真理性?难道狄拉克1928年预言正电子的理论不具有真理性，而只是安德森1932年通过实验在宇宙线中发现了正电子才使它具有真理性?这些科学理论在提出时本身就具有真理性，它们只是不具有所谓的“现实的真理性”。与此相对，我们不妨称科学理论在未受实验检验时本身所“固有的”真理性为“潜在的真理性”。通过实验检验，这些潜在的真理性就转化为现实的真理性，从而使科学理论焕发出它的现实性和力量。也许可以说，“内部的完美”标准，恰恰就是用来评价科学理论的“潜在的真理性”的。
外部标准固然是评价科学理论的最高标准和最终标准，但它也有明显的局限性。对于这一点，爱因斯坦是了如指掌的，这也是他相当重视内部标准的原因。综观爱因斯坦的观点，内部标准在评价科学理论中之所以必不可少，概括起来，主要是由以下几方面的因素引起的。
第一，理论不应当同经验事实相矛盾，这一要求初看起来似乎很明显，但应用起来却非常伤脑筋。爱因斯坦敏锐地觉察到：“人们常常，甚至总是可以用人为的补充假设来使理论同事实相适应，从而坚持一种普遍的理论基础。”(p. 10)爱因斯坦认为，理论物理学的完整体系是由基本观念(基本概念和基本原理)以及由此用逻辑推理得到的结论构成的，前者是整个理论体系的基础。在用外部标准对理论进行评价时，常常可以引入人为的补充假设把反驳事实变成非反驳的事实甚或有利的证据，从而保持理论基础不变。这正如迪昂（P. Duhem，旧译杜恒）早在本世纪初就指出的，预言出现某一现象涉及到若干个假设，即使这类情况的先行条件陈述无误，未能观察到所预见的现象，也仅仅是否证那些假设的合理。为了恢复与观察的一致，科学家可以随意改变出现在前提中的任何一个假设。拉卡托斯后来在他的“研究纲领”方法论中进一步发挥了这些观点。研究纲领有内部结构即“硬核”，它对应于爱因斯坦的基本观念；研究纲领的外部结构即“保护带”，它由各种辅助性的理论假设构成。因此、当经验事实与理论不相容时．人们可以通过调整辅助性假设来使理论适应经验事实，从而使“硬核”免遭否证。例如，斐兹杰惹和洛伦兹针对迈克耳逊-莫雷实验的否定结果提出的收缩假设就是这样的人为的辅助假设。从这个意义上讲，没有也不可能有所谓的“判决实验”。我在一篇短文中通过历史事实表明，就连许多人认为是判决实验的迈克耳逊-莫雷实验，当时既没有驳倒一般的以太理论，也没有驳倒流行的静止以太说 。奎因也认为，科学是一个由许多相互联系的命题和理论组成的大网络；这个网络的四周是具体科学和应用科学，它们与经验事实直接联系；而处于网络中心的是高度抽象的数学和逻辑，它们一般不受经验事实变化的影响，尽管它们并非绝对不可修改。这就给直接应用外部标准检验科学理论带来极大的困难。
第二，爱因斯坦发现：“对应于同一个经验材料的复合，可以有几种理论，它们彼此很不相同。但是从那些由理论得出的能够加以检验的推论来看，这些理论可以是非常一致的，以致在两种理论中间难以找出彼此不同的推论来。”(p．115)例如在生物学领域，在达尔文关于物种由于生存竞争的选择而发展的理论中，以及在以后天获得性遗传这一假设为根据的物种发展理论中，就有这样的情况。以牛顿力学为一方，以广义相对论为另一方，又是两种理论的推论非常一致的实例，它们都受到同一经验材料复合的支持。尽管这两种理论的摹本假定完全不同，但是要从广义相对论中找出能加以检验而为相对论以前的物理学理论所得不到的推论，为数还是很少的。显而易见，这不仅对理论形成中的“归纳万能论”是一个致命的打击，也为依据外部标准评价科学理论提出了一个棘手的问题。
第三，要用外部标准评价理论，首先必须确定这个理论的经验内涵，即确定该理论可用实验事实证实的命题．然后才能着手进行实验，对命题进行评价。但是，这井非总是立即可以实施的，科学家当然也不能为等待这一天的到来而把理论思维停顿下来。在这种情况下， 内部标准就能够发挥它的特殊作用。诚如爱因斯坦所说：“只要数学上暂时还存在难以克服的困难而不能确立这个理论的经验内涵，逻辑的简单性就是衡量这个理论的价值的惟一准则，即使是一个当然还不充分的准则。”
第四，当基本概念和公理距离直接可观察的东西愈来愈远，以致用事实来验证理论的含义变得愈来愈困难和更费时日的时候，“内部的完美”对于理论的选择和评价就一定会起更大的作用(p. 12)。例如，牛顿力学中的许多基本概念都与日常经验相一致，它们距离那些可否证它们的直接可观察的东西相当遥远。但是，当人们用内部标准来衡量它们时，却会发现它们是不自然、不简单的。面对牛顿力学，善于深思的科学家都可能提出这样的问题：绝对空间是力学过程的无所不在的积极参与者，而它自身为什么不受物体及其运动的影响呢？惯性参照系为什么比其他一切刚性坐标系优越呢？为什么速度是相对的而加速度却是绝对的呢?运动定律中出现的惯性质量也在引力定律里出现，但为什么不在其他各种力的表示式里出现呢？把能量划分为本质上不同的两部分(动能和势能)是自然的吗?爱因斯坦正是从这些问题入手批判牛顿力学的，而不是主要依据实验事实进行评价的。这是他创立相对论的思想基础。
第五，用外部标准评价理论，必须把理论同观察到的实验事实进行比较。在这里，恼人的问题出现了：观察并非是中性的，事实也不是赤裸裸的。观察者是能动的主体，他的观察不可能对所发生的一切现象一览无余，而是有目的、有选择的；观察是受理论指导的，不同知识背景的人观察同一现象，也会看到不同的东西；观察到的事实要用语言陈述才能与理论比较，才能进行交流，观察陈述本身就包含着理论。这就是当代科学哲学所谓的“观察渗透理论”的命题。因此，用外部标准来评价科学理论，实际上并不是把理论同赤裸裸的实验事实进行比较，而是把理论同通过渗透理论的观察所得到的、包含着理论的观察陈述进行比较，这势必造成了运用外部标准评价科学理论的复杂性和困难程度。爱因斯坦也是清醒地认识到这一点的，他在同海森伯的一次谈话中承认：观察是一个十分复杂的过程，实际上是理论决定我们能够观察到的东西。在我们能够宣称已经在最低程度上观察了任何东西之前，我们必定能够说出自然界是怎样起作用的，必定至少用实践的语言知道了自然规律。只有理论，即只有关于自然规律的知识，才能使我们从感觉印象推论出基本现象。当我们宣称我们能够观察某种事物时，我们实际上应当是说：虽然我们就要提出同旧规律不一致的新的自然规律，可是我们仍然假定，这些现存的规律——包括从现象到我们的意识这整个途径——以这样的方式起作用，使我们可以依靠它们，从而才可以谈论“观察到的结果”(p．211)。
第六，实验的检验当然是任何理论的有效性的一个必不可少的先决条件，但是一个浅显的道理是：一个人不可能什么事都去试一试；由于材料、技术等客观条件的限制，并非所有设计好的实验都能在短时间内付诸实施。这也是科学家对“自然性”、“简单性”等内部标准感兴趣的原因。
在科学实践中，爱因斯坦十分看重评价科学理论的内部标准，而且也善于运用这个标准，无论对别人的理论和自己的理论都是如此。前面已谈过，他用这个标准评价和批判了牛顿力学，下面再谈谈他运用内部标准对自己的相对论的评价。
谈到广义相对论时，爱因斯坦说：“这理论主要吸引人的地方在于逻辑上的完备性。从它推出的许多结论中，只要有一个被证明是错误的，它就必须被抛弃；要对它进行修改而不摧毁其整个结构，那似乎是不可能的。”(p. 113)这种说法也完全适用于狭义相对论。由于爱因斯坦深信相对论在逻辑上的完整性，即相对沦的逻辑前提的“自然性”和“简单性”，因而他在提出相对论时，就对自己的理论满怀信心。1905年，德国实验物理学家考夫曼(W. Kaufmann)完成了关于高速电子(β射线)的质量与速度相依关系的实验，他于1906年宣布，他的实验数据支持亚伯拉罕(M．Abraham)和布赫尔(A. H．Bucherer)的刚性球电子论，而同洛伦兹和爱因斯坦的基本结论(电子在运动方向的直径会随速度的增加而收缩)不相容。当时，早在1902年就明确提出了相对性原理的彭加勒马上动摇起来，认为该原理并不具有我们先前赋予它的那样重要的价值(他在1904年把相对性原理作为物理学的六大基本原理之一)。洛伦兹更是十分悲观失望，他在1906年3月8日给彭加勒的信中说：“不幸，我的电子扁缩的假设同考夫曼的新结果发生了矛盾，于是我必须放弃它。因此，我已到了山穷水尽的地步。在我看来，不可能建立起一种要求平移对电学和光学现象完全不产生影响的理论。” 面对考夫曼的实验否证，爱因斯坦并不以为然。他在1907年发表的长篇论文中表示，考夫曼的实验数据同相对论的“这种系统的偏离，究竟是由于没有考虑到的误差，还是由于相对论的基础不符合事实，这个问题只有在有了多方面的观测资料以后，才能足够可靠地解决。”他进一步指出，亚伯拉罕和布赫尔的理论“在很大程度上是由于偶然碰巧与实验结果相符，因为他们关于运动电子质量的基本假设不是从总结丁大量现象的理论体系得出来的。” 事实果然不出爱因斯坦的预料，1916年，两位法国物理学家指出考夫曼的实验装置是有毛病的。对于广义相对论，爱因斯坦在实验证据不足的情况下也是十分自信的。他曾这样说过：“当1919年日蚀证明了我的推测时，我一点也不惊奇。要是这件事没有发生，我倒会非常惊讶。”(p. 284)
