《科學究竟是什麼》

《科學究竟是什麼》

《科學究竟是什麼》是由作者艾倫·查爾默斯爾著作、商務印書館於2008年出版的書籍。

科學究竟是什麼》 

作者:艾倫·查爾默斯

目 錄

導言

第一章 歸納主義:科學是從經驗事實推導出來的知識

1. 廣泛持有的常識科學觀

2. 樸素歸納主義

3.邏輯和演繹推理

4. 歸納主義科學觀中的預見和解釋

5. 樸素歸納主義的吸引力

第二章 歸納問題

1.歸納原理能被證明是正確的嗎?

2.向機率退卻

3.對歸納問題的可能回答

第三章 觀察依賴於理論

1.對觀察的一般看法

2.視覺經驗不決定於視網膜上的映像

3.理論是觀察陳述的前提

4.理論指導觀察和實驗

5.歸納主義並未被最後駁倒

第四章 介紹證偽主義

1.支持證偽主義者的邏輯論點

2.可證偽性是理論的標準

3.可證偽性的程度、明晰性和精確性

4.證偽主義和進步

第五章 精緻的證偽主義,新穎的預見和科學的成長

1.相對而不是絕對的可證偽程度

2.越來越增大的可證偽性和特設性修改

3.證偽主義科學觀的確證

4.大膽、新穎和背景知識

5.歸納主義和證偽主義的確證觀比較

第六章 證偽主義的局限性

1.觀察對理論的依賴性和證偽的易繆性

2.波普爾的不適當的辯護

3.實際檢驗情況的複雜性

4.從歷史的角度看證偽主義的不當

5.哥白尼革命

第七章 作為結構的理論:1.研究綱領

1.應該把理論看作有結構的整體

2.拉卡托斯的研究綱領

3.研究綱領內的方法論

4.研究綱領的比較

第八章 作為結構的理論:2.庫恩的規範

1.導言

2.規範和常規科學

3.危機和革命

4.科學的進步

5.常規科學和革命的功能

第九章 科學:沒有主體的過程

1.區別對科學的三種研究法

2.庫恩著作中混淆了三種觀點

3.科學是一種複雜的社會活動

4.對客觀方法的進一步支持

第十章 真理、實在論和工具主義

1.樸素實在論

2.樸素工具主義

3.實在論和真理的符合理論(1)語義學問題

4.實在論和真理的符合理論(2)認識論問題

第十一章 激進工具主義或多元實在論

第十二章 兩類激進的批評—唯物主義和認識論的無政府狀態

1.唯物主義

2.唯物主義的徹底客觀性

3.科學史理論

4.再論歸納問題

5.費耶阿本德的認識論無政府狀態

科學哲學術語對照表

本書旨在對科學性質的現代觀點作一個簡單、明了和初步的介紹。當我教科學哲學的時候,無論教的是學哲學的大學生,還是希望熟悉最近的關於科學的理論的科學家,我愈來愈感覺到沒有一本適用的書;更不要說有少數幾本書,可以推薦給初學者。可以得到的關於現代觀點的唯一資料,只有原著。許多原著對初學者來說太難,同時無論如何,它們數量太多,要使之適合於大學生,是不易辦到的。本書對於任何想認真從事研究這個題目的人來說,是不能代替原著的,但是我希望它將提供一個有用的較易接近的起點,這種工作別的人還沒有做過。

我想使本書的討論進行得簡單明了,一直寫了約三分之二的篇幅,這個打算還證明是合理地現實的。但是當我已經到達那個階段,並開始批判那些現代觀點的時候,我吃驚地發現,第一,我對這些觀點比原先想的更加不能同意;第二,從我的批判中,正產生出一個相當清晰易解、前後一致的新觀點來代替那些舊觀點。這個代替的觀點在本書後面幾章已作了概述。想到本書的後半部分不僅包含對科學性質的流行觀點的總概述,而且還包含新觀點的概述,我是很高興的。

我開始對科學的歷史和哲學發生專業的興趣是在倫敦,那時我處於一種為卡爾·波普爾教授的觀點所支配的氣氛中。從本書的內容中,可以很明顯地看出,我應該感謝波普爾,感謝他的著作,他的講演和他指導的研究班,還應該感謝已經去世的拉卡托斯教授。本書前半部分的形式受惠於拉卡托斯那篇論述研究綱領方法論的光輝論文很多。波普爾學派的一個值得注意的特徵是,它要求人們對他們感興趣的問題是理解清楚的,並且簡單明了和直截了當地表達他們對這個問題的看法。在這方面,我很感謝波普爾和拉卡托斯的榜樣,而我簡單明白地表達自己的看法的能力卻大部分來自我和海因茲·波斯特教授的交往,當我在切爾西學院科學史和科學哲學系作博士論文時,他是我的指導老師。我不能擺脫一種不安的心情:他將會退回我這本書的稿本,要求我把他所不理解的地方重新寫一下。我特別感激我在倫敦時的同事,那時他們中的大多數是學生,其中有一位叫諾雷塔·科歐奇,現在在印第安那大學,曾經給我很大的幫助。

上面我提及作為一個學派的波普爾學派,然而直到我從倫敦來到悉尼,才完全認識到我曾經屬於這個學派所到達的程度。我吃驚地發現,受維根斯坦或奎恩或馬克思影響的哲學家認為,波普爾在許多問題上是完全錯誤的,某些人甚至認為他的觀點是絕對危險的。我想,我從這個經歷中學到了很多東西。我學到的東西之一是,在一些重要問題上,波普爾確實是錯誤的,就如在本書的後一部分中所論證的那樣。然而,這並不改變這樣一個事實:波普爾的方法比起我遇到過的大多數哲學系中所採取的方法好得多。

我很感激我在悉尼的朋友,是他們使我從沉睡中醒悟過來。我這樣說並不是指我接受他們的觀點,而不接受波普爾的觀點。他們也完全知道這點。但是由於我沒有時間對理論框架的不可比性去說些蒙昧主義的廢話(這裡波普爾學派的人會豎耳靜聽),我被迫承認和反對我的悉尼同事和對手的觀點到這種程度,以致使我懂得了他們的觀點的有力和我自己的觀點的弱點。我在這裡挑出讓·居爾特瓦和沃爾·撒奇汀來特別提及,我希望不會使任何人不安。

留心的讀者會在本書中僥倖地發現從符拉第米爾·納勃闊夫那裡引用來得那奇特的隱喻,因而意識到我應對他表示感謝(或致歉)。

最後我要向那些不關心本書、不願閱讀本書、在我寫作本書時不容忍我的朋友們熱烈“致意”。

艾倫·查爾默斯

悉尼,1976年

導 言

在現代,科學受到高度尊重。顯然,廣泛持有的一種信念是,科學及其方法是有些特殊東西的。稱某一論點、推理或研究為“科學的”,是想說明它們包含某種優點或特殊的可靠性。但是,如果有的話,科學中什麼東西是如此特殊呢?被認為導致特別值得稱讚或可靠的結果的“科學方法”是什麼呢?本書就是試圖說明和回答這類問題。

日常生活有很多證據說明科學受到高度尊重,儘管有人對科學不再那么迷戀,因為有人認為科學應對象氫彈和環境污染這類結果負責。廣告常常宣稱一種特殊的產品已經科學地證明比它的競爭產品更白、更有效、更有性感或者在某方面更可取。這樣做,他們希望說明他們的論點是特別有充分根據的,並且也許是不容反駁的。最近一家報紙刊登了一幅提倡基督教科學的廣告,廣告用的是同樣的腔調,標題為:“科學認為聖經可證明是真實的”,接著告訴我們:“甚至科學家自己現在也相信這本書”。這裡是直接訴諸於科學和科學家的權威。我們應該問一下:“這種權威的基礎是什麼?”

對科學的尊重並不限於日常生活和通俗的宣傳工具。這種尊重在學術界和所有教育部門都是明顯的。許多研究領域被其支持者稱為科學,力圖暗示他們採用的方法是如傳統的科學(例如物理學)那樣有著堅實的基礎和可能產生成果的。政治科學和社會科學現在是平常的事了。馬克思主義者強烈地堅持歷史唯物主義是一門科學。此外,圖書館學、管理科學、講演科學、森林科學、奶品科學、食用肉和肉血科學、甚至喪葬科學都是在美國的學院和大學裡通常講授著或者最近講授過的課程。[i]在這些領域裡自稱為“科學家”的人,往往認為自己是遵循物理學的經驗方法的,他們認為這種方法由下列兩部分組成:用仔細的觀察和實驗收集的“事實”和運用某種邏輯程式從這些事實中推導出的定律和理論。我在歷史系的一個同事顯然是接受了這種經驗論,他最近告訴找:現在不可能寫澳大利亞歷史,因為我們尚沒有足夠多的事實。芝加哥大學社會科學研究館的正面刻著這樣的字句:“如果你不能測量,你的知識就是貧乏和不能令人滿意的。” [ii]無疑,館內許多居民幽禁在他們現代化的實驗室里,透過數字的鐵窗仔細端詳世界,不能知道他們努力遵循的方法不僅必然是無結果和沒有成效的,而且也不是使得物理學取得成功的那種方法。

上述對科學的錯誤看法將在這本書的頭幾章加以討論並予以推翻。儘管有些科學家和許多假科學家聲稱他們忠於那種方法,現代的科學哲學家沒有不認識到這種方法至少是有某些缺點的。科學哲學的現代發展。突出和強調了一些根深蒂固的困難,這些困難是和下述觀點聯繫在一起的,即認為科學基於通過觀察和實驗獲得的可靠基礎,以及認為有某種推理程式使得我們能從這種基礎中可靠地推導出科學理論。恰恰沒有任何方法可以證明科學理論是真實的或者即使是可能真實的。在本書稍後,我要論證:當認識到也沒有任何方法能最終證明科學理論不真實時,試圖給“科學方法”來一個簡單而直截了當的邏輯改造會遇到進一步的困難。

支持科學理論不能被最後證明為真實或不真實的觀點的某些論據大部分是根據哲學的和邏輯的考慮。其他的論據是根據對科學史和現代科學理論的詳細分析。給予科學史愈來愈多的注意已是科學方法理論的現代發展的一個特徵。對於許多科學哲學家來說,這樣做產生的令人困窘的結果之一是,平常被認為是重大進展標誌的科學史中那些事件,無論是伽利略、牛頓、達爾文還是愛因斯坦的革新,都不是用哲學家所典型描述的那些方法產生出來的。

認識到科學理論不能被最後證明或反駁,認識到哲舉家的構想和科學的真實進程很少相似,因而產生的一個反應是,全然拋棄科學是按照某種或某些特殊的方法進行的一種理性活動的觀點。正是有點象這樣的一種反應,最近使得哲學家、表演者保爾·費取阿本德寫了一本名叫《反對方法:無政府主義認識論綱要》[iii]的書和一篇題為《科學哲學:一門有著偉大過去的學科》[iv]的文章。按照這些文章的觀點,科學並沒有什麼特徵可以和例如寫詩或占星這樣的活動相區別。對科學的高度尊重被看作是現代宗教,扮演著與早期歐洲基督教類似的角色。本書將拒絕這樣一種非理性主義的後退。將試圖論述科學是一種特殊的理性活動,它考慮傳統的論述不能克服的嚴重困難。

科學哲學有它的歷史。弗蘭西斯·培根是試圖明確說明什麼是現代科學的方法的先驅者之一。在十七世紀初期,他提出科學的目的是改善人在地球上的命運,他認為達到這個目的是靠通過有組織的觀察來收集事實並從中推導出理論。從那以後,培根的理論被某些人修正和改進了,也遭到了另外一些人相當激烈的挑戰。對科學哲學的發展作一個歷史的敘述和說明將成為一種非常有趣的研究。例如,考察和說明邏輯實證主義的興起就是非常有趣的,它在本世紀初期開始於維也納,變得非常流行,現今仍有相當大的影響。邏輯實證主義是經驗論的一種極端形式。照它看來,理論不僅要視被通過觀察得到的事實所證實的程度如何來得到證明,而且只有在它們能被如此推導出來的限度內才能被認為有意義。我覺得。關於實證主義的興起有兩個使人困惑的方面。其一是,它發生在這樣的時候,由於量子物理學和愛因斯坦相對論的出現,物理學正在引人注目地而且又以很難和實證主義調和的方式前進。另一個令人困惑的方面是,早在一九三四年,卡爾·波普爾在維也納,加斯東·巴希拉爾在法國,都出版了著作給實證主義以相當決定性的駁斥,然而,這並沒有阻擋住實證主義的潮流。的確,波普爾和巴希拉爾的著作當時幾乎完全被忽視,只是近來才受到應有的注意。說來荒謬,當艾耶爾發表《語言、真理和邏輯》一書為英國介紹邏輯實證主義並因而成為最著名的英國哲學家之一的時候,他所宣揚的學說的某些致命缺點已經被波普爾和巴希拉爾清楚地說明並寫成書出版了。[v]

在最近幾十年里,科學哲學發展得很快。不過本書並不想講科學哲學的歷史。本書的目的是通過儘可能簡明地說明關於科學性質的某些現代理論以趕上最近的發展,並在最後建議對它們作一些改進。在本書的前半部,我描述兩種簡單然而是不恰當的科學觀,我稱之為歸納主義和證偽主義。雖然這兩種觀點與過去被捍衛而且現在甚至還有人相信的許多觀點有很多相同之處,我描述它們主要不是為了作歷史的評註。它們的主要目的是教學方面的。讀者懂得了這些極端的、有點被漫畫化的觀點和它們的缺陷,就能更好地理解在現代理論背後的動力以及更好地評價它們的優點和缺點。歸納主義在第一章描述,然後在第二、第三章里受到嚴格的批判。第四、第五章專門說明證偽主義試圖改進歸納主義,直到第六章它的局限性也被揭示出來。下一章詳細說明拉卡托斯的精緻的證偽主義,然後在第八章,介紹庫恩和他的適於各種用途的“規範”。我想,其餘四章是較易引起爭論的。它們包括對拉卡托斯、庫恩和現在的波普爾的批判,以及某些對它們作根本改進的積極建議。

因為可從本書後半部分引出科學理論是旨在改進以前出現過的任何東西,當然,它不可能是沒有問題的。也許可以這樣說,本書是按照下列古老的諺語行事的:“我們始於迷惘,終於更高水平的迷惘。”

注 釋

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[i] 這一系列學科引自C.特魯斯德爾的一篇評論,J.R.拉維茨在《科學知識及其社會問題》(牛津1971年,牛津大學出版社)一書的第387頁注中引證了這篇評述。

[ii] T.S.庫恩:《測量在現代物理科學中的作用》。載《伊昔絲》,第52卷,1961年,第161-193頁。第61頁上引用了這個題詞。

[iii] P.K.費耶阿本德:《反對方法:無政府主義知識論綱要》(倫敦1975年,新左翼書籍出版社)

[iv] P.K.費耶阿本德:《科學哲學:有一個偉大過去的學科》。載R.H.斯圖威爾編:《科學的歷史和科學的哲學展望,明尼蘇達科學哲學研究》第5卷(明尼蘇達大學出版社,1970年),第172-183頁。

[v] A.J.艾耶爾:《語言、真理和邏輯》(倫敦1936年,戈倫茲出版社)。我把這個論點歸功於B.麥基:《卡爾·波譜爾是世界上最偉大的哲學家嗎?》。載《時事公報》,第50卷,21974年第8期,第14-23頁。K.P.波譜爾的《科學發現的邏輯》,(倫敦1968年赫青遜出版社)第一次以德文在1934年出版。文中提到的G.巴希拉爾的著作是《新的科學精神》(巴黎11934年,法國大學出版社)。

 

第一章、歸納主義:科學是從經驗事實推導出來的知識

1、廣泛持有的常識科學觀
科學知識是已證明了的知識。科學理論是嚴格地從用觀察和實驗得來的經驗事實中推導出來的。科學是以我們能看到、聽到、觸到……的東西為基礎的。個人的意見或愛好和思辨的想像在科學中沒有地位。科學是客觀的。科學知識是可靠的知識,因為它是在客觀上被證明了的知識。

我認為,以上的論述概括了現代認為科學知識究竟是什麼的流行觀點。這種觀點最初是在“科學革命”期間,並作為其後果變得流行起來的,這個科學革命,主要是在十七世紀發生的,是由偉大的先驅科學家伽利略和牛頓引起的。哲學家弗蘭西斯·培根和許多同時代人概括了當時這種科學態度,那時他們堅持認為:如果我們要了解自然界,我們就必須向自然界請教而不是向亞里土多德的著作請教。十七世紀的進步力量終於認識到中世紀的自然哲學家迷戀於古代人,特別是亞里土多德的著作,還有聖經作為科學知識的源泉是錯誤的。他們為“偉大的實驗家”如伽利略的成功所激勵,愈來愈把經驗當作知識的源泉。從那以後,這個評價不過是被實驗科學的輝煌成就加強而已。J.J.戴維斯在他的著作《論科學方法》中寫道:“科學是建立在事實上面的建築物。”[i] H、D安東尼對伽利略成就的最新評價是這樣的:

引起同傳統決裂的與其說是伽利略所作的觀察和實驗,不如說是他對觀察和實驗的態度。對他來說,基於觀察和實驗的事實被當作事實來對待,而與某種先人之見無關……觀察的事實可能符合也可能不符合人們承認的宇宙圖式,但是,在伽利略看來,重要的事情是接受這些事實,並且建立符合這些事實的理論。[ii]

我將在下面幾節概述的樸素歸納主義的科學觀,可以被看作是試圖把對科學的這種流行看法加以形式化。我把這種科學觀叫做歸納主義的,因為它基於歸納推理。對此我將作簡短的說明。在後面幾章里,我將要論證這種科學觀以及和它類似的流行看法都是完全錯誤的,甚至會危險地把人引入歧途。我希望到那時就會明顯地看出,為什麼形容詞“樸素的”對許多歸納主義者的敘述是合適的。

2.樸素歸納主義
照樸素歸納主義者看來,科學始於觀察。科學的觀察者應該具有正常的未受傷害的感官,應該忠實地記錄下他所能看到、聽到等等的東西,作為和他正在觀察的情況有關的事例,而且他在做這些事時不能帶有任何成見。關於世界或世界的某一部分情況的陳述可以被不帶成見的觀察者使用其感官直接地證明或確立為正確的。這樣達到的陳述(我稱它們為觀察陳述)就形成構成科學知識的定律和理論從中推導出的基礎。這裡是幾個不大激動人心的觀察陳述的例子。

在一九七五年一月一日半夜十二點,金星出現於天空中某個位置。

部分浸入水中的那根木棒,看起來是彎的。

史密斯先生打他的妻子。

石蕊試紙浸在液體中變成紅色。

這些陳述的正確性,可以通過仔細的觀察來證實。任何觀察者都可以直接運用他的或她的感官來證實或檢驗它們的正確性。觀察者自己能看得見。

上面引用的這種陳述屬於所謂單稱陳述類。單稱陳述和我們在下面很快就要遇到的第二類陳述不一樣,涉及到在特定的地點特定的時間的特定的事件或事態。第一個陳述涉及金星在特定的時間在天空特定位置的一次特定的出現,第二個陳述涉及對一根特定木棒的特定觀察,如此等等。這很清楚,所有的觀察陳述都會是單稱陳述。它們是一個觀察者在特定的地點和時間運用他的或她的感官得出的結果。

其次,我們來看幾個可以形成科學知識組成部分的簡單例子。

天文學:行星以橢圓軌道繞太陽運行。

物理學:當一光線從一種介質進入另一種介質時,它以這樣一種方式改變方向:人射角的正弦除以折射角的正弦就是表示這一對介質特性的常數。

心理學:動物一般具有某種發泄攻擊性行為的先天需要。

化學:酸使石蕊變紅。

這些都是對宇宙某個方面的性質或行為提出的看法的一般性陳述。同單稱陳述不一樣,它們涉及在所有地點和所有時間的特定種類的所有事件。所有的行星,不論它們位於什麼地方,總是以橢圓形軌道繞著太陽運行。不論什麼時候發生光的折射,它總是按照上面敘述的折射定律進行的。構成科學知識的定律和理論都作出那種一般性的斷言,這種陳述被稱為全稱陳述。

現在可以提出下列問題。如果科學基於經驗,那末用什麼方法能夠從作為觀察結果的單稱陳述中得出構成科學知識的全稱陳述呢?構成我們理論的非常一般性的不受限制的論點,如何能在包含有限數目觀察陳述的有限證據基礎上被證明為正確呢?

歸納主義者的回答是,如果某些條件被滿足,從有限的單稱觀察陳述中概括出普遍性定律是合理的。例如,可以合理地從涉及石蕊試紙浸在酸中變紅的一系列有限觀察陳述中概括出普遍性定律“酸使石蕊變紅”,或者從一系列受熱金屬的觀察中概括出定律“金屬受熱膨脹”。歸納主義者認為這些合理的概括必須滿足的條件可列舉如下:

1.形成概括基礎的觀察陳述的數目必定是大。

2.觀察必須在各種各樣的條件下予以重複。

3.沒有任何公認的觀察陳述和推導出的普遍性定律發生衝突。

條件(l)被認為是必需的,因為只在觀察一根金屬棒膨脹的基礎上作出所有金屬受熱膨脹的結論顯然是不合理的,正如在觀察一個酒醉的澳大利亞人的基礎上作出所有的澳大利亞人都是酒徒的結論是不合理的一樣。要證明這兩個概括是正確的,必須有大量獨立的觀察。歸納主義者堅持認為我們不應該跳躍到結論。

在上述提到的那些例子中,增加觀察數目的一個方法可以是,反覆地加熱一根金屬棒或連續地觀察一個特定的澳大利亞人夜夜酒醉。顯然,用這種方法得到的一系列觀察陳述為相應的概括形成一個很不令人滿意的基礎。這就是為什麼條件(2)是必要的。“所有的金屬受熱時膨脹”,只有在它所根據的膨脹現象的觀察涉及各種各樣的條件時才是合理的概括。應該加熱各種各樣的金屬,長鐵棒、短鐵棒、銀棒、銅棒等等。應該在高壓和低壓、高溫和低溫下加熱,如此等等。如果在所有這些情況下,所有受熱的金屬樣品都膨脹,那時,也只有在那時,從所得的一系列觀察陳述中概括出普遍性定律才是合理的。而且,很顯然,如果觀察到一個特定的金屬樣品受熱後不膨脹,那末,這個普遍性概括就未得到證明。條件(3)是必不可少的。

我們業已討論的這種推論,使我們從有限的單稱陳述到達全稱陳述,從部分到達全體,被稱為歸納推理,而這個過程就稱為歸納。我們可以把樸素歸納主義的觀點作這樣的總結:按照他們的觀點,科學基於歸納原理,這個原理可以表述為:

如果大量的A在各種各樣的條件下被視察到,而且如果所有這些被觀察到的A都無例外地具有B性質,那末,所有A都有B性質。

因此,按照樸素歸納主義觀點,科學知識的主體是在由觀察所提供的那種可靠的基礎上,通過歸納建立起來的,隨著由視察和實驗確立的事實數目的增加,並且隨著由於我們的觀察和實驗技巧的改進而事實變得更加精確和深入,愈來愈多的範圍更廣、概括性更強的定律和理論通過精心的歸納推理建立起來。科學的成長是連續的,隨著觀察資料儲備的增加而日益向前和向上。

以上的分析只是對科學的部分論述。因為科學的主要特徵無疑是它的解釋和預見的能力。正是科學知識使天文學家能夠預見下一次日蝕將在什麼時候發生。或者使物理學家能夠解釋水的沸點為什麼在高海拔的地方比正常情況低。圖1用圖式概括了歸納主義者對科學的完整想法。圖的左邊表示科學定律和理論從觀察推導出來,這一點我們已經討論過。右邊的意思尚待討論。在討論以前,稍微說一下邏輯和演繹推理的特點。

《科學究竟是什麼》圖一

 

3.邏輯和演繹推理
科學家一旦掌握了普遍的定律和理論,他就可能從它們推導出各種作為解釋和預見的推斷來。例如,已知金屬受熱時膨脹的事實,就可能推導出這樣的事實:連續的鐵軌之間不間隔少量的空隙,在炎熱的太陽下就會變彎。涉及這種推導的推理方法稱為演繹推理。演繹不同於前一節討論的歸納。

對演繹推理的研究構成邏輯學。[iii]這裡不準備對邏輯作詳細的敘述和評價。不如用一些淺顯的例子說明它的一些與我們對科學的分析有關的重要特徵。

這裡是一個演繹邏輯的例子。

例1:

1所有哲學書都是令人厭煩的。

2這本書是一本哲學書。

3這本書是令人厭煩的。

在這個論證中,(l)和(2)是前提,(3)是結論。我認為這是不言自明的:如果(1)和(2)是真的,那未(3)必定是真的。一旦已知(1)和(2)是真的,(3)就不可能是假的。因為(1)和(2)是真的而(3)是假的就包含一個矛盾。這是邏輯上正確的演繹的關鍵特徵。如果一個邏輯上正確的演繹的前提是真的.那末,結論就必定是真的。

上面的例子稍加變動就給我們提供一個不正確的演繹的例子,

例2:

1.許多哲學書是令人厭煩的。

2. 這本書是一本哲學書。

3.這本書是令人厭煩的。

在這個例子裡,從(1)和(2)不一定得到(3)。有可能(1)和(2)是真的,而(3)是假的。即使(1)和(2)是真的,這本書仍然可以是少數不令人厭煩的哲學書中的一本。斷言(l)和(2)是真的,而(3)是假的並不包含矛盾。上面的論證是不正確的。

讀者到現在可能已感到厭煩。這種經驗當然和例(l)和(2)中的陳述的(1)和(2)的真實性有關。但這裡需要強調一點:單靠邏輯和演繹不能確立在我們的例子裡出現的那種事實陳述的真實性。邏輯能在這方面提供的一切是:如果前提是真的,那末,結論定是真的。但是前提是否是真的則不是一個訴諸邏輯所能解決的問題。一個論證可以是一個完全合乎邏輯的演繹,即使它包含一個在事實上是假的前提。這裡是一個例子。

例3:

1.所有的貓都有五條腿。

2.巴格斯·帕塞是我的貓。

3.巴格斯·帕塞有五條腿。

這是一個完全正確的演繹。情況是:如果(1)和(2)是真的,那末,(3)必定是真的。而事實是在這個例子裡,(1)和(3)是假的。但是這對作為一個正確演繹這個論證的地位並無影響。因此,單靠演繹邏輯,不能成為有關世界的正確陳述的來源。演繹所涉及的是從其他已知的陳述中推導出陳述。

4. 歸納主義科學觀中的預見和解釋
我們現在處於這樣一種地位:用簡單的方法就可了解作為預見和解釋手段的定律和理論在科學中所起的作用。我再一次用一個淺顯例子來開始說明這一點。考慮下面的論證:

1.相當純的水在大約攝氏0°時結冰(如果有充分的時間的話)。

2. 我的汽車散熱器中有相當純的水。

3. 如果溫度降到攝氏0”以下,我的汽車散熱器中的水將會結冰(如果有充分的時間的話)。

這裡我們有了一個從包含在前提(1)中的科學知識演繹出預見(3)的正確邏輯論證的例子。如果(1)和(2)是真的,(3)必定是真的。然而,(1)、(2)或(3)的真實性並不是由這個或任何其他的演繹所確立的。對一個歸納主義者來說,真理的來源不是邏輯而是經驗。按照這個觀點,(1)由對水結凍的直接觀察所確認。一旦(1)和(2)已被觀察和歸納所確立,那末,預見(3)就可以從它們中演繹出來。

比較重要的例子更為複雜些,但是觀察、歸納和演繹所起的作用本質上仍然是相同的。作為最後一個例子,我將考慮歸納主義者關於物理學如何能夠解釋虹的論述。

在這裡代替前面例子中的簡單前提(l)的是一些支配光的作用的定律,即光的反射和折射定律以及關於折射程度依賴於顏色的斷言。這些一般原理是用歸納法從經驗中推導出來的。做了大量實驗室中的實驗使光線從鏡面和水面反射,測量光線從空氣進入水、從水中進入空氣等的人射角和折射角,在各種各樣的條件下,用各種顏色的光來重複實驗,如此等等,直到證明對光學定律的歸納性概括有理所需要的各種條件被滿足為止

代替前面例子中的前提(2)的也是一系列更為複雜的陳述。這些陳述所包括的斷言大意是:太陽相對於地球上的觀察者,位於天空中某個特定方位,雨滴從一塊相對於觀察者位於天空某個特定區域的雲落下。象這些描述受調查的一組現象的細節的陳述那樣的一組陳述,稱為初始條件。實驗設定的描述是初始條件的典型例子。

已知光學定律和初始條件,現在就有可能進行演繹,得出觀察者可看到的虹的形成的解釋。這些演繹不再象我們前面的例子那樣不言自明,它們包含著數學的又有文字的論證。論證大體是這樣的:如果我們假定一顆雨滴大體上是球形的,那末,一束光通過一顆雨滴的途徑大體上可以被描述如圖2。如果一束白光在雨滴的a點射人,那末,如果折射定律是正確的,紅光將沿著ab通過,而藍光將沿著 ab’通過。再者,如果支配反射的定律是正確的,那末,ab必定沿著bc反射,而ab’必定沿著b'c’反射。在c和c’點的折射又由折射定律所決定,以致虹的觀察者就會看到白光的紅和藍的成分被分離(光譜的所有其他色光也是如此)。我們的觀察者也可看到任何雨滴的同樣的顏色的分離,因為這些雨滴都處在夭空某一區域的這樣的位置.使得連線雨滴和太陽的直線與連線雨滴和觀察者的直線形成一個夾角D. 於是幾何學的研究得出這樣的結論:假如雨雲足夠大,觀察者就可看見一個有顏色的弧。

《科學究竟是什麼》《科學究竟是什麼》

圖2

這裡我只是概述了對虹的解釋,但是所提供的道理將足以說明有關推理的一般形式。設光學定律是真的(對於樸素歸納主義者來說,這一點能夠用歸納法通過觀察確立),並且設初始條件已被精確描述,那末,必然得出虹的解釋。所有科學的解釋和預見的一般形式都可以總結如下:

1.定律和理論

2.初始條件

3.預見和解釋

這就是圖1右邊所描繪的那一步。

一個二十世紀經濟學家對科學方法的如下描述和我們已描述的樸素歸納主義科學觀很一致,表明這個觀點不是我專為批判它這個目的而發明出來的。

“如果我們試想一個具有超人的能力和活動範圍的頭腦,但是就他的有關思想邏輯過程而言是正常的頭腦……是如何運用科學方法,那這個過程將會是這樣:第一,所有事實會被觀察和記錄下來,關於它們的相對重要性,不加選擇或先驗的猜測。第二,這些被觀察和記錄的事實,將會得到分析、比較和分類;無需假說或公設,與必然涉及思維邏輯的那些東西不同。第三,關於事實之間的分類關係或因果關係的概括將從事實的分析中歸納出來。第四,進一步的研究將是演繹的也是歸納的,從以前確立的概括中作出推斷”。[iv]

5、樸素歸納主義的吸引力
樸素歸納主義的科學觀有某些表面的優點。它的吸引力似乎在於這樣的事實:關於科學的性質、它的解釋力和預見力、它的客觀性和它比其他知識形式更優越的可靠性,它提供了使某些一般人持有的模糊觀念形式化的論述。

我們已經看到樸素歸納主義是如何說明科學的解釋力和預見力的。

歸納主義科學的客觀性導源於這一事實:觀察和歸納推理本身都是客觀的。觀察陳述可以被任何觀察者運用正常的感官來確定。不允許任何個人的主觀的因素干擾。正確地得到的觀察陳述的正確性並不依賴於觀察者的趣味、意見、希望和期望。科學知識藉以從觀察陳述中推導出的歸納推理也是同樣的情況。歸納或者滿足規定的條件或者不滿足規定的條件。這不是由主觀的意見決定的問題。

科學的可靠性是隨著歸納主義者對觀察和歸納的看法而來的。形成科學基礎的觀察陳述是確實的和可靠的,因為它們的真實性能夠被直接運用感官確定。而且,觀察陳述的可靠性將被轉移給從它們中推導出的定律和理論,如果正當的歸納所需要的條件得到滿足的話。照樸素歸納主義者看來,這一點是由形成科學基礎的歸納原理來保證。

我已經提到,我認為樸素歸納主義的科學觀是十分錯誤的,而且會把人引入危險的歧途。在下面兩章,我要開始說明原因。不過,我也許應說清楚,我所概述的觀點是歸納主義的一個非常極端的形式,許多更為精緻的歸納主義者都不會願意把他們同我說的樸素歸納主義的某些特點聯在一起。雖然如此,所有的歸納主義者都主張:在科學理論能被證明為正確的限度內,它們是在經驗提供的多少可靠的基礎上借歸納法的支持而得到證明的。這本書的以後幾章將提供充足的理由來懷疑那種主張。

閱讀文獻

我所描述的樸素歸納主義過於樸素,以致不能受到哲學家們的同情對待。將歸納推理系統化的經典的、更為精緻的嘗試之一是J.S.穆勒的《邏輯體系》(倫敦1961年,朗曼出版公司)。W.C.索爾蒙的《科學推理的基礎》(匹茨堡1975年,匹茨堡大學出版社)將更為現代的觀點作了一個精闢而簡明的一總結。歸納主義哲學家對知識的經驗基礎及其在感性知覺中的起源關心到何種程度,在A.J·艾耶爾的《經驗知識的基礎》(倫敦 1955年,麥克米倫出版公司)中是非常明顯的。對感性知覺傳統觀點的一個卓越而簡明的描述和討論是C·W·K·蒙德爾的《知覺:事實和理論》(牛津1971年,牛津大學出版社)。對邏輯實征主義那種特別牌號的歸納主義有興趣,我建議讀兩本論文集,A·J·艾耶爾編:《邏輯實證主義》(格倫科1959年,自由出版社)以及P.A.施爾普編:《魯道爾夫·卡爾納普的哲學》(伊利諾州拉薩爾1963年,歐本.克特出版社)。歸納主義綱領在多大程度上變成為一個高度技術性的綱領在R.卡爾納普的《機率的邏輯基礎》(芝加哥1962年,芝加哥大學出版社)中是很明顯的。

注釋

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[i] J.J.戴維斯:《論科學方法》(倫敦1968年,朗曼出版公司),第8頁。

[ii] H.D.安東尼:《科學及其背景》(倫敦1948年,麥克米倫出版公司),第145頁

[iii] 邏輯學有時被認為包括歸納推理的研究,因此有歸納邏輯和演繹邏輯。本書理解的邏輯學僅是對演繹推理的研究

[iv] 這段引文出自A.B.沃爾夫,C.G.亨普爾在《自然科學的哲學》(英格爾沃德·克利夫斯1966年,普蘭提斯·霍爾出版社)第11頁中曾加以引證。重點為原作者所加。

 

第二章、歸納問題

照樸素歸納主義者看來,科學始於觀察,觀察提供科學知識能夠賴以確立的可靠基礎,而科學知識是用歸納法從觀察陳述中推導出來的。在這一章,將通過對第三個假定提出疑問來批判歸納主義科學觀。將對歸納原理的正確性和可證明性提出疑問。以後在第三章,將對頭兩個假定提出挑戰和反駁。

我對歸納原理的表述是:“如果大量的A在各種各樣條件下被觀察到,而且如果所有這些被觀察到的A都無例外地具有B性質,那末,所有A都有B性質”,如果接受樸素歸納主義的觀點,那末,這個原理或者十分類似的原理就是科學確立於其上的基本原理。鑒於這一點,歸納主義者面臨的一個明顯的問題是:“歸納原理如何能被證明是正確的?”就是說,如果觀察給我們提供了一組可靠的觀察陳述作為出發點(我們姑且承認這個假定以便於本章的論證),為什麼正是歸納推理導致可靠的、甚或是真正的科學知識呢?歸納主義者在試圖回答這個問題時可以通過兩種途徑。他可以試圖訴諸邏輯來證明這個原理,我們完全允許他這樣做;或者他可以試圖訴諸經驗來證明這個原理,這是他對待科學的整個態度的基礎。讓我們來依次考查這兩種途徑。

正確的邏輯論證具有下述特徵:如果論證的前提是真,那末,結論必定是真。演繹論證具有這種特徵。假如歸納論證也具有這個特徵,歸納原理就一定會得到證明。但是它們不具有這個特徵。歸納論證不是邏輯上正確的論證。情況並非如此:如果歸納推理的前提是真,那末,結論必定是真。有可能的是:歸納論證的前提是真,而結論是假,然而這並不包含矛盾。舉例來說,假設直到今天,我在各種各樣的環境中觀察了大量渡鴉,並且觀察到它們都是黑的,我在這個基礎上得出結論:“所有的渡鴉都是黑的。”這是一個完全合理的歸納推理。推理的前提是大量的這類陳述:“在時間t觀察到渡鴉x是黑的,”並且我們認為所有這些陳述都是真的。但是並沒有邏輯上的保證,我觀察到的下一隻渡鴉不會是粉紅色的,如果這點被證明是事實,那末,“所有渡鴉都是黑的”就是假的。這就是說,最初的歸納推理,就它滿足了歸納原理所規定的一些準則而言是合理的,但卻引導到一個錯誤的結論,儘管這個推理的所有前提都是真的。說所有被觀察的渡鴉都已證明是黑的,又說不是所有的渡鴉都是黑的,這並不包含邏輯上的矛盾。歸納不能單純根據邏輯得到證明。

一個更有趣但又相當可惜的例子是伯特蘭·羅素所說的關於歸納主義者火雞的故事。這隻火雞發現,在火雞飼養場的第一天上午九點鐘給它餵食。然而,作為一個卓越的歸納主義者,它並不馬上作出結論。它一直等到已收集了有關上午九點給它餵食這—事實的大量觀察。而且,它是在各種情況下進行這些觀察的:在星期三和星期四,在熱天和冷天,在雨天和晴天。它每天都在它的表中加進另一個觀察陳述。最後,它的歸納主義的良心感到滿意,它進行歸納推理,得出結論:“總是在上午九點給我餵食。”哎呀,在聖誕節前夕,當沒有給它餵食,而是把它宰殺時就毫不含糊地證明這個結論是錯誤的。一個具有真的前提的歸納推理導致一個錯誤的結論。

歸納原理不能光靠訴諸邏輯得到證明。假使結果是這樣,按照歸納主義者自己的觀點,他現在就被迫要表明歸納原理如何能從經驗中推導出來。這是怎樣推導出來的呢?可能是這樣。已經觀察到歸納在許多場合起作用。例如從實驗的結果中歸納出來的光學定律已經用於光學儀器設計的許多場合,而且這些儀器的性能令人滿意。又如,從行星位置等的觀察中得出的行星運動定律已經被成功地用來預測蝕的發生。這些因通過歸納推導出的科學定律和理論使之成為可能的成功的預見和解釋,還可以列出很多。用這種方法歸納原理得到了證明。

正如大衛·休謨早在十八世紀中期就已經定論性地論證過的那樣,上述對歸納的證明是完全不能接受的。意在證明歸納的論證是循環的,因為它運用的正是其正確性應該需要證明的那種歸納論證。這種證明的論證形式如下:

 

歸納原理在X1場合成功地起作用。

歸納原理在X2場合成功地起作用,等等。

歸納原理總是起作用。

 

斷言歸納原理正確性的全稱陳述在這裡是從一些記錄這原理過去成功運用的單稱陳述中推論出來的。所以這個論證是一個歸納論證,因而,不能用來證明歸納原理。我們不能用歸納來證明歸納。與歸納的證明聯繫在一起的這個困難傳統上稱之為“歸納問題”。

因此,看來執迷不悟的樸素歸納主義者已陷入困境。所有的知識應該從經驗中歸納出來這種極端要求排除了作為歸納主義觀點基礎的歸納原理。

除了包含在證明歸納原理的試圖中的循環論證以外,如我業已陳述的那樣,這個原理還有其他的缺點。這些缺點導源於在“各種各樣的”情況下進行“大量”觀察這個要求的含混和不確定。

要有多少觀察才算是“大量”?在我們能作出金屬棒受熱後必定膨脹的結論之前,一根金屬棒應該受熱十次,一百次,或者多少次,對這樣一個問題無論作什麼回答,都可以舉出一些懷疑是否一定需要“大量觀察”的例子。為了說明這一點,我要提到第二次世界大戰快結束時在廣島投了第一顆核子彈以後公眾對原子戰的強烈反應。這種反應是根據這樣的了解:核子彈造成廣泛的死亡、破壞和人類的極端痛苦。然而這個普遍持有的信念僅僅根據一次戲劇性的觀察。再說一例,一個非常固執的歸納主義者在作出“火燒灼人”的結論之前,會把他的手放進火中許多次。象在這些情況下,要求大量觀察是不適宜的。在其他情況下,這個要求似乎比較合理。例如,我們理所當然地不願僅僅根據一個正確的預言就認為算命者有超自然的力量。僅僅根據一個重度吸菸者患肺癌的證據就作出吸菸和肺癌之間有著因果聯繫的結論,也是不正確的。我想,從這些例子可以看得很清楚,如果歸納原理要成為合理的科學推理的指南,那末,“大量”這一條款需要加以詳細規定。

當仔細審查觀察必須在各種各樣的情況下進行這一要求的時候,樸素歸納主義者的立場進一步受到威脅。情況的哪些變異才算是有意義的呢?例如,當我們研究水的沸點時,是否有必要去改變水的壓力,純度,加熱的方法和時間,對前兩點的回答是:“是”,後兩點的回答是:“否”。但是這些回答的根據是什麼呢,這個問題是重要的,因為變異的單子可以通過添加種種進一步的變異,諸如改變容器的顏色、實驗者的身分、地理位置,如此等等而無限擴展。除非能夠排除這些“多餘的”變異,否則使歸納推理成為合理的所必需的觀察數目將是無限的大。那末,根據什麼理由認為大量的變化是多餘的呢,我認為回答是夠清楚的。把有意義的變異與多餘的變異加以區別就要訴諸我們關於情況和各種起作用的物理機制的理論知識。但是,承認這一點就是承認在觀察之前理論起著極重要的作用。樸素歸納主義者不可能作出這種承認。然而,繼續討論這一點將導致我留待下一章的對歸納主義的批判。這裡我僅僅指出,在歸納原理中的“各種情況”這一條款,給歸納主義者提出了嚴重的問題。

2.向機率退卻
有一個相當明顯的方法可以使得在上一節受到批評的極端的樸素歸納主義者的立場沖淡一些,以便試圖反對某種批評意見。捍衛一種較為沖淡的立場可論證如下:

我們不能僅僅因為許多次每天觀察到日落,就百分之百地確定,太陽將每天落下。(確實,在北極和南極,有些太陽是不落的。)我們不能百分之百地確定,下一塊墜落的石頭不會往上“掉”。然而,雖然借合理的歸納所達到的概括並不能保證完全是真的,它們卻很可能是真的。根據證據,很可能的是:在悉尼,太陽總是落的,當石頭墜落時總是向下掉的。科學知識不是業已證明的知識,但是它的確代表著很可能是真的知識。形成歸納基礎的觀察數目愈大,這些觀察在其中進行的條件愈是多種多樣,所得概括是真的可能性就愈大。

假如採用這種修改形式的歸納,那末,歸納原理也將被代之以如下表述的一種機率形式的歸納原理:“如果大量的A在各種條件下被視察到,又如果所有這些觀察到的A無例外地具有B性質,那末,所有A很可能具有B性質。”這種重新表述並沒有克服歸納問題。重新表述的原理仍然是一個全稱陳述。它的意思是,在有限數量的成功的基礎上,對這原理的所有套用將導致一個很可能是真的一般結論。試圖訴諸經驗來證明機率形式的歸納原理必定試圖證明歸納原理原有形式同樣的缺陷。這種證明運用的論證就是被認為需要證明的那種論證。

即使機率形式的歸納原理能被證明,我們更加謹慎的歸納主義者仍面臨著進一步的問題。這些進一步的問題與這樣一些困難聯繫在一起:當我們試圖準確地知道,根據特定的證據定律或理論有多大可能時就遇到這些困難。當普遍定律所受到的觀察性支持增加時,它是真的機率也就增加,這在直覺上似乎是有理的。但是這個直覺經不起檢驗。大家知道,根據任何標準的機率論,對世界有所主張的任何全稱陳述的機率等於零,不管觀察性證據是什麼。不用專門術語來立論,即:任何觀察性證據都是由有限數目的觀察陳述組成,而全稱陳述對無限數目的可能存在的情況有所主張。於是普遍性概括是真的機率就等於有限數除以無限數,不管構成證據的觀察陳述的有限數增加多少,機率仍然是零。

這個問題,連同根據一定的證據將機率賦予科學定律和理論的嘗試一起,已經引起了一個詳盡的專門的研究計畫,這個研究計畫在最近幾十年里,已為歸納主義者所頑強地實行和發展。業已創立的人工語言,有可能使普遍性概括具有獨一無二的、不等於零的機率,但是這些語言受到如此的限制,以致它們並不包含普遍性概括。這些語言離科學語言很遠。

另一個挽救歸納主義者計畫的試圖是放棄將機率賦予科學定律和理論的想法。代之以注意個別的預見的正確性的機率。按照這種方法,例如,科學的目的是估計明天日出的機率,而不是太陽永遠升起的機率。我們期待科學能提供保證設計的某座橋樑能耐受各種壓力而不倒塌,但並不保證那種設計的所有橋樑都令人滿意。沿著這些思路發展了某些系統,使得個別的預見能夠具有不等於零的機率。這裡要提到對它們的兩點批評。第一,科學與一組個別預見的產生有關.而不是與表現為全稱陳述總和的知識的產生有關,這種思想至少可以說僅是直覺的。第二,即使當我們將注意力限制在個別的預見上時,也可以爭辯說:科學理論,因而全稱陳述,不可避免地要涉及對一個成功的預見的可能性的估計。例如,在“可能的”這個詞的某種直覺的非專門的意義里,我們可以斷言,一個重度吸菸者將死於肺癌,在某種程度上是可能的。支持這個斷言的證據大概是可以得到的統計材料。但是,如果有一個說明吸菸和肺癌之間因果聯繫的言之有理和有充分根據的理論,這種直覺的機率就將大為增加。同樣,一旦考慮到支配太陽系運動規一律的知識,對太陽明天將會升起的機率的估計將會增加。但是預見正確性的機率對普遍定律和理論的這種依賴,破壞了歸納主義者使個別預見具有不等於零的機率的試圖。一旦明顯涉及全稱陳述,根據所有標準的機率論,個別預見正確性的機率將再一次有等於零的危險。

3.對歸納問題的可能回答
面對歸納問題和有關問題,歸納主義者試圖把科學解釋為能夠根據已知證據確立為真的或可能真的一組陳述,業已陷入一個接一個的困難。他們在後衛戰中的每一個巧計都使他們進一步離開象科學這種激動人心的事業的直覺觀念。他們的專門研究計畫導致機率論內的有趣進展,但是,這沒有產生對科學性質的新的見解。他們的計畫已經退化。

對歸納問題有一些可能的回答。其中之一是懷疑論的回答。我們能夠接受科學是基於歸納的,同時又接受體謨的論證:歸納不能訴諸邏輯或經驗來證明,因而得出結論:科學不能用理性證明。休謨自己採取了這樣一種立場。他認為對定律和理論的信念不過是一種心理習慣,這種習慣我們是作為反覆進行有關觀察的結果而獲得的。

第二種回答必定會削弱所有非邏輯的知識必須導源於經驗這一歸納主義的要求,並以某些其它理由來論證歸納原理的合理性。然而,把歸納原理或者類似的某種東西看作“顯而易見的”,是不能接受的。我們把什麼東西視為顯而易見的,過於依賴於和關係到我們的教育,我們的成見和我們的文化,因而不能把“顯而易見的”作為可靠的指南來判定什麼東西是合理的。在各個不同的歷史階段,對許多文化來說,地球是平的這點是顯而易見的。在伽利略和牛頓的科學革命之前,這是顯而易見的:如果一個物體要運動,那末它就需要力或者某種原因去使它運動。對於沒有受過物理學教育的本書的某些讀者來說,這一點也許是顯而易見的。但是這是錯誤的。如果要把歸納原理作為合理的原理來捍衛,那就必須提供某種比訴諸顯而易見性更為成熟的論證。

對歸納問題的第三種回答包含著否認科學基於歸納。如果能確認科學並不包含歸納,歸納問題就可避免。證偽主義者,尤其是卡爾·波普爾試圖這樣做。我們將在第四、第五、第六章中詳細地討論這些試圖。在第十二章中簡述的唯物主義科學觀中也避免了歸納問題。從那種觀點看來,歸納問題是由於錯誤的科學概念而產生誤解的問題。或許未來的一本論述科學性質的入門書能將這一章中曾考慮過的這些乏味的問題作為歷史的怪事來處理,並限於在一個腳註中提到它們。

在本章,我的口氣太象一個哲學家。在下一章,我將對歸納主義作出更有趣、更有力、更有成效的批判。

閱讀文獻

休謨論歸納問題的史料在D.休謨的《論人的本性》(倫敦 1939年,鄧特出版社)第3篇。B.羅素的《哲學問題》(牛津1912年,牛津大學出版社)第6章對這個問題作了另一經典性的討論。一個歸納主義的同情者對休謨論證結果十分透徹而專門的研究和討論是 D.C.斯托夫的《機率和體模的歸納懷疑論》(牛津1973年,牛津大學出版社)。波普爾關於已解決了歸納問題的主張總結在K.P.波普爾的《推測性知識:我對歸納問題的解決》中,此文載於他的《客觀知識》(牛津1972年,牛津大學出版社)第1章。從一個證偽主義同情者的觀點對波普爾立場所作的批評是I.拉卡托斯的《波普爾論分界和歸納》載P.A.施爾普編:《卡爾·R.波普爾的哲學》(伊利諾州拉薩爾 1974年,歐本·克特出版社)第 241—273頁。拉卡托斯在他的《歸納邏輯問題的變化》一文中寫了引人議論的歸納主義綱領發展史,此文載於I.拉卡托斯編:《歸納邏輯問題》(阿姆斯特丹1968年,北荷蘭出版公司)第315-417頁。從不同於本書的觀點對歸納主義所作的批評見下列經典著作,P.杜恆的《物理學理論的目的和結構》(紐約1962年,艾瑟尼姆出版社)。

第三章、觀察依賴於理論

我們已經看到,按照我們的樸素歸納主義者看來,細心的和無成見的觀察產生一種能夠從中推導出如果不是真的、也可能是真的科學知識的可靠基礎。在前一章,批判了這個觀點,指出了試圖證明從觀察中推導科學定律和理論的歸納推理的困難。某些例子說明,確有根據懷疑歸納推理的所謂的可靠性。雖然如此,這些論證並沒有最後駁倒歸納主義,特別是由於原來與之競爭的許多科學理論都面臨著類似的困難。[[i]]在這一章,對歸納主義者的觀點展開了更加嚴厲的批判,不是批判科學知識應藉以從觀察推導出的歸納法,而是批判歸納主義者關於觀察本身的地位和作用的一些假定。

樸素歸納主義者關於觀察的觀點涉及兩個重要的假定。一個是,科學始於觀察。另一個是,觀察形成知識賴以推導出的可靠基礎。在這一章,這兩個假定將從各個方面受到批判,將因各種理由而被擯棄。但是首先,我將概述一下我認為可說是現代通常持有的對觀察的看法,這種看法使樸素歸納主義者的觀點看來似乎是有理的。

1.對觀察的一般看法
部分由於視覺在科學實踐中運用最廣泛,部分由於方便,我將把我對觀察的討論限制在視覺的範圍內。在大多數情況下,不難看出,所提供的論證可如此這般改變一下,以適用於通過其它感官進行的觀察。對視覺的簡單的一般的看法如下。人用他們的眼睛看。人的眼睛最重要的組成部分是晶體和視網膜,後者象一塊螢幕,眼睛外面物體的映像就在螢幕上面形成。從被觀看的物體來的光線,經過介質傳到眼睛的晶體。光線為晶體物質所折射,因而射向視網膜上的焦點,形成被觀看物體的映像。到此為止,眼睛的功能很象攝影機。重要的差別在於最終映像記錄的方式。視覺神經從視網膜通到腦的中樞皮層。這些神經帶來有關落在視網膜各區的光線的信息。正是人腦對這個信息的記錄與人類觀察者看到的物體彼此一致。當然,對這個簡單的描述還可加上許多細節,但是這裡提供的敘述抓住了總的概念。

上面關於通過視覺進行觀察的概述有力地提示了兩點,這兩點對歸納主義者是關鍵性的。第一點是,就客觀世界某些性質在觀看時為腦所記錄而言,人類觀察者多少能直接接觸這些性質。第二點是,兩個正常的觀察者在同一地方觀看同一物體或景色,將“看到”同一東西。同樣的一組光線射在每個觀察者的眼睛上,被他們正常的晶體聚焦於他們正常的視網膜上,產生同樣的映像。然後,同樣的信息將通過他們正常的視神經傳到每個觀察者的腦,結果是兩個觀察者“看到”同樣的東西。在下一節,將直接抨擊這兩點。在以後的幾節里,將對歸納主義者對觀察的態度的適宜性提出進一步的更加重要的懷疑。

2.視覺經驗不決定於視網膜上的映像
有大量的證據說明,當觀看物體時觀察者得到的經驗恰恰並非僅僅決定於以光線的形式進入觀察者眼睛的信息,也不僅僅決定於觀察者視網膜上的映像。兩個正常的觀察者,從同一地方,在同一物理環境下觀看同一物體,並不一定有同樣的視覺經驗,即使在他們各自的視網膜上的映像,實際上是相同的。在某種重要的意義上,這兩個觀察者毋需“看到”同樣的東西。正如N.R.漢森所說:“看見的比眼球接觸的更多。”舉幾個簡單的例子說明這一點。

《科學究竟是什麼》《科學究竟是什麼》

圖3

我們大多數人,在初看圖3時,看到的是一個顯露梯級上表面的樓梯素描。但這不是我們能夠看它的唯一方式。也不難把它看作是顯露梯級下表面的樓梯。而且,如果人們注視這張圖一些時候,人們一般就會不由自主地發現,人們所看到的東西在頻繁地變換著,從上方看到的樓梯變為從下方看到的樓梯,再變回到前者。然而似乎可合理地假定,由於觀察者看的仍然是同一物體,視網膜上的映像並無變化。這張圖被看作從上方看到的樓梯,還是從下方看到的樓梯,取決於觀察者視網膜上映像以外的東西。我想本書讀者中沒有人會對我的圖3看起來象某種樓梯的斷言提出疑問。然而,對一些非洲部落(他們的文化並不包括用二維透視畫來描述三維物體的習慣)的成員進行實驗的結果表明,那些部落的成員並不把圖 3看作是一部樓梯,而是看作一種二維的線條排列。我相信,在觀察者視網膜上形成的映像的性質是相對獨立於他們的文化。而且,似乎可以得出這樣的結論:觀察者在看東西時得到的知覺經驗並不單單決定於他們視網膜上的映像。漢森曾用一些例子來說明這一點。[[ii]]

觀察者看到什麼,就是說,觀察者在觀看物體時得到的視覺經驗,部分依賴於他過去的經驗、他的知識和他的期望。這裡有兩個簡單的例子可以說明這個特殊的論點。

在一個眾所周知的實驗裡,給受試者看一會兒紙牌,要求受試者認出它們。當用一副正常的紙牌時,受試者能很成功地完成這項工作。但是當插進一些異常的牌時,例如一張紅的黑桃么點牌,那末開始時幾乎所有受試者都把這些牌錯誤地認作正常的牌。他們把紅的黑桃么點牌看作正常的方塊么點或者正常的黑桃么點。受試者體驗的主觀印象,受到他們期望的影響。在一個時期的混亂以後,當受試者開始知道或被告知在這副紙牌里有異常的牌時,他們就能毫無困難地正確認出所有給他們看的牌,異常的或者其他的。雖然他們仍然在看同一個物理客體,但他們所看到的東西,隨著他們知識和期望的變化而變化。

另一個例子是,小孩看“圖謎”:要在一棵樹的圖畫裡,發現樹葉中間畫著的一個人臉。這裡,一個看這幅畫的人所看到的東西,也就是他們所體驗的主觀印象,起初是與一棵樹及其樹幹、樹葉、樹枝一致的。但是,一且發現了人臉,這就改變了。一度曾被看作樹葉和樹枝的那部分東西,現在被看作一個人臉。情況又是這樣:在這個“圖謎”得到解決以前和以後,所看的是同一個物理客體,並且大概觀察者視網膜上的映像在找到解答和發現人臉的時候並未改變。如果在以後某個時間再來看這幅圖,一個一度解答過這個“圖謎”的觀察者就很容易再一次看到人臉。在這個例子裡,一個觀察者看到的東西是受他的知識和經驗影響的。

有人也許會問:“這些構想的例子和科學有什麼相干?”對這個問題的回答是,不難從科學的實踐中舉出一些例子來說明同樣的論點,即觀察者在觀看物體或景色時看到的東西,他們體驗的主觀經驗,不僅決定於他們視網膜上的映像,而且也依賴於觀察者的經驗、知識、期望和觀察者一般的內心狀態。熟練地用望遠鏡或顯微鏡進行觀察是需要學習的,初學者看到的亮暗斑塊的無結構排列不同於訓練有素的觀察者能夠分辨的明細標本或景象。當伽利略首先引進望遠鏡作為探測天空的工具時,必定已經用過類似的東西。伽利略的對手對於承認伽利略已學會看到的諸如木星、衛星之類的現象所持的保留,部分地必定是由於學會使用畢竟還是很粗陋的望遠鏡去“看”所遇到的實際困難,而並非由於偏見。在下面的一段引文里,麥可·波蘭尼描述了當教師教醫學學生通過檢查X線片來作出診斷時,醫學學生知覺經驗的變化。

“想一想一個在學習肺病X線診斷課程的醫學學生。在一間暗室里,他注視著置於一名病人胸前的螢光屏上的影跡,傾聽著一位放射學家用專門術語對他的助手評論這些陰影的有意義的特徵。起初;這個學生完全迷惑了。因為他在這張X線胸片中只能看到心臟和肋骨的陰影,在他們之間還有一些蛛狀斑。專家們似乎在信口講述他們想像中的虛構事物;他一點也不能看見他們所談論的東西。然後,由於他繼續傾聽了幾個星期,細心地查看各種不同病例的新片子,他開始有了嘗試性的理解;他逐漸忘掉肋骨,並開始看到了肺。最後,如果他理智地堅持下去,在他面前將會展現一幅富有意義細節的全景:生理的變異和病理的變化,疤痕,慢性感染和急性病的徵候。他進入了一個新世界。他仍然只是看到了專家能看到的一部分,但是現在這些片子變得有確定的意義了,對片子的大多數評論也是如此。[[iii]]

我用各種例子支持我對觀察所提出的看法,對這種看法一般反應是,觀察者從同一地方觀看同一個景象看到的是同一個東西,但是對他們所看到的東西所作的解釋不同。我想討論一下這個問題。就知覺而言,觀察者直接和立即接觸的唯一東西就是他的或她的經驗。這些經驗並不是獨一無二地被給予的和一成不變的,而是隨著觀察者的期望和知識而變化的。物理狀態獨一無二地給予的東西是觀察者視網膜上的映像,但是觀察者同那個映像並沒有直接的知覺上的接觸。當樸素歸納主義者和許多其他的經驗主義者假定經驗中有獨一無二地給予我們的東西,這種東西能夠以不同的方式加以解釋時,他們就是未加論證、也不顧許多相反證據地在假定,我們視網膜上的映像和我們在看東西時所有的主觀經驗之間存在某種一對一的對應。他們是在同照相機作太過分的類比。

在講了這些以後,讓我試圖說清楚什麼是我在這一節中並不打算主張的,以免誤認我作了比我想要論證的更多的論證。第一,我當然並不主張:引起我們視網膜上映像的物理原因同我們看到的東西毫無關係。我們不可能看到正好是我們喜歡的東西。然而,我們視網膜上的映像形成我們所看到的東西的原因的一部分,而原因的另一十分重要的部分是由我們的精神或腦的內在狀態所構成的,這個內在狀態顯然是依賴於我們的文化教養、我們的知識、我們的期望等等,而不僅是決定於我們的眼睛和被視察景象的物理性質。第二,在各種各樣的情況下,我們處於各種狀態所看到的一東西,仍然是相當穩定的。我們所看到的東西對我們的精神或腦的狀態的依賴並不是如此敏感以至使得通訊和科學成為不可能。第三,在所有這裡所引用的例子中,都含有這樣的意思:所有觀察者看的是同樣的東西。我同意並在全書中預先假定:單一的獨一無二的物理世界不依賴於觀察者而存在。因此,當一些觀察者注視一幅畫、一套儀器、一塊顯微鏡下的玻璃片或者不管任何東西時,這裡的意思是,他們都面對著、注視著、因此就在某種意義上“看”著同樣的東西。但是,並不能因此認為他們具有同一的知覺經驗。在—個十分重要的意義上,他們沒有看見同樣的東西,我對歸納主義者觀點的批判,正是根據這後一個意義。

3.理論是觀察陳述的前提
即使在知覺中,也有某種獨一無二的經驗給予所有觀察者,對歸納主義關於觀察的假定仍然有著某些重要的反對理由。在這一書中,我們集中注意力於觀察陳述上,這些陳述植根於作出這些陳述的觀察者的知覺經驗,並據說為這些知覺經驗所證明。按照歸納主義的科學觀,構成科學的定律和理論賴以建立的可靠基礎是由公共的觀察陳述而不是由個別觀察者的私人的主觀經驗組成的。很清楚,例如,達爾文在“貝格爾”號航行期間進行的觀察,如果依然是達爾文的私人經驗,那對科學就是無意義的。只有當它們作為其他科學家能夠利用和批判的觀察陳述被闡述和交流的時候,它們才變成和科學有關。歸納主義的觀點,要求用歸納法從單稱陳述中推導出全稱陳述。歸納推理和演繹推理一樣,都包括不同組陳述之間的關係,而不是一方面是陳述、另一方面是知覺經驗之間的關係。

我們可以假定,某種知覺經驗可為觀察者直接獲得,但是觀察陳述當然不行。觀察陳述是公共實體,用公共的語言加以闡述,包含著具有不同程度的普遍性和複雜性的理論。一旦集中注意於作為科學的所謂可靠基礎的觀察陳述,就可以看出和歸納主義者的觀點相反,在所有觀察陳述之前預先有某種理論,並且觀察陳述是與作為它們前提的理論一樣易謬。

觀察陳述必須用某種理論的語言構成,不管這理論是多么模糊。考慮一下用常識語言組成的簡單句子:“當心,風要把嬰孩車刮下懸崖了!”這裡以水平很低的理論為前提。這就是說:有著如風這樣一種東西,它有著能使得放在它吹過的路上的諸如嬰孩車這樣的物體運動起來的性質。“當心”傳達了緊迫的意思,表明了這樣的預料:載著嬰孩的小車將掉下懸崖,也許將砸在下面的岩石上,並且可進一步假定這將傷害嬰孩。再舉一例,一個早起的人急需喝咖啡,抱怨說:“煤氣點不著”,這就假定,在世界上有一些物質可以歸類於“氣”(在英語裡"gas"一字有“氣體”和“煤氣”兩種意思——譯者)這一概念下,至少其中有些氣是可燃的。“煤氣”這個概念並不是從來就有的,指出這一點也是重要的。直至十八世紀中葉,約瑟夫·布萊克第一次製造出二氧化碳的時候,才有這個概念。在這以前,所有“氣體”,都被認為是一些多少有點純的空氣樣品[[iv]]。當我們進而談到科學中的觀察陳述時,理論前提就變得不那么平談無奇和更加明顯了。象“電子束被磁鐵的北極所斥”這樣的斷言,或者精神病醫生對病人撤藥症狀的談論,以重要的理論為前提,是不需要很多論證的。

因此,觀察陳述總是用某種理論的語言構成的,觀察陳述利用的理論的或概念的框架有多精確,觀察陳述也就有多精確。如物理學中使用的“力”的概念是精確的,因為它的意義是從它在一個精確的相對獨立的理論、牛頓力學中起的作用中獲得的。同一個字在日常語言中的用法(環境的力量,很大的風力,論證的力量等等)是不精確的,正是因為相應的理論是五花八門的和不精確的。精確的、闡述清楚的理論是精確的觀察陳述的先決條件。在這個意義上,理論先於觀察。

上述關於理論先於觀察的主張同歸納主義者認為許多基本概念的意義通過觀察獲得的論點是相反的。讓我們考慮一下簡單的概念“紅”作為一個例子。歸納主義者的論述大致如下。在觀察者從視覺中產生的所有知覺經驗中間,某一組知覺經驗(對應於從紅的物體的視覺中產生的知覺經驗)會有一些共同的東西。觀察者通過考查這組知覺經驗,以某種方法能夠辨別在這些知覺中的共同要素,並把這共同的要素理解為“紅”。“紅”的概念就以這種方法通過觀察而達到。這種論述包含一個嚴重的缺陷。它假定,在觀察者經歷的所有無限多的知覺經驗中,從觀看紅的物體中產生的一級知覺經驗,由於某種原因成為考查的對象。但是,那組知覺經驗並不選擇它自己。把某些知覺經驗包括在這組裡而排除其他,根據的標準是什麼?當然,這個標準是,只有紅的物體的知覺才被包括在這組裡。這個論述以概念紅本身為前提,而紅這個概念的獲得正是這個論述所要說明的。指出父母和教師在教小孩理解“紅”的概念時選擇了一組紅的物體,是不足以捍衛歸納主義者的立場的,因為我們對這個概念如何第一次獲得它的意義有興趣。“紅”的概念或任何其他概念是從經驗而不是從任何其他東西中推導出來的這一觀點是錯誤的。

這一節討論到這裡,樸素歸納主義科學觀大部分已經被破壞了,由於論證了理論必須先於觀察陳述,因此,主張科學始於觀察是錯誤的。現在我們來討論歸納主義在其中遭到破壞的第二方面。觀察陳述和作為它們前提的理論一樣難免有錯誤,所以並不構成科學定律和理論建立於其上的完全可靠的基礎。

我將首先用某些簡單構想的例子來說明這個論點,然後進而從科學和它的歷史中引一些例子來表明這個論點與科學的關聯。

考慮一下這個陳述:“這是一支粉筆,”一位教師在黑板前指著他拿著的一根白色圓柱體說。甚至這個最基本的觀察陳述也包含著理論,而且是易謬的。假定有某種水平很低的概括,如“在教室的黑板旁找到的白色圓柱體是粉筆”。當然,這種概括不一定是真的。在我們的例子中教師也許是錯的。所說的白色圓柱體也許不是一支粉筆,而是一個細心設計的偽造品,是一個頑皮的學生為了開玩笑而放在那裡的。教師或者任何其他的在場者可採取步驟來檢驗“這是一支粉筆”這個陳述的真實性,但有意義的是,檢驗越嚴格,要求的理論越多,而且永遠達不到絕對的確實無疑性。例如,由於有人有異議。教師可以把那個白色圓柱體在黑板上劃一下,指著那產生的白色痕跡說:“你看,這是一支粉筆”。這句話包含一個假定:“粉筆劃在黑板上留下白色痕跡。”教師的演示可以遭到反駁:除粉筆之外的其他東西也會在黑板上留下白色痕跡。或許,在教師採取其他行動,例如把粉筆磨碎,又被用類似的方法反駁以後,教師會求助於化學分析。他論證說,粉筆在化學上主要是碳酸鈣,因此如果浸入酸中就應該產生二氧化碳。他做了這個試驗,並且通過顯示它使石灰水變得混濁,證明產生的氣體是二氧化碳。在這試圖加強“這是一支粉筆”這個觀察陳述的正確性的系列中,每一步都包含著不僅訴諸於進一步的觀察陳述,而且訴諸於更為理論性的概括。在我們的系列中每一步試驗都包含著一定數量的化學理論(酸對碳酸鹽的作用.二氧化碳對石灰水的特殊作用)。因此,為了確立觀察陳述的正確性,必須訴諸於理論,正確性的確立越牢固,使用的理論知識就越廣泛。這與按照歸納主義者的觀點我們可以預期的結果形成直接的對照。他們的觀點是:為了確立某個成問題的觀察陳述的真實性。我們訴諸於更可靠的觀察陳述,或許從觀察陳述歸納出來的定律,但不訴諸於理論。

在日常的語言裡,經常發生這樣的情況:當由於作為觀察陳述先決條件的某個理論的錯誤而期望沒有實現時,發現一個表面上不成問題的觀察陳述原來是錯誤的。例如某些野餐者在高山頂上,朝營火看了一眼,觀察到“水已經滾燙,可以泡茶了”,然而,當他們嘗一下泡的茶時,發現他們是完全錯了。錯誤地假定的理論是:沸水滾燙就可以泡茶。這一點對於處在高海拔地區的低壓下的沸水就不適用了。

這裡是幾個並非設計出來的例子,對我們試圖理解科學的性質更有幫助。

在哥白尼時代(在望遠鏡發明以前),對金星的大小進行了仔細的觀察。在那些觀察的基礎上,“從地球上看去,金星在一年的過程中大小沒有可看得出的改變”這一陳述為所有的天文學家,哥白尼派的和非哥白尼派的所普遍接受。安特利斯·奧西安德,哥白尼的一個同時代的人,把金星在一年中應該看來改變大小的預見稱作是“與各個時代的經驗相矛盾的一個結果”。[[v]]這個陳述被接受了,雖然它不合適,因為哥白尼的理論,還有與它對立的某些理論,都預言:金星的大小在一年中應該看起來有可見的改變。然而現在這個陳述已被認為是錯誤的。它以錯誤的理論為前提:用肉眼能準確地度量微弱光源的大小。現代理論能提供某種解釋:為什麼用肉眼估計微弱光源的大小會引人入歧途;為什麼望遠鏡的觀察更為可取,這些觀察顯示金星的外觀大小在一年的過程中有很大的不同。這個例子清楚地說明了觀察陳述對理論的依賴和由此而來的易謬性。

第二個例子是關於靜電學。在那個領域的早期實驗家報告了這樣的觀察:帶電的棒變成粘性的,證據是小紙片粘在它們上面;一個帶電物體從另一個帶電物體彈回。從現代觀點看來,那些觀察報告是錯誤的。促使那些觀察的錯誤概念現在被在一定距離之間起作用的吸力和斥力的概念所代替,導致完全不同的觀察報告。

最後,現代科學家不難用比較輕鬆的語調揭示在正直的克卜勒的筆記本中一個記載錯誤,這個記載在用伽利略的望遠鏡觀察後寫道:“火星是正方形的,染上很深的顏色”。[[vi]]

在這一節里,我論證了歸納主義者有兩點是錯的。科學並非始於觀察陳述,因為某種理論先於所有的觀察陳述;觀察陳述並不構成科學知識能夠在其上建立的可靠基礎,因為它們是易謬的。然而,我並不想主張從此得出這樣的結論:觀察陳述在科學中不起任何作用。我並不主張:所有觀察陳跡都應該拋棄,因為它們是易謬的,我只是論證,歸納主義者賦予觀察陳述在科學中的作用是不正確的。

4.理論指導觀察和實驗
按照最樸素的歸納主義者的看法,科學知識的基礎是由沒有成見和沒有偏見的觀察者進行的觀察所提供的。[[vii]]如果按字面。這個觀點是荒謬的,站不住腳的。為了說明這一點,讓我們想像:赫茲在一八八八年進行的電學實驗,這次實驗使他能首次產生和發現無線電波。假如他在進行觀察時完全沒有偏見,那末,他就應該不僅記錄各種儀表上的讀數,在電路各關鍵部位有無火花發生、電路的各種量度等等,而且要記錄儀表的顏色、實驗室的大小、氣候的狀態、他鞋子的大小和許多“顯然無關的”細節,這裡的無關是指與赫茲感興趣的和正在檢驗的理論無關。(在這個特定場合,赫茲正在檢驗麥克斯韋的電磁理論,看看他是否能夠產生這個理論所預見的無線電波。)作為第二個假設性例子,假設我渴望對人體生理學或解剖學作出貢獻,又假設我注意到關於人的耳垂的重量只做了很少的研究工作。假如我根據這一點就對各種各樣的人的耳垂的重量進行十分仔細的觀察,對許多觀察進行記錄和分類,我想很清楚,我不會對科學作出任何有意義的貢獻。我會浪費時間,除非提出某個理論使得耳垂的重量重要起來,例如一個以某種方式把耳垂的大小和癌症的發病率聯繫起來的理論。

上述的例子說明了在科學中理論先於觀察的重要意義。進行觀察和實驗是為了檢驗或闡明某個理論,只有被認為同那個任務有關的那些觀察才應該被記錄下來。然而,由於構成我們的科學知識的理論是易謬的和不完全的,理論提供的關於哪些觀察與研究的現象有關的指導也可能是錯誤的,也可能造成某些重要的因素被忽略。上面提到的赫茲的實驗提供了一個很好的例子。我作為“顯然無關的”提到的一個因素事實上是非常有關的。無線電波的速度,應該和光速相等,這正是受檢驗的那個理論的一個推斷。當赫茲測量他的無線電波的速度時,他反覆地發現它們的速度和光速有顯著不同。他從未能解決這個問題。直到在他死後,這個問題的根源才得到真正的理解。從他的儀器中發出的無線電波又從他的實驗室的牆壁反射回到儀器,干擾了他的測量。原來是實驗室的大小是十分有關的。因此構成科學知識的易謬的和不完全的理論給予觀察者以錯誤的指導。但是,這個問題將通過改進和擴展我們的理論來解決,而不是通過記錄無窮多的無目的觀察來解決。

5.歸納主義並未被最終駁倒
在這一章討論的觀察對理論的依賴當然是毀壞了歸納主義的科學始於觀察的主張。然而,只有最樸素的歸納主義者才想堅持這個觀點。現代的更為精緻的歸納主義者都不贊成這個原來意義上的觀點。他們把理論被開始想到或被發現的方式和它被證明或評價的方式二者加以區別,這樣就不需要這個科學必須始於無偏見和無成見的觀察的主張。按照這個修改了的觀點,坦率承認新理論是用各種方式而且常常通過許多途徑被構想出來的。它們可以在靈感的一閃間發生在發現者身上,例如牛頓發現萬有引力定律的虛構故事,說他的發現是由他看見一個蘋果從樹上掉下來而觸發的。另一種可能是,新發現可以作為一個偶然事件的結果而發生,例如導致倫琴發現X線的是存放在他的射線管附近的照相底片經常變黑。或者,新發現可以在一長系列的觀察和計算之後而被達到,例如克卜勒對行星運動規律的發現。理論也許是而且經常是先於那些對檢驗它們所必需的觀察的進行而被構想出來的。而且,按照這個更為精緻的歸納主義,創造性的行動是不服從邏輯分析的。因為最新穎和最有意義的創造性行動需要天才,涉及個別科學家的心理學特徵。新理論的發現和來源問題被排除在科學哲學之外。

然而,一旦達到了新的定律和理論,不管通過什麼途徑,仍然存在那些定律和理論的適宜性問題。它們是否符合真正的科學知識?這個問題是精緻的歸納主義者所關切的。他們的回答大致是象我在第一章中已經概述過的那樣。與理論有關的大量事實必須由在各種各樣的情況下的觀察所確定,根據那些事實,藉助某種歸納推理,能夠表明理論在多大程度上是真實的,或可能是真實的。

把發現的方式和證明的方式分開,使歸納主義者能避免這一章中對他們的一部分批判,這批判是針對那認為科學始於觀察的觀點的。然而,把這兩種方式分開的合理性是成問題的。例如,走在前面並導致新現象發現的理論,如克勒克·麥克斯韋的理論導致無線電波的發現那樣,與那樣設計出來解釋已知現象並不導致新現象發現的定律和理論比較起來,是更加值得讚賞,也更加可以證明其正確性,這種意見肯定是合理的。把科學理解為一個歷史地演化的知識體是很重要的,並對一個理論只有對它的歷史環境加以應有的注意才能給以恰當的評價,這一點我想隨著這本書的進展會變得越來越清楚。對理論的評價是和它首次出現的環境密切聯繫的。

即使我們允許歸納主義者把發現的方式和證明的方式分開,他們的立場仍然受到這一事實的威脅:觀察陳述充滿著理論,因此是易謬的。歸納主義者想在直接的觀察和理論之間加以截然的區分:他希望直接的觀察為科學知識形成可靠的基礎,理論則要按照它們從那可靠的觀察基礎那裡取得多大程度的歸納性支持而得到證明。那些極端的歸納主義者、邏輯實證主義者走得這樣遠以致說,理論只有在它們能為直接的觀察所證實的限度內才有意義。這個觀點為下列事實所破壞:在觀察和理論之間作截然區分是不行的。因為觀察,或者不如說從觀察中產生的陳述,為理論所滲透。

雖然我在這一章和前一章中嚴厲地批判了歸納主義的科學哲學,我提出的論據並未構成對那個綱領的絕對判決性的反駁。不能認為歸納問題是判決性的反駁,因為,如我在前面已提及的,大多數其它的科學哲學遇到同樣的困難。我只指出了歸納主義者可以在某種程度上避免集中在觀察依賴理論問題上的批判的一種方法,我相信他們還能想出更進一步的機智的防衛方法。為什麼我認為歸納主義應該擯棄的主要理由是,和其他與之競爭的更為現代的觀點比較起來,它越來越不能對科學的本性提出新的和有意義的見解,這一事實使得伊姆雷·拉卡托斯稱歸納主義綱領為正在退化的綱領。以後各章展開的越來越適宜、越來越有意義、越來越富有成果的科學觀,將構成反對歸納主義的最有力的理由。

 

閱讀文獻

在N.R.漢森的這部著作中討論了和用例證說明了知覺經驗對理論的依賴:《發現的模式》(劍橋1958年,劍橋大學出版社)。波普爾、費耶阿本德和庫恩的著作中用豐富的論據和例子支持“觀察和觀察陳述依賴於理論”這一論題。某些章節相當專門地討論了這個問題,見K.P.波普爾:《科學發現的邏輯》(倫敦1968年,赫青遜出版社)第5章和附錄10;波普爾《客觀知識》(牛津1972年,牛津大學出版社)第341-361頁,P.K.費耶阿本德:《反對方法:無政府主義知識論綱要》(倫敦 1975年,新左翼出版社)第 6章和第 7章;以及T.S.庫恩:《科學革命的結構》(芝加哥1970年,芝加哥大學出版社)策10章。C.R.科爾迪奇的《科學變化的證明》(多德雷希特1971年,萊德爾出版公司)第1章含有對這個問題的討論,批評了漢森和費耶阿本德。I.謝夫勒的《科學和主觀性》(紐約 1967年,鮑勃斯一梅里爾出版社)論述周詳但有點枯燥。與哲學問題有關的對知覺的引人入勝的討論有:R.L.格雷戈里《眼和腦》(倫敦 1972年,韋登費爾德和尼科爾森出版社)和 E.貢姆勃里希:《藝術和幻覺》(紐約1960年,潘松出版社)。我也願熱誠地推薦一本論述動物知覺的令人激動的書:V.B.德羅歇的《感官的魔術》(紐約1971年,哈珀和羅出版社)。這本書有力地表達了這樣的意思:人類知覺的界限和局限性,以及試圖把根本的重要性賦予人類通過感宮接受的信息的武斷性。

注 釋

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[[i]] 參閱第12章,第4節。

[[ii]] N.R.漢森:《發現的模式》(劍橋1958年,劍橋大學出版社)第1章。

[[iii]] M.波蘭尼:《個人的知識》(倫敦1973年,盧特爾奇和基根·保爾出版社)第101頁。

[[iv]] 參閱T.S.庫恩:《科學革命的結構》(芝加哥1970年,芝加哥大學出版社)第70頁。

[[v]] E.羅森:《哥白尼的三篇論文》(紐約 1959年,多佛爾出版社)第 25頁。

[[vi]] P.K.費耶阿本德:《反對方法:無政府主義知識論綱要》(倫敦1975年,新左翼出版社)第126頁。

[[vii]] 參閱例如第9頁的引文。

第四章、介紹證偽主義

證偽主義者直率地承認觀察受理論指導並以理論為前提。他也樂於擯棄認為能夠根據觀察證據確立理論為真或可能真的任何觀點。理論被解釋為人類智力為試圖解決以前的理論遇到的問題,並且對世界或宇宙某些方面的行為作出適當的解釋而自由創造的、思辨的、嘗試性的推測或猜測。思辨的理論一旦被提出,就要受到觀察和實驗的嚴格的,無情的檢驗。經不起觀察和實驗檢驗的理論必須淘汰,為進一步的思辨的推測所取代。科學通過試錯法,通過推測和反駁而進步。只有那最適合的理論能生存下去。雖然永遠不能合理地說一個理論是真的,但能夠有希望地說它是最好的,它比以前的任何理論要好。

1.支持證偽主義者的邏輯論點
按照證偽主義,通過訴諸於觀察和實驗的結果,能夠表明某些理論是錯誤的。這裡有一個簡單的邏輯論點似乎是支持證偽主義者的。我在第二章里已經指出,即使我們假定我們以某種方法可以得到真的觀察陳述,單獨在這個基礎上憑邏輯推論要達到普遍的定律和理論是永遠不可能地。另一方面,從以單稱的觀察陳述作為前提開始,憑邏輯推論達到證明普遍的定律和理論的謬誤,則是可能的。例如,如果給我們一個陳述:“在X地方,t時,觀察到一隻渡鴉不是黑色的”,那末,由此合乎邏輯地得出:“所有渡鴉都是黑的”是錯的。這就是說,這樣的論證:

前提 在X地方,t時間,觀察到一隻渡鴉不是黑色的。

結論 不是所有的渡鴉都是黑色的。

是一個邏輯上正確的推論。如果肯定前提而否定結論,就包含了矛盾。再舉一兩個例子將有助於說明這個相當尋常的邏輯論點。如果在某項檢驗實驗中觀察能確定這樣的事實:十磅重的東西和一磅重的東西在自由的下落運動中有著大致相同的速度,那末就能得出結論:物體下落的速度與它們的重量成正比這種論點是錯誤的。如果能夠確定無疑地證明光線經過太陽附近時偏斜成一條弧形光程,那末,光線必定以直線傳播就不對了。

全稱陳述的謬誤能夠從適當的單稱陳述中推論出來。證偽主義者充分利用了這個邏輯論點。

2.可證偽性是理論的標準
證偽主義者把科學看作試驗性地提出的一組假說,目的是為了準確地描述或說明世界或宇宙的某些方面的行為。然而不是任何假說都是這樣的。任何假說或假說的體系,要被承認具有科學定律或理論的地位,必須滿足一個基本條件。如果一個假說要成為科學的一部分,它必須是可證偽的。在進一步論述以前,弄清證偽主義者對“可證偽的”這一術語的用法是重要的。

這裡是幾個簡單斷言的例子.它們在所指的意義上是可證偽的。

1.星期三從來不下雨。

2.所有的物質受熱都膨脹。

3.在靠近地球表面的地方鬆手將重物(如一塊磚)放開,如果不被阻擋,就

垂直下落。

4.當光線從平面鏡上反射時,它的人射角與反射角相等。

斷言(1)是可證偽的,因為觀察到有一個星期三下雨就能被證偽。斷言(2)是可證偽的。它能被大意是這樣的觀察陳述證偽:某一種物質X,在時間t,受熱不膨脹。接近冰點的水就能證明(2)為偽。(l)和(2)都是可證偽的,並且是假的。斷言(3)和(4)據我所知也許是真的,雖然如此,它們在所指的意義上是可證偽的。一塊磚被鬆手放開時往上“掉”,在邏輯上是可能的。斷言“磚”鬆手放開時往上“掉”,並無邏輯上的矛盾,雖然也許這類陳述從來沒有被觀察所支持過。斷言(4)是可證偽的,因為光線射向鏡面的人射角是斜角時可以構想,以垂直於鏡面的方向反射出去。如果反射定律是正確的,這就永遠不會發生,但是假如發生,也無邏輯上的矛盾。(3)和(4)都是可證偽的,即使它們也許是真的。

如果存在與某個假說相矛盾的邏輯上可能的一個或一組觀察陳述,這個假說就是可證偽的,如果這個或這組陳述被確定為真的,就會證明這個假說是假的。

這裡有幾個陳述不滿足這個要求,因而是不可證偽的。

5.天或者下雨或者不下雨。

6.在歐幾里得圓上,所有的點與圓心等距。

7.在賭博性的投機事業中,運氣是可能存在的。

沒有邏輯上可能的觀察陳述能駁倒(5)。不管天氣怎么樣,它總是真的。斷言(6)必定是真的,這是由於歐幾里得圓的定義。假如在一個圓上的點不與某個定點等距,那末,這個圖形就不是一個歐幾里得圓。由於同樣的理由,“所有單身漢都是未婚的”,是不可證偽的。斷言(7)是從報紙上的一個占星圖中引來的。它代表了算命者的狡猾策略。這個斷言是不可證偽的。它等於告訴讀者。如果他今天打一個賭,它可能贏,而不管他打賭還是不打賭,如果他打賭了,不管他贏還是沒有贏,這仍是真的。

證偽主義者要求科學的假說,在我已經討論的意義上是可證偽的。他們堅持這點,因為一個定律或理論,只有通過排除一組邏輯上可能的觀察陳述,才是提供信息的。如果一個陳述是不可證偽的,那末,這世界不管可能具有什麼性質,不管可能以什麼方式運動,都和這個陳述沒有衝突。與陳述(1)(2)(3)(4)不同,陳述(5)(6)(7)沒有告訴我們關於這個世界的什麼東西。科學的定律或理論按理論應該給我們某些有關世界事實上如何運動的信息,因而排除了它(在邏輯上)可能但是事實上並非如此的運動方式。“所有行星圍繞太陽作橢圓運動”這一定律是科學的,因為它主張:行星在事實上作橢圓運動,排除了正方形的或卵形的軌道。正因為這個定律提出了關於行星軌道的明確主張,它就具有信息內容,並且是可證偽的。

粗略地看一下某些可被認為科學理論典型的組成部分的定律,就可表明它們滿足可證偽性標準。“不同的磁極互相吸引”,“酸加鹼產生鹽和水”,以及類似的定律能夠很容易被認為是可證偽的。然而,證偽主義者堅持,某些理論雖然它們表面上似乎具有真正的科學理論的特徵,事實上只是偽裝成科學的理論,因為它們是不可證偽的,因此應該予以擯棄。波普爾認為,馬克思的歷史理論的至少某些說法,弗洛伊德的精神分析,阿德勒的心理學就有這個缺點。下面關於阿德勒心理學的漫畫式介紹就能說明這一點。

阿德勒理論的一個基本原則是:人的行動的動機是某種自卑感。在我們的漫畫式介紹里,這一論點得到下列事件的支持。當一個小孩掉進河裡的時候,附近一個人正站在這條危險的河的河岸上。這個人或者跳進河裡去救這個小孩或者他不這樣做。如果他跳進水裡,阿德勒派的反應是指出這如何支持了他們的理論:這個人由於表明他勇敢得足以不顧危險跳進水裡。顯然需要克服他的自卑感。如果這個人沒有跳進水裡,阿德勒派又能聲稱這是對他理論的支持。當這個小孩淹死的時候,這個人由於表明他具有強烈的意志力留在岸上不受干擾,他正在克服他的自卑感。

如果這段漫畫式介紹能代表阿德勒理論運用的方式,那末,這個理論就是不可證偽的。【1】它與任何種類的人的行為都不矛盾,正因為如此,它沒有告訴我們關於人的行為的任何東西。當然,在根據這些理由擯棄阿德勒理論之前,有必要研究這個理論的細節,而不是這一段漫畫式介紹。但是,有許多社會的、心理學的、宗教的理論引起這樣的懷疑:它們想解釋一切,但是它們什麼也沒有解釋。把災難解釋為上帝降下來考驗我們或者懲罰我們的、不管哪一個說法最適合情況,就能使可愛的上帝的存在和某些災難的發生相容不悖。動物行為的許多例子可被看作支持下列斷言的證據:“動物被設計得以便最好地履行賦予它們的職能”。以這樣的方法行事的理論家,犯了算命者的遁詞那種罪過,遭到了證偽主義者的批判。如果一個理論要有信息內容,它就必須冒被證偽的危險。

3.可證偽性的程度、明晰性和精確性
一個真正的科學定律或理論是可證偽的,正因為它對世界提出明確的看法。對於證偽主義者來說,從這一點很容易地就得出這樣的結論:一個理論越是可證偽的,它就越好,這裡的“越”字是在不嚴格的意義上使用的。一個理論斷言得越多,表明世界實際上並不以這個理論規定的方式運動的潛在機會就越多。一個十分好的理論是一個對世界提出非常廣泛的看法的理論,因此它是高度可證偽的,無論什麼時候去檢驗它,它都是經受得住證偽的。

這一點可以用一個淺顯的例子來加以說明。考慮一下這兩個定律:

(a)火星以橢圓形軌道圍繞太陽運行。

(b)所有行星以橢圓形軌道圍繞它們的太陽運行。

我認為很清楚,(b)作為一則科學的知識比(a)有更高的地位。定律(b)告訴我們(a)告訴我們的一切、並且此外告訴我們的還更多。定律(b)這個更可取的定律,比(a)更可證偽。如果對火星的觀察結果是證明(a)為偽,那末它們也就證明(b)為偽。任何對(a)的證偽都是對(b)的證偽,但是反之則不然。可以構想證偽(b)的有關金星、木星等軌道的觀察陳述同(a)不相干。如果我們遵循波普爾,把那些能證偽定律或理論的觀察陳述叫做那個定律或理論的潛在證偽者。那末,我們就能說,(a)的證偽者形成一個類,它是(b)的潛在證偽者的子類。定律(b)比定律(a)更可證偽,這就等於說它斷言得更多,是更好的定律。

一個並非構想的例子涉及克卜勒的太陽系理論和牛頓理論之間的關係。我指的克卜勒理論是他的行星運動三定律。那個理論的潛在征偽者由有關在特定時間、相對於太陽的行星位置的一系列陳述組成。牛頓的理論是一個代替克卜勒理論的更好的理論,內容更加豐富。它由牛頓運動定律加萬有引力定律組成,後者斷言:宇宙間任何一對物體都互相吸引,其引力與它們的距離的平方成反比。牛頓理論的某些潛在證偽者是關於在特定時間行星位置的若干組陳述,但是還有許多其他的陳述,包括涉及落體和鐘擺的行為,潮汐與日月位置之間的相互關係,等等。對牛頓理論的證偽比對克卜勒理論的證偽有著多得多的機會。然而,如證偽主義者所說,牛頓理論能夠經得住已嘗試進行的證偽,因而確立了它對克卜勒理論的優越性。

因此,高度可證偽的理論應該比不那么可證偽的理論更可取。如果它們實際上並沒有被證偽。這個條件限制對證偽主義者是重要的。已被證偽的理論必須被無情地擯棄。科學事業在於提出高度可證偽的假說.隨之審慎而頑強地試圖證偽它們。引用波普爾的話來說:

“所以我能愉快地承認,象我這樣的證偽主義者寧願通過大膽的推測,試圖解決一個有意義的問題,即使(並且尤其是)這個推測很快被證明是假的,而不願詳述一連串無關的老生常談。我們寧願這樣做,因為我們相信,這是我們能從我們的錯誤中學習的方法;在發現我們的推測是假時,我們將學到很多有關真理的東西,並將更加接近真理。”【2】

我們從自己的錯誤中學習。科學借試錯法進步。由於邏輯處境,使普遍定律和理論不可能從觀察陳述中推導出來,但是可能推論出它們為假,證偽就變成為科學中重要的里程碑、驚人的成就、主要的生長點。更為極端的證偽主義者對證偽意義的這種有點反直覺的強調,將在以後幾章中加以批判。

因為科學的目的在於有大量信息內容的理論,證偽主義者歡迎提出大膽的思辯的推測。輕率的思辯應受到鼓勵,只要它們被證偽時就被擯棄。這種決一死戰的態度同樸素歸納主義者提倡的謹慎是相衝突的。按照後者,只有那些能表明是真或可能是真的理論才被允許進入科學。我們應該僅在合法的歸納所容許的範圍內超出經驗的直接結果。與之形成對照,證偽主義者認識到歸納的局限性和觀察之服從於理論。自然的奧秘只有借獨創的和深刻的理論之助才能被揭示出來。面對世界實在的推測性理論的數目越多,那些推測越思辨,在科學中取得重大進展的機會就越大。思辯理論的擴散並沒有危險,因為任何對世界作不恰當描述的理論會作為觀察的或其它的檢驗的結果而被無情地淘汰。

理論應該是高度可證偽的要求有著引人注目的結果:理論應該陳述清晰和精確。如果一個理論陳述得如此模糊以至完全不清楚它主張些什麼,那末,當被觀察或實驗檢驗時,總能把它解釋得以便同這些檢驗的結果相一致。這樣,它就能頂住對它的證偽。例如,歌德寫到電時說:

“它是無,是零,只是一個點,然而寓於所有顯而易見的存在中,同時它是原點,由此對最微弱的刺激,就呈現雙重的外觀,一種只是顯現自己消失的外觀。這種顯現被激發的條件,隨特定物體的本性而無限變化。【3】

如果我們按其表面價值,考慮這段引文,很難看到可能有哪一組物理條件能證偽它。正因為它是如此模糊和不確定(至少從其上下文看來),它是不可證偽的。政治家和算命者能免於犯錯誤的責難,是靠使他們的主張如此的模糊,以至它們總能被解釋成同無論什麼樣可能的結果都是相容的。對高度可證偽性的要求排除了這樣的花招。證偽主義者要求,理論要以足夠的明晰性陳述去冒證偽之險。

關於精確性有類似的情況。一個理論闡述得愈精確,它就變得愈可證偽。如果我們同意一個理論越是可證偽,它就越好(假設它沒有被證偽),那末,我們也必須同意,一個理論的主張越是精確。它就越好。“行星以橢圓形軌道繞太陽運行”比“行星以閉合的環形軌道繞太陽運行”更為精確,因此更可證偽。卵形的軌道可證偽前者,但不能證偽後者,而任何可以證偽後者的軌道也將證偽前者。證偽主義者必定寧願選擇前者。同樣,證偽主義者必定寧願選擇這種說法:光在真空中的速度是每秒 299.8 X 106米,而不願選擇較不精確的說法:每秒 300 x 106米,正是因為前者比後者更可證偽。

對表述的精確性和明晰性地密切聯繫著地要求,二者都是從證偽主義科學觀中自然地得出的結論。

4.證偽主義和進步
證偽主義者認為的科學進步可總結如下。科學始於問題,這問題是和對世界或宇宙某些方面行為的解釋相聯繫的。科學家提出可證偽的假說作為對問題的解答。然後這些推測性的假說受到批判和檢驗。有些很快被淘汰。其它的可能證明是較成功的。這些假說必須接受更加嚴格的批判和檢驗。當已經成功地經受了廣泛而嚴格的檢驗的假說最後被證偽時,一個與原來已經解決了的問題迥然不同的新問題出現了。這個新問題要求發明新假說,接著又重新開始批判和檢驗。這個過程如此無限地繼續下去。永遠不能說一個理論是真的,無論它多么好地經住了嚴格的檢驗,但是可以有希望地說,現行的理論比它的前驅者優越,優越是在這樣的意義上:它能經住那些證明前驅者為偽的檢驗。

在我們考察幾個例子來說明這個證偽主義者的科學進步觀之前,應該對“科學始於問題”這個看法說幾句話。這裡是科學家在過去面臨的幾個問題。蝙蝠在夜間怎么能飛得如此靈活,儘管它們的眼睛很小而視力差,為什麼氣壓計上量出的氣壓,在高海拔比低海拔要低,為什麼在倫琴的實驗室里的照相底片不斷地變黑,為什麼水星的近日點移動,這些問題是從多少是直接的觀察中產生的。那么證偽主義者之堅持科學始於問題,不正是樸素歸納主義者之堅持科學始於觀察嗎?對這個問題的回答是堅決的“否”。上述構成為問題的觀察僅僅是根據某個理論才成為問題的。第一個是根據生物用眼睛“看”這個理論而成為問題的;第二個對於伽利略理論的支持者是成為問題的,因為這個觀察和“真空力”理論相牴觸,他們接受“真空力”理論來解釋為什麼水銀不從氣壓計的管里下落;第三個對於倫琴是成為問題的,因為在那時大家默認;不存在任何種類的射線能穿透照相底片的容器而使它們變黑;第四個之成為問題,是因為它和牛頓的理論不相容。科學始於問題的看法同理論先於觀察和觀察陳述是完全相容的。科學並不始於純粹的觀察。

我們現在言歸正傳,回到證偽主義的科學進步觀,即從問題到思辨的假說,到對它們的批判,和最終的征偽,然後再到新的問題的前進過程。將提供兩個例子,第一個是關於蝙蝠飛行的簡單例子,第二個是關於物理學進步的更為重要的例子。

我們從問題開始。蝙蝠能自由自在地快速飛翔,避開樹枝、電線、別的蝙蝠等等,且能捕捉昆蟲。然而蝙蝠的眼睛視力差,在任何情況下大多數飛行在夜間。這就提出了一個問題,因為它顯然證偽了一個似乎正確的理論:動物和人類一樣,用它們的眼睛看。證偽主義者將提出推測或假說來試圖解決這個問題。或許他提出,雖然蝙蝠的眼睛看起來視力差,然而,它們能以我們所不了解的某種方法在夜間有效地用它們的眼睛看。這個假說是能夠加以檢驗的。把一隻蝙蝠放進有著障礙物的暗室里,用某種方法來測量它們避開障礙物的能力。現在把同一隻蝙蝠蒙住眼睛再放進暗室。在實驗之前,實驗者可以進行如下的演繹。演繹的前提之一是他的十分明確的假說:“蝙蝠能用它們的眼睛在飛行時避開障礙物,不用它們的眼睛就不能這樣做”。第二個前提是實驗設計的描述,包括下列陳述:“這隻蝙蝠被蒙住了眼睛,因此它們就不能使用它們的眼睛”。實驗者能夠從這兩個前提演繹出:這隻蝙蝠在實驗室里不能有效地避開障礙物。現在進行了實驗,發現蝙蝠避免碰撞恰如以前一樣有效。假說已被證偽。現在需要重新運用想像、新的推測、假說或猜想。或許一個科學家提出蝙蝠的耳朵具有以某種方法避開障礙物的能力。能夠檢驗這個假說。試圖去證偽它,方法是:在放進實驗室之前塞住蝙蝠的耳朵。這次發現蝙蝠避開障礙物的能力受到顯著的損害,這個假說得到了支持。證偽主義者現在必須嘗試使他的假說更為精確,以致使它變成更加容易證偽。構想蝙蝠聽到它自己的尖叫聲從固體物體反射回來的回聲。檢驗這一點可在釋放它們前封住蝙蝠的口。蝙蝠又一次和障礙物相憧,假說又一次得到支持。現在證偽主義者好家正達到一個對他的問題的試驗性解答,雖然他並不認為自己已經用實驗證明了蝙蝠飛行時是如何避免碰撞的。表明他已經犯了錯誤的任何因素都可能出現。或許蝙蝠不是用它的耳朵而是用靠近耳朵的感變區域來檢測回聲的,當蝙蝠的耳朵被塞住時,這個區域的功能也受到損害。或許不同種類的蝙蝠用非常不同的方法檢驗障礙物,因而實驗裡使用的蝙蝠不是真正具有代表性的。

物理學從亞里士多德經過牛頓到愛因斯坦的進步提供一個更大規模的例子。證偽主義者對這個進步過程的敘述大致是這樣。亞里土多德的物理學在某種程度上是相當成功的。它能解釋廣泛的現象。它能解釋為什麼重物下落到地上(尋求它們在宇宙中心自然位置),它能解釋虹吸管和升水泵的作用(這種解釋建立在真空的不可能性上)等等。但是最後亞里士多德的物理學,在一些方面被證偽了。從勻速運動的船桅頂上掉下的石頭,落在桅腳的甲板上,而不是如亞里土多德理論作預見的那樣落在離桅桿一些距離的地方。可看到木星的衛星繞木星轉而不是繞地球轉。在十七世紀,積累了一大批其他的證偽材料。然而一旦牛頓的物理學通過伽利略和牛頓等人的推測建立和發展起來,它就是一個代替亞里士多德物理學的優越理論。牛頓的理論能夠說明落體、虹吸管和升水泵的作從以及其它任何亞里士多德能夠解釋的東西,還能說明對亞里士多德成為問題的現象。此外,牛頓的理論還能解釋亞里士多德的理論沒有接觸過的現象,諸如潮汐和月亮的位置之間的相關和引力隨海拔高度不同而變化。在兩個世紀裡,牛頓的理論是成功的。就是說,藉助它預見的新現象來證偽它是不成功的。這個理論甚至導致一個新行星,海王星的發現。但是不管它獲得多大成功,堅持不懈地試圖證偽它最後證明是成功的。牛頓的理論在一些方面被證偽了。它不能說明水星軌道的細節,不能說明在射線管里高速運動電子的可變質量,然後,當十九世紀過渡到二十世紀之際,物理學家面臨挑戰性的問題,這些問題要求設計出新的思辨的假說來逐漸地克服這些問題。愛因斯坦能夠接受這個挑戰。他的相對論能夠說明證偽牛頓理論的現象,同時在牛頓理論已被證明是成功的那些領域也能夠與它匹敵。而且,愛因斯坦的理論預見了一些壯觀的新現象。他的狹義相對論預言質量應該是速度的一個函式,質量和能量能互相轉化;他的廣義相對論預言光線應為強引力場所彎曲。想用新現象駁倒愛因斯坦理論的試圖失敗了。對愛因斯坦理論的證偽仍然是對現代物理學家的一個挑戰。它們的成功如果終於發生的話,將標誌著在物理學進步中新的前進一步。

典型的證偽主義的物理學進步觀就是如此。以後我們將有理由懷疑它的準確性和合理性。

從以上所述,很清楚,進步的概念、科學成長的概念是證偽主義科學觀中的一個中心概念。下一章要更為詳盡地研究這一個問題。

閱讀文獻

證偽主義的經典課本是:波普爾的《科學發現的邏輯》(倫敦1968年,赫青遜出版社)波普爾關於科學哲學的觀點在它的兩本論文集中都有詳盡的陳述,即《客觀知識》(牛津1972年,牛津大學出版社)和《推測和反駁》(倫敦1969年,盧特爾奇·基根·保爾出版社)。一本證偽主義的通俗著作是P.梅多沃的《科學思維中的歸納和直覺》(倫敦1969年,海修恩出版社)。第五章包含有解釋證偽主義的進一步的細節。

注 釋

[1]如果有方法能不依賴他在河岸上的行為確定這裡所談的那個人所具有的自卑感類型,這個例子就不能成立。阿德勒的理論確是為這類事情提供了機會,這個例子是一個完全不公平的漫畫式介紹。

[2]K.R.波普爾:《推測和反駁》(倫敦1969年,盧特爾奇和基根·保爾出版社,第231頁),重點是原文中有的。

[3]J.W.歌德:《顏色的理論》,C.L.伊斯特萊克譯(劍橋1970年,麻省理工學院出版社)第 295頁。也參閱波普爾對黑格爾的電的理論的評論,載《推測和反駁》,第332頁。

第五章、精緻的證偽主義,新穎的預見和科學的成長

1.相對而不是絕對的可證偽程度
前一章提到了一個值得科學家考慮的假說所應該具備的若干條件。一個假說應該是可證偽的,越可證偽就越好,然而應該尚未被證偽。更為精緻的證偽主義者認識到,僅僅具備那些條件是不夠的。還有一個和科學進步的需要相關的條件。一個假說應該比它所要取代的假說更可證偽。

精緻的證偽主義科學觀,著重於科學的成長,把注意的焦點從單個理論的價值,轉向若干相互競爭的理論的相對價值。它提供的是科學的動態圖景,而不是最樸素的證偽主義的靜態科學觀。在問到一個理論時,不是問:“這是可證偽的嗎,”“它有多大的可證偽性?”或是:“它是否已經被證偽”而是更恰當地問:“這個新提出的理論是否可以取代它向之挑戰的理論而存在?”一般說來,一個新提出的理論,如果比與之競爭的理論更可證偽,尤其是如果能夠預測一種新的不曾為與之競爭的理論接觸過的現象,就可以被接受而值得科學家們的考慮。

強調比較理論系列的可證偽性程度,是強調科學是一種不斷成長、不斷演化的知識體的結果。這樣就有可能迴避一個技術性問題。因為要確定單個理論有多大的可證偽性是非常困難的。可證偽性的絕對量度之所以不易確定,顯然是由於某一理論的潛在的證偽者的數目總是無限的。很難構想對於“牛頓的萬有引力定律有多大的可證偽性?”這一問題能夠怎樣回答。而對若干定律和理論的可證偽程度加以比較卻常常是可以做到的。例如,“一切成對物體之間的引力和它們的距離平方成反比”這一論斷就比“太陽系各行星之間的引力和它們的距離平方成反比”這一論斷更可證偽。後一論斷蘊涵在前一論斷之內。證偽後者的也就征偽前者,但是反之卻不然。在理想的條件下,證偽主義者很希望能夠說,構成一門科學歷史演變的理論系列,是由可證偽的理論組成,在這種理論系列中的每一個理論都比前一個理論更可證偽。

2.越來越增大的可證偽性和特設性修改
科學的理論隨著科學的進步,應該越來越可證偽,並因而具有越來越多的內容和提供越來越多的信息。這種要求排除了僅僅是為了使某一理論得以避免被證偽的威脅而進行的理論修改。例如再加上一條假定或對某個現有的假定作一點修改,凡不具有可檢驗的推斷(這些推斷已不是未修改理論地可檢驗推斷)者,稱之為特設性修改。本節下文將舉例說明所謂特設性修改的概念。我將首先討論證偽主義者會加以拒絕的一些特設性修改,然後再把這些特設性修改同非特設性的因而會受到證偽主義者歡迎的一些修改進行對照。

我從一個相當淺顯的例子開始。請考慮這樣一個概括:“麵包給人以營養。”這個粗淺理論,如果說得更詳細些。就等於是說:如果小麥以正常的方式生長,以正常的方式製成麵包。再由人們以正常的方式吃下去,那些人就會得到營養。這個顯然是無害的理論由於偶然的情況,在法國一個農村卻遇到了麻煩:小麥的生長正常,麵包的製作正常,但是吃過這種麵包的人卻大多數得了重病,而且有許多人死亡,“(凡)麵包給人以營養”這個理論被證明為偽。這個理論可以經過以下的調整得到修改而避免被證偽:“除了所提到的那個法國農村所焙制的那一批麵包以外,(凡)麵包給人以營養。”這是一種特設性修改。被修改過的理論不能以任何不同於原來理論的檢驗方式接受檢驗。由任何人食用任何麵包,是對於原來理論的檢驗,而對於修改後的理論的檢驗則只限於食用除了在法國導致災難性後果的那一批以外的麵包。修改後的假說的可證偽性就小於原來的。證偽主義者反對這一類打補丁的做法。

下一個例子不那么可怕而且比較有趣。這個例子的根據是早在十七世紀伽利略和他的亞里土多德學派對手之間實際上發生過的一次爭論。伽利略在用他新發明的望遠鏡仔細觀察了月球之後宣告,月球並不是一個光滑的球體,它的表面倒是充滿了山嶺和凹坑。他的亞里士多德學派對手在反覆觀察之後不得不承認情況看來確實如此。但是這種觀察結果卻威脅到了對於許多亞里土多德派具有根本性意義的觀念,那就是,一切天體全都是完美的球體。伽利略的對手面臨著顯然有可能被證偽的威脅,以一種毫不掩飾的特設性方式來捍衛自己的理論。他說,月球上有一種不可見的物質充塞著凹坑,覆蓋著山嶺,從而使月球獲得了完美的球形。當伽利略問到怎樣才能測知這種不可見物質的存在時,回答是無法測知。這就無可置疑,修改後的理論不能導致任何新的可檢驗的後果,因而是證偽主義者所不能接受的。這位被激怒的伽利略以一種獨具一格的機智方式揭露了對手立論的虛弱。他宣稱,他願意承認月球上果然存在著一種不可見、不可測知的物質,但是他堅決認為,這種物質的分布並不象他的對手所說的那樣,而是高高地堆積在山嶺的頂巔,以致這些山嶺在事實上要比從望遠鏡里所看的高出許多倍。伽利略就在發明這種特設性保護理論法的無謂遊戲中智勝他的對手。

科學史上還有另一個可能是特設性假說的例子要簡略地提一下。在拉瓦錫之前,燃素說曾經是解釋燃燒的標準理論。根據那種理論,燃素是在物質燃燒時從那些物質中散發出來的。在發現許多物質燃燒後增加了重量以後,這種理論感受到了威脅。克服明顯證偽的一個辦法,就是提出燃素具有負量的說法。如果這種假說只能以比較燃燒前後物質重量的方式加以檢驗,那末,它就是特設性的。它不能導致任何新的檢驗。

試圖克服某種困難而進行的理論修改,並不必然是特設性的。以下就是幾個並非特設性的,因而從證偽主義觀點看來也是可以接受的修改的實例。

讓我們回到“麵包給人以營養”這個論斷的證偽,看一看它能夠用怎樣一種可接受的方式來加以修改。一種可接受的做法是用下列的論斷來取代原來的被證偽的理論:“除受特種真菌污染的麥子所製成的麵包以外,凡麵包都能給人以營養”(再附上對於那種真菌及其特性的詳細說明)。這種修改後的理論不是特設性的,因為它導致新的檢驗。用波普爾的話來說,它是能夠加以“獨立檢驗”的。【1】可能的檢驗將包括:對用以製成有毒麵包的小麥進行檢驗,以確定是否有那種真菌,在一些專門準備的小麥上培養那種真菌,並檢驗由這種小麥製成的麵包的營養效果,對那種真菌進行化學分析以檢查是否存在已知毒素,等等。所有這些檢驗(其中有許多並不構成對於原有假說的檢驗)都可能導致修改後的假說之被證偽。如果修改後的、更可證偽的假說經受了新的檢驗而未被證偽,那末,人們就可以獲得某種新的知識,就可以作出進步。

現在要從科學史上找一個並非虛構的實例,我們不妨考慮一下導致海王星發現的一系列事件。十九世紀對於天王星運動的觀察結果表明,它的軌道大大地偏離了根據牛頓的引力理論所預測的軌道,從而給引力理論提出了一個問題。

法國的勒弗里埃和英國的亞當斯試圖克服這個困難,提出在天王星的附近有一顆先前未被發現的行星。這顆推測中的行星和天王星之間的引力是導致後者偏離起初預測的軌道的原因。這種構想就不是特設性的,後來的發展證明了這一點。要估計這顆推測中的行星的大致位置是可能的,只要它具有適當的體積,而且是造成天王星軌道攝動的原因。一旦做到了這一點,就可以通過望遠鏡對適當的天域進行觀測以對這種新的構想加以檢驗。正是以這種方式,蓋勒終於第一個看到了現在已知為海王星的這顆行星。為了確保牛頓的理論不致被天王星軌道的偏離證偽所採取的行動,遠不是特設性的,它導致了對於這一理論的新的檢驗,而這一理論以戲劇性的循序前進的方式,通過了這種檢驗。

3.證偽主義科學觀的確證
在前一章把證偽主義作為歸納主義的代替辦法加以介紹時,證偽,也就是理論由於經不起觀察和實驗的檢驗而遭到失敗,曾被描繪成具有關鍵的重要性。已經論證在邏輯上容許根據可取得的觀察陳述,確立理論的偽而不是它的真。也有人主張,科學應該是由於提出大膽的、高度可證偽的、試圖解決某些問題的猜測並繼之以謀求證明那些新的構想為偽的無情的努力而獲得進步的。與此同時也有人認為,當那些大膽的推測被證偽時,科學就獲得有意義的進展。以證偽主義者自居的波普爾在本書40頁上所引的段落中說過同樣的話,那一段的著重點是他自己加的。但是把注意力完全集中於證偽的實例卻等於是在歪曲更精緻的證偽主義者的立場。前一節最後舉出的一例,就已經明確地包含著這一點。以一個可獨立檢驗的推測性假說捍衛牛頓理論的嘗試之所以成功,是因為這一假說終於被海王星的發現所確證,而不是因為它而被證偽。

把具有高度可證偽的大膽的推測之被證偽看成是科學獲得有意義進展的時刻是錯誤的。【2】當我們考慮到各種極端的可能性時,這一點就變得十分清楚。在一個極端,我們可以看到形似大膽冒險推測的理論,而在另一個極端,我們也看到謹慎的推測,提出的論斷似乎並不涉及任何重大風險。任何一種推測只要經不起觀察或實驗的檢驗,就被證偽,而只要能夠通過這樣的檢驗,我們就會說,它已經被確證。【3】標誌著重大進步的將是大膽的推測之確證,或是謹慎的推測之證偽。屬於前一類的事例能提供信息,並將成為對於科學知識的重要貢獻,就是因為它標誌著前所未聞的或是曾被認為不可能的事物的發現。海王星和無線電波的發現以及愛丁頓對於愛因斯坦認為光線在強引力場中將會彎曲這一冒險預見的確證,都構成了這一類的重大進展。冒風險的預見得到了確證。謹慎的推測被證偽之所以能提供信息,是因為這類事例確定,被認為毫無問題是真的推測,事實上卻是假的。羅素之論證根據一些看來幾乎是不證自明的命題的樸素的集合理論是自相矛盾的,就是一種顯然談不上有什麼風險的推測被證偽而提供信息的實例。與此形成對照的是,某種大膽的推測被征偽或是某種謹慎的推測被確證卻不能提供多少新的知識。如果某種大膽的推測被證偽,由此而能得到的全部知識只是又一個瘋狂的念頭被證明是錯誤的而已。克卜勒關於行星軌道間的間隔可以參照柏拉圖的五種均勻的固體加以解釋的推測之被證偽,並不是標誌物理學進步的重要里程碑。同樣,謹慎的假說之被確證,也不提供信息。這樣的確證所表示的只是,某種立論周密而且是公認為不成問題的理論得到了又一次成功的套用。例如,用某種新的方法從鐵礦石中提煉出來的鐵在加熱時也象別的鐵一樣膨脹這樣一種推測之得到確證,就沒有多大的重要性。

證偽主義者希望擯棄特設性假說而鼓勵提出有可能改進被證偽理論的大膽假說。那些大膽的假說將導致原來被證偽的理論所不能產生的新穎的可檢驗的預見。然而,儘管導致有可能進行一些新的檢驗這一事實使得一種假說值得進行研究,但是,只有在它經受住了至少是其中一些檢驗之後,這種假說才能被認為對它所要取代的成問題的理論的改進。這就等於是說,一種新提出的大膽假說在能夠被認為宜於代替已證偽理論必須要能作出某種新穎的預見並得到確證。許多輕率而魯莽的推測都經受不住嗣後的檢驗,因而不能被認為對科學知識的成長作出了貢獻。偶爾也有輕率而魯莽的推測,導致了新穎的看來是不可能的預見並且為觀察或實驗所確證,因而成為科學成長史上光輝的一頁。大膽推測所導致的新穎預見的確證,在證偽主義科學成長觀中占有非常重要的地位。

4.大膽、新穎和背景知識
對於分別用來修飾假說和預見的兩個形容詞“大膽”和“新穎”還有必要再說上幾句。它們兩者都是歷史上相對的概念。在科學史某一階段被認為是大膽的推測,在較後的階段卻並不一定仍然是大膽的。當麥克斯韋在一八六四年提出他的“電磁場動力學理論”時,那是一種大膽的假說。其所以是大膽的,是因為它違反了當時所公認的一些理論,這些理論包括下列假定:電磁系統(磁體、充電體、載流導體等等)間的相互作用是越過空虛的空間瞬時完成的,而電磁效應只能通過具體的物質以有限的速度傳播。麥克斯韋的理論卻和這些被普遍接受的假定相牴觸,因為他的理論預測光也是一種電磁現象,並且預測,就象後來所了解的那樣,波動的電流應該發出一種新型的輻射,也就是以有限速度在空虛的空間傳播的無線電波。所以,麥克斯韋的理論在一八六四年是大膽的,由此而產生的關於無線電波的預見,則是一種新穎的預見。今天麥克斯韋的理論能夠為一系列電磁系統的作用情況作出精確說明的事實已經成為公認的科學知識的一部分,而斷言無線電波的存在和某些特性就不是什麼新穎的預見了。

如果我們把科學史上某一階段得到普遍接受和完全肯定的科學理論總和稱之為當時的背景知識,我們就可以說,一種假說,只要從當時的背景知識看來其論斷是未必可能的,就可以認為是大膽的。愛因斯坦的廣義相對論在一九一五年就是一種大膽的理論,因為當時的背景知識中包括認為光沿直線傳播的假定。這種假定就和廣義相對論的推斷之一相牴觸,這一推斷就是,光線在通過強引力場時應該彎曲。哥白尼的天文學在一五四三年是大膽的,因為它和當時認為靜止的地球為宇宙中心的背景假定相衝突。而在今天,他的天文學就不會被認為是大膽的了。

正象要根據有關的背景知識來考慮推測之是否大膽一樣,判斷預見之是否新穎要看它所涉及的現象在當時的背景知識中是否出現過,或者是否被這種背景知識所明確排除。關於海王星的預見在一八四六年是新穎的,因為當時的背景知識並沒有提到過這樣一顆行星。布瓦松在一八一八年根據菲涅耳光的波動說預言,對不透明圓盤的一側加以適當仿照明則在另一側的中心就應該可以觀察到一個光斑,這一預測是新穎的,因為構成當時背景知識的一部分的光的微粒說,排除了出現這種光斑的可能。

上一節表明,對科學知識成長的重大貢獻之得以實現,不是在大膽的推測得到確證的時候,就是在小心的推測被證偽的時候。關於背景知識的概念使我們能夠看到,這兩種可能性會作為一次實驗的結果而同時出現。背景知識是由許多小心的假說構成的,正是因為這種知識是得到普遍承認而且被認為是不成問題的。某一大膽推測之得到確證勢必牽涉到據以判斷此項推測為大膽的那種背景知識某一部分之被證偽。

5.歸納主義和證偽主義的確證觀比較
我們已經了解,據精緻的證偽主義的解釋,確證在科學中起著重要的作用。但是,這並不妨礙照樣給那種觀點標上“證偽主義”的標籤。精緻的證偽主義者在否認理論能夠在任何情況下被證明為真或可能真的同時,仍然認為理論可被證明為偽並加以擯棄。科學的目的在於證明某些理論為偽並以更好的理論加以代替,以能夠顯示出具有更大的經受檢驗之能力的理論加以代替。新理論的確證之所以重要,僅僅在於它為證明新理論比所要取代的理論高明提供證據。所要取代的理論被在新理論的幫助下發現的證據證偽,而新理論則由於這種證據而得到確證。一旦新提出的大膽的理論成功地取代了它的對手,就該輪到它自己來充當嚴峻檢驗的靶子了,這些檢驗將在更大膽推測的理論幫助下被設計出來。

由於證偽主義者所強調的是科學的成長,因而他們的確證觀和歸納主義者有很大的不同。根據如第一章所述的歸納主義者的觀點,能夠確證某一理論的一些事例的意義,完全取決於得到確證的觀察陳述和這些陳述所支持的理論之間的邏輯關係。對於牛頓的理論,蓋勒對海王星的觀察所提供的支持和現代對海王星的觀察所提供的支持,在程度上毫無差異。取得這種證據的歷史背景是無關緊要的。確證的事例之所以是確證的事例,只在於它為某一理論提供歸納上的支持,得以成立的確證事例的數目越多,理論得到的支持就越大,因而它應該是真的就越可能。這種脫離歷史背景的確證理論,似乎會產生這樣一種並不動人的結果:對落下的石頭,行星的位置等等所作的無數的觀察,只要能夠增加萬有引力定律真理性的機率值,就會成為值得進行的科學活動。

與此相反,在證偽主義者看來,確證的意義在很大程度上要依確證的歷史背景為轉移。如果確證是檢驗一項新穎預見的結果,那種確證就可以使一種理論獲得某種高度的價值。那就是說,如果估計到從當時的背景知識看來某一確證未必可能會發生,那種確證就會是有意義的。確證如果是既有的結論,就沒有意義。如果今天我以拋擲石頭到地上來確證牛頓的理論,我對科學就並沒有作出任何有價值的貢獻。反之,如果明天我確證認為兩個物體之間的引力取決於物體溫度的思辨理論,並因而證明牛頓的理論為偽,我就會對科學知識作出有意義的貢獻。牛頓的引力理論及其某些局限已經構成現今背景知識的一部分,而引力對於溫度的依賴關係卻並不是。這裡有另一個例子可以支持證偽主義者賦予確證的歷史觀點。赫茲在檢測到第一束無線電波時確證了麥克斯韋的理論。而每當我收聽我的收音機時,我確證了麥克斯韋的理論。在這兩種事例中,邏輯上的情況是相同的。在每一種事例中,理論都預言無線電波應被檢測到,在每一種事例中,成功地檢測到天線電波都為理論提供了某種程度的歸納上的支持。儘管如此,赫茲仍然由於他所成就的確證,而恰如其分地享有盛名,而我所作出的經常不斷的確證,在一種科學的背景下卻理所當然地被人們所忽略。赫茲向前邁出了有意義的一步。當我收聽收音機時.我只不過是在原地踏步。對這種差別起作用的是歷史背景。

閱讀文獻

已經引過波普爾的著作作為有關證偽主義的讀物。與科學成長的討論特別有關的《推測和反駁》(倫敦1969年,盧特爾奇和基根·保爾出版社)第10章,和《客觀知識》(牛津 1972年,牛津大學出版社)第 5章和第 7章。費耶阿本德對更為精緻的證偽主義綱領作出了貢獻。例如可參閱他的《解釋、還原和經驗主義》載H.費格爾和G.麥克斯韋編:《科學解釋,時間和空間,明尼蘇達科學哲學研究》,第3卷(明尼阿波利斯1962年,明尼蘇達大學出版社)第27-97頁,以及《經驗主義問題》,載R·科洛德尼編:《超越確實無疑性的邊界》(紐約1965年,普蘭提斯·霍爾出版社)第45-260頁。I·拉卡托斯在《證偽和科學研究綱領方法論》中討論了證偽主義綱領發展諸階段及其與歸納主義綱領的關係,載I.拉卡托斯和A.默斯格雷夫編:《批判和知識的成長》(劍橋 1974年,劍橋大學出版社)第 91-196頁,並且他在《證明和反駁》中套用證偽主義的科學成長概念於教學,載《不列顛科學哲學雜誌》,第14卷(1963-1964年)第 l-25,120—139,221—342頁。關於科學成長的有意義討論有N·科歐奇:《科學中的理論變化》,載G.皮爾斯和P.梅納德編:《概念的變化》(多德雷希特1973年,萊德爾出版公司)第167一198頁;S.阿姆斯特丹姆斯基:《在科學與形上學之間》,(多德雷希特1975年,萊德爾出版公司)以及H.R.波斯特:《符合、不變性和啟發法》,載《科學史和科學哲學研究》,第 2卷(1971年)第 213—255頁。

注釋

【1】例如參閱K.R.波普爾:《科學的目的》,載他的《客觀知識》,牛津(1972年)牛津大學出版社,第191一205頁,尤其是193頁。

【2】有關這點的詳細討論,參閱A.F.查爾默斯:《論從我們的錯誤中學習》,載《不列顛科學哲學雜誌》,第24卷,(1973年)第164-173頁。

【3】“被確證”(confirmed)的這種用法不應與另一種用法相混淆,根據後一種用法,我們說一個理論“confirmed",指的是它已經被證明或被肯定為正確。

第六章、證偽主義的局限性

1.觀察對理論的依賴性和證偽的易繆性
樸素證偽主義者認為,科學活動所涉及的應該是以證明與某一理論相悖的觀察陳述為真來證明這一理論為偽的努力。更精緻的證偽主義者則認識到這種觀點之不當,並且承認,推測性理論之確證就象眾所公認的理論之證偽一樣具有同等的重要意義。但是兩種證偽主義者的共同點是,他們都認為,確證和證偽的地位有重要的質的區別。理論能夠根據適宜的證據而被一勞永逸地證明為偽,卻絕不可能由於無論什麼樣的證據而被證明為真。理論之被接受總是嘗試性的。理論之被擯棄卻可以是決定性的。這就是使得證偽主義者能夠獲得證偽主義者這一稱號的因素。

由於觀察陳述依賴於理論並且是易謬的,證偽主義者的論斷遭到了嚴重的損害。只要想到證偽主義者為了支持其觀點而引用的邏輯論點,這種情況就立刻可以看得十分清楚。如果取得的觀察陳述為真,那末,就有可能按照邏輯從這些觀察陳述中推論出某種全稱陳述為假,雖然不可能從這些結果中推論出任何全稱陳述為真。這一點是毫無例外的,但又是有條件的,其前提是假定可以獲得完全可靠的觀察陳述。但是,正如在第三章詳細論證的,這樣的陳述不可能獲得。一切的觀察陳述都是易謬的。因此,如果形成某種理論或某種理論組成部分的某一或一組全稱陳述和某種觀察陳述相牴觸時,錯誤的也可能是觀察陳述。當理論和觀察發生衝突時,並沒有這樣的邏輯規定:應該被擯棄的一定是理論。很可能被擯棄的是易謬的觀察,而被保留的倒是與觀察相牴觸的易謬的理論。當哥白尼的理論與對於金星的肉眼觀測發生矛盾時的情況恰恰就是如此,哥白尼的理論被保留下來,而關於金星在全年的過程中大小並無可看到的變化的肉眼觀測結果則被擯棄了。與月球有關的一個例子也是如此,被保留的是現代對於月球軌道的描述,被擯棄的則是關於月球在接近地平線時要比它在高空時大得多這樣一個事實的觀察陳述,這種陳述被認為是某種幻覺的結果,儘管對於引起這種幻覺的原因並不十分清楚。科學中充滿了在理論與觀察相牴觸時保留理論而拋棄觀察陳述的例子。不論什麼陳述看上去可能是以多么可靠的觀察為其依據的,也不能排除新的理論上的進展會揭露出這種陳述有欠妥當的可能性。所以,要直截了當、一勞永逸地證明某種理論為假是辦不到的。

2.波普爾的不適當的辯護
從一九三四年第一次發表他的德文版《科學發現的邏輯》一書起,波普爾就意識到了第1節所討論的問題。在那本書題為“經驗基礎的問題”的第5章里,他對觀察和觀察陳述提出了一種解釋,這種解釋考慮到了確實可靠的觀察陳述並不能通過感性知覺直接獲得這樣一個事實。在這一節里,我將首先扼要地介紹一下他的解釋,然後再論證,這種解釋並不能保護證偽主義者免受第1節所提出的那些責難。

波普爾的論點強調公共的觀察陳述和個別觀察者私人的知覺經驗之間的重大區別。私人的知覺經驗,在某種意義上是個別人在從事觀察時“獲得的”,但是,不能從那些私人經驗(這種經驗取決於每一個別的觀察者所特有的因素,諸如期望以前的知識等等)直接產生出用來描述所觀察情況的觀察陳述。以某種公共的語言加以表述的觀察陳述,是可以檢驗的,並且允許加以修改或是加以擯棄。個別的觀察者可以接受也可以不接受某一特定的觀察陳述。他們對問題的決定部分是在有關的知覺經驗的推動下作出的,但是任何個人的知覺經驗都不足以確立某一觀察陳述的有效性。一個觀察者可以根據某種知覺而接受某種觀察陳述,而這種觀察陳述仍然可能是錯誤的。

這些論點可以用下述例子來加以闡明。“通過望遠鏡可以看到木星的衛星”和“火星是方形的並且有著濃重的色彩”都是公共的觀察陳述。前者很可能是伽利略或是他的某個支持者所宣布的,後者則記錄在克卜勒的筆記中。它們全都是公共的,也就是說,任何人只要有機會都可以對這兩種說法表示贊同或是加以批判。促使伽利略派決定捍衛前者的是他們對木星的望遠鏡觀察以及與此相伴隨的知覺經驗,而克卜勒之所以決定把後者記錄下來,所根據的也是在他把望遠鏡對準火星時所獲得的知覺經驗。兩項觀測陳述都是可檢驗的。反對伽利略的人們堅決認為,被伽利略解釋為木星的衛星的那些斑點是由於望遠鏡的性能不良而產生的像差。伽利略在為看到的是木星衛星的主張進行辯護時論證說,如果那些衛星是像差,那么這些衛星就應該也在其他行星的附近出現。公開的辯論繼續進行,而在這個特定的場合,當望遠鏡有了改進和光學理論有了發展時,關於木星衛星的觀察陳述終於經住了針對它的批評而存留下來了。大多數的科學家終於決定接受這個陳述。與此對照的是克卜勒關於火星的形狀和顏色的陳述卻未能經得起批判和檢驗。不久,科學界就決定擯棄他的陳述。

波普爾對觀察陳述所持看法的要點是,它們的可接受性要以它們經受得起檢驗的能力來衡量。凡是經不起爾後檢驗的就該被擯棄,凡是經受住所有的檢驗而仍然倖存的則暫時被保留下來。至少是在他早期的著作中,波普爾強調個別人或個別人群在接受或擯棄我稱之為觀察陳述而波普爾稱之為“基本陳述”問題上的決定作用,例如他寫道:“基本陳述是作為決定或同意的結果而被接受的,就此而言它們是一些約定”,【1】他又說:

“任何經驗的科學陳述都可以用這樣一種方式來加以表述(通過對於實驗安排之類的描述),即任何一個學會了有關技術的人,都可以對它進行檢驗。因此,如果他否定這個陳述,而僅僅把他懷疑或確信他的知覺的全部感覺告訴我們是不能令人滿意的。他必須做的是明確闡述他和我們不同的主張,並且向我們說明怎樣檢驗他的主張。如果他做不到這一點,我們就只能請他對我們的實驗再仔細地看一看、想一想。”【2】

波普爾對於個別人有意識決定的強調所帶來的主觀因素,在某種程度上是與他後來堅持的關於科學是“一個沒有主體的過程”相牴觸的。關於這個問題,在以後的幾章里還要加以充分的討論。在目前,我寧願以一種主觀成分較小的方式來重新闡述波普爾對觀察陳述的看法。那就是:一個觀察陳述,只要能經得起科學發展特定階段科學發展狀況所可能作出的一切檢驗,在科學發展的那個階段,就可嘗試性地加以接受。

根據波普爾的觀點,形成藉以評價某種科學理論價值的那種基礎的觀察陳述本身就是易謬的。波普爾用一個生動的比喻強調了這一點。

“客觀科學的經驗基礎因而並不是絕對的。科學並不建立在堅固的岩床上。可以說大膽的科學理論結構是建立在沼澤之上的。它就象是建立在木樁上的建築物。那些木樁由上而下地打在沼澤里,但是並沒有達到任何天然的或‘確定的’基礎;如果我們不再把這些木樁打得更深一些,並不是因為我們已經達到了堅實的沼澤底。我們停下手來,僅僅因為我們由於這些樁子已經牢固得足以承受,至少是暫時地足以承受那個結構而感到滿意。"【3】

但是從根本上動搖了證偽主義立場的,恰恰就是觀察陳述是易謬的、這種陳述之被接受是嘗試性的、而且允許加以修改這樣一種事實。理論不可能定論性地被證偽,因為形成證偽基礎的觀察陳述本身也有可能由於後來的發展而被證明為偽。哥白尼時代所能獲得的知識不允許對那種看起來金星和火星的大小大體保持不變的觀察進行有效的批判,因此,哥白尼的理論也就可以被恰如其分地認為已被那種觀察證偽。一百年以後那種證偽又可由於光學上的新發展而被否定。

定論性的證份是不可能出現的,因為缺乏可以充當這種證偽所依據的完全可靠的觀察陳述。

3.實際檢驗情況的複雜性
“凡天鵝皆白”這種說法,只要有一隻天鵝並非白色的實例得以成立,就肯定會被證偽。但是,對於象這樣的證偽邏輯的簡化說明卻掩蓋了任何實際檢驗情況都有的複雜性給證偽主義造成的嚴重困難。構成一種現實的科學理論的,往往並不是象“凡天鵝皆白”這樣一種單一的陳述,而是一種全稱陳述的複合體。而且如果理論是用實驗來檢驗的,那末,在構成受檢驗理論的那些陳述以外還有更多的陳述。這樣的理論還會由於輔助性的假定,例如,由於附加上規定所用儀器使用方法的定律和理論之類而擴大。而且,為了要推導出某種其正確性有待於實驗檢驗的預見,還有必要再加上象實驗裝置說明之類的初始條件。例如,假定有一個天文學理論要通過用望遠鏡觀測某一行星的位置來加以檢驗。這一理論就必須預言望遠鏡在某一規定時間觀察到這一行星所必須採取的方位。據以推導出這種預測的前提將包括:構成受檢驗理論的相互聯繫的陳述,諸如這一行星和太陽以前的位置之類的初始條件,象那些使得人們可以對來自這一行星的光通過地球大氣層時所發生的折射加以矯正那樣的輔助性假定,如此等等。而如果根據這些前提的複雜綜合體所推導出來的預見被證明為假(就我們所舉的例子而言,如果那顆行星不出現在預測的方位上),那末,這種情況的邏輯所能允許我們作出的結論只是至少有一項前提必定是錯誤的。但是邏輯並不能幫助我們識別錯誤的前提。錯誤的可能是被檢驗的理論本身,但是要對不正確的預見負責的,也可能是某一項輔助性假定或初始條件描述的某一部分。一項理論之所以不能被一勞永逸地證偽,是因為不能排除這樣一種可能性,即應該對錯誤的預見負責的,並不是受檢驗的理論,而是複雜的檢驗情況的某一部分。

以下是天文學歷史上可以說明這種情況的一些實例。

在前面引用過的一個例子裡,我們討論了牛頓的理論是怎樣明顯遭到天王星軌道的駁斥。就這一實例而言,後來證明,錯誤的不是牛頓的理論,而是對於初始條件的描述沒有考慮到尚待發現的海王星。第二個例子,是哥白尼的理論首次發表以後幾十年,丹麥天文學家第谷·布拉赫聲稱已經駁倒這種理論時所持的論點。布拉赫爭辯道,如果地球圍繞太陽鏇轉,那末,在地球從太陽的一側運動到另一側的一年過程中,從地球上觀察到的某一恆星的方位就應該發生相應的變動。但是當布拉赫試圖用他的儀器(當時最精確、最靈敏的儀器)檢測他所預期的視差時,他未能觀察到那種現象。布拉赫由此作出結論,宣布哥白尼的理論是錯誤的。事後我們知道,引起了錯誤預見的並不是哥白尼的理論,而是布拉赫的一項輔助性假定。布拉赫對於恆星的距離的估算太小,比實際小了許多倍。當他的估算被一個更接近於實際的估算所代替之後,預測到的視差就變得太小而難以為布拉赫的儀器所檢測到了。

第三個是伊姆雷·拉卡托斯虛構的一個假想的例子:

“這是一個關於一起假想的行星行為異常的故事。有一位愛因斯坦時代以前的物理學家根據牛頓的力學和萬有引力定律N,和公認的初始條件I,去計算新發現的一顆小行星P的軌道。但是那顆行星偏離了計算軌道。我們這位牛頓派的物理學家是否認為這種偏離是為牛頓的理論所不允許的,因而一旦成立也就必然否定了理論N呢?不。他提出,必定有一顆迄今未知的行星P’在干擾著P的軌道。他計算了這顆假設的行星的質量、軌道及其他,然後請一位實驗天文學家檢驗他的這一假說。而這顆行星P’大小,甚至用可能得到的最大的望遠鏡也不能觀察到它:於是這位實驗天文學家申請一筆撥款來建成一台更大的望遠鏡。經過了三年,新的望遠鏡建成了。如果這顆未知的行星P’終於被發現,一定會被當作是牛頓派科學的新勝利而受到歡呼。但是它並沒有被發現。我們的科學家是否因此而放棄牛頓的理論和他自己關於有一顆在起著干擾作用的行星的想法了呢?不,他又提出,是一團宇宙塵雲擋住了那顆行星,使我們不能發現它。他計算了這團塵雲的位置和特性,他又請求撥一筆研究經費把一顆人造衛星送入太空去檢驗他的計算。結果衛星上的儀器(很可能是根據某種未經充分檢驗的理論製造的新式儀器),終於記錄到了那一團猜測中的宇宙塵雲的存在,其結果一定會被當作牛頓派科學的傑出成就而受到歡呼。但是那種塵雲並沒有被找到。我們那位科學家是否因此就放棄了牛頓的理論,連同關於一顆起干擾作用的行星的想法和塵雲擋住行星的想法呢?不。他又提出,在宇宙的那個區域存在著某種磁場,是這種磁場干擾了衛星上的儀器。於是,又向太空發出了一顆新的衛星。如果這種磁場能被發現,牛頓派一定會慶祝一場轟動世界的勝利。但是磁場也沒有被發現。這是否就被認為是對於牛頓派科學的否定了呢。不。不是又提出另一項巧妙的輔助性假說,就是……於是整個故事就被淹沒在積滿塵土的一卷又一卷期刊之中而永遠不再被人提起。”【4】

如果這個故事,被認為是可以說明一些道理的,那末,它說明了一種理論總可以由於把它所面臨的證偽轉嫁給整個假定複合體的另一部分而免於被證偽。

4.從歷史的角度看證偽主義的不當
使證偽主義者陷於窘境的一個歷史事實是,如果他們的方法論得到科學家的嚴格遵守,那末,被公認是科學理論中最佳範例地那些理論,就根本不可能發展起來,因為早在萌芽狀態就會遭到擯棄。可以舉任何一種經典科學理論為例,無論是在提出之初或是到了晚些時候,都可以找到在當時被公認的、被認為與那種理論相矛盾的、以觀察為根據的斷言。儘管如此,那些理論並沒有被擯棄,而它們之沒有被拋棄就成了科學的幸運。以下是能夠支持我的論點的幾個歷史上的例子。

牛頓的萬有引力理論問世之初,曾經由於對月球軌道的觀測而被證明為偽。幾乎經過五十年,才把這個被證明為偽轉給牛頓理論以外的其他原因。後來人們知道,這同一理論又與水星軌道的細節不一致,雖然科學家們並沒有因此而擯棄這個理論。事實表明,要用一種保護牛頓理論的方式把這種證偽解釋過去是永遠不可能的。

第二個例子和波爾的原子理論有關,這個例子是由拉卡托斯提出來的。【5】這個理論在發展初期,曾經與這樣一種觀測結果不相符合,即:某種物質在超過10-8秒的時間內是穩定的。根據這個理論,帶負電荷的電子在原子內部沿著軌道圍繞帶正電荷的核運動。但是根據波爾當作前提來接受的那種經典電磁理論,沿著軌道運動的電子應該發生輻射。這種輻射將使電子失去能量而陷入核內。經典電磁理論的定量細節則把這種陷入核內發生的時間估計為10-8秒。幸而波爾不顧這種證明為偽而堅持了他的理論。

第三個例子涉及到氣體運動理論,這個例子有助於說明那個理論的創始人明確地承認理論一提出就被證明為偽的情況。當麥克斯韋在一八五九年第一次發表氣體運動理論的詳細內容時就在同一篇論文中承認,這個理論被氣體比熱的測量結果所證明為偽。【6】十八年以後,他在評論氣體運動理論的後果時寫道:

“有一些和我們現今對物質結構的理解一致因而無疑是使我們感到非常滿意的,但是也還有一些卻很可能會把我們從心安理得的狀態中驚醒過來,而且也許會把我們最終從一向藉以獲得庇護的全部假說中驅趕出來,使我們進人成為一切真的知識進展前奏的那種徹底自覺的無知境界。”【7】

運動理論內部的一切重要發展都發生在那次證偽之後。又一次幸運的是,這個理論並沒有因為被氣體比熱的測量證明為偽而被放棄,而樸素證偽主義者至少會被迫堅持認為要放棄的。

第四個例子是哥白尼革命,下一節將對此加以比較詳細的介紹。這個例子將強調,在涉及到重大理論變革的複雜性時,證偽主義者所面臨的種種困難。這個例子也將提供一個背景,以便於就近年來為了表征科學的本質及其方法所作的恰當的努力展開討論。

5.哥白尼革命
在中世紀的歐洲,地球被普遍認為是有限宇宙的中心,太陽、行星和恆星全都環繞地球運行。作為天文學發展基礎的物理學和宇宙學,基本上還是公元前四世紀由亞里土多德發展的。公元二世紀,托勒密建立了一套詳細的天文學體系,該體系明確規定了月球、太陽和所有各行星的軌道。

在十六世紀最初幾十年內,哥白尼建立了一套新的天文學,包含有一顆運動著的地球的天文學,它向亞里土多德和托勒密的體系提出了挑戰。根據哥白尼的觀點,地球並不是靜止不動地處在宇宙的中心,而是和其他行星一道環繞太陽運行。到了哥白尼的想法被證明有根據的時候,亞里士多德的世界觀已經為牛頓的所取代。這是一次歷時一個半世紀才告完成的理論變革。關於這次重大理論變革的故事的細節,並不能給歸納主義者和證偽主義者所主張的方法論提供支持,倒是表明有必要為科學及其成長作出完全不同的、結構更複雜的解釋。

當哥白尼在一五四三年首次發表他的新天文學的細節時,有許多論據可以提出而且也確實提出來反對他的新天文學。聯繫到當時的科學知識來看,這些論據是有道理的。而哥白尼針對這些論據為他的理論所作的辯護,倒不能令人滿意。為了理解這種局面,有必要熟悉一下亞里士多德世界觀的某些方面,反對哥白尼的論據正是以這種世界觀為其依據的。下面就扼要地介紹一些有關的論點。

亞里士多德學派的宇宙分為兩個絕然不同的區域。月下區是內區,從處於中心的地球一直伸展到月球軌道的內側。月上區則包括整個有限宇宙的其餘部分,從月球軌道一直伸展到恆星天層,後者標誌宇宙的外部邊界。邊界以外一無所有,甚至沒有空間。在亞里土多德的體系中,空無一物的空間是不可能存在的。月上區的一切天體全都是由一種被稱為以太的不可敗壞的元素構成。以太有一種沿著正圓軌道環繞宇宙中心運動的天然傾向。這種基本觀念在托勒密的天文學中有所修改、有所發展。自從在各種不同的時間所觀測到的行星位置無法與以地球為中心的圓形軌道概念吻合一致,托勒密又在他的體系中引入了被稱為本輪的更多的圓。行星沿著圓或本輪運動,本輪的圓心又沿著圓形軌道環繞地球運動。這樣一些軌道又可以用進一步在本輪上增添本輪等等的方法加以修正,由此而形成的體系也就可以和行星位置的觀測結果相容,而且也就有可能預測行星的未來位置了。

與月上區的那種秩序井然、不可敗壞的性質相對照,月下區的特徵是變化、生長和衰退,繁殖和腐敗。月下區的一切物質是氣、土、火、水四種元素的混合,各種元素混合的相對比例決定著由此而形成的物質的特性。每一種元素在宇宙中各有其天然的位置。土的天然位置在宇宙的中心;水,在地球的表面上;氣,在緊接著地球表面的上方區域內;火,在大氣層的頂端,靠近月球的軌道。因而地上的一切物體由於所含四種元素的相對比例而在月下區各有其天然位置。石頭,由於絕大部分是土,所以天然位置接近地心;火焰,由於絕大部分是火,所以天然位置接近月球軌道,如此等等。一切物體都有沿直線向上或向下朝著它們天然位置運動的傾向。因此,石頭的天然運動是朝著地心直線向下,火焰的天然運動是直線向上,離開地心。天然運動以外的一切運動,都必須有原因。例如,箭必須由弓射出,而車輛必須由馬匹牽引。

這些就是亞里士多德的力學和宇宙學的梗概,而亞里土多德的力學和宇宙學則是被哥白尼同時代人奉為圭臬,也是被用作反駁地動說時的論據。我們不妨看一看在反駁哥白尼體系方面比較有力的一些論據。

也許對哥白尼的體系構成了最嚴重的威脅的,是所謂塔的論據。這種論據大致如下。如果地球象哥白尼所宣稱的那樣是環繞著它的軸鏇轉的,那末,地球表面上的任何一點在一秒鐘內都將運動一個相當大的距離。如果有一塊石頭從建立在這運動著的地球上的一座塔頂上落下來,它將完成它的天然運動而向著地心落去。在它下落的過程中,由於地球的鏇轉,塔將隨地球而運動。因此,當石頭落到地面的時候,塔一定已經離開了它在石頭開始落下時所占據的位置。所以石頭就應該落在距離塔基相當遠的地面上。但是,實際上並不會發生這種現象。石頭落在塔基的地面上。因此,地球不可能是鏇轉的,而哥白尼的理論是錯誤的。

另一個反駁哥白尼的力學論據,涉及到象石頭、哲學家以及諸如此類鬆散地存在於地球表面上的物體。如果地球在鏇轉,為什麼這些物體並不象石塊從鏇轉的車輪邊沿上被拋出去那樣,從地球表面上被甩出去,如果地球在自轉的同時又環繞太陽運動,為什麼月球沒有被它留在後面,

本書上文還提到一些基於天文學考慮的反哥白尼論據。與這些論點相關的是,從多次觀察到的恆星位置中看不到應有的視差,以及在肉眼觀察下,火星和金星並不隨著一年時間的推移而發生可看到的大小變化。

由於我所提到的以及其他類似的論據,哥白尼理論的支持者曾經面臨著嚴重的困難。哥白尼本人也深深地沉溺在亞里士多德的形上學之中,而未能對那些論據作出恰當的回答。

鑒於反駁哥白尼的論辯的力量,很可能要問,在一五四三年,究竟能為哥白尼說些什麼呢,回答是,“沒有很多”可說。哥白尼理論主要的魅力在於它能以簡單的方式對行星運動的許多特徵作出解釋,而對立的托勒密理論卻只能以一種缺乏魅力、矯揉造作的方式來解釋它們。這些特徵是,行星的逆行,以及水星和金星與其他行星不同,總是留在太陽的近處。一顆行星按照有規則的間隔期退行,那就是說,停止它在恆星間的向西運動(從地面上觀察),而在繼續它的再度向西運動之前短時間地折回原先的途徑向東運行。在托勒密的體系中,逆行是用增添一些專門為了解釋逆行而構想出來的本輪這樣一種有點特設性的伎倆來加以解釋的。在哥白尼的體系中,就不必採取這種矯揉造作的做法。逆行是由於地球和其他行星一同在恆星的背景上環繞太陽運行自然產生的現象。類似的論點也適用於太陽,水星和金星總是比較接近的問題。這是哥白尼體系的自然結果,只要水星和金星的軌道處於地球軌道的內側這一點能夠成立。在托勒密的體系中,就必須把太陽、水星和金星的軌道人為地拉扯到一起,才能形成所要求的結果。

哥白尼理論有一些數學特點是於它有利的。除此之外,就其簡單性和符合行星位置的觀測而論,這兩種對立的體系是不相上下的。以太陽為中心的圓形軌道不能與觀測結果吻合,以致於哥白尼也不得不象托勒密那樣增添一些本輪,為了提出能夠與已知的觀測結果相符的軌道而增添的本輪總數,對於兩種體系說來是大致相同的。在一五四三年,由於數學上的簡單性而產生的有利於哥白尼的論據,不能被認為就足以對抗不利於他的力學和天文學論據。雖然如此,仍然有一些在數學上有才能的自然哲學家終於被吸引到了哥白尼體系一邊,他們為了捍衛這一體系而作出的努力,在以後的一百左右取得了越來越大的成功。

在捍衛哥白尼系統方面貢獻最大的一個人就是伽利略。他從兩方面做到了這一點。第一,他用望遠鏡觀察天空,在這樣做的過程中,他改造了那些要求哥白尼理論加以解釋的觀測資料。【8】第二,他為後來終於取亞里土多德力學而代之的那種新的力學創設了開端,正是由於這種新力學的出現,才使得那些反駁哥白尼的力學論據終於煙消雲散。

當伽利略在一六○九年製成他第一批望遠鏡並把它們串接起來瞄向天空時,他獲得了激動人心的發現。他看見了許許多多為肉眼所無法看到的恆星。他看到了木星所擁有的幾個衛星,他看到了月球表面有高山、有深坑。他也觀察到通過望遠鏡所看到的火星和金星外觀的大小,以哥白尼體系所預言的方式發生變化。後來,伽利略終於確證,金星也象月球一樣有盈虧,這正是哥白尼所預言而為托勒密的體系所不容的現象。木星的幾顆衛星粉碎了亞里土多德派根據衛星總是和據說是運動著的地球同在一起的事實所提出的非難哥白尼的論據。因為現在亞里士多德派不得不面對與木星及其衛星相關的同樣的問題。象地面一樣起伏不平的月球表面,推翻了亞里士多德關於盡善盡美、永不敗壞的天和不斷變化、容易腐敗的地這兩者之間的區別。金星盈虧變化的發現,標誌了哥白尼派的成功和托勒密派的新問題。無可否認的是,伽利略通過他的望遠鏡所作的觀測一旦得到承認,哥白尼理論所面臨的困難也就減少了。

關於伽利略和望遠鏡的上述評論引起了一個嚴肅的認識論問題。為什麼應該認為用望遠鏡觀測,比用肉眼觀測更為可取?對於這個問題的一個回答是,可以利用望遠鏡的光學理論來解釋它的放大的特性,並且對我們可能以為會影響望遠鏡映像的各種像差作出說明。但是,伽利略本人並沒有為此目的而利用光學理論。能夠在這方面提供支持的光學理論是由伽利略的同時代人克卜勒早在十六世紀首次提出來的。而這種理論又在以後幾十年內得到了改進和擴大,回答我們關於望遠鏡優於肉眼的問題的第二種方式,是用某種切實可行的辦法證明望遠鏡的有效性,例如瞄準遠處的高塔,船隻之類,以顯示這種儀器是怎樣放大並使得觀測物清晰可見。但是,要用這種辦法來為望遠鏡在天文學中的套用辯護仍然是困難的。在用望遠鏡觀察地上的物體時,要把觀測物體和望遠鏡所造成的像差區別開來是可以做得到的,因為觀測者熟悉高塔、船隻之類物體的形象。而當觀測者探測天空時情況就不同了,因為他對觀測的對象不熟悉。在這方面有意義的是,伽利略按照他用望遠鏡觀察到的月球繪成的月面圖就含有實際並不存在的凹坑。那些“凹坑”想必就是伽利略那些遠不是完善的望遠鏡的作用所引起的。這一段所說的足以表明,要證明望遠鏡觀測的優越性不是一件簡單易行的事情。對伽利略的發現提出質疑的那些對手們並不都是愚蠢、頑固的反動分子。證明已唾手可得,而且隨著望遠鏡的越來越完善和關於望遠境作用的光學理論的不斷發展,證明也越來越有說服力。但是所有這一切全都是費時間的。

伽利略對科學的最大貢獻是他在力學方面的研究。他為後來取代了里士多德力學的牛頓力學奠定了某些基礎。他把速度和加速度明確地區別開來,他斷言自由落體以恆定的加速度運動而與它們的重量無關,下落的距離和下落的時間的平方成正比。他否認亞里士多德關於一切運動都必須有原因的論斷,他提出來代替這種論斷的是圓形慣性定律,根據這一定律,一個運動著的物體在不受外力影響的情況下將以均勻的速度沿著圓形路線環繞地球不停地運動。他分析了拋射體運動,他把一個拋射體的運動分解為二,一部分是水平運動,按照他的慣性定律以恆定速度進行;另一部分是垂直運動,以恆定加速度由上向下進行。他表明,由此合成的一個拋射體的運動軌跡,是一條拋物線。他提出了相對運動的概念,他論證一個系統的勻速運動,不取得系統外的某個參考點,就不能以力學的方法,把它檢測出來。

這些重大的發展,並不是伽利略在瞬間完成的。它們逐漸出現的時間跨越了半個世紀,在他的《兩種新科學》【9】一書中達到高潮,這部著作最初發表在一六三八年,距哥白尼主要著作的發表,幾乎有一個世紀之久。伽利略用許多例證和思想實驗使他的新概念成為有意義的並越來越精確。伽利略偶然也描述他實際進行的實驗,例如,關於球體從傾斜的平面上滾下的實驗,雖然伽利略實際上究竟做過多少實驗是一個有爭議的問題。

伽利略的新力學使得哥白尼的體系能夠面對上文提到過的一些異議,而立於不敗之地。置於塔頂而且和塔一起參與環繞地球中心的圓形運動的物體,落下以後將繼續和塔一起處於那種運動之中,並因而落在塔基的地面上而和經驗一致。伽利略把這個論據又向前推進一步,他斷言,他的慣性定律的正確性,可以用這樣的實驗來證明,即從一隻勻速行進的船的桅桿頂上落下塊石頭,並注意到這塊石頭落在桅桿底部的甲板上,雖然伽利略並沒有宣稱他曾經做過這個實驗。伽利略未能十分成功地解釋,為什麼鬆散的物體沒有鏇轉著的地球表面上甩出去。事後認識到那是由於他的慣性原理存在著缺陷,而且,他對於作為一種力的重力缺乏明確的概念。

雖然伽利略的科學研究工作主要是為了加強哥白尼理論的地位,但是伽利略自己並沒有創立一種詳細的天文學,在認為行星軌道是圓形的這一點上倒似乎是在步亞里士多德的後塵。在這個方面獲得重大突破的是伽利略的同時代人克卜勒,他發現每一個行星的軌道可以用一個橢圓來表示,太陽是這個橢圓的兩圓心之一,這就消除了哥白尼和托勒密都認為是必要的那種複雜的本輪系統。在托勒密的地球中心體系中是不可能有同樣簡明的描述的。克卜勒擁有第谷·布拉赫的行星位置記錄資料,這些記錄比哥白尼所能獲得的更為準確。經過對這些資料的苦心鑽研和分析,克卜勒終於提出了他的行星運動三定律,即:行星沿橢圓形軌道環繞太陽運行,太陽和某一行星的聯線在相同的時間內掃過相同的面積以及行星運行周期的平方和它於太陽之間的平均距離的立方成正比。

伽利略和克卜勒確定是加強了有利於哥白尼理論的論辯。但是,在那個理論牢靠地建立在包羅廣泛的物理學基礎之上以前,還必須取得更多的發展。牛頓終於能利用伽利略、克卜勒和其他人的研究成果創造了那包羅廣泛的物理學,一六八七年發表在他那部《原理》之中。他對作為加速度的原因而不是運動的原因的力提出了明確的概念,這個概念出現在伽利略和克卜勒的著作中是有點混亂的。牛頓用他自己的線性定律代替了伽利略的圓形慣性定律,根據他的慣性定律.物體在不受外力影響的情況下沿直線作勻速運動。牛頓的另一項重大貢獻當然是他的萬有引定律,這使得牛頓能夠解釋克卜勒的行星運動定律和伽利略的自由落體定律的近似正確性。在牛頓的體系中天體的領域和地上物體的領域被統一了起來,這兩類物體全都在符合於牛頓運動定律的力的影響下運動。牛頓的物理學一經形成,就有可能把它詳細地套用在天文學上。例如,就有可能在考慮到月球的有限大小、地球的自轉以及地球軸的晃動等等因素來詳細研究月球的軌道。也就有可能去研究由於太陽的有限質量、行星之間的引力等的因素所引起的各行星偏離克卜勒定律的現象。象這一類的發展還要占用牛頓一些繼承者兩個世紀的精力。

我在這裡扼要介紹的故事應該足以表明,哥白尼革命並不發生在從比薩斜塔上扔下一兩頂帽子的時候。同樣清楚的是,無論是歸納主義者或是證偽主義者都沒有提供一個與之相符的科學觀。關於力和慣性的新的概念,並不是作為仔細觀察和實驗的結果而出現的。它們的出現也不是由於大膽推測的證偽和一個大膽推測為另一個所取代的持續不斷的過程。新理論(包括表述不完善的新穎概念)的早期闡述是在對那些表面的一次次證偽不予理睬的情況下被堅持下來和發展起來的。只是經過許多科學家若干世紀的智力勞動,在新的物理學體系終於創立之後,新的理論才能夠即使在細節上也成功地和觀察和實驗的結果相吻合。不考慮到這樣一些因素,任何科學觀都不能被認為是接近於正確的。

閱讀文獻

拉卡托斯的論文《證偽和科學研究綱領方法論》除了沒有批判最精緻的證偽主義外,對其他都作了批判,該文載I.拉卡托斯和A.默斯格雷夫編:《批判和知識的成長》(劍橋1974年,劍橋大學出版社)第91一196頁。其他經典性評論有P.杜恆:《物理學理論的目的和結構》(紐約1962年,艾瑟納姆出版社),以及W.V.O.奎恩的論文《經驗主義的兩個教條》,載於他的《從邏輯的觀點看》(紐約 1961年,哈珀和羅出版社)第 20一46頁。給證偽主義提出難題的哥白尼革命的歷史論述有T.庫恩:《哥白尼革命》(紐約1959年,倫多姆·豪斯出版社),A·科伊雷:《形上學和測量》(倫敦1968年,查普曼和霍爾出版社)以及 P·K·費耶阿本德:《反對方法:無政府主義知識論綱要》(倫敦1975年,新左翼出版社)。拉卡托斯的論文《波普爾論分界和歸納》,載於P.A.施爾普:《卡爾·R.波普爾的哲學》(伊利諾州拉薩爾1974年,歐本·克特出版社)是對證偽主義者宣稱他們已經解決了歸納問題的這種說法的批判。庫恩對證偽主義的批判見《科學革命的結構》(芝加哥1970年,芝加哥大學出版社)和《發現的邏輯還是研究的心理學?》載拉卡扎斯和默斯格雷夫編;《批判和知識的成長》第1-23頁。

注釋

【1】波普爾;《科學發現的邏輯》,倫敦1968年,赫青遜出版社,第106頁。

【2】同上,第99頁。

【3】同上,第 111頁。

【4】拉卡托斯:《證偽和科學研究綱領方法論》,載I.拉卡托斯和A·默斯格雷夫《批判和知識的成長》,劍橋1974年,劍橋大學出版社,第100~101頁

【5】同上,第140一154頁。

【6】麥克斯韋:《氣體動力學理論的例證》。1859年宣讀於不列顛協會,重印於W.D.尼文編:《詹姆斯·克勒克·麥克斯韋科學論文集》,兩卷集,紐約1965年,多佛爾出版社,第l卷。第377~409頁。尤其要參閱該文最後一段。

【7】J.C.麥克斯韋《氣體運動理論》載《自然》,第16卷,1877年第245-246頁。

【8】我對於伽利略和望遠鏡的議論以及對於伽利略物理學其他若干方面的評價,都得益於費耶阿本德在《反對方法:無政府主義知識論綱要》(倫敦1975年,新左翼出版社)第69-144頁中富於挑戰性的論述。

【9】伽利略:《兩門新科學》,S.德萊克譯(麥迪遜1974年,威斯康辛大學出版社)。

第七章、作為結構的理論:1.研究綱領

1.應該把理論看作有結構的整體
前一章扼要介紹的哥白尼革命有力地表明,歸納主義和證偽主義的科學觀都過於零碎。他們把注意力集中在理論和個別的或成組的觀察陳述之間的關係上,而沒有考慮到一些具有重大意義的科學理論的複雜性。無論是樸素歸納主義者所強調的從觀察中歸納理論或者是證偽主義者所設計的推測與證偽的圖式,都不能為實際上十分複雜的理論的產生和發展的特徵提供恰當的描述。比較恰當的是把理論當作某種有結構的整體來描繪的圖景。

必須把理論看成為結構的一個理由,起源於對科學史的研究。歷史研究揭示,重要科學的演化和發展顯示出一種為歸納主義和證偽主義的解釋所忽略的結構。哥白尼理論一個多世紀在綱領上的發展已經為我們提供了一個實例。在本章下文,我們還要遇到其他的一些例子。然而,歷史的論據,並不是斷言理論是某種有結構整體的唯一依據。另一個更有普遍意義的是和觀察依賴於理論這一事實密切關聯的哲學論據。那就是第三章所著重指出的觀察陳述必須以某種理論的語言加以表述。因此,陳述和包含在這些陳述中的概念,在精確和提供信息的程度上將和它們利用其語言作為框架的理論相等。例如,我相信人們會同意,牛頓關於質量的概念要比民主之類的概念具有更為精確的含義。我以為,前一概念之所以具有比較精確的含義,是由於它在一種精確的有結構的理論即牛頓的力學中起著特定的、界限明確的作用。對照之下出現“民主”這一概念的理論,如所周知,卻是含糊不清而且五花八門。如果這表示在某一述語或陳述含義的精確性和這一術語或陳述在某一理論中所起的作用之間存在著密切聯繫這種看法能夠成立,那末,由此而產生的相當直接的結論就是必須要有結構嚴謹的理論。

概念的含義對於概念在其中出現的那種理論結構的依存性和前者的精確性對於後者的精確性和嚴謹程度的依存性,可以由於指出一個概念藉以獲得意義的其它方式的局限性而變得更加象是有道理的。這樣的方式之一是認為概念可以由於“定義”而獲得意義的觀點。下定義是不能作為確定意義的基本程式的。概念只能用意義已經確定的其他概念來下定義。如果後一種概念的意義本身也是用下定義的方式來確定的,其結果顯然就將是一種無限的倒退,除非有些術語的含義是通過其他某種方法獲知的。如果人們不是已經知道了許多單詞的含義,一部辭典就會毫無用處。牛頓不可能用牛頓以前的那些概念來為質量或力下定義。他必須通過發展新的概念體系來超越舊的概念體系的術語。第二種方式是認為概念的意義可以通過觀察來確定的想法,也就是藉助於直接證明式定義的方式。這種想法的根本困難,已經在第27頁談到“紅的”這一概念時討論過。一個人並不能單憑觀察而得出“質量”概念,無論他對相撞的檯球、彈簧上的重物、沿軌道運行的行星以及諸如此類的對象進行怎樣仔細的觀察,也不可能單憑指出那些現象,而使別人明白質量的含義。在這裡重新提到以下這一點,並不是毫不相干的:如果有人想通過直接證明式定義的方式訓練一條狗,他的反應將永遠是嗅一嗅他的手指頭。

認為概念至少部分地是由於它們在某種理論中所起的作用而獲得意義的論斷,可以從以下一些歷史的回顧中得到支持。

與普遍流行的傳說相反,伽利略似乎很少進行力學方面的實驗。他在闡述他的理論時所提到的許多“實驗”,其實是思想實驗。這對於那些認為新的理論總是以某種方式從事實推導出來的經驗主義者來說是一個難以置信卻又不可否認的事實,但是,當人們認識到精確的實驗只有在有了能夠產生以精確的觀察陳述為其形式的預見的精確理論時才有可能進行。以後,那種難以置信的事實就是可以理解的了。伽利略當時正處在為創立一種新的力學作出重大貢獻的過程之中,那種力學後來證明是能夠為詳細的實驗提供支持的。他的努力包括思想實驗、類比和說明性比喻,而不是詳細的實驗,對此不必驚奇。我以為,一個概念,無論是“化學元素”、原子”、“無意識”或別的什麼概念的典型的歷史是,這種概念最初總是作為一種模糊的觀念而出現的,後來,隨著它在其中起作用的那種理論取得更為精確而嚴謹的形式而逐漸明確起來。電場這一概念的出現提供了一個特別生動的雖然有點專門性的實例。這一概念在十九世紀四十年代被法拉第首次引用時是十分含糊的。而且是借力學上的類比和以比喻的方式借用了“張力”、“功率”和“力”之類術語之助,被表達出來的。隨著電場和其他各種電磁量之間的關係變得更加明確,場的概念也就變得越來越明確了。一旦麥克斯韋引進了他的位移電流,就有可能使得以麥克斯韋方程式表現出來的那種理論具有較大的嚴謹性,而那些方程式則清楚地確定了所有各種電磁場量之間的相互關係。正是到了這一階段,“電場”這一概念,在經典電磁理論中的意義才達到了高度的明確和精確。也正是到了這一階段,各種場的概念才獲得了自己的獨立地位,而一向被認為是為各種場提供力學基礎所必不可少的以太才被棄置不用。

迄今我們提到了理論之所以必須被看成是某種有組織的結構的兩個理由,即歷史的研究表明理論具有這種特徵以及概念只有藉助於結構嚴謹的理論才能獲得精確的含義。第三個理由來自科學成長的需要。顯然,科學要能獲得比較有效的進步,理論就應該在結構上含有關於其本身應該如何發展和擴充的相當明確的線索和規則。這些理論應該是可以提供一個研究綱領的開放的結構。牛頓的力學就為十八世紀和十九世紀的物理學家提供了這樣一個綱領,即用受牛頓運動定律支配的、包含各種力的力學體系去解釋整個物理世界的綱領。這種嚴謹的綱領.可以和現代的社會學相比,後者在很大程度上對於用經驗的資料去滿足證偽主義者的(如果不是歸納主義者的)好科學的標準是足夠充分的,然而可悲的是未能和物理學的成功爭一高低。我以為,用拉卡托斯的話來說,關鍵性的差別在於這兩種理論的相對的嚴謹性。現代社會學的理論未能為指導未來的研究提供一個嚴謹的綱領。

2.拉卡托斯的研究綱領
本章的其餘部分將用來扼要介紹一種值得注意的、試圖把理論當作有組織的結構來分析的努力,即伊姆雷·拉卡托斯的“科學研究綱領方法論”。[1]拉卡托斯提出他的科學觀,是為了改進波普爾的證偽主義和克服對它的責難。

拉卡托斯的研究綱領就是一個既可以從正面又可以從反面指導未來研究的結構。綱領的反面啟發法,包括關於不得擯棄或修改這個綱領所依據的基本假定及其硬核的規定。這個硬核部分,由輔助假說和初始條件等等構成的保護帶加以保護,不被證偽。正面啟發法包括那些指出這研究綱領可以如何發展的概略的指導方針。這種發展包括為了說明以往已知的現象和預見新現象而以附加假定去補充硬核。研究綱領是進步的或是退化的,取決於是否能夠成功地導致或是持續地不能導致新現象的發現。免得讀者由於這一套新的術語障礙而失去興趣,讓我立即用比較簡單的詞語來加以解釋。

一個綱領的硬核,除了其他方面之外,就是確定一個綱領特徵。它表現為某種非常一般的、構成綱領發展基礎的理論假說。以下是幾個實例。哥白尼天文學的硬核就是這樣一些假定:地球和其他行星沿著軌道環繞靜止的太陽運行,而地球則每天自轉一周。牛頓物理學的硬核,則由牛頓的運動定律加上他的萬有引力定律組成。馬克思的歷史唯物主義的硬核則是這樣一種假定:社會的變化要由歸根到底決定於經濟基礎的階級鬥爭、階級的性質以及鬥爭的細節來解釋。

一個研究綱領的硬核,可以由於“它的創立者在方法上的決定”[2]而成為不可證偽的。在一個得到明確表達的研究綱領和觀察所得資料之間的任何匹配不當,都不是歸咎於構成其硬核的那些假定,而是歸咎於理論結構的其他某一部分。構成結構的這個其他部分的那些假定所形成的複雜綜合體,就是拉卡托斯稱之為保護帶的東西。它不僅包括那些明顯的用來補充硬核的輔助假說,而且還包括那些描述初始條件時所依據的假定以及觀察陳述。例如,哥白尼研究綱領的硬核就需要通過再給最初的圓形行星軌道增添上許多本輪而加以擴充,而且還必須改變以往公認的對地球與恆星間距離的估計。如果觀察到的行星行為情況不同於某一發展階段上的哥白尼研究綱領的預見,綱領的硬核就可以由於修改一些本輪或增添某些新本輪而得到保護。最後。還要把起初是隱含的其他一些假定揭示出來加以修改。這硬核又由於改變觀察語言所依據的理論而得到保護,以便於例如以望遠鏡的觀測資料代替肉眼的觀測結果。有關的初始條件,也由於增添新的行星而終於被修改。

一個綱領的反面啟發法是不得在這個綱領發展過程中修改和觸動其硬核的要求。任何科學家要修改硬核也就等於是放棄那特定的研究綱領。第谷·布拉赫在提出地球以外的一切行星都繞太陽運行,而太陽本身卻繞靜止的地球運行時,他也就放棄了哥白尼的研究綱領,而引進了另一個研究綱領。拉卡托斯之強調依附在某個研究綱領內工作的約定因素,他之強調必須由科學家來決定接受其硬核,在很大程度上和波普爾對於觀察陳述的立場是一致的,這種立場已經在前一章第二節中討論過。主要的不同點在於,波普爾所涉及的僅僅是關於接受單稱陳述的決定,而拉卡托斯卻把這一點擴大到適用於構成硬核的全稱陳述。象我在涉及波普爾的場合所提到過的那樣,我對拉卡托斯之強調個別科學家的明確決定也持有類似的保留。這一問題在本書以下各章將有更充分的討論。

正面的啟發法,也就是一個研究綱領中向科學家們指出他們應該做什麼,而不是不應該做什麼的方面,在某種程度上要比反面啟發法含糊一些,而且也更難於具體地確定其特徵。正面啟發法指出,對於硬核應該如何補充才足以使它能夠解釋並預見實在的現象。用拉卡托斯自己的話來說,“構成正面啟發法的是已部分明確表達出來的有關如何改變、發展研究綱領的可反駁的變種和如何修改、加強可反駁的保護帶的一組提示或暗示。[3]一個研究綱領的發展所涉及的不僅是增添某些適當的輔助假說,而且也涉及到發展某些適當的數學的和實驗的技術。例如,從哥白尼研究綱領創始之初,就十分清楚,為了充實和詳細套用這一綱領,必須要有能夠處理本輪運動的適宜的數學技術、經過改進的天文觀測技術和規定各種儀器使用方法的理論。

拉卡扎斯為了闡明正面啟發法的觀念,引用了牛頓引力理論早期發展的故事。[4]牛頓最初是由於考慮了一個點狀行星環繞一個靜止的點狀太陽的橢圓運動而得出他的引力平方反比定律的。顯而易見的是,要把這種引力理論在實際上套用於行星的運動,綱領的這種理想化模型就必須發展成為更加實在的進型。但是這種發展牽涉到一些理論問題的解決,因而不經過大量的理論工作就無法實現。牛頓本人面臨著一個確定的綱領,也就是由於受正面啟發法指導而取得了重大的進展。他首先考慮到太陽和行星都是在它們相互吸引的影響下運動的事實,然後,他考慮到行星的有限的體積,並且把它們都當作球體看待。在解決了由於那種運動而產生的數學問題之後,他進一步考慮到其他的複雜因素,例如由於行星有自轉的可能以及各行星之間以及每個行星與太陽間都存在著引力而引起的一些問題。當牛頓在這綱領方面沿著一條從開始就以一定的必然性顯現出來的途徑走到那樣遠的地步時,他開始關注他的理論和觀察之間的配合問題。當他發現缺乏這種配合時,他就進入了對於非球體行星之類問題加以考慮的一步。正如包含在正面啟發法之內的理論綱領一樣,一個相當確定的實驗綱領也顯示出來。這種綱領包括發展更精確的望遠鏡以及把望遠鏡用於天文學所要求的輔助理論,例如可以提供某種估計到光在地球大氣層中發生折射這一因素的手段的那些理論。牛頓對於他的綱領的最初的系統闡述也含有要製造其靈敏度足夠在實驗室的規模上檢測引力(卡文迪許實驗〕的儀器。

牛頓的引力理論所隱含的綱領提供了強有力的啟發式指導。作為另一個有說服力的例子,拉卡托斯對波爾的原子學說進行了詳細的評述。[5]發展研究綱領的這些實例的一個重要特點是,觀察性檢驗都是在較晚的發展階段上才成為有關的方面。這和我在前一節關於伽利略創立力學開端的評論是一致的。根據一個研究綱領而開展的研究工作,早期總是在對顯而易見的觀察證偽不加注意或不予置理的情況下進行的。必須使一個研究綱領有充分實現其潛在可能性的機會。應該設定適度精緻而恰當的保護帶。在我們所學的哥白尼革命的例子中,這包括發展適當的力學和光學。當一個綱領發展到適於接受觀察性檢驗的地步時,據拉卡托斯認為,具有壓倒性重要意義的是確證而不是證偽。[6]一個研究綱領必須能夠成功地,至少是斷斷續續地,作出終於可以確證的新穎預見。關於“新穎”預見的概念,已經在第五章第4節討論過。當差勒首次觀測到海王星和卡文迪許首次在實驗室的規模上檢測出引力時,牛頓的理論曾經歷過這種戲劇性的成功。這樣一些成功是這個綱領進步性質的標誌。與此相對照,托勒密的天文學在整箇中世紀卻未能預見任何新穎的現象。到了牛頓的時代,托勒密的理論已經無可救藥地成為退化的理論。

以上概述表明,一個研究綱領的價值可以從兩個方面來評價。首先,一個研究綱領應該具有一定程度的嚴謹性,從而有可能為未來的研究提供一個確定的綱領。其次,一個研究綱領應該導致新穎現象的發現,至少是偶爾地。研究綱領要能夠成為合格的科學研究綱領就必須同時滿足這兩個條件。拉卡托斯認為馬克思主義和弗洛伊德心理學是能夠滿足第一個條件但是不能滿足第二個條件的綱領,而現代社會學作為一個研究綱領來看也許能夠滿足第二個條件但不能滿足第一個條件。

3.研究綱領內的方法論
在拉卡托斯的框架內,科學方法論必須從兩個觀點來加以討論,一個和在單個研究綱領內所做的工作有關,另一個則和對立研究綱領之間的價值比較有關。單個研究綱領內的工作包括,以增加和明確提出各種不同的假說來擴大和修改它的保護帶。什麼樣的增加和修改為一種好的科學方法論所允許,什麼樣的該被認為是不科學的而被排除,拉卡托斯對這個問題的回答是直截了當的。任何行動都可以允許,只要不是象第五章第2節所討論過的那種意義上的特設性的。對一個研究綱領的保護帶所作的增加或修改必須是可以加以獨立檢驗的。個別的或是形成集團的科學家都完全可以用他們所選擇的方式去發展保護帶,只要他們的作法能為新的檢驗提供機會,從而使新的發現成為可能。為了說明問題,不妨從牛頓理論的發展中舉出我們已經探討過多次的一例,並且考察一下勒維里埃和亞當斯在致力於麻煩的天王星軌道問題時,所遇到的處境。這兩位科學家選擇了用提出認為初始條件不適當來修改綱領的保護帶。他們的詳細主張是科學的,因為這種主張。可以接受獨立的檢驗,而且也終於導致海王星的發現。但是對這一問題還可能有別種反應,按拉卡托斯的說法,也可能是真正科學的。另一位科學家也可能主張對規定觀測所用望遠鏡的用法的光學理論加以修改。這種做法將會是科學的,如果,比如說,它能夠對一種新的象差作出預言,而這種新的象差的存在,又是可以經過光學實驗而加以檢驗的。另一種做法也可能牽涉到推翻保護帶中某種假定,例如有關地球大氣層中光的折射的假定。這種做法也會是合理的,如果它使某些新的實驗性檢驗成為可能,或許還能導致地球大氣層某種意料之外的特性的發現。

兩種做法是拉卡托斯的方法論所禁止的。特設性假說,不能加以獨立檢驗的假說,是不許可的。例如,就我們所舉的例子來說,如果認為令人煩惱的天王星的運動之所以會如此是因為這是它自然而然的運動,這就是不科學的。另一種被排除的作法是我們已經提到過的那種侵犯硬核的行動。當一個科學家企圖用認為天王星和太陽之間的引力不服從平方反比定律去解決天王星的軌道問題時,他也就放棄了牛頓派的研究綱領。

理論的複雜綜合體的任何一部分都可能成為一次明顯的證偽的原因這一事實,對信賴一種絕對的推測與反駁的方法的證偽主義者提出了一個嚴重的問題。對於他來說,在查找麻煩根源方面的無能為力將產生無頭緒的混亂。拉卡托斯的科學觀在結構上,足可以避免這樣的後果。維持秩序的是綱領硬核的不可侵犯性和與此相伴隨的正面啟發法。在那種框架獨創性推測的擴散將導致進步,只要由這些獨創性推測所產生的預見有一部分偶爾能證明是成功的。保持或擯棄某一假說的決定,相當直截了當地取決於實驗的檢驗的結果。經得起實驗檢驗的那些假說,可以暫時被保留,而經不起的將被擯棄,雖然這樣一些決定在面臨更有獨創性的、可以接受獨立檢驗的假說時,仍然要接受更進一步的抉擇。觀察對接受檢驗的假說的影響,在一個研究綱領內相對說來是不成為問題的,因為硬核和正面啟發法有助於確定一種相當穩定的觀察語言的意義。

4.研究綱領的比較
雖然在一個研究綱領內對立假說的相對價值可以用比較直截了當的方式加以確定,但是對立的研究綱領之間的比較卻要麻煩一些。大致說來,研究綱領相對價值的確定,要看它們進步或退化所達到的程度。退化的綱領將讓位於進步的對手,正如托勒密天文學之最後讓位於哥白尼理論一樣。

接受或擯棄研究綱領的這個標準遇到的主要困難之一是和時間因素相聯繫的。必須經過多少時間才能確定一個研究綱領已經嚴重退化到不能導致新現象的發現?拉卡托斯關於假設的行星為不軌的比喻(見本書第74頁)表明了這種困難。在那個想像出來的牛頓派天文學內部的發展過程中,永遠不可能有把握知道一項重大的成功是不是就在眼前。不妨舉一個真正的歷史上的實例.曾經經過了七十年之久才發現哥白尼關於金星有盈虧現象的預見是正確的,而哥白尼關於恆星應顯示出視差的預見之得到確證則是經過了幾個世紀才出現的事情。因為無從肯定未來發展和檢驗一個研究綱領的努力可能產生的結果,就永遠也不能斷言任何綱領已經退化得不可救藥。總是有這種可能:一個研究綱領保護帶的有獨創精神的修改會導致某種引人注目的發現,從而使整個綱領重新復活並處於進步的狀態。

電學理論的歷史提供了一個對立研究綱領命運轉化的實例。一個綱領,我將稱之為超距作用理論,把電看成是某種存在於帶電體內共沿著電路流動的流體或粒子。認為分開的電的要素在一定距離內越過虛空的空間以一種取決於要素的間距和運動的力的瞬間的相互作用。另一種綱領是法拉第所開創的場的理論,根據這種理論,電現象可以解釋為在帶電體和電路周圍介質中所發生的作用,而不是它們之中的某種物質的行為。在法拉第獲得成功以前。超距作用理論曾被認為是進步的。它導致對萊頓瓶蓄電能力的發現和卡文迪許對帶電體之間引力或斥力反比平方定律的發現。然而,由於十九世紀三十年代法拉第發現了電磁感應並發明了電動機、發電機和變壓器而終於使得場的理論勝過了超距作用理論。又過了幾十年,當赫茲產生出場的理論所預見的無線電波時,這一綱領甚至獲得了更富有戲劇性的進展。儘管如此,超距作用理論卻並沒有就此告終。正是由於那種鋼領,才出現了有關電子的觀念。一對此,W.韋伯這位超距作用理論家在十九世紀上半葉就曾含糊地預言過,後來H.A.洛侖茲在一八九二年又以更精確的語言預言過,在以後的十年間,J.J.湯姆遜等人終於在實驗中檢測出電子的存在。如果超距作用說在本世紀之初就由於場論獲得了優越的進展而被放棄,經典電磁學理論的發展就會受到很大損害。附帶說一句,兩種綱領之間均相互作用以及經典電磁學理論由於從一個綱領繼承了場的概念。從另一個吸收了電子的概念作為兩個綱領的調和產物而出現這一事實表明,研究綱領並不是象拉卡托斯所說的那樣獨立自主的。

於是,按照拉卡托斯的看法,決沒有理由斷言:一個研究綱領比另一個對立的綱領“更好”。拉卡托斯本人承認,兩個綱領的相對價值,只能以“事後明白”的方式來加以確定。因為他未能為擯棄一個嚴謹的研究綱領或是為在兩個對立的綱領之間作出抉擇提供明確的標準,所以人們就可以和費耶阿本德一道說,拉卡托斯的方法論是個“口頭裝飾品,就象是獻給一個更幸福的時代的紀念品,在那個時代,人們仍然認為,只根據幾條簡單的‘理性’規則去從事象科學這樣十分複雜而且常常是災難性的事業是可能的。”[7]說得寬厚一點,人們可能會同意,由於科學研究結果明顯的不可預測性,要指望科學方法論能為決定在科學實踐中採取正確步驟提供確定的規則是不現實的,也許甚至是荒謬的。也許會爭辯說,拉卡托斯用關於進步的和退化的研究綱領的概念所做的事,是對科學的目的這類事情提供某種說明。根據退化的研究綱領工作的那些人將會知道,為了使他們的綱領恢復生機,必須完成哪種事情。他們必須以一種嚴謹的能產生新穎預見的方式發展他們的綱領,他們還必須檢驗這些預見,以期至少其中有一些會得到確證。與此相對照的是:在一個不嚴謹的、只比一堆各不相干的假說略勝一籌的框架內進行的研究,就象用特設性的不可檢驗的修改方法加以保護的綱領一樣,將被排除。根據拉卡托斯的標準,具有以上兩種特徵中無論哪一種的理論活動都必須被認為是不科學的。

閱技文獻

主要出處是I.拉卡托斯:《證偽和科學研究綱領方法論》,載I.拉卡托斯和A.默斯格雷夫編;《批判和知識的成長》(劍橋1974年。劍橋大學出版社),第91一196頁。根據拉卡托斯的觀點研究一些歷史實例的有E.扎哈爾的《為什麼愛因斯坦的綱領代替了洛侖茲的?》,載《不列顛科學哲學雜誌》,第24卷,(1973年)第 95—123,223-263頁,以及I.拉卡托斯和 E·扎哈爾的《為什麼哥白尼的綱領代替了托勒密的?》,載R.韋斯特曼編:《哥白尼的成就》,(加利福尼亞州伯克利 1975年,加利福尼亞大學出版社)。關於拉卡托斯的研究綱領在多大程度上是自成體系的,K.科歐奇在《理論之間的批判和科學的成長》中進行了批評。該文載R.C.巴克和R.S.科恩編:《波士頓科學哲學研究》,第8卷,(多德雷希特1971年,萊德爾出版公司),第160一173頁。對拉卡托斯和庫恩的觀點進行比較,並為庫恩辯護的有:D.布魯爾:《科學知識的兩種規範?》,載《科學研究》,第1卷,1971年第101—115頁。探討新穎預見概念的有A.E.默斯格雷夫:《邏輯的和歷史的確證理論》,載《不列顛科學哲學雜誌》,第25卷,1974年第l-23頁。

注 釋

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[1] I.拉卡托斯:《證偽和科學研究綱領方法論》,載I.拉卡托斯和A.默斯格雷夫:《批判和知識的成長》(劍橋1974年,劍橋大學出版社),第91-196頁。

[2] 同上,第133頁。

[3] 同上,第135頁。

[4] 同上,第136-136頁。

[5] 同上,第140-154頁。

[6] 我在這裡使用“確證”(confirmation)一詞,象在前幾章一樣,所指的是某一實驗檢驗結果支持某一理論而不是證明某一理論。拉卡托斯在我曾用“確證”的地方使用“證實”(verification)。

[7] P.K.費耶阿本德:《對專家的安慰》,載拉卡托斯和默斯格雷夫:《批判和知識的成長》,第215頁。

第八章、作為結構的理論:2.庫恩的規範

1.導 言
認為科學理論是某種複雜結構的第二種觀點,是近年來已經受到並在繼續受到巨大關注的一種觀點。我所指的是由托馬斯·庫恩所發展的那種觀點,其最初見諸文字的闡述,出現在一九六二年第一次出版的、他的《科學革命的結構》一書中。[1]庫恩是以物理學家的身份開始其學術生涯的,後來才把注意力轉移到科學史方面來。在這樣做的時候,他發現他關於科學的性質的先人之見發生了動搖。他終於認識到,傳統的科學觀,不論是歸納主義的還是證偽主義的,都經不起歷史證據的比較。庫恩認為應該使科學理論和他所理解的歷史情況更加符合一致,他的科學理論後來就是作為這樣一種努力而發展起來的。他的理論的一個關鍵性的特點是,強調科學進步的革命性質,這裡的革命意味著放棄一種理論結構並代之以另一種不相容的理論結構。另一個重要特點是,科學社會團體的社會學特徵在庫恩的理論中起著重要作用。

拉卡托斯和庫恩的方法有一些共同點。特別是,兩人都要求他們的哲學論述能經受得起以科學史為根據的批判。庫恩的論述在時間上早於拉卡托斯的科學研究綱領方法論,所以我認為有理由說,拉卡托斯曾為了自己的目的而利用了庫恩的某些成果。拉卡托斯的論述之所以先在本書中介紹,是因為最好把它看成是波普爾綱領的發展頂點,看成是對於波普爾證偽主義局限性的直接反應和改進這種局限性的嘗試。在庫恩為一方,波普爾和拉卡托斯為另一方的這兩者之間,主要的分歧在於前者強調社會學因素。在以下幾章,特別是在第九章,將論證庫恩這種強調的錯誤以及目前庫恩的著作之大受歡迎,並不是完全有道理可說的(也就是說,上百萬的讀者可能是錯了)。在這一章內,我將僅限於扼要地對庫恩的觀點作一點簡單的介紹。

庫恩關於一門科學如何進步的圖景可以概括為下列開放的圖式:

前科學——常規科學——危機——革命——新的常規科學——新的危機。

在一門科學形成以前的雜亂無章和五花八門的活動,在某一規範得到某一科學團體的堅持時,終於變成為結構、有方向的事業。構成一種規範的是:某一特定科學團體所採納的、一般性的理論假定和套用這些假定的定律和技術。在一種規範內工作的人們,不論這種規範是牛頓的力學、波動光學、分析化學或是別的什麼,都是在從事庫恩所說的常規科學。常現科學家將在他們為了解釋和適應實驗結果所揭示的實在世界某些有關方面的情況而進行的努力中,闡明和發展規範。在這樣做的時候,他們會不可避免地經歷困難。遇到明顯的證偽。如果對這一類困難失去了控制,危機狀態就發展起來。危機的解決,發生在全新的規範出現並吸引越來越多科學家的忠誠直到原先那個破綻百出的規範終於被放棄的時候。不連續的變化構成一次科學革命。新的規範,充滿了希望而不是被顯然無法克服的困難所困擾的規範,現在指引著新的常規科學活動的進行,直到它陷入嚴重的麻煩,導致一場帶來新的革命的新的危機。

先了解這樣一個梗概,再讓我們進一步對庫恩的圖式的各部分作一番仔細的考察。

2.規範和常規科學
一門成熟的科學是由單一的一種規範所支配的。[2]規範為在它所支配的科學內合理的工作規定標準。它協調並且指導在這規範內工作的一群常規科學家“解決難題”活動。根據庫恩的觀點,有一個能夠維持常規科學傳統的規範的存在,是區別科學與非科學的特徵。牛頓的力學、波動光學和經典電磁學全都曾經構成為也許仍然構成為規範,因而有資格被稱為科學。大部分現代社會學缺乏規範,因而也就沒有資格被認為是科學。

正如下文將要解釋的那樣,缺乏精確的定義是規範的本性。儘管如此,仍然有可能對構成規範的某些典型的組成部分加以描述。在這些組成部分中,有明確陳述的定律和理論假定,可以和拉卡托斯研究綱領的硬核組成部分相比。例如牛頓的運動定律形成了牛頓規範的一部分,而麥克斯韋的方程式則形成了經典電磁理論規範的一部分。規範也包括把基本定律套用到各種不同類型情況中去的標準方法。例如,牛頓的規範將包括把牛頓的各種定律套用到行星運行、鐘擺、檯球衝撞以及其他諸如此類的現象上去的方法。為了使規範的定律能夠對實在世界產生影響所必需的儀器製造和儀器使用技術,也包括在規範之內。牛頓的規範套用於天文學,包括各種合格的望遠鏡的使用,以及使用望遠鏡的技術,和對用望遠鏡收集到的資料加以校正的各種技術。規範的另一個組成部分由一些非常一般的形上學原則所組成,這些原則對規範內的工作起指導作用。在整個十九世紀,支配著牛頓規範的,大致是象這樣的一種假定:“應該把整個物理世界解釋為按照牛頓運動定律在各種力的影響下運轉著的機械系統,”而十七世紀笛卡兒的綱領則包括這個原則:“虛空是沒有的,物質的宇宙是一台大鐘,其中所有的力都表現為推力。”最後,所有的規範都包含一些非常一般的方法論規定,如:“認真努力使你們的規範與自然匹配,”或是“把使規範與自然匹配的努力的失敗看成是嚴重的問題。”

常規科學包括作出詳盡的努力來闡明規範,以改善它與自然之間的匹配。一種規範總是很不精確和開放的,為完成大量那類工作留有充分的餘地。[3]庫恩把常規科學描繪成按照某一規範的規則進行的解決難題的活動。而難題具有理論和實驗兩方面的性質。例如,在牛頓規範內,典型的理論難題包括為處理處於一個以上引力影響下的行星運動問題設計數學技術,以及為把牛頓定律套用於流體而發展適當的假定。實驗難題包括改進望遠鏡觀測的精確度,以及發展能夠可靠測量引力常數的實驗技術。常規科學家必須預先假定,規範為在規範內出現的問題提供解決的手段。解決某一難題的失敗,被看成是科學家的失敗而不是規範的缺陷。無法解決的難題,被看成是反常而不是規範的證偽。庫恩承認一切規範都將包含一些反常(例如,哥白尼理論與金星外觀的大小,或牛頓規範與水星軌道)並擯棄任何牌號的證偽主義。

一個常規科學家必須對他在其中工作的規範不加批評。只是由於如此,他才能集中精力去詳盡地闡明規範和從事深入探索自然所必要的秘傳的工作。正是在基本原理上不再存在分歧,把成熟的常規科學和不成熟的前科學的相對說來是雜亂無章的活動區別開來。根據庫恩的說法,後者的特徵就是基本原理上的分歧不一和爭論不休,嚴重到詳細的秘傳的工作無法進行。幾乎是有多少人在這領域內工作就會有多少種理論,每一個理論家都不得不重新開始和證明他自己獨特的觀點。庫恩舉牛頓以前的光學為例。從古代直到牛頓的時代,有過種類繁多、五花八門的關於光的性質的理論。在牛頓提出並捍衛了他的微粒說以前,沒有達到過普遍的一致,也沒有出現過詳細的,普遍接受的理論。前科學時期的彼此對立的理論家,不僅在基本理論假定方面,而且也在和他們的理論有關的種種現實現象方面意見紛紜,莫衷一是。就庫恩承認規範在指導對可觀察現象的探索和解釋方面所起的作用來說,他與我在第三章所描述的觀察依賴於理論這種看法絕大部分相一致。

庫恩堅持認為規範所包含的要比能夠以明確的規則和指示的形式明確規定下來的東西更多。他引用維根斯坦對“遊戲”這一概念的討論來闡明他的意思。維根斯坦論證,要為一種活動開列出能夠使它成為遊戲的必要的和充分的條件,是不可能的。當人們嘗試著這樣做的時候,他們總是發現有某種活動雖然包括在他們的定義之中,但是他們卻不願把它當成遊戲,也有某種活動為定義所排除,他們卻又願意把它看作遊戲。庫恩斷言,關於規範也存在著相同的情況。如果有人要為科學史上或是當代科學中某一規範的特徵作出精確而明晰的描述,其結果總會發現這一規範內的某項工作是和那種特徵描述不相符的。然而,庫恩堅持認為,事情的這種狀態並不能使規範的概念成為站不住腳的概念,正象和“遊戲”有關的類似情況不能排除對“遊戲”概念的合理使用一樣。即使不存在完整的明確的特徵描述,個別的科學家仍可以通過他們的科學教育獲得某一規範的知識。在對某一規範內的工作已經十分熟練的人員指導下,通過解決標準的問題,進行標準的實驗,最後再通過完成一項研究,一個有抱負的科學家就對那一規範的方法、技術和標準變得熟悉了。他並不見得就能對他所獲得的方法和技巧作出明白無誤的描述,正象一個木匠之未必能對他的手藝所依據的原理作出充分描述一樣。常規科學家的知識許多是麥可·波蘭尼所說意義上的默契。[4]

由於接受訓練的方式和為了有效地工作而接受訓練的必要,一個典型的常規科學家將對他在其中工作的那種規範的精確性質一無所知也無法明確表達。然而,一個科學家卻並不因此就不能嘗試著明確表達出他的規範所包含的先決條件,如果有必要的話。這樣的必要將出現在一種規範受到了對立的規范威脅的時候。在這種情況下,將有必要把某一規範所包含的一般規律,形上學的和方法論的原則等等開列清楚,以便捍衛它們而對抗構成威脅的新的規範所包含的規律和原則。在下一節,我將扼要介紹庫恩關於規範會怎樣陷入麻煩而為對立的規範所代替的論述。

3.危機和革命
常規科學家滿懷信心地在某一規範所規定的界限明確的領域內工作。規範向他提出一系列明確的問題以及他相信對於解決那些問題是恰當的方法。如果他為了任何一次未能解決某個問題的失敗而抱怨規範,他將會象木匠抱怨自己的工具一樣受到指責。儘管如此,失敗還是會遇到的,這樣一次次的失敗終於達到了如此嚴重的程度,以致對規範構成了一次嚴重危機並使這一規範被完全不相容的另一規範所代替。

僅僅是某一規範記憶體在著未解決的難題,並不能構成危機。庫恩承認規範總是會遇到困難的。總是會有反常存在。只有在一系列特殊的條件下,那些反常才會發展到動搖人們對規範的信心。這樣的反常將被認為是特別嚴重的,如果它被看成是對於規範基本原理的打擊,而又頑固地拒不屈服於常規科學團體成員為了消除它而進行的努力。庫恩在舉例時提到十九世紀末葉麥克斯韋電磁理論中的以太以及有關的地球運動問題。一個不那么專門的例子是彗星給亞里土多德那種有著聯繫密切而清澈透明的天球,秩序井然而又圓滿充實的宇宙所提出的一些問題。還有一些反常也被認為是嚴重的,如果它們對某種迫切的社會需要構成了重大的問題。困擾著托勒密天文學的那些問題,從改革曆法的需要來看,在哥白尼時代是迫切的。對反常的嚴重性產生影響的還有它拒不屈服於消除它的努力的時間長短。嚴重反常的數目則是影響到危機發作的又一因素。

根據庫恩的說法,要對科學危機時期的特徵作出分析,必須在具備歷史學家的才能的同時,還具備心理學家的素養。當反常終於被認為構成了某一規範的嚴重問題時,一個“明顯的專業上不安全”時期就開始了。[5]試圖解決問題的努力變得越來越激進。而規範所規定的解決問題的規則卻變得越來越失去約束力。常規科學家們開始從事哲學和形上學的爭論,試圖用哲學的論據為他們那些從規範的觀點看來是可疑的革新辯護。科學家們甚至公開對占統治地位的規範表示不滿和不安。庫恩引述了沃爾夫岡·泡利對他所認為的一九二四年前後日趨增長的物理學危機的反應。惱怒的泡利向他的朋友坦率地承認,“現在,物理學又一次陷入了可怕的混亂之中。無論如何,對我來說是太困難了,我倒寧願我是一個電影喜劇演員之類的人物,而從未聽到過物理學。”[6]一旦某一規範已經被削弱和動搖到它的支持者對它失去了信心的地步,革命的時機也就成熟了。

危機的嚴重性將由於對立的規範的出現而深化。“新的規範,也就是允許以後明確表達的充分暗示突然出現,有時是在半夜,在深陷於危機之中的某個人的頭腦里。”[7]新的規範將和舊的非常不同而且互不相容。根本的分歧是各種各樣的。

每一種規範都會把世界看成是由不同種類的東西構成的。亞里士多德的規範認為,宇宙分為兩個截然不同的領域,不可敗壞、永不變化的月上區和容易破壞的、不斷變化的地區。後來的規範認為整個宇宙都是由相同的幾種物質構成的。拉瓦錫以前的化學包含有這樣一種看法,認為世界上有一種叫做燃素的東西會在物質燃燒時被釋放出來。拉瓦錫的新的規範卻認為並沒有燃索這樣的東西,而氧這種氣體卻是存在的,並且在燃燒中起著十分不同的作用。麥克斯韋的電磁理論包含一種占據著所有空間的以太,而愛因斯坦對電磁理論的根本改造都消除了以太。

互相對立的規範會把不同種類的問題看成是合理或有意義的。關於燃素的重量的問題對於主張燃索理論的科學家是重要的,對於拉瓦錫卻毫無意義。關於行星質量的問題,對牛頓派是根本性的,對亞里士多德派卻是異端邪說。相對於以太的地球速度問題,對於愛因斯坦以前的物理學家曾具有深刻的意義,愛因斯坦卻使之煙消雲散。正象會提出各不相同的問題一樣,不同的規範也包含著各不相同、互不相容的標準。沒有得到解釋的超距作用,在牛頓派中是被容許的,卻被笛卡爾派認為是形上學甚至是迷信而不予理睬。沒有原因的運動在亞里土多德看來是荒誕不經的,在牛頓看來卻是天經地義的。元素的嬗變在現代核物理學中(正象在中世紀鍊金術中那樣)占有重要地位。但是,和道爾頓原子論的綱領的目的卻是南轅北轍。現代微觀物理學中有不少可描述的現象包含著不確定性,這種不確定性在牛頓綱領中是沒有立足地的。

科學家對世界某一特定方面的看法,是受他在其中工作的那種規範指導的。庫恩論證說,在某種意義上,互相對立的規範的支持者,“生活在不同的世界之中”。他引為證據的事實是,西方的天文學家首次注意、記錄和討論天上的變化是在哥白尼的理論提出之後。在那以前,亞里士多德的規範曾斷定,在月上區不可能發生任何變化,而且相應地也就沒有人觀察到任何變化。被注意到的那些變化,總是當作大氣上層的擾動而被解釋過去。在第三章里已經舉過庫恩以及其他人的更多的例子。

對於個別科學家由忠於某一規範轉為忠於不相容的另一規範這種變化,庫恩比之為“格式塔轉換”,也就是“宗教信仰的轉變”。沒有任何純邏輯的論據可以證明一種規範就比另一種規範優越,並因而可以迫使一個有理性的科學家作出這種改變。這種證明之所以不可能的理由之一是,一個科學家對某一科學理論價值的判斷所牽涉到的因素是多種多樣的。個別科學家的決定將取決於他給予不同的因素以優先地位。這些因素包括諸如簡單性、和某一迫切的社會需要的聯繫、解決某一特定問題的能力之類。因此,一個科學家就有可能由於其某種數學特點的簡單性而被吸引到哥白尼理論一邊。另一個則可能由於在哥白尼理論里看到了曆法改革的可能而被它所吸引。第三個卻可能由於他和地球上力學的牽連,並由於他知道哥白尼理論給這種力學帶來的問題,而拒不採納哥白尼理論。第四個則可能由於宗教的理由而擯棄哥白尼主義。

其所以在證明某一規範優於另一規範方面不存在任何邏輯上使人不得不信的論據的第二個理由,是由於互相對立的規範的支持者,在使用的標準和形上學原則等問題上各行其是。在用規範A自己的標準評判時,規範A也許是優於規範B的,但是當規範B的標準用作前提時,評判的結果就可能要顛倒過來。論證的結論,只有在它的前提被接受的情況下。才具有使人不得不信的力量。對立規範的支持者不會接受彼此的前提,所以也就必然不會被彼此的論證所折服。正是出於這樣一種原因,庫恩把科學革命同政治革命相比擬。正如“政治革命的目的在於以一種政治制度本身所禁止的方式去改變這些政治制度”。所以“在政治上是無可憑藉的”,因此,“在互相競爭的規範之間”作出選擇“證明是互不相容的團體生活方式之間的選擇”,任何論證都不可能“在邏輯上是令人非信不可的,即使是在蓋然的程度上。”[8]但是,這並不是說,各種各樣的論證就不包括在影響科學家作出決定的那些重要因素之內。庫恩認為,究竟有哪些因素證明是在促使科學家改變規範方面起了作用的,就應該是由心理學和社會學研究的問題了。

所以,當某一規範和另一規範競爭的時候之所以沒有任何邏輯上令人非信不可的論據,能夠使有理性的科學家不得不放棄一種而選擇另一種,是有著不少彼此密切相關的原因的。沒有科學家必須用來評判規範的價值或前途的單一準則,而且,彼此競爭的綱領的支持者各有自己的一套標準,甚至以不同的方式看待世界,用不同的語言描述世界。對立規範的支持者之間的論證和討論的目的應該是說服而不是強迫。我以為,我在本段扼要說明的,正是庫恩關於對立的規範是“不可比的”這一論斷的含義。

引起一場科學革命的,不是個別科學家,而是作為整體的有關科學團體,放棄某一規範和採納另一新規範。當越來越多的個別的科學家,由於各種各樣的原因而改信新的規範時,也就出現了“日益擴大的專業忠誠的分配的轉移”[9]如果這場革命成功的話,那末,這種轉移就會擴大,以致把有關的科學團體的大多數人都包括在內,而只留下一些持不同意見者。這些人將被排除在新的科學團體之外,他們也許會在哲學系中尋求避難。無論如何,他們終將死亡。

4.科學的進步
庫恩科學觀的某些方面表明,他的立場是一種相對主義的立場。這樣一種立場認為,不能在客觀的意義上說一種科學理論或規範比另一種“更好”。從一個團體或文化的決定,目標和信仰的觀點來判斷,某種理論可能比另一種優越,但是從另一團體或文化的觀點出發,取捨也可能正好相反。一個相對主義者會承認科學理論的變化,但是不會承認科學能在任何意義上被說成在進步。與此相對照,一個非相對主義者則會認為,一種理論可以在某種客觀意義上被說成是優於另一種,並且根據這種準則,科學也可以在某種意義上被說成是在取得進步。當他這樣說的時候:從一個科學團體的觀點看來,科學必定是在進步,因為否認這一點就等於承認這一團體的決定是錯的,庫恩似乎是在採取一種相對主義的立場。當他說“在彼此競爭的規範之間的”選擇“證明是互不相容的團體生活方式之間的選擇”,以及“沒有比有關團體的意見一致更高的標準,”他的話聽起來非常象個相對主義者。[10]儘管說了這樣一些話。庫恩卻仍然堅持,他不是一個相對主義者,而科學可以在某種意義上被說成是在進步。在這一節,我將說明這種意義是什麼。

說常規科學在進步,這有一種不成問題的意義。常規科學的目的是為了解決規範內提出的難題或問題。問題必須用規範所包含的方法和遵循規範所規定的規則來解決。以被解決的問題的數目來衡量的進步是確實可信的,這樣的進步是累積的。

引起爭論的問題是,科學能不能被說成是通過革命取得進步的,換句話說,能不能在一種客觀的意義上說一種規範比它所取代的那種好。庫恩的觀點似乎是,從長遠的觀點來看,回答是肯定的,而有關的準則是解決問題的能力。用庫恩自己的話來說,“後來的科學理論,就其在往往十分不同的環境中解決難題的能力而論,要比早先的強。這不是一個相對主義者的立場,這可以表明我對科學進步堅信不疑。”【11】因此庫恩會把愛因斯坦的規範看成是比牛頓的規範更好的問題解決者。任何能夠在牛頓規範中得到解決的問題(也許是計算月球火箭的軌道),也可以在愛因斯坦的規範內得同樣適宜的甚至是更好的解決(例如,計算快速運動的亞原子粒子的軌跡)。庫恩甚至於斷言,藉助於愛因斯坦的理論,可以解釋“牛頓的定律究竟為什麼看來是起作用的”,但是,反過來卻辦不到。【12】

雖然庫恩承認在某種意義上科學是在進步,但他又否認這種進步是朝著某個目的前進的。尤其是他想要否認科學在朝著真理前進。他想要否認,通過不斷演替的規範,歸屬於世界的一些實體和性質,正越來越接近地符合“實際上是”什麼和“實際上象”什麼。作為科學目的真理的觀念,將在第十章內作比較充分的討論。

5.常規科學和革命的功能
庫恩的著作在某些方面可能會使人產生這樣一種印象,以為他對科學的性質的論述是純描述性的,那就是說,他的目的只不過是對科學理論或規範以及科學家的活動加以描述而已。如果情況確實如此,那么,庫恩對科學的論述,作為一種科學的理論來看,就會是沒有多大價值的東西了。自稱為科學的理論而僅僅以描述為其基礎,將會象樸素的歸納主義者對科學理論本身形成過程的論述一樣,容易受到一些同樣的責難。除非對於科學的描述性論述以某種理論為依據,否則在決定描述什麼樣的活動和活動成果時就會無所適從。尤其是,三流科學家的活動和成果就會要象一位愛因斯坦或是一位伽利略的成就那樣詳加記載了。

但是,把庫恩對科學特徵的論述僅僅歸結為科學家研究工作的描述也是錯誤的,庫恩堅持認為他的論述是一種關於科學的理論,因為它包括對科學各個部分的功能所作的解釋。據庫恩認為,常現科學和革命都是為著必要的功能服務的,所以科學必然不是含有這些就是含有別的一些有助於發揮那些功能的特徵。讓我們看一看庫恩所說的那些功能是什麼。

常規科學時期為科學家們提供機會去發展某種理論的秘傳細節。由於他們據以工作的那種規範的基本原理被認為是理所當然的,他們就可以進行費力而必要的實驗性和理論性工作,以便在越來越大的程度上改進規範和自然之間的匹配。正是由於相信規範是足以勝任的,他們才能專心致志於解決他們這一規範內所遇到的各種具體的難題,而不必為了就他們的基本假定和方法的合理性去爭論。這就要求常規科學必須在很大程度上是不許批判的。如果所有的科學家對他們一直在據以工作框架的所有部分都持批判態度,任何細節性的工作就根本無法完成。

如果所有的科學家曾經是並仍然是常規科學家,那末,某一特定的科學就會落入某種規範的陷阱而不能超越它而進步。從庫恩的觀點看來,這將會是一個嚴重的缺陷。一種規範既包含著用來觀察世界和描述世界的一種特定的概念框架,也包含著使得這種規範和自然匹配的一套特定的實驗上和理論上的技術。但是沒有一個先驗的理由能允許我們指望任何一種規範是盡善盡美的,甚至不能指望它是所能得到的最好的一種。能夠達到一種完全適宜的規範的歸納程式是不存在的。因此,科學就應該在其本身內部含有足以突破一種規範進入另一種更好的規範的手段。這就是革命的功能。所有規範就其與自然匹配而論都在某種程度上是不適宜的。當那種匹配不當變得嚴重起來,也就是說,當危機發展起來的時候,用另一種規範來代替整個規範的革命步驟,對於科學的有效的進步來說,就成為必不可少的了。

庫思用通過革命實現進步來代替成為歸納主義科學觀特徵的積累進步。按照後一種觀點,科學知識是由於作出了數量上和種類上越來越多的觀察使新的規律性關係得以形成,舊的觀念得以提煉,而他們之間新的規律性關係得以發現而持續不斷地成長的。從庫恩獨特的觀點來看,這種看法之所以錯誤,在於它忽略了規範對實驗和觀察所起的指導作用。正是因為規範對於在規範內進行的科學活動具有這樣一種有力的影響,一種規範之取代另一種才不能不是革命性的。

庫恩的論述中還有一種功能值得一提。如上所述,庫恩的規範,並不是精確得能夠用一套明確的規則加以代替的東西。不同的科學家或科學家集團,可以用多少是不同的方式來解釋和套用這種規範。在相同的情況面前,並不是所有的科學家全都會作出相同的決定,採取相同的應付辦法的。這樣有好處,因為所嘗試的方法的數目會多起來。風險將因此而為整個科學團體內所有成員分擔,某種長期的成功的機會將因此而增加。此外,庫恩問道,“要不是這洋,作為一個整體的集團又怎能兩面下賭注,萬無一失呢?”

閱讀文獻

庫恩的主要著作當然是《科學革命的結構》。該書 1970年版(芝加哥大學出版社)有一篇跋,他在跋中琢磨了他的觀點並在一定程度上作了修改。庫恩對他原來的規範概念的修改在《對規範的再考慮》中作了更詳細的討論,該文載F·薩普編:《科學理論的結構》,烏爾班納1973年,伊利諾大學出版社,第459一482頁。 I.拉卡托斯和 A.默斯格雷夫編:《批判和知識的成長》(劍橋1974年,劍橋大學出版社)中有幾篇論及波普爾和庫恩科學觀之間的衝突。庫恩在《發現的邏輯還是研究的心理學?》第1~23頁中把他的觀點同波普爾對作了比較,並在《對我的批評家的想法》第 231—278頁中答覆了波普爾對他的批評。庫恩的立場在多大程度上主要是社會學的立場在他的《評論[科學和藝術之間的關係]》中是十分明顯的。該文載《社會和歷史的比較研究》,第三卷,1969年第403-412頁。D.布魯爾在《科學知識的兩種規範?》中為庫恩辯護,反對拉卡托斯,該文載《科學研究》,第1卷,1971年第101一115頁。J.施尼德試圖把庫恩的科學(?)觀公理化的努力以及庫恩和W.斯台格繆勒對這種努力的討論參閱即將出版的1975年7-8月在倫敦、安大略舉行的第5屆邏輯、方法論和科學哲學國際大會(倫敦)會刊。

注釋

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[1] T.S.庫恩:《科學革命的結構》(芝加哥1970年,芝加哥大學出版社)。

[2] 庫恩在寫作《科學革命的結構》以後,曾承認他原來使用“規範”(paradigm)的意義是含糊不清的。在 1970年版的《跋》中他區分了這個術語的廣義和狹義二者,廣義是指“學科基質”(disciplinary matrix),狹義他已用“範例”(exemplar)代替。我繼續在廣義上使用“規範”,指的是庫恩已重新命名為學科基質的東西。

[3] 參閱拉卡托斯的在一定程度上更為精確的正面啟發法概念。

[4] 參閱M.波蘭尼:《個人的知識》(倫敦1973年,盧特爾奇和基根·保爾出版社)和《認識和存在》(倫敦1969年,盧特爾奇和基根·保爾出版社》。

[5] 庫恩:《科學革命的結構》,策67-68頁。

[6] 同上,第84頁。

[7] 同上,第91頁。

[8] 同上,第93-94頁。

[9] 同上,第158頁。

[10] 同上,第94頁

[11] 同上,第206頁

[12] 同上,第102頁

[13] I.拉卡托斯和A.默斯格雷夫編:《批判和科學知識的成長》(劍橋1974年,劍橋大學出版社)第241頁

第九章、科學:沒有主體的過程

1.區別對科學的三種研究法
在本章,我要區分三種對科學知識性質問題的研究法,並論證第三種研究法的優越性。我將論及的三種研究法分別是主觀研究法、約定研究法和客觀研究法。

按照主觀研究法,科學知識被認為是個別科學家所持的一套特殊種類的信仰。如果一個人能夠使他或她自己對某一信仰正確性的證明感到滿意,那末,它就是科學的,因而被認為是科學知識的一部分。所要求或所允許的證明的類型則將取決於所採取的認識論細節。例如,一個極端的歸納主義者要求一切科學知識最終應該從直接感覺經驗的結果中推導出來,而一個受笛卡爾或康德影響的哲學家則會認為一個人有可能通過內省和精心的推理來證明某種科學知識是正確的。不管所持的認識論細節如何,主觀研究法的主要特徵仍是:科學知識是個人能夠用某些方法加以證明的一套信仰所組成的。科學理論基本上是個別科學家的所有物,並存在於個人的心中。

波普爾令人信服地論證了邏輯實證主義者和其他歸納主義者理所當然地屬於我曾稱之為主觀主義者的那類哲學家。這是因為他們對觀察的陳述的觀點所致。可靠的科學知識賴以確立的堅實基礎是由一套陳述組成的,這些陳述的真實性在某種程度上是由個別觀察者的私人經驗(或感覺材料)來保證的。波普爾曾稱這種觀點為“心理學主義”, 【1】這種觀點假定在陳述為一方,私人經驗為另一方,兩種十分不同的實體之間具有一種直接的聯繫。波普爾也曾恰當地稱那些哲學家為“信仰哲學家”,他們把某種主觀信仰看作知識的基礎或起源。他列舉笛卡爾、洛克、貝克萊、休謨、康德和羅素為例。【2】

從主觀主義的立場出發,詳細研究科學及其發展包含下列一些問題。知覺經驗的性質是什麼?當一個人放棄某種理論並採納一種對立的理論時,他會發生什麼樣的心理變化?什麼樣的理由或原因對造成這種變化是有效的或應該是有效的?是什麼東西使伽利略深信哥白尼是正確的?為什麼隨著十七世紀的消逝,人們相信地球是動的越來越變得容易了?

按照第二種觀點,即科學的約定觀,科學家個人的信仰從屬於特種團體,即科學團體的信仰。科學知識是由團體所認可的那些理論所組成的。如果一種理論不能獲得團體的普遍同意,那末,它就是不科學的。科學團體通過它的成員在獲準進入團體以前必須成功地完成的嚴格的教育和訓練計畫,保持著評價理論的高標準。約定觀很容易為相對主義解釋提供機會。沒有絕對的標準,只有某一特定團體的標準。對某一團體來說,最佳科學理論是那些最能滿足該團體標準和需要的理論。

與科學約定觀有關的問題有點兒不同於使主觀主義者感到興趣的那些問題,並且與主觀主義者或客觀主義者不同,傾向於認為更為廣泛的因素與科學理論的研究.即科學理論有關。它們包括下列這樣一些問題,以往的科學團體要求於科學理論的標準曾經是什麼,什麼理由或原因對引起某一團體理論或標準的變化是有效的。或應該是有效的,在何種環境下能夠達到約定,在有關各自的領域達到約定的團體與沒有達到約定團體之間有何重要區別,構成哥白尼革命的有關宇宙性質的約定發生變化的主要原因是什麼?

從第三種觀點即客觀主義觀點看來,把科學知識看作為一套信仰,不管是個人的還是集體的信仰,都是錯誤的。雖然個別科學家和科學家團體的參與對科學理論的產生和發展是必要的。但是科學理論是不依賴於個人的或約定的意見而獨立自存的,科學是一個沒有主體的過程。科學理論彼此之間、並與可得到的證據之間有一定的關係,它們有一定的結果,這些理論是嚴謹的或是不嚴謹的,是不矛盾的或是有矛盾的,如此等等,它們具有那些性質與個別的科學家或科學家團體是否認識到它是無關的。在某一歷史關頭科學理論發展的狀態以及與它們有關的證據,構成一種客觀存在的問題狀況。這種問題狀況的某些方面將會受到個別科學家和一群科學家的正確評價,其他方面將不會,有待於被發現,也許永遠不會被發現。可能存在一些客觀標準,按照這些標準一種理論比另一種好。個別的科學家和科學家集團在他們評價客觀存在的理論的價值和性質時可能出錯。

客觀主義的看法引出下列問題:這個理論與可得到的證據有何關係,那個理論是否是不矛盾的,它是否產生新的預見,牛頓的理論和愛因斯坦的理論是什麼關係,是否可以在某種意義上說一門科學在進步?

我在這裡使用“客觀的”一詞是要傳達這樣的思想:科學理論,問題狀況等等是有別於個別人的私人信仰和想法,也有別於集團的共同信仰或普遍想法。從事發展科學的科學家或科學家團體,類似建造教堂的建築工人。我已試圖貫串本書從客觀的立場來進行討論,除了為了表達其他人的觀點被迫放棄它外。例如在第三章和第六章開頭討論觀察時,強調應把觀察陳述正確地理解為容易受到批判的實體.而個別科學家或科學家集團對這種實體之是否適當可能弄錯。這裡所用的“客觀的”一詞的意義同“真的”沒有必然的聯繫,正如經常援引的以客觀真理為一方,主觀信仰為另一方之間的對照所提示的那樣。科學理論、實驗結果等等可以既是客觀的,又是錯誤的。

在下節,通過援引庫恩的著作來說明三種看法的區別以及它們之易於被混淆。

2.庫恩著作混淆了三種觀點
雖然我認為客觀的立場具有優越性,但我並不想否認在其他兩種觀點中強調的論題作為可能的研究領域而存在。科學家個人在科學中起著不可或缺的作用,而且具有能接受心理學研究的典型態度和反應,而科學團體是能夠接受社會學研究的特種團體。我想要堅持的是應該仔細地區別這三種研究方法,這第三種方法,即客觀的方法是十分重要的。科學家的任何心理學的或社會學的研究要獲得成功都取決於能否將科學恰當而客觀地論述為具有相對自主性的實踐活動。

庫恩是沒有清楚地區分這三種立場以及三者之間的關係的哲學家的一個很好例子。部分是為了對此提供線索,但主要是為了進一步說明在三種分析中出現的一些問題,我將談談庫恩關於一門科學如何典型地根據我已區分的三種科學觀以三種不同的方式演化和進步的故事。在這樣做的時候我有點故意地主要依靠庫恩的書《科學革命的結構》的引文,所引的全部頁碼都是這本書的。

主觀主義的論述如下:

前科學時期的特點是各個科學家之間對研究領域的性質存在著眾多的歧見。“在任何一門科學發展的早期階段,面對著同一範圍的現象、但往往不是完全同一的特定現象的不同人,以不同的方式描述和解釋這些現象。”(13頁)牛頓以前科學家對光學的態度就是一個例子。“由於認為沒有共同的信仰是理所當然,物理光學的每一個作者感到不得不都要從基礎起重新建立他的領域。”(13頁)從前科學過渡到科學,這種引人注目的眾說紛紜局面也隨之終結。某一領域的科學家全都接受一種規範。“當個別的科學家能夠認為某種規範是理所當然時,在他的主要工作中他就不再需要試圖重新建立他的領域:從基本原理開始,證明所引入的每一個概念的使用是正當的。“(19—20頁)“在常規條件下科學家的目的不是發明新理論,他們也常常不能容忍別人發明的新理論。”(24頁)更確切地說,常規科學家專心致志於解決難題,這些難題的解決為明確表達規範所必需。“許多最偉大的科學頭腦已將他們全部專業注意力貢獻於這類要求解決的難題。”(38頁)當從事他的解決難題的常規活動時,科學家將遇到一些困難,但他不會由於這些困難而拋棄規範。“那些停下來去考查每一個反常的科學家難以完成有意義的工作。”(82頁)然而,如果反常變得嚴重和為數眾多,科學家將感到規範要發生危機。典型的是,“雖然他們也許開始失去信念並因而考慮另一種規範,但他們並不放棄已經引導他們陷於危機的規範。”(77頁)充分理解一位科學家對危機的反應要求具備“心理學家的能力”。(86頁)“危機中的科學家將繼續努力提出推測性的理論,如果成功,就會揭示通向新規範的道路……。”(87頁)一種新的規範“是突然出現的,有時在半夜,在深深地浸沉於危機中的一個人的心中。”(90頁)當作出從一種規範到另一種規範的革命性變化時,“科學家常常談到‘豁然開朗’……。”( 122頁)“因此,我(庫恩)把它比作為格式塔轉換的轉變性經驗,仍然是革命過程的中心。(204頁)

與上述的論述相對照,庫恩從約定觀點所作的敘述如下:

有許多在某一領域內工作的競爭的學派,這個領域有待於達到一門科學的地位。例如“關於光的性質,從遙遠的古代到十七世紀末之間這一時期沒有呈現出一種普遍接受的觀點。反之,有許多競爭的學派和亞學派。”(12頁)過渡到一門科學的標誌是科學團體接受一種規範。“一個科學團體從一種規範中得到的一個東西是選擇問題的標準,當這種規範被視為當然時,就假定這些問題能得到解決。”(37頁)“通過學習規範和套用規範(在教科書、講課和實驗室實習中,團體的規範就展現了出來),相應的團體的成員學會運用規範的手藝。”(43頁)規範無需歸結為一套明晰的規則。然而,“只要有關的科學團體無問題地接受業已達到的特定的問題解決法,常規科學就能無需規則繼續進行下去。“(47頁)在明確表達某種規範並試圖把它同自然界比較時,團體不可避免地將經歷一些困難。最後,團體將發現自己處於一種危機狀態。反常“現在終於得到同行更為普遍地承認”。(82頁)確實,“新理論的湧現一般有一個明顯的專業不安全感時期作為先導。”(68頁)逐漸地一個新的團體在一種對立的規範周圍湧現出來。在接著而來的對立團體之間的鬥爭期間,“每一個集團使用它自己的規範來保衛規範”,因為“比有關團體的標準更高的標準,並不存在。”(94頁)當新的團體成功地取代老的時,就發生了一次科學革命。伴隨一次革命的是“科學團體對它的合理合法的問題和標準的概念發生了具有特色的轉變。(108頁)“當轉變完成時,同行就已改變了他們對該領域、它的方法以及它的目的的觀點。”(85頁)

最後我們介紹客觀的論述。

“自從史前古代以來,一個接著一個的研究領域越過了歷史學家稱之為科學前史與科學史本身之間的分界線”。(21頁)對某一領域,前科學時期的特徵是關於這個領域有關的世界那一方面的性質存在著許多相互競爭的和迥然不同的理論。可得到的證據不足以表明何種參與競爭的觀點優越。當根據可得到的證據,有一種參與競爭的觀點顯然“比〔它的〕對手更有成效”(23頁)時,這有成效的觀點成為這個領域的第一個規範。然而,“我們必須承認在規範初次出現時在範圍和精確性上都可能是十分有限的”。(23頁)規範應該被認為是“要在新的或更嚴格的條件下進一步闡明和明確的對象”。(23頁)規範將表明未來有成功的希望,而“常規科學在於實現這種希望,這種實現的完成是通過擴展規範所展示的即特別展現的那部分知識,通過增加那部分知識和規範的預見之間的相稱程度以及通過進一步明確表達規範本身”。(24頁)一個規範決不能解決它拋出的所有問題。例如,“托勒密體系作出的預見同所得的最好觀察決不會十分符合”。(68頁)“規范越廣泛,它所提供的反常的指征就越靈敏”。(65頁)最後,一個規範所面對的困難的數目和嚴重程度將增加,“人們可以恰如其分地把受影響的領域描述為……處於一種日趨增長的危機狀態”。(67頁)隨危機狀態而來的是新規範的出現,例如“量子力學(產生於)環繞黑體輻射、比熱和光電效應的種種困難”。(67頁)規範的急劇改變構成一次科學革命。“從一次科學革命中出現的常規科學傳統同以往的傳統不僅是不相容的,而且是不可比的”(103頁),雖然“詢問兩個現存的和相爭的理論中哪一個對解決在套用它們的往往迥然不同的環境中的難題比以前的理論更好,是有重要意義的”。(206頁)科學通過革命而進步。

在庫恩的著作中發現有三種不同看法的要素這一事實本身不足以說明那裡存在著嚴重的混亂。要是庫思清楚地說明這三種描述方式之間的關係,就不會有問題了。事實上我想庫恩對它們的關係是不清楚的,但論證和確定這種看法不是我的主要目的。我把支持或駁倒這種看法留給讀者去作練習。我的主要目的是區分這三種看法,並論證客觀法是更為基本的,是研究科學性質所不可或缺的。就庫恩對這問題有一個前後一致的立場而言,我在為客觀法的優越性作論證時是不同於他的。在我們已經討論過的那本書的“跋”的結尾(197O.210頁),庫恩十分斷然地聲稱,“科學知識象語言一樣,內在地是一個集團的共同財產,否則什麼也不是”。這一段以及其他一些段落暗示庫恩要採取的是我曾稱之為約定觀點的某種翻版。

在為客觀觀點的優越性作論證時,我並不想暗示我同意我曾從庫恩著作摘引出的對客觀法的論述。

3.科學是一種複雜的社會活動
科學知識的產生和評價在許多方面是一種複雜的社會活動。現代物理學的特徵提供了一個特別引人注目的例子。這種事態直截了當地破壞了主觀主義科學觀的基礎。我要指出,不言而喻,它也破壞了約定觀的基礎。

從個別實驗家和理論家成果的水平提高到構成科學知識的複雜理論結構的水平,科學的活動和成果超越了個別科學家的行動,動機和信仰。正如J.R拉維茨曾指出的,“科學知識是由一種複雜的社會努力完成的,導源於處於同自然界十分特殊的相互作用中的許多工匠的工作。“【3】讓我來證實這種看法。

個別實驗家在建造他的儀器、判斷它的性能的可靠性以及利用它取得數據時,使用他部分從教科書學會的,但主要是從反覆試驗中和同更有經驗的同事互相切磋中學會的熟練技能。有關的技術包括檢查和反覆檢查儀器的運轉是否一致,仔細地進行測試來尋找並消除誤差的根源,重複讀數和估計實驗誤差的大概幅度等等。這些就是現代視為當然的實驗方法的所有熟悉的特點,但實驗方法並不是始終存在的。它作為科學革命時代的一種實踐出現,主要歸功於伽利略和克卜勒這樣的先驅者,他們是在努力保衛他們全新的物理學理論免遭非難時導致這種實踐的。【4】

不管個別實驗家對他取得的成果的可靠性信賴到什麼程度,主觀的信心不足以使那些成果成為科學知識的組成部分。成果必須能經得住也許首先是實驗者的同行以及後來的雜誌審查人所進行的進一步檢驗,如果科學的社會結構正好與我們的相似的話。如果成果經住了這些檢驗並發表了,它們是否適當就應受到更廣泛的檢驗。結果也何能是,由於其他實驗上或理論上的發展,發表的成果被拋棄了。

所有這一切提示,一個實驗發現,不管它涉及一種新的基本粒子的存在,對光速的。一種新的更精確的測定,或諸如此類,應正確地視為一種複雜的社會活動的產物,而不是個人的信仰或所有物。與實驗成果相對立的純粹理論成果也是如此。這些成果包含假定、教學方法、近似理論等,這一切將在科學實踐的各階段經受各種形式的檢驗。

現代物理學的理論結構是如此複雜,以致很清楚不能夠把它與任何一位物理學家或一群物理學家的信仰等同起來。許多科學家用他們各自的技能,分別對物理學的發展和闡明作出貢獻,正象許多工人協力建造一所教堂一樣。也正如一位無憂無慮的尖項修建工人可能不知道在教堂地基旁挖掘的工人作出某種不祥發現的含義一樣,一位自負甚高的理論家也可能不知道某種新的實驗發現對他工作的關係。在任何一種情形下,關係客觀地存在於結構各部分之間,不管任何個人是否意識到這種關係。

科學的約定論和客觀論都能適應科學是一種複雜的社會活動這個事實。它們之間的差異是根本性的。約定論的理論家視一種科學理論或實踐為某一特定的社會集團,即科學團體的所有物。社會集團是第一性的概念,科學及其實踐卻是第二性的概念。科學理論是科學團體的成員共享的那些實體,而科學實踐是那些成員所實行的行為方式。對客觀主義者來說,先後次序則相反。科學理論和科學實踐是第一性的概念。某一特定的社會也許支持、也許不支持一門科學所需要的實踐。特定的團體也許從事也許不從事正統的科學,對科學也許作出也許不作出真正的貢獻。

似乎對客觀主義者有利的一點是,物理學是曾經在並且正在十分不同的社會體制中產生和實踐的。在伽利略的義大利,社會體制與牛頓的英國十分不同,二者又不同於現代科學在其中實踐的各種社會條件,不管是在美國、蘇聯或任何其他國家。雖然如此,我認為,這並不否定,在這些不同社會環境中的工作對單一的物理學作出了真正的和相互有關的貢獻。由於假定存在一種自主的實踐,這種實踐活動與某一特定科學內知識的產生和改造有關,因此客觀主義者能夠適應這種事態。

需要說幾句話澄清一下相對自主的和客觀的科學實踐的概念。讓我們集中於與物理學有關的實踐作為一個特殊例子。那種實踐由實驗的、數學的和理論的技術的複合所組成。如上所述,實驗操作包括例如檢查儀器的性能看它運轉得是否前後一致,消除非偶然誤差的根源,重複讀數和估計可能的差錯等這樣一些程式。數學技術包括例如各種積分方法和處理趨向無窮項的技術(從純數學觀點看某些技術可能是模糊的)。我們在本書中已經遇到的一個理論技術的例子是伽利略採用的一種方法,即把一個矢量分為它的不同成分,並分別加以處理。另一個類似的例子是傅立葉把任何形式的波看作為正弦波迭加的技術。理論技術也包括用理論代表實際情況的標準方法,如將液體構想為一種不能承受垂直壓力的連續性介質。一種科學實踐大部分都能予以清楚說明,雖然其他部分也許仍然是不言而喻的。

根據我要捍衛的觀點,由上述以物理學為例說明的一組技術組成的物理學實踐或任何其他科學的實踐,具有一種客觀的存在。實踐要發揮作用當然必須包含個別科學家的行動、決定和判斷,不管他們的貢獻是發展某一論證,還是完成一項實驗。但是,作為具有一種自主存在的實踐概念,給個別科學家或一群科學家不能恰當地從事實踐或作出錯誤的決定和判斷留下餘地。上面提到的現代科學的社會條件的複雜性支持這種主張。現代物理學中許多已經發表的實驗結果報告有二十位以上的作者。那些作者中每人對最後成果作出了貢獻,也許以他的專業技能用龐大的粒子加速器完成了一次測量,也許他的技能超過了其他作者的能力。協同努力的最終結果或成果不可能正確地被解釋為單獨一個作者,或視為一個整體的一群作者行動、判斷和決定的結果。從物理學的觀點看,他們的成果是否站得住,取決於有關物理學家所遵循的程式是否符合客觀存在的物理學實踐的要求。科學實踐沒有主體。

科學實踐隨歷史進化,甚至可以經歷根本的變革。對客觀主義者來說,重要之點是,自主的實踐是第一性的概念。一定的社會也許支持也許不支持這樣一種實踐。這個社會是否支持,最終取決於種種社會的、政治的和經濟的因素。

4.對客觀方法的進一步支持
科學實踐的產物是組成一門科學的那些理論的複雜綜合體。隨著科學的成長和發展,這個複雜綜合體的細節經常變化。在某一特定的歷史時刻,理論的複雜綜合體構成問題狀況。有些問題同理論的適宜性、它們的清晰性以及它們彼此間的關係有關聯。理論和問題狀況有一客觀的、自主的存在。本節討論這種看法及其結果是否適當和合理。

有利於客觀主義立場的有力論點是,科學理論能夠有,並且也往往有理論的最早支持者意想不到的,而那些支持者也不了解的結果。這些結果,例如預見一類新穎的現象或同理論的其他某個領域發生出乎意料的牴觸,是作為要由進一步科學實踐來發現的新理論的特性而存在的。例如波瓦松能夠發現和證明.菲涅耳的光波動說有下述結果:在照明盤陰影面的中央應有一塊亮斑,這個結果菲涅耳本人並不了解。在菲涅耳的理論與它向之挑戰的牛頓微粒說之間發生的種種牴觸也被發現了。例如前者預言,光在空氣中的運行速度應該比在水中快,而後者預言水中光速應該更大。象這樣一些插曲為下述觀點提供了令人信服的證據:科學理論具有在個別科學家精神之外的客觀結構,並具有也許被個別科學家或一群科學家發現或提出、也許不,也許為他們完全理解、也許不的特性。這裡舉一個略微更加詳盡的例子,用以強調這個論點,並引出與之有關的另一個論點。

當克勒克·麥克斯韋在十九世紀六十年代發展他的電磁理論時,他心中有一些明確的目的。其中之一就是對電磁現象提出一種力學的解釋。麥克斯韋想通過把法拉第的理論還原為機械以太的力學理論,把包含“力線”等概念的法拉第理論置於他認為更為可靠的基礎上。麥克斯韋發現,引入一個新概念,即他的位移電流是合適的。這個行動的一個引人入勝的結果是導致有可能對光的性質作出電磁學解釋,正如麥克斯韋能夠證明的那樣。在這裡我要強調的論點是:首先,麥克斯韋過去不知道,並且當時仍然不知道他自己理論的一個最為引人注目的結果,即它預言了一種新的現象,能夠由振盪的電源發生的無線電波。【5】麥克斯韋那個理論事實上有這個結果,儘管麥克斯韋不知道它,在麥克斯韋死後的兩年即一八八○年,經過最初幾次失敗後被G.F.菲茨吉拉爾德發現並清楚地證明。第二點是麥克斯韋之提出電磁理論標誌著走向破壞下述觀點的第一步:整個物理世界被解釋為受牛頓定律支配的物質系統,這是麥克斯韋及其學派所竭力支持的觀點。牛頓理論和麥克斯韋理論之間的客觀關係是:不能把後者還原為前者,雖然直至二十世紀的最初幾十年,才認識這一點。把電磁學還原為以太力學的綱領(麥克斯韋學派一致支持這個綱領),是一個從一開始就注定要失敗的綱領。

對這個例子可以多說幾句,因為這個例子支持這種看法:問題狀況有一客觀的存在。當奧利佛·洛奇和瑟夫·拉默這樣一些麥克斯韋派正在試圖設計以太模型時,大陸上的一些物理學家已經看出源出於麥克斯韋理論的另一綱領。荷蘭的H.A.洛侖茲和德國的H.赫茲終於知道,麥克斯韋的理論可以有效地被推廣和套用於新情況,而無視據說作為場量基礎的機械以太,並集中於研究麥克斯韋方程式表現其相互關係的場的性質。這條途徑證明十分有效,終於導致愛因斯坦的狹義相對論。這裡要強調的一點是:洛侖茲、赫茲和其他人實際從事的綱領已經以一種客觀存在的機會的形式存在於麥克斯韋的著作中,這是一個沒有被麥克斯韋而是被洛侖茲充分把握的機會。

波普爾曾將科學內部客觀存在的問題狀況與他花園內的築巢箱之間作了類比。築巢箱為鳥兒提供了一個客觀存在的問題狀況和機會。有一天,有些鳥抓住了這機會,解決了問題,成功地利用箱子建造一個鳥巢。問題和機會對鳥兒是存在的,不管鳥兒對它們是否作出反應。與之類似,包括潛在地富有成效的綱領在內的問題狀況存在於一門科學的理論結構內,不管它們是否為個別科學家或一群科學家所認識和乘機利用。將此套用於拉卡托斯的圖試,我們可以說,一個研究綱領的正面啟發法沒有主體。它是綱領的一個特性,不是個人或團體的一個特性。問題狀況提供客觀機會這個事實,有助於說明科學中的同時發現的許多例子,例如十九世紀四十年代後期若干位獨立的工作者同時“發現”能量守恆定律。

從我正在為之辯護的客觀立場看,理論結構本身和它們所提供或暗含的綱領是應予首先關注的,並在解釋科學團體成員一致性中代表一種重要的構成原因的因素。例如十八世紀末和十九世紀的絕大多數物理學家關注的是將物理學、熱、聲、光、電和磁現象還原為受牛頓運動定律支配的某種力學系統。這種事態的主要原因是在於牛頓的《原理》(1687年)中發現的理論為這種發展提供了機會。直至十九世紀麥克斯韋理論的提出以及在一定程度上經典熱力學的提出才出現了有效發展的類似機會。一旦那些綱領作為牛頓綱領的厲害對手出現,關於牛頓理論的根本地位就很少有一致點了。

在這裡所論證的立場,也就是對理論、問題狀況等客觀結構的分析,必須優先於、獨立於對個別科學家的心理學和科學團體社會學的分析,與庫恩辯護的立場形成直接的對照。庫恩(1970,177頁)堅持認為,分離出科學團體無需求助於規範,而且規範的性質能夠“靠詳細研究一定團體成員的行為來”發現。庫恩的這個立場犯了與他強烈地予以擯棄的歸納主義科學哲學同樣性質的錯誤。因為庫恩沒有提供指導研究有關團體或指導分析這些集團行為的理論。庫思明確擯棄“公認的社會學和心理學理論”在這裡有什麼幫助,雖然他認為“由歷史學家和社會學家收集的這類觀察”並不是離題的。【6】如果庫恩建議,能夠通過仔細地觀察社會來分離出科學團體,能夠通過仔細地觀察科學團體成員的行為來推論出科學的性質,那末,他犯了最壞的歸納主義和行為主義的錯誤。

對庫恩立場這種批判的一個可能反應是,我已指出其優越的客觀主義論述根本說不上是一種“理論”。我承認其中有一點真理,第十二章將討論將客觀主義立場置於一內容更為豐富的理論框架內的嘗試。然而,即使它維持原狀,客觀主義立場也不會受到威脅庫恩立場的同樣性質的歸納主義和行為主義的錯誤的威脅。因為並未提出這樣的意見:科學理論的客觀的、自主的性質來源於對科學或科學家的觀察。不如說,它應視為一種假說,一種十分有力的假說,最終要靠它的有用性和它的成效來對它作出判斷。

還有一個類比構成我支持客觀立場的最後論據。如果我們要了解蜜蜂的行為,那末,重要的是首先了解蜜蜂活動的產物,即蜂房。因此我們能夠將蜜蜂活動特點理論化,並且更能夠把它們的釀蜜行為同其他有關行為加以區別。對科學的分析也是如此。一旦我們了解科學實踐產物即科學理論的性質,那末,我們就更有可能來研究科學家的行為和科學團體的結構。

閱讀文獻

波普爾論客觀知識“第三世界”最重要的著作載《客觀知識》(牛津1972年,牛津大學出版社)尤其是第3章《沒有認識主體的認識論》,和第4章《論客觀精神的理論》。並參閱A.默斯格雷夫:《波普爾認識論的客觀主義》,載P.A施爾普編:《卡爾:R·波普爾的哲學》(伊利諾州拉薩爾1974年,歐本·克特出版社)第560-596頁。批判波普爾的立場,捍衛我所說的約成觀點的有D.布魯爾:《波普爾對客觀知識的神秘化》,《科學研究》,第4卷,1974年第65一76頁。波蘭尼所捍衛的許多方面是主觀的觀點,見《個人的知識》(倫敦1973年,盧特爾奇和基根·保爾出版社)以及《認識和存在》(倫敦1969年,盧特爾奇和基根·保爾出版社)。現代為更傳統的主觀主義觀點辯護的有D.阿姆斯特朗:《信仰、真理和知識》(劍橋1973年,劍橋大學出版社)。經常討論把科學作為一種社會活動來討論的有J.R.拉維茨:《科學知識及其社會問題》(牛津1971年,牛津大學出版社);J.齊曼:《公共知識》(劍橋1968年,劍橋大學出版社)以及L.斯克萊:《組織起來的知識》(聖艾爾班斯1973年,帕拉丁出版社)。較為普及的論述,主要不是討論認識論問題的有B.迪克松;《科學是為了什麼》(倫敦1973年,科林斯出版社)。L.阿爾都塞分析馬克思的資本主義社會理論時捍衛了客觀的知識觀。參閱L.阿爾都塞:《讀資本論》(倫敦 1970年,新左翼出版社)和《擁護馬克思》(哈蒙茨沃思 1969,艾倫·萊恩。出版社)。

注釋

[1]K.R波普爾:《科學發現的邏輯》(倫敦1968年,赫青遜出版社)第93-95頁

[2]K.R.波普爾:《客觀知識》牛津1972年,牛津大學出版社,第107頁。

[3]J.R.拉維茨:《科學知識及其社會問題》,(牛津1971年,牛津大學出版社),第81頁。

[4]看看光學的早期“實驗工作”就可知道科學革命前缺乏實驗。扼要論述這些令人注目的研究的有A.F.查爾默斯:《折射定律以前的奇特歷史》,載《澳大利亞物理學家》,第12卷,(1975年)第85—88頁。

[5]為這個有爭議的論點辯護的有A.F.查爾默斯:《麥克斯韋電磁理論的局限性》,載《伊昔絲》,第64卷,1973年第469—483頁。關於麥克斯韋試圖把電磁學歸結為以太力學的細節,參閱 A.F.查爾默斯:《麥克斯韋的方法論及其於電磁學的套用》,載《科學史和科學哲學研究》,第4卷,(1973年)第107—164頁。

[6]I.拉卡托斯和 A.默斯格雷夫編《批判和知識的成長》(劍橋 1974年,劍橋大學出版社)第235頁。

第十章、真理、實在論和工具主義

1.樸素實在論
這個在本書中相當非正式地使用的一些概念事實上是成問題的,需要作更仔細的研究。成問題的概念的產生同以科學理論為一方,與以“實在世界”為另一方之間關係的一般問題有聯繫。這些概念包括“真理”、“進步”和“科學的目的”。

至少在某種粗略的、常識性的意義上說科學的目的是真理,這是毫無疑問的。在這個水平上說,牛頓天文學就是試圖解釋太陽系實際上是什麼,就象描述悉尼大學四方大院周圍的石頭建築物是試圖說明世界這一特定的部分實際上是什麼一樣。而正如一位富有機智的人曾說過的,應該邀請懷疑後者的任何人“以與他或她不相信的程度成正比的速度”向其中一座建築物衝去。根據這種常識觀點,亞里土多德的主張,即地球靜止在宇宙的中心是假的;而哥白尼的觀點,即地球繞自己的軸鏇轉並圍繞太陽運行,如果說它不是連所有的細節都是真的,至少比亞里土多德的主張更接近真理。現代物理學的實際成就在某種意義上應歸因於現代物理學斷言的真理性。

要是繼續追究這個常識性的真理概念,努力使它的意義更為精確,那就會遇到困難。困難同這一事實密切聯繫:理論是概念的.有結構的體系,概念是科學實踐的結果,易於變更和發生革命性的變化,可是至少在自然科學的意義上,理論企圖描述的實在世界的特性仍然沒有變化,也不受理論變化的影響。例如,我認為沒有人想主張地球曾經靜止在宇宙的中心,後來在哥白尼時代才開始繞太陽運行。問題是,在經常變化的概念性理論世界與其特徵仍然不變的物理世界之間怎么能夠存在著一種簡單的關係呢?我們的理論怎么能夠被看作世界的真實描述或日趨接近世界的真實描述的描述呢,這些就是本章要討論的問題。

我將使用實在論者一詞指那些想維護下述主張的人:科學理論和實在世界之間存在著一種直接的關係,因此科學理論是對“世界實際情況”的好一點或壞一點的描述,我將用實在論來指這種學說本身。

那些是實在論者的樸素歸納主義者對我提出的問題有一個直截了當的回答。他們認為,通過正確的歸納程式達到的任何理論就會構成有關世界的真的知識。如果一些理論終於被擯棄了,那是因為它們是由於粗心大意的或不正確的科學方法而產生的錯誤。我們對樸素的歸納主義者立場的批判,尤其是涉及一切科學知識(一般地說)和觀察陳述(特殊地說)易謬性的那部分批判,使這種簡單的實在論立場站不住腳。

一位是實在論者的證偽主義者承認一切科學的易謬性,並承認我們決不能知道我們任何科學理論是否構成對世界某一方面行為的真實解釋或描述。雖然如此,他將堅持認為達到真實的描述或解釋是科學的目的,而且他將論證科學不斷地向這個目的前進。科學日趨接近真理。要是過分按字面上來理解,至少可以說,從科學史的觀點看,這種立場在某種意義上是難以置信的。因為被我們的理論描述的概念世界並未隨著科學的進步而表明明顯趨向一個終點(真的描述)。光學的歷史提供了一個合適的例子。根據獲得很大成功的牛頓理論,光是微粒,光線“實際上”是微小粒子束。但是牛頓理論被菲涅耳的理論取代,後者證明更有成效。根據這個理論,光是類似波的現象,而光線“實際上”是通過以太傳播的波。這個理論最終證明不適宜於應付光電效應和黑體輻射等一系列現象。根據普朗克和愛因斯坦的光子理論(它能對付這些麻煩問題),光又是一種粒子那樣的現象。庫恩曾強調這種簡單觀點是不適宜的:由我們的理論描述的世界越來越接近對世界實際上是什麼的真實描述。他寫道:

“作為一個歷史學家,這種觀點的難以置信給我留下了深刻的印象。我毫不懷疑,例如作為解決難題的工具,牛頓的力學改進了亞里士多德的,愛因斯坦的力學改進了牛頓的。但是我在它們的演替中未能看到本體論的發展具有首尾一致的方向。相反,在某個重要方面,雖然不是所有方面,愛因斯坦的廣義相對論與亞里士多德的理論,比它們之中任何一個與牛頓的理論更為接近些。"【1】

象波普爾那樣,精緻的證偽主義者可能易於贊同上述的看法,因為他們聲稱對真理和接近真理的概念有一個不那么頭腦簡單的和更為恰當的說明。他們說明的細節將在第三和第四節加以討論和評價。

對與實在論立場有關聯的困難的一個回答是拋棄它,或至少大大地削弱它。採取這種方針的觀點,我將稱之為樸素工具主義,將在下節加以討論。

2.樸素工具主義
樸素工具主義意味著套用於可觀察情況的概念與理論概念之間有截然分明的區別。科學的目的是提出理論,理論是將一組可觀察情況同另一組聯繫起來的方便手段或工具。對包含可觀察實體的世界的描述,是描述世界實際上是什麼,但對包含理論概念的系統的描述則不是。後者被理解為便於我們計算的有用的虛構。有些簡單的例子可作為這種工具主義立場的例證。樸素工具主義者承認,世界上實際存在檯球,它們以不同的速度滾動,彼此碰撞並碰撞也實際存在的球檯邊緣。在這種情況下,牛頓力學被認為是能從檯球在不同時間的可觀察位置和速度中推導出檯球在某一瞬間可觀察位置和速度的計算手段。涉及這些和類似計算中的力由於碰撞所產生的(衝力、摩擦力等)並不被認為是實際存在的實體。它們是物理學家的發明。同理,涉及氣體運動理論的原子和分子也被我們的工具主義者認為是方便的理論虛構。這些理論實體的引入被證明是正當的,因為它們對於把—組包括氣體的物理系統的觀察結果(流體壓力計的水銀高度、溫度計的讀數等)同另一組類似的觀察結果聯繫起來是有用的。科學理論不過是把一組可觀察現象,同另一組聯繫起來的幾套規則。電流計、鐵銼屑、行星和光線存在於世界中。電子、磁場、托勒密的本輪和以太並不存在。

除了可觀察事物(它們也許是可觀察事物行為的原因)以外,在世界中是否有事物存在,樸素工具主義者對此並不關心。不管他對這個問題的觀點是什麼,對於他來說確定在觀察範圍之外存在著什麼,不是科學的事情。科學並未提供可靠的方法來跨越可觀察之物和不可觀察之物間的鴻溝。

本書前幾部分的討論提供了批判這種樸素工具主義的豐富材料。也許其中最根本的批判是駁斥樸素工具主義者在觀察實體和理論實體之間所作的截然分明的區別。所有的觀察的術語都滲透著理論,這個事實已在第三章得到充分的論證。行星、光線、金屬和氣體在一定程度上都是理論概念,至少部分從它們出現於其中的理論網路獲得它們的意義。在我們前面的例子中,工具主義者樂意將之歸屬於檯球的那些速度,就是一個包括數學上極限值概念的特別複雜的理論概念,提出這個極限值概念需要極大的聰明才智和努力。甚至檯球概念也含有個體性、剛性等理論特性。就工具主義者與歸納主義者同取謹慎的態度(這種態度使它們斷言除了能夠有把握地從可靠的觀察基礎中推導出的東西外什麼也沒有)而言,他們的立場遭到所有觀察陳述都是依賴理論的和易謬的這一事實的破壞。樸素工具主義者的立場基於並不存在的區別。

理論能夠導致新穎預見的事實使樸素工具主義者難堪。這對他們必定是一種奇怪的意外事故:被認為僅是計算手段的理論,通過作為理論虛構的概念。能夠導致發現一類新的可觀察現象。與有機化合物的分子結構有關的理論發展提供了一個很好的例子。某些化合物,例如苯的分子結構由封閉偽原子環組成,首先由凱庫萊提出。凱庫萊本人對他的理論採取了某種程度的工具主義態度,認為他的環狀結構是有用的理論虛構。按照這個觀點,必然認為這些理論虛構今天已能通過電子顯微鏡“直接”看到是驚人的巧合。同樣,氣體運動理論的工具主義辯護士觀察到他們的理論虛構同布朗運動現象中的煙霧粒子撞擊的結果也必定會大吃一驚。最後,赫茲本人報告,他已能用“看得見的、但幾乎摸得著的形式” 【2】產生麥克斯韋電磁理論的場。這樣一些插曲破壞了樸素工具主義的主張:理論實體與可觀察的實體不同,有一種虛構的或不真實的存在。

就實在論者推測他們的理論實體同世界上實際存在的東西相符合而言,他們比工具主義者更為冒險和大膽,而欠謹慎和保守。從這一點看,從第四和第五章關於證偽主義科學觀優於歸納主義科學觀的討論看,我們可期望實在論態度比工具主義態度更有成效。歷史的事例證明,事情確是如此。

哥白尼和伽利略的一些同代人對哥白尼的理論採取一種樸素工具主義的態度。在哥白尼的主要著作《天體運行論》的序言中,序言作者奧西安德寫道:

……一個天文學者的職責是通過細緻的和熟練的觀察創作天體運動的歷史。然後轉向這些運動的原因或有關這些原因的假說,由於他無論如何不能達到真實的原因,他必須構想出和發明出這樣一些假說,構想能夠按照幾何學原理正確地計算出過去以及將來的運動。這些職責本書作者[哥白尼〕都卓越地完成了。由於這些假說並不要求是真的,甚至不要求可能是真的,如果他們提供了一個觀察一致的演算法也就足夠了。【3】

哥白尼理論並不被認為是世界實際上是什麼的一種描述。它並不是斷言地球實際上圍繞太陽運行。不如說它是一種計算方法,能夠把一組可觀察的行星位置同另一組聯繫起來。要是把行星系統看作為仿佛太陽處於中心,就更加容易計算。

形成對照的是,伽利略是一位實在論者。當他在羅馬宗教裁判所面前、對為哥白尼體系辯護的“誤入歧途”表示懺悔後站起來時,據說他曾拍拍在他底下的地面,喃喃地說:“可是它在運動啊”。對於一位哥白尼理論的實在論辯護者來說,地球實際上在圍繞太陽運行。

奧西安德的支持者有很好的理由採取工具主義路線。他們在這樣做時,確實避免了圍繞以哥白尼理論為一方以及以當時基督教和亞里土多德的形上學為另一方之間衝突所激起的爭論。當時也存在一些反對哥白尼體系的物理學論據,這已在第六章加以討論,而對這理論的一種工具主義解釋可使它避免這些困難。形成對照的是,伽利略為之辯護的實在論立場提出了許多問題。正是這些問題為更為合適的光學和更為合適的力學的發展提供了重要刺激。正如我早期的研究所證明的那樣,正是實在論的態度是有成效的,至少在這個場合是這樣。即使哥白尼的理論曾證明不能克服它的不足,在這過程中光學和力學還學習了許多東西。實在論的態度比樸素工具主義的態度更為可取,因為它更為大膽,導致更大的可檢驗性,因而至少潛在地更富成效。

我已介紹和批判的工具主義觀點,確實是一種十分極端的和樸素的工具主義觀點,而且,我懷疑有哪個現代科學哲學家會支持它。可以設計出一種更為精緻的工具主義以克服我對樸素工具主義提出的非議。例如,可以要求,解釋為工具的理論不應與有限範圍的可觀察現象一致,而應與一切可觀察現象一致;也可以要求,解釋為工具的理論預知可觀察的新穎現象。但是當採取這些措施時,工具主義和在下節加以討論的實在論之間的區別就變得更加模糊不清了。介紹這種極端的觀點更好地有助於沌清若干至關緊要的問題。介紹這種樸素形式的工具主義的另一個理由是許多現代科學家贊同與它十分類似的觀點。對現代量子力學作工具主義解釋後面的部分動機,性質上同奧西安德對哥白尼理論的態度後面的動機相類似。現代量子力學的實在論解釋提出了若干十分明確的的問題。而工具主義的態度所作的是儘可能迴避這些問題。對這個特殊問題作更為詳細的討論超出本書的範圍,但在本章未提供若干篇不那么專門的文獻作參考。

雖然我在本書已論證實在論比樸素工具主義優越,但我將在下面兩節對實在論提出嚴厲的批評。

3.實在論和真理的符合理論
(1)語義學問題
在本章第一節論證了如果“真理”的概念解釋得過於簡單,就不能說科學朝真理前進。在本節和下節,我們將討論維護真理是科學目的這種主張的一種更為精緻的嘗試。這種主張最為堅實的辯護者之一是波普爾,我們將集中注意於他試圖套用塔爾斯基的符合真理論於科學。

當人們談到某種形式語言【4】的句子真假時,就可能很容易發生悖論。塔爾斯基的理論是試圖為避免悻論的形式語言提供一種對真理的解釋。他成功地達到了他的目的。他的關鍵性步驟是堅持認為,當人們談到某形式系統中句子的真假時,必須仔細地系統地把正在被談論的語言(對象語言)中的句子同用以談論對象語言的語言(元語言)中的句子區分開來。可以援引一個眾所周知的悖論來作為這種情況的例證。我們構想有一張卡片,一面寫著:“在這張卡片的另一面寫著的句子是真的”,而在卡片另一面寫著“在卡片另一面寫著的句子是假的”。如是這種情況,看到人們如何達到悻論的結論,即在卡片上的任何一個句子都是既真又假的,並不是難事。然而,如果我們採納塔爾斯基的理論,那末,我們必須決定卡片上的句子是在正在被談論的語言內,還是在用以談論的語言內。如果在卡片兩面的句子被認為是處於對象語言中,那末,也就不能認為它們是彼此互指的。如果按照規則,任何一個句子必定是不在對象語言中,就在元語言中,而不是同時在兩種語言中,因而任何一個句子不能既指其他句子,又被其他句子所指,那末,就不發生悖論。

波普爾套用塔爾斯基的理論於他努力使真理是科學的目的這種主張具有意義。波普爾在處理這個問題時仔細地分清兩類不同的問題。第一類問題是:“我們能否使真理是科學的目的的主張具有意義?”“主張一種理論是真的或比另一種理論更接近真理是否具有意義?”按照塔爾斯基的說法,我將稱與這些提問有關的問題為語義學問題。第二類問題是:“真理是否確定是科學的目的?”“我們怎能知道一種理論比另一種理論更接近真理?”我將稱與這些提問有關的問題為認識論問題。第二類問題的解決顯然取決於第一類問題的解決,而為了達到他的目的,波普爾必須把它們都解決。本節的其餘部分致力於解決語義學問題。認識論問題在第四節加以討論。

波普爾的意見是塔爾斯基解決了語義學問題。我將論證,一旦與純粹形式語言相對立的象科學語言那樣有意義的語言成為我們研究的對象時,就有理由懷疑這一點。科學語言的目的是對實在世界某一方面的性質或行為提出看法,而談到科學語言中一個句子時說這個句子是真的就是對句子和世界之間的關係說了些什麼。如果正在談論的只是形式語言,那末,這就不是這種情況。對於形式語言來說,謂語“真的”和“假的”(按照塔爾斯基它們是元語言中的謂語)不過是形式的對象語言中的句子所具有的一些性質。例如有某種形式系統,它的公理是真的,用適當的推理程式從公理中推導出的任何句子都將是真的,而不能如此推導出的句子將被認為是假的。但是僅就形式系統而言,謂語“真的”和“假的”不過是完全能夠用不同的成對的標箋如“0”和“1”或“A”和“B”來代替的一些性質。如果塔爾斯基的理論要套用於科學,那末,“真的”和“假的”概念就必須加以充實以使它們不僅表示一種語言和另一種語言之間關係,而且表示句子和它們意欲描寫的世界中某些事態之間某種關係。正是在這裡提出了“真理是與事實符合”的概念。

這裡是波普爾闡明“與事實符合”概念的嘗試。

……我們首先考慮下列兩個公式,每一個都十分簡潔地(用元語言)陳述在什麼條件下一定的斷言(屬對象語言)符合事實。

1.“雪是白的”這一陳述或斷言符合事實,如果並且僅僅如果雪確實是白的話。

2.“草是紅的”這一陳述或斷言符合事實,如果並且僅僅如果草確實是紅的話。

這就是波普爾試圖闡明一種科學上的主張是真的或符合事實是指什麼所實際上提供的一切。乍一看來,波普爾的公式(1)和(2)是如此顯而易見地正確,不過是哲學家的迂腐之談。但是波普爾提供的例子是常識實例,對它們太看重就有危險。如果(l)和(2)或諸如此類,並不顯而易見地正確,那末,我們就不會有一個真理的常識概念或一個白雪的常識概念。我們已經在第一節中指出,將真理的常識概念套用於科學就會引起困難。這些困難關係到構成我們理論的概念系統為一方與實在世界為另一方之間的區別。波普爾對符合論的解釋是用常識的實例、用常識的方法把兩個有別的領域合併起來的辦法轉移這個困難。如果波普爾的例子意欲闡明某一陳述與實在世界中某一事態相符合的概念,那末,我們必須把他的元語言的話,“雪確實是白的”和“草確實是紅的”,解釋為指實在的雪和實在的白。這對常識實例也許是無害的,但把它延用於科學而未作進一步的論證或討論就是對整個關鍵問題用未經證明的假定進行辯論。我們斷言現代物理學是真的,是想說什麼,說實際上存在電子和實際上存在波函式是指什麼,用說現代物理學符合或不符合事實來解決這些問題實際上並無幫助。尤其是它並未清楚闡明波普爾這個主張:“我們在科學中嘗試的是描述和(儘可能)解釋實在。”

可以在波普爾著作中了解到的真理論避開了上述若干批評,但不是所有的批評。它包含將理論的內容理解為能從這個理論推導出的該類所有的觀察陳述或觀察陳述的合取。【7】“與事實符合”的概念起初只套用於觀察陳述,並假定對“與事實符合”的常識理解足以證明其正確。這個假定是有疑問的,因為觀察和各種精心設計的測試程式是依賴理論的,這些測試程式的目的是為了能夠(試驗性地)肯定某一典型的觀察陳述。“將磁體使陰極射線管內的電子束偏斜”或“帶電木髓球相互排斥”這類陳述同“這個雪球是白的”等量齊觀,無批判地套用真理的常識概念,這樣就又一次陷入用未經證明的假定進行辯論的危險。然而,為了便於目前的討論,讓我們假定作為與事實符合的真理能夠適當地被套用於觀察陳述。那末,這樣一來波普爾就能夠明確表達某一理論是真的這個主張是指什麼。某一理論是真的(或與事實符合),如果並且僅僅如果由這個理論推導的所有觀察陳述都是真的(或與事實符合)的話。進而言之,世界實際上含有電子,如果包含“電子”概念的理論是真的(在限定的特殊意義上的)話。

波普爾的這個理論可以作如此推廣以使一個理論比另一個理論更接近真理的說法具有意義。這是很重要的,因為我們的所有理論都是易謬的,而我們能期望的至多是我們朝真理前進。至少在直覺的意義上我們能夠說,牛頓物理學比亞里土多德的更接近真理,即使二者(根據愛因斯坦的理論)都是假的。波普爾通過他稱之為逼真性的東西,來闡明接近真理的概念。如果我們稱某一理論的所有真的結果類為它的真實性內容,而稱某一理論的所有假的結果類為它的虛假性內容,那末,我們能夠援引波普爾說,

設兩個理論t1和t2的真實性內容和虛假性內容是可比較的,我們可以說,t2比t1更逼近真理,或更好地符合事實,如果而且僅僅如果或是更好符合事實,如果而且僅僅如果或(a)t2的真實性內容而不是虛假性內容超過t1的,或(b)t1的虛假性內容而不是真實性內容超過t2的話。【8】

如果我們進一步假定兩個類的大小是可以測量的(波普爾對這個假定半信半疑),那末,我們能夠說,某一理論的逼真性是它的真實性內容的量度減去它的虛假性內容的量度。“隨著一門科學的進步,它的理論的逼真性不斷增長。”人們現在可能重申科學接近真理的這種主張。最近文獻中使波普爾的逼真性概念更為精確的嘗試都帶有正在退化的問題轉換的一切印記。

如上概述的波普爾的真理論和接近真理的理論假定,理論的真實性內容和虛假性內容可以被解釋為諸類觀察陳述,並且它假定與事實符合的真理概念使觀察陳述具有意義。我已經表示了我對後一假定的懷疑。前一假定也引起一些困難,它的合理性過分依賴於科學理論和形式系統之間的類比。如果我們考慮這一事實:科學理論是不斷成長、不斷發展以及不斷被修改的,那末認為在理論發展的某一階段,關於理論的真實性內容、虛假性內容和逼真性是個簡單的事實問題這一假定就開始失去它的合理性。

我認為有必要作進一步的評論。在波普爾的理論中,套用於理論的“真實的”一詞和套用於理論內概念的“實在的”一詞都是派生的概念。它們的意義用從理論中可推導出的觀察陳述在多大程度上符合事實來說明。因此,波普爾自己的真理和實在概念,比例如說“科學家的目的是真實描述世界”【9】 和“我們在科學中嘗試的是描述和(儘可能)解釋實在”【10】所暗含的更加遠離常識概念。由於波普爾的真理觀和實在觀歸結為諸類觀察陳述的真實性和虛假性,因此,他的科學進步理論與庫恩用解決問題的能力加以辯護的觀點沒有很大的不同。重要的是,庫恩認為他的進步概念不同於接近真理的常識概念,反對真理是科學的目的這一看法。

在波普爾真理論後面的一個主要動機是提出一種並非相對主義的客觀的科學觀。波普爾希望能夠說,某一種理論是真的,或比對立的理論更接近真理,不管某一特定的個人或一群個人是否認為這樣。從前章應該看得很清楚,我贊同這個目的。在下章我將提出一條到達客觀科學觀的新途徑,且不易遭到我對波普爾之套用塔爾斯基理論提出的若干非議。在從事這項任務以前,我必須先討論波普爾理論的認識論方面。這個討論將引起對波普爾觀點合適性的進一步懷疑。

4.實在論和真理的符合理論
(2)認識論問題
為了本節的目的,我們必須假定,談論作為與事實符合的真理和科學理論之接近真理或逼真性是有意義的。單單這個假定本身不足以確定,真理確實是科學的目的。為了確立更為有力的主張,有必要證明不僅說科學接近真理有意義,而且說一個理論比另一個是否更接近真理也有意義。我們必須在我們已假定的語義學論題上添加一個認識論論題。

為了把問題提得尖銳些,讓我們構想,有兩個對立的理論A和B。問題是試圖確定,在什麼條件下我們能夠知道其中一個理論,比如說A,比另一個理論B更接近真理。為了把問題提得更尖銳些,以便暴露實際的困難,讓我們假定,在兩個理論發展的某一特定階段,可得到的證據說明,A能解釋B能解釋的所有公認的觀察陳述,除此以外它還能解釋B不能解釋的某些公認的觀察陳述。(也許有一些觀察陳述是哪一種理論都不能解釋的)。如果有一種情況能夠使人們有把握地說,A比B再接近真理,那末,上述情況一定就是如此。用這種方法提出的問題就已經是繞過了巨大的認識論困難。例如我們已假定同類觀察陳述均可套用於雙方理論,而由於觀察陳述依賴於理論,理論嚴格地說難得會是真的,而往往甚至不是一個好的近似。但是甚至接受在我提出問題的方式中暗合的假定,理論A比理論B更接近真理的看法仍引起嚴重的困難。

仍然存在的嚴重的認識論問題來自兩種根源:觀察陳述的易謬性和任何特定證據的有限性,與之相比構成某一理論內容的諸類觀察陳述是無限的。理論 A比理論 B更接近真理的判斷,在上面概述的情況下,是基於易謬的證據。科學的進展在後期可導致改變對觀察陳述真值的評價,這些真值評價在早期構成比較的基礎。考慮到已經修改的證據,結果可能是理論B,而不是理論A更為接近真理。但是即使構成原初證據的觀察陳述的真值沒有改變,仍有可能在新條件下檢驗理論所獲得的新觀察陳述更有利於理論B而不是理論A,而這種情況有可能發生到這樣的程度:關於A和B的相對逼真性的判斷再一次被顛倒。

波普爾並非全然不知道這樣一些困難。他對上述情況的改進辦法之一是承認所有的觀察陳述不都是同等地位的。結果是支持某一新穎、大膽的理論的新穎預見的和只能借那種理論之助才能發現的那些觀察陳述,比起那些在眾所周知的、經過檢驗的理論背景中早已知道的那些觀察陳述要受到更大的重視。波普爾堅持認為在一門科學發展的某個階段,有利於某一理論的證據的重要意義必須根據那個階段整個理論狀況來作出評價。波普爾把作如此評價的證據叫做某一理論的確認度。很明顯,精確地測量確認度有一些困難,但我們將不理會這個困難。波普爾想說:確認度是我們正確猜測我們理論逼真性的基礎。他寫道:

某一理論的確認度總有一個時間指數:它是理論在t時經過檢驗的程度。這不可能是理論的逼真性量度,但可以把它視為與其他理論比較,它的逼真性在t時如何表現的指標。因此確認度是在就兩種理論外觀上接近真理問題進行討論的特定階段,在這二者中擇優的指導。但是它只是告訴我們,所提供的理論之一似是——根據討論——更接近真理的理論。【11】

從證據和理論狀況,從而確認度能夠發生根本變革的觀點看,在確認度(依賴證據和隨時間而變化)和逼真性(理論實際上與真理一致的程度,並且是沒有時間性的)之間有著巨大的差距。那末,為什麼我們應把確認度看作正確猜測我們理論相對逼真性的這個基礎呢?

在哥白尼首次發表他的日心宇宙的天文學理論時,考慮到整個理論狀況(例如同任何其他可得到的理論相比,亞里士多德力學的成功,對肉眼觀察的信任等)托勒密的理論比哥白尼的有更大的確認度。許多後來的科學家,尤其是克卜勒和伽利略,選擇了研究確認度較小的理論,並且能夠對使有關相對確認度的判斷發生顛倒的進展作出貢獻。波普爾對這個例子的回答也許是同意選擇一個確認度比它對手要小的理論往往是有利的。但是如果他允許採取這類行動,那末,他關於確認度是逼真性的最佳指示的主張,就開始失去意義。

關於確認度及其對逼真性關係的討論基於這個假定:前者隨時間而變化,後者則是沒有時間性的。確認度是變化的,這很清楚。隨著一個理論被更為適宜的輔助假定所強化,隨著實驗技術的發展和新的實驗結果的確定,影響某一理論的證據也將發生變更。但是這樣一種假定是站不住腳的:雖然發生了以上的一切,理論本身是不變的,以致它的逼真性仍然如此。例如麥克斯韋理論的逼真性是隨對它的確認的成敗而變化的。當麥克斯韋使自己混亂的電位移概念變得更為精確時,他理論的逼真性也改變了。此外,由於麥克斯韋曾提出自己對以太作用的看法,當以太被排除時理論的逼真性也發生了變化。由於該理論的一些主張變得更加精確,逼真性甚至隨著用實驗確定光速的每一步改進而變化。似乎最為言之有理的是,隨著某一理論的發展,隨著它的確認度的改變,它的逼真性也發生了改變。如果承認這一點,那末,逼真性的重要意義就變得不那么清楚了。波普爾堅持逼真性概念和作為科學目的的真理的概念的一個動機是他想對作為一門自主的學科的科學提供一種客觀的解釋。我希望下章表明,無需訴諸波普爾的真理也能滿足這個願望。

在拉卡托斯的科學研究綱領方法論中,他強調了正面啟發法的重要性,後者的性質決定製定一個明確的指導未來研究的綱領可詳細到多大程度。從這個觀點看,一個理論所表明的,將獲得某種未來的(工具意義的)成功的指望是理論的一個重要方面,而波普爾的確認度並未掌握這一點,對波譜爾來說,一個理論的嚴謹性問題變成“僅僅是對我們的直覺和我們的想像的指導和刺激。”【12】拉卡托斯對嚴謹性作了主觀性較少的解釋,從他的觀點看,最好把一個理論或研究綱領看作能夠導致發現新現象的工具,而又是對“世界實際上是什麼”的建議性描述。“確認度”作為逼真性(甚至假定這個概念有明確的意義)指標的不適宜性,以及科學中簡單性和嚴謹性的重要性似乎把我們推向某種工具主義的立場。在下章,我提出一種理論和世界之間關係的解釋,它兼有實在論和工具主義二者的長處。

閱讀文獻

有關實在論和工具主義的討論見K.R波普爾:《關於人類知識的三種觀點》,載《推測和反駁》(倫敦1969年,盧特爾奇和基根·保爾出版社)第97一119頁;P.K.費耶阿本德:《實在論和工具主義》,載M.邦格編:《科學和哲學的批判方法》(紐約 1964年,自由出版社); S.摩根貝瑟:《實在論和工具主義的爭論》,載S.摩根貝瑟等人編:《哲學、科學和方法》(紐約 1969年,聖馬丁出版社,第200一218頁);以及J.J.C.斯麥特;《在科學和哲學之間》(紐約1968年,倫多姆·豪斯出版社)。有關在實在論——工具主義爭論的氣氛中討論量子力學的參閱例如H.馬爾吉諾:《量子論各種解釋的利弊》,載《物理學今日》,第7卷,(1954年)第6—13頁;H.帕特納姆:《一個哲學家看量子力學》載R.科洛德尼編;《超越確實無疑性的邊界》(紐約1965年,普蘭提斯——霍爾出版社);以及R.科洛德尼編:《規範和佯謬:量子領域的哲學挑戰》文集(匹茨堡1972年,匹茨堡大學出版社)。波普爾的逼真性理論主要在《真理、理性和知識的成長》,載《推測和反駁》,第10章,《常識的兩面》和《對塔斯基真理論的哲學評論》,載《客觀知識》(牛津1972年,牛津大學出版社)第2章和第9章。若干作者對逼真性某些專門方面的討論,參閱《不列顛科學哲學雜誌》,第25卷(1974年)第155—188頁。

注釋

[1]T.S.庫恩:《科學革命的結構》芝加哥1970年,芝加哥大學出版社),第206一 207頁。

[2]H.赫茲:《電波》紐約1962年多佛爾出版社),第125頁。

[3]E.羅森:《三篇哥白尼的論文》(紐約1959年,多佛爾出版社),第24—25頁。

[4]形式語言是形式邏輯內的專門術語。不確切地說,這種語言有十分明確的規則,規定哪些種類的句子能夠用它表述。這些句子中有些起著語言公理的作用,這個系統還包括一些推理程式,規定其他句子如何能合理地從公理中演繹出來。

[5]K.R.波普爾:《推測和反駁》(倫敦1969年,盧特爾奇和基根·保爾出版社),第224頁。

[6]K.R.波普爾:《客觀知識》(牛津 1972年,牛津大學出版社),第 40頁。

[7]如果用波普爾的語言更精確地表達這一點的話,就要用“作為理論潛在證偽者的基本陳述”來代替“觀察陳述或觀察陳述的合取”。

[8]波普爾:《推測和反駁》,第223頁。

[9]同上,第114頁。

[10]波普爾:《客觀知識》,第40頁c

[11]同上,第 103頁,重點為原作者所加。

[12]同上,第197頁。

第十一章、激進工具主義或多元實在論

前章第二節所述樸素工具主義者知道科學理論不能直接而簡單地從觀察中推導出來。他解決這個困難的辦法是在觀察語言和理論語言之間劃一條截然分明的界線,前者假設是為了描述實在世界的,而後者則沒有被這樣假設,它只是作為將觀察語言中的陳述加以整理和聯繫起來的工具。在第三、四節里描述的波普爾派實在論者反對這條界線。他指出,一旦承認和認識到觀察之依賴理論,這條界線就會消失。波普爾派實在論者對界線消失的回答是把對業已消失的界線的“觀察”一側的實在論解釋推廣到界線的理論一側。觀察語言和理論語言二者,就它們能被區別而言,都被看作為描述世界實際上是什麼的嘗試。我將在本章提出和維護的立場,我稱之為激進工具主義或多元實在論,這種立場的擁護者,同波普爾派實在論者一道承認,觀察語言和理論語言之間的界線是一種虛構,但是他對這一點的回答則是與波普爾的回答完全對立的。激進工具主義者把對業已消失的界線的“理論”一側的工具主義解釋推廣到界線的“觀察”一側。把我們的“觀察”語言或我們的“理論”語言理解為對世界實際上是什麼的描述,都是不正確的。

激進工具主義者或多元實在論者想強調我們的概念系統(不管它們是科學理論還是日常語言中預先假定的理論,它們是容易變化的人類產物)與實在世界(那些實在的概念系統與之有某種關係)之間的區別。科學理論和外部世界都是實在的,但不應把它們等同起來。然而,我並不想仿柏拉圖和波普爾提出理論所寓於的某個“第三世界”或“理念世界”。科學理論是第九章第三節討論的那種實在的科學實踐的實在產物。科學理論作為科學實踐的一個結果是經常產生和改變的。我稱這種形式的實在論為“多元的”,這個道理現在應該清楚了。外部世界和理論世界都是實在的,但它們又有區別。它們通過第三個實在的科學的實踐發生聯繫。

科學理論在某種意義上通過科學實踐同實在世界發生聯繫,並設法對付或適應實在世界。以實在世界為一方,與以預定來應付實在世界的實在科學理論為另一方之間的區別可被認為是一種截然分明的區別,而實在的理論與實在的科學實踐之間的這種區別就不是這樣。除了實驗以外,科學實踐還包含預定闡明某種理論,把這種理論與其他理論作比較、確立它的前後一致性、對稱性,預見能力等等的種種論證和批判。這些論證和批判本身要使用概念系統或理論。因此,實在的科學實踐和實在的科學理論是不可分割結合在一起,共同演變。

我為之辯護的立場在這個意義上是工具主義的:它否認理論和實在世界之間有直接聯繫,否認理論試圖解釋世界實際上是什麼。象電子,力等等概念都是實在的理論概念,但是,把電子和力說成是存在於實在世界的東西就是滑向激進工具主義所力圖避免的常識性的混同。從激進工具主義的觀點看,甚至把“椅子”和“天鵝”這些日常的概念與實在世界中的客體等同也是一種錯。激進工具主義者或者多元實在論者將堅持認為象常識或日常實踐這種東西是有的,它包含象椅子這樣的日常概念。實在的日常概念通過日常實踐同實在世界以這樣的方式發生聯繫:如果一個個別的主體或一群主體行動起來好像對應於他們常識概念的客體存在於實在世界中一樣,他們就能夠有效的從事他們每天的活動。這說明樸素實在論的直接吸引力。

有利於激進工具主義者的論點是,如果常識的理論和實踐發生十分劇烈的變化,世界中存在什麼的常識概念也發生變化。在中世紀歐洲,女巫實際上居住在常識世界中,而在現代,她們卻不然,雖然有各種類型的精神病人居住著,象“椅子”和“天鵝”這些概念則尚未同樣地受到常識性知識和日常實踐根本變革的威脅,也許它們永遠不會受到威脅。

激進的工具主義者與樸素工具主義者的謹慎的後衛行動無關,後者堅持要限制科學的範圍以便保護它免遭各種批評。科學實踐必須包含各種無情的檢驗以便評價和改進它應付實在世界的適宜性,通過對一門科學、它的實踐和它們歷史的詳細研究,以及對那種實踐各方面功能的分析,就可了解某一特定的科學實踐的確切性質。激進工具主義者能利用在例如波普爾、拉卡托斯、費耶阿本德和拉維茨著作中發現的許多分析,以及甚至庫恩著作中的某些分析來幫助他達到目的。他不承認的是有一種在任何時候都可套用於一切科學的單一的科學實踐。這個特殊的論點將在下一章稍作進一步的討論。

我將我所看到的激進工具主義或多元實在論的優點作一概括,以此來結束既短又重要的一章。

激進工具主義避免了樸素工具主義者的歸納主義傾向,並強調這樣一個事實:科學理論是人造的決非從經驗推導出的概念體系。激進工具主義者和精緻的實在論者共有的觀點是:科學中的一切陳述,甚至它的所謂觀察陳述都是依賴理論的。確實,激進工具主義者比精緻的證偽主義者在更大程度上強調科學的這個方面,並就他把各自的實在性賦予理論和實在世界而言,他十分樂於被稱為一個多元實在論者。從多元實在論觀點看,精緻的實在論者已經把科學理論和世界之間的關係弄得淺薄無聊了,並使他的立場容易接受主觀主義的解釋。通過論證理論和實在世界的分離,通過堅持認為二者之間的聯繫要通過科學實踐,多元實在論者不可避免地導致始終如一的客觀科學觀。這種觀點還有另一個優點。它直接導致這樣的問題:“一種特定的科學實踐在什麼樣的社會條件下能夠進行?”這類問題似乎要求一種把科學看作一種社會活動的理論,並促進去區分上面提出的那類問題和第二類有關主科學實踐一旦存在時就發揮作用的問題。精緻的實在論者否認“內部”問題與“外部”問題之間的這種聯繫。精緻的實在論者認為所有的科學是“對真理的探索”,討論與那一般目的有關的一般科學方法論,並極易接受主觀主義的立場,因為他認為“純”科學的存在是一個具有正確態度(與探索真理有關)的個別科學家問題,而不是由於一種特定種類的自主的社會實踐所致。激進工具主義的或多元實在論的立場導致一種比波普爾派的實在論立場所做的更為開放並可能更富有成效的歷史編纂學的研究綱領。這將在第十二章作更多的討論。

波普爾派的實在論者想強調科學的客觀性和自主性,避免相對主義立場,並通過維護科學理論是真是假不依賴於個別科學家或科學家集團對問題怎么想這種真理概念做到了這一點。激進工一具主義者也想強調科學的客觀性和自主性,但是以迥然不同的方式,並且以澄清相對主義的爭論點的方式來做到這一點。某一特定的科學實踐是否作為一種自主的實踐存在是同社會條件有關。因此可以論證,在科學革命時代以前,物理學作為一種自主的實踐並不存在,因為物理學的實踐同宗教講道和亞里士多德的形上學等等不可分割地聯繫在一起。在科學革命時代物理學終於存在這一點可與資本主義和技術的興起,以及作為一種社會力量的宗教的相應衰落聯繫在一起。此外,很有可能,現代物理學的實踐在我們的社會中由於資助許多研究的大工業壟斷組織的腐敗性影響而受到威脅。因此某一特定的科學實踐作為一種自主的學科是否存在是一個相對的問題。但是一旦實踐作為一種自主的實踐而存在,那末它作為一門科學發揮作用就不是相對的、而是絕對的了。一種實踐能夠有效地作用於它預定要作用的世界那部分到多大程度取決於實踐的性質,它所產生的理論的性質以及實在世界的性質。我們甚至可以說,那些通過科學實踐同實在世界發生聯繫而它們的套用總是有成效的理論是真的。這是在某種程度上延伸了“真的”這個詞的使用。雖然如此,根據激進工具主義的立場這樣做有助於強調科學實踐作用的絕對性質。

還有一點有利於激進工具主義或多元實在論的立場。它能使套用於科學的簡單性和嚴謹性概念的重要性具有意義,在那裡其他立場就遇到困難。眾所周知,在某種意義上是簡單的和嚴謹的科學理論,因此比那些不簡單、不嚴謹的對立理論更可取。哥白尼的假說能夠以比較簡潔地解釋逆行運動,托勒密體系則不然,這是我們已經遇見的一個例子。克卜勒使每個行星都有一個橢圓軌道以與托勒密和哥白尼的許多本輪相對立,則是另一個例子。一個普通的實在論者難以證明簡單性之可取。按照他的觀點看,他會發問:“鑒於我們不知道實在世界是否簡單這個事實,為什麼簡單的理論應該比不那么簡單的理論可取?”波普爾,我們的一個精緻的實在論者範例,並未迴避這個問題。他通過認為簡單性與內容是一致的,對隱藏在簡單性概念後面的東西的一部分提供了一個客觀的解釋。【1】按照這個觀點,牛頓的理論就它能夠用這么幾條一般定律解釋範圍這么廣泛的現象而言是簡單的。波普爾的理論抓住了隱藏在直覺的簡單性概念後面的某種東西。至於這個概念後面還有什麼,波普爾把它說成是一定同某種美學或實用性質的愛好有關,說成僅是對我們直覺的指導或刺激。因此,波普爾對簡單性概念在科學中出現時隱藏在它後面的很多東西提供了主觀主義的解釋,因此,他的理論是不合適的。激進工具主義者面臨的不是同樣問題,並可更自主地對簡單性提出一種客觀的解釋,因為他在理論為一方與實在世界為另一方之間作了明確的區分。簡單性和嚴謹性是理論的特性,不是實在世界的特性。如果其他方面是同等的,人們會選擇簡單的和嚴謹的理論,因為它們更有利於精確的,富有成果的科學實踐。更具體地說,簡單的和嚴謹的理論更傾向於提出或規定明確的研究綱領,其方式同拉卡托斯用他的“正面啟發法”概念闡明的極為相似。拉卡托斯著作這一有價值的方面可以同激進工具主義或多元實在論的立場完全結合為一體。

閱讀文獻

J.R.拉維茨;《科學知識及其社會問題》(牛津1971年,牛津大學出版社),第2篇有助於使科學實踐概念更可為人理解。並參閱L.阿爾都塞:《擁護馬克思》(哈蒙茨沃思1969年,艾倫·萊恩出版社),尤其是第6章,和《讀資本論》(倫敦1970年,新左翼出版社);以及J·斯塔契爾:《論科學實踐概念》,載R.S.科恩、J.J.斯塔契爾和M.W.瓦托夫斯基編:《擁護斯特魯伊克:紀念斯特魯伊克科學,歷史和政治論文集》(多特雷希特1974年,萊德爾出版公司)。

注 釋

[1]波普爾關於簡單性的論述,參閱他的《科學發現的邏輯》(倫敦1968年。赫青遜出版社),第5章。

第十二章 、兩類激進的批評

—唯物主義和認識論的無政府狀態

1.唯物主義
本章概述對本書前幾章中所看到的關於科學性質種種理論的兩類激進的批評。第一類批評來自馬克思主義唯物主義的觀點,第二類批評來自費耶阿本德的認識論無政府狀態的觀點。

我將概述的唯物主義科學觀是根據法國馬克思主義者路易·阿爾都塞的著作。就他是一個唯物主義者而言,阿爾都塞的哲學立足於卡爾·馬克思唯物主義的一種解釋,然而他的認識論有許多源出於另一位法國哲學家加斯東·巴希拉爾。

在某種意義上,唯物主義可被看作為一種嘗試,企圖把第九章描述的科學領域內的客觀法套用於整個的社會。不僅科學,而且歷史(社會變化)也是一個沒有主體的過程。在第九章里已經論證科學理論可以以個別主體沒有意識到的方式相互聯繫起來,革新可以有革新者意想不到或覺察不到的結果。唯物主義者對社會各方面均持類似的觀點,並論證說,例如種種設施,不管它是政府、警察局、工會,還是別的什麼,為社會中種種目的或利益服務,不管任何個人或集團是否理解到那種目的或利益。社會結構的改變——也許是政府形式的改變,也許是經濟或教育制度的改變——會有一些後果,是那個社會各個細小方面的結構和功能所決定的,而不是出於個別人或集團的明確的目的、意向或希望。舉一個例子來說明。假設我們考慮現代資本主義社會環境的污染和破壞問題。唯物主義者將論證這種現象的原因應到資本主義社會的結構和功能中去找,而不是例如到資本家個人或公司的肆無忌憚或貪婪方面去找。資本主義社會的結構使得它客觀地存在著種種謀利的機會。利用那些機會的個人或公司就會蒸蒸日上,而使沒有利用那些機會的人遭到損失。如果在一個資本主義社會中,大多數有效的謀利門路包含著產生污染,那末,就會有污染。不管有關的個別資本家是否懂得社會制度的這種作用,情況都會是如此。(例如他們也許把資本主義現為利用自然資源為人類謀幸福的最有效的手段)。即使個人或一群人不想污染環境,污染也會產生。而且,從唯物主義觀點看,污染問題通過改變經濟制度,而不是通過改變資本家態度的道德運動,或採用立法和罰款,將會得到解決。當了解到,從唯物主義觀點看,法律系統和警察力量的主要職能就是起穩定這個它們是其一部分的資本主義社會的作用時,這個觀點就變得有力了,即使社會的大多數成員不那么看。讓我們引用馬克思論社會及其成員的意識之間關係的話:“不是人們的意識決定人們的存在,相反,是人們的社會存在決定人們的意識。”【1】

阿爾都塞對馬克思唯物主義的詳盡闡述包括將社會理解為一些相互關聯的實踐。阿爾都塞給實踐下了這樣的定義:

我將一般地用實踐來指任何把給定的特定原材料改造為特定產品的特定過程,這種改造是通過特定的人類勞動使用特定的(“生產”)手段實現的。【2】

一個明顯的例子是物質的或技術的實踐在這種實踐中,原料被機器和人類勞動(生產手段)轉變為最終的產品(汽車、衣服等)。其他實踐包括政治實踐,它作用於社會關係,以產生新的社會關係;思想實踐(如宗教、教育)它作用於人類意識,以產生不同的意識,和科學實踐,它作用於概念系統(或是前科學的或是已成為科學的),以產生新的概念系統(科學的)在一給定的社會中,各種實踐是以一種構成那個社會的特徵的方式相互聯繫的。

科學實踐的一個重要特點是,它是相對自主的。科學實踐是以不依賴於其他實踐的方式而發揮其作用的。例如科學實踐不同於技術實踐,技術實踐在以下方面不是自主的。科學的目的不用說是科學實踐內部固有的(目的是生產一定種類的知識),而適宜性標準也是科學實踐所固有的。相反,技術實踐的目的和適宜性標準都產生於技術實踐之外。例如,要求技術研製太陽電池以滿足燃料短缺引起的需要,而適宜性標準是經濟、有效性等等的“外在的”標準。雖然科學實踐是自主的,它只是相對自主的。它的存在取決於它同構成整個社會結構的其他實踐的關係,而且它只能因其他那些實踐支持它而繼續存在。現在我們能夠瞥見這種形式的馬克思主義唯物主義是怎樣建立起一個研究前章提及的兩類問題的理論框架,即有關一門特殊的自主科學存在所必需的社會關係問題,以及有關作為實踐的那門科學一旦存在以後發揮作用的問題。

以上是對阿爾都塞理論的某些方面的最簡要的概述,當然並不就是對這個理論的闡述。儘管如此,我已介紹的那個框架能夠使本書迄今為止所討論的科學哲學研究的某些方面得到新的啟發,並引出了一些新的、具有挑戰性的和引起爭論的問題。

2.唯物主義的徹底客觀性
從唯物主義觀點看來.可以看出本書討論過的企圖維護一種客觀解釋的那些哲學家(如波普爾和拉卡托斯)所維護的那種科學觀的客觀性,顯然是半心半意的。因為那些哲學家在他們試圖為作為一種理性活動的科學辯護時,對個別科學家的目的、態度和決定看得很重要,在這點上,他們的立場有主觀的因素。

這種主觀主義過失(從唯物主義觀點看)很明顯的一個方面是有關科學的目的和達到那個目的的手段問題。這個過失在波普爾那裡特別明顯。對波普爾來說,科學的目的在我們已討論的意義上是“真理”。波普爾經常這樣寫,仿佛某一適宜的科學方法的存在是具有正確態度的個別科學家的問題。例如,他寫道:“……如果我們尊重真理,我們就必須通過堅持不懈地尋找我們的錯誤來尋找真理:通過不倦的理性批判和自我批判”。【3】波普爾把這種正確的科學方法(或態度)稱之為批判理性主義,他對此說明如下:

…… 我對“你怎么知道?你的看法的來源或根據是什麼?哪些觀察導致你有這種看法?”這些問題的回答是:“我不知道:我的看法只是一種猜測。不要去管我的看法或許從中湧現的來源——有許多可能的來源,而我們也許連在其中的一半都不知道;起源或來歷在任何情況下和真理很少有關係。但是如果你對我試圖用我嘗試性的看法來解決的問題感興趣,你可用對它進行盡你可能的嚴格批判來幫助我;如果你能夠設計某種你認為可以駁倒我的看法的實驗檢驗,我將愉快地盡我能力所及來幫助你來駁倒它。”【4】

從這段話,我們得出這樣的印象:對理論的批判和實驗檢驗是具有正確態度和目的的個人所實行的一種實踐。是由企圖用發現和糾正他們錯誤來接近真理的個人所表現的一種批判性態度。【5】

波普爾和拉卡托斯都強調科學中需要個別科學家的決定。波普爾寫道:“從邏輯的觀點看,對一個理論的檢驗取決於基本陳述,而基本陳述的承認或擯棄又取決於我們的決定。因此,正是這些決定,安排了理論的命運。”【6】拉卡托斯又擴大了作出決定的作用。對於波普爾,在判定基本陳述是否可接受時需要決定。對於拉卡托斯,決定的作用擴大到構成他的研究綱領硬核的普遍概括。“由於它的擁護者的方法論決定”,【7】使這些概括成為不可反駁的。順便說一旬,第九章第四節的討論足以表明,拉卡托斯無需對波普爾的主觀主義的批判理性主義作出這種讓步。一群科學家之效忠於某一特定的研究綱領可以主要根據那個綱要的結構以及它為未來的研究客觀上提供的機會來解釋。

如果拉卡托斯採取更為前後一致的客觀路線,他就能使他的立場免遭針對它的某些抨擊。正如我們所知道的,拉卡托斯已受到例如庫恩和費耶阿本德的批評,說他根本沒有給我們提出一種科學理論,理由是他沒有提出在對立的研究綱領間作出選擇的標準。拉卡托斯為這種可能性留下了餘地:任何研究綱領,不管它已多么退化,也有可能由於某種意料不到的成功而重新恢復生機。這種成功也許起因於在它的正面啟發下發生了創造性的轉換。因此,一個綱領引人注目地進步,而另一對立的綱領毫無成果地退化,這一事實不能認為是非要所有科學家都採取進步的研究綱領不可的理由。這是對的,但是從始終如一的客觀的、唯物主義觀點看,這是不切題的。根據後者的觀點,科學理論或研究綱領的盛衰是科學實踐的結果,並不是個別科學家決定的結果。如果科學實踐在特定的社會中起著適宜的作用或功能,那末,它將作為自主的實踐存在於那個社會中。這不是個別人的決定問題。其次,如果需要某種特定的科學實踐起作用,社會內部的其他實踐(如教育的思想實踐)就會加以調整,以致有足夠的個人具有適當的自覺或態度來執行這種特定實踐所需要的種種任務。從馬克思主義的觀點看,社會的發展可被看作是一種在達爾文意義上的“適者生存”的實踐。再者,如果某一科學實踐作為一種自主的學科存在著,那末,在那種實踐內部的進步,那就正如用拉卡托斯的眼光所看到的,是一個最合適的研究綱領的生存問題。

自相矛盾的是,當波普爾區分他的三個世界時,他的主觀主義就變得明顯了——“自相矛盾”是因為提出三個世界的主要動機是把理論的客觀世界同思想過程的主觀世界區分開來。波普爾的前兩個世界是物理世界和精神世界。第一世界是物理客體所在的世界。第二世界是主觀思想過程所在的世界。波普爾想要強調,理論、問題狀況等等不應與個別人的精神內容等同,它們顯然也不應與物理客體等同。因此,他提出他的第三世界,它有點象柏拉圖的理念世界,是理論、問題、論據等等的所在地。在作出這種區分後,波普爾發現,在形成物理客體的第一世界和理論等第三世界之間的聯繫時,人的精神變成關鍵性的了。精神成為“第一世界和第三世界之間的中介。【8】波普爾的這種主觀因素同他的不適宜的真理的符合論有聯繫。他的建立客觀真理論的嘗試受到他堅持精神是理論和世界的聯繫的阻撓。這種堅持使波普爾不可避免地要提出一種同常識概念有太多的共同點、同始終如一的客觀理論不相稱的真理論。

在第九章介紹的、由阿爾都塞提供理論基礎的科學實踐概念,使這些危險得以避免。一般地說,馬克思主義者,特殊地說,阿爾都塞會把波普爾的第三世界視為同唯物主義概念相對立的“唯心主義的”概念。對於唯物主義者來說,理論等等並非自主地存在於某個理念世界中。科學理論形成實在的、客觀的科學實踐的一部分,科學實踐能夠改變和產生新的理論。更重要的是,理論和世界的聯繫並不是通過個人的精神,而是通過科學實踐。作為相互聯繫的實踐(構成某一實在社會)的實在集合的實在成分而存在的這種科學實踐概念能使主觀因素完全從唯物主義科學觀中排除。

3.科學史理論
從本書第三章開始,已經提出了一些論證和證據強調觀察依賴理論和理論優於觀察。第七章開頭也論證了某一理論內的概念獲得精確的含義,取決於它們出現在一個精確的理論中,並論證在某一理論框架內部作出的陳述將如理論所允許的那樣精確和詳細。需要把理論看作為某種有結構的整體。根據這些考慮,利用科學史的一些例子來例證或支持某一特定的科學理論,類似本書迄今已這樣做的那樣,就有疑問了。因為那些分析所立足的歷史並不是以任何明確的歷史理論(一般地說)或科學史理論(特殊地說)為指導的。

拉卡托斯特別關注科學哲學和科學史的關係問題,並就這個問題發表了明確的意見。【9】至少,從唯物主義觀點看來,拉卡托斯的解決辦法是不適宜的。正如許多其他科學哲學家那樣,拉卡托斯作出了一個未經論證的假定,有一個單一的、無時間性的、正確的科學方法。科學哲學的任務是發現這種正確的科學方法是什麼。科學方法的理論可通過把它同科學的內在歷史相比較而受到檢驗。也就是把過去的科學理論作為科學的理論進行研究,無需考慮例如那些科學理論的其中出現的社會條件或有關科學家的心理學等外在因素。當然拉卡托斯的科學史和科學哲學相聯繫的理論並不是樸素歸納主義理論。按照他的解釋,某一推測的科學方法先於任何歷史研究而存在。“沒有科學哲學的科學史是盲目的” 【10】其次.對於科學,什麼東西算作“內在的,”其本身取決於推測性的科學理論。拉卡托斯的意見是,科學史中的一個理論(或研究綱領),比方說愛因斯坦相對論是“用理性改造過的”,即它被寫成仿佛是“內在的”科學的完美範例,正如受檢驗的科學理論所要求的那樣。在已經做到這一點以後,“人們又試圖把這種理性的改造物同實際歷史相比較,並且既批評這個理性的改造物缺乏歷史,又批評實際歷史缺乏理性”【11】從本節第一段考慮的觀點看,拉卡托斯的理論有一個嚴重的缺陷,至少有一個嚴重的疏忽。因為他已經假定有實際歷史這樣的東西,他能夠用它來檢驗他的理性改造物,但是他沒有提供一個這種實際歷史的研究要在其框架內展開的理論。

我已討論了拉卡托斯的科學理論,因為我認為在非馬克思主義哲學家中間,他似乎提供了最為精緻的理論,比如說,遠較庫恩的理論優越。從馬克思主義唯物主義觀點看來,拉卡托斯理論的兩個失誤是(i)他假定有一種沒有時間性的科學方法,這個假定未經論征,並且處於一種不容向假定提出質疑的理論框架中,(ii)他假定存在一種歷史,他的科學理論能用它檢驗,而未提供一個合適的歷史理論。在本章開頭概述了阿爾都塞立場的某些方面,他的立場至少提供了一個不具有同樣失誤的形式的理論框架。首先,這種立場提供了一個一般的歷史理論(歷史唯物主義),它的一個特點是,要根據一些相互聯繫的實踐來理解某一特定的社會。其次,這種立場提供了一個科學理論。根據這種理論,科學是一種特殊的實踐,它對其他實踐而言是相對自主的。某一特定的科學實踐的性質和有關的“科學方法”,要通過研究這種實踐如何發揮作用才得以發現。在這種理論中,沒有理由構想,所有科學是按照同一方法起作用的。它們的共同點是,它們以相對自主的方式發揮作用以產生種種知識。從這個觀點看,一門科學的歷史由兩部分組成。第一,特定的科學作為自主的學科如何得以存在的一般歷史以及它作為自主的學科為何停止發揮作用的緣由(或預期)。第二關係到對一種實踐的發展及其產生的知識的“內在”分析。

我在介紹阿爾都塞的科學觀時,並不想含有這個意思:我們有了一個業已解決我們所有問題的完全合適的理論。然而它提供了一個相當確切的研究綱領(要比從我在這裡概述所看到的更為精確和更為詳細)。綱領的發展,至少套用於科學時,主要仍然是未來的任務,這是公認的。理論的威力和富有成效需要通過將它詳細地套用於某些特定的歷史事件來檢驗。在這方面,也許歷史唯物主義大致處於物理學在伽利略時代所處的狀態。即使我已在這裡勾畫出輪廓的科學史理論與伽利略理論不同,證明是不適宜的和沒有成果的,把它的某些形式上的特點同現有的其他理論的加以比較也有助於指出後者的嚴重缺陷,從科學哲學的現代發展中吸取的教訓足以表明,把一種科學理論同並不包含嚴謹的科學史理論的科學史聯繫起來的任何試圖應該被認為是極不能令人滿意的。

4.再論歸納問題
正如我們在第二章已討論的,歸納問題是在證明科學知識為正確的過程中發生的。歸納主義者不能證明用歸納法從經驗中推導出的科學定律和理論是正確的,因為他不能滿足他自己的標準,並且不能從經驗中推導出歸納原理本身,如波普爾那樣的證偽主義者主張用繞過它的辦法來解決這個問題。他們提供一種不包含歸納法的科學觀。然而拉卡托斯已經證明,證偽主義者聲稱已經解決歸納問題乃是錯覺。【12】拉卡托斯論證,對於證偽主義者和其他科學哲學家,同樣的基本問題會以某種不同的方式重新發生。當我們提出下列問題時這一點就很明顯了:“為什麼通過推測和反駁的方法達到的知識應被認為最可證明為正確的知識或最接近真理的知識呢?”或者如果談的是拉卡托斯的理論,那末,“為什麼科學研究綱領方法論應該產生最可證明為正確的知識呢?”回答這些問題的任何嘗試都導致十分類似歸納問題的問題。科學方法論不能要求成為證明自己正確的根據,而不產生第二章遇到的那種循環論證。任何宣稱某一特定的科學方法論是產生最可證明為正確的知識或構成我們對真理的“最佳猜測”的知識的方法論,都必然要被認為是拉卡托斯所說的類歸納原理。

拉卡托斯承認,如果任何科學理論要構成一種科學知識的理論,而不是構成任意的遊戲,那末,需要某種類歸納原理是不可避免的。他對類歸納原理的證明問題的解決辦法是把每一條原理看作為一種願意接受批判、可以被更好的原理代替的一種推測。他為他自己的類歸納原理(“科學研究綱領的方法論比其他任何方法論更好地適合於接近我們現實宇宙中的真理”)進行論證,所根據的理由是科學研究綱領方法論比任何其他的方法論更好地經住了同科學史的比較。拉卡托斯的類歸納原理要接受檢驗這一點提示,拉卡托斯預先假定了一個更深刻的原則,即“科學”(對於拉卡托斯。更確切地說是物理學)“是對我們所擁有的真理的最佳指南”。很難構想拉卡托斯會把什麼當作是對那種主張的批評。

從唯物主義觀點看,整個歸納問題是由一個錯誤的問題引起的。一門科學在一特定的社會中存在,是因為它在那個社會中起特定的作用。這同如下觀點形成對照,即認為科學適宜地存在和發揮作用是因為不同的個人或人群具有正確的態度,擁有“奇才” 【13】或諸如此類的東西。根據唯物主義觀點,如果一門科學作為自主的學科存在,最好的辦法是我們把它作為一種實踐來研究並試圖理解它。如果某一科學實踐被淘汰,那末這主要不是由於論據問題,而是由於社會結構的變化。如果有人不這樣想,從唯物主義觀點看來,就是象卡努特國王一樣,他對正在上漲的海潮發表演說,徒勞地勒令它停止。

在這裡,我懷疑那些不同情唯物主義觀點的讀者對於為之辯護(至少是為之介紹)的那種立場的某種決定論性質將會感到不安,如果不是驚恐的話,而且會反對把有意識的人類願望、抱負和努力置於低下的地位。如果你是一位特別感到不安或驚恐的讀者,那末,我想我知道正好有一位哲學家支持你。他的姓名是保爾·費耶阿本德,下節對他的某些更激進的觀點作一簡短的概述。

5.費耶阿本德的認識論無政府狀態
在本書迄今為止提到的大多數哲學家假定科學具有某種特殊的東西。波普爾明確地宣稱,科學知識是我們所擁有的知識的最佳範例,庫恩宣稱科學是理性的集中體現,假定類似某種自主的科學那樣的東西產生一種特殊種類的知識是阿爾都塞哲學的基礎。費耶阿本德不打算作類似的假定。他想提出一種科學觀,使之有可能理解科學,評價科學,把科學同其他比較,甚或擯棄科學。有一個基本假定作為他立場的基礎,即個人的自由和他們享受生活樂趣的能力具有頭等重要的意義。有時,費耶阿本德曾把他的立場說成是享樂主義的,以此來試圖強調他立場的這一方面。費耶阿本德認為賦予現代社會的科學以崇高的地位是不正確的。他把科學比作一種意識形態或宗教,它之控制現代人與基督教之控制早先的社會類似。基督教用種種制度化的壓迫(對異教徒的迫害,對信徒的教育等)來維持它對社會的控制。費耶阿本德認為科學以類似的方式在現代人的評價中維持它的高位。因此,雖然在現代各種宗教可以用歷史的方法作為若干套可能的信仰來講授,一些人可以或已經堅持這些信仰,但並不特別要求我們效忠它們,而科學的講授則仿佛它是無可爭辯地可以信賴的,而並不是一種可以根據個人的傾向採納或不採納的思想體系。在現代社會中科學的制度化使得希望做一個科學家的任何人必須通過制度化的教育和訓練達到它的標準。任何離開這些標準的人就會被排除出團體,他的觀點也就作為“非科學的”而遭到擯棄。費耶阿本德將科學家的意見一致和對科學的高度尊敬歸之於這種制度化,而不是歸之於某種客觀的本質上可靠的科學方法。費耶阿本德論證,應該通過把科學同國家分開的辦法來反對這種制度化,以便允許發展科學以外的東西,使個人可以選擇採納科學或採納某種其他東西。

費耶阿本德否認科學有某種固有的特殊東西。尤其是他否認有一種客觀的科學方法,遵循這種方法,產生某種地位必然高的結果。他為這種主張辯護的一個方法是向一切描述現存科學方法特徵的嘗試進行挑戰,並論證他們全都是遭到失敗。他堅持認為,在描述科學方法特徵的一切嘗試中,拉卡托斯的觀點是“存在於今日的最先進最精緻的方法論”, 【14】並利用了類似在本書前七章中可看到的許多證據。他擯棄拉卡托斯觀點的主要理由業已提及。由於拉卡托斯承認總有可能使一個退化的研究綱領恢復生機,由於他沒有提出時間限制,超過這個限制就可以說一種研究綱領已不可恢復地退化,必須予以擯棄,因此他沒有提供指導科學家作出選擇的任何標準。(與唯物主義者不同,個人的選擇標準是費耶阿本德注意的中心)。根據最精緻的方法論看來,沒有方法論。

費耶阿本德用歷史上的例子來加強他的論辯。如果我們看看科學史上的經典事件,我們就會發現,他認為與這些事件有聯繫的重要進展和革命一般並不是靠科學哲學家提出的任何“方法”發生的。費耶阿本德舉出的最詳細的例子是伽利略對哥白尼體系的辯護。按照費耶阿本德對這段歷史的解釋,伽利略發展他的理論是置經驗證據於不顧,而不是依靠經驗證據;並利用種種宣傳謀略以特設方式來捍衛他的理論並使它具有感染力。認為伽利略採用望遠鏡而不是肉眼觀察的唯一正當理由是望遠鏡支持哥白尼體系,伽利略引入他的環形慣性定律和相對性原理也是如此。費耶阿本德用這個例子和類似的其他例子來支持他的主張:如果有任何科學方法論提出,總是有可能發現科學中重大進展的例子是用破壞了那種方法論所包含的規則的方法作出的。因此,“在一切條件下和人類發展的一切階段能夠為之辯護的只有一個原則。這個原則是:怎么都行。”【15】

怎么都行的方法論將導致理論的擴散。這一點之所以受到歡迎的一個特殊原因是從把一種理論同另一種加以比較中得到的好處,這與把單個理論同觀察結果加以比較是對立的。費耶阿本德的有利於這種主張的論證是十分令人信服的。一種理論固有的但未被認識或明確陳述的假定,當那種理論面對與那些假定相矛盾的一個對立理論時,就不得不公開了。因此,亞里士多德理論假定位移的絕對性(即在絕對空間位置的絕對改變)到什麼程度,當它面對伽利略理論時就變得完全明顯了。有時檢驗某一理論有關的資料只有借另一理論之助才能發現。費耶阿本德關於這一點的最好例子是布朗運動現象對熱力學第二定律的反駁。【16】通過直接觀察粒子,並把粒子同熱力學的預見相比較,是幾乎肯定不可能發現這個事實的。要在觀察結果和第二定律之間建立聯繫就需要運動理論。

迄今為止我們已目睹費耶阿本德既贊成方法論上的多元論,又贊成理論上的多元論。第三種多元論使我們回到本節開頭的題目。費耶阿本德不準備承認科學的崇高的認識論地位理所當然的。他論證當科學面對嚴重的對手時它的價值和地位能夠得到最好的評價.這一點要通過把科學和國家分開,通過引進一種教育系統(不僅教授科學而且教授各種牌號的宗教、神秘主義、巫術等)來達到。這樣做的好處是使個人選擇採納何種意識形態。順便說一句,這對科學也是有利的,因為科學的支持者不再能夠自鳴得意地期望他們的學科受到高度尊敬。他們將為使科學更加吸引人而奮鬥。費耶阿本德相信,在這種情況下,科學將成為類似伽利略使之成為的那樣激動人心和值得大幹的活動,而不是方法論學家所描述的無聊事兒。

費耶阿本德由於提出了他的認識論無政府狀態所允許的自由,他就把科學看作為與象詩那樣的藝術有著比通常構想的更多一致的東西。科學是否獲得那種性質取決於我們。“選擇一條龍或一隻貓咪作為我們的夥伴取決於我們。”【17】然而在根據科學給它的個別實踐者愉快來評價它的價值時,費耶阿本德否認學科的“客觀”方面,即否認這樣的事實:不管科學實踐者是享樂主義者還是別的,喜歡還是不喜歡它,科學可以有種種結果。費耶阿本德所構想的科學與其比作一隻貓咪,不如比作貓咪的露齒而笑。而如果把費耶阿本德的無政府狀態比作為沒有貓的笑,那末也許阿爾都塞的唯物主義是一隻沒有笑的貓。

閱讀文獻

阿爾都塞自己對他理論的論述見《擁護馬克思》(哈蒙茨沃思1969年,艾倫·萊恩出版社)《讀資本論》(倫敦1970年,新左翼出版社)以及《列寧與哲學及其他論文》(倫敦1971年。新左翼出版社)。阿爾都塞的著作確實不易閱讀。對他的理論作了一些有用論述的有,N傑拉斯:《阿爾都塞的馬克思主義:一種解釋和評價》,載《新左翼評論》第71卷,(1972年)第57-86頁;以及 R.布萊克伯恩和 G. S.瓊斯:《路易·阿爾都塞和擁護馬克思主義的鬥爭》,載D.霍華德和K.E.克萊爾編:《未知的領域:列寧以來的歐洲馬克思主義》(紐約1972年。白昔克出版社)第365—387頁。阿爾都塞的關乾作為為一個沒有主體的過程的歷史理論概述於 W. A.撒奇汀:《路易·阿爾都塞和馬克思的歷史理論》,載《阿爾納》(悉尼大學藝術協會雜誌),第20卷,(1974年)第22—28頁。關於不同於阿爾都塞的歷史觀的一個馬克思主義者的歷史觀,參閱R.揚:《+九世紀關於人在自然界地位爭論的歷史和思想背景》載M.戴奇和R.揚編:《科學史中變化著的前景》(倫敦1973年,海涅曼出版社),第 344~438頁。最近從主要是阿爾都塞的觀點討論認識論的是D.勒左爾的《馬克思主義和認識論》(倫敦1975年,新左翼出版社)。拉卡托斯關於科學史和科學哲學之間關係的論述見他的《科學史及其理性重建》,載R.C.巴克和 R. S.科恩編;《波士頓科學哲學研究》,第8卷(多德雷希特 1971年,萊德爾出版公司)第91-136頁。費耶阿本德的更為無政府主義的觀點表現在他的《反對方法:無政府主義知識論綱要》(倫敦1975年,新左翼出版社)以及《如何保衛社會反對科學》,載《激進哲學》,第11卷(1975年)第3一8頁。並參閱P.K.費耶阿本德:《論科學和藝術的改進,以及二者的可能同一》,載R.S科恩和M.W.華托夫斯基編:《波士頓科學哲學研究》,第3卷(多德雷希特;1968年,萊德爾出版公司)。

注 釋

[1]馬克思:《政治經濟學批判導言》,載《馬克思恩格斯選集》,第2卷,1973年人民出版社,第82頁。

[2]L.阿爾都塞:《擁護馬克思》(哈蒙茨沃思1969年艾倫·萊恩出版社)第188頁,重點為原作者所加。

[3]K.P.波普爾:《推測和反駁》(倫敦 1969年,盧特爾奇和基根·保爾出版社)。第3頁。

[4]同上,第27頁,重點為原作者所加。

[5]A.默斯格雷夫業已表明波普爾的觀點如何用一種改進的方法來表達就不容易受到我曾提出的那種批評。然而這種改進的觀點仍有某些主觀主義的因素,這些因素只有通過引進“科學實踐”而不是個人的精神作理論和世界之間的中介才能完全消除。參閱A.E.默斯格雷夫:《波普爾認識論的客觀主義》,載施爾普編:《卡爾·R.波普爾的哲學》,第1卷,第560-96頁。

[6]K.R.波普爾:《科學發現的邏輯》(倫敦1968年赫青遜出版社)第108頁,重點為原作者所加。

[7]拉卡托斯和默斯格雷夫編:《批判和知識的成長》(劍橋1974年,劍橋大學出版社),第135頁。

[8]波普爾:《客觀知識》,第155頁。

[9]尤其要參閱I.拉卡托斯:《科學史及其理性重建》,載R.C.巴克和R.S.科恩編:《波士頓科學哲學研究》,第8卷(多德雷希特1971年,萊德爾出版公司)第91一136頁。

[10]拉卡托斯和默斯格雷夫編:《批判和知識的成長》,第138頁。

[11]同上,第138頁,重點為本書作者所加。

[12]參閱I.拉卡托斯:《波普爾論分界和歸納》,載P.A.施爾普編:《卡爾·R.波普爾的哲學》,(伊利諾州拉薩爾1974年,歐本·克特出版社)第241—273頁

[13]波普爾:《推測和反駁》,第72頁。

[14]P.K.費耶阿本德:《如何保衛社會反對科學》,載《激進哲學》,第11卷,(1975年)第3~8頁。

[15]P.K.費耶阿本德:《反對方法:無政府主義知識論綱要》(倫敦1975年,新左翼出版社)第14頁。

[16]參閱P.K.費耶阿本德:《怎樣做一個好的經驗主義者》,載P.H.尼迪奇編: 《科學哲學》(牛津 1968年,牛津大學出版社)第 12-39頁,尤其是第 28—29頁。

[17]拉卡托斯和默斯格雷夫納:《批判和知識的成長》,第229頁。

科學哲學術語對照表

ad hoc hypothesis 特設性假說 naive realism 樸素實在論
anomaly 反常 negative heuristic 反面啟發法
auxiliary assumption 輔助假定 non-normal science 非常規科學
auxiliary hypothesis 輔助假說 non-science 非科學
basic statement 基本陳述 normal science 常規科學
behaviourism 行為主義 object language 對象語言
conceptual framework 概念框架 objectivism 客觀主義
confirm 確證 observational statement 觀察陳述
confirmation 確證 operativism 操作主義
conjecture 推測 panpsychism 泛心論
conventionalism 約定論 parallelism 平行論
conversion 改宗、改變信仰
paradigm 規範
corroborate 確認 perceptual experience 知覺經驗
corroboration 確認 physicalism 物理主義
counter-induction 反歸納 pluralism 多元論
critical rationalism 批判理性主義 pluralistic realism 多元實在論
critical realism 批判實在論 positive heuristic 正面啟發法
critical thought 批判思維
positivism 實證主義
crucial experiment 判決性實驗 potential falsifier 潛在證偽者
deduction 演繹、演繹法 prescience 前科學
degree of corroboration 確認度 principle of induction 歸納原理
determinism 決定論 principle of proliferation 擴散原理
dogmatic thought 教條思維 principle of tenacity 靭性原理
demarcation 分界 principle of transference 傳遞原理
disposition 素質、傾向 problem of induction 歸納問題
downward causation 下向因果性 problem shift 問題轉換
emergence 突現 problem situation 問題狀況
epiphenomenalism 附帶現象論 proof 證明
epistemological anarchy 認識論無政府狀態 propensity 傾向性
epistemology 認識論 pseudo-science 類科學、偽科學
error-elimination 除錯 psychologism 心理主義
essentialism 本質論 radical instrumentalism 激進工具主義
explanation 解釋 rationalism 理性主義
fallibilism 易謬主義 rationality 理性
fallibility 易謬性 realism 實在論
falsifiability 可證偽性 reality 實在
falsification 證偽 reductionism 還原論
falsificationism 證偽主義 refutability 可反駁的
falsify 證偽 refutation 反駁
falsity content 虛假性內容 research programme 研究綱領
first world 第一世界 second world 第二世界
formal language 形式語言 simplicity 簡單性
gestalt switch 格式塔轉換 singular statement 單稱陳述
improbablity 不可幾性 sophisticated falsificationism 精緻的證偽主義
irrationalism 非理性主義 subjectivism 主觀主義
guess 猜測 tentative theory 試驗性理論
heuristic 啟發法 test 檢驗
hypothesis 假說 testability 可檢驗性
indeterminism 非決定論 theory-laden 滲透理論
induction 歸納、歸納法 third world 第三世界
inductionism 歸納主義 thought experiment 思想實驗
initial condition 初始條件 trial and error 試錯法
instant rationality 即時理性 truth content 真理性內容
instrumentalism 工具主義 universal statement 全稱陳述
interactionism 相互作用論 upward causation 上向因果性
irrefutability 不可反駁性 verifiability 可證實的
justification 證明 verification 證實
justify 證明 verify 證實
justificationism 證明主義 verisimilitude 逼真性
logical positivism 邏輯實證主義 world 1 世界1
macrologic 巨觀邏輯 world 2 世界2
mentalism 精神主義 world 3 世界3
metalanguage 元語言
metascience 元科學
metatheory 元理論
micrologic 微觀邏輯
naive falsificationism 樸素證偽主義
naive instrumentalism 樸素工具主義

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