劉永謀
(中國人民大學(xué) 哲學(xué)院,北京 100872)
科學(xué)哲學(xué)是科技哲學(xué)的基礎(chǔ)部分?!犊茖W(xué)技術(shù)哲學(xué)》的第二章“科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)理論的演變”是科學(xué)哲學(xué)的主干內(nèi)容??茖W(xué)哲學(xué)至少是自20世紀(jì)二三十年代的維也納學(xué)派開始的,迄今已近百年,諸問題的研究已然十分深入和精細。第二章2節(jié)12目,是對前人研究成果在本科層次上的濃縮,其中任何一目都包含非常豐富的內(nèi)容。但是,限于篇幅,這里主要討論筆者認為的幾個重要問題。
“科學(xué)事實”對于科學(xué)客觀性的理解很關(guān)鍵。一般來說,對“科學(xué)是不是真理”的理解,往往建基于對科學(xué)事實的信念之上。但科學(xué)事實的客觀性,遠比表面上看起來復(fù)雜得多。
現(xiàn)代自然科學(xué)如何就不同于其他知識體系和認知活動呢?對于這樣的問題,科學(xué)哲學(xué)近百年的研究,至今都沒有最終結(jié)論。但是,我們一般會從科學(xué)史來進行簡單的勾勒,也就是說,現(xiàn)代科學(xué)是自哥白尼經(jīng)伽利略、 開普勒至牛頓形成的某種研究傳統(tǒng),這種傳統(tǒng)最突出的特點有兩個:一是以觀察實驗為基礎(chǔ),二是運用數(shù)學(xué)作為工具。由此可見,由觀察實驗所獲得的科學(xué)事實對于科學(xué)極其重要,它是科學(xué)的經(jīng)驗基礎(chǔ),而自然科學(xué)因此被稱為經(jīng)驗科學(xué)。自然科學(xué)研究的是外在的客觀的世界,而不是局限于心靈之中的理性構(gòu)造,沒有科學(xué)事實這個基礎(chǔ),科學(xué)就與臆想沒有任何區(qū)別。
當(dāng)然,對于如何理解科學(xué)事實,會有很多不同的看法,有些人會認為科學(xué)事實并不是完全客觀的,甚至是由社會因素決定的。但是,大家都不否認科學(xué)事實對于自然科學(xué)的基礎(chǔ)作用,即便是科學(xué)知識社會學(xué)(SSK)也是如此。對于徹底否定科學(xué)事實客觀性的觀點,應(yīng)該以馬克思主義哲學(xué)原理進行深刻的批判。
從發(fā)生學(xué)的角度看科學(xué),一般有兩種對科學(xué)推進的理解:(1)事實發(fā)生邏輯。也就是說,科學(xué)家研究外部世界,獲得科學(xué)事實,然后進行歸納,使之成為經(jīng)驗規(guī)律,再提煉總結(jié)成科學(xué)理論,而新的科學(xué)事實導(dǎo)致科學(xué)理論的變化和發(fā)展。(2)問題發(fā)生邏輯。也就是說,科學(xué)家提出問題,然后針對問題進行研究,再提出假說,說明和解決問題,如果通過檢驗,假說就成為科學(xué)理論。在問題發(fā)生邏輯中,問題從何而來?一般也與科學(xué)事實有關(guān)。有人認為,20世紀(jì)以前科學(xué)主要是按照事實發(fā)生邏輯前進的,而之后主要按照問題發(fā)生邏輯前進的。無論如何,上述兩種邏輯都說明了科學(xué)事實對于科學(xué)的基礎(chǔ)作用,這符合馬克思主義哲學(xué)的基本原理。
新興的科學(xué)實踐哲學(xué),比如勞斯的理論,強調(diào)科學(xué)哲學(xué)要實現(xiàn)從理論優(yōu)位轉(zhuǎn)向?qū)嵺`優(yōu)位,從科學(xué)知識的普遍性、 一致性理解轉(zhuǎn)向地方性、 異質(zhì)性理解,把理解實驗與實驗室活動作為最重要的研究任務(wù)。盡管人們一直承認科學(xué)事實的基礎(chǔ)作用,但是20世紀(jì)以來,理論科學(xué)家和理論在科學(xué)與科學(xué)哲學(xué)中的地位越來越高,而實驗科學(xué)家和實驗越來越受到輕視,科學(xué)實踐哲學(xué)就是要扭轉(zhuǎn)這種局面,認為科學(xué)實驗本身就有自己的生命,沒有理論也能獨立發(fā)展。從表面上看,科學(xué)論的理論優(yōu)位是對科學(xué)中理論性因素優(yōu)先位置的強調(diào)。從本質(zhì)上看,理論優(yōu)位指的是傳統(tǒng)科學(xué)論總是試圖獲致某種對科學(xué)的總體化理解??茖W(xué)哲學(xué)從理論優(yōu)位轉(zhuǎn)向?qū)嵺`優(yōu)位,意味著拋棄對科學(xué)的總體化理解。與理論優(yōu)位相反,實踐優(yōu)位強調(diào)經(jīng)驗、 日常實踐性介入、 具體實踐模式、 社會情境、 非觀念的物質(zhì)性或操作性因素(如儀器、 操作或現(xiàn)象)在科學(xué)實踐活動中的決定性作用。馬克思主義哲學(xué)原理告訴我們:實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。實踐優(yōu)位從具體社會情境理解科學(xué)知識,意味著反對把科學(xué)知識看作普遍性、 一致性的客觀真理。
維特根斯坦認為:“世界就是所發(fā)生的一切東西。世界是事實的綜合,而不是物的綜合?!彼谑聦嵑褪挛镏g進行了嚴(yán)格區(qū)分,強調(diào)世界是由發(fā)生著的事實組成的,事物依賴于事實。這種區(qū)分是有意義的,但是他不把發(fā)生中的事實看作客觀事物變化過程的反映,而把它說成感覺經(jīng)驗中給予主體的東西,事物反倒從屬于這些主觀經(jīng)驗了。這是與笛卡兒-康德為主干的唯心主義認識論發(fā)展一致的。笛卡兒說“我思故我在”,懷疑我思之外的任何存在;而康德認為物自體是不可認識的,科學(xué)處理的乃是現(xiàn)象界的東西。唯物主義首先把事實解釋為外部世界的事件、 現(xiàn)象、 過程,即客觀事實,然后再仔細討論客觀事實和科學(xué)事實之間的聯(lián)系和區(qū)別。不過,這種理解在科學(xué)前沿變得很復(fù)雜,比如微觀世界中的電子、 夸克、 弦、 場是否實在,對此是有爭議的,起碼它們的實在與樸素唯物主義的理解差別很大,需要辯證唯物主義的新理解。
仔細分析科學(xué)事實,以不同的意義,可將其區(qū)分為“事實1”和“事實2”。“事實1”指的是客體和儀器相互作用結(jié)果的表征,如觀測儀器上所記錄和顯示的數(shù)字、 圖像等。它與客體的本性有關(guān),也與認識條件有關(guān)。也就是說,現(xiàn)象、 事物和事件本身就被稱為事實,通常我們稱之為客觀事實。這是不能否認的辯證唯物主義基本原理。“事實2”指的是對觀察實驗所得結(jié)果的陳述和判斷。它既與客體的本性、 儀器的性能有關(guān),也與人用以描述事實的概念系統(tǒng)有關(guān)。比如,從天文望遠鏡中看到一個白點快速移動,描述的話可能是“一顆彗星”。前者就是現(xiàn)象本身,后者是對現(xiàn)象的文字描述??茖W(xué)文獻上的事實大多是這種含義。這實際上是客觀事實的科學(xué)陳述。顯然,對于同一個事實可能描述會很不同,文字可能會出現(xiàn)偏差。雖然科學(xué)發(fā)明了精確的科學(xué)語言,但是這種偏差多少還是存在的。
有些人認為,還有“事實3”,指的是科學(xué)中被認為不可駁倒的大家公認的理論原理,例如,過兩點可以且只可以作一條直線,這是個事實。這里把科學(xué)事實作為理論原理的同義詞了,人們可以用這些理論原理證明或證偽某種東西。這實際上是一種語義學(xué)的理解。
首先,所謂客觀事實不以人的意志為轉(zhuǎn)移,但我們認識到的事實是不是客觀事實,至今是一個無法解決的問題。比如說,我們看到桌子,但是科學(xué)告訴我們客觀事實是原子和虛空構(gòu)成的桌子,眼見的不一定就是客觀事實。其次,對客觀事實感官經(jīng)驗的非唯一性。我所看到的紅色,無法證明和你看到的紅色是同一種東西,雖然我們都叫紅色。從某種意義上說,客觀事實就類似康德的物自體。而“事實3”,顯然是歷史性的,今天我們認為無可辯駁的事實以后可能就被證明是錯的。因此,當(dāng)我們講科學(xué)事實的時候,一般指的是“事實2”。
我們講科學(xué)最重要的特點就是可檢驗性,實際上指的是科學(xué)事實即“事實2”的可檢驗性。所謂對科學(xué)理論的經(jīng)驗,實際上是從科學(xué)理論中推出可以檢驗的科學(xué)事實,然后加以檢驗,這其實是一種間接檢驗??茖W(xué)結(jié)論是個別的、 具體的命題,可以在可控條件下重復(fù)接受檢驗。它至少包含三層含義:第一,它意味著科學(xué)實驗是最基本的科學(xué)實踐活動,實驗方法是科學(xué)的標(biāo)志,是最重要的科學(xué)方法;第二,它為科學(xué)假說提供了一個基本的方法論原理,不論提出假說還是鑒別假說都應(yīng)當(dāng)遵循這個原理;第三,它是科學(xué)發(fā)現(xiàn)獲得社會承認的基本條件,在這里表現(xiàn)為實驗結(jié)果必須可以重復(fù)再現(xiàn)。因此,與可檢驗性相連,觀察尤其是實驗對于科學(xué)知識是非常重要的,是篩選科學(xué)知識最重要的法官。例如,一種藥物有沒有療效,要經(jīng)過多次實驗。一個人用過證明有效并不能說明問題,其他人用過均有預(yù)期療效才能說明問題,這就是可檢驗性。
因果性概念不僅是科學(xué)而且是人類所有理性發(fā)展的基本階梯。但是,什么是因果性,因果性如何在科學(xué)中應(yīng)用,一直是爭論不休而沒有得到徹底澄清的復(fù)雜話題。
在傳統(tǒng)觀念中,因果性概念蘊含著所謂不變的客觀規(guī)律的存在,即A事件出現(xiàn)必然會導(dǎo)致B事件出現(xiàn)——這是一條普遍的規(guī)律。
休謨認為,僅憑觀察一件事,人們并不知道將會發(fā)生什么,接下來什么事情都可能發(fā)生。只有在重復(fù)了A發(fā)生,B總是發(fā)生后,人們才期待,當(dāng)下一個A發(fā)生時,B又會隨之發(fā)生。實際上,人們從未觀察到事件之間的必然聯(lián)系,只是在重復(fù)一致地經(jīng)歷了A發(fā)生后B發(fā)生,就把這一不變的秩序解釋為一種因果秩序。因果關(guān)系只是一個有關(guān)人們心智擬構(gòu)的事實,并依此方式建立起期望和信念。因此,因果關(guān)系是一種存在于心靈中的感情投射,并無規(guī)律性。因果關(guān)系是一種用于實際目的的工具。
卡爾納普認為,因果關(guān)系不是實體或?qū)ο笾g的關(guān)系,嚴(yán)格地說,引起一個事件的并不是一個事物,而是一個過程。這就是因果關(guān)系過程說。
因果關(guān)系的規(guī)律說認為,當(dāng)我們討論因果關(guān)系時,論述事件B由事件A引起,實際上說的是:根據(jù)某種自然的規(guī)律,連同對事件A的完備描述,可以邏輯地演繹出事件B。
因果關(guān)系的預(yù)言說認為,由于世界規(guī)律無窮無盡,沒有人可能知道一切有關(guān)規(guī)律和事實,因果關(guān)系的規(guī)律說實際意味著可預(yù)言性。這種可預(yù)言性并非實際可預(yù)言性,而是主張:假如總的事件情景知道了,后承事件就可以預(yù)言。
對因果關(guān)系后承預(yù)言說的質(zhì)疑主要在于:前后相繼的事件并不一定存在因果關(guān)系,如閃電之后必有雷聲。
對因果關(guān)系規(guī)律說的質(zhì)疑主要在于:(1)說人遵守社會規(guī)律好理解,如何才能說自然界中的物質(zhì)系統(tǒng)遵循規(guī)律呢?很難說它們能夠理解需要遵循的規(guī)律。(2)休謨對因果性的批判實際意味著:世界規(guī)律性是無法證明的,或者說是歸納證明的,這引向歸納問題。(3)對規(guī)律規(guī)則觀即事件規(guī)則的批判,即沒有區(qū)分偶然規(guī)則和有規(guī)律的規(guī)則,偶然規(guī)則如所有恐鳥壽命都不超過50年,曼徹斯特工廠汽笛響起工人就會放下工具。(4)沒有說清楚因果關(guān)系的方向性,如吸煙與肺癌之間有規(guī)則聯(lián)系,但并不能區(qū)分誰是因誰是果。
很多科學(xué)規(guī)律并不一定有現(xiàn)實的規(guī)則聯(lián)系,如樹葉在現(xiàn)實中并不以勻加速落地,如針并不在密度比之低的水中下沉。這就是說科學(xué)規(guī)律并不能直接預(yù)言現(xiàn)實狀況。
多數(shù)科學(xué)規(guī)律要成立必須“排除其他所有干擾因素”,但哪些是干擾因素很復(fù)雜,并且引來一個更基本的問題:科學(xué)規(guī)律只在實驗室中才能實現(xiàn),在環(huán)境之外不適用,這就無法解釋科學(xué)在實驗室之外的成功。
所謂大數(shù)現(xiàn)象,即其變化發(fā)展具有幾種不同可能性的隨機現(xiàn)象。究竟哪一種可能成為現(xiàn)實,帶有偶然性。但大數(shù)現(xiàn)象絕非無規(guī)律可循,而是遵循統(tǒng)計規(guī)律。在現(xiàn)代科學(xué)中,有許多重要理論和規(guī)律具有概率性質(zhì),表現(xiàn)為統(tǒng)計規(guī)律。比如半衰期。放射性是隨機現(xiàn)象,任何一個原子究竟在什么時候衰變,完全是偶然的。但是每一種放射性原子在某一個時間內(nèi)會有一半衰變,這就是半衰期。也就是說,在半衰期中,衰變概率是50%。
研究大數(shù)現(xiàn)象,不能僅限于少數(shù)事件或現(xiàn)象,而要涉及大量事件或現(xiàn)象的集合。對于大數(shù)現(xiàn)象,必須采用新的分類、 概括和預(yù)言的方法,以便處理得到的數(shù)據(jù),這樣的方法被稱為統(tǒng)計方法。
大數(shù)現(xiàn)象一般分為兩種基本類型。一種由大量成員所組成,每個成員的變化發(fā)展結(jié)果都是無規(guī)則的、 不確定的,人們只能探求整個集合的規(guī)律性,從整體上表征該集合的屬性、 特點和趨勢。比如氣體分子的運動,每個分子都是無規(guī)則運動的。但是,考察大量分子構(gòu)成的氣體就出現(xiàn)規(guī)律,比如溫度與氣體分子的平均運動速度正相關(guān)。另一種由單個客體所組成,在特定的條件下,該客體的某種行為具有一定的潛在的可能性,人們可以借助在同樣條件下重復(fù)大量次數(shù)的實驗,求得客體該種行為得以實現(xiàn)的相對大小,以便對這種行為的可能性做出概率估計。比如擲骰子就是典型。
統(tǒng)計方法得出的統(tǒng)計規(guī)律只能作為占優(yōu)勢的趨勢而出現(xiàn),這種趨勢無法在每一個單獨的事件或現(xiàn)象中被觀察到,只有通過大量事件或現(xiàn)象的研究從整體上加以發(fā)現(xiàn)。如“賭徒悖論”。拋硬幣正反各一半,連續(xù)投出了三次正面,是不是下一次是反面的概率就增加了?不會,因為每次投擲的概率都是一樣的。
統(tǒng)計規(guī)律不同于因果規(guī)律,屬于非確定性的規(guī)律。如何看待統(tǒng)計規(guī)律的這種不確定性,有兩種觀點:不完備論和統(tǒng)計本性論。
不完備論。在確定性因果關(guān)系的觀念中,人們認為凡是受因果性支配的領(lǐng)域中出現(xiàn)統(tǒng)計性定律,都只是因為對初始條件沒有精確把握或者理論發(fā)展不完全,才出現(xiàn)不確定的狀況。在擲硬幣中,許多物理學(xué)家認為,只能得出50%概率結(jié)論的原因,是不能測定包含于硬幣下落中的全部相關(guān)數(shù)據(jù),如離開手時的精確位置、 速度、 質(zhì)量,空氣的流動狀況,桌子的彈力性質(zhì)……如果所有一切都能測定,就不需要統(tǒng)計規(guī)律,而是一個確定性規(guī)律。還有一些人,比如19世紀(jì)的物理學(xué)家大多認為,氣體概率性規(guī)律實際上隱藏著一種物質(zhì),他們深信這種物質(zhì)最終會被發(fā)現(xiàn),相信提高理論的精確性最終會達到目的。
統(tǒng)計本性論。這種觀點認為,統(tǒng)計規(guī)律反映不是不精確,而是某些領(lǐng)域客觀事物的本性就是統(tǒng)計和概率的,這就是統(tǒng)計本性論。這種觀點尤其在微觀研究領(lǐng)域中比較盛行。比如電子云。電子會出現(xiàn)在某個位置,本身就是概率性的,反映出來就是電子云。
概率意味著什么?比如從缸中取紅白球的概率,經(jīng)典概率解釋是:實驗U的每一次演示從1000種基本可能性或基本的選擇對象中作出一個選擇,每一種可能性用缸中的一個球表示,而在這些可能的選擇中,600個對于結(jié)果W是有利的,而取出白球的概率就是可得到有利選擇數(shù)與所有可能選擇數(shù)之比,即600/1000。但是,如果400個紅球是放在白球上面的,600/1000這個概率會變小。所以,概率定義要求基本選擇必須是等可能性的或等概率的。于是,問題變成了什么是等可能性或等概率。在現(xiàn)實中,擲骰子六個面總有偏差,不可能是等可能性的。
第二種是對概率的相對頻率的解釋。不管骰子是不是規(guī)則,我投擲多次就可以得到相對頻率。比如擲骰子300次有62次幺點朝上,那么相對頻率就是62/300。但是這種解釋也有問題。相對頻率不能嚴(yán)格定義為有關(guān)隨機實驗長系列重復(fù)中的相對頻率。比如,擲骰子300次和1000次所得的幺點相對頻率會不一樣,而且就算完全等長的兩個系列中,得到幺點的數(shù)目通常也會是不同的。我們確實發(fā)現(xiàn),隨著投擲次數(shù)的增加,每一個不同結(jié)果的相對頻率趨向于變化越來越少。為了數(shù)學(xué)上的方便,相對概率有時被定義為隨著演示次數(shù)的無限增加,相對概率向其收斂的數(shù)學(xué)極限。實際上,無限是不可能的,相對頻率的理解是一種理想性的解釋。
第三種是對概率的邏輯解釋。經(jīng)濟學(xué)家凱恩斯說,概率乃是兩個命題之間的邏輯關(guān)系。他并不企圖去定義這種關(guān)系。他甚至走得這樣遠以至于說,不可能制定一個什么定義。他的中心論點是,當(dāng)我們作一概率陳述時,我們并非作出關(guān)于世界的陳述,而只是作出關(guān)于兩個命題之間的一種邏輯關(guān)系。我們講的只是一個陳述對于另一個陳述來說具有如此這般大小的邏輯概率??柤{普對此觀點部分支持。他認為,如果你作出一個陳述,斷言對于某一特定假設(shè),相對于給定證據(jù)的邏輯概率為0.7,則這個總的陳述是一個分析的陳述,它意味著這個陳述是從邏輯概率的定義中(或從邏輯系統(tǒng)的公理中)推出,而不訴諸任何邏輯系統(tǒng)以外的東西。這就是說,不訴諸現(xiàn)實世界的結(jié)構(gòu)——通過所陳述的假說h和所陳述的證據(jù)e的邏輯分析,我們得出結(jié)論,e并不邏輯地蘊含h,而是可以這樣說,e部分地蘊含h到如此這般大小的程度。
波普爾的證偽主義認為,科學(xué)不是證實而是證偽的。這一理論具有某種不可忽視的沖擊力,需要用馬克思主義哲學(xué)原理加以分析。
波普爾是個轉(zhuǎn)折點。之前,科學(xué)哲學(xué)的主流是對科學(xué)理論進行結(jié)構(gòu)分析。結(jié)構(gòu)分析是一種靜態(tài)的分析,但存在一個根本的局限性,那就是它不能歷史地說明,在科學(xué)認識的實際發(fā)展過程中,理論和經(jīng)驗之間存在著相互滲透的復(fù)雜關(guān)系,忽視了科學(xué)理論本身不是一成不變的。波普爾的證偽主義主要不是科學(xué)史研究,但邏輯上提出科學(xué)通過證偽糾錯的運動觀念。波普爾之后,歷史主義科學(xué)哲學(xué)興起,以科學(xué)史事實為基礎(chǔ),合理重建科學(xué)發(fā)展的動態(tài)歷程,走向了動態(tài)歷史分析。
波普爾反對歸納主義。他認為,歸納法不是科學(xué)的方法,它既不能給人們以未來的必然性知識,也不能給人們以未來的或然性知識,人們應(yīng)該把歸納法拒斥于科學(xué)研究之外。
波普爾提出了經(jīng)驗證偽原則,即科學(xué)理論或命題,不可能被經(jīng)驗證實,而只能被經(jīng)驗證偽。經(jīng)驗雖不能通過證實個別命題而證實科學(xué)理論,卻能通過證偽個別命題而證偽科學(xué)理論。
科學(xué)劃界標(biāo)準(zhǔn),即經(jīng)驗證偽原則:一切只是命題,只有能被經(jīng)驗證偽的才是科學(xué)的,否則就是非科學(xué)的。科學(xué)與非科學(xué)的區(qū)分是相對的,可以相互轉(zhuǎn)化,有些形而上學(xué)理論,由于科學(xué)技術(shù)條件變化,可以轉(zhuǎn)化成為科學(xué)理論。
這里的可證偽是邏輯上的可被證偽。
在經(jīng)驗證偽原則的基礎(chǔ)上,波普爾提出了證偽主義科學(xué)發(fā)展觀,可以總結(jié)為以下公式:P1-TT-EE-P2……證偽主義科學(xué)發(fā)展觀認為:第一,科學(xué)起于問題;第二,理論先于觀察;第三,理論是大膽的猜測;第四,科學(xué)依賴于靈感;第五,科學(xué)根本方法是試錯法;第六,在錯誤中學(xué)習(xí);第七,提倡科學(xué)的批判精神。
波普爾認為,可證偽度是進步的標(biāo)志。如何判別可證偽度?(1)理論表述的內(nèi)容越普遍,可證偽度越高。(2)理論表述的內(nèi)容越精確,可證偽度越高。檢驗理論進步的兩個標(biāo)準(zhǔn):一是理論方面的標(biāo)準(zhǔn),即可證偽度;二是實施方面的標(biāo)準(zhǔn),即經(jīng)驗內(nèi)容越豐富。科學(xué)發(fā)展過程就是各種理論相互競爭的過程,進步的理論在競爭中不斷戰(zhàn)勝和取代落后理論,科學(xué)得以發(fā)展。
波普爾認為,確證(corroboration)不是證實(verification),不證明理論是真理,不證明它永遠正確,只是證明它暫時經(jīng)受了經(jīng)驗檢驗,最終同樣被證偽。那么,確證了什么?確證了理論的逼真性??茖W(xué)并非與真理無關(guān),可以通過不斷猜測而逼近真理。猜測—證偽—再猜測—再證偽,這就是科學(xué)解決真理問題的道路。
逼真性就是科學(xué)理論具有逼近真理的性質(zhì),逼真性的程度就是逼真度。不同理論具有不同的逼真度。理論越進步,逼真度越高。逼真度公式如下:VS(a)=ST(a)-SF(a)。 其中,VS(a)表示理論a的逼真度,ST(a)表示它的真實性內(nèi)容的量,SF(a)表示它虛假性內(nèi)容的量。
科學(xué)發(fā)展的過程,歸根結(jié)底是理論逼真度不斷提高的過程。
從邏輯上看,要否定命題“重力加速度約為9.8米/秒2”卻是很容易的,只要測量到一個點的重力加速度不是9.8米/秒2就可以——一個反例即可證偽命題。于是,波普爾提出了著名了經(jīng)驗證偽原則,即只有可能被證偽的命題才是科學(xué)命題。比如,命題“上帝是永恒的”,無法被否定,所以是無意義的非科學(xué)命題。
此后,拉卡托斯指出:要完全證偽命題也是不可能的。比如:
人都是要死的,
蘇格拉底是人,
所以,蘇格拉底會死。
假設(shè)蘇格拉底被發(fā)現(xiàn)是常生不死的,那么是否證明了“人都是要死的”是錯誤的呢?沒有。從邏輯學(xué)上說,錯誤的可能不是“人都是要死的”,而是“蘇格拉底是人”——如果蘇格拉底沒有死,我可以說,不是“人都是要死的”錯了,而是因為蘇格拉底不是人,是神。也就是說,一個推理是有輔助命題的,上面推理的輔助命題是“蘇格拉底是人”,當(dāng)結(jié)論被否證的時候,錯誤的可能不是待檢驗命題,而是輔助命題。
有人可能說上述分析是在詭辯。可是,在實際的科學(xué)史中,拉卡托斯發(fā)現(xiàn)許多例子支持了上述結(jié)論。比如著名的水星進動的例子??茖W(xué)家很早就發(fā)覺水星的運行軌道不符合牛頓力學(xué)測算出來的軌道。從理論上說,一個反例即可證偽該命題。但實際上,科學(xué)家并沒有否定牛頓力學(xué),而是認為水星軌道異常是因為水星附近還有其他沒有被觀測到的天體干擾了它——這就是典型的認為錯誤在于輔助條件,而不是待檢驗命題。于是,科學(xué)家們開始努力尋找假設(shè)的干擾天體。起初,大家認為是望遠鏡倍數(shù)不夠,就不斷改進望遠鏡。后來,望遠鏡改進了,沒有找到干擾天體,又假設(shè)干擾的不是一顆大的行星,而是很多小行星。再后來,還是沒有找到小行星,又假設(shè)干擾的是星云而不是小行星。直到今天,科學(xué)家們還沒有找到假設(shè)的干擾天體。然而,在實際科學(xué)史中,牛頓力學(xué)并沒有因為這個反例被駁倒。最后,直到愛因斯坦提出相對論以后,水星軌道異常才得到了解釋。按照相對論,太陽發(fā)出的光線經(jīng)過水星附近時,由于水星的吸引而發(fā)生了彎曲,才造成了科學(xué)家在地球上測量的水星軌道不符合牛頓力學(xué)的現(xiàn)象。
若如此,按照拉卡托斯的觀點,什么是科學(xué)?一句話,科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)是歷史的,不同時期、 不同的范圍、 不同的學(xué)科有不同標(biāo)準(zhǔn)。比如,牛頓時代的標(biāo)準(zhǔn)不同于愛因斯坦時代的范式。如果理論合乎主流的標(biāo)準(zhǔn),就被認為是科學(xué)。顯然,歷史主義的觀點走向極端就會變?yōu)闆]有科學(xué)劃界標(biāo)準(zhǔn)。費耶阿本德就認為,科學(xué)與非科學(xué)沒有一成不變的界限。
判決性實驗是指如果對同一研究對象,存在兩個對立的理論H1和H2,并分別推斷出互不相容的結(jié)論C1和C2,而且可以通過一個實驗進行檢驗,其檢驗結(jié)果符合C1(或C2),不符合C2(或C1),那就可以認為這個實驗肯定了H1(或H2),否定了H2(或H1),該實驗就是關(guān)于理論H1和H2之間的判決性實驗。 借助判決性實驗進行的科學(xué)理論檢驗就是判決性檢驗。
判決性實驗是否能夠二者擇一,一直是存在爭議的非常復(fù)雜的問題。
在很多情況下,判決性實驗并不能決定兩個理論的真假問題,只是可以給予其中一個理論支持,而不利于另一理論。比如,看見一堆白色粉末,一個說是鹽,一個說是糖,可以設(shè)計火燒的判決性實驗,糖是有機物會炭化變黑,鹽不會。但是,火燒實驗并不能證明其中任何一個的結(jié)論為真,比如雖然火燒不變色,但可能不是鹽,而是白色巖石的粉末。也就是說,它可能既不是鹽也不是糖。
判決性實驗也不能完全證偽兩個競爭理論中的一個,因為理論除核心假設(shè)之外,還包括一系列其他輔助假設(shè)。道理和拉卡托斯分析牛頓力學(xué)沒有被水星進動否定的原因一樣。
在光學(xué)史上,出現(xiàn)過兩個相互競爭的理論,即波動說和微粒說。前者認為光是在彈性介質(zhì)即以太中傳播的橫波,后者認為光是高速運動的微粒。在解釋光的直線傳播、 反射和折射現(xiàn)象上,二者都可以。但是,對于水中光的傳播速度問題,兩者正好相反:波動說認為光在水中的速度比空氣中慢,微粒說認為快。傅科實驗表明:光在水中速度小于空氣中。這是否判定微粒說是對的,波動說是錯的呢?不能。實際上,波動說只說光是波,粒子說只說光是粒子,推導(dǎo)不出光在水中、 空氣中速度差異的結(jié)論,還存在著輔助的假設(shè):波動說認為光在密度較大的介質(zhì)中運動較慢,微粒說認為密度較大的介質(zhì)會對光施加更大的力而使光在其中加速,等等——有可能錯的不是核心假說,而是這些輔助假說。總之,傅科實驗只能說明微粒說理論體系中有一個假定是錯誤的,不能說明核心假設(shè)即光是粒子是錯誤的。實際上,后來科學(xué)的發(fā)展,又找到了更多粒子說的證據(jù)。其中,還有勒納德光能判決性實驗。波動說推出光能可以連續(xù)變化,微粒說則認為光能不能連續(xù)變化。勒納德實驗支持了粒子說?,F(xiàn)在,我們認為光是波粒二象性的。
波普爾支持判決性實驗,但拉卡托斯則認為,判決性實驗是事后數(shù)十年后才被認定為判決性實驗的,在當(dāng)時并非如此。相互競爭的假說往往經(jīng)過長期的不平衡發(fā)展,直到其中一個假說明顯勝出,回過頭來,最初的實驗才能被稱為判決性的。
對待歷史主義科學(xué)哲學(xué),要用馬克思主義哲學(xué)原理進行深入分析,既要肯定它合理的地方,也要批判它的錯誤之處。
庫恩是歷史主義最著名的代表,他1962年發(fā)表的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》產(chǎn)生了超出科學(xué)哲學(xué)界的巨大影響。庫恩理論的核心概念是范式(paradigm),因而也被稱為范式理論。所謂范式,是指科學(xué)共同體具有的包括基本理論、 基本觀點和基本方法等在內(nèi)的共同信念,為科學(xué)家提供了共同的理論模型和解決問題的框架,形成了共同體的某種傳統(tǒng),左右著學(xué)科發(fā)展的共同方向。在范式概念上,庫恩所持的是心理主義和約定論的觀點,把范式當(dāng)作共同信念而不是理性認識的結(jié)果,這種信念是科學(xué)家們主體間的約定,必須從社會心理和社會歷史方面來研究,這種觀點與SSK的觀點是相通的。范式的形成是科學(xué)走向成熟的標(biāo)志,前科學(xué)時期是沒有范式的??茖W(xué)發(fā)展是漸進與革命不斷交替的過程,按照如下模式動態(tài)發(fā)展:常態(tài)科學(xué)時期(按范式研究)→反常和危機(懷疑范式)→科學(xué)革命時期(新范式取代舊范式)→新的常態(tài)科學(xué)時期……不同的常態(tài)科學(xué)遵循的范式是不同的,科學(xué)革命本質(zhì)上是新范式取代舊范式的過程。并且,不同范式之間是不可通約的,范式轉(zhuǎn)換是格式塔轉(zhuǎn)換,持有不同的范式的人看同一個世界的結(jié)果是不同的。在這里,庫恩表現(xiàn)出認識論上的不可知論傾向。庫恩還堅持實用主義真理論,反對科學(xué)持續(xù)進步的觀點,把真理當(dāng)作科學(xué)共同體共同使用的、 解決難題的工具,只有好壞之分,沒有真假之分,因而承認客觀真理是幼稚可笑的,肯定科學(xué)發(fā)展不斷逼近客觀實在的見解是十分荒唐的,并進而否定了科學(xué)與非科學(xué)以及迷信和神話的區(qū)別,滑向了相對主義。
總的來說,庫恩的范式理論包含著許多與正統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)背道而馳的另類觀點,對20世紀(jì)70年代另類科學(xué)哲學(xué)的興起啟發(fā)很大。他是SSK等另類科學(xué)哲學(xué)家引證最多的科學(xué)哲學(xué)家之一。庫恩的范式理論存在著一些缺陷。首先,范式含義過于寬泛,難以捉摸和把握。其次,不可通約性割裂了新舊范式的聯(lián)系,這也與他的初衷相違背。再次,片面夸大了科學(xué)共同體在選擇范式時的靈感、 直覺、 心理信念等非理性因素。
拉卡托斯是波普爾的學(xué)生,他的精致證偽主義是證偽主義與歷史主義融合的結(jié)果。1970年,在《否證與科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論》中,拉卡托斯全面論述其精致證偽主義的科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論。在證實與證偽問題上,拉卡托斯既反對邏輯實證主義的證實原則,也反對波普爾的證偽原則,認為經(jīng)驗既不能證實理論也不能證偽理論。那誰來證偽理論?拉卡托斯認為,是新理論證偽舊理論。在科學(xué)研究綱領(lǐng)方法論看來,科學(xué)是整體論的,科學(xué)最基本的單元是科學(xué)研究綱領(lǐng),科學(xué)哲學(xué)研究的對象是科學(xué)研究綱領(lǐng)而不是單個理論或命題。拉卡托斯對研究綱領(lǐng)的結(jié)構(gòu)進行了深入的研究,認為它由四個部分組成:最基本理論構(gòu)成的硬核,許多輔助性假設(shè)構(gòu)成的保護帶,保衛(wèi)硬核的反面啟示法,改善和發(fā)展硬核的正面啟示法。在他看來,研究綱領(lǐng)具有堅韌性,遇到反常的時候能將攻擊引向保護帶,通過增設(shè)、 精簡、 修改或調(diào)整輔助性假設(shè)而避免硬核遭到直接的攻擊,因此它不會被輕易證偽。同樣,這種輔助性假設(shè)的改變還可以發(fā)展研究綱領(lǐng)。也就是說,可以通過舊理論的局部改變而發(fā)展出新理論,新理論包含舊理論的合理成分,兩者之間存在著一定的連續(xù)性。這種連續(xù)性觀點不同于庫恩的不可通約性觀點。拉卡托斯還反對庫恩的約定主義,認為硬核是理性產(chǎn)物,而不是范式那樣的信念。在拉卡托斯看來,科學(xué)發(fā)展的動態(tài)模式如下:科學(xué)研究綱領(lǐng)的進化階段→科學(xué)研究綱領(lǐng)的退化階段→新的進化的研究綱領(lǐng)證偽取代退化的研究綱領(lǐng)→新的研究綱領(lǐng)的進化階段……用什么衡量進化或退化?標(biāo)準(zhǔn)在于經(jīng)驗內(nèi)容:輔助性假設(shè)的調(diào)整可能產(chǎn)生進化的結(jié)果或退化的結(jié)果,調(diào)整之后,經(jīng)驗內(nèi)容增加了,或者說它能對經(jīng)驗事實做出更多的預(yù)言和解釋就是進化的研究綱領(lǐng),否則就是退化的。在進化階段,并非只有一個科學(xué)研究綱領(lǐng)壟斷科學(xué)領(lǐng)域,而是有許多競爭性的綱領(lǐng)存在,這一點不同于庫恩常態(tài)科學(xué)時期一個范式獨大的觀點。當(dāng)研究綱領(lǐng)轉(zhuǎn)入退化階段時,反常就成為不利的東西(在進化階段,反??梢源龠M它的發(fā)展),最終被另一個更進步的研究綱領(lǐng)所否證和取代。拉卡托斯大力主張科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)史結(jié)合,提倡案例研究(case studies),將科學(xué)史分為內(nèi)部史和外部史,認為內(nèi)部史是主要的、 決定性的,外部史次要的、 影響性的。許多另類科學(xué)哲學(xué)家比如建構(gòu)主義者則顛倒了內(nèi)部史和外部史的關(guān)系,主張外部史決定了科學(xué)的本質(zhì),完全否定了內(nèi)部史中邏輯演化的力量。在真理問題上,拉卡托斯堅持真理有經(jīng)驗基礎(chǔ),即較多的經(jīng)驗內(nèi)容的研究綱領(lǐng)更真。實際上,拉卡托斯試圖在沿著歷史主義路線行進的同時,盡量避免相對主義的誤區(qū)。但是,在劃界問題上,他持歷史主義立場,認為科學(xué)與非科學(xué)的劃分是歷史的,一個理論是不是科學(xué),完全取決于它所處的歷史時期,處于進化階段就是科學(xué),反之就是偽科學(xué);也就是說,被認定為科學(xué)的東西在另一個歷史時期可能被認定為非科學(xué),這表現(xiàn)出明顯的相對主義的錯誤傾向。
“回到歷史中來”。費耶阿本德在研究方法上提出了“回到歷史中來”的口號,主張科學(xué)就是實際的科學(xué)發(fā)展歷程,脫離科學(xué)史的科學(xué)哲學(xué)研究是虛妄的。費耶阿本德對歷史主義的推崇走到這樣的極端,以致他否定了同樣堅持歷史主義的庫恩提出的科學(xué)結(jié)構(gòu)的觀點,認為科學(xué)發(fā)展就是不斷的歷史流變,根本沒有相對穩(wěn)定、 不被歷史性吞沒的普遍“結(jié)構(gòu)”。
“反歸納”,強調(diào)理論的“增生”與“韌性”,提倡“人本主義”。費耶阿本德主要通過對17世紀(jì)物理學(xué)、 天文學(xué)科學(xué)史發(fā)微索隱式分析,指出科學(xué)家同樣運用“反歸納”的方法推進科學(xué)進步。正統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)認為,科學(xué)家提出新理論總是試圖達到與已知理論、 已知事實兩方面的一致(按照費耶阿本德的術(shù)語,就是滿足“一致性條件”)。與之相反,反歸納方法就是不顧一致性條件提出并堅持與充分確證的理論、 充分確鑿的事實不一致的假說。
與確證理論不一致的反歸納是一種多元主義的方法論,要求科學(xué)家不停地提出新理論,不管新理論與舊理論是否沖突,以實現(xiàn)科學(xué)理論的“增生”。新舊理論處于同樣的競爭地位,舊理論不因它已經(jīng)為人所接受而優(yōu)越,新理論也不因它更新而優(yōu)越。知識活動不是向真理的漸次逼進,而是持續(xù)增殖的、 可供選取的“海洋”。這個“海洋”或者說學(xué)科史上曾經(jīng)出現(xiàn)的包括后來被否棄的理論都可能對科學(xué)未來發(fā)展提供養(yǎng)分。
與已知事實不一致的反歸納,否認了科學(xué)事實相對科學(xué)理論的認識論優(yōu)先地位,否認了判決性實驗的存在。費耶阿本德接受了漢森的觀點,認為事實被理論所“污染”,不是中立的、 客觀的判據(jù)(事實的“自立性原則”)。因此,兩種反歸納都要求科學(xué)家有“韌性”,不因為新假說與舊理論、 舊事實相違背而放棄新假說。
費耶阿本德認為,反歸納、 理論增生、 韌性原理不僅是實際科學(xué)活動中所堅持的原則,還能夠鼓勵科學(xué)家大膽創(chuàng)新、 不被束縛,推進科學(xué)進步。費耶阿本德稱之為“與人本主義觀點相容”。
“怎么都行”的“無政府主義方法論”。費耶阿本德認為,在理論增生的過程中,任何思想元素和方法都可能對科學(xué)理論發(fā)展做出貢獻,甚至包括宗教、 煉金術(shù)和神話,因此為科學(xué)發(fā)展計,什么方法都可以用,不管它是不是科學(xué)的方法。正是“怎么都行”,現(xiàn)代科學(xué)才得以大發(fā)展。如果強行堅持正統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)主張的方法,現(xiàn)代科學(xué)根本無法生存下來,更談不上發(fā)展?!胺磳Ψ椒ā笔钦f反對對理性方法的迷信,是說任何方法論都有局限性,而不是說科學(xué)是沒有方法的盲目活動。
費耶阿本德把自己所主張的科學(xué)方法論稱為“無政府主義的”。這種無政府主義不同于懷疑論,它不是懷疑一切,相反是相信一切,認為任何觀點都可能正確。無政府主義認識論者類似于達達主義者,對什么都感興趣,總是變換自己的主張。他們還有這樣一些特點:沒有綱領(lǐng),還反對一切綱領(lǐng);信條、 目標(biāo)隨時可能變化;使用除理性手段外的其他手段,諸如反諷、 宣傳等非理性手段;再奇怪的觀點,他們也可能為之辯護;明確反對普適的標(biāo)準(zhǔn)、 普遍的觀念等。
相對主義的價值觀。例如,主張“不可比性”。不同的科學(xué)理論之間是“不可比的”(類似庫恩講的“不可通約性”),沒有優(yōu)劣的,都應(yīng)該生存下去的。神話與科學(xué)也是不可比的,說科學(xué)比神話更優(yōu)越,是采取了科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)來比較的結(jié)論。
那么,如果沒有真理性的優(yōu)劣,實際科學(xué)史上各種理論此消彼長、 沉沉浮浮又作何解釋?費耶阿本德認為是由于宣傳、 情感、 說服別人的技巧、 權(quán)勢人物的支持等非理性、 社會性的因素在起作用。例如,哥白尼日心說戰(zhàn)勝托勒玫地心說就因為哥白尼的支持者伽利略是個中高手。因此,科學(xué)的進步是暫時拋棄了一致性原則所達到的,按照理性標(biāo)準(zhǔn)來看這實際上是一種“退步”。
費耶阿本德的思想對于破除科學(xué)沙文主義無疑具有很大的殺傷力,這是對科學(xué)哲學(xué)做出的最大貢獻。然而,不可否認的是,他的理論具有明顯的相對主義傾向,過分夸大了非理性的作用,因而遭到許多科學(xué)哲學(xué)家的反對和批判。