西方科学理论标准的嬗变
2015-03-17陶迎春
陶迎春
(滁州学院 思想政治理论课教学研究部,安徽 滁州 239000)
科学理论评价问题是科学哲学研究的中心问题之一,是西方科学哲学家们争论得最为激烈的问题之一。“随着当代自然科学越来越远离经验的发展,科学理论的构造、解释和评价问题便在科学哲学研究中愈来愈具有了突出的地位。”[1]科学理论的评价是为了在相互竞争的多种理论中作出合理的选择,以促进知识的增长和科学的进步。那么,在相互竞争的理论中,判断一个理论优于另一个理论的标准是什么?科学哲学史上,不少科学哲学家对此进行了不同程度的关注和研究。在此历史进路中,体现出科学理论评价标准的嬗变,经历了逻辑主义、历史主义和解题主义三个阶段。下文尝试对此进行分析,并以当代“协调论”为视域,指出科学理论的比较应是多元标准的协调合取,应在理论综合协调力的评价体系中予以考量。
一、逻辑主义标准
在相互竞争的理论中,如何判断一个理论优于另一个理论?“在这一问题上,现代西方科学哲学形成了两派主要的观点,一派强调科学理论评价的经验——逻辑标准,这派以逻辑经验主义和波普尔学派为代表;另一派强调科学理论评价的社会学——心理学标准,库恩、费耶阿本德等历史主义者大都属于这一阵营。”[2]逻辑经验主义者和波普尔区分发现的范围和辩护的范围,认为对发现无法进行逻辑分析,逻辑只涉及辩护的范围,把经验证据看成辩护理论假说的惟一合法依据,这一经验——逻辑标准经历从“证实”到“确证”再到“证伪”评价模型的发展演变。
1.从证实评价模型到确证评价模型
卡尔纳普强调纯逻辑的比较,并在批判证实评价模型的基础上提出了确证评价模型。对于证实评价模型来说,理论T1获得观察e(经验)证据证实,而理论T2没有,所以理论T1优于T2,即T1>T2。这符合常识,但卡尔纳普批判到“我们知道,通过观察获得的关于事实的单称陈述,是从来不是绝对确凿的,因为在我们的观察中我们可能犯错误,……事实上我们全然不能说“证实”(verification)——如果我们用这词来表示真理的最后确立的话——我们只能说确证(confirmation)”[3]。
确证评价模型的基本内容是将经验证实原则和归纳逻辑结合起来,评价的标准是分析经验证据和被检验理论之间的逻辑关系,根据这种关系来确定理论在多大程度上被确认。也就是说,以P(T,e)表示观察陈述(e)对理论假说(T)的确证程度,如果P1>P2,即理论T1的确证度P1高于理论T2的确证度P2,从而T1优于T2,即T1>T2。可见,不同于古典归纳主义者,逻辑经验主义把辩护的逻辑建立在归纳法之上,放弃证明知识必然为真的努力,只寻求或然性的科学知识,从作为证据的观察陈述与假说的归纳关系中得出一个假说的确证程度或概率,并要求人们选择具有高度确证度或高概率的理论。逻辑经验主义把证据对理论的确认放在突出地位,这并不错,但这个评价模式过于单一、片面。而且当两个互不相容的科学理论同样好地符合于证据时,逻辑标准就无法评判这两个理论哪个更好。即使一个理论与经验一致,另一理论与经验相冲突,拒斥后一理论也是不妥的。
2.朴素证伪评价标准
鉴于对证实或确证评价模型的不满,波普尔强调具体内容的比较,提出朴素证伪评价模型。但是,波普尔证伪主义与逻辑经验主义一样,都是用证据与理论的关系来评价一个理论。波普尔虽反对严格区分观察语言和理论语言,但仍认为经验证据对理论价的基础作用,“从逻辑的观点看来,理论的检验依靠基础陈述,而基础陈述的接受或拒斥则依据我们的决定(decisions)”[4]。波普尔的高明之处在于关注证据的质,以“证伪”代替“证实”和“确证”,把“可证伪性”作为合理性的标准[5]14。波普尔认为,理论的可检验程度或可证伪程度对于理论的选择或比较是有意义的,简单来说,以P(T,e)表示潜在可证伪者(e)对理论假说(T)的可证伪度,如果P1>P2,即理论T1的可证伪度P1高于理论T2的可证伪度P2,从而T1优于T2,即T1>T2。
波普尔提出的可证伪度是纯逻辑意义上的,实际无法计算出来。可波普尔正是以可证伪度概念为基础,提出“先验评价”和“后验评价”的概念。先验评价是说一个理论的可证伪性程度越高越好,也即一个理论的经验内容越多越好;后验评价是说,如果一个理论受到的检验越“严峻”(大胆、新颖、可预测的检验)越好,它表明经验证据对该理论提供的支持更强。这就产生了合理选择的两个标准,即先验标准和后验标准。先验标准要求选择那些对广大范围的现象作出准确断言的理论,即那些较容易被证伪的理论。后验标准要求选择那些经受住了更严峻检验的理论,即那些作出惊人预言得到实验检验确证的理论。
按照波普尔的观点,一切理论都是可误的,最终都会遭到反驳或被怀疑为错误的。如果两个相比较的理论事实上都被证伪,则只有最低的确证度。在此种情况下,后验标准就不能为理论选择提供好的理由。如果所有的理论都被证伪,确证概念就是多余的。为此,波普尔引入逼真性概念,使得两个错误理论在与真理相接近的程度上可以进行比较,那些具有较多真内容或较少假内容的理论将更进步、更可取[5]15-16。但是,正如蒂奇[6]所指出的,任何两个假理论的逼真性都无法比较。而且,按波普尔的观点,一旦出现反例,理论就被证伪,就应无情摒弃,这显然不符合科学史。对此,拉卡托斯提供出他的方案。
3.精致证伪主义标准
拉卡托斯认为:“当且仅当另一个具有下述特点的理论T 已被提出,科学理论T 才被证伪。T 的特点是:(1)与前理论T’相比,T 具有超余的经验内容,也就是说,T 预测了新颖的事实,即根据T’来看是不可能的、甚至是T’被禁止的事实;(2)T 能够说明T’先前的成功,也就是说,T’的一切未被反驳的内容(在观察误差的界限之内)都包括在T 的内容之中;(3)T 的超余内容有一些得到的证认。”[7]45拉卡托斯甚至试图将经验——逻辑原理与主体的体会——心理因素结合起来,将它们分别比诸成文法和判例法,提出将两者结合而构成所谓“多元权威体系”的评价机制。费耶阿本德指出:“研究纲领方法论假定,相竞争的各理论和相竞争的研究纲领总是可以就它们的内容作比较。不可比性现象似乎意味着,事实并非如此。”[8]193不过,拉卡托斯本人也承认,科学研究纲领方法论不提供即时比较,“与波普尔相反,科学研究纲领并不提供即时的合理性。”[7]8
综上可见,单一的经验——逻辑标准难以作为理论评价的唯一标准,不仅自身有难以克服的困难,也受到一些学者的批判,然而正是在这批判中,对理论评价的认识获得前进。如库恩和费耶阿本德对理论评价提出不同的看法,强调科学理论评价的社会学——心理学标准,即所谓的“历史主义标准”。
二、历史主义标准
库恩和费耶阿本德认为不能依赖经验去判决理论真伪,因为观察渗透理论,观察受到理论的污染。“库恩主张科学的发展不受客观规则的支配,而取决于科学家的心理转换,它属于科学(社会)心理学的范围。”[7]2他们否认存在一种客观的、中立的、超越于理论之上的绝对评价标准,认为相互竞争的或前后相继的理论之间存在不可通约性,理论和范式之间的竞争在许多情况下也需要采用宣传、劝说、多数战胜少数等非逻辑形式。“迄今讨论过的关于一种新规范的一切论据,是以竞争者有较好的解决问题的能力为基础的。
对于科学家来说,那些论据通常是最有意义和最有说服力的。前面的例子对于它们的巨大号召力的根源应当没有怀疑。但是,我仍将有理由短暂地回到那些论据,这些论据不论是个别地还是集体地都不是使人非相信不可的。幸而,也还有另一种考虑,能导致科学家们拒绝一种老规范和支持一种新规范。这些论据很少弄得非常明确,要求个人有适当的或者美的感觉,新理论被说成比旧理论‘更美’,‘更适当’,或者‘更简单’。”[9]
那么,不可通约的理论之间是不是不可比较呢?库恩指出:“我的多数读者猜测,当我把理论说成不可通约的时候,我的意思是说不能对它们进行比较。但是,‘不可通约’是从数学中借用来的术语,在数学中,它并没有这种含义。……在把‘不可通约性’这一术语用于理论时,我的意思只是坚持说,能将两个理论完全表达出来,并因而可用来在它们之间作出逐点比较的共同语言是没有的。”[10]如果是这样,如何对不可通约的理论或范式进行合理的比较呢?费耶阿本德认为“不可比的理论可以诉诸它们各自不同的经验加以反驳;也即可通过发现它们正遇上的内部矛盾来反驳。它们的内容不能加以比较。”[8]256-266库恩尝试给出一些合理比较的标准,即一些好的理由,如理论的精确性、一致性、广泛性、简单性和有效性。亨普尔称这些好的理由为“渴望之物”(desiderata)[11]。
库恩认为,不管什么时候,只要在这两个相互竞争的理论之间进行选择,选取一种更能满足这些渴望之物的理论总是合理的[12]。但是,这些标准在库恩那里仅仅是价值标准,不能表达为精确的规则,因而在理论选择中并不具有实际的可操作性。而且库恩又坚持认为,科学家最终确实会形成一种一致的意见,以决定选择某个理论,但这种一致决定不可能受明显的理论选择规则的支配,它最终取决于共同体的信念和共同职业标准。总之,库恩的分析不能令人满意,在理论比较和选择的问题上他并没有真正找到主观因素和客观因素相统一的一般标准[5]40。对此,科学哲学家劳丹提出了解题主义标准。
三、解题主义标准
劳丹区分了科学问题,其包括经验问题、概念问题和反常问题,提出了科学理论解题效力评价模型,给出了理论的评价方法:“一个理论的总解题有效性可由对该理论所解决的经验问题的数目和重要性及由理论生成的反常问题和概念问题的数目和重要性的估算来确定。”[13]简单来说,以P表示一个理论的总解题有效性,如果P1>P2,即理论T1的总解题有效性P1高于理论T2的总解题有效性P2,从而T1优于T2,即T1>T2。但这种模式的局限在于:(1)忽视了背景问题与理论解决问题的效力之间的关系;(2)概念问题的考察仅限于概念冲突的方面,忽视了概念协调的方面;(3)对经验问题的考察,只重视理论是否解决了问题以及解决问题数量和权值,忽视了理论解决问题的方式和力度[5]86。
综上,仅有经验(实验)的证据并不能决定理论的接受或拒斥,逻辑经验主义者和波普尔把注意力只集中到证据的支持和反驳上,提出的评价标准模型也遭到批判,而库恩的观点也没有为理论的选择提供客观的标准,费耶阿本德则更走上极端。拉卡托斯和劳丹等科学哲学家的努力,具有启发意义。那么,到底有没有一般的客观的理由作为理论评价或比较的模型?有没有主观因素和客观因素相统一的一般标准呢?
对此,科学哲学家马雷提出了协调论方案。“协调论吸收了劳丹理论的优点,也克服了其不完全性,在此基础上提出一种精致化的理论评价的方案”[14]。协调论指出理论比较和评价是在多元标准的协调合取下,“共时”和“历时”辩证的统一中,在理论综合协调力的评价体系中予以考量。这种理论评价的方案,笔者称之为协调力标准。
四、协调力标准
1.多元标准的协调合取
在协调论模式下,科学理论的评价是多元标准的协调合取。协调论以问子、解子为基本理论元素,通过比较分析某一时期的不同科学理论或者某一科学理论在不同历史时期表现出来的经验、概念、背景的冲突与协调,来揭示理论的合理性与进步性。
协调论认为科学的直接目标是增加理论的协调力,间接目标是追求真理。直接目标是逼近间接目标的手段,只有通过直接目标,才能逼近间接目标。协调论指出理论只有在比较中才有优劣之分,才能体现进步,得到评价。但是,理论比较不是纯逻辑的比较(卡尔纳普),不是理论具体内容的比较(波普尔和拉卡托斯),也不单纯是理论的解决问题的数量和权值的比较(劳丹),而是多元标准的协调合取的协调力的比较。
协调力,即理论解决问题的效力,包括经验协调力、概念协调力和背景协调力三大方面。协调力不仅涉及理论解决问题的数量和权值,还牵涉理论解决问题的方式和力度,即哲学家们渴望得到的渴望之物(库恩)。渴望之物体现了理论比较中的不对称性的冲突与协调关系。科学哲学对渴望之物的研究应上升到十分突出的高度,而不再像以前那样使它们处于附属地位,从而不仅能综合经验——逻辑标准、历史主义标准的合理性,同时拓展了解题主义标准的合理性。不仅如此,在协调论模式中,在理论综合协调力的评价体系中考量,从而更具可操作性。
2.理论综合协调力的评价体系
在协调论模式下,科学理论的评价不仅是多元标准的协调合取,而且在理论综合协调力的评价体系中考量。根据协调论,理论T 的协调力(XT)由经验协调力(XTJ)、概念协调力(XTG)和背景协调力(XTB)的合取(∧)构成,XT=XTJ∧XTG∧XTB;相互竞争的理论T1和T2在t时刻的比较,转化为理论T1和T2协调力的比较,即T1>T2↔|XT1J1∧XT1G1∧XT1B1|>|XT2J2∧XT2G2∧XT2B2|。而经验协调力(XTJ)、概念协调力(XTG)和背景协调力(XTB)通过各自的子协调力的合取得到。
其中,经验协调力包括新奇性、一致性、过硬性、简洁性、多样性、明晰性、统一性和精确性等子协调力,概念协调力包括一致性、过硬性、简洁性、明晰性、统一性、贯通性和深刻性等子协调力,背景协调力包括实验、技术、思维、心理和行为等子协调力,这些构成理论综合协调力的评价体系指标体系。“理论的协调力就像一棵苹果树长出了三大枝干,每根枝干上都结出串串苹果。
值得注意的是,协调论是一个‘平权’理论,每个‘苹果’的作用的地位都是一样的,并无尊卑等级之分,‘经验’不再是一个根本性的概念,取而代之的根本概念是‘协调’。背景协调为科学理论的合理进化保留了一个开放的窗口,在这里,实验、技术、思维、心理和行为在科学中的重要性以一种与理论的经验和概念相和谐的独特方式呈现出来。这就突破了以往科学哲学局限于理论内部的狭隘视域,使知识论在这里形成走向实践的通道。”[15]
总之,协调论赋予“解决问题”以更为深刻的内涵,诸“渴望之物”都归结为科学理论解决问题的效力、方式和力度,即协调力标准,并引入时间量,比较总是在一定历史时间内的理论综合协调力的评价体系考量中比较,体现“共时”和“历时”辩证的统一。
五、结 论
科学理论的评价是为了在相互竞争的多种理论中作出合理的选择。随着当代自然科学越来越远离经验的发展,科学理论的评价问题在科学哲学研究中愈来愈具有突出地位的今天,协调论提出科学理论的评价是多元标准的协调合取,在理论综合协调力的评价体系中来考量,是对“逻辑——经验标准”和“历史主义标准”的合理性的拓展,可提供中国特色的科学哲学的一个样本,也为当代科学的评价理论提供了一种具有一定可操作性的理论依据。
[1]郭贵春.后现代科学哲学[M].长沙:湖南教育出版社,1998:5.
[2]洪晓楠.百年西方科学哲学研究的主要问题[J].大连理工大学学报(社会科学版),2001,(3):1-7.
[3](美)R·卡尔纳普.科学哲学导论[M].张华夏等译.北京:中国人民大学出版社,2007:20-21.
[4]Popper.K.R.The Logic of Scientific Discovery[M].London,1968:108-109.
[5]马 雷.冲突与协调——科学合理性新论[M].北京:商务印书馆,2008.
[6]Tichy P.On Popper Definition of Verisimilitude[J].British Journal for the Philosophy of Science,1974:155-160.
[7](英)伊·拉卡托斯.科学研究纲领方法论[M].上海:上海译文出版社,1986.
[8](美)法伊尔阿本德.反对方法[M].周昌忠译.上海:上海译文出版社,2007.
[9](美)托马斯·库恩.科学革命的结构[M].金吾伦等译.北京:北京大学出版社,2003:107.
[10]Kuhn T.S.Theory Change as Struchure Change[M].In Historical and Philosophical Dimensions of Logic,Methology and Philosophy of Science,ed.by R.Butts and J.Hintikka,Reidel,1977:300-301.
[11]Hempel.Valuation and Objectivity of Science[M].In Physics,Philosophy and Psychoanalysis,ed.by R.S.Coben and L.Landan,1983:87.
[12]Kuhn T.S.The Essential Tension[M].The Third University of Utah Research Conference on the Identification of Scientific Talent,ed.C.W.Taylor.1977:321-322.
[13](美)拉里·劳丹.进步及其问题[M].刘新民译.北京:华夏出版社,1999:69.
[14]陶迎春,马 雷.科学问题的解答及其比较评价[J].哲学动态,2014,(8):98-103.
[15]潘天群.《冲突与协调——科学合理性新论》阅评[J].江海学刊,2007,(3):122-123.