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王星拱的科学方法论特色

2016-05-30李醒民

科学文化评论 2016年1期
关键词:定律现象科学

摘要王星拱对科学方法论素有爱好和研究,他出版了中国第一本科学方法论的专著。本文主要论析他的科学方法论的几个颇具特色的方面:科学方法及其功能和特点,经验和假定方法,归纳和演绎方法,综合和推较方法,权量、分类和例外之应付。

关键词王星拱科学方法论特色批判学派

王星拱(1888-1949)是民国时期著名的教育家、化学家和哲学家。他早年留学英伦,主攻化学专业,对科学哲学和科学方法论亦甚感兴趣。学成归国后,他受聘北京大学化学系任教讲授化学,兼开科学方法论课程,并于1920年在北京大学出版部出版《科学方法论》——这是中国第一部科学方法论专著。此外,他在《科学概论》(1930年商务印书馆初版)和一些文章中,也或多或少涉及到科学方法。本文拟集中讨论他的科学方法论的几个比较有特色的方面。

一科学方法及其功能和特点

什么是科学方法?王星拱别出心裁,把科学方法定义为“实质的逻辑”,并精当地胪列它与“形式的逻辑”的七个相异之处。他这样写道:“自孔德(Comte)提倡实证主义,穆勒(Mill)实行逻辑革命以来,科学方法之重要,渐渐的为公众所承认。……科学方法是什么呢?换一个名字,就可以叫做实质的逻辑(Material logical)。形式的逻辑重推论,实质的逻辑重试验;形式的逻辑重定律,实质的逻辑重事实;形式的逻辑重理性,实质的逻辑重直觉;形式的逻辑重传衍,实质的逻辑重创造;形式的逻辑重证明,实质的逻辑重发明;形式的逻辑是静的,实质的逻辑是动的;形式的逻辑把未知包在已知之中,像一个小圈包在个大圈里边一样,实质的逻辑把未知伸在已知之外,像从一条直线向前另外伸长一条直线出来一样。”([1],页9-10)科学方法的功能或用处在于,它“就是制造知识的正当的方法”([2],页46),“叫我们如何制造真实的适用的知识”;“科学之所以能有进步,因为它无所不用这个方法,无处不有这个精神。这个方法精神之影响,在人类思想上,非常的大,不可遏抑,所以科学不但是改变人类之物质的生活啊。”([1],页178和10)由此可见,王星拱不仅认为科学方法是科学创造的利器,而且也具有巨大的精神功能([3],页15-24)。王星拱的这些看法显然受到皮尔逊——他是批判学派的代表人物之一——关于“整个科学的统一仅仅在于它的方法,而不在于它的材料”的影响,以及关于科学精神、科学的心智框架(科学心态)、科学的精神功能的论述的启示。要知道,王星拱说过:“凡是经科学方法研究出来的,都可以叫做科学;因为科学之所以为科学,非以其资料之不同,正以其方法之特异。……科学方法,就是探求真实之工具啊。”([1],页9)

值得一提的是,王星拱把科学方法的特点概括为四个要点:(一)张本之确切。知识最初的起源,都是由于器官的感触,不过当感触的时候,有个主观的“我”在里而认识罢了。这些感触之所得,叫做感触张本(Sense data)。我们所有的不真实的知识,有许多都是由于这些张本之不确切。我们所说的各种减少错误防备错误的方法,都是叫我们如何能得确切张本的利器,而况各种科学仪器,不但能帮助我们得确切的张本,并且能使我们可以观察我们裸体的器官所不能观察的东西。(二)事实之分析和选择。当我们研究外界现象的时候,这现象必定呈其复杂纷纭的状况,我们必须把他分析到最小的部分,才能着手。而且如此分析之后,纵云有什么错误,也易于发现出来。分析是智慧的能事,科学中智慧发达最强,所以科学擅长于分析。但是如此分析还不能算完事,我们必定从过去的经验之中,选择那些和我们现在所研究的东西相紧接的观念,综合起来,然后能够得着一个结果。这综合一层,若是靠智慧理性,是没用的,我们只能靠直觉去选择。但是既靠直觉,就不是方法所能范围的了。不过这样的直觉,可以培养得来。(三)推论之合法。寻常的逻辑,是专门讨论这个问题的;对于这一层,科学方法和他有什么区别呢?科学方法和寻常的逻辑,都注重界说之清晰,都注重概念之确定。这是它俩相同的地方。然而寻常的逻辑,把这个概念看做具体的,把它所推论的对象和这个概念看做同一的东西。科学方法以为:这个概念是抽象的,我们所推论的对象,不是界说里纯净的假定不过是这个概念的影子,也许有大同小异的地方。所以推论的结果,若能满足一个界说,都是一个新真实。(四)试验之证实。科学知识,不是纯净的经验——个体的记录所能了事的,必定有选择和推论。但是选择是一种简约之方法,由简约得来的,不是真实的本身。如何能断定它是真实呢?推论的时候所推论的具体的东西,和用以推论的抽象的概念,因为有时间空间之不同,不是同一的,何以知道推论所得的是真实呢?而且概念之成立,也是由选择而来的,概念不能将它所代表的东西的表德,完全包在里边。所以真实之最后的判断,还要靠着试验。如果没有试验证实一层,这知识制造法,并没有完事;试问制造法半途中止,那里能够有良好的产品呢([1],页181-182)?他还在“什么是科学方法?”一文中,用几乎相同的文字阐述了科学方法的五个特点,原来他只不过在该文中把上面的第二点一分为二——“事实之分析”和“事实之选择”——罢了([2],页48-50)。王星拱关于科学方法特点的论说,多少也可以察觉出皮尔逊思想的痕迹。皮尔逊把科学方法的特征概括为:“(1)仔细而精确地分类事实,观察它们的相关和顺序;(2)借助创造性的想象发现科学定律;(3)自我批判和对所有正常构造的心智来说是同等有效的最后检验。”([7],页37-38)

值得注意的是,王星拱也不是把科学方法视为万能和绝对可靠的地步。他心中有数:“我们用简约的方法,层层前进,只能说,方法愈好,失望愈少。然而无论什么方法,决不能保证我们一路平安的进步,西揭威克(sidgewick)说:‘错误之危险,乃是我们前进的动作之代价。我们切莫要因失望而气馁,这才是科学的精神!”([1],页14)在这里,他既明白科学方法并非万无一失,也对科学方法持乐观态度——这是他的高明之处。在这方面,他比丁文江要审慎得多。要知道,丁文江说过“科学方法是万能”,尽管他在前边加有限定词“在知识界内”([8],页41)。

二论经验和假定方法

王星拱抓住了科学研究的两个重要方法或环节,指出科学是经验方法和假定(今作“假设”)方法协同作用、珠联璧合的结果:“知识缘于经验。经验最初的起源,往往由于无意的接触——开眼必有所觅,张耳必有所闻——由这种无意的见闻,再用假定经验双方进行,于是成个有系统的科学。”“我们怎样去研究呢?就是先设个假定,然后用经验去证明。”在论述科学的经验时,他把经验分为两种:一是观察,二是试验(今作“实验”)。二者的区别在于:“在天然的情境之下,记录现象之进行,叫做观察。用人力改变天然的情境,然后记录现象之进行,叫做试验。简括一句说,试验就是观察和天然的情境之改变之总数。所以赫切耳(Herschel)说:观察和试验,统同可以叫做观察,不过‘观察是被动的观察,试验是主动的观察罢了。试验的结果,比观察的结果,较为确切。因为在试验的时候,现象之情境,是我们自己规定的,所以可疑之点较为少些。然而观察和试验之区别,也不过是等级的问题,并不是类别的问题。……纯粹的观察之价值,究有多高,实有可以怀疑之处。我们现在所注重的,是要把人力的改造加入于天然界之活动之中。再看这‘非天然的结果,可是和指导的预测相符。而且判断真实错误之本领,试验也比观察高得多。”([1]页83-84)

关于观察,王星拱表明,由于天然界中之现象,往往甚缓而柔,易于逃出我们的观察之范围,因为天然的主司(Natural agency)之工作往往甚缓而柔的缘故(主司之工作为因,现象为果)。若要研究这种现象,有两个方法:一是观察之时间之延长,二是主司力之增加。他进而强调,观察的时要得确切的结果,必须留意作为错误来源的三种情境:心理的情境,器官和仪器的情境,外界的情境。就心理的情境而言,我们若是要得确切的结果,不能有主观的偏见,不能容有情绪杂于其间,纵使观察人忠诚公正。观察人在观察的时候,虽然要能深信其所信的原理,才能勇猛前进,寻觅同所预期的结果,然而同时要有谦虚认错之态度,承认观察所得的和他所预期的不符的结果,肯抛弃他原来错误的意见。就器官和仪器的情境而言,我们观察现象,以公众的器官所能观察的,和我们所有的仪器所能观察的为凭。但是器官和仪器之观察,也有一定的限制。科学中之观察,注重仪器过于器官,因为器官观察,纵然确切,有时仍然不能入真实之门。就外界的情境而言,要考察外界的情境是否尽为观察界所收罗。因为天然界所呈的现象,有易为我们所观察的,有不易为我们所观察的,有竟直不能为我们所观察的。对于第一种现象,必须详考当观察之时,是否为主观的偏见所驱使,或为外界的貌似所蒙蔽。对于第二种现象,必须用精巧的仪器,来辅器官之不足。对于第三种的现象,必须用旁证推较之法以证明之。他特地揭橥,我们观察现象界之活动,有时只能得段落的事实;若是要把这些事实接续起来,成一个有系统的理论,那就不是纯粹的观察(Pure empericism)记载无数的事实所能了事的了。必须经过两种方法。其一是事实之联续:我们将观察事实所得的短系的因果的关系,联成长系的因果的关系。其二是过渡物之发现:我们观察现象界之活动,有时看见两个事实,并无直接的因果的关系,若是我们能够发现它俩中间的过渡的事实,那就可以把它俩联合起来了。尤其使我们感兴趣的是,王星拱提出否定的论据的概念。他这样写道:里毕诗(Liebig)(今译李比希)说:“发明之秘诀,就是以无事为不可能。”换一句话说,凡是未曾观察到的,都是可有的,那么,我们所持的负号的辩论(Negative argument)——以未曾观察到的当作不可有的——都不足信吗?设若有一个人,向我说道“现象界里,有若干现象,必定在那里发现,现在我们不曾观察得着,不过是因为我们的观察不精详罢了”。我的第一个反问,就是:“你可能用旁证的方法去证明他。”如果不能,我的第二个反问,就是:“你所说的现象之分量有多大。你所说的现象,可有确切的理论的根据?”如果分量很小,或有确切的理论的根据,我们须得详细研究它,倒是个很好的发明之指导。若是他不能答复这两个条件,那就是虚妄的悬想(chimeric speculation),我就可以拿负号的辩论来抵制他了。所以负号的辩论,有这两个条件,也自有它的价值。(一)以观察力之范围为限制。拿或然的言词来说,“未见的现象可有”之或然数,和此现象之分量成反比例。此未见的现象之分量愈大,则其“可有”的或然数愈小。(二)以确切的理论的根据为辅助([1],页84-95)。

关于实验,王星拱给出的定义是:“我们研究现象,有时可以改变现象发生时的情境,如温度,压力,电力扰动,光之浓度,化力之分量,……再考察这些现象相随的变迁,这叫做试验。”他依据前人的论说和自己的科学实践,胪陈做实验时应该注意的几个事项。一是依靠直觉判断做相关的实验:“因为我们有想化繁为简的志愿——想用最简约的方法去构造科学的志愿,所以我们有综合的直觉。这个直觉,可以告诉我们哪项情境大约是和这现象有关系的,决不至于拿那些完全的牛头不对马嘴的情境来骗我们去做那些繁杂嘈乱无所归属的试验。”二是移除无关的情境:“无关的情境,若不能移除,往往误认为有关的情境。……如果我们疑心那项情境和一项现象有关,就要去试验:把这个情境移除的时候,可是没有这个现象。如果移除这个情境还有这个现象,那么这个情境就和这个现象无关了。当试验的时候,必每次移除或改变一个情境,使其余的情境完全都同,然后再考察那结果的现象。”三是创造特别的情境:“若是我们仅在这些天然情境之中研究物之现象和这些情境之关系,则我们所得的知识有限。……科学之进步,大半都由于特别情境之创造。因为天然的情境,往往甚缓而柔,不但供给我们知识有限,并且很难使我们有增进知识之机会。而这些特别情境之创造,也就是人类战胜天然之方法。”四是访求外搀的情境:“试验的时候,或有外搀的情境,和我们所研究的现象有关,因为我们不知道这种外搀的情境之性质,所以虽有极谨慎的防闲,尚恐不能免除他们所生的错误。……我们做试验的时候,首先必定要知道仪器和药品之性质——要研究仪器中的物质,是否和我们所研究的现象有关系。又要研究药品是否是纯净的。所以我们凡是要做重要的试验——为他项试验的基础的试验,须得特异用材料不同的仪器,用由不同的方法取来的药品来做试验。并且改变试验之做法此时而如此彼时而如此期望或可发现错误之弱点,使我们可以寻出错误之来源。”五是正确对待否定的结果:“我们当试验之时,有时不能得预期的结果。若断为无此结果——就是以未见为非有——仍是不妥当的,因为或者有极细的结果,不能试验得出,或为较大的结果所蒙蔽的缘故。”([1],页96-101、103-104)王星拱的这些陈述可谓思虑周密、面面俱到,实为做实验之要诀。

此外,王星拱在谈到关于在分量的研究中理论试验不符时的应对态度和处置办法时指出,在物理科学之中,常用理论去预测现象之分量,而用试验去证实它。如果二者不相符合,我们应该持如何的态度呢?到了这个时候,我们应该先研究这个不符的理由。这个不符的理由,概括起来,约可分为五类:(一)或由于试验时偶尔的错误;(二)理论原来没有错误,或由于算学公式中,所取的常数不对,而生错误;(三)或由于算学公式之错误,如以正比例为反比例,以高级的比例为简单的比例之类;(四)或由于不知的情境搀杂在里边,从此前进,可以发明新现象;(五)或由于理论之根本错误。我们遇着这种不符的时候,究竟应该断定那项错误是这个不符的原因,也没有一望而知的妙诀,须用以下所说的方法,去做严密的侦探。倘若试验不是十分烦琐的,我们应该多做试验而取其平均。试验次数愈多,则偶尔的错误愈少,因为偶尔的错误和试验之次数之平方成反比例。如结果仍然不相符合,则或有深根的错误夹在里边。我们应该改变仪器之体积及其形式,用各种不同的材料去做仪器及附品,而希望错误之发现。如果结果仍然不相符合,则须用“根据不同的原理而可得同样的结果”之试验去考求它;如原子量之考订,可用分析法,可用气体密度法,以及他法之类。如结果仍然不符,则我们可以相信权量的试验里边,没有错误,而怀疑理论公式中所用的常数之不对了。如此常数为自己另从一个试验求得的,则照前法再做试验去求它;如此常数为以前科学家所求得的,而又经多数大学会所承认的,则不必怀疑其不对,而可怀疑另有外搀的因夹在里边了。有了这一线的指导,往往可以发明新大陆出来。然而以上所说的方法,是依在理论确有根据,而又恰能应用——和我们所研究的紧相接属的时候而言。若是理论没有确切的根据,就是理论一方面的根本错误,犯不着枉劳精力,在试验的方面经过以上所说的各层方法了([1],页138-140)。

关于假设,王星拱首先阐明了假设的功用,界定了假设的含义,以及如何看待假设的否定结果:“我们研究真实,不是仅此事实之记录所能了事的。在根本的方面说起来,知识最初的起源,都是无意的接触。并且有从无意的观察和乱碰的试验,而能得最大的结果的,固然不错。然而若要使这些无意和乱碰之所得,成一个有系统的理论,必得有假定的指导,接续下去,做些选择的观察试验,才能达到这个目的。况且宇宙间的情境,棼杂无量,若是不把无意的观察和乱碰的试验,当作正当的研究之方法,那么,研究人的心中,更必须有预期的假定,来做探海灯。……假定是什么呢?就是‘非由事实直接归纳而成的定律。况且就是由事实直接归纳而成的定律,也含有假定之性质,因为定律是表明一定的现象,缘于一定的情境而生,还有其他较不重要的情境,没有收入计算之列,试问这个现象将来重行发现之时,我们敢断定未曾收入计算的情境,屡次都是不重要的吗?既不能断定,那定律就含有假定的性质了。若说到非由事实直接归纳而成的‘定律——就是本章所讲的假定——更只有引导之价值。当我们构定这个假定之时,也许把各科科学的知识搜索,用作问题解决之辅助。……这个假定究竟真实不真实,全靠他将来和事实相符不相符而定,全靠他能够解释事实圆满不圆满而定,全靠他能够进行(work)不能够进行而定,决不能先存一个一定不移的态度。这样‘试试看的态度就是科学家在试验室的态度。如果试验了不成——就是负号的结果,我们并没有虚耗脑力(指构造假定)手力(指做试验去证明假定)于无用之地。因为这样的结果,可以示知我们这个假定之虚伪,并且往往同时可以指示我们另外一个能的假定之途径,于是重行构造新假定,重行拿试验来证实这新假定,直到假定和事实相符时为满足。”接着,他论及假设的价值的高低:假定之价值究有多高,各家的意见不同。大概归纳家轻视假定,演绎家重视假定。培根以“从事实之征集之中构成定律”为研究之唯一的方法,穆勒以“从此推彼”为推论之正宗。这都是轻视假定的。笛卡儿的哲学方程式,是“我思故我在”。引伸出来说,就是心里构造起来的理论,只要是根据于最简约的原理,自然会和外物的事实相符。这就是以为假定是真实的,无须有试验的证明。莱布尼兹以充足理由为可信的基础。这两派都有偏见。其实科学中的研究,不是用纯粹的培根法,也不是用纯粹的笛卡儿法。他的结论是:“全由玄想的思辨所得的假定,易陷于虚妄,固无价值之可言,若是有理论的根据的假定,或以事实逐层相比较而得的假定,可以做我们的指导,节省我们随处乱碰的精力。况且知识,又靠着合宜的假定之构造,远不陷于‘随意所之之虚妄,近不流于墨守旧有之拘泥,但是须得经过证实一层,才能算真有价值罢了。这样看来,若是有一定的条件,叫我们不能随意构造假定,那就可以减少虚妄之危险,又能收到创造知识之功了。”([1],页116-118)按照批判学派代表人物彭加勒的假设分类,王星拱在这里所谓的假设,仅仅是真正的概括一类的假设,而没有涉及极其自然的假设(他至多只是无意识地提到它)和中性假设([9];[10],页172-175;[11],页162-165)。自然而然,他也就看不到极其自然的假设在科学中不可或缺,中性假设在科学中功不可没了。

王星拱因势利导,首先论述假设的条件。他列举了霍布斯所定的两个条件:必为我们的心意所能思议的,而非无意识的奇怪;必能应用于事实之解释。还有玻意耳附加的一个条件:必不和已承认的定律相冲突。然而这三个条件,还不能十分确当。若没有附属的详细条件,仍不能为具体的方法。在这里,他在强调“假定必须与事实相符”这个重要之点后,把假设的条件分为三层:(一)物理的概念:假定之意义,必为物理的概念,它的内包外延,必不含糊又不模棱,可以置于试验之法庭,以备严加考证。(二)定律之符合:由此假定得来的结果,不能和已承认为真实的而永未曾失误过的定律相冲突。(三)试验之证实:由此假定得来之结果,和由试验所得来的结果必定相符。在论及第二层时,他表示:“大凡我们总是遇着若干事实,似乎有和旧有的定律假定不符的地方,我们方才构造一个和旧有定律假定相冲突的新假定。……科学之中,用新假定代替旧假定的极多。但是都是在发现了一班事实和旧假定不符的时候,才有这样的革命的运动。事实必须占有相当的地位,这是实证哲学所提倡,科学家所欢迎的,那有桎梏新事实于旧理论之下的道理呢!”在论及第三层时,他表明:“若要一个假定成立为真实,还须得试验去证实它和用它预测的事实相符。这个条件是极重要的。凡用以证实此假定之事实,必是确切的事实,必得都和预测的假定相符,若是有一不符,又不能解释这个不符的理由,则此假定仍然没有圆满的资格。”([1],页118-123)

其次,王星拱针对培根的判决实验发表了自己的看法:“有时有两个假定,都能‘持之有故,言之成理,都能和一定的事实相符,我们如何辨别它俩的真实非真实呢?对于这样的辨别,培根发明一个方法,至今还是适宜于应用的。这个方法,就是寻一个或多于一个的事实,和甲假定相符,和乙假定不相符的——可以证实甲假定,又可以否证乙假定的事实,来判断它俩,而定其去留。这个方法,叫做判断的试验,或路牌的试验(Experimental crucis),言如歧路之间,行人彷徨,莫知所之,有了这个路牌,行人就可以定应行的途径了。”“判断假定之真伪,消除心意之游疑,是这种试验之莫大的功劳。”([1],页124和125)实际上,对于某些低层次的真正的推广一类的假设,也许存在所谓的判决实验。但是,对于彭加勒的另外两类假设,完全没有可能用实验做出判决,根本不会有这样的判决实验。就光的微粒说和波动说、大陆派电动力学和电磁场理论、洛伦兹的电子论和狭义相对论这样庞大而严整的理论而言,批判学派代表人物迪昂的理论整体论或不充分决定论题([12],页323-345)。已经表明,判决实验不可能,归谬法在物理学中行不通。

再次,王星拱对不完全的假设采取容纳的态度:“当新旧假定交代之时,往往有不能划然若割取此舍彼之困难。因为科学之中,旧假定当日之成立,亦必根据于一部分的事实,为其成立之理由。如果这一部分的事实,是对的,而且现在仍然发现的,则此旧假定到倒塌的时候,也许还有偏安的资格。又科学之中,新假定初发现的时代,根基每不能稳固,就同幼稚的婴儿一般。若要增长强壮,必得要逐渐的滋养它。科学只求真实,只求适用,也不是完全的维新,也不是完全的守旧。所以我们对于偏安的旧假定,不能不容纳它,对于幼稚的新假定,也不能不容纳它。”([1],页125)

最后,王星拱遵照奥康剃刀、哈密顿节约律,坚持假定之节用:“我们研究现象,有时须得假定一个理论的存体(Theoretical existence),来解释我们所研究的问题。这个理论的存体,若经过各方面的旁证,就成了具体的观念。然而这种存体,除非是解释现象非此不可的时候,决不能随意捏造。奥康(Williamof 0ccam)说:‘理论的存体,非急需切莫增加。汉密耳敦(Hamilton)说:‘切莫假定多于我们所需要以解释事实的因,或烦琐的因。这都含有实证哲学之精神。奥康的原文,就是我们所叫作的节用之定律,又叫做奥康刀。有了这样的限制,我们的思想的构造,才不至于流于虚妄,然而他又不禁止我们观察新发生的事实。”([1],页127)在这里,他虽然没有提及彭加勒及其观点,事实上肯定受到彭加勒的“力戒特设假设”原则的影响,即一定要把基本假设的数目减到最少:“我们要注意,重要的是不要过分地增加假设,只能一个接一个地做假设”([14],页2、133-135、143);决不要“堆积假设”,因为“堆积假设是无用的”,“增加它们的数量是毫无意义的”([15],页120、129、156)。为了达到节用假设的目的,王星拱进而提出:“当我们构造一个假定的观念,来解释一个问题,最好是:我们所用的观念,和我们所研究的问题,是紧接的(Relevant),不是文不对题的观念。换一句话说,这个观念,是在本题之区域以内寻出来的。……若是在本问题区域以内,找不出一个解释的观念来,也可以用推较的方法,在别的区域里,借一个解释的观念来。但是我们须得紧记;这个借来的观念,不过是个记号(Symb01),用来以便描写我们所要研究的对象,千万不能反客为主,为记号所驱使而不自知。这种观念,有人叫做记号的假定(Symbolic hypothesis),有人叫做描写的假定(Descriptive hypothesis)。”([1],页127-128)

马赫在《认识与谬误》第十四章“假设”中讨论或涉及到假设的定义、好 假设的条件、假设的功能、假设的类别、假设的本性、判决实验等([16],页171-270)。这一切对于王星拱思考和论述假设可能有所帮助和启发。

三论归纳和演绎方法

归纳法和演绎法,实际上基本可以归属于经验方法和假设方法。鉴于王星拱本人单列章节论述归纳方法,我们也照此办理,分节审视他对归纳法和演绎法的看法。

王星拱在论及这个议题时,首先列举了前人和时人就归纳和演绎发表的种种议论。重归纳的人说,依心理学的联想律而言,凡人遇同一的情境的时候,必期备有同一的事发现,所以自此推彼,是审度的正轨。重演绎的人说,凡人遇同一的情境的时候,必期备有同一的事发现,诚然是不错的,然而这个时候审度人的心理,实在是把“凡有这情境的时候都有这事发现”一个普遍的定律做前提的,仍然是从全推偏,并不是从此推彼呀。又有人说,纵然我们搞定“未知”的情境(因)和“已知”的情境相同,我们并没有权柄去审度“未知”的结果(果)和“已知”的结果相同,我们所以能如此审度的缘故:全凭借于我们的信仰。至于含有宗教意味的论调,当然更以信仰为主体了。又有人说,我们遇见相同的情境,就期备有同一的事发现,这是因为我们心理上有组合的判断(synthetic judgment)。我们所以能如此审度的缘故,不是论理的功效,是全凭我们的美的直觉,因为同因必有同果,这中间有和一(Unity)的美([1],页30-31)。

王星拱给归纳下了这样一个定义:“归纳是什么呢?就是求各现象之因果的关系而构成定律。”在他看来,凡现象都有因,因前又有因,一直到第一因而止,或者到无限而“止”,都不是我们所能讲的。我们就呈具于我们面前的现象逐件研求,知道既往将来之中,因必有果,果必有因。因曾为果,果又为因。这因果的关系,是有定的。这叫做因果律。”因字究竟怎么讲法,我们还寻不出完全同一的意见。现在我们取一个最普通的最简约的最明晰确切的来说:“因”是一个现象的永不变的、无条件的、极相近的,并且和它相等的前引。这个现象,就是这个前引的果([1],页31-32)。显然,他把归纳归结为寻求各种现象的因果定律,这确实是传统的归纳法的主旨。至于演绎,他也许觉得这个方法比较单纯,因而在《科学方法论》中没有单列一章讨论,也没有专门给其下定义。不过,他在《科学概论》中论述“以时间为联续而不可分的”时,顺便牵涉到演绎以及归纳:“演绎法在无机的范围里,甚为适宜。虽其初必有定律为前提,然而这个定律或者是可以偶然得到的。一旦得到这个定律,就可以随时用它。但是在心的方面,这样的推论,只能有枝辞的(metaphorically)真实之价值,使我们得一个结论而已。推论和事实,与曲线和切线一般,永相近而欲离。演绎乃是一种制造法,为物质之性质所管理,为物质之活动的连接所陶铸,为物质背后的空间所规订。所以心之推论,只要转到空间,或空间化的时间,往下一停顿就得了。归纳也是如此。归纳是根据于两个原理:(一)有因有果;(二)同因必生同果。依(一)则实在(即本体)可分为片段——因和果,依(二)则在前的与在后的可以相同,时间是无关紧要的。这两点都是研究空间之性质的几何学所注重的。在几何学中,面可分为线,线可分为点,就是和(一)是一样的。几何学中等边必等角,等角必等边,知其一必知其二,拿两个同样的平面模型,可以完全互相遮盖,就是和(二)是一样的。在归纳法之中,以宇宙之间之一个组体为自因自果,凡距离甚远的,都不计算,就是(一)。天然齐一之定律就是(二)。”他进而得出这样一个值得仔细琢磨的结论:“所以演绎归纳,都是演绎空间的动产生出来的。这个动,在心的方面,既生出智慧;在物的方面,又生出物质的原质之复杂,和联属这些原质之算学的秩序。因为智慧和物质,都是同一的扣留与松散的动所产生出来的,所以智慧可以自认于物质之复杂和秩序之中,而恰与物质之复杂和秩序相谐和,而羡慕物质在复杂中的秩序。我们可以说:心(智慧)在物中寻出心来。物质既然也是引到空间的动所生出的,所以从自由移到必定。所以它的动作,可以用算学的形式去管理它。然而物质的动作,和算学的形式,总只能相符到一定的地位,这是因为物质不是纯粹的空间。”([17],页7-8)

王星拱心里十分清楚:“我们研究问题,有时不是纯粹的归纳或纯粹的演绎所能了结的。所以我们要有归纳演绎的合并。”他别出机杼,把这个合并的方法分为两类:“一是历史的方法,二是物理的方法。历史的方法,是以归纳为主,演绎为副,又有人把它叫做反行的演绎法。物理的方法,是以演绎为主,归纳为副,又有人把它叫做直接的演绎法。历史的方法是:搜集同类的事实,研究它实在是否有可较的同点,如果有可较的同点,就设一个经验的定律(Empirical1aW)来统辖它,然后,再从这些事实的本性,推求一个理性的解释出来。若是拿这个方法分成段落,就是:(一)征集确切可较的事实,(二)设经验的定律,(三)就这些事实的本性,找出一个因果的理由。生物社会等学之中,用这个方法的时候极多。……凡是这样订成的定律,就可以作后人研究的指导了。物理的方法是:用一个已知的定律作前导,来研究呈具于我们面前的现象,推论一个结果出来,然后再拿试验来证明他。若是拿这个方法分成段落,就是:(一)详寻可用以研究这个现象的定律(若是没有定律可用假定代替),(二)详记在这个现象的情境之中,由这些定律演绎所得的结果,(三)比较理论的结果,和试验的结果,可是两相符合。物理学化学之中,用这个方法的时候极多。”他也明白:之所以把第一方法叫做历史的方法,把第二方法叫做物理的方法,不过是因为第一方法,多用于历史等学之中,第二方法,多用于物理等学之中,并不是第一方法不能用于物理化学的研究,第二方法不能用于历史社会学的研究。总而言之,用历史的方法,必有理解,否则没有预测的价值,用物理的方法,必有试验证明,否则恐怕落于虚妄了([1],页46-49)。

王星拱所谓的历史方法,与批判学派的历史方法名同实异:后者指的是借助科学史研究获得启迪,独辟蹊径,解决科学问题,创造科学理论。马赫对历史方法估价很高:“[科学研究]只有一种启发方式:历史研究。”“让我们不要松开历史引导之手。历史造就了一切;历史能够改变一切。但是,首先让我们从历史期待一切,……”([18],pp.15-16,18)迪昂洞悉“历史方法在物理学中的重要性”,认为“给出物理学原理的历史就是对它做逻辑分析”([19],页330、332)。奥斯特瓦尔德甚至径直断言:“科学史只不过是一种研究方法。”([20],页39)其实,王星拱意指的历史方法,也许类似于在19世纪中期德国历史学派的著作所表达和使用的方法。过去的知识被认为是现在的知识的先决条件,这是采用历史方法的主要依据。任何事物只要具有参与的历史和自然的发展,过去就与现在因果相关。尽管情况在时间上有所变化,但是在社会母体内依然存在某些秩序和规律性([21],页37-38)。至于他所说的演绎法,只不过是经典的或传统的演绎法,与现代的演绎法或日探索性的演绎法([22],页215-233;[23],页159-167;[24],页140-147)具有原则性的差异。在后者的第一步,作为演绎大前提的公理或原理或假设并非是不证自明的命题,也不是现成的定律或归纳出的定律,而是在实验事实引导下做出的约定性的假设。在第三步,实验检验与演绎得出的命题或定律相符,这是对假设集或整个理论的某种支持,而不是对其的证实或确认;实验(假定它是正确无误的实验)与之不符,仅仅是对导出的命题或定律本身的否定,并不一定构成对假设集或整个理论的否定——理论整体论或不充分决定论题说明了其中的缘由。

除此之外,王星拱关于综合和推较方法,权量、分类和例外之应付的方法论思想也颇有特色。鉴于篇幅关系,我拟另文处理和发表。

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